基坑支护设计计算--PPT课件.ppt
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1、湖北、武汉基坑支护设计计算介绍湖北、武汉基坑支护设计计算介绍(武汉基坑高级培训与技术交流会武汉基坑高级培训与技术交流会)L.S.Z 2019年年 11月月14日日 湖北省地方标准湖北省地方标准DB42/T159-2019基坑支护设计计算规定一览表基坑支护设计计算规定一览表 以下将省地方标准基坑工程技术规程规定的各种计算模型、方法以下将省地方标准基坑工程技术规程规定的各种计算模型、方法及存在问题列表予以介绍。及存在问题列表予以介绍。这些计算模型、方法也就是与本规程配套的这些计算模型、方法也就是与本规程配套的天汉天汉软件所采用软件所采用的。的。本规程采用的计算方法一览表本规程采用的计算方法一览表处
2、理对象或计算项目处理对象或计算项目计算模型、方法或假定计算模型、方法或假定需要研究的问题需要研究的问题土压力计算与分布模式以水土合算为主,对砂类土水土分算强度参数主要采用直接快剪直接快剪受土样扰动影响大,计 算结果可能偏于保守超载分类及其扩散方式45扩散,分单向、双向两种扩散模式作用范围较集中于跨中,导致桩 顶易出现反向位移悬臂桩、桩锚(撑)弹性抗力法,用于杆件有限元法进行计算分工况计算采用反转荷载法反转荷载法模拟不同工况被动区土的弹性抗力用m法确定施加预应力时如何计算反向位移 还存在问题支护桩(墙)的嵌固深度被动抗力安全系数控制1.5、1.2、1.05桩墙底抗隆起验算(普兰特尔公式)基本构造
3、要求0.5 H、0.3H被动区加固效果难以反映软土难以通过,不能反映被动区 加固效果对老粘性土可能偏少坑底抗隆起验算索科洛夫斯基极限平衡方程数值解法,验算宽度取验算点深度或放坡宽度中的大值 值小时曲线形态不正常,主动 区范围偏大内支撑平面刚架有限元分析计算竖向计算与平面计算之间的变形 协调问题尚未解决发展不需要人为约束的计算方法本规程采用的计算方法一览表本规程采用的计算方法一览表(1)处理对象或计算项目处理对象或计算项目计算模型、方法或假定计算模型、方法或假定需要研究的问题需要研究的问题双排桩按照门式刚架,考虑前后排桩间土传递力的作用及其变形(压缩与剪应变)产生的抗力,考虑前后桩底抗压抗拉刚度
4、,按抗滑移、抗倾覆安全系数评价其稳定性有关参数需要进一步积累经验整体稳定性计算按规定5.2.11条、5.9.6条采用圆弧滑动面法计算,均采用总应力法,未考虑水压力折线滑动面 是否需要补充有效应力法,考虑静水压力或渗透压力的作用?目前未引起重视,应予以强调土钉支护及复合土钉支护按照喷锚支护模式计算,锚杆力按调整土 压力法或滑动面法分配按照土钉墙模式计算土压力法是大多数单位的习惯方法,有其不合理处。滑动面法比较合理,国外采用较多,但具体算法不统一。当天然土坡稳定安全系数等于大于1.0时,设计锚杆锚固段长度为零。抗滑桩假定滑动面标高处桩的位移为40mm,用 “m”法计算其抗滑贡献防止滥用水泥土挡墙按
5、照刚性挡土墙模式抗滑移、抗倾覆稳定 安全系数及基底承载力,对变截面挡墙 补充有关构造规定补充用“m”法计算挡墙变形是否需要补充挡墙与锚杆同时工作的计算?本规程采用的计算方法一览表本规程采用的计算方法一览表(2)处理对象或计算项目处理对象或计算项目计算模型、方法或假定计算模型、方法或假定需要研究的问题需要研究的问题水泥土桩增强加固考虑水泥土桩的抗剪作用,控制增强体的高宽比不大于6水泥土桩抗弯破坏先于抗剪破坏,强度参数必须限制使用悬壁嵌岩桩悬壁嵌岩桩可如图6.4.12所示模型按弹性抗力法进行计算。计算应符合以下原则:1 土体部分按常规计算;岩体部分可不考虑主动侧向岩石压力;2 开挖面尚在桩端以上时
6、可按常规考虑开挖面以下的土抗力(图6.4.14 a),并适当考虑岩体抗力;3 开挖面到达岩面或低于岩面时(图6.4.14 b)不考虑桩端岩层的抗力,桩底端抗力弹簧刚度仅决定于锁脚锚杆。应根据锁脚锚杆的实际约束情况选取抗力刚度系数。目前经验不多,规程只能作某些原则性的规定,有待今后多积累经验,在实践中进一步完善。本规程采用的计算方法一览表本规程采用的计算方法一览表(3)处理对象或计算项目处理对象或计算项目计算模型、方法或假定计算模型、方法或假定需要研究的问题需要研究的问题岩体侧压力岩层的侧向压力应通过结构面分析按块体平衡方法计算。对强风化软质岩和破碎岩可取等效内摩擦角按6.2.4条公式计算。对中
7、、微风化的中硬岩或硬质岩,如不存在引起岩体滑移的不利结构面,则可不计主动侧向压力,被动侧可视为刚性层,在弹性抗力法计算中刚度系数采用极大值模拟。岩体问题远较土体复杂,一方面勘察难以提供详细资料,特别是隐伏基岩,一般工程很难获得其产状、构造、力学参数等资料。依靠经验,采用与土体近似、等效的处理办法在大多数情况下是难以避免的。降水计算降水引起的地面沉降计算 管井降水的基坑涌水量和群井干扰条件下的水位降深以及降水引起的地面沉降量应按照湖北省地方标准基坑管井降水工程技术规程(DB42/T830-2019)第4节的有关规定进行设计和计算是当前基坑支护技术中最大难点之一,认识、看法不统一,有待在实践中积累
8、经验,逐步统一认识,完善设计计算技术。讨论几个主要问题讨论几个主要问题:一、土压力分布一、土压力分布 采用经典理论分布模式,未能考虑在一定变形条件下桩土相互采用经典理论分布模式,未能考虑在一定变形条件下桩土相互作用引起的土压力重新分配。作用引起的土压力重新分配。二、内支撑平面计算与桩单元计算的变形协调问题二、内支撑平面计算与桩单元计算的变形协调问题 两者分别计算,不可能绝对协调,需要发展桩、土、内支撑两者分别计算,不可能绝对协调,需要发展桩、土、内支撑共同作用的分析方法。共同作用的分析方法。三、分阶支护三、分阶支护 上下阶距离较仅时,上阶被动区与下阶主动区重合,现行方上下阶距离较仅时,上阶被动
9、区与下阶主动区重合,现行方法只能分别计算,无法考虑相互影响。法只能分别计算,无法考虑相互影响。四、被动区留土的作用和被动区加固的设计四、被动区留土的作用和被动区加固的设计 目前的方法是人目前的方法是人为设定的,理论上不严格。为设定的,理论上不严格。五、双排桩的计算五、双排桩的计算 如何考虑桩间土的作用,需要桩、土共同如何考虑桩间土的作用,需要桩、土共同作用的分析。作用的分析。六、降水及降水对环境影响分析六、降水及降水对环境影响分析.土压力分布模式土压力分布模式 上海规范上海规范:对于水泥土挡墙和悬臂桩、墙采用对于水泥土挡墙和悬臂桩、墙采用型土压力分布型土压力分布图式;图式;对于带撑、锚的桩、墙
10、采用对于带撑、锚的桩、墙采用型土压力分布图式。型土压力分布图式。湖北规程:不分支护形式,均采用湖北规程:不分支护形式,均采用型土压力分布。型土压力分布。软件开发单位应考虑不同地方标准的规定,提供多种选项。软件开发单位应考虑不同地方标准的规定,提供多种选项。桩土相互作用引起的土压力重新分配问题不能用简单的假定模式来解桩土相互作用引起的土压力重新分配问题不能用简单的假定模式来解决,而应进行桩、土共同作用的分析。决,而应进行桩、土共同作用的分析。内支撑计算中的问题内支撑计算中的问题一、桩(墙)单元计算与支撑系统整体计算之间的桩(墙)单元计算与支撑系统整体计算之间的变形协调变形协调问题问题桩(墙)单元
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