基坑支护设计手册三

PAGEPAGE99基坑围护设计手册2004年5月30日目录1土压力1.1库仑土压力1.2朗肯土压力1.3特殊情况下的土压力1.4《建筑基坑支护技术规程》土压力1.5工程实测土压力1.6土压力计算模型2基坑稳定性2.1土坡稳定性2.2围护结构整体稳定性2.3基坑底面抗隆起稳定性2.4基坑底面抗渗流稳定性3土钉墙3.1概述3.2《建筑基坑支护技术规程》方法3.3《建筑基坑工程技术规范》方法3.4《基坑土钉支护技术规程》方法3.5王步云建议的方法3.6冶金部建筑研究总院建议的方法3.7王长科建议的方法3.8工程实例4重力式围护结构5桩墙式围护结构5.1桩墙式围护结构的类型5.2悬臂式围护结构5.3锚撑式围护结构6锚杆6.1锚杆承载力6.2锚杆稳定性1土压力1.1库仑土压力1773年，法国科学家库仑做出两项假定，提出了土压力理论。（1）墙后填土为砂土（黏聚力c=0）；（2）产生主动、被动土压力时，墙后填土形成滑楔体，其滑裂面为通过墙脚的平面。1.1.1主动土压力（图1.1-1、图1.1-2）库仑主动土压力为：（1.1-1）（1.1-2）（1.1-3）式中主动土压力强度；总主动土压力；墙背倾角；墙背填土表面的倾角；墙背和土体之间的摩擦角；土的重力密度、内摩擦角；图1.1-1主动状态下的滑动楔体图1.1-2库仑主动土压力主动土压力系数。其他符号见图1.1-1、图1.1-2。1.1.2被动土压力库仑被动土压力为：（1.1-4）（1.1-5）（1.1-6）式中被动土压力强度；总被动土压力；被动土压力系数。其他符号见图1.1-3。图1.1-3库仑被动土压力1.2朗肯土压力1857年，朗肯假定墙背垂直光滑，根据土的极限平衡理论提出了朗肯土压力理论。1.2.1朗肯主动土压力朗肯主动土压力强度为：（1.2-1）（1.2-2）式中垂直向应力；主动土压系数；抗剪强度指标。1.2.2朗肯被动土压力被动土压力强度为：（1.2-3）（1.2-4）式中主动土压力系数。1.3特殊情况下的土压力1.3.1坡顶地面非水平时的土压力计算土压力时，先将坡顶地面分解为水平和倾斜面，分别计算，最后在进行组合。坡顶倾斜时的土压力（1.3-1）坡顶水平时的土压力（1.3-2）如图1.3-1时，经分解和组合，土压力为图中的阴影部分。图1.3-1地面非水水平时支护护结构上的的主动土压压力近似计计算1.3.2坡顶超载载作用下的的土压力1.弹性理理论解图1..3-3线荷载图1.3--4条形荷载载2.《建筑筑边坡工程程技术规范范》GB5503300-20002的规定定（图1.3--5）（a）线荷载（b）条形荷载载图1.3-5坡顶超载载作用下的的土压力注：kNN/m；kNN/m21.4《建建筑基坑支支护技术规规程》JGGJ1200-99土土压力《建筑基坑支护护技术规程程》JGJJ120--99采用用了朗肯土土压力理论论，并规定定对于碎石石土及砂土土，采用水水土分算；；对粘性土土及粉土采采用水土合合算。当计计算基坑底底面以下各各深度处的的基坑外侧侧主动土压压力时，规规定竖向自自重应力一一律采用基基坑底面标标高处的数数值。1.4.1基坑外侧侧竖向应力力（图1.4--1）（a）自重压力（b）坡顶均均布压力（c）坡顶局局部荷载图1.4-1基坑外侧侧竖向应力力1.4.2水平荷载载（主动土土压力）（图1.4--2）图1.4-2水平荷载载计算简图图（1）水土分算（碎碎石土及砂砂土）当计算点位于地地下水位以以上时：（1.4--1）2）当计算点位于地地下水位以以下时：总应力法：（1.4-2）（1.4--3）式中第第层土的主主动土压力力系数；深度处处的总竖向向应力标准准值，由自自重压力和和附加应力力组成；、第层土土的黏聚力力标准值、内内摩擦角标标准值（采采用总应力力指标）；；基坑外外侧计算点点深度；基坑外外侧水位深深度；水的重重力密度；；计算参参数，当<时，取=；当≥时，取=；计算参参数，当≤时，取=1；当＞时，取=0。有效应力法：（1.4--4）（1.4--5）式中第第层土的主主动土压力力系数；深度处处的有效竖竖向应力标标准值；、第层土土的有效黏黏聚力标准准值、有效效内摩擦角角标准值（有有效应力指指标）；基坑外外侧计算点点深度处的的水压力；；（2）水土合算（黏性性土及粉土土）（1.4--6）1.4.3水平抗力力（被动土土压力）（图1.4--3）图1.4-3水平抗力力计算图（1）水土分算（碎碎石土及砂砂土）总应力法：（1.4--7）有效应力法：（1.4--8）式中（1.4--9）（2）水土合算（黏黏性土及粉粉土）（1.4--10）1.5工程程实测土压压力1.6土压压力计算模模型2基坑稳定性2.1土坡坡稳定分析析2.1.1瑞瑞典圆弧法法1915年，瑞瑞典人彼得得森（Peetterrson）提提出，边坡坡稳定安全全系数可按按下式计算算：（2.1--1）式中符号见图22.1-11。图2.1-1瑞瑞典圆弧法法1927年，费费伦纽斯（FelleniusW）通过大量计算，指出φ=0的简单土坡的最危险滑动面通过坡脚。当φ≠0时，费伦纽斯认为最危险的滑动面的圆心位于图2.1-2中的MO线上。图2.1-2费伦纽斯斯法2.1.2条分法对多层土以及边边坡外形比比较复杂的的情况，要要确定边坡坡的形心和和重量是比比较困难的的。这是采采用条分法法就比较容容易。条分分法的原理理是：将边边坡垂直分分条，计算算各条对滑滑弧中心的的抗滑力矩矩和滑动力力矩，然后后分别求其其和，再按按式（2.1--1）计算边边坡稳定安安全系数。见见图2.2--1。对条件力假定的的不同，就就构成了不不同的计算算方法。图2.2-1条分法计计算原理1.太沙基基公式1936年，太太沙基（TTerzaaghiK）基假假定，土条条两侧的外外作用力大大小相等方方向相反，并并且作用在在通一条直直线上。边边坡稳定安安全系数为为：（2.1--2）2.毕肖甫甫公式1955年，毕毕肖甫（BBishoopAW）认为为，不考虑虑条件作用用力是不妥妥当的。如图2.2-2示，当当边坡处于于稳定状态态时，土条条内滑弧面面上的抗剪剪强度之发发挥了一部部分，并与与切向力TTi相等，即即：图2.2-2毕肖甫计计算简图（2.1--3）将所有的力都投投影到弧面面的法线方方向，得：：（2.11-4）当土坡处于极限限平衡时，各各土条的力力对滑弧中中心的力矩矩之和为零零（注意这这时条间内内力互相抵抵消），得得：（2.1--5）将式（2.1--4）、（2.1--5）代入式式（2.1--3）得稳定定安全系数数：（2.11-6）毕肖甫建议不计计土条间的的摩擦力之之差，即令令Hi+1-Hi=0，代入入上式，得得：（2..1-7）利用经理平衡条条件，Fx=0，Fy=0,并结结合式（2.1--3）和Hi+1-Hi=0，得：：（22.1-88）将式（2.1--8）代入式式（2.1--7），得：：（2.1-9）式（2.1-9）这这就是著名名的简化毕毕肖甫公式式。3.坡高和临临界坡角的的关系2002年，王王长科参考考朗肯、库库尔曼理论论和李妥德德公式，建建立了基坑坑边坡的坡坡高和临界界坡角的关关系：（2.1--10）式中、H临界坡角角、坡高；；、、坡土的的重力密度度、黏聚力力、内摩擦擦角；坡顶均均布超载。[例1]石家庄某某工程位于于市中心，基基坑开挖深深度12.0m，坡土物物理力学指指标见表2.1--1。现场条条件允许南南侧放坡开开挖，请确确定边坡稳稳定安全系系数为2.3时的坡角角。坡土物理力学性性质指标表2.1--1土层厚度/kN/m3/kPa/deg11.519.4302723.819.5202434.719.1222640.719.103651.319.82325平均值19.321.226.0[解]]、、采用厚度度加权平均均值，将数数值代入式式（2.1--10），得稳稳定安全系系数为1.0时的临界界坡角：=55.60稳定安全系数为为1.3时的坡角角为：2.2围护护结构整体体稳定分析析基坑围护结构稳稳定性验算算采用条分分法，按下下式验算。（a）（b）图2.2-1整体稳定定性验算当无地下水时：：（2.2--1）当坑内外有地下下水位差时时：式中——土土的天然重重度，kNN/m3;h——土条高高度，m；ai——土条底底面中心至至圆心连线线与垂线的的夹角，（°）；c、φ——土的固结快快剪峰值抗抗剪强度指指标。kPa、（°）L——每一土土条弧面的的长度；q——地面超超载，kPa；b——土条宽宽度，m。Mp——每延米中的的桩产生的的抗滑力矩矩；对于支护桩边坡坡，需计算算圆弧切桩桩与圆弧通通过桩尖时时的基坑整整体稳定性性。圆弧切切桩时需考考虑切桩阻阻力产生的的抗滑作用用，即每延延米中桩产产生的抗滑滑力矩Mp。桩抗力力矩Mpp由图5.44-1(bb)及下式式计算确定定（2.2-22）式中Mp——每延米中的的桩产生的的抗滑力矩矩，kN•m/m；——桩与滑滑弧切点至至圆心连线线与垂线的的夹角；Mc——每根桩身的的抗弯弯矩矩，kN•m/单桩；hi——切桩滑弧面面至坡面的的深度，m；——hi范围内内土的重度度，kN/mm3；Kp、Ka——被动土土压力系数数与主动土土压力系数数；d——桩径，m；；Δd——两桩间的净净距，m。对于地下连续墙墙支护d+Δd=1.0m。2.3基坑坑底面抗隆隆起稳定分分析当基坑底为软土土时，应按按以下两种种条件验算算坑底土涌涌起稳定性性。1）因基坑外的荷载载及由于土土方开挖造造成的基坑坑内外的压压差，使支支护桩端以以下土体向向上涌土，可可按下式和和图2.33-1（a）进行验算算。（2.3--1）式中Nc———承载力系系数，Nc=5.114；τ0——由十十字板试验验确定的总总强度，kPa；——土的重度，kNN/m3；D——入土深度部土隆隆起抗力分分项系数，≥1.4；t——支护结构入土深深度，m；h——基坑开挖深度，m；q——地面荷载，kPPa。（a）（b）图2.3-1基坑底抗抗隆起2）考虑支护墙弯曲曲抗力作用用的基坑底底土体向上上涌起，可可按下式和和图2.33-1（b）验算。（2.3--2）式中Mp——基坑坑底部处支支护桩、横横墙截面抗抗弯弯矩标标准值，kN﹒mh——基基坑底部处处土隆起抗抗力分项系系数，h≥1.3。2.4基坑坑底面抗渗渗流稳定分分析（1）当上部为不透透水层，坑坑底下某深深度处有承承压水层时时，按下式式和图2.4-11验算渗流流稳定。图2.4-1基坑底抗抗渗流稳定定性验算（2.4-11）式中m———透水层以以上土的饱饱和重度，kN/m3；——透水层顶面距基基坑底面的的深度，m；pw——含水层压力，kkPa；Rw——基坑坑底土层渗渗流稳定抗抗力分顶系系数，Rww≥1.2。（2）当由上式验算算不满足要要求时，应应采取降水水等措施。（3）坑底下某深度度范围内，无无承压水层层时，可按按下式和图图2.4-22验算渗流流稳定。（2.4-22）式中m———t深度范围围内土底饱饱和重度；；Δh——基坑内外地下水水位的水头头差，m；Rw——基坑坑底土层渗渗流稳定抗抗力分项系系数，Rw≥1.1；图2.4-2基坑底抗渗流稳定性验算w图2.4-2基坑底抗渗流稳定性验算3土钉墙3.1概述述3.1.1基基本概念1.原理土钉支护是以较较密排列的的插筋作为为土体主要要补强手段段，通过插插筋锚体与与土体和喷喷射混凝土土面层共同同工作，形形成补强复复合土体，达达到稳定边边坡的目的的。2.土钉墙的的适用条件件1）土钉墙适用于于地下水位位以上或经经人工降水水后的人工工填土、粘粘性土和弱弱胶结砂土土的基坑支支护和边坡坡加固。2）土土钉墙宜用用于深度不不大于12m的基坑支支护和边坡坡支护，当当土钉墙与与有限放坡坡、预应力力锚杆联合合使用时，深深度可增加加。3）土土钉墙不宜宜用于含水水丰富的粉粉细砂层、砂砂砾卵石层层和淤泥质质土；不得得用于没有有自稳能力力的淤泥和和饱和软弱弱土层。4）现现场需有允允许设置土土钉的地下下空间。如如为永久性性土钉，更更需长期占占用这些地地下空间。当当基坑附近近有地下管管线或建筑筑物基础时时，则在施施工时有相相互干扰的的问题。5）土土钉支护如如果作为永永久性结构构，需要专专门考虑锈锈蚀等耐久久性问题。3.土钉分类类钻孔注浆土钉：：先在土中中钻孔，置置入钢筋，然然后沿全长长注浆，为为使土钉钢钢筋处于孔孔的中心位位置，有足足够的浆体体保护层，需需沿钉长每每隔2～3m设对中支支架。土钉钉外露端宜宜做成螺纹纹并通过螺螺母、钢垫垫板与配筋筋喷射混凝凝土面层相相连，在注注浆体硬结结后用扳手手拧紧螺母母使土钉中中产生约为为设计拉力力10%左右的预预应力。打入土钉：在土土体中直接接打入角钢钢、圆钢或或钢筋等，不不再注浆。由由于打入式式土钉与土土体间的粘粘结摩阻强强度低，钉钉长又受限限制，所以以布置较密密，可用人人力或振动动冲击钻、液液压锤等机机具打入。打打入钉的优优点是不需需要预先钻钻孔，施工工速度快但但不适用与与砾石土和和密实胶结结土，也不不适用于服服务年限大大于2年的永久久支护工程程。打入注浆土钉：：是直接将将带孔的钢钢管打入土土中，然后后高压注浆浆形成土钉钉，这种土土钉特别适适合于成孔孔困难的砂砂层和软弱弱土层。4.支护面层层（1）临时性土钉支支护的面层层通常用50～1150mmm厚的网喷喷混凝土组组成，混凝凝土等级不不宜低于C20，一般用用一层钢筋筋网，钢筋筋直径为фф6～ф8，必要时时在土钉头头之间设22ф16加强钢钢筋。网格格为正方形形，边长2200～300mmm。土钉钉端部与面面层的连接接宜采用螺螺母、垫板板法。（2）永久性土钉支支护的面层层喷射混凝土的厚厚度至少取取150～250mmm，设两两层钢筋网网，分二次次喷成。为为了改善建建筑外观，也也可在第一一次网喷射射混凝土的的基础上，现现浇一层钢钢筋混凝土土面层或贴贴上一层预预制钢筋混混凝土板。（3）土工织物作为为土钉支护护面层土工织物覆盖在在土坡上，用用土钉锚在在土坡内，拧拧紧土钉时时将织物曳曳向土体并并使面层形形成拉膜，同同时使受约约束的表层层土受压。5.排水系统统为了防止地表水水渗透对喷喷射混凝土土面层产生生压力，并并降低土体体强度和土土体与钉之之间的界面面粘结力，土土钉支护必必须有良好好的排水系系统。施工开挖要先做做好地面排排水，设置置地面排水水沟引走地地表水，和和设置不透透水的混凝凝土地面防防止近处的的地表水向向下渗透。沿沿基坑边缘缘地面要垫垫高防止地地表水注入入基坑内。随随着向下开开挖和支护护，可从上上到下设置置浅表排水水管，即用用直径60～100mmm、长300～400mmm的短塑料料管插入坡坡面以便将将喷射混凝凝土面层背背后的水排排走，其间间距和数量量随水量而而定。在基基坑底部应应设排水沟沟和集水井井，排水沟沟需防渗漏漏，并宜离离开面层一一定距离。3.11.1施工工艺艺3.1.2土钉墙和和其他类似似技术的比比较3.1.3土钉墙和和其他技术术的联合应应用广州安信大厦复复合土钉墙墙3.2《建筑筑基坑支护护技术规程程》JGJJ120--99方法法3.2.1土钉抗拉拉承载力（图3.2-1）图3.2-1土钉支护护抗拉承载载力计算简简图1—喷射混凝土面层层；2—土钉（1）单根土钉受拉荷荷载标准值值可按下式式计算（3.2-1）其中荷载折减系系数ζ可按下式式计算（3.2-2）式中β———土钉墙坡坡面与水平平面的夹角角；——土的内摩擦擦角标准值值。ζ———荷载折折减系数；；eajk——第第j根土钉位位置处的基基抗水平荷荷载(土压力)标准值；；sxj、szj——第j根土钉与与相邻土钉钉平均水平平、垂直间间距；αj——第j根根土钉与水水平面的夹夹角。（2）对于基坑侧壁安安全等级为为二级的土土钉抗拉承承载力设计计值应按试试验确定，基基坑侧壁安安全等级为为三级时可可按下式计计算：（3.2--3）式中s———土钉抗抗拉抗力分分项系数，取1.3；dnj——第j根土钉锚锚固体直径径；qsik——土钉钉穿越第ii层土土体体与锚固体体极限摩阻阻力标准值值。li——第j根根土钉在直直线破裂面面外穿越第第i稳定土体体内的长度度，破裂面面与水平面面的夹角为为。（3）单根土钉抗拉承承载力计算算应符合下下列要求：：（3.2-4）式中0——基坑侧侧壁重要性性系数；Tjk——第j根土钉钉受拉荷载载标准值；；Tuj——第j根根土钉抗拉拉承载力设设计值。3.2.2整体稳定定性验算（图3.2-2）图3.2-2整整体稳定性性验算1—喷射混凝土面层层；2—土钉（1）单根土钉在圆弧弧滑裂面外外锚固体与与土体的极极限抗拉力力可按下式式确定：（3.2--5）式中dnjj——第j根土钉的的直径；qsik——土钉钉穿越第ii层土土体体与锚固体体极限摩阻阻力标准值值。lni——第jj根土钉在在圆弧滑裂裂面外穿越越第i层稳定土土体内的长长度。（2）土钉墙应根据施施工期间不不同开挖深深度及基坑坑底面以下下可能滑动动面采用圆圆弧滑动简简单条分法法，取一定定长度边坡坡体，按下下式进行计计算：≥0（3.2--6）式中n——土土条数；m——滑动体内土土钉数；rk——整体滑动分分项系数，取1.3；0——基坑侧壁重重要性系数数；wi——第i分条土土重，滑裂裂面位于粘粘结土或粉粉土中时，按按上覆土层层的饱和土土重度计算算；滑裂面面位于砂土土或碎石类类土中时，按按上覆土层层的浮重度度计算；bi——第i分条宽宽度；cik——第i分分条滑裂面面处土体固固结不排水水（快）剪剪粘聚力标标准值；ik——第i分分条滑裂面面处土体固固结不排水水（快）剪剪内摩擦角角；θi——第i分条滑滑裂面处中中点切线与与水平面夹夹角；——土钉与水平平面之间的的夹角；Li——第i分分条滑裂面面处弧长；；s——计算滑滑动体单元元厚度；Tnj——第j根根土钉在圆圆弧滑裂面面外锚固体体与土体的的极限抗拉拉力。3.2.3构构造要求土钉墙设计及构构造应符合合下列要求求：1．土土钉墙墙面面坡度不宜宜大于1:0.11；2．土土钉必须和和面层有效效连接，应应设置承压压板或加强强钢筋等构构造措施，承承压板或加加强钢筋应应与土钉螺螺栓连接或或钢筋焊接接连接；3．土土钉的长度度宜为开挖挖深度的0.5~~1.2倍，间距距宜为1~2m，与水平平面夹角宜宜为50~200;4．土土钉钢筋宜宜采用=2\*ROMANIII、=3\*ROMANIII级钢钢筋，钢筋筋直径宜为为16~332mm，钻孔直直径宜为70~112Ommm；5．注注浆材料宜宜采用水泥泥浆或水泥泥砂浆，其其强度等级级不宜低于于M10；6．喷射混凝土面面层宜配置置钢筋网，钢钢筋直径宜宜为6~100mm；间距宜宜为150~~300mmm；喷射混混凝土强度度等级不宜宜低于C20，面层厚厚度不宜小小于80mm；7.坡面上下下段钢筋网网搭接长度度应大于300mmm。3.3《建筑筑基坑工程程技术规范范》YB99258--97方法法3.33.1抗抗拔力和锚锚固长度(1)土钉设计计轴向拉力力值（3.3-1）(2)钢筋截面面积（3.3--4）(3)锚固长度度（3.3--5）式中q土压力强强度；sx、sy土钉横横竖间距；；fptk钢筋抗拉拉强度标准准值；D土钉钻钻孔直径；；qs黏结强强度；K抗力分分项系数。3.3.2内部稳定定分析验算算内部稳定分析采采用条分法法，计算公公式为：（33.3-66）式中土土的天然重重度；土条高度度；土条底面面中心至圆圆心连线与与垂线的夹夹角；、土的固固结快剪峰峰值抗剪强强度指标；；土条圆圆弧面长度度；地面超超载；土条宽宽度；土钉抗抗拉力对圆圆心产生的的抗滑力矩矩；圆弧半半径；整体稳稳定性抗力力分项系数数。3.3.3外部稳定定分析验算算以土钉原位加固固土体，当当土钉达到到一定密度度时所形成成的复合体体就会出现现类似锚定定板群锚现现象中的破破裂面后移移现象，在在土钉加固固范围内形形成一个“土墙”，在内部部自身稳定定得到保证证的情况下下，它的作作用类似重重力式挡墙墙，因此，可可用重力式式挡墙的稳稳定性分析析方法对土土钉墙进行行分析。如如图3.3--1。图3.3-1土土钉支护外外部整体稳稳定性分析析（a）滑移；（bb）倾覆；（c）整体失失稳1.土墙厚度的确定定（图3.3--2）图3.3-2土土墙厚度将土钉加固的土土体分三个个部分来确确定土墙厚厚度。第一一部分为钢钢筋网喷射射混凝土支支护的厚度度，土钉间间土体由喷喷射混凝土土面板稳定定，通过面面层设计计计算保证土土钉间土体体的稳定，喷喷射混凝土土支护作用用区厚度为为L/6；L为土中平平均钉长；；第二部分分为墙体的的均匀压缩缩加固带，它它的厚度为为2L/3；第三部部分为土钉钉尾部非均均匀压缩带带，厚度为为L/6，但不能能全部作为为土墙厚度度来考虑，取1/2值作为土墙的计算厚度，即L/12。所以土墙厚度为三部分之和，即（约0.9L），当土钉倾斜时，土墙厚度为（α为土钉与水平面之间的夹角）。2.抗滑移验算如图3.3-3所示示，抗滑移移验算可按按下式进行行：(3.3--7)式中1———抗滑移抗抗分项系数数，取1≥1.3；q ——地面均布荷荷截；B——土墙厚度；；W——土钉支护沿沿基坑单位位长度自重重；f——土钉墙与基基坑底的摩摩擦系数，可可取基底土土体抗剪强强度τ；δ——土钉墙与墙墙后土的摩摩擦角，无无试验资料料时取δ=φ/3～φ/2。图3.3-3滑滑移计算图3.3--4倾覆计算算3.抗倾覆验算算如图3.3-4所示示,抗倾覆验验算可按下下式进行：：(3.3--8)式中γt——抗抗倾覆抗力力系数，取取γt≥1.3；H——开挖深度；；3.3.4构构造要求（1）初步选定土钉钉支护各组组成部分尺尺寸及参数数：a.锚固体孔孔径：D=8～15cm；b.土钉长度度：一般对对非饱和土土，土钉长长度与开挖挖深度H之比为0.6~1.0范围内，密密实及干硬硬性粘土取取小值；c.土钉直径径：一般为为20~355mm，不少少于16mmm=2\*ROMANII级以上上螺纹钢筋筋；d.注浆材料料：水泥砂砂浆或水泥泥素浆，水水泥采用普普通硅酸盐盐水泥，标标号不小于于425""，水灰比比1:0..40~00.50；；e.墙面倾角角：垂直方方向倾角000~250，土钉水水平方向倾倾角一般为为50~200，利用重重力向孔中中注浆时倾倾角不宜小小于150；f.间距：水水平间距为为(10~15)D，一一般为0.8~1.200m，垂直间间距依土层层及计算确确定，一般般0.8~1.200m。上下插插筋交错排排列。遇局局部软弱土土层间距可可低于0.8m；g.钢丝网或或钢筋网片片：无地下下水、土质质好时可用用一般钢丝丝网，土体体稳定性差差时可用钢钢筋网片，一一般采用φ6的=1\*ROMANI级钢筋焊焊成15~20cm方格形形网片。面面层砂浆或或喷射混凝凝土厚度为为50~150mmm；h.锚板：直直径30~35cm六边边形或方形形混凝土预预制板，内内配构造筋筋，厚度大大于7cmm。也可采采用长度不不小于4000的井字字钢筋(φ16)代替替锚板。（2）钢筋网喷射混凝凝土面层设设计可按下下列构造要要求：a.钢筋网可可用φ6~φ8钢筋，网网眼宜为1150~3300mm，必要要时可在土土钉头之间间设2φ16加强钢钢筋；b.喷射面层层的混凝土土等级不宜宜低于C220，喷射射面层厚度度宜取800~1500mm(土质质差时取大大值，反之之取小值))。（3）如遇有软弱土层层，可增设设加强锚杆杆，土钉与与锚杆合用用。（4）土钉头与钢筋网网连接。当当土钉头之之间有加强强钢筋通过过时，宜与与土钉头焊焊接；当土土钉头之间间无加强钢钢筋通过时时，可用不不小于4φ16、长度为为200~~300mm的钢筋筋在土钉头头处呈井字字架与土钉钉头焊接，井井字架钢筋筋应位于钢钢筋网之外外，以代替替混凝土锚锚板。3.4《基坑坑土钉支护护技术规程程》CECCS96∶∶97方法3.4.1土钉抗拉拉计算1.土钉拉力力土钉拉力可按图图3.4--1所示土压压力分布计计算：（3.4--1）其中（3.4--2）式中土土钉设计内内力；土钉长长度中点所所处深度处处的侧压力力；自重引起起的土压力力；地表均均布荷载引引起的土压压力；土钉的的倾角；土钉竖竖向间距、水水平间距。图3.4-1土土压力分布布（a）土钉墙；（bb）自重引引起的土压压力；（cc）地表均均布荷载引引起的土压压力说明：1.自自重引起的的土压力峰峰值按下式式计算：2.地表均布布荷载引起起的土压力力按下式计计算：33.主动土压压力系数按按下式计算算：2.土钉长度度各层土钉的长度度宜满足下下式要求：：（3.4--3）式中土土钉长度；；土钉在在滑动区的的长度，见见图3.4--2；图3.4-2土土钉长度的的确定土钉孔孔径；土钉锚锚固体和土土之间的黏结强度；土钉局局部稳定性性安全系数，取1.2～～1.4。3.土钉配筋筋各层土钉在内力力作用下应应满足下式式；（3.4--4）式中土土钉钢筋截截面积；钢筋抗拉拉强度标准准值。3.4.3喷射混凝凝土面层计计算喷射混凝土面层层所受的侧侧向土压力力按下式估估算：（3.4--5）（3.4--6）式中s土钉水平平间距和垂垂直间距的的大值，以以m为计量单单位。3.4.2内部稳定定性计算（图3.4--3）取单位长度（1列列土钉控制制的边坡长长度）支护护进行计算算，（3.4-7）式中Wi、Qii作用于土土条i的自重和和附加荷载载；ααi圆弧破坏坏面切线与与水平面的的夹角；Δi土条ii的宽度；；cj、φj土条ii破坏面处处第j层土的黏黏聚力、内内摩擦角；；Rk破坏面面上第k排土钉的的最大抗力力；βk第k排排土钉轴线线与该处破破坏面切线线之间的夹夹角；Shk第第k排土钉的的水平间距距。图3.4-3内部稳定定3.4.4外部稳定定性计算（图3.4--4）土钉支护的外部部整体稳定定性分析与与重力式挡挡土墙的稳稳定分析相相同（图3.4--4），可将将由土钉加加固的整个个土体视作作重力式挡挡土墙，分分别验算：：图3.4-4外部稳定定验算1）整个支护沿底底面水平滑滑动(图3.4--4a)；2）整个支护绕基基坑底角倾倾复，并验验算此时支支护底面的的地基承载载力(图3.4--4b)；以上验验算可参照照《建筑地地基基础设设计规范》(GBJJ7-899)中的计算算公式，计计算时可近近似取墙体体背面的土土压力为水水平作用的的朗金主动动土压力，取取墙体的宽宽度等于底底部土钉的的水平投影影长度。抗抗水平滑动动的安全系系数应不小小于1.2；抗抗整体倾复复的安全系系数应不小小于1.3，且且此时的墙墙体底面最最大竖向压压应力不应应大于墙底底土体作为为地基持力力层的地基基承载力设设计值土的的1.2倍。3）整个支护护连同外部部土体沿深深部的圆弧弧破坏面失失稳(图3.4--4c)，可参照照前述内部部稳定性进进行验算，但但此时的可可能破坏面面在土钉的的设置范围围以外，计计算时公式式中的土钉钉抗力为零零，相应的的安全系数数要求不变变。3.4.5构造要求求（1）土钉钢筋用=3\*ROMANIIII级或=2\*ROMANII级热轧轧变形钢筋筋，直径在在18~332mm范范围内；（2）土钉孔径在755~15OOmm之间间，注浆强强度等级不不低于l22MPa，3天不低于于6MPa；（3）土钉长度与基坑坑深度之比比对非饱和和土宜在0.6到1.2的范围内内，密实砂砂土和坚硬硬粘土中可可取低值；；对软塑粘粘性土，//比值不应应小千1.0。为了减减少支护变变形，控制制地面开裂裂，顶部土土钉的长度度宜适当增增加。非饱饱和土中的的底部土钉钉长度可适适当成少，但但不宜小于于0.5；含含水量高的的黏性土中中的底部土土钉长度则则不应缩减减；（4）土钉的水平和竖竖向间距SSh和Sv，宜在1.2~22.0m的范围内内，在饱和和粘性土中中可小到ll.0m，在干硬硬粘性土中中可超过22.0m；土钉的的竖向间距距应与每步步开挖深度度相对应。沿沿面层布置置的土钉密密度不应低低于每6m2一根；（5）喷混凝土面层的的厚度在550~155Omm之之间，混凝凝土强度等等级不低于于C20，3天不低于于lOMPPa。喷混混凝土面层层内应设置置钢筋网，钢钢筋网的钢钢筋直径66~8mmm，网格尺尺寸1500~30OOmm。当当面层厚度度大于122Omm时时，宜设置置二层钢筋筋网。（6）土钉钻孔的向下下倾角宜在在0~2000的范围内内，当利用用重力向孔孔中注浆时时，倾角不不宜小于1150，当用压压力注浆且且有可靠排排气措施时时倾角宜接接近水平。当当上层土软软弱时，可可适当加大大下倾角，使使土钉插入入强度较高高的下层土土中。当遇遇有局部障障碍物时，允允许调整钻钻孔位置和和方向。(7)土钉钢筋筋与喷混凝凝土面层的的连接采用用图3.4--5所示的方方法。可在在土钉端部部两侧沿土土钉长度方方向焊上短短段钢筋，并并与面层内内连接相邻邻土钉端部部的通长加加强筋互相相焊接。对对于重要的的工程或支支护面层受受有较大侧侧压时，宜宜将土钉做做成螺纹端端，通过螺螺母、楔形形垫田及方方形钢垫板板与面层连连接。（8）土钉支护的喷混混凝土面层层宜插入基基坑底部以以下，插入入深度不少少千0.2m；在基坑坑顶部也宜宜设置宽度度为1~22m的喷混混凝土护顶顶。（9）当土质较差，且且基坑边坡坡靠近重要要建筑设施施需严格控控制支护变变形时，宜宜在开挖前前先沿基坑坑边缘设置置密排的竖竖向微型桩桩(图3.4--6)，其间距距不宜小于于lm，深入入基坑底部部1~3mm。微型桩桩可用无缝缝钢管或焊焊管，直径径48~115Ommm，管壁上上应设置出出浆孔。小小直径的钢钢管可分段段在不同挖挖深处用击击打方法置置入并注浆浆；较大直直径(大于1OOOmm)的的钢臂宜采采用钻孔置置人并注浆浆，在距孔孔底1/33孔深范围围内的管壁壁上设置注注浆孔，注注浆孔直径径10~ll5mm，间间距4000~5OOOmm。图3.4-5土土钉与面层层的连接图3.4--6超前微型型桩设置3.5王步步云方法3.5.1破裂面假假定破裂面假定见图图3.5--1。主要适适用于黄土土类粉土、粉粉质黏土。图3.5-1破裂面假假定图3.5--2土压力分分布3.5..2土压力作用于面层上的的土压力按按下式计算算：（3.5--1）式中作作用于面层层上的土压压力；工作条件件系数。使使用期少于于2年的临时时性工程取取1.0；使用期2年以上的的工程取1.20；土压力力系数。，、分别表示示静止、主主动土压力力系数；土的重重力密度；；土压力力作用点至至坡顶的距距离。当h≤H/2时，h取实际值值；当h>H/2时，h取0.5H。H为土坡总总垂直高度度。3.5.3土土钉内力单根土钉支撑范范围内面层层上的土压压力Ei按下式计计算：（3.5--2）式中土土钉横竖间间距。3.55.4锚固力极极限状态验验算在面层土压力作作用下，土土钉内部潜潜在滑裂面面后的有效效锚固段应应具有足够够的界面摩摩阻力而不不被拔出，应应满足下式式：（3.5--3）其中（3.5--4）式中Fs安全系系数，取1.3~~2.0。临时性性工程取小小值，永久久性工程取取大值；FFi锚固力；；钉孔直径径；界面摩摩阻力；有效锚锚固段长度度。3.55.5抗拉断裂裂极限状态态在面层土压力作作用下，不不使土钉端端部产生过过量的伸长长或屈服，土土钉配筋应应满足下式式：（3.5--5）式中db钢筋直径径；fy钢筋抗抗拉强度标标准值。3.6冶金金部建筑研研究总院方方法3.6.1土土钉抗拉力力土钉抗拉拔力标标准值取下下述3个计算结结果的最小小值。（3.6--1）（3.6--2）（3.6--3）式中锚锚固体直径径、钢筋直直径；土钉伸入入破裂面以以外约束区区内长度；；土钉锚锚固圆柱体体与土体之之间抗剪强强度、钢筋筋与砂浆界界面的黏结结强度标准准值；钢筋截截面积、钢钢筋抗拉强强度标准值值。3.66.2整体稳定定性计算假定滑裂面为圆圆弧面，采采用条分法法计算整体体稳定安全全系数，安安全系数取取1.2~~1.5。（1）不考虑土钉作作用（3.6--4）（2）考虑土钉作用（3.6-5）式中不不考虑土钉钉作用时的的安全系数数；考虑土土钉作用时时的安全系系数；抗剪强强度指标；；滑动面面弧长；土条重重量；某位置置土钉抗拉拉拔能力标标准值；计算单单元的长度度（一般与与相同）；；图3.6-1内部整体体稳定计算算滑动面面某处切线线与水平面面之间的夹夹角；某土钉钉与水平面面的夹角。3.7王长长科方法3.7..1破裂面假假定破裂面形状如图图3.7--1所示。图中中表示基坑坑深度，表表示坡角。、、按下列各式计算：(3..7-1))(3.77-2)(3..7-3))图3.7-1破裂面图3.7--2土压力分分布式中表示坡土粘聚力力，表示坡坡土内摩擦擦角，表示示坡土重力力密度，表表示坡顶均均布荷载。3.7..2土压力分分布土压力分布模型型见图3.7--2。图中DC表示基基坑底面，O点表示土压力零点，B点表示倒数第二道土钉位置。B点以上土压力分布采用朗肯土压力理论。土压力强度按下下式计算：：当时（3.7--4）当时（3.77-5）其中（3..7-6）主动土压力系数数（3.7--7）被动土压力系数数（3.7--8）土压力折减系数数（3.7--9）临界坡角与坡高高的关系（3.7--10）式中水水平向主动动土压力强强度（kPPa）；土压力力零点埋深深（m）；主动土土压力系数数；被动土土压力系数数；计算点点深度（mm）；计算点点的竖向有有效应力（kPa）；时的竖竖向有效应应力（kPPa）；主动土土压力强度度折减系数数；坡角；；临界坡坡角；坡高；；坡顶均均布荷载。3.77.3土钉内力力土钉内力按下式式计算：（3.7--11）式中R表示土钉钉内力（kkN），SxSy表示土钉钉控制的坡坡面垂直面面积（m2），β表示土钉钉和水平面面的夹角。3.7.4土钉长度度（图3.7--3）土钉长度设计值值应满足下下式：（3.7--12）（3.7--13）当时（3.7--14）当时（3.7--15）图3.7-3土钉长度度计算式中土土钉长度设设计值；稳定区区土钉长度度；滑动区区土钉长度度；土钉注注浆体直径径；土钉注注浆体侧摩摩阻力标准准值；分项系系数，取11.1～1.3。3.7.5土钉选筋筋钢筋直径设计值值应满足下下式：（3.7--16）式中钢钢筋直径设设计值；钢筋抗抗拉强度标标准值；分项系系数，取1.1～1.3。3.7.6连接计算算土钉和面层连接接可采用焊焊接或锚定定板螺栓连连接，应满满足下式：：（3.7--17）式中表示土钉和和面层之间间拉力设计计值；表示示分项系数数，取1.1～1.3。3.8工程程实例1岩土工程条件1.1建筑概况石家庄市*******工程位于于石家庄市市繁华地段段，主体为为三层地下下建筑，混混凝土框架架结构，建建筑平面为为半圆形，地地上为花园园式广场。基基坑深度16.22m，周长326m，围护面面积约52000m2。1.2基坑环境境工程周边建筑物物密集，环环境条件复复杂。基坑坑北侧近邻邻办公楼基基水泵房一一座，西侧侧为街道，南南侧为食品品城，东侧侧近邻二层层批发商店店。基坑环环境见图1。图1基坑环境境1.3水文地质质与工程地地质条件地下水在地表下下35m以下，本本次支护开开挖，可不不考虑地下下水的影响响。边坡工工程地质条条件见表1。1.4开挖坡度度条件限制制因地处闹市，场场地狭窄，西西侧只能按按900直立开挖挖，其它各各侧最多可可按850放坡。表1坡土设计参数土名及编号厚度/m重度γ/(kN/m3)粘聚力c/kPa内摩擦角φ/deg极限摩阻力τ/kkPa杂填土①0.9019.051520新近堆积土②1.5019.3142030黄土状粉土③0.6018.982440黄土状粉质粘土土④2.8019.1162050粉细砂⑤2.8018.503240中砂⑥1.6018.503660粗砂⑦0.7018.503890粉土⑧1.3018.9102550粉质粘土⑨2.0019.7162050中砂⑩0.8018.503665粉质粘土⑾5.5019.7202050细砂⑿0.8018.503250粉质粘土⒀10.9019.42021502设计方案设计坡角90ºº，设10道土钉，土土钉水平间间距1.5m，竖向间间距1.5m。梅花型型布置。土土钉下斜角角10º，土钉钻钻孔直径100mmm，土钉采采用热轧Ⅱ级钢筋。注注浆采用水水灰比为0.45的普硅425#净水泥浆浆。掺入外外加剂三乙乙醇胺0.055%。面层采采用挂φ6.5@200××200钢筋网喷喷射混凝土土，钢筋网网搭接长度度200mmm。用井子子架压在钢钢筋网片上上，并将井子子架与土钉钉钢筋焊接接。土钉之之间用φ16钢筋连接接作为压筋筋。喷射混混凝土面层层厚度80～100mmm。表2土钉设设计方案土钉道号深度/m土钉（热轧Ⅱ级级钢筋）直直径/mm长度/mm11.80251200023.30251200034.80251800046.30251500057.80251200069.302212000710.802212000812.30209000913.802090001015.30207000图2土钉设计计方案3设计分析石家庄土钉支护护经验表明明，采用《JGJ120-99建筑基坑支护技术规程》设计过于保守。为此，对本工程采用的方案用王长科建议的方法并结合《JGJ120-99建筑基坑支护技术规程》进行综合分析。3.1单钉等安全度设设计分析基坑坡顶荷载统统一折合成成20kPaa无限均布布荷载。以以各道单钉钉安全系数数相等为原原则，用《JGJ120-99规程》计算结果见表3，从结果看与石家庄经验不符。用王长科建议的的方法计算算，其中土土压力峰值值深度zn-1取7.8m，计算结结果见图3、4、5和表4。表3单钉等安安全度设计计分析（JJGJ1220-99方法）土钉道号深度/mJGJ120--99方法内力标准值/kkN计算结果11.80154.701φ28L14336023.30158.791φ32L12888034.80233.841φ36L19998046.30266.551φ36L20772057.80268.351φ36L17003069.30307.161φ40L171170710.80280.571φ40L187780812.30706.572φ40L447780913.80604.152φ36L3788701015.30778.382φ40L499920图3滑裂面图4土压力分布图5土钉内力力分布表4单钉等安安全度设计计分析(王长科建建议的方法法)土钉道号深度/m王长科方法内力标准值/kkN计算结果11.8015.9φ16L11000023.3041.4φ16L11550034.8073.2φ20L14000046.3097.9φ22L14500057.80117.9φ25L12550069.3086.0φ20L96000710.8066.3φ18L85000812.3080.8φ20L85000913.8062.0φ18L600001015.3039.2φ16L350003.2群钉共共同作用优优化设计与与安全度估估计根据以上计算结结果，结合合石家庄土土钉支护经经验，对最最终选用的的设计方案案进行分析析，各道土土钉安全度度计算结果果见表5。方案对对比见图6。表5土钉支护护最终设计计方案分析析土钉道号深度/m最终采用的方案案王长科建议的方方法各道土钉安全系系数分步开挖稳定安全系数11.80φ25L1200002.502.5023.30φ25L1200001.291.9034.80φ25L1800001.811.8746.30φ25L1500001.231.7157.80φ25L1200001.031.5769.30φ22L1200001.631.58710.80φ22L1200002.001.64812.30φ20L900001.251.59913.80φ20L900001.901.631015.30φ20L700002.561.72图6土钉长度度对比4施工难点和解决决方案4.1测量控控制该工程进行土钉钉支护时，基基坑大部分分都已开挖挖，中心挖挖至8m深，周边边控制依据据只有圆心心点及建筑筑物平面布布置图。本本建筑物为为半圆状，基基坑开挖半半径60..275mm，而圆心心点在开挖挖边坡外，且且基坑内层层次多，高高低不平，采采用钢尺量量距不精确确。土方每每开挖一层层需检测一一次，经纬纬仪测距又又复杂，如如采用钓鱼鱼法进行控控制。首先先利用全站站仪将边坡坡周围各轴轴线定位好好，面上引引重球至基基坑每层底底部，土方方开挖及人人工修坡可可按基坑深深度及坡比比来控制边边坡。边坡坡控制至基基底都达到到预计目的的，为此还还得到业主主及监理好好评。4.2穿越厚厚砂层该工程在-6mm位置有5m厚左右砂砂层。由于于砂层较厚厚而且边坡坡坡度陡直直，本砂层层大部分为为中砂，特特别容易坍坍孔及局部部坍塌，这这给施工带带来了一定定的难度。考虑到时边坡的的整体稳定定，砂层开开挖时是北北段开挖支支护，留台台开挖。即即开挖每110～15m为一一段，开挖挖深度为11.5m，沿沿边坡予留留0.5～0.8mm的平台，先先进行人工工扩孔，设设置土钉，再再修坡喷护护。支护11.5m分分三次支护护，即人工工修坡500cm挂网网立即喷射射砼，以保保证边坡的的稳定。对确定的孔位按按照设计采采用洛阳铲铲人工造孔孔，孔径110cm,,孔深７～～18m不等等。由于人人工成孔是是一道重要要工序，需需严格控制制成孔的质质量，孔内内碎、杂质质及泥浆都都需清理干干净。在洛阳铲人工成成孔过程中中，在突破破砂层时遇遇到了一定定的困难，砂砂层在-6～-11m，按照设设计，锚杆杆布置为112m。洛洛阳铲在砂砂层中成孔孔困难，由由于孔壁自自稳时间短短，仅为十十几分钟，在在孔深7～9m时就开开始塌孔,,而且孔深深达不到设设计要求。每每孔完成至至10m左右右，孔底部部就塌成扩扩孔式，成成孔时间约约1小时。针针对此种情情况，第一一砂层比较较松散，易易于进展，第第二为减少少对砂层的的振动，避避免塌孔造造成不成孔孔，施工人人员在洛阳阳铲的基础础上进行改改进加工。用3mm厚钢板卷成Φ10cm圆筒，长45cm，两端与洛阳铲相同，在中间位置将圆筒割成槽形，宽约7cm，长20cm，用于出砂。用这种铲在砂层中成孔，增大了每次铲出土的份量，减少了对砂层的频繁振动，大大提高了砂层成孔的效率。实践证明，每孔成孔时间20～25min，而且塌孔较少，能达到设计深度。唯一缺点是3mm厚钢板强度低，成孔数量少，拆装比较频繁。4.3南侧污污水管加固固南侧防水管道铺铺设完毕，回回填土设有有夯实，而而且距基坑坑边只有30cm部分管管道接头漏漏水。在开开挖后不到到1小时，砼砼注水管脱脱落，后采采用钢管代代替砼管。为为防止钢管管及原有砼砼管影响边边坡，特对对其进行了了加固。a.钢管的上上下均打入入9m长锚杆杆，上下锚锚杆用钢筋筋连接，下下托上拉，并并用风钻在在坡顶水泥泥地坪打孔孔，设置地地锚，间隔隔与锚杆相相同，用拉拉筋与锚杆杆及钢管连连接，确保保钢管安全全。b.砼管部分分，措施同同上，将地地上围墙拆拆除卸载。c.将管道漏漏水处挖开开，采取堵堵漏措施后后暴露，以以随时检查查。d.在污水管管部位和观观查基底50cm范围内内采用压力力注浆托换换饱合土体体，使下部部软弱土体体变为复合合地基，防防止渗漏影影响，压力力注浆时另另行打入44m深注浆浆孔，与锚锚杆孔区别别。4.4冬季施施工计划工期不过冬冬季，由于于甲方资金金不到位以以及土方开开挖进度缓缓慢，土钉钉支护施工工需进行冬冬季施工，为为确保工程程质量达到到要求，采采取以下冬冬季施工措措施。a.在喷射砼砼量料中加加入石家庄庄市清华新新型建材厂厂生产的FFSS—Ⅲ型砼防冻冻剂，掺量量4%。b.在锚杆注注浆中加入入FSS—Ⅱ型砼泵送送防冻剂，掺掺量3%，保证锚锚杆的早期期强度。c.在喷射砼砼后表面先先覆盖一层层塑料布，上上覆盖草帘帘子，保证证不出现冻冻害。d.在天气特特别寒冷时时（白天-50C以下）开开挖边坡后后及时覆盖盖草帘子。5基坑变形观测结结果该支护工程自22000年8月24日开始，至至2001年5月7日完工，共共完成支护护面积54355.16mm2。至基坑坑回填前，运运营良好。位位移观测表表明，坡顶顶水平位移移平均为18.44mm，最大大为33.55mm，水平平位移控制制在坡高的的2.1‰以内，小于于规范规定定的容许值值3‰～5‰。4重力式围护结构构5桩墙式围护结构构5.1桩墙墙式围护结结构的类型型5.1.1钢板桩图5.1-1槽刚钢板板桩（a）正反扣结；（b）并排布置图5.1-2热轧锁口口钢板桩5.1.2钢筋混凝凝土板桩图5.1-3打入式钢钢筋混凝土土板桩5.1.3H型钢木板板桩图5.1-4H型钢木板板桩（a）立面；（b）平平面（1—主桩；2—挡板；3—楔子）5.1.4钻孔灌注注桩图5.1-5灌注桩挡挡图图5.1-6锚杆式灌灌注桩挡墙墙5.1.5地下连续续墙5.1.6SMW支护护结构图5.1-6SMW支护护结构（）5.2悬臂式式围护结构构目前，悬臂式围围护结构的的计算理论论有4种：（1）静力平衡法：：土压力已已知不考虑培培体变形；；（2）弹性地基粱法法（m法）：土土压力已知知考虑墙体体变形；（3）弹性有限元法法：土体为为弹性介质质土压力随随墙体变位位而变化考虑墙体变形；（4）非线性有限元元法：考虑虑土体为非非线性介质质考虑增体体变形。下面介绍静力平平衡法。5.2.1入土深度度计算1.计算原原理根据《建筑基坑坑支护技术术规程》JJGJ1220-999，悬臂式围围护结构的的嵌固深度度宜按下式式计算：（对桩端B点取取矩）（5.2--1）式中基基坑重要性性系数。基坑外外侧总主动动土压力、作作用点到BB点的力臂臂；基坑内内侧总被动动土压力、作作用点到BB点的力臂臂；图5.2-1悬臂式围围护结构嵌嵌固深度2.工程经验验5.2.2内力计算算运用静力平衡法法，先求出出剪力为零零的位置，然然后求出该该位置处的的弯矩。该该位置处的的弯矩就是是最大弯矩矩。内力的设计值按按下式计算算：（5.2--2）（5.2--3）式中弯弯矩计算值值、设计值值；弯矩计计算值、设设计值；基坑重重要性系数数。5.2..3圆截面混混凝土桩的的配筋计算算1.沿周边均均匀配筋（图5.2-2）（1）计算公式式根据《混凝土结结构设计规规范》GBB500110-20002，沿沿周边均匀匀配置不少少于6根纵向钢钢筋的圆截截面钢筋混混凝土桩，其其正截面受受弯承载力力计算公式式有两种形形式：形式一：（5.2--4）形式二：（5.2--5）其中（当当时，取）（5.2--6）图5.2-2沿周边均均匀配筋的的圆截面（5.2--7）式中弯弯矩；圆圆截面面积积、半径；；钢筋截截面积、所所在圆周半半径；混凝土土轴心抗压压强度设计计值；钢筋抗抗拉强度设设计值；受压区区混凝土矩矩形应力图图的应力值与混凝土轴心心抗压强度度设计值的比值。当混凝凝土强度等等级不超过C50时，取11.0；当混凝凝土强度等等级为C80时，取0.94；其间内内差；对应于于受压区混混凝土截面面面积的圆圆心角(rad))与2π的比值；；纵向受受拉钢筋截截面积与全全部纵向钢钢筋截面积积的比值；；（2）计算步骤根据经验选取配配面积；计算值，根据值查表5..2-2，查得值；；将值代入式（5..2-4）计算值；；将计算出来值的的和弯矩设设计值比较较，若不满满足要求，修修改后重新新计算比较较。值计算表表5.2--2（3）构造要求纵向受受力钢筋最最小配筋率率为0.2%%和（45）%中的大值值。其中表表示混凝土土抗拉强度度设计值。2.非均匀配配筋（1）计算公式根据《建筑基坑坑支护技术术规程》JJGJ1220-99，沿截截面受拉区区和受压区区周边配置置局部均匀匀纵向钢筋筋或集中纵纵向钢筋的的圆形截面面钢筋混凝凝土桩（图图5.2--3），其正正截面受弯弯承载力可可按下列公公式计算：：图5.2-3圆形截面面局部均匀匀配筋和集集中配筋（5.2-8）（5.2-9）选取的距离应符符合下列条条件：（5.2--10）（5.2--11）混凝土受压区圆圆心半角的的余弦应符符合下列要要求：（5.2--12）式中对应于受受压区混凝凝土截面积积的圆心角角（radd）与2π的比值；；对应于于周边均匀匀受拉钢筋筋的圆心角角（radd）与2π的比值；；宜在1/6到1/3之间选取取，通常可可取定值；；对应于于周边均匀匀受压钢筋筋的圆心角角（radd）与2π的比值；；宜取圆截面面面积；均匀配配置在圆心心角、内沿周边边的纵向受受拉、受压压钢筋截面面积；集中配配置在圆心心角、的混凝土土弓形面积积范围内的的纵向受拉拉、受压钢钢筋截面积积；圆截面面半径；纵向钢钢筋所在圆圆周的半径径；纵向受受拉、受压压钢筋截面面积重心至至圆心的距距离；混凝土土轴心抗压压强度设计计值；受压区区混凝土矩矩形应力图图的应力值与混凝凝土轴心抗抗压强度设设计值的比比值。当混混凝土强度度等级不超超过C500时，取1.0；当混凝凝土强度等等级为C80时，取0.94；其间内内差；钢筋抗抗拉强度设设计值；矩形截截面的相对对界限受压压区高度，按按《混凝土土结构设计计规范》