启明星技术手册

K2MG-E《专业技术人员绩效管理与业务能力提升》练习与答案深基坑支挡结构设计计算软件FRWS2006技术手册1 土压力计算1.1 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）1.1.1 主动土压力3.4.1支护结构水平荷载标准值e ajk应按当地可靠经验确定，当无经验时可按下列规定计算(图3.4.1)：图3.4.1 水平荷载标准值计算简图1.对于碎石土及砂土：1)当计算点位于地下水位以上时：(3.4.1-1)2)当计算点位于地下水位以下时：(3.4.1-2)式中K ai—第i层的主动土压力系数，可按本规程第3.4.3条规定计算；σajk—作用于深度z j处的竖向应力标准值，可按本规程第3.4.2条规定计算；c ik—三轴试验(当有可靠经验时可采用直接剪切试验)确定的第i层土固结不排水(快)剪粘聚力标准值；z j—计算点深度；m j—计算参数，当z j＜h时，取z j，当z j≥h时，取h；h wa—基坑外侧水位深度；ηwa—计算系数，当h wa≤h时，取1，当h wa＞h时，取零；γw—水的重度。

2.对于粉土及粘性土：e ajk=σajk K ai-2c ik(K ai)1/2(3.4.1-3)3.当按以上规定计算的基坑开挖面以上水平荷载标准值小于零时，应取零。

3.4.2基坑外侧竖向应力标准值σajk可按下列规定计算：σajk=σrk+σ0k+σ1k(3.4.2-1)1.计算点深度z j处自重竖向应力σrk1）计算点位于基坑开挖面以上时：σrk=γmj z j(3.4.2-2)式中γmj—深度z j以上土的加权平均天然重度。

2)计算点位于基坑开挖面以下时：σrk=γmh h (3.4.2-3)式中γmh—开挖面以上土的加权平均天然重度。

2.当支护结构外侧地面作用满布附加荷载q0时(图3.4.2-1)，基坑外侧任意深度附加竖向应力标准值σ0k可按下式确定：σ0k=q0(3.4.2-4)图3.4.2-1 地面均布荷载时基坑外侧附加竖向应力计算简图3.当距支护结构b1外侧，地表作用有宽度为b0的条形附加荷载q1时(图3.4.2-2)，基坑外侧深度CD范围内的附加竖向应力标准值σ1k可按下式确定：σ1k=q1b0/(b0+2b1) (3.4.2-5)图3.4.2-2 局部荷载作用时基坑外侧附加竖向应力计算简图4.上述基坑外侧附加荷载作用于地表以下一定深度时，将计算点深度相应下移，其竖向应力也可按上述规定确定。

3.4.3第i层土的主动土压力系数K ai应按下式计算：K ai=tg2(45°-φik/2) (3.4.3)式中φik—三轴试验(当有可靠经验时可采用直接剪切试验)确定的第i层土固结不排水(快)剪内摩擦角标准值。

补充1．当邻近条形附加荷载不在地表，依旧按3．4．2第3条计算。

2．放坡对主动土压力的影响采用《广州地区建筑基坑支护技术规定》(GJB 02-98)方法，即等效为荷载叠加于式(3．4．2-1)。

计算简图：上部有放坡时产生的竖向应力计算坡脚处放坡引起的土自重压力放坡情况下，基坑外侧任意深度产生的竖向应力标准值σ0k当Z i＜a时当a≤Z i＜a+b时当Z i≥a+b时式中：σ0k—放坡情况下，基坑外侧任意深度产生的竖向应力标准值（kPa）；q0—放坡坡脚标高处由于放坡引起的土自重压力（kPa）；γ—放坡土体重度（kN/m3）；h0—放坡坡高（m）；a—放坡等效荷载作用位置距离基坑边缘距离（m）；b—放坡等效荷载作用宽度（m）；Z i—计算深度（m）。

当为多级放坡时，每一级放坡按上述原则单独考虑，不考虑放坡之间的相互影响。

且放坡等效荷载的作用位置及范围按各级放坡的实际位置处理。

3.砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂、漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾、素填土、杂填土采用水土分算; 压实填土、冲填土、淤泥、淤泥质土、粘性土、红粘土、膨胀土、粉土、湿陷性土采用水土合算。

1.1.2 被动土压力3.5.1基坑内侧水平抗力标准值e pjk，宜按下列规定计算(图3.5.1)：1.对于砂土及碎石土，基坑内侧抗力标准值按下列规定计算：e pjk=σpjk K pi+2c ik(K pi)1/2+(z j-h wp)(1-K pi)γw(3.5.1-1)式中σpjk—作用于基坑底面以下深度z j处的竖向应力标准值，按本规程第3.5.2条规定计算；K pi—第i层土的被动土压力系数，应按本规程第3.5.3条规定计算。

2.对粉土及粘性土，基坑内侧水平抗力标准值宜按下式计算：e pjk=σpjk K pi+2c ik(K pi)1/2(3.5.1-2)图3.5.1 水平抗力标准值计算图3.5.2作用于基坑底面以下深度z j处的竖向应力标准值σpjk可按下式计算：σpjk=γmj z j(3.5.2)式中γmj—深度z j以上土的加权平均天然重度。

3.5.3第i层土的被动土压力系数应按下式计算：K pi=tg2(45°+φik/2) (3.5.3)1.2《上海市基坑工程设计规程》（DBJ 08-61-97）1.2.1主动土压力1.2.1.1 朗肯主动土压力5.3.1按水土分算原则计算土压力时，可采用总应力抗剪强度指标，按(5.3.1-1)式计算主动土压力和(5.3.1-2)式计算被动土压力。

p a=(q+∑γi h i)K a-2c(K a)1/2 (5.3.1-1)式中p a—计算点处的主动土压力强度(kPa)，p a≤0时，取p a=0；γi—计算点以上各土层的重度(kN/m3)，地下水位以上取天然重度，地下水位以下取水下重度；h i—各土层的厚度(m)；K a—计算点处土的主动土压力系数，Ka=tg2(45°-φ/2)；c，φ—计算点处土的总应力抗剪强度指标。

按三轴固结不排水试验或直剪固结快剪试验峰值强度指标取用。

5.3.2土压力分布模式可按表5.3.2，根据支护结构的类型、入土深度和侧向变位条件选用。

5.3.3 按水土分算原则计算水压力时，应按有无产生地下水的渗流情况，采用不同的水压力分布模式。

5.3.3.1 地下水无渗流时，作用于围护墙上主动土压力侧的水压力，在基坑内地下水位以上按静水压力三角形分布计算；在基坑内地下水位以下水压力按矩形分布计算(水压力为常量)，并不计作用于围护墙被动土压力侧的水压力，见图5.3.3.1。

图5.3.3.1 地下水无渗流时的水压力分布模式5.3.3.2 地下水有稳定渗流时，作用于围护墙上主动土压力侧的水压力分布可按以下近似方法计算：7.1.13.2 作用在围护墙上的水压力计算，见图7.1.13.2。

AB之间按静水压力直线分布，确定B、C、D、E各点的水压力按7.1.10的渗径直线比例法确定。

图7.1.13.2 作用于围护墙上的水压力计算简图补充：1.采用水土合算原则计算土压力时，公式(5.3.1-1)中γi始终取天然重度。

2.特殊荷载情况：1）条形附加荷载相邻基础荷载引起的条形附加荷载的侧向土压力，换算为作用于中心的集中荷载，计算简图：当m≤0.4当m＞0.4式中△pH—附加侧向土压力（kPa）；QL—相邻基础底面处的线均布荷载（kN/m）；Hs—相邻基础底面以下的围护墙体高度（m）；m、n—分别为a/Hs、Z/Hs的比值；a—荷载距支护结构距离（m）；Z—相邻基础底面至计算点的深度（ｍ）。

2）放坡同《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99 )计算方法。

1.2.1.2 经验主动土压力5.4.2 主动土压力按水土合算原则计算时，可用经验的主动土压力系数ηa按(5.4.2)式计算。

p a=ηa(q+∑γi h i) (5.4.2)式中γi—各土层的天然重度(kN/m3)；h i—各土层的厚度(m)；ηa—土的经验主动土压力系数。

5.4.2.1 经验土压力系数ηa可根据工程经验在0.55~0.75的范围内选用；5.4.2.2 当缺乏经验时，对粘性土和淤泥质粘性土，可根据土的天然孔隙比e o，按表5.4.2.2估算：经验主动土压力系数ηa表5.4.2.22 内力位移计算2.1《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）4.2.1 排桩、地下连续墙可根据受力条件分段按平面问题计算，排桩水平荷载计算宽度可取排桩的中心距；地下连续墙可取单位宽度或一个墙段。

4.2.2 结构内力与变形计算值、支点力计算值应根据基坑开挖及地下结构施工过程的不同工况按下列规定计算：1.宜按本规程附录B的弹性支点法计算，支点刚度系数kT及地基土水平抗力系数m应按地区经验取值，当缺乏地区经验时可按本规程附录C确定；4.2.3 结构内力及支点力的设计值应按下列规定计算：1.截面弯矩设计值MM=1.25γ0M c(4.2.3-1)式中M c—截面弯矩计算值，可按本规程第4.2.2条规定计算。

2.截面剪力设计值VV=1.25γ0V c(4.2.3-2)式中 V c—截面剪力计算值，可按本规程第4.2.2条规定计算。

3.支点结构第j层支点力设计值T dj：T dj=1.25γ0T cj (4.2.3-3)式中T cj—第j层支点力计算值，可按本规程第4.2.2条规定计算。

附录B 弹性支点法B.0.1 基坑外侧水平荷载标准值e aik宜按本规程第3.4.1条规定计算(图B.0.1)。

图B.0.1 计算简图B.0.2 支护结构的基本挠曲方程应按下式确定(图B.0.1)，支点处的边界条件可按本规程第B.0.4条确定：(0≤z≤h n) (B.0.2-1)(z≥h n) (B.0.2-2)式中EI—支护结构计算宽度的抗弯刚度；m—地基土水平抗力系数的比例系数；b0—抗力计算宽度，地下连续墙和水泥土墙取单位宽度，排桩结构按本规程第B.0.3条规定计算；z—支护结构顶部至计算点的距离；h—第n工况基坑开挖深度；y—计算点水平变形；b—荷载计算宽度，排桩可取桩中心距，地下连续墙和水泥土墙可取单位宽度。

B.0.3 排桩结构抗力计算宽度宜按下列规定计算：1.圆形桩按下式计算：b0=0.9×(1.5d+0.5) (B.0.3-1)式中d—桩身直径。

2.方形桩按下式计算：b0=1.5b+0.5 (B.0.3-2)式中b—方桩边长。

3.按式(B.0.3-1)或(B.0.3-2)确定的抗力计算宽度大于排桩间距时应取排桩间距。

B.0.4 第j层支点边界条件宜按下式确定：T=k Tj(y j-y0j)+T0j(B.0.4)式中k Tj—第j层支点水平刚度系数；可按本规程附录C确定；y j—按本规程第B.0.2条计算的第j层支点水平位移值；y0j—按本规程第B.0.2条计算的在支点设置前的水平位移值；T0j—第j层支点预加力。

当支点有预加力T0j且按式(B.0.4)确定的支点力T j≤T0j时，第j层支点力T j应按该层支点位移为y0j的边界条件确定。