【文章內(nèi)容簡介】 3p E ???????? 下? 土層中土壓力不連續(xù)點(diǎn)的被動(dòng)土壓力： k P aKcKq ppFF 333 ???????? k P aKcKq ppGG 333 ????????? k P aKcKq ppEPEP 333 ????????? 經(jīng)過上述關(guān)于 11截面主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的一系列計(jì)算，可以畫出 11 截面樁側(cè)土壓力分布圖，如圖 31所示。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 圖 31 11 截面樁側(cè)土壓力分布圖 錨索拉力計(jì)算 錨索拉力采用分層開挖錨桿力不變法計(jì)算。先布置錨索位置，在計(jì)算錨索拉力。將第一層錨索布置在樁頂下一米處，即標(biāo)高為 米處；第二層錨索布置在距第一層錨索 米處，即標(biāo)高為 米處；第三層錨索布置在距第二層錨桿 米，即標(biāo)高為 米處。 （ 1）第一層錨索力計(jì)算 在計(jì)算第一層錨索拉力時(shí)，將基坑開挖至第二層錨索位置處，先尋找樁側(cè)壓力反彎點(diǎn)，再利用反彎點(diǎn)以上樁受到的各種力對反彎點(diǎn)求矩，建立平衡方程，求出第一個(gè)錨索拉力 1T 。根據(jù)等值梁中的基本假設(shè)，反彎點(diǎn)與凈土壓力強(qiáng)度為零點(diǎn)近似重合，因此可以先找到土壓力為零點(diǎn)，再假設(shè)此點(diǎn)為反彎點(diǎn)。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 32 11 截面第一層錨索拉力計(jì)算示意圖 根據(jù)假設(shè)，零土壓力強(qiáng)度點(diǎn)即為反彎點(diǎn)，由圖 32 易知， xxa ???? xp ?? 令 pa pp ? 整理得 xxx ????? 解得 mx ? ，即圖中 A 點(diǎn)為反彎點(diǎn)。 再對 A點(diǎn)取矩，列平衡方程 ? ?0MA 有： 32132122221???????????????????????? ????????????????x整理得： 1 ??T 解得 ： mNT /k981 ? （ 2）第二層錨索力計(jì)算 在計(jì)算第二層錨索拉力時(shí)，將基坑開挖至第 三層錨索位置處，先尋找樁側(cè)壓力反彎點(diǎn)，再利用反彎點(diǎn)以上樁受到的各種力對反彎點(diǎn)求矩，建立平衡方程，求出第二個(gè)錨索拉力 2T 。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 33 11 截面第二層錨索拉力計(jì)算示意圖 根據(jù)假設(shè)，零土壓力強(qiáng)度點(diǎn)即為反彎點(diǎn)，由圖 33 易知， xxa ???? xp ?? 令 pa pp ? 整理得 xxx ????? 解得 mx ? ，即圖中 A點(diǎn)為反彎點(diǎn)。 再對 A點(diǎn)取矩，列平衡方程 ? ?0MA 有： 31213121312121312131212221?????????? ????????????????? ??????????????????? ?????????????????? T 整理得： 4 0 9 2 ??T 解得： mkNT /1842 ? （ 2）第三層錨索力計(jì)算 在計(jì)算第三層錨索拉力時(shí)，將基坑開挖至設(shè)計(jì)基坑底面，先尋找樁側(cè)壓力反彎點(diǎn)，安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 再利用反彎點(diǎn)以上樁受到的各種力對反彎點(diǎn)求矩，建立平衡方程，求出第三個(gè)錨索拉力3T 。 圖 34 11 截面第三層錨索拉力計(jì)算示意圖 根據(jù)假設(shè)，零土壓力強(qiáng)度點(diǎn)即為反彎點(diǎn)，由 34圖易知， xa ?? xp ?? 令 pa pp ? ， 整理得： xx ??? 解得： mx ? ，即圖中 A 點(diǎn)為反彎點(diǎn)。 再對 A點(diǎn)取矩，列平衡方程 0MA?? 有： 3121312121312131213121312121222223321?????????????????? ??????????????? ?????????????????????????????????? TT安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 整理得： 3 ??T 解得： mNT /k1933 ? 樁長計(jì)算 計(jì)算嵌固深度時(shí)需要求出反彎點(diǎn)處的剪力 V，以及畫出樁側(cè)凈土壓力分布圖，利用反彎點(diǎn)以下樁受到的凈力對樁底建立彎矩平衡方程，求得反彎點(diǎn)以下的樁長 t ， 再將整個(gè)計(jì)算嵌固深度乘系數(shù) ，得到實(shí)際施工時(shí)的嵌固深度，最后在加上基坑上段的樁長H,便得到樁長 L。 圖 35 11 截面樁側(cè)凈土壓力分布圖 由圖 35所示，可以求出反彎點(diǎn)處的剪力 V NTTTVk95)()()()()(211)(321 ?????????????????????????????? 再由剪力 V算出 t 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 tVtt ????? 代入 mNV /k95? 解得 ?t 理論嵌固深度 ??? thd 實(shí)際嵌固深度 ?? dd hH 樁長 ?????? HHL d 內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算樁的內(nèi)力，并不苛求樁身每一點(diǎn)所受剪力和彎矩值，只需求出樁所承受的最大剪力和最大彎矩即可。因?yàn)樵谥谱鳂稌r(shí)，樁上每一點(diǎn)的直徑和配筋 都是相同的，而且樁身必須能夠保證樁在承受最大剪力和最大彎矩的作用時(shí)也不會(huì)導(dǎo)致破壞，所以設(shè)計(jì)樁徑來驗(yàn)算樁是否能承受最大剪力，根據(jù)樁所承受的最大彎矩值來配筋。 在計(jì)算樁內(nèi)力時(shí)，根據(jù)圖 36能夠比較容易得到樁的剪力圖，也就能找到樁的最大剪力；在根據(jù)材料力學(xué)中的原理，剪力為零處存在彎矩極值，從而可以把各個(gè)剪力為零處的極值彎矩一一算出，再比較極值彎矩大小，得到最大彎矩值。 圖 36 11 截面樁側(cè)凈土壓力分布圖 （ 1）樁內(nèi)最大剪力 由樁剪力圖可以看出樁內(nèi)最大剪力 NV ax k186m ? 。 （ 2）樁內(nèi)最大彎矩 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 由剪力圖易知存在四個(gè)剪力為零點(diǎn)，即有四個(gè)極值彎矩，下面一一計(jì)算： 1）第一個(gè)剪力為零處的極限彎矩 由剪力圖易知，第一個(gè)剪力為零點(diǎn)為剪力圖中 1點(diǎn)，由凈土壓力圖，可以建立方程： ??????????????? ?）（）（）（）（ xx 整理得： 2 ??? xx 解得： mx ? 再把第一個(gè)剪力為零點(diǎn)以上的樁截取出來做受力分析，取樁上各力對剪力為零點(diǎn)建立力矩平衡方程，得到： 32221)()()()(211?????????????????????????????? TM 解得： mmNM / ??? 2）第二個(gè)剪力為零處的極限彎矩 由剪力圖易知，第二個(gè)剪力為零點(diǎn)為剪力圖中 2點(diǎn)，由凈土壓力圖，可以建立方程： ??????????????? xxxx ）（）（）（）（ 整理得： 5 2 ??? xx 解得： mx ? 再把第二個(gè)剪力為零點(diǎn)以上的樁截取出來做受力分析，取樁上各力對剪力為零點(diǎn)建立力矩平衡方程，得到： 321318221)3(2)(21)()31(22222212?????????????????????????????????????????? TTM解得： mmNM / 5 52 ??? 3）第三個(gè)剪 力為零處的極限彎矩 由剪力圖易知，第三個(gè)剪力為零點(diǎn)為剪力圖中 3點(diǎn)，由凈土壓力圖，可以建立方程： ? ? ?????????????? ）（）（）（）（ xxxx 整理得： 3 8 2 ??? xx 解得： mx ? 再把第三個(gè)剪力為零點(diǎn)以上的樁截取出來做受力分析，取樁上各力對剪力為零點(diǎn)建安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 立力矩平衡方程，得到： 32221)31(2)(21)(32223213????????????????????????????????????????????????）（）（）（TTTM 解得： mmNM / 7 22 ??? 4）第四個(gè)剪力為零處的極限彎矩 由剪力圖易知，第四個(gè)剪力為零 點(diǎn)為剪力圖中 4點(diǎn)，由凈土壓力圖，可以建立方程： xxV ?? 代入 mNV /k95? 解得： mx ? 再把第四個(gè)剪力為零點(diǎn)以上反彎點(diǎn)以下這段樁截取出來做受力分析，取樁上各力對剪力為零點(diǎn)建立力矩平衡方程，得到： 24 ???????M 解得： mmNM /k1984 ??? 通過比較以上四個(gè)剪力為零點(diǎn)處的極限彎矩值，可以得出最大彎矩值為mmNM /k198m ax ?? 穩(wěn)定性驗(yàn)算 深基坑工程的穩(wěn)定性驗(yàn)算包括嵌固穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算以及整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。 （ 1）嵌固穩(wěn)定性驗(yàn)算 嵌固穩(wěn)定性驗(yàn)算的思路主要是被動(dòng)土壓力及支撐力對樁底產(chǎn)生的被動(dòng)力矩與主動(dòng)土壓力對樁底產(chǎn)生的主動(dòng)力矩之比，即嵌固穩(wěn)定性系數(shù) emK ， 對于安全等級(jí)為二級(jí)的深基坑工程， emK 不應(yīng)小于 ，以保證整個(gè)基坑工程不會(huì)發(fā)生傾覆破壞。 被動(dòng)力矩： mmkN /)(???????????????????????????? ）（）（ 主動(dòng)力矩 ： 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 mmkN /106703121312131212131212 ???????????????????? ?????????????????????? ??????????? ???emK ， 滿足嵌固穩(wěn)定性要求。 （ 2）抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算 抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算的思路主要是被動(dòng)土壓力與錨桿支撐力之和必須大于主動(dòng)土壓力，這是為了保證整個(gè)基坑工程不會(huì)發(fā)生側(cè)移破壞。 ap EETTT ???? 321 ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?0/2222119318498???????????????????????????? ???????????????mkN 滿足抗滑移穩(wěn)定性要求。 （ 3）抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算 ??????t a n1)1()]245[ t a n ()(t a n212????????qcqmcmsNNeNqDHcNDN qK? 31 /)( )()1019( mkNm ? ????????? 32 /9 mkNm ?? )22645(t a n)]245[t a n( 26t a n2t a n2 ????? ???? eeN q ??? 1)(tan 1)1( ?????? ?qc NN )(1 2 ????? ??????? ?? qDH cND NqK m cms ?? 滿足抗隆起穩(wěn)定性要求。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 （ 4）整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算通常按平面問題考慮，以圓弧滑動(dòng)條分法為理論基礎(chǔ)。整體穩(wěn)定安全系數(shù)以下列公式計(jì)算： ? ? sisss KKKK ??? ,m i n ,2,1, ? ?? ? ? ??? ??? ????????jjjjkxvkjkKjjjjjjjjj Gbq sRluGbqlcK ? ????? s i n)( /)c os (tanc os)( ,39。 ,i,s 式中： 分、三級(jí)的支檔，安全等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性系數(shù)；— ss KK ；、別不應(yīng)小于 與滑動(dòng)力矩的比值；個(gè)圓弧滑動(dòng)體抗滑力矩第— iK is , ）；）、內(nèi)摩擦角（力（土條滑弧面處土的粘聚分別為第—、 oj kc Pajj? ）；土條的寬度（第— mjb j ）；線與垂直面的夾角（土條滑弧面中點(diǎn)處的法第— ojj? ；），取土條的滑弧段長度（第— jjjj blmjl ?c os/? ）；標(biāo)準(zhǔn)值（土條上的附加分布荷載第— Pajq j k 按天然重度計(jì)算；）土條的自重（第— ,kj NjG? 幕，）；采用落底式截水帷ak水壓力（土條在滑弧面上的孔隙第— Pju j 在基坑外側(cè)，可取、碎石土、砂質(zhì)粉土，對地下水位以下的砂土 上；滑弧面在地下水位以，在基坑內(nèi)側(cè)，可取 jwwjjwawj huhu ,p, ?? ?? ；性土，取或?qū)Φ叵滤灰韵碌酿?0?ju ）；地下水重度（— 3/k mNw? ）；水頭（土條滑弧面中點(diǎn)的壓力基坑外側(cè)第— mjh j,wa ）；水頭（土條滑弧面中點(diǎn)的壓力基坑內(nèi)側(cè)第— mjh jw ,p 載力標(biāo)準(zhǔn)值與錨的錨固段的極限抗拔承層條錨索在滑動(dòng)面以外第—， kR k/k 進(jìn)行錨固段極））的較小