【正文】 軟弱土地區(qū)很難達(dá)到驗(yàn)算要求，而這樣的驗(yàn)算結(jié)果往往也不符合實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)判斷。 ? 由此可得抗滑動(dòng)力矩為： 3 4 面： ? ?? ? ?1 ? ? ?z q k tg ca 4 5 面： ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2? ? ? ? ?q D tg q D k tg cf f asi n si n si n si n c os 5 6 面： ? ? ? ? ? ? ? ?3 3 2? ? ?D tg D k tg casi n si n c os M D dz D ds D dsR ? ? ?? ? ?? ? ?134 245 356 ? ?M k tgHqH D q D Dtg q D D c HD DR a ff? ??????? ? ???????? ??????? ? ??????? ?22 22 3 221223443 ? 上海市標(biāo)準(zhǔn)《基坑工程設(shè)計(jì)規(guī)程》將上述地基承載力驗(yàn)算和剪力平衡驗(yàn)算兩種方法并列為抗隆起驗(yàn)算的必要內(nèi)容，而將土壓力平衡驗(yàn)算方法作為抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算的內(nèi)容，小圓弧的中心設(shè)在第一道支撐處。 ? 《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》將地基承載力驗(yàn)算和剪力平衡驗(yàn)算兩種方法并列為抗隆起驗(yàn)算的必要內(nèi)容，但小圓弧的中心在基坑底面。 抗?jié)B透破壞穩(wěn)定性 ? 滲透破壞主要表現(xiàn)為管涌、流土（俗稱(chēng)流砂）和突涌。 ? 管涌是指在滲透水流作用下，土中細(xì)粒在粗粒所形成的孔隙通道中被移動(dòng)，流失，土的孔隙不斷擴(kuò)大，滲流量也隨之加大，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流通道，土體發(fā)生破壞的現(xiàn)象。 ? 流土發(fā)生的條件 ： ? 管涌是一個(gè)漸進(jìn)破壞的過(guò)程 ， 可以發(fā)生在任何方向滲流的逸出處 ， 這時(shí)常見(jiàn)混水流出 ， 或水中帶出細(xì)粒；也可以發(fā)生在土體內(nèi)部 。 i i crw? ? ??? ? 管涌和流土是兩個(gè)不同的概念，發(fā)生的土質(zhì)條件和水力條件不同，破壞的現(xiàn)象也不相同。在基坑工程中，有時(shí)也會(huì)發(fā)生管涌，主要取決于土質(zhì)條件，只要級(jí)配條件滿(mǎn)足，在水力坡降較小的條件下也會(huì)產(chǎn)生管涌。 ? ?? ?i w ihh t?? 2 ? 抗流土安全系數(shù) ? 抗?jié)B流穩(wěn)定安全系數(shù) K的取值帶有很大的地區(qū)經(jīng)驗(yàn)性，如《深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，對(duì)于一、二、三級(jí)支護(hù)工程，分別取 、 、 ；上海市標(biāo)準(zhǔn)《基坑工程設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)墻底土為砂土、砂質(zhì)粉土或有明顯的砂性土夾層時(shí)取 ，其它土層取 。 ? 圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，墻體的內(nèi)力與支錨條件密切相關(guān)，也是與土體相互作用的結(jié)果，現(xiàn)行的計(jì)算方法都作了各種簡(jiǎn)化，是近似的解答； ? 工程技術(shù)人員主要依據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)的概念，采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法處理問(wèn)題，雖然不太嚴(yán)格，但由于具備基本的合理性和適于手工運(yùn)算的特點(diǎn)現(xiàn)在仍被廣泛使用。 ? ???WAqKu0 ? ? ? ?FAsKa 式中 ?W 0 、 ?F a — 分別為結(jié)構(gòu)體驗(yàn)算截面上的自重和側(cè)向土壓力合力， kN ； q u 、 s — 分別為結(jié)構(gòu)體的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度， kPa ； A — 所驗(yàn)算截面的面積， m 2 ； K — 結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度安全系數(shù)，一般取 0 。 ffcu kcu,.? 70 3 ffcu kcu,.? 280 6 板式圍護(hù)結(jié)構(gòu) ? 板式圍護(hù)結(jié)構(gòu)又稱(chēng)為板墻式或板樁式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，包括分離式排樁、密排式排樁、板樁和地下連續(xù)墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的型式，這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)其假定和方法基本上是相同或相似的，可以作為一類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行討論。 ? 極限平衡法假定作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)前后墻上的土壓力分布達(dá)到被動(dòng)土壓力和主動(dòng)土壓力，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行力學(xué)簡(jiǎn)化，將超靜定問(wèn)題作為靜定問(wèn)題求解。 ? 極限平衡法在力學(xué)上的缺陷比較明顯，沒(méi)有反映施工過(guò)程中墻體受力的連續(xù)性，只是一種近似，支撐層數(shù)越多、土層越軟、墻體剛度越大，則計(jì)算結(jié)果與實(shí)際的差別越大。 極限平衡法中被動(dòng)土壓力的修正 型式 懸臂結(jié)構(gòu) 單支點(diǎn)法 多支點(diǎn)法 計(jì)算 方法 靜力 平衡法 等值梁法 靜力 平衡法 等值梁法 靜力 平衡法 等彎矩法 等反力法 排樁 不修正 ① 不修正 ① 不修正 ① 不修正 ① 不修正 ① 不修正 板樁 ② ～ ① ① 不明確 ① 不明確 ① 不修正 地下墻 不明確 ① 不明確 ① 不明確 ① 不明確 ① 不明確 ① 不修正 ① 求出入土深度或嵌固深度后再乘以 ～ 的修正系數(shù)； ② 求 入土深度上安全系數(shù)為 2 。 懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況 ? ， 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的下端可以保持不移動(dòng) ， 在墻的兩側(cè)的土壓力的分布如圖 b所示 ， 相互抵消以后凈土壓力分布見(jiàn)圖 c； ? 衡來(lái)看，墻的端部必然產(chǎn)生向坑外的土壓力，其值等于坑外在端部深度處的被動(dòng)土壓力和坑內(nèi)該點(diǎn)主動(dòng)土壓力之差 。 依據(jù)作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上水平力平衡和各水平力對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)底端力矩平衡的條件建立聯(lián)立方程，可以求解插入深度。 t a t a t a t a4 1 3 2 2 3 4 0? ? ? ? ? D d t? ? 1 2. ? 插入深度 D確定后 ， 自上而下通過(guò)計(jì)算尋找到剪力零點(diǎn)位置 （ 此處彎矩為最大 ） ，從而可以計(jì)算出圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大彎矩 。 ? ? 等值梁法的原理可由下圖進(jìn)行說(shuō)明，圖（ a） 中的 ad代表一個(gè)一端自由、一端固定的荷重梁，圖（ b） 表示該梁的彎矩圖，在正負(fù)彎矩的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處以 c點(diǎn)表示，若將該梁在 c點(diǎn)截?cái)嗖⒃O(shè)置一個(gè)自由支點(diǎn)，如圖 （ c） 所示， ac梁上的彎矩將保持不變，此時(shí)， ac梁即為 ad梁的等值梁。 ? 對(duì)于較為復(fù)雜的平面支撐體系 ， 宜按空間桿系模型計(jì)算 。 為了簡(jiǎn)化計(jì)算 ， 加在截離處的內(nèi)力只考慮由圍護(hù)結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算確定的沿圍檁長(zhǎng)度方向正交分布的水平力 ， 對(duì)于其它的內(nèi)力或變形則通過(guò)設(shè)置約束來(lái)代替 。 基坑變形估算 ? 對(duì)環(huán)境的影響主要是基坑的變形，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移和坑底的隆起變形過(guò)大，會(huì)引發(fā)墻后地面的下陷、相鄰建筑物和地下管線(xiàn)的變形或開(kāi)裂。但圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形計(jì)算比承載能力計(jì)算更為復(fù)雜，通常需要作許多簡(jiǎn)化假定才能求得變形值。 ? 公式適用于插入深度 D=(～ )H， 圍護(hù)結(jié)構(gòu)寬度 B=(～ )H的圍護(hù)結(jié)構(gòu) 。 懸臂支護(hù)樁樁頂位移計(jì)算 ? 懸臂支護(hù)樁樁頂位移的計(jì)算比重力式攪拌樁復(fù)雜，由于懸臂支護(hù)樁是柔性樁，在外力作用下樁身產(chǎn)生變形，樁和土體之間的接觸應(yīng)力隨樁身的變形而變化。 地表沉陷量計(jì)算 ? （ a） 所示的沉陷發(fā)生在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的端部產(chǎn)生向基坑內(nèi)的移動(dòng)，由此引起的地面沉陷比較大，但最大值的位置靠近圍護(hù)結(jié)構(gòu)，主要的變形區(qū)分布在基坑附近，對(duì)于這種情況的地表沉降可采用下式計(jì)算 ? 式中 ?為地表沉降量與基坑開(kāi)挖深度的比值（ %），具體數(shù)值可從圖中查得； ?為考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度及施工工藝的修正系數(shù)，地下連續(xù)墻 ? =，柱列式圍護(hù)結(jié)構(gòu) ? =，板樁墻 ? =；為基坑開(kāi)挖深度 (m)。 ? ? ?? 10 H ? （ b） 所示的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的端部基本沒(méi)有產(chǎn)生位移，理論上，地表土體沉陷與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)向水平變形及坑底隆起有直接聯(lián)系，由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和坑底可能的隆起引起地面的下陷。 ? ?? ?V mx x xx? ???????????????1 10e x p 估算地表沉陷的指數(shù)函數(shù)分布 圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向水平變形曲線(xiàn)所包絡(luò)的面積 Sh與地表沉陷曲線(xiàn)所包絡(luò)的面積 Sv相等。工程實(shí)測(cè)的隆起或回彈變形實(shí)際上包括了這兩部分變形分量，在土質(zhì)比較軟弱的條件下塑流可能是主要的，在土質(zhì)較好的地區(qū)，卸荷回彈可能是主要的變形。 上海地區(qū)基坑開(kāi)挖回彈與再壓縮的實(shí)測(cè)與計(jì)算值比較 回彈 ? 再壓縮 ? ? 工程名稱(chēng) 開(kāi)挖深度 m 板樁入土深度 m 開(kāi)挖 面積 m2 實(shí)測(cè) mm 計(jì)算 mm 實(shí)測(cè) mm 壓縮 mm ? /H % 四平大樓 11 51 － 20 － 35 康樂(lè)大樓 15 71 － 34 － 47. 1 41 胸科大樓 15 58 － 45 － 45 實(shí)測(cè)回彈變形與開(kāi)挖深度之比 ? /H （ % ） 工程名稱(chēng) 開(kāi)挖深度 m 主要土質(zhì) 最大值 最小值 中國(guó)醫(yī)院病房樓 粉質(zhì)粘土 長(zhǎng)城飯店 ~ 粉質(zhì)粘土與 砂質(zhì)粉土 昆侖飯店 ~11 .80 粉質(zhì)粘土 0 .25 前三門(mén) 604 工程 粉質(zhì)粘土 西苑飯店 ~ 卵石與粉細(xì)砂 ? 式中 ? — 坑底隆起變形估算值 ， cm ； ? c、 ?和 ?— 分別為土的粘聚力 （ kg/cm2） 、內(nèi)摩擦角 （ 176。 ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ??? ?? ? ?29 17 0 167 12 5 5 30 5 0 04 0 54. . . .. . .H DH c tg 深基坑工程施工圖設(shè)計(jì) ? 深基坑工程施工圖設(shè)計(jì)是指在基坑總體方案確定以后，根據(jù)總體方案規(guī)定的原則進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)以供實(shí)施。 ? ； ? ； ? ，包括板樁、水泥土圍護(hù)結(jié)構(gòu)、排樁式圍護(hù)結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻和拱圈式圍護(hù)結(jié)構(gòu)； ? ； ? 。 當(dāng)采用分級(jí)放坡開(kāi)挖時(shí) ， 應(yīng)設(shè)置分級(jí)過(guò)渡平臺(tái) 。 土質(zhì)邊坡的坡度與坡高經(jīng)驗(yàn)值 坡度容許值（高寬比） 土 類(lèi) 密實(shí)度或 狀態(tài) 坡高在 5 m 以?xún)?nèi) 坡高 5 ～ 10 m 碎石土 密實(shí) 中密 稍密 1:0 .35 ～ 1: 1: ～ 1: 1: ～ 1: 1: ～ 1: 1: ～ 1: 1: ～ 1: 粉土 Sr? 1: ～ 1: 1: ～ 1: 粉質(zhì)粘土 堅(jiān)硬 硬塑 可塑 1: 1: ～ 1: 1: ～ 1: 粘性土 堅(jiān)硬 硬塑 1: ～ 1: 1: ～ 1: 1: ～ 1: 1: ～ 1: 花崗巖殘積 粘性土 硬塑 可塑 1: ～ 1: 1: ～ 1: 雜填土 中密或密實(shí) 的建筑垃圾 1: ～ 1: 砂土 1: （ 或自然休止角 ） ? 基坑邊坡設(shè)計(jì)時(shí) ， 除了滿(mǎn)足沿最危險(xiǎn)圓弧滑裂面破壞的整體穩(wěn)定性的要求 ， 一般在坡面還要進(jìn)行保護(hù)性處理 ， 以免施工活動(dòng)對(duì)邊坡土體的擾動(dòng)及地表水和降水等因素對(duì)邊坡的浸蝕和沖刷導(dǎo)致邊坡破壞 。 ? 對(duì)于較高坡面的下段，或坡腳下土層含有軟弱下臥層或砂層時(shí)，可對(duì)土體采取加固措施，如土釘支護(hù)、螺旋錨、噴錨等，或采取適當(dāng)?shù)钠履_地基加固措施，如在坡腳堆砌草袋或土工布砂土袋以及切筑磚石砌體等，以免出現(xiàn)坡腳失穩(wěn)或流砂。 土釘設(shè)計(jì) ? 1． 邊坡最危險(xiǎn)滑動(dòng)面計(jì)算 ， 以確定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的位置 ， 便于布置土釘 ， 計(jì)算時(shí)可以允許安全系數(shù)小于 。 ? ?? ?T q h k c k S Si i ai i ai x y? ? ?? 2 式中 q — 坡頂超載， kPa ； ? — 土的重度 ， kN /m3 ； hi— 第 i 個(gè)土釘所在的深度， m ； ka i— 第 i 個(gè)土釘所在土層的 Ra nkine 主動(dòng)土壓力系數(shù)； ci— 第 i 個(gè)土釘所在土層的土的粘聚力， kPa ； S Sx y、 — 分別為土釘?shù)乃胶痛怪遍g距， m 。 ? ? ?f i i i itg c? ? 土釘長(zhǎng)度計(jì)算 l l li ai bi? ? 式中 l i — 第 i 個(gè)土釘?shù)目傞L(zhǎng)度， m ； l ai — 第 i 個(gè)土釘在滑裂面內(nèi)的長(zhǎng)度， m ； l ai — 第 i 個(gè)土釘