山肩邦男近似解法计算简图如图4-4。
-x地平线N1N2hokh1kN3h2kh3kN4h4kyh5kN5o-yxmx 图4.4 山肩邦男近似解法计算简图
Y?0得: 由挡土结构前后侧合力为零?k?11212 N??h??hx?N??x?x?k0k0kmim?m221M0得: 由挡土结构底端自由?A?k?1k?1??111?1?322 ????x?h??hx?h?h?x?Nh?hN?hh?h?0????m0kkkm0kkkmiikkki0kkk0k??322?3?11?????????计算单位长度(即1m)墙体的弯矩:
计算桩墙后的静止土压力:
式中:——静止土压力,单位
;
——静止土压力系数,K0 =0.647;
——距离地表面的深度();
——竖向土压力转换为侧向土压力的转换系数,即侧压力系数。
得 ??11.6 5
式中:
——被动土压力系数;
——距坑底的深度,m;
?x???18?2.093x?2?13.5?2.093?11.65x?26.02x?39.06
则
??26.02,??39.06
4.9 基坑稳定性验算
4.9.1 基坑底部土体的抗隆起稳定性验算
qγγ(H+D)+q
同时考虑c、?的抗隆起计算示意图
同时考虑c,?的抗隆起,并按普朗特尔(Prandtl)地基承载力公式进行验算。 公式为:KL??2DNq?cNc,如图所示。
?1(H?D)?q式中?1-坑外地表至墙底,各土层天然重度的加权平均值(18kN/m3);
?2-坑内开挖面以下至墙底,各土层天然重度的加权平均值(kN/m3);
Nq、
Nc-地基极限承载力的计算系数;
Nq?tan2(45??)?e?tan?
2?Nc?(Nq?1)1 tan?KL-抗隆起稳定安全系数。
则有:
?2?5.6?18.1?1.8?18.7?12?18.1?3.1?18.1?18.12kN/m2 22.5020.70Nq?tan(45?)?e?tan20.7?6.82
2201?45.81 0tan20.718.12?22?6.82?13.5?45.81?4.03 KL?18?46 Nc?(18.31?1)一般采用KL?1.2~1.3
因此地下连续墙埋深D?22m满足要求。
4.9.2 基坑抗渗流验算
如图所示,作用在惯用范围B上的全部渗流压力J为: J??whB
式中 h-在B范围内从墙底到基坑地面的水头损失,一般可取h?hw/2; ?w-水的重度;
B—流砂发生的范围,根据试验结果,首先发生在离坑壁大约等于挡墙插入深度一半范围内,即B?D/2。
抵抗渗透压力的土体水肿重量W为
W??'DB 式中 ?'—土的浮重度; D—地下墙的插入深度。
若满足W?J的条件,则管涌就不会发生,即必须满足下列条件:
Ks??'D2?'D ??wh?whw式中 Ks—抗管涌的安全系数,一般取Ks?1.5
J??whB??whwB/2?10?23/2?22/2?1265
W??'DB?8.0?22?22/2?1936
满足W?J
2?8?22?1.53?1.5符合要求 则Ks?10?23hwBDWγWJ
图3 管涌验算示意图
4.9.3围护墙的抗倾覆稳定性验算
抗倾覆稳定性又称踢脚稳定性,本工程围护结构在水平荷载作用下,基坑土体有可能在围护结构底部因产生踢脚破坏而出现不稳定现象。通常是绕最下一道支撑转动而失稳,其抗倾覆稳定性安全系数应满足:
KQ?MRC MOC式中 MRC—抗倾覆力矩(kN-m)。取基坑开挖面以下围护墙入土部分坑内侧压力,对最下一道支撑或锚碇点的力矩。坑内侧压力按下式计算:p ??hK?2cK?pii?pph
式中 pp—计算点处的被动土压力强度;
?i—计算点以上各层土的天然重度(kN/m3),地下水位以下取水下重度;
hi—计算点以上各土层的厚度(m); Kp,Kph—计算点处的被动土压力系数,按下式计算:
2cos?22cos??cos? Kp?,; K?ph22????1?sin?????sin?????sin??1???cos???式中 c,?—计算点处土的粘聚力(kPa)和内摩擦角();
??—计算点处地基土与墙面间的摩擦角(),取????~??。
??2?334? MOC—倾覆力矩(kN-m)。取最下一道支撑或锚碇点以下围护墙坑外侧压力,对最下一道支撑或锚碇点的力矩。
KQ—抗倾覆稳定性安全系数,一级基坑取1.20。
qea,bAhtZpEaEpBea,b
图 抗倾覆稳定性验算
20.6?15?1.8?17c??15.2kPa
1.8?20.6
hdh

