深基坑开挖支护措施设计计算+1.ppt

1、,地面,坑底,第六讲 深基坑开挖支护结构的分析计算,板桩式挡墙专题部分,6.1 支护结构的设计计算一般原理,（1）结构受力机理,（2）计算目的,（3）计算内容,开挖卸荷，释放约束，需要结构提供支撑，以维持土体稳定。,进行结构设计（选材、截面、配筋等）,计算结构内力（含弯矩图、剪力图等）及支反力，确定荷载分布模式。,（4）解析计算基本方法,（5）外荷载,要点：边界条件 荷载分布模式,静力平衡：一般为二维问题，所以有3个方程，主要2个（横向力、力矩）； 边界条件：顶、底部边界条件（力、位移条件）。,结构两侧土压力和水压力,常见3类边界条件：,（1）自由端【如：桩顶端】,MA=0，QA=0,（2）铰

2、支端（活动或固定）,xB=0，yB=0,B=0,（3）固定端【如：深埋桩底端】,MA=0，xA=0,【如：浅埋桩底端或其它】,6.2 水土压力的分算与合算,p,p+pw,M,pw,透水性较强的土：,坑底,地面,地下水位面,h,z,如：砂土、粉土及孔隙比较大或横向渗透系数较高的粘性土。,土体重度用浮重度，再加静水压力。,强调：适于透水性较强的土，如：砂土、粉土及孔隙比较大或横向渗透系数较高的粘性土。,分算：,注意：计算静水压力值一般略高于实测值，因为渗漏等原因。,psat,透水性较弱的土体：,M,坑底,地面,地下水位面,h,z,如：一般的饱和粘性土。,强调：适于透水性较弱的土体，如：一般的饱和粘

3、性土。,土重度用饱和重度，水压力不再算。,合算：,6.3 具体结构计算,板桩式挡墙,地面,地面,坑底,板桩,板桩,建立平衡方程 确定边界条件,计算最小埋深,关键：,重要环节：,1）单支撑（内撑或锚拉）板桩计算,自由端法,t0,Ea,Ep,（1）浅埋,基本待求量：t0、R,平衡方程：Fx0，MA0,（2）深埋,等值梁法,h,t0,x,y,计算底端D按简支处理,实际底端T为固定端,AC梁为AD梁上AC段的等值梁,接近底端反弯点,注意：计算底端D处的土压力计算,即为D点桩前被动土压力减去桩后主动土压力,需要用到顶部反弯点C处的土压力相等的条件， 同时注意被动土压力的修正。,计算过程：,（1） C点处

4、：papp，求出y；,（2） 对AC段等值梁： MA0 ，求出P0及其它；,（3） 对CD段计算段： MD0 ，求出x；,（4） 求出t0 x+y，实取t（1.11.2）t0；,（5） 作出内力分布图，得到Mmax及Qmax。,注意运用连续梁剪力与弯矩间的微分关系。Q0时，有Mmax。,配 筋 设 计,计算要求、构造要求,若按极限状态法设计：,对于一般纯受弯构件：,对于剪切验算，参见混凝土结构设计相关文献。,实际设计计算时可用简化公式：,还应注意构造要求,2）多支撑板桩,理想模式等弯矩或反力布置法,支撑点处等弯矩或等反力布置,实际模式常用等值梁法,3）板桩墙无支撑板桩计算,注意：运用剪力与弯矩

5、间的微分关系确定最大弯矩位置,自由端,简支端,4）地下连续墙计算简介,方法之一：山肩邦男近似法,两个重要假定： （1）施加下一道支撑时，不影响上道支撑的反力； （2）施加下一道支撑时，上部支撑及支挡结构的位置不变。,两个基本方程： （1） 横向力的平衡 Fx0 （2） 桩底端力矩平衡 MB0,5）基坑稳定性验算,（1）支挡结构整体稳定性验算；,（2）地基强度验算；,（3）坑底抗管涌验算。,基坑底部抗隆起验算,6）建筑基坑支护技术规程方法介绍,排桩、地下连续墙计算,（1）无支撑：,确定最小埋深：对桩底力矩：Mp/MaK1.20,（2）单支撑：,同教材方法,（3）多支撑：,圆弧滑动简单条分法确定最小埋深,（4）抗管涌要求：,hd/（hha）Kw1.20,本讲小节,基坑支护结构设计属于岩土结构设计，要具备两方面知识基础：岩土力学、结构力学（含材料力学）。,单支撑及多支撑注意等值梁法的应用；无支撑板桩计算时注意力的平衡分析。,关键点在确定荷载分布模式，目标在结构设计。,多采用荷载结构法（上部结构设计方法），实际应考虑岩土体结构间的相互作用。,由于天然材料的复杂性，决定岩土力学的某种程度的不确定性，致使分析计算难以严密理论，需要引入一定的经验。,作业题,P95 习题4.1 要求：