文档介绍：单支点排桩支护结构设计示例
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基坑支护结构设计
一．基坑侧壁安全等级的确定
基坑支护结构设计与其它建筑结构设计一样，要求在规定的时间和规定的条件下，完成各项预定功能。不同的基坑工程，其功能要求则不同。为了区别对待各种不同的情况,《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）根据支护结构破坏可能产生后果的严重程度，把基坑侧壁划分为不同的安全等级。建筑基坑支护结构设计应根据表1选用相应的侧壁安全等级及重要性系数。
基坑侧壁安全等级及重要性系数表1
安全等级
破坏后果
γ0
一级
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响很严重；

二级
支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响一般；

三级
支护结构破坏、土体失稳或过大变形，对基坑周围环境及地下结构施工影响不严重

建筑基坑分级的标准各种规范不尽相同，《建筑地基基础工程施工质量验收规范》对基坑分级和变形监控值的规定如表1-2。
基坑变形监控值（cm）表2
级坑类别
围护结构墙顶位移监控值
围护结构墙体最大位移监控值
地面最大沉降监控值
一级基坑
3
3
3
二级基坑
6
8
6
三级基坑
8
10
10
注：，为一级基坑：
重要工程或支护结构做主体结构的一部分；
开挖深度大于10m；
与临近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑；
④
粉质
粘土

⑤
粘土

⑥
粘土

⑦
粘土

⑧
粉质
粘土

三．荷载计算
作用在支护结构的荷载包括：土压力、水压力、施工荷载、地面超载等。
①土压力：土压力是指土体作用在支护结构上的侧向压力，它是由土体的自重产生的。
②地面荷载：地面临时荷载一般包括建筑材料、临时堆放待运弃土及施工机械等。地面临时荷载可按20～30KN/m2计算，它基本上可以包罗现场各种各样的临时荷载。
③水压力：在地下水位较高的地区，基坑内外存在着水位差，将对支护结构产生水压力。《建筑基坑支护技术规程》中建议，对于粘性土可采用水压力与土压力合算的方法，即对作用在支护结构上的土压力，用土的天然重度和总应力抗剪强度指标进行计算，不另计水压力。
作用在支护结构上的荷载，可按《建筑基坑支护技术规程》给出的支护结构水平荷载标准值及水平抗力标准值计算表达式进行计算。
1．水平荷载标准值（主动土压力）
《建筑基坑支护设计规程》中规定：对于粉土及粘性土，支护结构水平荷载标准值可按下式计算。
式中 σajk——作用于深度zj处的竖向应力标准值；
式中 σγk—计算点深度zj处自重竖向应力；
计算点位于基坑开挖面以上时：
式中 γmj—深度zj以上土的加权平均重度；
zj—计算点深度。
计算点位于基坑开挖面以下时：
式中 —开挖面以上土的加权平均重度；
σ0k—当支护结构外侧，地面作用满布附加荷载q0时，基坑外侧任意点附加竖向应力标准值，可按下式确定：
cik——第i层土粘聚力标准值；
Kai——第i层土主动土压力系数。
Kai=tan2(45°-Φik/2)
式中 φik——第i层土的内摩擦角的标准值。
由于土压力呈直线变化，按上述公式计算主动土压力时，可取三个计算点，即基坑顶面处（Z=0）、基坑底面处（Z=H）、基坑底面以下（Z＞H）。
当按上述公式计算的基坑开挖面以上水平荷载标准值小于零时，则取其值为零。
按上述公式计算主动土压力：
①zj=0时（基坑顶面处）
σa0k=×0+30=30KN/m2
Kao=tan2(45°-16°/2)=
√Kao= tan (45°-16°