深基坑开挖支护措施设计计算 1讲解
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两个基本方程： （1） 横向力的平衡 Fx＝0 （2） 桩底端力矩平衡 MB＝0
5）基坑稳定性验算
（1）支挡结构整体稳定性验算；
（2）地基强度验算； （3）坑底抗管涌验算。
基坑底部抗 隆起验算
i w
h
ha
hd
6）《建筑基坑支护技术规程》方法介绍 排桩、地下连续墙计算
（1）无支撑：
注意：计算底端D处的土压力计算 即为D点桩前被动土压力减去桩后主动土压力
需要用到顶部反弯点C处的土压力相等的条件， 同时注意被动土压力的修正。
计算过程： （1） C点处：pa＝pp，求出y； （2） 对AC段等值梁： MA＝0 ，求出P0及其它； （3） 对CD段计算段： MD＝0 ，求出x； （4） 求出t0＝x+y，实取t＝（1.1～1.2）t0； （5） 作出内力分布图，得到Mmax及Qmax。
关键点在确定荷载分布模式，目标在结构设计。
多采用荷载－结构法（上部结构设计方法），实际 应考虑岩土体－结构间的相互作用。 由于天然材料的复杂性，决定岩土力学的某种程度 的不确定性，致使分析计算难以严密理论，需要引 入一定的经验。
作业题
P95 复习思考题 4.1、4.4、4.6
P95 习题4.1 要求：按规范法计算，注意其主动土压力计算方法。 P95 习题4.2 说明：按理论土压力分布模式（理论法）计算，单支 撑设置点为地面下1.0m处。
（1）浅埋
R A
自由端法
R AR
A
R
A
D
D
D
D
Ea Ep
S B
t0
S
M BR
M S R B R
S R
B
基本待求量：t0、R
平衡方程：Fx＝0，MA＝0
（2）深埋 等值梁法
R A
AC梁为AD梁上AC段的等值梁
R A
h
B
K
K源自文库
y t0
C
P0
C
D T R
P0
x
S
C S D
接近底端反弯点
实际底端T为固定端
计算底端D按简支处理
（4）解析计算基本方法 静力平衡：一般为二维问题，所以有3个方程， 主要2个（横向力、力矩）； 边界条件：顶、底部边界条件（力、位移条 件）。 （5）外荷载 结构两侧土压力和水压力 要点：边界条件 荷载分布模式
常见3类边界条件：
（1）自由端【如：桩顶端】 MA=0，QA=0 （2）铰支端（活动或固定） 【如：浅埋桩底端或其它】 MA=0，xA=0 （3）固定端【如：深埋桩底端】
注意运用连续梁剪力与弯矩间的微分关系。Q＝0时，有Mmax。
计算要求、构造要求 配 筋 设 计 若按极限状态法设计： 对于一般纯受弯构件：
As M max f y h0
As bh0 f cm 0.8 fy fy 1 0.0033 Es
min max
MI 实际设计计算时可用简化公式： As 0.9 f y h0
确定最小埋深：对桩底力矩：Mp/Ma＝K≥1.2γ0 （2）单支撑： 同教材方法 （3）多支撑：
圆弧滑动简单条分法确定最小埋深
（4）抗管涌要求： hd/（h－ha）＝Kw≥1.2γ0
h
hd ha
本讲小节
基坑支护结构设计——属于岩土结构设计，要具备 两方面知识基础：岩土力学、结构力学（含材料力 学）。 单支撑及多支撑注意等值梁法的应用；无支撑板桩 计算时注意力的平衡分析。
对于剪切验算，参见混凝土结构设计相关文献。
还应注意构造要求
2）多支撑板桩
R1 R2 R3 R4 B C S D K A
理想模式－等弯矩或反力布置法
支撑点处等弯矩或等反力布置
实际模式常用等值梁法
3）板桩墙－无支撑板桩计算
A
AA
A
AA
A
A A
自由端
D
DD
D K
DD F KK
FF
D
D D F
F
K G
透水性较弱的土体： 如：一般的饱和粘性土。
地面
h
地下水位面
M
z
坑底
psat
• 合算： 土重度用饱和重度，水压力不再算。
强调：适于透水性较弱的土体，如：一般的 饱和粘性土。
6.3 具体结构计算
板桩式挡墙
地面 地面
板桩
坑底
板桩
建立平衡方程 关键： 确定边界条件
重要环节：计算最小埋深
1）单支撑（内撑或锚拉）板桩计算
地面
坑底
第六讲 深基坑开挖支护结构的 分析计算
板桩式挡墙专题部分
6.1 支护结构的设计计算一般原理
（1）结构受力机理 开挖卸荷，释放约束，需要结构提供支撑， 以维持土体稳定。
（2）计算目的 进行结构设计（选材、截面、配筋等） （3）计算内容
计算结构内力（含弯矩图、剪力图等）及支 反力，确定荷载分布模式。
G G M T B T
K K M M B B
S
SS
B
BB
R
S RR
SS T
TTB
BB
R
RR
S
S T S
简支端
R
R R
注意：运用剪力与弯矩间的微分关系确定最大弯矩位置
4）地下连续墙计算简介 方法之一：山肩邦男近似法
两个重要假定： （1）施加下一道支撑时，不影响上道支撑的反力； （2）施加下一道支撑时，上部支撑及支挡结构的 位置不变。
A B y x A
xB=0，yB=0,θB=0
6.2 水土压力的分算与合算
透水性较强的土： 如：砂土、粉土及孔隙比较大或横向渗透系数 较高的粘性土。
地面
h z M
地下水位面
坑底
p’
p’+pw pw
• 分算： 土体重度用浮重度，再加静水压力。 注意：计算静水压力值一般略高于实测值，因 为渗漏等原因。 强调：适于透水性较强的土，如：砂土、粉 土及孔隙比较大或横向渗透系数较高的粘性土。
5）基坑稳定性验算
（1）支挡结构整体稳定性验算；
（2）地基强度验算； （3）坑底抗管涌验算。
基坑底部抗 隆起验算
i w
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ha
hd
6）《建筑基坑支护技术规程》方法介绍 排桩、地下连续墙计算
（1）无支撑：
注意：计算底端D处的土压力计算 即为D点桩前被动土压力减去桩后主动土压力
需要用到顶部反弯点C处的土压力相等的条件， 同时注意被动土压力的修正。
计算过程： （1） C点处：pa＝pp，求出y； （2） 对AC段等值梁： MA＝0 ，求出P0及其它； （3） 对CD段计算段： MD＝0 ，求出x； （4） 求出t0＝x+y，实取t＝（1.1～1.2）t0； （5） 作出内力分布图，得到Mmax及Qmax。
关键点在确定荷载分布模式，目标在结构设计。
多采用荷载－结构法（上部结构设计方法），实际 应考虑岩土体－结构间的相互作用。 由于天然材料的复杂性，决定岩土力学的某种程度 的不确定性，致使分析计算难以严密理论，需要引 入一定的经验。
作业题
P95 复习思考题 4.1、4.4、4.6
P95 习题4.1 要求：按规范法计算，注意其主动土压力计算方法。 P95 习题4.2 说明：按理论土压力分布模式（理论法）计算，单支 撑设置点为地面下1.0m处。
（1）浅埋
R A
自由端法
R AR
A
R
A
D
D
D
D
Ea Ep
S B
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S
M BR
M S R B R
S R
B
基本待求量：t0、R
平衡方程：Fx＝0，MA＝0
（2）深埋 等值梁法
R A
AC梁为AD梁上AC段的等值梁
R A
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B
K
K源自文库
y t0
C
P0
C
D T R
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C S D
接近底端反弯点
实际底端T为固定端
计算底端D按简支处理
（4）解析计算基本方法 静力平衡：一般为二维问题，所以有3个方程， 主要2个（横向力、力矩）； 边界条件：顶、底部边界条件（力、位移条 件）。 （5）外荷载 结构两侧土压力和水压力 要点：边界条件 荷载分布模式
常见3类边界条件：
（1）自由端【如：桩顶端】 MA=0，QA=0 （2）铰支端（活动或固定） 【如：浅埋桩底端或其它】 MA=0，xA=0 （3）固定端【如：深埋桩底端】
注意运用连续梁剪力与弯矩间的微分关系。Q＝0时，有Mmax。
计算要求、构造要求 配 筋 设 计 若按极限状态法设计： 对于一般纯受弯构件：
As M max f y h0
As bh0 f cm 0.8 fy fy 1 0.0033 Es
min max
MI 实际设计计算时可用简化公式： As 0.9 f y h0
确定最小埋深：对桩底力矩：Mp/Ma＝K≥1.2γ0 （2）单支撑： 同教材方法 （3）多支撑：
圆弧滑动简单条分法确定最小埋深
（4）抗管涌要求： hd/（h－ha）＝Kw≥1.2γ0
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本讲小节
基坑支护结构设计——属于岩土结构设计，要具备 两方面知识基础：岩土力学、结构力学（含材料力 学）。 单支撑及多支撑注意等值梁法的应用；无支撑板桩 计算时注意力的平衡分析。
对于剪切验算，参见混凝土结构设计相关文献。
还应注意构造要求
2）多支撑板桩
R1 R2 R3 R4 B C S D K A
理想模式－等弯矩或反力布置法
支撑点处等弯矩或等反力布置
实际模式常用等值梁法
3）板桩墙－无支撑板桩计算
A
AA
A
AA
A
A A
自由端
D
DD
D K
DD F KK
FF
D
D D F
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K G
透水性较弱的土体： 如：一般的饱和粘性土。
地面
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地下水位面
M
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坑底
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• 合算： 土重度用饱和重度，水压力不再算。
强调：适于透水性较弱的土体，如：一般的 饱和粘性土。
6.3 具体结构计算
板桩式挡墙
地面 地面
板桩
坑底
板桩
建立平衡方程 关键： 确定边界条件
重要环节：计算最小埋深
1）单支撑（内撑或锚拉）板桩计算
地面
坑底
第六讲 深基坑开挖支护结构的 分析计算
板桩式挡墙专题部分
6.1 支护结构的设计计算一般原理
（1）结构受力机理 开挖卸荷，释放约束，需要结构提供支撑， 以维持土体稳定。
（2）计算目的 进行结构设计（选材、截面、配筋等） （3）计算内容
计算结构内力（含弯矩图、剪力图等）及支 反力，确定荷载分布模式。
G G M T B T
K K M M B B
S
SS
B
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R
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RR
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S T S
简支端
R
R R
注意：运用剪力与弯矩间的微分关系确定最大弯矩位置
4）地下连续墙计算简介 方法之一：山肩邦男近似法
两个重要假定： （1）施加下一道支撑时，不影响上道支撑的反力； （2）施加下一道支撑时，上部支撑及支挡结构的 位置不变。
A B y x A
xB=0，yB=0,θB=0
6.2 水土压力的分算与合算
透水性较强的土： 如：砂土、粉土及孔隙比较大或横向渗透系数 较高的粘性土。
地面
h z M
地下水位面
坑底
p’
p’+pw pw
• 分算： 土体重度用浮重度，再加静水压力。 注意：计算静水压力值一般略高于实测值，因 为渗漏等原因。 强调：适于透水性较强的土，如：砂土、粉 土及孔隙比较大或横向渗透系数较高的粘性土。