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》j,k第j个《可,变作用的标》准,值
《
,
,
作—用,的综合分项》系数γ?F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】/T:J,。 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2!。5, 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/—T,J 08-61提出!了,如图5?4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【δh:m,的经验关系来确【定一般可取δ—vm=0《.8δhm
】
? ?。。 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/δvm—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—=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);
】
】K,。R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 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(kN》·m/?m);?
— M【SLK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;
【
【 c》k、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】),;
?
— ? K:RL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5?6 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
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