【文章內(nèi)容簡介】 限寬度的土體；再如，對排樁頂面低于自然地面的支護結(jié)構(gòu)，是將樁頂以上土的自重化作均布荷載作用在樁頂平面上，然后再按朗肯公式計算土壓力。但是當(dāng)樁頂位置較低時，將樁頂以上土層的自重折算成荷載后計算的土壓力會明顯小于這部分土重實際產(chǎn)生的土壓力。對于這類基坑邊界條件，按朗肯土壓力計算會有較大誤差。所以，當(dāng)朗肯土壓力方法不能適用時，應(yīng)考慮采用其它計算方法解決土壓力的計算精度問題。庫侖土壓力理論（滑動楔體法）的假定適用范圍較廣，對上面提到的兩種情況，庫侖方法能夠計算出土壓力的合力。但其缺點是如何解決成層土的土壓力分布問題。為此，本規(guī)程規(guī)定在不符合按朗肯土壓力計算條件下，可采用庫侖方法計算土壓力。但庫侖方法在考慮墻背摩擦角時計算的被動土壓力偏大，不應(yīng)用于被動土壓力的計算。考慮結(jié)構(gòu)與土相互作用的土壓力計算方法，理論上更科學(xué)，從長遠考慮該方法應(yīng)是巖土工程中支擋結(jié)構(gòu)計算技術(shù)的一個發(fā)展方向。從促進技術(shù)發(fā)展角度，對先進的計算方法不應(yīng)加以限制。但是，目前考慮結(jié)構(gòu)與土相互作用的土壓力計算方法在工程應(yīng)用上尚不夠成熟，現(xiàn)階段只有在有經(jīng)驗時才能采用，如方法使用不當(dāng)反而會弄巧成拙?？傊?，本規(guī)程考慮到適應(yīng)實際工程特殊情況及土壓力計算技術(shù)發(fā)展的需要，對土壓力計算方法適當(dāng)放寬，但同時對幾種計算方法的適用條件也做了原則規(guī)定。本規(guī)程未采納一些土力學(xué)書中的經(jīng)驗土壓力方法。本條各公式是朗肯土壓力理論的主動、被動土壓力計算公式。水土合算與水土分算時，其公式采用不同的形式。 天然形成的成層土，各土層的分布和厚度是不均勻的。為盡量使土壓力的計算準(zhǔn)確，應(yīng)按土層分布和厚度的變化情況將土層沿基坑劃分為不同的剖面分別計算土壓力。但場地任意位置的土層標(biāo)高及厚度是由巖土勘察相鄰鉆探孔的各土層層面實測標(biāo)高及通過分析土層分布趨勢,在相鄰勘察孔之間連線而成。即使土層計算剖面劃分的再細，各土層的計算厚度還是會與實際地層存在一定差異，本條規(guī)定的劃分土層厚度的原則，其目的是要求做到使計算的土壓力不小于實際的土壓力。4 支擋式結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)分析 支擋式結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)具體形式與受力、變形特性等采用下列分析方法：第1～4款方法的分析對象為支護結(jié)構(gòu)本身，不包括土體。土體對支護結(jié)構(gòu)的作用視作荷載或約束。這種分析方法將支護結(jié)構(gòu)看作桿系結(jié)構(gòu)，一般都按線彈性考慮，是目前最常用和成熟的支護結(jié)構(gòu)分析方法，適用于大部分支擋式結(jié)構(gòu)。本條第1款針對錨拉式支擋結(jié)構(gòu)，是對如何將空間結(jié)構(gòu)分解為兩類平面結(jié)構(gòu)的規(guī)定。首先將結(jié)構(gòu)的擋土構(gòu)件部分（如：排樁、地下連續(xù)墻）取作分析對象，按梁計算。擋土結(jié)構(gòu)宜采用平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點法進行分析。由于擋土結(jié)構(gòu)端部嵌入土中，土對結(jié)構(gòu)變形的約束作用與通常結(jié)構(gòu)支承不同，土的變形影響不可忽略，不能看作固支端。錨桿作為梁的支承，其變形的影響同樣不可忽略，也不能作為鉸支座或滾軸支座。因此，擋土結(jié)構(gòu)按梁計算時，土和錨桿對擋土結(jié)構(gòu)的支承應(yīng)簡化為彈性支座，應(yīng)采用本節(jié)規(guī)定的彈性支點法計算簡圖。經(jīng)計算分析比較，分別用彈性支點法和非彈性支座計算的擋土結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移相差較大，說明按非彈性支座進行簡化是不合適的。腰梁、冠梁的計算較為簡單，只需以擋土結(jié)構(gòu)分析時得出的支點力作為荷載，根據(jù)腰梁、冠梁的實際約束情況，按簡支梁或連續(xù)梁算出其內(nèi)力，將支點力轉(zhuǎn)換為錨桿軸力。本條第2款針對支撐式支擋結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)的分解簡化原則與錨拉式支擋結(jié)構(gòu)相同。同樣，首先將結(jié)構(gòu)的擋土構(gòu)件部分（如：排樁、地下連續(xù)墻）取作分析對象，按梁計算。擋土結(jié)構(gòu)宜采用平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點法進行分析。分解出的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)按平面結(jié)構(gòu)進行分析，將擋土結(jié)構(gòu)分析時得出的支點力作為荷載反向加至內(nèi)支撐上。值得注意的是，將支撐式支擋結(jié)構(gòu)分解為擋土結(jié)構(gòu)和內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)并分別獨立計算時，在其連接處是應(yīng)滿足變形協(xié)調(diào)條件的。當(dāng)計算的變形不協(xié)調(diào)時，應(yīng)調(diào)整在其連接處簡化的彈性支座的彈簧剛度等約束條件，直至滿足變形協(xié)調(diào)。本條第3款懸臂式支擋結(jié)構(gòu)是支撐式和錨拉式支擋結(jié)構(gòu)的特例，對擋土結(jié)構(gòu)而言，只是將錨桿或支撐所簡化的彈性支座取消即可。雙排樁支擋結(jié)構(gòu)按平面剛架簡化。本條第4款針對空間結(jié)構(gòu)體系和對支護結(jié)構(gòu)與土進行整體分析這兩種方法。實際的支護結(jié)構(gòu)一般都是空間結(jié)構(gòu)?？臻g結(jié)構(gòu)的分析方法復(fù)雜，當(dāng)有條件時，希望根據(jù)受力狀態(tài)的特點和結(jié)構(gòu)構(gòu)造，將實際結(jié)構(gòu)分解為簡單的平面結(jié)構(gòu)進行分析。本規(guī)程有關(guān)支擋式結(jié)構(gòu)計算分析的內(nèi)容主要針對平面結(jié)構(gòu)的。但會遇到一些特殊情況，按平面結(jié)構(gòu)簡化難以反映實際結(jié)構(gòu)的工作情況。此時，需要按空間結(jié)構(gòu)模型分析。但空間結(jié)構(gòu)的分析方法復(fù)雜，不同問題要不同對待，難以作出細化的規(guī)定。通常，需要在有經(jīng)驗時，才能采用合理的空間結(jié)構(gòu)模型進行分析。按空間結(jié)構(gòu)分析時，應(yīng)使結(jié)構(gòu)的邊界條件與實際情況足夠接近，這需要設(shè)計人員有較強的結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗和水平?？紤]結(jié)構(gòu)與土相互作用的分析方法是巖土工程中先進的計算方法，是巖土工程計算理論和計算方法的發(fā)展方向，但需要可靠的理論依據(jù)和試驗參數(shù)。目前，將采用該類方法對支護結(jié)構(gòu)計算分析的結(jié)果直接用于工程設(shè)計中尚不成熟，僅能在已有成熟方法計算分析結(jié)果的基礎(chǔ)上用于分析比較，不能濫用。采用該方法的前提是要有足夠把握和經(jīng)驗傳統(tǒng)和經(jīng)典的極限平衡法可以手算，在許多傳統(tǒng)教科書和技術(shù)手冊中都有介紹。由于該方法的一些假定與實際受力狀況有一定差別，且不能計算支護結(jié)構(gòu)位移，目前已很少采用了。經(jīng)與彈性支點法的計算對比，在有些情況下，特別是對多支點結(jié)構(gòu)，兩者的計算彎矩與剪力差別較大。本規(guī)程取消了用極限平衡法進行支護結(jié)構(gòu)計算的有關(guān)規(guī)定。 基坑支護結(jié)構(gòu)的有些構(gòu)件，如錨桿與支撐，是隨基坑開挖過程逐步設(shè)置的，基坑需按錨桿或支撐的位置逐層開挖。支護結(jié)構(gòu)設(shè)計狀況，是指設(shè)計時就要擬定錨桿和支撐與基坑開挖的關(guān)系，設(shè)計好開挖與錨桿或支撐設(shè)置的步驟，對每一開挖過程支護結(jié)構(gòu)的受力與變形狀態(tài)進行分析。因此，支護結(jié)構(gòu)施工和基坑開挖時，只有按設(shè)計的開挖步驟才能滿足符合設(shè)計受力狀況的要求。一般情況下，基坑開挖到基底時受力與變形最大，但有時也會出現(xiàn)開挖中間過程支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力最大，支護結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面或錨桿抗拔力按開挖中間過程確定的情況。特別是，當(dāng)用結(jié)構(gòu)樓板做為支撐替代錨桿或支護結(jié)構(gòu)的支撐時，此時支護結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力可能會是最大的。～ 這幾條是對彈性支點法計算方法的規(guī)定。彈性支點法的計算要求，總體上保持了原規(guī)程的規(guī)定，主要在以下方面做了變動： 土的反力項由改為，即增加了常數(shù)項ps0，同時，基坑面以下的土壓力分布由不考慮土的自重作用的矩形分布改為考慮土的自重作用的隨深度線性增長的三角形分布。修改后，擋土結(jié)構(gòu)嵌固段兩側(cè)的土壓力之和沒有變化，但按郎肯土壓力計算時，基坑外側(cè)基坑面上方和下方均采用主動土壓力荷載，形式上直觀、與其他章節(jié)表達統(tǒng)一、計算上簡化。增加了擋土構(gòu)件嵌固段的土反力上限值控制條件。由于土反力與土的水平反力系數(shù)的關(guān)系采用線彈性模型，計算出的土反力將隨位移v增加線性增長。但實際上土的抗力是有限的，如采用摩爾－庫侖強度準(zhǔn)則，則不應(yīng)超過被動土壓力。以作為土反力的上限。計算土的水平反力系數(shù)的比例m值的經(jīng)驗公式（），是根據(jù)大量實際工程的單樁水平載荷試驗，按公式，經(jīng)與土層的值進行統(tǒng)計建立的。本此修訂取消了按原規(guī)程公式（）的計算方法，該公式引自《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94，需要通過單樁水平荷載試驗得到單樁水平臨界荷載，實際應(yīng)用中很難實現(xiàn)，因此取消。排樁嵌固段土反力的計算寬度，將原規(guī)程的方形樁公式改為矩形樁公式，同時適用于工字形樁，比原規(guī)程的適用范圍擴大。同時，對樁徑或樁的寬度大于1m的情況，改用公式（）和公式（）計算。在水平對撐的彈性支點剛度系數(shù)的計算公式中，增加了基坑兩對邊荷載不對稱時的考慮方法。 穩(wěn)定性驗算～ 原規(guī)程對支擋式結(jié)構(gòu)彈性支點法的計算過程的規(guī)定是：先計算擋土構(gòu)件的嵌固深度，然后再進行結(jié)構(gòu)計算。這樣的計算方法使計算過程簡化，省去了某些驗算內(nèi)容。因為按原規(guī)程規(guī)定的確定擋土構(gòu)件嵌固深度后，一些原本需要驗算的穩(wěn)定性問題自然滿足要求了。但這樣帶來了一個問題，嵌固深度必須按原規(guī)程的計算方法確定，假如設(shè)計需要嵌固深度短一些，可能按此設(shè)計的支護結(jié)構(gòu)會不能滿足原規(guī)程未作規(guī)定的某種穩(wěn)定性要求。另外對有些缺少經(jīng)驗的設(shè)計者，可能會誤以為不需考慮這些穩(wěn)定性問題，而忽視必要的土力學(xué)概念。從以上思路考慮，本規(guī)程將嵌固深度計算改為驗算，可供設(shè)計選擇的嵌固深度范圍增大了，但同時也就需要增加各種穩(wěn)定性驗算的內(nèi)容，使計算過程相對繁瑣了。，是繞擋土構(gòu)件底部轉(zhuǎn)動的整體極限平衡，控制的是擋土構(gòu)件的傾覆穩(wěn)定性。，是繞支點轉(zhuǎn)動的整體極限平衡，控制的是擋土構(gòu)件嵌固段的踢腳穩(wěn)定性。懸臂結(jié)構(gòu)繞擋土構(gòu)件底部轉(zhuǎn)動的力矩平衡和單支點結(jié)構(gòu)繞支點轉(zhuǎn)動的力矩平衡都是嵌固段土的抗力對轉(zhuǎn)動點的抵抗力矩起穩(wěn)定性控制作用，因此，其安全系數(shù)稱為嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)Kem。重力式水泥土墻繞墻底轉(zhuǎn)動的力矩平衡，抵抗力矩時以墻體重力為主，因此其安全系數(shù)稱為抗傾覆安全系數(shù)。雙排樁繞擋土構(gòu)件底部轉(zhuǎn)動的力矩平衡，抵抗力矩包括嵌固段土的抗力對轉(zhuǎn)動點的力矩和重力對轉(zhuǎn)動點的力矩兩部分，但由于嵌固段土的抗力作用在總的抵抗力矩中占主要部分，因此其安全系數(shù)也稱為嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)Kem。 錨拉式支擋結(jié)構(gòu)的整體滑動穩(wěn)定性驗算公式（）以瑞典條分法邊坡穩(wěn)定性計算公式為基礎(chǔ)，在力的極限平衡關(guān)系上，增加了錨桿拉力對圓弧滑動體圓心的抗滑力矩項。極限平衡狀態(tài)分析時，仍以圓弧滑動土體為分析對象，假定滑動面上土的剪力達到極限強度的同時，滑動面外錨桿拉力也達到極限拉力（正常設(shè)計情況下，錨桿極限拉力由錨桿與土之間的粘結(jié)力達到極限強度控制，但有時由錨桿桿體強度或錨桿注漿固結(jié)體對桿體的握裹力控制）。滑弧穩(wěn)定性驗算應(yīng)采用搜索的方法尋找最危險滑弧。由于目前程序計算已能滿足在很短時間對圓心及圓弧半徑以微小步長變化的所有滑動體完成搜索，所以不提倡采用先設(shè)定輔助線，然后在輔助線上尋找最危險滑弧圓心的簡易方法。最危險滑弧的搜索范圍限于通過擋土構(gòu)件底端和在擋土構(gòu)件下方的各個滑弧。因支護結(jié)構(gòu)的平衡性和結(jié)構(gòu)強度已通過結(jié)構(gòu)分析解決，在截面抗剪強度滿足剪應(yīng)力作用下的抗剪要求后，擋土構(gòu)件不會被剪斷。因此，穿過擋土構(gòu)件的各滑弧不需驗算。為了適用于地下水位以下的圓弧滑動體，并考慮到滑弧同時穿過砂土、粘性土的計算問題，對原規(guī)程整體滑動穩(wěn)定性驗算公式作了修改。此種情況下，在滑弧面上，粘性土的抗剪強度指標(biāo)需要采用總應(yīng)力強度指標(biāo)，砂土的抗剪強度指標(biāo)需要采用有效應(yīng)力強度指標(biāo)，并應(yīng)考慮水壓力的作用。公式（）是通過將土骨架與孔隙水一起取為隔離體進行靜力平衡分析的方法，可用于滑弧同時穿過砂土、粘性土的整體穩(wěn)定性驗算公式，與原規(guī)程公式相比增加了孔隙水壓力一項。 對深度較大的基坑，當(dāng)嵌固深度較小、土的強度較低時，土體從擋土構(gòu)件底端以下向基坑內(nèi)隆起擠出是錨拉式支擋結(jié)構(gòu)和支撐式支擋結(jié)構(gòu)的一種破壞模式。這是一種土體喪失豎向平衡狀態(tài)的破壞模式，由于錨桿和支撐只能對支護結(jié)構(gòu)提供水平方向的平衡力，對隆起破壞不起作用，對特定基坑深度和土性，只能通過增加擋土構(gòu)件嵌固深度來提高抗隆起穩(wěn)定性。本規(guī)程抗隆起穩(wěn)定性的驗算方法，采用目前常用的地基極限承載力的Prandtl（普朗德爾）極限平衡理論公式，但Prandtl理論公式的有些假定與實際情況存在差異，具體應(yīng)用有一定局限性。如：對無粘性土，當(dāng)嵌固深度為零時，計算的抗隆起安全系數(shù)Khe＝0，而實際上在一定基坑深度內(nèi)是不會出現(xiàn)隆起的。因此，當(dāng)擋土構(gòu)件嵌固深度很小時，不能采用該公式驗算坑底隆起穩(wěn)定性?？孤∑鸱€(wěn)定性計算是一個復(fù)雜的問題。需要說明的是，當(dāng)按本規(guī)程抗隆起穩(wěn)定性驗算公式計算的安全系數(shù)不滿足要求時，雖然不一定發(fā)生隆起破壞，但可能會帶來其他不利后果。由于Prandtl理論公式忽略了支護結(jié)構(gòu)底以下滑動區(qū)內(nèi)土的重力對隆起的抵抗作用，抗隆起安全系數(shù)與滑移線深度無關(guān)，對淺部滑移體和深部滑移體得出的安全系數(shù)是一樣的，與實際情況有一定偏差。基坑外擋土構(gòu)件底部以上的土體重量簡化為作用在該平面上的柔性均布荷載，并忽略了土中剪應(yīng)力對隆起的抵抗作用。對淺部滑移體，如果考慮擋土構(gòu)件底端平面以上土中剪應(yīng)力，抗隆起安全系數(shù)會有明顯提高；當(dāng)滑移體逐步向深層擴展時，雖然該剪應(yīng)力抵抗隆起的作用在總抗力中所占比例隨之逐漸減小，但滑動區(qū)內(nèi)土的重力抵抗隆起的作用則會逐漸增加。如在抗隆起驗算公式中考慮土中剪力的對隆起的抵抗作用，擋土構(gòu)件底端平面土中豎向應(yīng)力將減小。這樣，作用在擋土構(gòu)件上的土壓力也會相應(yīng)增大，會降低支護結(jié)構(gòu)的安全性。因此，本規(guī)程抗隆起穩(wěn)定性驗算公式，未考慮該剪應(yīng)力的有利作用。 本條以最下層支點為轉(zhuǎn)動軸心的圓弧滑動模式的抗隆起穩(wěn)定性驗算方法是我國軟土地區(qū)習(xí)慣采用的方法。特別時上海地區(qū)，在這方面積累了大量工程經(jīng)驗，實際工程中常常以這種方法作為擋土構(gòu)件嵌固深度的控制條件。該方法假定破壞面為通過樁、墻底的圓弧形，以力矩平衡條件進行分析?，F(xiàn)有資料中，力矩平衡的轉(zhuǎn)動點有的取在最下道支撐或錨拉點處，有的取在開挖面處。本規(guī)程驗算公式取轉(zhuǎn)動點在最下道支撐或錨拉點處。在平衡力系中，樁、墻在轉(zhuǎn)動點截面處的抗彎力矩在嵌固深度近于零時，會使計算結(jié)果出現(xiàn)反常情況，在正常設(shè)計的嵌固深度下，與總的抵抗力矩相比所占比例很小，因此在公式（）中被忽略不計。上海市標(biāo)準(zhǔn)《基坑工程設(shè)計規(guī)程》DBJ086197中抗隆起分項系數(shù)的取值，對安全等級為一級、二級、工程實踐表明，這些抗隆起分項系數(shù)偏大，很多工程都難以達到。新編制的上?；庸こ碳夹g(shù)規(guī)范，根據(jù)幾十個實際基坑工程抗隆起驗算結(jié)果，擬將安全等級為一級、二級、。因此本規(guī)程參照上海規(guī)范，對安全等級為一級、二級、三級的支擋結(jié)構(gòu)，、。 地下水滲透穩(wěn)定性的驗算方法和規(guī)定，對本章支擋式結(jié)構(gòu)和本規(guī)程其他章的復(fù)合土釘墻、重力式水泥土墻是相同的，故統(tǒng)一放在本規(guī)程附錄。 排樁設(shè)計 國內(nèi)實際基坑工程中，排樁的樁型采用混凝土灌注樁的占絕大多數(shù)，但有些情況下，適合采用型鋼樁、鋼管樁、鋼板樁或預(yù)制樁等，有時也可以采用SMW工法施工的內(nèi)置型鋼水泥土攪拌樁。這些樁型用作擋土構(gòu)件時，與混凝土灌注樁的結(jié)構(gòu)受力類型是相同的，可按本章支擋式支護結(jié)構(gòu)進行設(shè)計計算。但采用這些樁型時，應(yīng)考慮其剛度、構(gòu)造及施工工藝上的不同特點，不能盲目使用。 圓形截面支護樁，沿受拉區(qū)和受壓區(qū)周邊局部均勻配置縱向鋼筋的正截面受彎承載力計算公式中，因縱向受拉、受壓鋼筋集中配置在圓心角2παs、2πα39。s內(nèi)的做法