文档介绍：3 桩墙式挡土结构设计计算
土压力理论及计算
静止土压力计算
用弹性理论可以推得K0 = /(1- )
常用半经验公式为:
对无粘性土或正常固结土 K0 = 1-sin'
对超固结土 K0 = (ORC)( 1-sin' )
库仑及朗肯理论
一、计算公式
q?
深基坑支护结构上的土压力
一、深基坑支护桩墙与刚性挡土墙的差异
1. 施工工艺不同
挡土墙是先砌墙后填土;基坑支护是先做好桩墙,再开挖的。
2. 墙后土体性质不同
挡土墙墙后填土是可以选择的,并且一般是无粘性土;基坑支护的土体一般是天然的,性质变化很大。
3. 空间特性不完全相同
挡土墙一般是平面问题,但深基坑支护大多是空间问题。
二、土体强度指标的选取
1. 墙后主动区
对砂土:由于排水固结快,应采用三轴固结排水强度指标cd,d 或直剪慢剪指标cs,s。
对粘土:①自重产生的土压力。基坑开挖就是1不变,3降低,增加,产生u的过程,由于工期短,开挖速度快,u来不及消散,亦即来不及固结。u,q,cq试验一致,所以在计算主动区由于自重而产生的土压力时,采用固结快剪(固结不排水剪)指标是比较合理的。②地面临时荷载产生的主动土压力。这种荷载总是在支护机构已经设置,基坑开挖之后短时间内施加完成的,墙后土体来不及固结,因此在计算荷载产生的主动土压力时应采用不固结不排水剪cu,u或直剪快剪指标cq,q 。
此外,在处理基坑开挖出现滑坡问题时,可能要设计新的支护结构。在设计中对滑坡通过的土层,应采用残余强度指标。
2. 墙前被动区
墙前被动区的强度指标一般也采用固结快剪或固结不排水剪强度指标(粘土) 。但应当清楚墙前被动区土体的应力路径与应力历史不同于墙后主动区。开挖不单单是3的减小,而且会使1和3调换次序。即开挖前1 = v = γz,3 = h = K0γz;开挖到底后3 = v = γ(z-H) ,1 = h = γ(z-H)tan2(450 + φ/2) +2ctan (450 + φ/2) 。同时基坑开挖也使得墙前被动区的土体处于超固结状态,而超固结土的强度高于正常固结土。
三、深基坑支护结构上的土压力计算
支护结构变形对土压力的影响;
原则上,应当根据支护结构与土体的共同作用理论,通过变形协调条件来求解土压力分布。
土体性质对土压力的影响;
施工对土压力的影响;
深基坑开挖的空间效应问题;
水压力;
渗流对土压力的影响
一方面使墙后水压力减小,墙前水压力增大,这是有利的一面;另一方面使墙后土压力增大,墙前土压力减小,这是不利的一面。
二、北京地区悬臂桩土压力的几个工程实测结果
北京医院悬臂桩支护实测土压力分布图
北京邮政通信枢纽工程悬臂桩支护土压力分布图