【文章內(nèi)容簡介】 表 22 如有地下水或地面水時(shí) ，還應(yīng)根據(jù)土的透水性質(zhì)和施工方法來考慮計(jì)算靜水壓力對板樁的作用。 當(dāng)土層為透水性土?xí)r ，則在計(jì)算土壓力時(shí)，土重取浮重度，并考慮全部靜水壓力； 當(dāng)水下土層為不透水的粘性土層 ，且打板樁時(shí)不會使打樁后的土松動而使水進(jìn)入土中時(shí)，計(jì)算土壓力不考慮水的浮力取飽和重度，而土面以上水深作為均布的超載作用考慮。 ? 二、懸臂式板樁墻計(jì)算 破壞形式：側(cè)壓力作用下的 轉(zhuǎn)動破壞 (繞 O點(diǎn) )。 Ep2 EA Ep1/K h t a b c o 計(jì)算假定： 側(cè)壓力按直線分布； 假定 Ep2作用位置位于樁端 b點(diǎn)； 插入深度 t應(yīng)在計(jì)算值基礎(chǔ)上適當(dāng)增加 10～20％，以修正 Ep2作用位置假定影響！ ? 三、單支撐（錨碇式）板樁墻計(jì)算 T EA a b o E p/K T EA M max Q=0 ? 三、單支撐（錨碇式）板樁墻計(jì)算 E p/K T EA M max Q=0 計(jì)算方法： 計(jì)算簡圖 ：將板樁墻作為兩點(diǎn)支撐豎直梁；支點(diǎn) 1為支撐桿或錨碇拉桿，支點(diǎn) 2為板樁下端土體； 支撐類型 ： 簡支 （板樁埋入土層較淺）或 固定（埋入土層較深）； 土壓力分布 ：見下頁 單支撐板樁墻 土壓力分布 EA b o +M max M max E p1 E p2 y a EA a b o M max Q=0 E p/K h t 簡支支撐 固定支撐 簡支支撐板樁墻計(jì)算步驟： 1）計(jì)算朗金主動、被動土壓力； 2）按力矩平衡條件（△ ?o＝ 0）計(jì)算插入深度 t（不修正）； 3）按△ H＝ 0求錨桿拉力； 4）按剪應(yīng)力等于零求反彎點(diǎn) t0。 5）計(jì)算最大彎矩，確定板厚 E p/K T EA M max Q=0 o 固定支撐板樁墻計(jì)算步驟： 1）根據(jù)太沙基經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式確定反彎點(diǎn)位置 y 2）在反彎點(diǎn)處將板樁切開，然后計(jì)算朗金主動、被動土壓力； 3）按力矩平衡條件（ △ ?o＝ 0）計(jì)算 c截面上的剪力； 4）按力矩平衡條件（ △ ?b＝ 0）計(jì)算插入深度 t； 5）按力學(xué)平衡條件求錨桿拉力 EA b o +M max M max E p1 E p2 y a c 四、多支撐板樁墻計(jì)算 當(dāng)坑底在地面或水面以下很深時(shí)，為了減少板樁的彎矩可以設(shè)置多層支撐。支撐的層數(shù)及位置要根據(jù)土質(zhì)、坑深、支撐結(jié)構(gòu)桿件的材料強(qiáng)度，以及施工要求等因素?cái)M定。板樁支撐的層數(shù)和支撐間距布置一般采用以下兩種方法設(shè)置： 1． 等彎矩布置 ：當(dāng)板樁強(qiáng)度已定，即板樁作為常備設(shè)備使用時(shí)，可按支撐之間最大彎矩相等的原則設(shè)置。 2． 等反力布置 ：當(dāng)把支撐作為常備構(gòu)件使用時(shí)，甚至要求各層支撐的斷面都相等時(shí)，可把各層支撐的反力設(shè)計(jì)成相等。 支撐系按在軸向力作用下的壓桿計(jì)算，若支撐長度很大時(shí)，應(yīng)考慮支撐自重產(chǎn)生的彎矩影響。從施工角度出發(fā)，支撐間距不應(yīng)小于 。 墻后土體達(dá)不到主動極限平衡狀態(tài)，土壓力不能按庫侖或朗金理論計(jì)算。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果證明這時(shí)土壓力呈中間大、上下小的拋物線形狀分布，其變化在靜止土壓力與主動土壓力之間，如圖 220所示。 圖 220 多支撐板樁墻的位移及土壓力分布 太沙基和佩克（ Terzaghi and Peck, 1948,1967,1969）根據(jù)實(shí)測及模型試驗(yàn)結(jié)果，提出作用在板樁墻上的 土壓力分布經(jīng)驗(yàn)圖形 （圖 221）。 圖 221 多支撐板樁墻上土壓力的分布圖形 a）板樁支撐； b）松砂； c）密砂； d）粘土 ?H＞ 6cu； e）粘土 ?H＜ 4Cu （一）坑底流砂驗(yàn)算 若坑底土為粉砂、細(xì)砂等時(shí)，在基坑內(nèi)抽水可能引起流砂的危險(xiǎn)。一般可采用簡化計(jì)算方法進(jìn)行驗(yàn)算。 原則：板樁有足夠的入土深度以增大滲流長度，減少向上動水力。 五、基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算 由于基坑內(nèi)抽水后引起的水頭差 h? 造成的滲流，其最短滲流途徑為在流程 t中水對土粒動水力應(yīng)是垂直向上的，故可要求此動水力不超過土的有效重度 ?b，則不產(chǎn)生流砂的安全條件為 bwiK ?? ???式中 ： K—— 安全系數(shù)，取 ； i—— 水力梯度 ， ； ?w—— 水的重度 。 基坑抽水后水頭差引起的滲流 由此可計(jì)算確定板樁要求的入土深度 t。 1hiht???（二）坑底隆起驗(yàn)算 開挖較深的軟土基坑時(shí)，在坑壁土體自重和坑頂荷載作用下，坑底軟土可能受擠在坑底發(fā)生隆起現(xiàn)象。常用簡化方法驗(yàn)算，即假定地基破壞時(shí)會發(fā)生如圖所示滑動面，其滑動面圓心在最底層支撐點(diǎn) A處，半徑為 x，垂直面上的抗滑阻力不予考慮。 ? ? 2 2xrHqM d ??則滑動力矩為： 穩(wěn)定力矩為： ? ?20, 2x auM x S x d?????? ? 式中： Su—— 滑動面上不排水抗剪強(qiáng)度，如土為飽和軟粘土，則 ?=0， Su = Cu。 M?與 Md之比即為安全系數(shù) K，如基坑處地層土質(zhì)均勻，則安全系數(shù)為 )2( ???? qH SK us ? ???? 2?式中 以弧度表示。 （三）封底混凝土厚度計(jì)算 鋼板樁圍堰需進(jìn)行水下封底混凝土后在圍堰內(nèi)抽水修筑基礎(chǔ)和墩身，在抽干水后封底混凝土底面因圍堰內(nèi)外水頭差而受到向上的 靜水壓力 。 在 靜水壓力 作用下： ?封底混凝土及圍堰有可能被水浮起， ?或者封底混凝土產(chǎn)生向上撓曲而折裂， 因此： 封底混凝土應(yīng)有足夠的厚度，以確保圍堰安全 。 考慮浮力的封底層厚度計(jì)算： 作用在封底層的浮力是由封底混凝土和圍堰自重，以及板樁和土的摩阻力來平衡的。當(dāng)板樁打入基底以下深度不大時(shí)，平衡浮力主要靠封底混凝土自重，因此在計(jì)算時(shí)為偏安全考慮，僅計(jì)入封底混凝土自重。 )( xhx wc ??? ???wcw hx???????式中： ? —— 考慮未計(jì)算樁土間摩阻力和圍堰自重 的修正系數(shù)，小于 1，具體數(shù)值由經(jīng)驗(yàn)確定； ?w —— 水的重度，取 10kN/m3。 ?c —— 混凝土重度，取 23kN/m3。 h —— 封底混凝土頂面處水頭高度（ m）。 考慮強(qiáng)度的封底層厚度計(jì)算： 如板樁打入基坑下較深，板樁與土之間摩阻力較大，加上封底層及圍堰自重整個(gè)圍堰不會被水浮起，此時(shí)封底層厚度應(yīng)由其強(qiáng)度確定。現(xiàn)一般按容許應(yīng)力法并簡化計(jì)算，假定封底層為一簡支單向板，其頂面在靜水壓力作用下產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力： ][61)(881222???? ?????xxxhlWpl cw 0][34 22 ??? Hxxl wc ???經(jīng)整理得 ： 式中： W—— 封底層每米寬斷面的截面模量（ m3）； l —— 圍堰寬度（ m）； [?]—— 水下混凝土容許彎曲應(yīng)力，考慮水下混凝土表層質(zhì)量較差、養(yǎng)護(hù)時(shí)間短等因素，不宜取值過高，一般用 100?200kPa。 可解得封底砼厚度 注意 封底混凝土灌注時(shí)厚度宜比計(jì)算值超過 ?,以便在抽水后將頂層浮漿、軟弱層鑿除，以保證質(zhì)量。 第四節(jié) 地基承載力容許值的確定 地基承載力容許值的確定一般有以下三種方法： 1．根據(jù)現(xiàn)場荷載試驗(yàn)的 ps曲線； 2．按地基承載力理論公式計(jì)算； 3．按現(xiàn)行規(guī)范提供的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 常用 步驟和方法 ： 一．確定地基巖土的名稱 對于一般地基土，通常根據(jù)塑性指數(shù)、粒徑、工程地質(zhì)特性等分為六類，即巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和特殊性巖土 。 具體分類方法參照規(guī)范： 《 公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ JTJD63