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； 】。     —  Qjk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《。γF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2【5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DG/【TJ 08-6【1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δvm！。可根据其与围护【结构最大侧》移δhm的经—验关系来确定一般可！取，δvm＝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26  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(Kx】)随深度正》比，例增：加即Kx＝mz【z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； ！   【  ：  E？I桩身的《抗弯刚度《； —    《   α桩的水平】变形系数α＝(1/！m)其中b》0为桩身计算宽度(！。m) —  ？   无试验资料】时m值可从表2【7中选用 【。 ： ，表2：7  ？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】28所示的关系 ！ 表28【 ， 桩：身截面计算宽度b】0(：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； ！ ：   《   ？ S：d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、—MR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D—G/T？J 08-61【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56！)应：满足：式(8)的要—求 】 ！ 】式，中，M，RLK抗隆起力矩值！(k：N·m/《m)； —       ！MSLK隆》起，力，矩值(k《N·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(kPa》)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)； ！ ？       q】k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 ？ ，