9.4 】 设计计算 ！ 《9，.4.1  结构】按承载能力极—限状态设计中应【考虑各种作》用组合？由于基坑《。支护结？构是：房屋地下结构施工】过程中的一》种围护结构结构使用！期短：。本条规定基》坑支护结构的—基本组合的效应设计！值可采用简化计【算原则？按下式确《定 《 ： ？ 式中γ【F作用？的综合分项系数【； 《      】 Gik第》i个：。永久作用的》。标准值？； 》 ：      —Q，jk第j个可变作】用的标准值 —    】 作用的综合分项系！数γF可取1.【。25但？。。。对于轴？向受：力为主的构件γ【F，应取1.35—。 —9.4.2》  ：支护结构的入土深度！应满：足基坑支护》结构稳定性及变形验！算，的要求并结合地【区工程经验综合确定！按当上述要求确【定了入土深度但支护！结构的底部位于软土！或液化土层中时支护！结构的入《土深：度应适当加大支护结！构的底部应进入【下卧较好的土层 】 9.【4.4  》基坑工程《在城市区《域的环？境保护问《题日：益突出基坑设计【的稳定性《仅是必要条》件大多？数情况下《的主要控制条件是】变形从而使得基坑工！程的设计从强度控制！转向变形控制—    ！ 1  基坑工程设！计时应根据基坑【周边环境的保护要求！来确：定基坑的变形—控制指标严格地【讲基：坑工程的变形控制】指标：(如围？护，。结构的侧移》。及地：表沉降)应根据基坑！周边：环境对附加变形的承！受能力及《基坑：开，挖对周围环境的影响！程度来确定》由于问题的复杂性在！很多情况下确定基】坑周围环境》对附加变形》的承受能《力是一件《非常困难的事情而要！较准确地预测基坑开！挖对周边环境的影响！程度：也往往存《在较大？的难：度因此也就难以针】对某个具体工—。程提出非常合理的】变形：控制指标此时—根，。据，大量已成功实—施的工程实践统计】资料来确定》。基坑的变形》控制指标不》。失为一种有》效的方法《上海市基坑工程技】。术规：范DG/TJ 08！-61就《是，采，用这种方法并根据】基坑周？围环境？的重要？性程：度及其与基坑的距】离，提出了基坑变形【。设，计控制指标(—如表25所示)可】作为变形控》。制设计时《的参考 】 表25《  基坑变形设计】控，制指标 —。 ？    ！ 注1？  H为基坑开挖深！度s为？保护对象与基坑开】挖边线的净距—； ？。     】 ，   2  位于轨！道交通设施、优【秀历史？建筑：、重要管线等环【境保护对象周—边的基坑工程应遵】照政府有关文件和】规定执行 【     不】。同地区不《同的土质条件支护结！构的：位移对周围环境的影！响程度？不同各？地区：应积累工程经验【。确定：变形控制《。指标 《 《。    《2  目前预估基】坑开挖对周边环境的！附加变形《主要有？。两种：方法一种《是建立在大量基坑】统计资料基础上的】经验方法该方—法，。预测的是地表沉降】并不考虑周围建(构！)筑物？存在的影响可以用来！间接：评估基？坑开挖引起》周围环境《的附加变形上海【市基坑工《程技术规《范D：。G/：TJ 08-61】提出了如图54所示！的地表沉降》曲线分布其中—最大地表沉降δv】m可根据其与围护】结构最大侧移δ【h，。m的经验关系来确】定一：般可取δ《。vm：＝0.8《δhm？。  【 ， ， 另一种方法是有限！。元法但在应用时应】有可靠的《工程实测数据为依】据，且该方法分析得到的！结果宜与经》验方法进行相互【校核以确《认分析结《果的：合理性？采用有限元法分【析时应合《理地考虑分》析方：法，、边界条件、土【体本构？模型：的选择及计算—参数、接触面的设置！、初始地应》力场的模拟、基【坑施工的全过程模】拟等：因素：。 ？ ？ 图【。54  围护墙后地！表沉：降预估曲线 【。 ， δv/δv】m坑外某点的—沉降/最大沉降；d！/，H坑外地《表某点围护墙—外侧的？。距，离/：基坑开挖深度；a】主影响区域；b次】。影响区域 】     关于建！筑物的允许变形值】表26是根据国内外！有关研？究，成果给？出的建筑物在自【。重作用下的差异沉降！与建筑物损坏—程度的关系》可作为？。确定建筑物对基【坑，开挖引？起的附加《变形的承受能—力的参考《 ， ？。 表？2，6，  各？类，建筑物在自重—作用下的差异沉【。降与建筑《物，损坏程？度的关系《 】 ，。     3 ！ 基坑工程》是支护结构施工【、降水？以及基坑开挖的系】统工程其对环境【的影响？主要分如下》三，类支护结构》施工过程中产—生的挤土效应或土】体损失引起的相【邻地面隆起或沉【降，；长时？间、大幅度降低地】下水可能引》起地面沉降从而引】起邻近建(》构)筑物及地下【管线：的变形及开裂；基】坑，。开挖：时产生的不平衡力】、，软黏土？。发生蠕变和》坑外水土流失而导致！。周围土？体及围护墙》。向开挖区发生侧【向移动、地面沉【降及坑底隆》起从：而引起紧邻建(构)！筑物及地下》管线的侧移、沉降或！倾斜因此除从设【计方面采取》有关环境保护措施】。外还：应从支？护结构施工、地下】水控制及《开挖三个方面分别采！取相关措施保护周围！环境必要时可—对被：保护的建(构—)筑物及管线采【取土体加固》、结构？托换、架空》管线等防范措施 ！ ： ：。。9.4.5  【支护结构计算的侧】向弹性？抗，。力法来源于单—桩，水平力计算的侧向弹！性地基梁法》用理论方法》计算：桩的：。变位和内力时—通，常采：用文克尔假》定的竖向弹性地【基梁的计算》方法地基水平—抗力系数的分—布图式常用的有常数！法、“？k，”法、“m”法、】“c”？法，等不同分《。布图式？的计算结果往往【相差：很大国内常采用“m！”法假定地基水【平抗力系数(K【。x)随深度正—。比例增？加即：Kx＝？mzz为计算点的深！度m称？。为地基水平抗力系数！的比例系《数按弹性地基梁【法求解桩的弹性曲】线，微分：方程式？即可求得桩》身各点的内力—及变位值《基坑支护《桩计算的侧向弹【性抗力法《即，相当于？桩受水平力作用【计算的“《m”法 —     1 ！ 地：基水平抗力系数的】比例系数m值 ！ ？   ？ m值不是一个定值！与，现场地质条》件桩身材《料与刚？度荷载？水平与？作用方式以及—桩顶水平位移—取值大？小等：因素有关《通过理论分》析可：得作：用在桩顶的水平【。力与：桩顶位移X的—关系如下《式所：示 ！ 式中—H作用在桩》顶的水平力(k【N)； —      】 A弹性长桩—。按，“，m”法计算的无量纲！系，数； ？     ！。  EI桩身—的抗弯刚度； 】 ， ？ ，     α桩【的，。水平变形系数α＝】(1/m)其中b0！为，桩，身计算宽《度，(m：) —   ？  无试验资料时】。m值可从表27中选！用 》。 表27  【非岩石类土的比【例系数m值》表 — 》    》 2：  ：基坑：支护：桩的侧？向，弹，性，。地基：抗力：法借助于单》桩水平力计算的“】m”法基坑》支护桩内力分—析的计算简图如图】55所示《 — ， 图55 ！ 侧向弹性地基抗】力法 《 1支—护桩： ：。  》   图55—中，(a)？为基坑支护桩(b】)为基坑《支，护桩上作用的—土压力分布图在开】挖深度范围内—通常取主动土—压力分布图式支护】桩入土部分为侧向】受力：。。的弹性地基》。梁(如c所》示)地基反》力，系数取“m”法图形！内力分？析时常按杆系有限】元结：构矩阵分析解法即】可求得支《护桩身的内力—、变形解 —    【 当采用密排—。桩支护时土压力可作！为平：面问题计算当—桩间距比较》。大时形成分离式【排桩墙桩《身变形产生的土【抗力不？仅，仅局限于桩自身【。宽度：的范围内从土—抗力的角度考虑桩】身截面的计算宽度和！桩径之间有如表2】8所示的关系 【 表28 ！ 桩身截面》计算宽度b0—(m) 【  ！   由于》侧向：弹性：。。地基抗力法能较好地！反映基坑开》挖和回填过程各种工！况，和复杂情况对支护结！构受力的影响—是目前工程界最常用！的基坑设计》计方法 — 9《。.4.6  基坑】因土体的强度—不足地下水渗流【作用：而造成基坑失稳包括！支护：结构倾？覆失稳；基坑—内外侧土体整—体滑动失稳；基坑底！土因承载力》不足而隆起；地【层因地下水渗流作】用引起流土、管【涌，以及承？压水：突涌等？。导致：基坑工程破坏本【条将基坑稳定—性归纳？为支护桩、墙的倾】覆稳定；基坑底土】隆起：稳定；基坑边—。坡整体稳定》；坑底土渗流—、突涌？稳定：四个方面《基坑设计时必须【满，足上述四方面的验】算要求 】     》1  基坑稳定性验！算采用？单一安全系数法应】满足下式要》求 《。 R《/Sd≥K  【。   ？     （6）】 ： 式中K【各，类稳定安全》系，数；： ， ：       ！R土体抗《力极限值； 【   —  ：。  Sd承载能力极！限状态下基本—组合：的效应？设，计值但其分项—系数：均为1.《0当有地区可靠【工程经验《时分项系数也—可按地？区经：验确：定 ： ？。 ，   ？  ：2 ： 基坑稳定性验算时！所，选用的强度指标【的类：别稳定验《算方法与安全系数取！值之间必须配—套当按附录V进行】。各项：稳定验算时土的【抗剪强度指标—的选用应《符合本规《范第9.《1，.6条？的规定 ！    3 — 土坡及基》坑内外土体的整体】稳定性计算可按平面！问题考虑宜采用【圆弧滑动面计算有】软土夹层和倾斜岩】。面等情况时尚需采】用非圆弧滑动面计算！ 》   ？  对不同》情况：的土坡及基坑整体稳！定性验算最危险【滑动面上诸力对滑动！中心所产《生的滑动力》矩，与抗滑力矩应—符合下式要求 【 — 》式中MS、M—R，分别为对于危险滑弧！面上滑动力矩和【抗滑力矩(kN【·m)； 】       】KR：整体稳定抗滑安【全，系数 —     —  MS《。计算中？当有地下水存在时】坑外土条《零压线(《。浸润线)以上—的土：条重度取天然重【度以下的土条—取饱和重《度坑内土条取—浮重度 —  《   验算整体稳定！时对于开挖》区，有条：件时可采用卸荷条】件下的抗剪强度指标！进行：验算 ？  —   4  基坑底！。隆起：。稳，定性验？算实质上是》软土地基《承载力不足》造成：故用φ？＝0的承载力公式进！行，验算 【     当桩【底土：为一般黏性土—时上海市基坑工程技！术规：范DG/TJ 0】8-61提》出了适用《。。于一般？黏性土的抗隆起计】算公式 —   》  板式支护体系按！承载能力极限状态】验算绕最下道—内支：撑点的抗隆起—稳定性时(图5【6)应满足式(8)！的要求？ ， ！ 》 ！式中：MR：LK抗隆起力矩值】(kN·《m/m？)； 《     】  MSLK隆起】力矩值(《。kN：。·m/m)； ！  《 ，    《。α如：图56所示(弧【度)：； —       γ围！护墙底以《上地基土各土层【天然重度的加—权，平均值？(kN？/m3)； 】  《 ，    D围—护墙在基《坑开挖？面以下的入土—深度：(m)； 》  —     D＇【最下一道支撑距墙底！。的深度(m)； 】 ，      ！ Ka主动土—压力系数； — ： ，     —  ck《、φk？滑裂面上地基土的黏！聚力：标准：值(k？Pa：)和内摩擦角标【准，值(°)的加权【平均：值，； 《。。      】 h0＇最》下一道支撑距—地面的深度(—m)； 【       】qk坑外地面荷载标！准值(？kPa)《； 【 ，     KR【L抗隆起安全系数】设计等级为》甲，级的基坑工程取2.！5；乙级的基坑工】程，取2.0；丙级【的基坑？。工，程取1？.，。7 《  《   5《  桩、墙式支护】结构的倾《覆稳定性验算对【悬臂式支护结—构在附录V中采【用，。。。作用在墙内外—的土压？力引起的力矩平衡】的方法验算》抗倾覆稳定性安全系！数应大于《或等于1《.，30 》 ？ ： 图56  ！坑底抗隆起计算简】图 ？     对！于带支撑的桩、【墙式支护体系—支护结构的抗倾覆稳！定性又称抗踢—脚，稳定性踢《脚破坏为作用—与围护？结构两？侧的土压《力均达到极》。。限状态因而》。使得围护结构(【特别是围护》结，构插入坑底以下的部！分)：大量地向开挖区【移动导致基坑支护失！效本条取最下道支】撑，或锚拉点以下的【围护结构作为脱离】。体将作用《。于围：护结构上《。的，外力进行力矩平【衡分析从而求得抗倾！覆，分，项系数？需指出的是抗倾覆力！矩项中本应》。。包括支护《。结构的？桩身抗力《力矩但由《于其值相对》而言要小得》多因此在本条—的计算公式中—不考虑 》