基坑支护结构计算方法-王松共46页
基坑支护相关计算
板桩最下跨度剪力Q=LL =1X77.83X1,5=58.37kNM2aM2
(2)第三道支撑处弯矩及剪力
12.5+3.0一一
M=()2x53.33=33.60kN•m
c122
1
Q=—x2.75x53.33=73.33kNc2
（3）第二道支撑处弯矩及剪力
1 2.5+2.5
M =—()2x32.91=17.14kN • m
1.815x2—4.842x=0
解x=2.67m
入土深度取1.2x=3.2m
则桩长L=H+1.2x=8.5+2.4=10.9m采用标准的12米工字钢。
<3>板桩内力及断面选择
(1)板桩最下跨度L=2x=2X2,67=1.78m
DM33
板桩最下跨度弯矩M=— L。=—X1.52X77.83=14.59kN•m
b122
1
Q=-x2.5x32.91=41.13kNb2
（4）第一道支撑处弯矩及剪力
—(2.5+0,5)2x12.5=2.43kN • m
122
1
Q=—x1.5x12.5=9.37kNa2
根据上述的四项计算，按照第三道支撑选板桩断面:
33.6x104=210cm3
1600
选用2根50#工字钢（横放）攻=142x2=284cm3〉210cm3
①二24。
1、井壁计算：
井壁使用40B钢板桩，设三道工字钢环梁做内支撑(每道支撑采用双层40B工字钢)，井底采用钢筋混凝土底板(第四道支撑)。三道支撑的位 置从下至上依次为0.5、2.5、2.5米位置处，底板距离第三道支撑为三米， 满足DN2600的要求。
基坑支护设计计算方案
基坑支护设计计算方案基坑支护设计剖面1-1 [ 支护方案 ]天然放坡支护[ 整体稳定验算 ]天然放坡计算条件:计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m 条分法中的土条宽度: 0.40m基坑支护设计剖面2-2 [ 支护方案 ]天然放坡支护[ 整体稳定验算 ]天然放坡计算条件:计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m 条分法中的土条宽度: 0.40m基坑支护设计剖面3-3验算项目:[ 验算简图 ][ 验算条件 ][ 基本参数 ]所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012基坑深度： 6.000(m)基坑内地下水深度： 6.500(m)基坑外地下水深度： 0.500(m)支护结构重要性系数： 0.900土钉荷载分项系数： 1.250土钉抗拔安全系数： 1.400整体滑动稳定安全系数： 1.250土钉墙底面支锚轴向拉力经验系数ηb： 0.000 [ 坡线参数 ]坡线段数 1序号水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°)1 3.057 6.000 63.0[ 土层参数 ]土层层数 3层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角与锚固体摩阻力与土钉摩阻力水土(m) (kN/m^3) (kN/m^3) (kPa) (度) (kPa)(kPa)1 素填土 0.700 18.0 8.0 4.0 15.020.0 20.0 合算2 粉土 2.800 19.2 9.2 11.0 28.140.0 40.0 分算3 粘性土 11.300 19.3 9.3 30.0 11.860.0 60.0 合算[ 超载参数 ]超载数 1序号超载类型超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式长度(m)1 满布均布 10.000[ 土钉参数 ]土钉道数 5序号水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋1 1.200 1.200 10.0 80 12.000 1d222 1.200 1.200 10.0 80 12.000 1d223 1.200 1.200 10.0 80 9.000 1d224 1.200 1.200 10.0 80 9.000 1d225 1.200 1.000 20.0 80 6.000 1d22钢筋类型对应关系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF 400,R-HRBF500[ 花管参数 ]基坑内侧花管排数 0基坑外侧花管排数 0[ 锚杆参数 ]锚杆道数 0[ 坑内土不加固 ][ 验算结果 ][ 抗拔承载力验算结果 ]工况开挖深度破裂角支锚号支锚长度受拉荷载标准值抗拔承载力标准值抗拉承载力标准值安全系数(m) (度) (m) Nkj(kN) Rkj(kN) Rkj(kN) 抗拔抗拉1 1.400 42.3 02 2.600 43.8 1土钉 12.000 25.7 114.2 114.0 4.438 4.4323 3.800 43.7 1土钉 12.000 10.0 108.6 114.0 10.869 11.4122土钉 12.000 35.6 142.6 114.0 4.009 3.2054 5.000 42.2 1土钉 12.000 10.7 101.4 114.0 9.476 10.6622土钉 12.000 22.2 135.9 114.0 6.118 5.1333土钉 9.000 20.9 125.1 114.0 5.980 5.4535 6.000 41.4 1土钉 12.000 11.1 95.1 114.0 8.601 10.3132土钉 12.000 23.0 130.0 114.0 5.659 4.9653土钉 9.000 13.1 116.6 114.0 8.887 8.6944土钉 9.000 13.4 126.1 114.0 9.379 8.4796 6.000 41.4 1土钉 12.000 11.1 95.1 114.0 8.601 10.3132土钉 12.000 23.0 130.0 114.0 5.659 4.9653土钉 9.000 13.1 116.6 114.0 8.887 8.6944土钉 9.000 6.6 126.1 114.0 19.237 17.3915土钉 6.000 1.2 89.1 114.0 73.976 94.728[ 整体稳定验算结果 ]工况号安全系数圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m)1 1.235 -0.240 10.565 6.0312 3.093 1.552 8.054 4.6573 3.029 1.446 8.324 6.1334 2.523 1.103 7.569 6.5955 2.116 1.913 8.145 8.3676 2.306 2.627 8.267 8.675[ 喷射混凝土面层计算 ][ 计算参数 ]厚度： 80(mm)混凝土强度等级: C20配筋计算as: 15(mm)水平配筋: d8@250竖向配筋: d8@250配筋计算as: 15荷载分项系数: 1.200[ 计算结果 ]编号深度范围荷载值(kPa) 轴向 M(kN.m) As(mm^2) 实配As(mm^2)1 0.00~ 1.20 3.9 x 0.205 160.0(构造) 201.1y 0.205 160.0(构造) 201.12 1.20~ 2.40 13.2 x 0.700 160.0(构造) 201.1y 0.700 160.0(构造) 201.13 2.40~ 3.60 29.0 x 1.537 160.0(构造) 201.1y 1.537 160.0(构造) 201.14 3.60~ 4.80 12.7 x 0.674 160.0(构造)201.1y 0.674 160.0(构造) 201.15 4.80~ 5.80 29.5 x 1.014 160.0(构造) 201.1y 1.548 160.0(构造) 201.16 5.80~ 6.00 38.7 x 0.000 160.0(构造) 201.1y 0.194 160.0(构造) 201.1[ 抗隆起验算 ]1) 从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下：支护底部，验算抗隆起：Ks = 2.704 ≥ 1.400，抗隆起稳定性满足。
深基坑支护结构理论计算方法
深基坑支护结构理论计算方法摘要：本文介绍了常用的深基坑支护结构理论计算方法，将认可度比较高的计算方法进行了归纳，可为相关理论分析提供参考。
关键词：深基坑；基坑支护；理论分析0引言在深基坑支护结构理论计算方法的研究上，目前比较成熟且认可度较高的主要有以下三大类：经典方法、弹性地基梁法、有限元法[1]。
1经典方法经典方法主要有静力平衡法、等值梁法、Terzgahi法、弹性曲线法、等弯矩法及等轴力法[1][2]。
经典方法是基于力的平衡这一基础建立的理论方法。
这种方法主要是选用单位宽度受侧向荷载的梁系作为研究对象，如经典的等值梁法和1/2切割方法等，采用的土压力理论中，既有经典的朗肯土压力理论，也有Terzgahi-Peck表观土压力理论[3]。
该方法将围护结构看作是一条插入土体的竖向梁，假设支撑点固定不动，围护结构即成为一个受土压力的作用的多支承点的梁。
这种方法计算简便，适合手算，可近似的得出围护结构的内力，但计算结果误差较大，且无法同时求出围护结构的位移，无法根据施工情况的变化，求得围护结构确切的内力值。
而在计算机的大范围普及和有限元方法的不断推广情形下，该方法的应用也越来越少。
总之，由于经典方法无法分析不同施工工况下的内力情况，且未考虑土体与围护结构的变形因素，导致该方法逐渐散失了其原有地位。
2弹性地基梁法2.1 弹性地基梁法弹性地基梁法是基于经典法发展起来的一种改进型计算方法，该方法是在经典法的基础上，将土的作用等效成一系列弹簧的弹力作用，同时将支撑与锚杆也用弹簧进行替代，这样可以把整个支护结构看成是一弹性支撑的地基梁。
而计算弹簧刚度的方法有m法、E法、C法等，土压力理论一般采用经典的土压力理论，如库伦土压力理论及朗肯土压力理论。
弹性地基梁的解法主要有结构力学方法、解析法和有限元数值法等。
为方便计算，弹性地基梁法对支撑受力和桩入土段的受力进行了简化：在下一道支撑完成后，假设上一道支撑受力不变；对于入土段的受力情况作了两点假设，一是在土压力达到极限被动土压力时，可通过力的平衡进行求解，二是假定入土段的受力和变形有关[4]。
基坑支护的结构的计算
基坑支护的结构的计算基坑支护是指在建筑工地或者其他开挖工程中，为了防止土方塌方和保证施工安全而采取的一系列措施。
基坑支护结构的计算是基坑工程设计中重要的一部分，本文将对基坑支护结构的计算进行详细介绍。
一、基坑支护结构的分类基坑支护结构通常可以分为两类：一是按照支护方式的不同分为主动支护和被动支护；二是按照结构形式的不同分为钢支撑结构和混凝土支护结构。
主动支护是指通过设置支撑结构对基坑进行支护，常见的主动支护结构有钢支撑和桩墙支护。
被动支护是指利用土体自身力学性质对基坑进行支撑，常见的被动支护结构有土钉墙和锚杆墙。
钢支撑结构是以钢材为主要材料的支护结构，常见的有钢板桩和钢管桩。
混凝土支护结构则是以混凝土为主要材料的支护结构，常见的有混凝土梁和混凝土墙。
二、基坑支护结构的计算方法基坑支护结构的计算方法主要包括以下几个方面：1.基坑支护结构受力分析：支护结构需要承受土压力、地下水压力和附加荷载等多种作用力，计算时需要对支护结构的受力情况进行全面的分析。
2.支撑杆件的稳定性计算：钢支撑结构中的支撑杆件需要满足一定的稳定性要求，包括弯曲强度、屈曲稳定性和抗扭稳定性等方面的计算。
3.连墙件的选择与计算：在钢支撑结构中，如果需要两个或多个支撑壁之间进行连接，则需要使用连墙件。
连墙件的选择和计算需要考虑其承受的弯曲强度和抗剪强度等。
4.土壁和桩身的稳定性计算：在钢板桩和钢管桩的设计中，需要对土壁和桩身的稳定性进行计算，包括土壁的滑移和失稳以及桩身的稳定性等。
5.锚杆的计算：在锚杆墙的设计中，需要对锚杆的承载力和稳定性进行计算。
三、基坑支护结构计算的基本步骤基坑支护结构的计算一般包括以下几个基本步骤：1.确定基坑的尺寸和形状，确定基坑周围的土质和地下水情况。
2.根据基坑的具体情况，选择适当的支护方案和支撑结构类型。
3.进行基坑支护结构的初步设计，包括确定支护结构的布置形式、支距和锚固长度等参数。
4.对支撑结构进行受力分析，计算支护结构受到的土压力、地下水压力和附加荷载等。
基坑支护工程计算方式
以勘察报告或打超前钻孔为依 据，定义出入岩的等高线，每 30.0 孔在到岩面时由业主、监理、 施工单位三方确认。有异议时 可抽检实测。
110.0 按实际吨数计算。
12. 钢拉梁
t
13. φ550深层水泥土搅拌桩
m
14. φ600双管旋喷桩
m
15.
3×7φ5预应力锚杆(入普通 土)
m
20.0 按实际吨数计算。
m
19. φ48钢花管锚杆
m
20. φ25土钉支护
m
21. φ140×3.5钢管桩
m
22. φ16插筋
m
23.
喷射C20细石混凝土厚 100(边坡)
m2
24.
喷射C20细石混凝土厚80(边 坡)
m2
25.
喷射C20细石混凝土厚80(桩 间)
m2
26. φ50PVC泄水管
m
371.0
按地质报告拉等高线确定入岩 深度。
比华利山庄基坑支护工程 工程量计算公式
序号
项目名称
单位 工程量 计算公式
备注
1. φ1000冲孔灌注桩(实桩)
m3
3211.0 按钢筋笼长度计算。
2. φ1000冲孔灌注桩(空桩)
m3
3.
φ1000冲孔灌注桩入岩增加 费
m3
6. φ1200冲孔灌注桩(实桩)
m3
803.0
按灌注桩的深度 度计算。
-
钢筋笼长
以勘察报告或打超前钻孔为依 据，定义出入岩的等高线，每 322.0 孔在到岩面时由业主、监理、 施工单位三方确认。有异议时 可抽检实测。
300.0 按钢筋笼长度计算。
7. φ1200冲孔灌注桩(空桩)
基坑支护结构的计算
第二部分基坑支护结构的计算支护结构的设计和施工，影响因素众多，不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。
为此，对待支护结构的设计和施工均应采取极慎重的态度，在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。
一.支护结构承受的荷载支护结构承受的荷载一般包括- 土压力-水压力-墙后地面荷载引起的附加荷载。
1 土压力⑴主动土压力：若挡墙在墙后土压力作用下向前位移时随位移增大，墙后土压力渐减小。
当位移达某一数值时，土体内岀现滑裂面，墙后土达极限平衡状态，此时土压力称为主动土压力，以Ea表示。
⑵静止土压力：若挡墙在土压力作用下墙本身不发生变形和任何位移（移动或滑动）,墙后填土处于弹性平衡状态，则此时作用在挡墙上的土压力成为静止土压力。
以E0表示。
(3)被动土压力：若挡墙在外力作用下墙向墙背向移动，随位移增大，墙所受土的反作用力渐增大，当位移达一定数值时，土体内出现滑裂面，墙后土处被动极限平衡状态，此时土压力称为被动土压力，以Ep表示。
主动土压力计算•主动土压力强度•无粘性土粘性土土压力分布对于粘性土按计算公式计算时，主动土压力在土层顶部（H=0处）为负值，即表明出现拉力区，这在实际上是不可能发生的。
只计算临界髙度以下的主动土压力。
土压力分布可计算此种情况下的临界高度Zc,进而计算临界高度以下的主动土压力。
百度文库•让每个人平零地提升自我被动土压力计算被动土压力强度•无粘性土粘性土计算土压力时应注意•不同深度处土的内聚力C不是一个常数，它与土的上覆荷重有关，一般随深度的加大而增大，对于暴露时间长的基坑，土的内聚力可由于土体含水量的变化和氧化等因素的影响而减小甚至消失。
•. C值是计算侧向土压力的主要参数，但在工程桩打设前后的.C值是不同的。
在粘性土中打设工程桩时，产生挤土现象，孔隙水压力急剧升髙，对.c值产生影响。
另外，降低地下水位也会使.C值产生变化。
水压力作用于支护结构上的水压力一般按静水压力考虑O有稳态渗流时按三角形分布计算。
基坑支护计算
关于受力的说明：1. 只计算土层自重的受力，换言之，在基坑附近深度范围（10m）以内不能过重物（如车辆）也不能堆载挖的土或施工材料等。
2. 因为没有具体施工勘探点的地质报告（请注意确认地裂缝位置的影响），所用数据采用3.2.2 区域地质构造的数据估算，黏土埋深较大，故不计算土的自立性对工程的影响，此处可以认为计算结果偏保守。
3. 计算采用水土合算法，因为地质报告没有给出含水量或土的干重，相关数据估算，水位较高，计算结果偏保守。
三、总体施工方案钢板桩主要作用是为了支护边坡防止土塌方，起到支护边坡的作用，同时具有一定的封闭性能，可有效减小基坑渗水。
根据本工程基坑开挖深度及地质情况，拟采用拉森钢板桩，单根长度为15.0m。
钢板桩支护位置较承台外轮廓线外放1.5m，以保证施工承台时工人有足够的操作空间。
在钢板桩支护帷幕顶部设置一道工字钢围檩，围檩采用，四角位置设置。
钢板桩支护布置见下图。
根据地质勘探报告，开挖范围土层重度约为18KN/m³，内摩擦角20°，（没=20KN/㎡（综合考虑施找到，也可能是20度）开挖深度10.0m，地面荷载取q工车辆及材料、物资堆放等），横撑支点距地面距离1,4,7,10m。
（1）计算作用在板桩上的土压力强度①土压力系数主动土压力系数：Ka=tan2（45°-φ/2）=tan2（45°-28°/2）=0.36被动土压力系数：Kp= tan2（45°+φ/2）=tan2（45°+28°/2）=2.77主动土压力系数：Ka=tan2（45°-φ/2）=tan2（45°-20°/2）=0.49被动土压力系数：Kp= tan2（45°+φ/2）=tan2（45°+20°/2）=2.04取最不利的数据20度（查到陕西这边一般为14~25之间）②主动土压力最大压强开挖深度10.0m Eah=γhKa=18×10.0×0.49=88.2KN/㎡均布荷载 Eaq=qKa=20×0.49=9.8KN/㎡主动土压力最大压强 Pa=Eah+Eaq=88.2+9.8=98.0 KN/㎡=tan（45°+φ/2）×1.5=2.5myq（2）计算板桩墙上土压力强度等于零的点距离挖土面的距离y值，在y处板桩墙前的被动土压力等于板桩墙后的主动土压力：y=Pa/γ（K·Kp-Ka）=98.0/18×（1.4×2.04-0.49）=2.28m（3）按简支梁计算等值梁的两支点反力ΣMc=0 主动土压力强度Pa与深度h成正比，沿墙高压力成三角形，主动土压力Ea作用点位于离墙底2/3h，即：①第一部分主动土压力力矩 1/2Eahh=0.5×88.2×10=441.0KN/m其作用点为2/3h=2/3×10-1=5.67m作用点的力为 p1=441.0*5.67=2500.47KN②第二部分主动土压力 Eaqh=7.2×（10-1）=64.8KN/m矩形其作用点为h/2处 1/2h=0.5×（10-1）=4.5m作用点的力为p2=64.8×4.5=291.6KN③第三部分主动土压力Ea=pah=33.12×2.28=75.5136KN/m主动土压力Ea作用点位于离墙底2/3h，即1/3h=1/3×2.28+1=1.76m作用点的力为p3=75.5136×1.76=132.88KN④计算P0P0×5×（3.3+1）=2500.47+291.6+132.88P0=135.95KN（4）计算板桩最小入土深度t0t0=135.95/18×（1.4×2.04-0.49）=3.14mt=t0+y=3.14+2.28=5.42m板桩总长L=h+t=10+5.42=15.42m，取18m。
基坑支护结构计算方法-王松46页PPT
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
基坑支护结构计算方法-王松
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
基坑支护常见形式与计算
第二章 基坑支护结构计算
2.2 水土压力—分算
pak ( ak ua )k up )K p,i 2ci K p,i up
其中
u p whwp
式中：ua、up 分别为支护结构外侧、内侧计算点的水压力(KPa)
ak ac k, j
土钉墙
土钉墙结构
复合土钉墙
第一章 基坑支护常见形式 二 土钉墙结构
复合土钉墙是由土钉墙和止水帷幕、微型桩、预应力锚杆等组合形成的基 坑支护技术。适用于各种施工环境和多种地质条件的基坑支护。
土钉墙+止水帷幕+预应力锚杆组合
土钉墙+微型桩+预应力锚杆组合
土钉墙+止水帷幕+微型桩+预应力锚杆组合
第一章 基坑支护常见形式 三 支挡式结构
q0 均布附加荷载标准值(KPa)
第二章 基坑支护结构计算
2.3 地面荷载—条形基础（荷载）
d a / tan za d (3a b) / tan
k
p0b b 2a
za d a / tan或za d (3a b) / tan
k 0
p0 基础底面附加压力标准值(KPa) d、b 基础埋置深度、基础宽度(m)
井点降水 放坡开挖
地下水埋深较浅、基坑开挖较深可 能产生流砂、管涌、突涌等不良现 象时，可采用井点降水放坡开挖
第一章 基坑支护常见形式
2、 放坡开挖—坡度选择
查表法 适用条件：对开挖深度不大，基坑周围无较大荷载时。
坑壁土类型 软质岩石 碎石类土 粘性土
粉土
状态
微风化 中等风化
强风化 密实 中密 稍密 坚硬 硬塑 可塑 Sr< 0.5
Eak1
1 2
支护结构计算
支护结构计算一、排桩与地下连续墙计算对于较深的基坑，排桩、地下连续墙围护墙应用最多，其承受的荷载比较复杂，一般应考虑下述荷载: 土压力、水压力、地面超载、影响范围内的地面上建筑物和构筑物荷载、施工荷载、邻近基础工程施工的影响(如打桩、基坑土方开挖、降水等)。
作为主体结构一部分时，应考虑上部结构传来的荷载及地震作用，需要时，应结合工程经验考虑温度变化影响和混凝土收缩、徐变引起的作用以及时空效应。
排桩和地下连续墙支护结构的破坏，包括强度破坏、变形过大和稳定性破坏。
其强度破坏或变形过大包括(图3-16):图3-16 排桩和地下连续墙支护结构的破坏形式(1)拉锚破坏或支撑压曲: 过多地增加了地面荷载引起的附加荷载，或土压力过大、计算有误，引起拉杆断裂，或锚固部分失效、腰梁破坏，或内部支撑断面过小受压失稳，为此，需计算拉锚承受的拉力或支撑荷载，正确选择其截面或锚固体。
(2)支护墙底部走动: 支护墙底部嵌固深度不够，或挖土超深、水冲刷等，都可能产生这种破坏，为此，需正确计算支护结构的入土深度。
(3)支护墙的平面变形过大或弯曲破坏: 支护墙的截面过小、对土压力估算不准确、墙后增加大量地面荷载或挖土超深等，都可能引起这种破坏。
平面变形过大会引起墙后地面过大的沉降，也会给周围附近的建(构)筑物、道路、管线等造成损害。
排桩和地下连续墙支护结构的稳定性破坏包括:(1)墙后土体整体滑动失稳: 如拉锚的长度不够、软黏土发生圆弧滑动，会引起支护结构的整体失稳。
(2)坑底隆起: 在软黏土地区，如挖土深度大、嵌固深度不够，可能由于挖土处卸载过多，在墙后土重及地面荷载作用下引起坑底隆起。
对挖土深度大的深坑需进行这方面的验算，必要时，需对坑底土进行加固处理或增大挡墙的入土深度。
(3)管涌: 在砂性土地区，当地下水位较高、坑深很大和挡墙嵌固深度不够时，挖土后在水头差产生的动水压力作用下，地下水会绕过支护墙连同砂土一同涌入基坑。
二、水泥土墙计算水泥土墙设计应包括: 方案选择，结构布置，结构计算，水泥掺量与外加剂配合比确定，构造处理，土方开挖，施工监测。
基坑支护结构计算方法-王松
3、基坑支护结构计算方法
图形界面 土层信息输入界面
理正深基坑软件界面
3、基坑支护结构计算方法
MIDAS/CIVIL软件界面
3、基坑支护结构计算方法
计算原则： （1）支护荷载：详细研究土质类型及相关参数，与地勘单 位加强沟通，确定合理的土质参数。（m值取用） （2）认真分析基坑开挖过程，全面考虑每个施工阶段结构 荷载及边界条件。 （3）应选用两款不同软件进行计算结果对比，尤其校核支 护位移、内力值，确保计算结果可靠。
土弹簧释放力
静止土压力增量
3、基坑支护结构计算方法
3.7、支护计算的软件运用
理正-深基坑软件 同济-启明星基坑软件 岩土专用有限元分析软件：PLAXIS、MIDAS/GTS 结构有限元分析软件：MIDAS/CIVIL、SAP2000
理正、启明星软件为针对基坑开挖计算的专用软件，用户 只需按照软件界面要求输入相关参数进行计算即可，软件 按照相关规范要求进行验算并输出验算结果，包括结构内 力、位移、及基坑稳定性等验算结果。
支锚信息
4、计算实例 4.1、理正软件计算
土压力计算结果
依据建筑基坑技术规程
4、计算实例
与理正计算一致
4、计算实例 4.1、理正软件计算
内力及位移计算结果
5、有限元分析
有必要运用MIDAS等 有限元软件实现对基坑 的模拟分析。
SAP2000模拟分析
基坑支护结构的设计原理与计算方法
308 基础工程原理与方法第二十六章基坑支护结构的设计原理与计算方法第一节支护结构的破坏形式深基坑支护结构可分为非重力式支护结构（即柔性支护结构）和重力式支护结构（即刚性支护结构）。
非重力式支护结构包括钢板桩、钢筋混凝土板桩和钻孔灌注桩、地下连续墙等;重力式支护结构包括深层搅拌水泥土挡墙和旋喷帷幕墙等。
一、非重力式支护结构的破坏非塑力式支护结构的破坏包括强度破坏和稳定性破坏。
（一）强度破坏强度破坏包括图26所示内容。
（1）支护结构倾覆破坏。
破坏的原因是存在过大的地面荷载，或土压力过大引起拉杆断裂，或锚固部分失效,腰梁破坏等。
（2）支护结构底部向外移动。
当支护结构入土深度不够,或挖土超深、水的冲刷等都可能产生这种破坏。
（3）支护结构受弯破坏。
当选用的支护结构截面不恰当或对土压力估计不足时，容易出现这种破坏。
（二）稳定性破坏支护结构稳定性破坏包括图26-2所示内容。
（1）墙后土体整体滑动失稳。
破坏原因包括:①开挖深度很大，地基土又十分软弱；②地面大就堆载;③锚杆长度不足。
(∙M*≡β 坏第二十六章基坑支护结构的设计原理与计算方法309"r /Z τ√∕γ∕zτ√zr√ZrzzT(C)流砂或管涌图26・2非星力或支护结构的秘定性玻坏(2)坑底隆起。
当地基土软弱、挖土深度过大或地面存在超载时容易出现这种破坏。
(3)管涌或流砂。
当坑底土层为无黏性的细颗粒土，如粉土或粉细砂，且坑内外存在较大水位差时,易出现这种破坏。
二、重力式支护结构的破坏形式觅力式支护结构的破坏也包括强度破坏和稳定性破坏两个方面.强度破坏只有水泥土抗剪强度不足所产生的剪切破坏，为此需验算最大剪应力处的墙身应力。
稳定性破坏包括以下内容。
(1)倾覆破坏。
若水泥土挡墙截面、质量不够大，支护结构在土压力作用下产生整体倾覆失稳。
(2)滑移破坏。
当水泥土挡墙与土之间的抗滑力不足以抵抗墙后的推力时,会产生整体滑动破坏。
其他破坏形式，如土体整体滑动失稳、坑底隆起和管涌或流砂与非直力式支护结构相似。
基坑支护计算
关于受力的说明：1. 只计算土层自重的受力，换言之，在基坑附近深度范围（10m）以内不能过重物（如车辆）也不能堆载挖的土或施工材料等。
2. 因为没有具体施工勘探点的地质报告（请注意确认地裂缝位置的影响），所用数据采用3.2.2 区域地质构造的数据估算，黏土埋深较大，故不计算土的自立性对工程的影响，此处可以认为计算结果偏保守。
3. 计算采用水土合算法，因为地质报告没有给出含水量或土的干重，相关数据估算，水位较高，计算结果偏保守。
三、总体施工方案钢板桩主要作用是为了支护边坡防止土塌方，起到支护边坡的作用，同时具有一定的封闭性能，可有效减小基坑渗水。
根据本工程基坑开挖深度及地质情况，拟采用拉森钢板桩，单根长度为15.0m。
钢板桩支护位置较承台外轮廓线外放1.5m，以保证施工承台时工人有足够的操作空间。
在钢板桩支护帷幕顶部设置一道工字钢围檩，围檩采用，四角位置设置。
钢板桩支护布置见下图。
根据地质勘探报告，开挖范围土层重度约为18KN/m³，内摩擦角20°，（没=20KN/㎡（综合考虑施找到，也可能是20度）开挖深度10.0m，地面荷载取q工车辆及材料、物资堆放等），横撑支点距地面距离1,4,7,10m。
（1）计算作用在板桩上的土压力强度①土压力系数主动土压力系数：Ka=tan2（45°-φ/2）=tan2（45°-28°/2）=0.36被动土压力系数：Kp= tan2（45°+φ/2）=tan2（45°+28°/2）=2.77主动土压力系数：Ka=tan2（45°-φ/2）=tan2（45°-20°/2）=0.49被动土压力系数：Kp= tan2（45°+φ/2）=tan2（45°+20°/2）=2.04取最不利的数据20度（查到陕西这边一般为14~25之间）②主动土压力最大压强开挖深度10.0m Eah=γhKa=18×10.0×0.49=88.2KN/㎡均布荷载 Eaq=qKa=20×0.49=9.8KN/㎡主动土压力最大压强 Pa=Eah+Eaq=88.2+9.8=98.0 KN/㎡=tan（45°+φ/2）×1.5=2.5myq（2）计算板桩墙上土压力强度等于零的点距离挖土面的距离y值，在y处板桩墙前的被动土压力等于板桩墙后的主动土压力：y=Pa/γ（K·Kp-Ka）=98.0/18×（1.4×2.04-0.49）=2.28m（3）按简支梁计算等值梁的两支点反力ΣMc=0 主动土压力强度Pa与深度h成正比，沿墙高压力成三角形，主动土压力Ea作用点位于离墙底2/3h，即：①第一部分主动土压力力矩 1/2Eahh=0.5×88.2×10=441.0KN/m其作用点为2/3h=2/3×10-1=5.67m作用点的力为 p1=441.0*5.67=2500.47KN②第二部分主动土压力 Eaqh=7.2×（10-1）=64.8KN/m矩形其作用点为h/2处 1/2h=0.5×（10-1）=4.5m作用点的力为p2=64.8×4.5=291.6KN③第三部分主动土压力Ea=pah=33.12×2.28=75.5136KN/m主动土压力Ea作用点位于离墙底2/3h，即1/3h=1/3×2.28+1=1.76m作用点的力为p3=75.5136×1.76=132.88KN④计算P0P0×5×（3.3+1）=2500.47+291.6+132.88P0=135.95KN（4）计算板桩最小入土深度t0t0=135.95/18×（1.4×2.04-0.49）=3.14mt=t0+y=3.14+2.28=5.42m板桩总长L=h+t=10+5.42=15.42m，取18m。
基坑围护结构计算
2.3 基坑底面抗隆起稳定分析
D
Nc0 t
htq
Mp 0td
h qht2 /2
2.4 基坑底面抗渗流稳定分析
Rwmtpwt
Rww
mt
0.5h
t
图2.4-2 基坑底抗渗流稳定性验算
3 土钉墙
*钻孔注浆土钉 *打入土钉 *打入注浆土钉
3.1.2 土钉墙和其他类似技术的比较
n
sk0 (wiq0bi)sini 0 i1
3.2.3 构造要求
土钉墙设计及构造应符合下列要求：
1．土钉墙墙面坡度不宜大于1:0.1；
2．土钉必须和面层有效连接，应设置承压板 或加强钢筋等构造措施，承压板或加强钢筋应 与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接；
3．土钉的长度宜为开挖深度的0.5~1.2倍，间 距宜为1~2m，与水平面夹角宜为50~200;
3.1.3 土钉墙和其他技术的联合应用
3.2 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ120-99方法
3.2.1 土钉抗拉承载力（图3.2-1）
（1） 单根土钉受拉荷载标准值可按下式计算
Tjk
sxjszj
eajk
cos j
tank
2
1
tan2k
ta1n/ta2n(45 2)
（2） 对于基坑侧壁安全等级为二级的土钉抗拉 承载力设计值应按试验确定，基坑侧壁安全等级 为三级时可按下式计算：
4．土钉钢筋宜采用II、III级钢筋，钢筋直径宜 为16~32mm，钻孔直径宜为70~120mm；
5．注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强 度等级不宜低于M10；
6．喷射混凝土面层宜配置钢筋网，钢筋直径宜 为6~10mm；间距宜为150~300mm；喷射混凝 土强度等级不宜低于C20，面层厚度不宜小于 80mm；
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40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
Hale Waihona Puke 37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
基坑支护结构计算方法-王松
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿