水土分算与合算适用情况
水土合算与水土分算
1水土分算的概念与原理1.1基本概念水土分算原则，即分别计算土压力和水压力，两者之和即为总的侧压力.这一原则适用于土体孔隙中存在自由的重力水的情况,或土的渗透性较好的情况，一般适用于砂土、粉土和粉质粘土。
1。
2侧压力计算原理1.2.1土压力计算侧向土压力通常按朗金主动土压力和被动土压力计算，计算时地下水位以下的土的重度采用浮重度.朗金理论的基本假定为：①挡土墙背竖直,墙面光滑,不计墙面和土层之间的摩擦力；②挡土墙后填土的表面为水平面,土体向下和水平方向都能伸展到无穷,即为半无限空间;③挡土墙后填土处于极限平衡状态。
在弹性均质的半空间体中,离开地表面深度为Z处的任意一点的竖向应力和水平应力分别为：σz= γZ（1)σx=K0γZ（2)在朗金主动土压力状态下,最大主应力为σ1=γZ，最小主应力为σ3=Pa,Pa=γZtg2（45°-φ/2)-2ctg(45°—φ/2)（3)在朗金被动土压力状态下，最大主应力为被动土压力σ1=Pp，最小主应力为竖向压力σ3=γZ ,Pp=γZtg2(45°+φ/2）+2ctg(45°+φ/2)（4)引入主动土压力系数Ka和被动土压力系数Kp,并令：Ka=tg2（45°—φ/2) (5）Kp=tg2（45°+ φ/2) (6)将式（5）、式(6)分别代入式(3)、式（4）得：Pa= γZKa—2c Ka（7)Pp= γZKp+2c Kp（8）用朗金或库仑理论进行土压力计算时,通常要用到土的物性参数：重度γ、内摩擦角φ和粘聚力c.而各层土的物性参数是不一样的,在工程应用中一般有两种处理方法.(1)直接取用各层土物性参数的方法当地层由多层土组成时，可分别采用各层土的物性参数，分别计算得到各层土的主动土压力强度和被动土压力强度.由于通常各土层是不同的，因此土压力强度图形沿挡土墙深度方向是不连续的；在土压力计算过程中要比单一土层情况复杂些,但计算结果比较符合工程实际。
水土分算与合算适用情况
三、有关规范规程关于土压力计算的规定
根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJl20—99）规定，对于作用于支护结构上的水平荷载标准值应按当地可靠经验确定，当缺少经验时，可按下列规定计算：
（1）对碎石土、砂土等无黏性土按水土分算原则进行计算。在地下水位以下，作用于支护结构的侧压力，等于土压力与静水压力之和。土压力计算采用浮重度γ/，和有效应力抗剪强度指标c/和φ/计算。
（2）水土合算
地下水位以下的水压力和土压力，按有效应力原理分析时，水压力与土压力应分开计算。水土分算方法概念比较明确，但是在实际使用中有时还存在一些困难，特别是对黏性土，水压力取值的难度大，土压力计算还应采用有效应力抗剪强度指标，在实际工程中往往难以解决。因此，在很多情况下黏性土往往采用总应力法计算土压力，也有了一定的工程实践经验。
二、水土分算和水土合算方法的适用条件
基坑支护工程的土压力、水压力计算，常采用以朗肯土压力理论为基础的计算方法，根据不同的土性和施工条件，分为水土合算和水土分算两种方法。由于水土分算和水土合算的计算结果相差较大，对基坑挡土结构工程造价影响很大，故需要非常慎重的舍取，要根据具体情况合理选择。
地下水位以下的水压力和土压力，按有效应力原理分析时，水压力与土压力应分开计算。水土分算方法概念比较明确。但是在实际使用中有时还存在一些困难，特别是对黏性土，水压力取值的难度大，土压力计算还应采用有效应力抗剪强度指标，在实际工程中往往难以解决。因此，在很多情况下黏性土往往采用总应力法计算土压力，即将水压力和土压力混合计算，也有了一定的工程实验经验。然而，这种方法亦存在一些问题，可能低估了水压力的作用。
锚固
一、名词解释1、岩土锚固：锚固是指通过可确定力的方向和大小的锚固受拉杆件（钢筋或钢绞线等），将被加固的岩土体或建筑结构体与相对稳定的岩土体“锚”在一起，以达到限制被加固岩土体有害变形的发展，保护围岩、边坡、建筑结构体等的稳定。
2、压力型锚杆：是借助无粘结钢绞线或带套管钢筋使之与灌浆体隔开，和特制的承载体将载荷直接传至底部的承载体由底端向固定段的顶端传递的，受载荷后其固定端内的灌浆体处于受压状态。
3、拉力型锚杆：载荷是依赖其固定段杆体与灌浆体接触的界面上的剪应力（粘结应力）由顶端（固定段与自由段的交界处）向底端传递的，锚杆在受荷后其固定段内的灌浆体处于受拉状态。
4、单孔复合锚杆：在同一钻孔中安装几个单元锚杆，而每个单元锚杆均有自己的杆体、自由段长度和固定段长度，而且承受的载荷也是通过各自的张拉千斤顶施加的，并通过预先的补偿张拉（补偿各单元锚杆在同等载荷下因自由段长度的不同而引起的位移差）而使所有单元杆件承受相同的荷载。
7、潜水完整井：贯穿整个潜水含水层，在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。
8、承压完整井：贯穿整个承压水含水层，在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。
9、降水影响半径：从降水井到实际观测不到水位降深处的径向距离。
10、土钉墙：土钉墙由被加固土体、置于土体中的土钉以及面层组成。
天然土体通过土钉的原位加固并同喷射混凝土面板相结合，形成类似重力式挡墙的挡土结构物，以此抵抗墙后传来的土压力和其他外力，提高整个边坡（基坑）的稳定性，这种土挡土墙被称为土钉墙。
土钉可分为：钻孔注浆型土钉、打入型土钉和射入型土钉。
11、加筋土挡墙：土中埋置一定的的筋条以加固土体，使土和筋条形成一种复合材料的挡土墙。
由墙面板、加筋材料及填土共同组成，依靠拉筋与填土之间的摩擦力来平衡土压力。
12、深层搅拌桩挡墙：在地基深处将软土和水泥强制搅拌，利用水泥和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩或墙。
基坑支护结构上水土压力计算分析
基坑支护结构上水土压力计算分析摘要：分析了目前在基坑开挖中广泛应用的水土分算、水土合算计算水土压力的问题，讨论7计算中所用抗剪强度的测定与选择，并通过工程实例计算，认为考虑渗流作用的水土分算法与实际情况更符合。
关键词：水土分算；水土合算；流网法；强度指标中图分类号： s157 文献标识码： a 文章编号：在进行深基坑支护结构设计时，首先要计算深基坑开挖过程中作用在支护结构上的水压力和土压力。
力的大小主要取决于基坑开挖的深度、场地土体的性质和地下水水位。
对于地下水位高的基坑场地，墙后土体饱和，存在静水压力，甚至有渗流和超孔隙压力的影响。
经典的极限土压力理论是从砂土发展起来的，对于场地复杂多变、受多种因素影响的实际工程，很难给出符合实际的结果，尤其是对于粘性土。
近年来，基坑支护结构上的水土压力计算成为岩土工程界的一个热点问题。
1水土分算水土分算是指在计算土压力时，按有效应力原理将土骨架压力和孔隙水压力（静孔隙水压力和超静孔隙水压力）分别考虑的一种算法。
在基坑工程中由于土方开挖和基坑降水的影响，很容易在墙前后的土体中形成一个水头差，因此分两种情况来讨论水土分算。
1.1不考虑渗流影响时的水土分算当基坑内外存在水位差时，如果支护结构插入坑底的不透水土层中，且可以确定基坑内外的地下水不会发生渗流时，可以不考虑渗流的影响。
在没有地下水渗流作用的土中，不必考虑渗透力的影响，按传统计算的水、土压力值基本和实测值吻合。
1.2考虑稳态渗流影响时的水土分算在基坑支护工程中，由于工程的需要，通常需要进行降水处理，从而造成支护结构两侧水位有差异，形成渗流，当支护结构未插入坑底的不透水土层时，渗流将会通过土体空隙经支护体流向被动侧。
此时，土压力的计算必须考虑渗流的影响。
在基坑支护中考虑稳态渗流的影响计算水压力时，除采用常用计算公式外，还经常采用流网法和直线比例法。
1. 2.1考虑稳态渗流影响的水土分算计算公式(1)式中：一静孔隙水压力或稳定渗流中的水压力；一超静孔隙水压力。
浅谈挡土墙设计中参数控制要点
浅谈挡土墙设计中参数控制要点发表时间：2019-03-25T14:26:13.140Z 来源：《防护工程》2018年第34期作者：杨娉[导读] 随着城市土地的日益紧缺，汽车交通的日益普及，地下停车库也越来越多，地下室外墙的设计也开始常态化。
成都基准方中设计有限公司武汉分公司随着城市土地的日益紧缺，汽车交通的日益普及，地下停车库也越来越多，地下室外墙的设计也开始常态化。
而外墙的设计，参数开关较多，参数取值的不同，会导致外墙配筋值有较大的差异，为确定其统一性。
现将外墙设计的各参数梳理如下：1、荷载竖向荷载有上部及各层地下室顶板传来的荷载（顶板上覆土重量容易忽略）和外墙自重；水平荷载有室外地坪活荷载、侧向土压力、地下水压力、人防等效静荷载以及可能的相邻建筑物的附加荷载。
1.1室外地坪活荷载：一般民用建筑的室外地面（包括可能停放消防车的室外地面）活荷载可取5kN/m2。
有特殊较重荷载时，按实际情况确定。
1.2水压力：根据地勘报告提供的水位进行设计。
1.3土压力：1.3.1当地下室采用大开挖方式，无护坡桩或连续墙支护时，外墙承受的土压力宜取静止土压力，土压力系数K0，对一般固结土可取K0=1-sinφ(φ为土的有效内摩擦角)，一般情况可取0.5。
1.3.2当地下室施工采用护坡桩或连续墙支护时，外墙土压力计算中可以考虑基坑支护与外墙的共同作用，或按静止土压力乘以折减系数0.66近似计算，Ka=0.5×0.66=0.33，相当于主动土压力。
1.4水土分算与水土合算采取水土分算还是水土合算，主要取决于土体的渗透性。
工程上处于安全考虑，一般均按水土分算考虑。
当采用渗透性好的土（如砂土、碎石土）回填时，采用水头分算。
所谓水土分算，即分别计算水、土压力，将二者之和做为总的侧压力，计算土压力时取土的浮重度（取11KN/m3），计算水压力时取抗浮水头。
由于土体中的水压力与孔隙中的自由水及其渗透性密切相关，即使是透水性好的土之间也总存在着透水性的差别，例如砂土的渗透系数Ks=1.0m/d，而碎石土的渗透性可能达到Ks=500m/d。
【岩土设计】水土分算和水土合算的学习
水土分算和水土合算的学习一、计算方法概述在一般地基基础工程计算中,建筑物的自重以及作用于建筑物上的各种荷载通过基础传给地基.无论是建筑物的自重或是其他竖向活荷载都具有由其自重导出的特点,荷载大小明确,计算与实测结果基本接近.而支护结构的主要荷载是地层中水土的水平压力,水土压力是由定值的竖向水土压力按照一定规律转化为水平压力作用于支护结构上.支护结构荷载与上部结构荷载的根本区别在于它不是仅与土的重量有关,还与土的强度、变形特性和渗透性有关,具有很大的不确定性.由于作用在支护结构上的荷载主要是水平荷载,而这种水平荷载具有间接得出的特点,因此,由水土竖向压力转化为水平压力的计算方法的合理与否直接影响到水平荷载的确定,水平荷载的精确度又直接影响到支护结构内力与变形的计算结果.目前,工程上常采用的土压力计算方法有朗肯土压力、库仑土压力和各种经验土压力确定方法.在水土分算时,水压力的计算方法有：按静水压力计算的方法、按渗流计算确定水压力分布的方法等.而水土合算时不需单独考虑水压力作用.关于土压力的各种基本理论、主动土压力和被动土压力形成的条件、各种土的抗剪强度指标试验方法和分类,可参考有关土力学教科书,本处不在详述.二、水土分算和水土合算方法的适用条件基坑支护工程的土压力、水压力计算,常采用以朗肯土压力理论为基础的计算方法,根据不同的土性和施工条件,分为水土合算和水土分算两种方法.由于水土分算和水土合算的计算结果相差较大,对基坑挡土结构工程造价影响很大,故需要非常慎重的舍取,要根据具体情况合理选择.地下水位以下的水压力和土压力,按有效应力原理分析时,水压力与土压力应分开计算.水土分算方法概念比较明确.但是在实际使用中有时还存在一些困难,特别是对黏性土,水压力取值的难度大,土压力计算还应采用有效应力抗剪强度指标,在实际工程中往往难以解决.因此,在很多情况下黏性土往往采用总应力法计算土压力,即将水压力和土压力混合计算,也有了一定的工程实验经验.然而,这种方法亦存在一些问题,可能低估了水压力的作用.（1）水土分算水土分算是分别计算土压力和水压力,以两者之和为总的侧压力.水土分算适用于土孔隙中存在自由的重力水的情况或土的渗透性较好的情况,一般适用于碎石土和砂土,这些土无黏聚性或弱黏聚性,地下水在土颗粒间容易流动,重力水对土颗粒中产生孔隙水压力.对于砂土、粉性土和粉质黏土等渗透性较好的土层,应该采用水土分算的原则来确定支护结构的侧向压力.侧向土压力通常可按朗肯主动压力和被动压力公式计算.地下水无渗流时,作用于挡土结构上的水压力按静水压力三角形分布计算.地下水有稳定渗流时,作用于挡土结构上的水压力可通过渗流分析计算各点的水压力,或近似地按静水压力计算,水位以下的土的重度以下的土的重度应采用浮重度,土的抗剪强度指标宜取有效抗剪强度指标.（2）水土合算地下水位以下的水压力和土压力,按有效应力原理分析时,水压力与土压力应分开计算.水土分算方法概念比较明确,但是在实际使用中有时还存在一些困难,特别是对黏性土,水压力取值的难度大,土压力计算还应采用有效应力抗剪强度指标,在实际工程中往往难以解决.因此,在很多情况下黏性土往往采用总应力法计算土压力,也有了一定的工程实践经验.水土合算是将土和土孔隙中的水看做同一分析对象,适用于不透水和弱透水的黏土、粉质黏土和粉土.通过现场测试资料的分析,黏性土中实测的水压力往往达不到静水压力值,可认为土孔隙中的水主要是结合水,不是自由的重力水,因此它不易自由流动而不单独考虑静水压力.因为将土粒与孔隙水看作一个整体,直接用土的饱和重度和总应力抗剪强度指标计算侧压力.然而,黏性土并不是完全理想的不透水层,因此在黏性土层尤其是粉土中,采用水土合算方法只是一种近似方法.这种方法亦存在一些问题,可能低估了水压力的作用.三、有关规范规程关于土压力计算的规定根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJl20—99）规定,对于作用于支护结构上的水平荷载标准值应按当地可靠经验确定,当缺少经验时,可按下列规定计算：（1）对碎石土、砂土等无黏性土按水土分算原则进行计算.在地下水位以下,作用于支护结构的侧压力,等于土压力与静水压力之和.土压力计算采用浮重度γ/,和有效应力抗剪强度指标c/和φ/计算.（2）对于黏性土和粉土按水土合算原则进行计算.作用在支护结构上的侧压力,仅考虑土压力,水土合算时,地下水位以下的土压力采用饱和重度γsat和总应力抗剪强度指标c 和φ计算.。
深基坑工程设计施工中地下水的控制
／ｎ ｓ ａ ｉ
＝
井点 、 电渗井点 、 管井井点 、 井点等。以管井井点降水为 深井
例， 在实际中常有以下情 况发生 ： 开挖前降水过量 ； ① ②在淤 泥质水 中降水效 果 不明 显 ， 挖 时在机 械挤压 下又 有水 流 开 出； ③水泵不能连续运转。这些都有 可能导致周 边地面的不 均匀沉降与开裂 ， 给周 边 的管线 、 建筑与道路 的正常使 用带
摘
要
为进 一步落实可持 续发展 战略， 保障人 民拥有健康 、 安全 的工作 生活环境 ， 效地 防治和及 时地处理 突发性 重大污 有
下几点 ：
肯理论与库仑理论计算的结果有很大 的不同。此 外 ， 渗透力
方 向的不同 。 将影 响基坑水土压力。挡土结构后面 的土 中存
在二维分布的超静孑压时， Ｌ 不宜用朗肯理论而应用库仑压力
理论 。
（） １控制降水 速度 ， 均匀降水 ， 土粒 带出 ， 勿使 随时注意
抽 出的地下水是 否有 ｝浊现象 。为此 ， 昆 应选用合适 的滤 网与
２２ 大基坑复杂地质条件下的施 工措施 ．
朗肯理论才适用， 但有平面渗流的情况就不适用。库仑土压
力理论 由于考虑土楔体 的极限平衡 ， 因而更 为适 用在有渗流
的情况下计算水土压力。当挡土墙墙后水为 二维 渗流时 ， 由 于渗流力方 向不全是竖直方 向， 故朗肯理论不适用 。这时 朗
若基坑 开挖 面积 巨大 ， 而坑体周围地质条件 又复杂的情 况下 。 很容易产生 周 围地 面的沉 降与开裂 ， 施工 时应 注意以
水土合算法在无 渗流的情况下一般适 用于粘土和粉土 ，
如果有渗流存在 ， 情况将有所不同 ， 其分析原因如 下 ： （） １渗流的一部分 表现为渗 流力 作用于 土体骨架 ， 剩下 的才是孔 隙水压力 ；
滑坡计算中应用水土合算法还是水土分算法
滑坡计算中应用水土合算法还是水土分算法工程斜坡中对于不同性质的土体采用水土合算法，还是水土分算法还有一些争论，但总的基调是细颗粒的粘性土采用水土合算，粗颗粒的透水性土采用水土分算。
在滑坡的滑面参数分析，以及滑坡下滑力的计算中，往往由于滑坡地质条件的多变性，地下水分布的复杂性，工程勘察的粗犷性，往往很难精细化的对地下水中坡体中的作用机理进行判定。
因此，进行有效的水土分算往往具有相当大的难度和可信度较低的计算结论。
因此，在滑坡工程治理中，除非坡体的岩土性质、坡体结构、地下水位分布等地质条件有效，能准确的反映坡体的实际情况，否则，笔者往往推荐采用水土合算进行滑坡的分析处治。
这其实也可以从岩土体的多相性中得到解释，毕竟岩土体是由“气、液、固”三相构成的，液体以何种形式出现在坡体中，多可以看作是构成坡体岩土体的一份子，最大的差异是量的变化。
由此，在滑坡的滑面参数反算和滑坡下滑力计算时，笔者认为由于岩土体性质的复杂性，往往难以精确区别水土合算或水土分算。
故分析计算时可将不同形态的水看作是岩土体三相介质中的一员进行简化为宜。
即无论水产生什么形式的水压力，对坡体产生什么形式的物理化学作用，都可以看作是滑坡系统的“内力”而予以打包分析计算。
没有必要刻意区分哪是水，哪是岩或土。
只要能正确的勾绘滑面形态，合理的确定滑面参数反算时的坡体稳定系数，那么“打包”反算出的滑面参数，就能有效反映出滑坡作为一个系统时的物理力学指标。
而在此基础上，合理确定坡体所要达到的安全系数，合理选用相应的计算理论公式，就能在有效应用反映当前“综合素质”状态下的滑面参数指标情况下，有效计算出滑坡作为一个完整体系的坡体下滑力。
而这种简化分析的计算模式，在工程应用中证明是可行的，简便的，有效的。
综上，在滑坡工程的分析计算中，技术人员一定要更为关注对滑坡分析计算、处治具有关键作用的滑面勾绘、滑坡边界条件确定，以及合理地质模型基础上的计算模型的选取。
而不必刻意追求单独的水作用或单独的岩土体作用，而可将水的作用看作是岩土体三相介质中的一份子，当作“内力”进行分析即可。
再论“水土合算”与“水土分算”
再论“水土合算”与“水土分算”刘发前【摘要】关于“水土合算”与“水土分算”问题,目前基本在砂土中采用水土分算;在黏性土中,采用水土合算.现从土体微观结构分析,认为水土压力计算问题均为在有效应力原理框架下的广义水土分算.所不同的是,“土压力”为土颗粒与所附结合水或封闭的絮状结构对地下构筑物的作用,而“水压力”为流动的自由水对地下构筑物的作用.如此,可很好地解释黏土中浮力“折减”和水土压力实测值接近水土合算结果的现象.最后,指出水、土压力的分配与土体的黏粒含量、孔隙比和固结历史等有关,并可结合渗透性试验来确定计算结果.【期刊名称】《城市道桥与防洪》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P173-175)【关键词】水土合算;水土分算;黏土【作者】刘发前【作者单位】上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市200092【正文语种】中文【中图分类】P642.11+5人们知道，土体是由固相（土体颗粒）、液相（水）和气相（不饱和情况下的气体）组成，介质不同存在状态又相互影响，因而土压力与水压力的关系问题是岩土工程界至今难以解决的难题之一。
截至目前，很多科研人员对该课题进行了研究，所得结论要么理论上存在问题，要么与实际工程不符，难以达到两者的高度统一。
这与土体本身的复杂结构与所处环境的微妙变化均有关。
亦正如此，科研人员需对该类课题加大研究力度，提出自己的想法，通过思维的碰撞获取新的思想，这也是笔者写作本文的初衷。
目前地下空间的开发速度越来越快，工程设计中水土压力的计算力求既简便又精确，既不会造成安全隐患又不致过于浪费。
然而，一方面，实测数据结果表明：支护结构上的实际内力远小于计算值，说明按照规范方法计算过于浪费；另一方面，基坑工程事故、边坡稳定问题频繁发生，这似乎又意味着规范方法所得结果没有包含所有不确定因素带来的影响。
根据《建筑基坑支护技术规程》［1］：（1）地下水位以上或水土合算的土层，主动土压力采用下式计算：其中，σa为竖向正应力；Ka为主动土压力系数；c、φ为总应力指标的土体黏聚力和土体内摩擦角。
基坑支护结构上水土压力分算与合算
（２）水 土 合算 的计 算 结 果 ：计 算 得 到 围 护 桩桩 顶 位 移 为 ４４．４ｍｍ，桩身最大弯矩 ４４６ｋＮ ·ｍ。计算简图及结果如图 ２。
计算土压力是基本相当的【 。从 而规定 ：按照水土分算原 则计 算土压力时 ，可采用 总应力抗剪强 度指标 。由于本工程勘查报告 中未能提供有效应力强度指标 ，故笔者在水 土分算时 ，依然 婕用
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２００６ 钲
第 ５期
从 上面水土压力 分算 与合 算 的公 式可 以很直 观 的看 出，选 择 不同的水 土压力模式 ，将会 极大影 响计算 所得 的主动、被动土 压力值 ，从而直接影 响设计方 案与计算 结果。 ２ 工 程 实 例
康桥路地 道 基坑 工 程 ，最 大 开 挖 深 度 ５．７ｍ，采 用 厚 度 为 ３．７ｍ的搅 拌桩 围护结 构 ，桩 长为 １２．５ｍ，计 算时 考虑地 面超 载 ２０ｋＰａ。地下水位埋深为 一Ｏ．６ｍ，地层分布情况及有关参 数见表
郑杏蕊 ：加筋土挡 土墙施工及其施工控制要点
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
３
在面板安装和拉筋铺设完毕后 ，及时回填合格的填料 ，自卸车 与面板的距离不小于 １．５ｍ，同时机具 不得在未覆盖填料 的拉筋带 上行驶和横断面方 向推土 。填料碾压 ，从拉筋带 中部 压向拉筋带 尾部 ，再 由中部压向面板 ，全面轻压后再重压 ，同时控 制压实机具 与面板距离不应小于 ｌｍ，在 ｌｍ范围内采用 冲击夯实机具夯实 。 ４ 施 工效 果
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《基坑工程》期末考试复习要点-
《基坑⼯程》期末考试复习要点-《基坑⼯程》期末考试复习要点2013/5/61.基坑⼯程的基本组成和设计计算内容答：A、基坑⼯程的基本组成：基坑开挖；基坑⽀护：为保证地下结构施⼯及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采⽤的⽀挡、加固与保护措施。
周边环境：基坑开挖影响范围内包括既有建（构）筑物、道路、地下设施、地下管线、岩⼟体及地下⽔体等的统称。
B、设计计算内容：（稳定性验算、基坑强度验算、变形控制）承载能⼒极限状态验算（1）⽀护结构和地基稳定性验算，（2）⽀护结构构件的承载能⼒计算。
正常使⽤验算（1）⽀护结构变形计算与控制（2）⽀护结构耐久性要求）裂缝控制验算C、基坑设计内容⽀护结构的计算验算、质量检测和施⼯监控要求⽀护体系⽅案技术经济⽐较与选型⽀护结构的承载⼒、稳定和变形计算坑内外⼟体稳定性验算基坑降⽔与⽌⽔帷幕设计基坑施⼯的坑内外变形及其环境影响施⼯⽅法可⾏性及监测要求2.基坑安全等级与划分⽅法按开挖深度分三级：⼤于12m、7—12m、⼩于7m考虑基坑周边环境的重要性。
3.围护结构分类、特点及其适⽤条件答：（1）放坡开挖特点：必要时设置多级放坡与坡体平台；坡体表⾯应设置砼⾯层；坡体应设置降、排⽔措施。
简单、经济、施⼯快。
适⽤条件：场地周边开阔、开挖深度较浅时使⽤；（2）⾃⽴式挡墙（⼟钉墙、⽔泥⼟重⼒坝）特点：浅坑的⾸选。
简单经济、敞式开挖、柔性⼤、延性好、密封性好（防⽔）、群体稳定、穿透⼒强且可补强。
不能超出红线范围。
缺点：变形较⼤。
适⽤范围：开挖深度⼩于5m(12m)、周边环境保护要求不⾼。
不适⽤与富⽔砂⼟层和软粘⼟。
（3）板式⽀护体系（围护结构、⽀撑体系）4.⼟钉墙的组成部分和特点组成：⼟钉、周围⼟体、⾯层和排⽔系统特点：（1）施⼯及时性（2）结构轻巧，有柔性，可靠度⾼。
（3）施⼯简单，灵活，所需场地⼩，劳动强度低（4）材料⽤量⼩，⾃⾝成本低。
缺点：需占⽤坑外的地下空间，施⼯⼯期较长5.复合⼟钉墙的类型、组成及适⽤条件（1）⼟钉墙+预应⼒锚杆（索）组成：混凝⼟喷射⾯层、配筋砼⾯层、固定钢筋、⼟钉、锚杆适⽤条件：对基坑变形要求相对较⾼（2）⼟钉墙+隔⽔帷幕组成：混凝⼟喷射⾯层、配筋砼⾯板、固定钢筋、⼟钉、隔⽔帷幕。
水土分算例题
水土分算例题作用于支护结构上的最重要的荷载是土压力和水压力。
其计算方法有“水土分算”法和“水土合算”法两种。
对于砂性土和粉土，可按水土分算法，即分别计算土、水压力，然后叠加；对粘性土可根据现场情况和工程经验，按水土分算或水土合算法进行，水土合算法则是采用土的饱和重度计算总的水土压力。
下面介绍《建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012》所规定的计算公式：式中：p ak——支护结构外侧，第i层土中计算点的主动土压力强度标准值，kPa,当p ak<0时，应取p ak＝0；σak、σpk——分别为支护结构外侧、内侧计算点的土中竖向应力标准值，kPa；K a，i、K p，i——分别为第i层土的主动土压力系数、被动土压力系数；c i、φi——第i层土的黏聚力，kPa，内摩擦角(°)；p pk——支护结构内侧，第i层土中计算点的被动土压力强度标准值，kPa。
（2）对于水土分算的土层式中：u a、u p——分别为支护结构外侧、内侧计算点的水压力，kPa；γw——地下水重度，取γw=10kN/m3；h wa——基坑外侧地下水位至主动土压力强度计算点的垂直距离，m，对承压水，地下水位取测压管水位，当有多个含水层时，应以计算点所在含水层的地下水位为准；h wp——基坑内侧地下水位至被动土压力强度计算点的垂直距离，m，对承压水，地下水位取测压管水位。
作用于基坑支护结构的土压力，工程中通常按朗肯土压力理论（点击查看）计算，即上述的计算公式。
然而，在基坑开挖过程中，作用在支挡结构上的土压力、水压力等是随着开挖的进程逐步形成的，其分布形式除与土性和地下水等因素有关外，更重要的还与墙体的位移量及位移形式有关。
而位移性状随着支撑和锚杆的设置及每步开挖施工方式的不同而变化，因此，土压力并不完全处于静止和主动状态。
有关实测资料证明：当支护墙上有支锚时，土压力分布一般呈上下小、中间大的抛物线形状或更复杂的形状；只有当支护墙无支锚时，墙体上端绕下端外倾，才会产生一般呈直线分布的主动土压力。
基坑工程水土压力算法分析
现 行方法 得 出的结果是偏于保守的 ；（ ２ ）的土水分算计算结果 ，主动土 压力偏大 ，被动土压力偏 小； （ ３ ）水压力很难确 定，而用静水压力来代替 孔隙水压力则过于保守 ； （ ４ ）工程中有效应力强度指标 和 难 以 准 确 测 定 。 ５ ． 水土压 力建议算法 引入土压力修正系数 、水压力修正系数 ，水土压力运算公式如下 ：
中 图分 类号 ：Ｔ Ｖ ５ ５ １ 文献 标 识号 ：Ａ 文章 编号 ：２ ３ ０ ６ — １ ４ ９ ９（ ２ ０ １ ３ ）１ ７ － ０ １ １ ６ 种力 的作 用． 一种为水压力 ， 另一种 为土压 力。 正确、合 理地进 行水、土压力 的计算是进行其他各项 工作 的前提和基础 。 对砂 土、碎石 土按水土 压力分算 ，粘性土 按水土压 力合算 ，基本上达 成 共识 。从土 的有 效应力 理论 出发 ，水土分 算的根据 比较合 理，但实 际操 作 困难 比较大 ，而水土合 算在理论 上又存在 严重缺陷 ］ 。本文试从理 论 上对 上述两 种方法进 行 比较 ，分析其利 弊和可 能产生 的问题。并根 据土 强度指标特性对 目前的水土分 算加以改进。 ２ ． 水土压 力合算 水 土压力合 算法是 以总应力法 为基础 ，认 为支护结 构上的侧 向压力 是 由水土 共同作 用产生 的。适 用于渗透 性弱 的土体 。计算 时的强 度指标 采 用：对 正常 固结和 超 固结 土，土 的抗 剪强度 指标应采 用三轴 固结不排 水抗 剪强度 指标 ｃ 、 或 直剪 固结快 剪强度 指标 、 ；对欠 固 结土，宜采用有效 自重压力下预固结 的三轴不固结不排水抗剪强度指标
公式如下 （ 设水位与地面齐平 ） ：
水压力与静水压力的 比值，且 ０≤ 。≤ ｌ ：可 以根据经验取值 ，也可根 据 ， 与 的相关分析 曲线，通过压力区土 的来查出 ， 的值 ， ＝ ０ 时 ， １ 。
高等土力学作业
2018级高等土力学作业1、请用有效应力原理分析一下，为什么填方路基边坡在路基填筑后随时间变化越来越稳定，而开挖的路堑边坡随时间变化越来越不稳定，由此出现边坡滑塌破坏主要为路堑边坡破坏这一现象。
2、在土压力计算中,当今热议的水土分算法与水土合算法的选择与适用性问题,谈谈你的看法与认识。
3、为什么对于小型建筑物地基一般是承载力控制；对于大型建筑物地基一般是沉降控制？4、有一个建筑物的地基承载力基本值是120kPa，要求的设计承载力是250kPa，设计者在原地基上增加了70厘米厚的水泥土垫层（15％水泥与原地基土混合后夯实），经在垫层上的载荷试验得到的承载力已经达到了设计承载力。
你对这个设计有什么看法？5、简述几种常用弹塑性本构模型的建模特点及适用条件。
6、在地基处理方法中有哪些型式的复合地基桩？说明其适用范围。
7、试用非饱和土原理，分析一下膨胀土边坡易于发生破坏的原因。
从破坏原因分析解决膨胀土边坡破坏的建议方法。
8、在软粘土地基上修建两个大型油罐，一个建成以后分期逐渐灌水，六个月以后排水加油，另一个建成以后立即将油加满，后一个地基发生破坏，而前一个则安全，为什么会出现这种情况？并绘制二者路基中心处的有效应力路径。
9、周边地下水位较高地区的基坑开挖用板桩墙支护结构，基坑开挖过程中若分别采用基坑坑内排水或基坑坑外降水两种方案，则开挖过程中，其板桩墙两侧的受力情况及板桩墙的稳定性变化有何不同?10、你认为砂井地基的排水固结问题可用那些方法进行计算？这几种方法的主要区别何在？1、答：对于填方路基边坡在路基填筑过程中，若不计水的排出，填土荷载全部由孔隙水压力承担，随着填筑的完成，超孔隙水压力不断增大，总应力不断增大，而剪切强度和有效应力保持不变。
随着时间的推移，超孔隙水压力不断消散，抗剪强度和有效应力不断增强。
因此，边坡稳定性随着时间的推移而逐步增大。
对于开挖的路堑边坡随时间的变化，随着时间的推移，土体本身的初始应力释放,有效应力不断减小，边坡稳定性随着时间的推移而逐步降低。
土压力水土分算例题
土压力水土分算例题一、在土压力水土分算中，以下哪个因素不影响土压力的大小？A. 土的重度B. 土的含水量C. 墙背的倾斜度D. 土的内摩擦角（答案：B）二、采用水土分算法计算土压力时，水的重度通常取值为多少？A. 9.8kN/m³B. 10kN/m³C. 15kN/m³D. 20kN/m³（答案：B）三、对于砂性土，在计算土压力时，一般采用哪种方法？A. 水土合算法B. 水土分算法C. 有效应力法D. 总应力法（答案：B）四、水土分算中，土的有效重度是指什么？A. 土的总重度减去水的重度B. 土的饱和重度C. 土的干重度D. 土的总重度加上水的重度（答案：A）五、在挡土墙设计中，采用水土分算时，以下哪个参数不是必须考虑的？A. 地下水位B. 土的渗透系数C. 土的粘聚力D. 墙的排水条件（答案：C）六、对于黏性土，水土分算与水土合算相比，哪种方法计算的土压力通常较大？A. 水土分算B. 水土合算C. 两者相等D. 无法确定（答案：B）七、在计算地下水位以下的土压力时，水土分算法考虑了哪种力的影响？A. 静水压力B. 动水压力C. 土的侧压力D. 土的自重压力（答案：A）八、水土分算法适用于哪种土质条件的土压力计算？A. 所有土质B. 仅黏性土C. 仅砂性土D. 砂性土和粉土（答案：D）九、在挡土墙后填土为砂土且地下水位较高时，应采用哪种方法计算土压力？A. 总应力法B. 有效应力法C. 水土合算法D. 水土分算法（答案：D）十、水土分算法中，地下水位变化对土压力的影响主要体现在哪个方面？A. 土的重度变化B. 土的内摩擦角变化C. 水的重度变化D. 土的黏聚力变化（答案：A）。
水土分算与合算适用情况
水土分算和水土合算方法的适用条件一、计算方法概述在一般地基基础工程计算中，建筑物的自重以及作用于建筑物上的各种荷载通过基础传给地基。
无论是建筑物的自重或是其他竖向活荷载都具有由其自重导出的特点，荷载大小明确，计算与实测结果基本接近。
而支护结构的主要荷载是地层中水土的水平压力，水土压力是由定值的竖向水土压力按照一定规律转化为水平压力作用于支护结构上。
支护结构荷载与上部结构荷载的根本区别在于它不是仅与土的重量有关，还与土的强度、变形特性和渗透性有关，具有很大的不确定性。
由于作用在支护结构上的荷载主要是水平荷载，而这种水平荷载具有间接得出的特点，因此，由水土竖向压力转化为水平压力的计算方法的合理与否直接影响到水平荷载的确定，水平荷载的精确度又直接影响到支护结构内力与变形的计算结果。
目前，工程上常采用的土压力计算方法有朗肯土压力、库仑土压力和各种经验土压力确定方法。
在水土分算时，水压力的计算方法有：按静水压力计算的方法、按渗流计算确定水压力分布的方法等。
而水土合算时不需单独考虑水压力作用。
关于土压力的各种基本理论、主动土压力和被动土压力形成的条件、各种土的抗剪强度指标试验方法和分类，可参考有关土力学教科书，本处不在详述。
二、水土分算和水土合算方法的适用条件基坑支护工程的土压力、水压力计算，常采用以朗肯土压力理论为基础的计算方法，根据不同的土性和施工条件，分为水土合算和水土分算两种方法。
由于水土分算和水土合算的计算结果相差较大，对基坑挡土结构工程造价影响很大，故需要非常慎重的舍取，要根据具体情况合理选择。
地下水位以下的水压力和土压力，按有效应力原理分析时，水压力与土压力应分开计算。
水土分算方法概念比较明确。
但是在实际使用中有时还存在一些困难，特别是对黏性土，水压力取值的难度大，土压力计算还应采用有效应力抗剪强度指标，在实际工程中往往难以解决。
因此，在很多情况下黏性土往往采用总应力法计算土压力，即将水压力和土压力混合计算，也有了一定的工程实验经验。
叙述题20题
基坑工程叙述题20题1.基坑工程的基本组成和设计计算内容基坑工程的基本组成基坑:为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。
基坑工程：• 基坑开挖：开挖后产生多个临空面,构成基坑围体,围体的某一侧面称为基坑侧壁.• 基坑支护retaining and protecting：为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。
• 周边环境：基坑开挖影响范围内包括既有建（构）筑物、道路、地下设施、地下管线、岩土体及地下水体等的统称。
设计计算内容基坑工程设计计算包括三个部分的内容，即稳定性验算、结构内力计算和变形计算。
l 稳定性验算是指分析土体或土体与围护结构一起保持稳定性的能力，包括整体稳定性、边坡稳定性计算、重力式挡墙的抗倾覆稳定及抗滑移稳定、坑底抗隆起稳定和抗渗流稳定等，基坑工程设计必须同时满足这几个方面的稳定性。
l 结构内力计算为结构设计提供内力值，包括弯矩、剪力等，不同体系的围护结构，其内力计算的方法是不同的；由于围护结构常常是多次超静定的，计算内力时需要对具体围护结构进行简化，不同的简化方法得到的内力不会相同，需要根据工程经验加以判断；l 变形计算的目的则是为了减少对环境的影响，控制环境质量，变形计算内容包括围护结构的侧向位移、坑外地面的沉降和坑底隆起等项目。
2.围护结构类型及其与开挖深度的关系1.放坡开挖：土质好，开挖深度不大（3~4m）2.自立式挡墙：①水泥土重力式挡土墙（软土地层中不超过7m、环境保护要求低）②土钉墙/复合土钉墙（开挖小于5m/12m、周边环境保护要求不高）3.板式支护体系：基坑周边围护体＋支撑体系围护体：①地下连续墙（最深已用于35m）②排桩（咬合桩）（钻孔灌注排桩）(在大于15m很少用)③SMW（型钢水泥土搅拌墙）(<13m)④钢板桩（不大于10m）①>②>③>④支撑体系:• 内支撑体系、梁板结构• 锚杆3.复合土钉墙的类型及适用条件1.土钉墙+止水帷幕+预应力锚杆：适用于地下水位丰富，周边环境对降水敏感的工程，以及土质较差，基坑开挖较浅的工程（止水帷幕），严格的变形要求（锚杆）2.土钉墙+预应力锚杆：允许降水，严格的变形要求3.土钉墙+微型桩+预应力锚杆：红线与周围建筑物距离很近，土质自稳性差，开挖前需对土质加固（微型桩）4.土钉墙+止水帷幕+微型桩+预应力锚杆：基坑深度大，变形要求严格，地质条件和环境条件复杂4.板式围护结构的常用类型与特点1.钢板桩：采用定型轧制的钢板桩构件连续布置，并通过构件边缘设置的通长锁口，相互咬合形成既能止水又能共同承力的连续壁，具有施工简单，投资经济的特点。
水土分算与合算的研究
1.从经验实用层面上看，计算土压力时一般不考虑开挖引起的孔隙水压力的变化，也不考虑渗透的作用，“水土分算”是计算全部的静水压力，并用浮重度计算土压力；“水土合算”是采用天然重度或饱和重度计算土压力，不再计算静水压力；从数值来看，前者大于后者，对于粗粒土，用“水土分算”基本没有分歧，主要是对粘性土，争议非常大；水土分算和水土合算方法的适用条件基坑支护工程的土压力、水压力计算，常采用以朗肯土压力理论为基础的计算方法，根据不同的土性和施工条件，分为水土合算和水土分算两种方法。
由于水土分算和水土合算的计算结果相差较大，对基坑挡土结构工程造价影响很大，故需要非常慎重的舍取，要根据具体情况合理选择。
地下水位以下的水压力和土压力，按有效应力原理分析时，水压力与土压力应分开计算。
水土分算方法概念比较明确。
但是在实际使用中有时还存在一些困难，特别是对黏性土，水压力取值的难度大，土压力计算还应采用有效应力抗剪强度指标，在实际工程中往往难以解决。
因此，在很多情况下黏性土往往采用总应力法计算土压力，即将水压力和土压力混合计算，也有了一定的工程实验经验。
然而，这种方法亦存在一些问题，可能低估了水压力的作用。
(1) 水土分算水土分算是分别计算土压力和水压力，以两者之和为总的侧压力。
水土分算适用于土孔隙中存在自由的重力水的情况或土的渗透性较好的情况，一般适用于碎石土和砂土，这些土无黏聚性或弱黏聚性，地下水在土颗粒间容易流动，重力水对土颗粒中产生孔隙水压力。
对于砂土、粉性土和粉质黏土等渗透性较好的土层，应该采用水土分算的原则来确定支护结构的侧向压力。
侧向土压力通常可按朗肯主动压力和被动压力公式计算。
地下水无渗流时，作用于挡土结构上的水压力按静水压力三角形分布计算。
地下水有稳定渗流时，作用于挡土结构上的水压力可通过渗流分析计算各点的水压力，或近似地按静水压力计算，水位以下的土的重度以下的土的重度应采用浮重度，土的抗剪强度指标宜取有效抗剪强度指标。
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目前，工程上常采用的土压力计算方法有朗肯土压力、库仑土压力和各种经验土压力确定方法。在水土分算时，水压力的计算方法有：按静水压力计算的方法、按渗流计算确定水压力分布的方法等。而水土合算时不需单独考虑水压力作用。
关于土压力的各种基本理论、主动土压力和被动土压力形成的条件、各种土的抗剪强度指标试验方法和分类，可参考有关土力学教科书，本处不在详述。
二、水土分算和水土合算方法的适用条件
基坑支护工程的土压力、水压力计算，常采用以朗肯土压力理论为基础的计算方法，根据不同的土性和施工条件，分为水土合算和水土分算两种方法。由于水土分算和水土合算的计算结果相差较大，对基坑挡土结构工程造价影响很大，故需要非常慎重的舍取，要根据具体情况合理选择。
地下水位以下的水压力和土压力，按有效应力原理分析时，水压力与土压力应分开计算。水土分算方法概念比较明确。但是在实际使用中有时还存在一些困难，特别是对黏性土，水压力取值的难度大，土压力计算还应采用有效应力抗剪强度指标，在实际工程中往往难以解决。因此，在很多情况下黏性土往往采用总应力法计算土压力，即将水压力和土压力混合计算，也有了一定的工程实验经验。然而，这种方法亦存在一些问题，可能低估了水压力的作用。
（2）水土合算
地下水位以下的水压力和土压力，按有效应力原理分析时，水压力与土压力应分开计算。水土分算方法概念比较明确，但是在实际使用中有时还存在一些困难，特别是对黏性土，水压力取值的难度大，土压力计算还应采用有效应力抗剪强度指标，在实际工程中往往难以解决。因此，在很多情况下黏性土往往采用总应力法计算土压力，也有了一定的工程实践经验。
（1） 水土分算
水土分算是分别计算土压力和水压力，以两者之和为总的侧压力。水土分算适用于土孔隙中存在自由的重力水的情况或土的渗透性较好的情况，一般适用于碎石土和砂土，这些土无黏聚性或弱黏聚性，地下水在土颗粒间容易流动，重力水对土颗粒中产生孔隙水压力。对于砂土、粉性土和粉质黏土等渗透性较好的土层，应该采用水土分算的原则来确定支护结构的侧向压力。侧向土压力通常可按朗肯主动压力和被动压力公式计算。地下水无渗流时，作用于挡土结构上的水压力按静水压力三角形分布计算。地下水有稳定渗流时，作用于挡土结构上的水压力可通过渗流分析计算各点的水压力，或近似地按静水压力计算，水位以下的土的重度以下的土的重度应采用浮重度，土的抗剪强度指标宜取有效抗剪强度指标。
水土分算和水土合算方法的适用条件
一、计算方法概述
在一般地基基础工程计算中，建筑物的自重以及作用于建筑物上的各种荷载通过基础传给地基。无论是建筑物的自重或是其他竖向活荷载都具有由其自重导出的特点，荷载大小明确，计算与实测结果基本接近。而支护结构的主要荷载是地层中水土的水平压力，水土压力是由定值的竖向水土压力按照一定规律转化为水平压力作用于支护结构上。支护结构荷载与上部结构荷载的根本区别在于它不是仅与土的重量有关，还与土的强度、变形特性和渗透性有关，具有很大的不确定性。由于作用在支护结构上的荷载主要是水平荷载，而这种水平荷载具有间接得出的特点，因此，由水土竖向压力转化为水平压力的计算方法的合理与否直接影响到水平荷载的确定，水平荷载的精确度又直接影响到支护结构内力与变形的计算结果。
水土合算是将土和土孔隙中的水看做同一分析对象，适用于不透水和弱透水的黏土、粉质黏土和粉土。通过现场测试资料的分析，黏性土中实测的水压力往往达不到静水压力值，可认为土孔隙中的水主要是结合水，不是自由的重力水，因此它不易自由流动而不单独考虑静水压力。因为将土粒与孔隙水看作一个整体，直接用土的饱和重度和总应力抗剪强度指标计算侧压力。然而，黏性土并不是完全理想的不透水层，因此在黏性土层尤其是粉土中，采用水土合算方法只是一种近似方法。这种方法亦存在一些问题，可能低估了水压力的作用。
三、有关规范规程关于土压力计算的规定
根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJl20—99）规定，对于作用于支护结构上的水平荷载标准值应按当地可靠经验确定，当缺少经验时，可按下列规定计算：
（1）对碎石土、砂土等无黏性土按水土分算原则进行计算。在地下水位以下，作用于支护结构的侧压力，等于土压力与静水压力之和。土压力计算采用浮重度γ/，和有效应力抗剪强度指标c/和φ/计算。