水土压力计算的

水土压力计算的探讨摘要：分析了目前基坑开挖中广泛采用的水土合算、水土分算的概念和原理，对两者的优缺点进行了比较，对这两种方法的合理性和实用条件进行了总结。并结合实际工程实践，介绍了一些实际的计算方法。关键词：基坑支护土压力计算水压力1引言近年来，城市的发展很快，建筑物越来越密集，建筑朝着更大规模、更大高度的方向发展，且都建有地下室。又由于受到周围环境的影响和限制不能放坡开挖，所以在基坑开挖中只能采取支护结构来实现挡土及止水的目的。在基坑支护设计水土压力的计算就显得尤为重要只有水土压力取值合理,才能确定适宜的支护结构形式、参数以及其它相关结构的设计参数。由此可见,在土工分析中,水土压力的分析计算是一项十分重要的内容。但在水土压力计算存在着分算与合算两种方法。对于各种水土压力计算方法的合理性、适用条件及抗剪强度指标的选取问题,众多学者还存在着一定分歧。因此本文仅对水土合算和水土分算的基本思路作一阐述，以助大家思考，以便寻求更合理更完善的土压力计算方法。2计算方法分析(1)水土合算法对地下水位以下土体的水土合算法，，即用饱和重度γsr计算水土压力，不在另考虑水压力的作用。采用该法的主要理由有：①认为在渗透性较低的黏性土中，水压力影响不会短时间显现出来；②对于黏性土的不排水情况，土体受剪产生超空隙水压力，而部分水压力通常无法正确测量或计算；③有些国内堪称单位条件有限，有效应力强调指标比较难获得，故认为采用总应力发为宜。根据朗肯土压力理论，对地下水位以下某土层有图1得，主、被动土压力计算式为（1）（2）式中:—主动分布土压力强度和被动分布土压力强度;—土的饱和重度、有效重度和水的重度;Q—基坑顶面的均布荷载及超载;、—土的主动土压力和被动土压力系数;=tg2(45°-φ/2),=tg2(45°+φ/2).其中,φ、c分别为土的强度参数;内摩擦角和粘聚力,一般采用固结快剪或不排水剪强度指标图1土压力计算简图(2)水土分算:相对于水土合算,水土分算考虑了静水压力,且将其单独计算。同时考虑了土粒本身的重力以及孔隙水对土粒的浮力与其反作用力。皇潜鹅户勤横(肯3)简船辛田弦活搂(须4)婶对于渗透性较喂强的土圾体嫂,泻买由于其有很强挠的透水杏性春,异则极易在土粒溪间形成连通的歼孔隙水压冈力棋,首垄从而形成对土辰颗粒的浮力作熊用按,格锡其孔隙水压力胀可近似用静水辟压力配代悠替蚊,胜驳其中回。严格的麻讲劈,项在支护结构使取用期真正的孔邪隙水压力原咏比静水压力要度小晌布,们计算公式为点尽—肯实际的孔隙水束压富力倚(kPa)总稀，析H依重—晚水头遮差彻;稀d渴朵—岭水从上游面流西到压力区的等畜势线降落筹数丈;诊nd握恼—仙等势线总降落头数。阻则主动压力强督度公式应为酷：既注意到上面式质中采用的是有戚效重罗力怒,口故其强度指标统也应采用有效示应力强度指水标寇,候但试验室提供帜有效强度指标堵是比较困难的成。实际工程中急常朋用蔑淘代替奉,黄收这在一定程度瞒上高估了水压有力的作柔用干,补鬼同时也必然相壮同程度的低估岸了有效土压力尤的答值痛,歉其理由蛇是免σ尤′游=粒σ箱-拦驻,演因为正帅一般小型于距1鞋,遵而震一般大炭于况1绕,勇可知以上替换苍高估了主动土务压力循而低估了被动河土压洗力半Pp哀,范计算中偏保守爆，这士样兰,尊在使用不排水心强度指标时将古使计算结果主脆动土压力偏汉大耍,睛而被动土压力农偏小。蓄(3)疲粗考虑渗流力的复水土分称算词:翻其基本思路是书静水压力一部麦分转化为渗流捆力作用在土骨区架存上哀,某剩余的部分作装为孔隙水压力攻。渗流力是一么种体积渐力断,加近似地按最短趟地渗流路径进锡行计啦算浴:残惹结构两侧水头老差员为液H猫1灾，最短渗径为狗，沫平均水力梯度屠:,商=佛(袖-i霸)=株剂(锅1-i)拘式中赚:锅粘—悟渗流支力陵;禁吩i津—丧水力梯颤度惩;掀闻停—帜剩余的孔隙水宗压力。王扑和慕薄见仿图馋1秀。秀对于主动区来背说模,工渗流力向歪下朝,并被动区则相件反赤,驾故主动区和被轰动区土压力强旗度如累下字:特立郑信量器(古5)规予绢括燥(粮6)雀3都水土分算法和垮水土合算法的泻比较狗水土分算在概秤念上符合土力裕学的基本原理滴，考虑的因素坑比较周全，推冬导比较严密计(旋姿但其局限性表掘现在呼：担①括"盛在实际操作中宋，难以获取有炮效应力强度指三标；有效强度伟指标一般要比炸固结不排水强凡度指标大，如咏用总应力法遗泻试验的强度指教标替代，将产咱生误差，且容雹易发生概念上坚的混更淆洋②今在一些饱和原返状粘性土中英,厦可能不存在孔妙隙水压力咽,尝再基坑开挖可寻能出现负的孔跪隙水压力等拆,拿由于多种因素护的影响阶,帽真正的孔隙水满压力很难确定段,顶水土合算是为忍了绕过施工期航间孔隙水压力晓估算的难题，杆采用总应力强驰度指标确定土栗的强度，把孔壳隙水压力的影腰响反映在抗剪巾强度指标上睬(号冈尽管水土合算筒可以减少支护窃结构上的总荷欲载，增加其抗床力，从而减少精材料的投入和拥造价，但它与校土力学的基本摇原理有冲突，唐在机理上也有惧许多模糊之处垃(腹绪水土合算存在驰的主要问题有渔：惯"溪水土合算中水牧压力乘以小于恳1选的系数您或大于补1泽的系数摩显然是不合理饶的众周知水压削力是各向相等乖的，竖向压力摄变为侧向压力池只能乘以妹,为；销①呢从理论上看，暴这是水土合算叮时主动土压力正偏小、被动土迫压力偏大的根老本原素因眨②周不能反映水位走高低的区借别偶③础无法考虑土压奶力的渗流效应拆4腾半土压力计算的堂经验方法扇由于影响土压跪力的因素很多后，正确计算土犯压力是一个十坏分复杂的问题惰，为了设计计寸算的方便，工钩程上长采用经税验处理的方法窝，以解决一般挂工程设计问题贫。这些经验方败法常见于各地梳各种设计规范伐。冠(烦1贞)交遗类静止土压力的恭计算，可以根醒据规范给出的点静止土压力系槐数的经验值，棋可参看有关规衣范。亏(属2溪)亮主动土压力的奸计算，各规范既大多采用郎肯蚁土压力理论，与也有采用郎肯青和库仑并列的鼻，在考虑土中滑水对侧向压力窗的影响时，各湾规范作了大致疾相同的规定，缠及沙土和粉土害多采用水土分油算，对黏土规跑定可以采用水谢土合算。窜建筑基坑支护乘设计规程采用驶补偿部分水压冰力的方法考虑书水土分算，其忆表达式灯对于抗剪指标煤，大多规定水桨土分算采用有渠效强度指标，磁水土合算采用衰总应力指标。刘(桌3萝)懂被动土压力的诉计算，大多规雅范规定与主动助土压力相同5结束语柜(源1)亿目前试验室内彼所测的试验数屈据是在扰动土翼样上得到的勤,殃远不能反应原财状土样的实际焰受力性状。所中以改进试验装英置和试验方法树是当前紧迫的阻任务。丙(添2)漂水土合算法在麦理论上有很大们的缺陷您,条并街且和土力学的景经典理论亦有知冲突被,咱我们应该烈进行深入的研毕究。缘(魔3)舱水土分算法概凯念明确段,羞但孔隙水压力缴较难测定。静早水压力对土压刘力的贡献过大欧,犬使计算得到的盒结论偏于安全突,觉但不能对工程衔问题看得过于裳乐观勉,晋一定要注意其妄中隐藏的不安坝全因素。韵(童4)旱考虑渗流效应断的水土分算法巨综合考虑了更呼多的因素蜓,拘是一种更好的张算法。应当在傲实践中接受检阳验和加以完善半。6参考文献慢[1]档脱李广信声.胸基坑支护结构溉上水土压力的浩合算和分兴算拖[J]胡.督岩土工程学党报晶,2000,冰2丘2鉴（谢3智）竞：店348-35狱2.谁[2]荒好龚晓南，高有哈潮喉.勉深基坑设计施帖工手吉册汗[M