水土压力计算示例

1、4.1基坑围护墙内、外的土压力、水压力计算4.1.1主动土压力的计算按照水土分算原则计算土压力时，可采用总应力抗剪强度指标按下式计算主动土压力。几=C + &必_2C尻式中，Pa计算点处的主动土压力强度(kPo),几SO时，取pa =0；人一一计算点以上各土层的重度(kN/m3),地下水位以上取天然重度， 地下水位以下取水下重度；h,各土层的厚度(m)；Ka计算点处土的主动土压力系数，=tan2(45e-/2)；C、0计算点处土的总应力抗剪强度指标。按三轴固结不排水试验或 直剪固结快剪试验峰值强度指标取用。计算式： 填土KaX =tan2(45 -10o/2)=0.33；在水位以上必=( +也

2、)心-2C応；h； = 0m ; 九 1 =(20 + 0)x0.33-2x7535 = 6.6();h； = 0.5/m ; 心=(20 +18 x 0.5)x 0.33 - 2 x 0v,f033 = 9.57(o在水位以下P(d =(q + r；h； +也)心- 2G応；h、= 0m ； pall =(20 +18x0.5)x0.33- 2x0/033 = 9.57(；h、= m ; 几 12 =(20+18x0.5+8x1)x0.33-2x0033 = 12.21( 褐黄色粉质粘土心2 = tan2(45。_ 2072)=0.49 ;Pai = S + 汕；+ M + 丛2)心 - 2

3、C?厌7 ；h2 = Om ;p小=(20+18x0.5+ 8x1)x0.49-2x187(149=-7.07( A/?);h2 = 1.5m ;pm =(20+18x0.5 + 8x14-&6x 1.5)x0.49-2x 186=-075(Kpa); 淤泥质粉质粘土夹砂心3 =tan2(45 -&58/2)=0.74 ;Pai =4十也 + 也 + r2h2 + 也)心-2C3 応；h. = 0m ;lx =(20+18x0.5 + 8x1 + &6x1.5)x0.74-2x23.5755=-3.49( Kpa)；g = 4.9/z?;I)、=(20 + 18x0.5 + 8x1 + 8.6

4、x 1.5 + 7.8x4.9)x0.74-2x23.5v/0?74=1&41(防)； 淤泥质粘土Ka4 = tan2(45-14.3o/2)=0.6 ；几4 =S + 巾斗 + 也 + r2h2 + r3h3 + 也)心-2C4(兀；h4 = Oin ；几4 = (20 +18x0.5 + 8x 1 + 8.6x 1.5 + 7.8x4.9 + 0x9.9)x0.6-2xl3x Vo6=37.69(切a)；h4 = 9.9/z? ； pa42 =(20 + 18 x0.5 + 8x 1 + 8.6x 1.5 +7.8x4.9+ 7x9.9)x 0.6-2x9.8-706= 79.27(勺a)

5、; 粉质粘土加粘土Ka5 =tan2(45-15.572)=0.58 ;几5 =(? + /； +也+丛+丛+也+也)心- 2C5；h5 = Om ；几51 =(20 +18 x 0.5 + 8 x 1 + 8.6 x 1.5 + 7.8 x 4.9 + 7x 9.9)x 0.58-2x14.4a/o38 = 69.37(切g);h5 = 2.2mpa51 =(20 + 18 x0.5 +8x 1 + 8.6x1.5 + 7.8x4.9 + 7x9.9 + 8.5x 2.2)x058 2x144x、/53=80.22（A）/）；4.1.2被动土压力的计算坑内极限被动土压力强度按下式计算：式中，

6、宀一一计算点处的被动土压力强度（kPo）;儿计算点以上各土层的重度（kN/m3）,地下水位以下取水下重度;叽计算点以上各土层的厚度（m）；5、J计算点处土的被动土压力系数，_COS2（PK p =2I jsin（0 + 5）sin0* cosJ_ COS2 0COS，JP，1 _sin（0 + 5）C、（P计算点处土的粘聚力（kPa）和内摩擦角（）o235计算点处地基土与墙面间的摩擦角（。），取3=叭、地基土 134；较差时（如淤泥质粘土），取大值，反之取小值，且143=10.725;4 4cos214.3C淤泥质粘土1-卡=17 ;sin(143+10725)sinl43-cosl0.725

7、% M2 10.725： =2.72；1 - sin(l 4.3 + 10.725s)在水位以上h = 0m= 0 + 2 X 9.8v72 = 32.33(Kpa);必2 =17x1x1.17 + 2x9.8a/T72 = 52.22(脑);在水位以下PPi = W + 也)K川 + 2C；h、=0mppli = 17x1x1 17 + 2x9.8j2.72 = 52.22(Kpa);h、= 6.8/hppl2 =(17xl + 7x6.8)xl.l7 + 2x9.8T72 = 107.9(Kpa) o淤泥质粉质粘土3 33 = -(p = -x5.5 =11.6254 4cos215.5r

8、 = 2.21in(155+ll625)sin21cos 15.5 cos2 1 1.625 _ ? . l-siii(15.5+11.625s)2PP2 =(也 + 也 + r2h2)Kp2 + 2C2 氏爲h2 =0mpp2 = (17x 1 + 7x6.8)x2.21 + 2x 14.4Vi97 = 192.40(；h2 = 2.2mp/t22 = (17 x 1 + 7 x 6.8 + 8.5 x 2.2)x 2.21 + 2x14.4V97=233.73(切a)；4.1.3水压力的计算因地下水有稳定渗流，作用于围护墙上主动土压力侧的水压力可按以下近似方法计算：按图1计算基坑内地下水位

9、处的水压力，由该处的静水压力人九值减去只计计算。式中，代“一一基坑开挖面处水压力修正值(kPa);基坑外的近似水力坡降,叽基坑外内、外侧地下水位差；/岛、仁基坑外侧、基坑内侧地下水位至维护墙底的高度（m）。维护墙底端处的水压力由基坑开挖深度处的静水压力人久减去2计 算。化2 =匚人+S人丛“ 2式中，巴2基坑墙底端处水压力修正值（kPa）;ip基坑内被动区的近似水力坡降，=（），7A/?U a饥2 + J九代2作用在维护墙上的水压力计算，如图2所示。AB间按静水压力直线分布， 确定B、C、D、E各点的水压力按渗径直线比例法确定。|AB1.5BUCD1.5匝图42作用于维护墙上水压力计算简图计算B处水压力:A/?w. = hw - hw2 = 19.5 9 = 10.5/z?0.7A/?h0.7x10.5九1 + J九九2=.=0.22419.5 + 719.5x9代=ia/wAhw = 0.224 x9.8x 10.5 = 23.