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1、理正软件基坑工程设计原理 及常见问题,汇报人：何德洪 2012年7月,勘察分院系列讲座之一,基坑计算基本理论,理正计算软件常见问题,目 录,理正软件计算内容简介,国内常用的知名计算软件,理正深基坑支护结构设计软件基于我国北方、以及广州等地的土层情 况，在“硬土”条件下更为适合，尤其是在锚杆、土钉的计算方面。,一、基坑计算基本理论,国内常用的知名计算软件,启明星深基坑分析软件(FRWS 2006)，是基于上 海市的土层情况拟合而得到的相关经验参数，适用于地下水位较高、土层条件较差的情况。,一、基坑计算基本理论,土体作用在挡土墙、板桩墙、桥台等挡土结构物上的侧压力，称为土压力。,一、基坑计算基本理
2、论,1、土压力的概念,一、基坑计算基本理论,1、土压力的概念,根据位移对土压力的影响，分为：,静止土压力E0挡土结构不发生位移，土压力分布为三角形分布。,一、基坑计算基本理论,1、土压力的概念,被动土压力Ep挡土墙向着填土方向转动或移动时，随着位移量的逐渐增加，墙后土体受到挤压而引起土压力逐渐增大，当墙后填土达到极限平衡状态时，土压力增大为最大值，这时作用在挡土墙上的土压力。,主动土压力Ea挡土墙背离填土方向转动或移动时，随着位移量的逐渐增加，墙后土体受到的土压力逐渐减小，当墙后填土达到极限平衡状态时，土压力 降为最小值，这时作用在挡土墙上的土压力。,一、基坑计算基本理论,1、土压力的概念,由
3、于Ea 与E p 都是两种极限平衡状态，因此其大小关系如下：,工程上实际挡土结构的位移均难以控制与计算，其土压力值一般均位于这三种特殊土压力之间。,一、基坑计算基本理论,2、土压力计算的主要理论方法,静止土压力计算,土压力的影响因素：挡土结构物的形式、刚度、表面粗糙度、位移方向、墙后土体的地表形态、土的物理力学性质、地基的刚度以及墙后填土的施工方法等。,库伦土压力理论,朗肯土压力理论,主动土压力计算,被动土压力计算,地基规范法,2.1 朗肯土压力理论,（1）基本原理:认为墙后填土达到极限平衡状态时，与墙背接触的任一土单元体都处于极限平衡状态，然后根据土单元体处于极限平衡状态时应力所满足的条件来
4、建立土压力的计算公式。,（2）基本假定：挡土结构墙背垂直、光滑、挡土结构物刚性、挡土结构物墙后填土为均质刚塑性半无限体、挡土结构物墙后填土面水平、墙高H以下的土体状态及位移与其上的一致。,采用这样假定的目的是控制墙后单元体在水平和竖直方向的主应力方向。,（1）基本原理：墙后土体达到极限平衡状态时，填后填土是以一个三角形滑动土楔体的形式，沿墙背和填土土体中某一滑裂平面通过墙踵同时向下发生滑动。根据三角形土楔的力系平衡条件，求出挡土墙对滑动土楔的支承反力，从而解出挡土墙墙背所受的总土压力。,2.2 库伦土压力理论,（2）基本假设：挡土墙和滑动土契体是刚体的，墙后填土为无粘性砂土，当墙身向前或向后偏
5、移时，墙后滑动土契体是沿着墙背和一个通过墙踵的平面发生滑动。,（1）分析方法,极限平衡状态,2.3 朗肯和库仑土压力理论的比较,（2）应用条件比较,（3）计算误差,墙背光滑、垂直（实际 0）,朗肯被动土压力比库伦主动土压力偏小,由于实际滑裂面不一定是平面,在工程实践中，土体达到被动极限状态时挡土墙的位移值很大，实际工程一般不允许，所以，当挡土墙处于被动土压力状态时，一般取被动土压力的1/3左右计算。,库伦被动土压力偏大,1）朗肯与库伦土压力理论均属于极限状态土压力理论。用这两种理论计算出的土压力都是墙后土体处于极限乎衡状态下的主动与被动土压力。2）两种分析方法上存在的较大差别，主要表现在研究的
6、出发点和途径的不同。朗肯理论是从研究土中一点的极限平衡应力状态出发，首先求出的是作用在土中竖直面上的土压力强度a或p及其分布形式，然后再计算出作用在墙背上的总土压力Ea和Ep，因而朗肯理论属于极限应力法。库伦理论则是根据墙背和滑裂面之间的土楔，整体处于极限平衡状态，用静力平衡条件，先求出作用在墙背上的总土压力Ea或Ep，需要时再算出土压力强度a或p及其分布形式，因而库伦理论属于滑动楔体法。,（4）朗肯理论与库伦理论的比较小结,3）上述两种研究途径中，朗肯理论在理论上比较严密，但只能得到理想简单边界条件下的解答，在应用上受到限制。库伦理论显然是一种简化理论，但由于其能适用于较为复杂的各种实际边界
7、条件，且在一定范围内能得出比较满意的结果，因而应用广泛。4）朗肯理论的应用范围：墙背垂直、光滑、墙后填土面水平，即=0，=0，=0，无粘性土与粘性土均可用。库伦理论的应用范围：用于包括朗肯条件在内的各种倾斜墙背的陡墙，填土面不限，即、可以不为零或等于零，故较朗肯公式应用范围更广；数解法一般只用于无粘性土，图解法则对于无粘性土或粘性土均可方便应用。而当填土面水平，填背直立和光滑时，库伦土压力公式和朗金土压力公式完全相同，这说明朗金土压力是库伦土压力的一个特例。,5）计算误差：朗肯和库伦土压力理论都是建立在某些人为假定的基础上，朗肯假定墙背为理想的光滑面，忽略了墙与土之间的摩擦对土压力的影响，库伦
8、理论虽计及墙背与填土的摩擦作用，但却假定土中的滑裂面是通过墙锺的平面，与比较严格的挡土墙土压力解（按极限平衡理论，考虑，土体内的滑裂面是由一段平面和一段对数螺线曲面所组成的复合滑动面求得），计算结果都有一定的误差。6）对于主动土压力计算，各种理论的差别都不大。朗肯土压力公式简单，且能建立起土体处于极限平衡状态时理论破裂面形状和概念，在具体实用中，要注意边界条件是否符合朗肯理论的规定，以免得到错误的结果。库伦理论可适用于比较广泛的边界条件，包括各种墙背倾角、填土面倾角和墙背与土的摩擦角等，在工程中应用更广。被动土压力的计算、当和 较小时，这两种古典土压力理论尚可应用，而当和 较大时，误差都很大，
9、均不宜采用。,为了克服经典土压力理论适用范围的局限性地基规范提出一种在各种土质、直线形边界等条件下都能适用的土压力计算公式。,主动土压力合力可按下列公式计算:,2.4地基规范法,当墙后的填土为粘性土，且表面有连续均布荷载q作用时：,3、建筑基坑支护技术规程中规定的土压力,荷载分析：,（a）自重压力,（b）坡顶均布压,一、基坑计算基本理论,水平荷载（主动土压力）,水平抗力（被动土压力）,水平荷载计算简图,3、建筑基坑支护技术规程中规定的土压力,建筑基坑支护技术规程JGJ12099 采用了朗肯土压力理论，并规定对于黏土及粉土采用水土合算；对于碎石土及砂土，采用水土分算；当计算基坑底面以下各深度处的
10、基坑外侧主动土压力时，规定竖向自重应力一律采用基坑底面标高处的数值。当需要严格限制支护结构水平位移时，应采用静止土压力。挡土墙验算过程中主要采用库伦土压力。,3、建筑基坑支护技术规程中规定的土压力,4、不同支挡型式采用的土压力计算方式,4、边坡稳定分析方法,无粘性土坡相对简单粘性土坡复杂,一、基坑计算基本理论,两种情况,分析方法：考虑为无限长坡考察一无限长坡，坡角为，分析一微单元A。破坏形式：表面浅层滑坡强度参数：内摩擦角,无粘性土坡,(由于无限土坡两侧作用力抵消),抗滑力：,抗滑安全系数：,4.1 一般情况无粘性土土坡的稳定分析,4.2 粘性土坡的稳定分析,强度参数：粘聚力C，内摩擦角破坏形
11、式：危险滑裂面位置在土坡深处，对于均匀土坡，在平面应变条件下，其滑动面可用一圆弧（圆柱面）近似。,4.2 粘性土坡的稳定分析,瑞典条分法毕肖普（Bishop）法简布(Janbu)法郎畏勒法斯宾塞（Spencer）法Morgenstern-Price法 萨尔玛（Sarma）法不平衡推力法,极限平衡分析方法,确定性方法,不确定性方法,极限分析法,数值分析法,有限元法(FEM)边界元法(BEM)离散元法(DEM)快速拉格朗日分析法(FLAC)块体理论(BT)数值流形法(NMM),随机概率分析法,（1）整体圆弧法(瑞典圆弧法),均质土二维圆弧滑动面 滑动土体呈刚性转动 在滑动面上处于极限平衡状态,2）
12、平衡条件：各力对O的力矩平衡,1）假设条件：,是将假定滑动面（圆弧滑动面）以上的土体分成n个垂直土条，对作用于各土条上的力进行力和力矩平衡分析，求出在极限平衡状态下土体稳定的安全系数。,3）瑞典条分法,该法由于忽略土条之间的相互作用力的影响，因此是条分法中最简单的一种方法。,该方法计算出的安全系数偏低。,（2）毕肖普（bishop）法,均质土二维滑动面为圆弧 滑动土体呈刚性转动不忽略条间作用力每条在滑动面上处于极限平衡状态每条上作用力在y方向（竖直）上静力平衡；假定各土条底部滑动面上的抗滑安全系数均相同，即等于整个滑动面的平均安全系数，取单位长度边坡按平面问题计算；,1）假设条件：,平衡条件：
13、总体对圆心O力矩平衡。,1）特点,a）任意形式滑裂面，不一定是圆弧b）满足各条X、Z静力平衡c）满足各条力矩平衡d）满足整体力矩平衡,（3）简布（Janbu）法,2）安全系数公式:,计算比较繁杂,（4）几种分析计算方法的对比,5、土的抗剪强度指标值的选用,（1）土的抗剪强度指标值选用应合理：指标值过高，有发生滑坡的可能；指标值过低，没有充分发挥土的强度，不经济；实际工程中，应结合边坡的实际加荷情况，填料的性质和排水条件等，合理的选用土的抗剪强度指标。如果能准确知道土中孔隙水压力分布，采用有效应力法比较合理。重要的工程应采用有效强度指标进行核算。对于控制土坡稳定的各个时期，应分别采用不同试验方法
14、的强度指标。,其实从实质上来说，有效应力法和总应力法并没有什么差别。只是在表示方法上有所不同，有效应力法在表示的时候需要用总应力减去孔隙水压力，而很多时候没有测定孔隙水压力，都是直接采用总应力法。通过分析可知：1）在不固结不排水情况下，土体抗剪强度采用两种方法是一样的，也就是有效应力圆和总应力圆的直径相同。2）固结不排水时，土体抗剪强度采用的两种方法采用的参数各不相同，也就是粘聚力和内摩擦角参数都不同。3）固结排水时，总应力总是等于有效应力，也就是说两种方法参数基本一致。,（2）土的抗剪强度指标值比较,（3）工程中选取原则,有效应力法：使用有效应力强度指标 c、总应力法：使用总应力强度指标 c
15、u 或 ccu、cu,土体的抗剪强度参数的恰当选取是影响土坡稳定分析成果可靠性的主要因素。原则:(1)尽可能采用有效应力方法；(2)试验条件尽量符合土体的实际受力和排水条件。,35,二、理正软件计算内容简介,1、单元计算计算方法经典法弹性法：全量法、增量法支护类型排桩、连续墙、水泥土墙、土钉、放坡、双排桩2、整体计算支护结构的真三维有限元分析,3、各种支护结构计算内容,排桩、连续墙单元计算包括以下内容：1）土压力计算；2）嵌固深度计算；3）内力及变形计算；4）截面配筋计算；5）锚杆计算；6）稳定计算：整体稳定、抗倾覆、抗隆起、抗管涌承压水验算。其中内力变形计算、截面配筋计算及整体稳定计算与规范
16、无关，其它计算按选择的规范采用相应计算方法。,水泥土墙单元计算包括以下内容：1）土压力计算；2）嵌固深度计算；3）内力及变形计算；4）截面承载力验算；5）锚杆计算；6）稳定验算：整体稳定、抗倾覆、抗滑移、抗隆起、抗管涌承压水验算。其中内力变形计算、截面配筋计算及整体稳定计算与规范无关，其它计算按选择的规范采用相应计算方法。,3、各种支护结构计算内容,3、各种支护结构计算内容,土钉墙单元计算包括以下内容：1）主动土压力计算；2）土钉抗拉承载力计算；3）整体稳定验算；4）土钉选筋计算。系统仅提供建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99）及石家庄地区王长科法计算方法，放坡单元计算系统仅提供整体稳定
17、验算。,39/20,4、常用支护形式,排桩连续墙钢筋混凝土连续墙钢板桩水泥土墙格构式水泥土墙墙中有桩SMW工法放坡土钉土钉+锚杆+坡前桩双排桩计算模型,40,5、单元计算基本信息（以桩锚为例）,基本信息内力计算方法规范规程和基坑等级尺寸参数嵌固深度计算冠梁参数冠梁刚度估算水平集中力放坡交互台宽和坡高，坡度自动生成超载均布荷载分布荷载三角形荷载,基坑等级,尺寸参数,冠梁参数,5.1 嵌固深度计算,满足要求力矩平衡或整体稳定、抗渗稳定、构造要求。,41,确定弯矩零点：水平荷载标准值=水平抗力标准值计算支点力：计算嵌固深度：,力矩平衡基坑规程4.1.1；悬臂和单支点的排桩连续墙；,5.1 嵌固深度计
18、算,嵌固深度的安全系数：按照基坑规程中取值1.2。,5.1嵌固深度计算,抗渗稳定基坑规程4.1.3；当基坑底为碎石土或砂土、基坑内排水且作用有渗流水压力时，要满足抗渗透稳定条件。式中，1.2为抗渗嵌固系数；构造要求基坑规程4.1.2；悬臂式及单支点，hd0.3h（h基坑深度）；多支点支护结构，hd0.2h；整体稳定圆弧滑动简单条分法，基坑规程附录A；,43,5.2 冠梁刚度计算,44,冠梁侧向刚度估算公式：式中：K 冠梁刚度估算值；a 桩、墙位置；一般取L长度的一半（最不利位置）。L 冠梁长度；如有内支撑，取内支撑间距；如无内支撑，取该边基坑边长。EI 冠梁截面抗弯刚度；其中I表示截面对x轴的
19、惯性矩。,45,5.3 土层信息,土层参数可设坑内加固土；降水深度可随开挖变化；可分层指定弹性计算方法；土层物理参数；水下物理参数如无条件做试验，可根据经验折减；水土分算与合算；如无试验或经验数据，m值可用基坑规程公式计算，软件提供计算工具；,46,5.4 支锚信息,支锚信息支锚类型：锚杆、锚索和内撑；支锚刚度锚杆试验值、经验值、基坑规程附录c公式、软件迭代；内撑交互，可用基坑规程附录c公式，但有适用条件；材料抗力锚杆如进行锚杆设计，软件可计算；内撑交互；工况信息可模拟拆撑、逆做、加楼板等；,锚杆刚度四种方法：试验方法；用户根据经验输入；公式计算方法（建筑基坑支护规程JGJ120-99附录C）
20、；软件计算。支撑刚度（举例说明）,内支撑的刚度30MN/m，两种输入方法：第一种按照实际情况输入 水平间距4m，支撑刚度刚度30MN/m；第二种按计算单元输入 水平间距2m，支撑刚度刚度15MN/m；,适用条件：基坑周边支护结构荷载相同，对撑，刚度大，等间距。,5.4.1 刚度和抗力,47,S支撑水平间距；Sa计算宽度，排桩用桩间距，地下连续墙用1,锚杆材料抗力影响抗倾覆和整体稳定计算计算时取该值和锚固力、外锚头强度三者之中较小值如果进行了锚杆计算，则程序将根据锚杆计算的配筋结果自动计算抗拉力内撑材料抗力影响抗倾覆和整体稳定计算,5.4.1 刚度和抗力,48,49,注：1.锚杆与锚索的区别在于
21、，前者用钢筋，后者用钢绞线；2.锚杆锚索受拉，内撑受压，所以计算材料抗力时，锚杆锚索 用抗拉强度设计值，内撑用抗压强度设计值；3.刚性铰的刚度无限大，可用来模拟刚性楼板；4.楼板也可用内撑模拟。,5.4.2 刚度和抗力小结,5.5 内支撑工况,全量法软件自动生成，可设置地下室层数及层高控制拆撑的参数；当自动生成拆撑工况时，深度在本层地下室顶板以下的锚杆和内撑，将被拆掉；楼板用刚性铰来模拟，刚度无限大；增量法用户交互；可以调整“开挖”，“加撑”，“拆撑”，“刚性铰”的位置和顺序；楼板可用刚性铰模拟，也可用内撑模拟；如涉及到“换撑”或用内撑模拟楼板，需先确定施工顺序及内撑位置，在“支锚信息”中把所
22、有内撑按深度顺序交互完整，加撑中的顺序可以灵活指定。,50,51,5.6 计算项目,刚度折减系数：默认值0.85是参照建筑桩基规范JGJ94-2008第60页公式中的系数注：排桩配筋计算中弯矩折减不能也输入0.85,5.6.1 内力位移计算,5.6.1 内力位移计算,53,支反力：锚杆或内撑的内力标准值。,蓝色：弹性法；红色：经典法,查看土压力中的土压力是单位米的；工况图中的土压力是实际宽度的；如果桩间距是1米时，两者一样。,地表沉降曲线三种计算方法出自基坑工程手册p215。,5.6.2 桩配筋计算,5.6.2 桩配筋计算,55,经典法和弹性法的切换。,上：基坑内外侧内力的最大值；下：相应值对
23、应的深度。,桩身配筋可以分段,计算值：软件计算出来的内力标准值设计值：设计值=计算值折减系数分项系数基坑侧壁重要性系数实用值：可取计算值，也可根据经验调整,5.6.3 锚杆计算,5.6.3 锚杆配筋计算,57,此处内力为锚杆的水平方向内力,是锚杆水平拉力设计值,既不是材料抗力也不是锚固力，而是结构计算得到的锚杆处的支点力,dHPB300DHRB335EHRB400FRRB400例如1E18一根直径为18的三级钢。,经典法和弹性法的切换。,58,6 基坑整体验算模型,复杂基坑,计算结果,整体模型,6 基坑整体计算模型,采用空间整体协同有限元计算方法，考虑了支护结构、内支撑结构及土空间整体协同作用
24、的线弹性有限元分析方法。计算模型主动侧土体简化成主动土压力被动侧开挖面以下的土体简化成水平弹簧支护结构有限元剖分与通用有限元软件的比较支持国内多种规范建模方便、操作简单，节省前处理的时间计算结果符合设计要求,59,6.1 基坑整体方案设计,支撑道数冠梁层以下的内支撑道数冠梁层标高冠梁层内支撑的标高,60,地下室层数可控制拆撑工况方案导入导出数据备份和方案交流,基坑整体计算可以加锚杆，但不进行锚杆设计，只是在整体计算中考虑锚杆的刚度；锚杆只能加在冠梁或者腰梁上；加锚杆时需输入锚杆间距和锚杆刚度，因为基坑整体不做锚杆设计，所以用户需在整体计算前知道锚杆的配筋等参数，通过试验或者基坑规程附录C的计算
25、公式得到锚杆的刚度；整体计算不能考虑锚杆的预加力；整体计算的结果中没有给出锚杆的内力，如需要此数值，可近似计算，即用该点的位移乘以锚杆刚度，如果是预应力锚杆，可简单的把预加力+锚杆刚度支点位移，作为锚杆内力控制值。,6.2 基坑整体计算锚杆相关内容,61,基坑侧竖向纵筋,挡土侧竖向纵筋,基坑侧水平纵筋,挡土侧水平纵筋,竖向拉结筋,水平拉结筋,6.3 基坑整体计算配筋示意图,墙配筋示意图,62,内撑梁配筋示意图,63,6.3 基坑整体计算配筋示意图,三、理正计算软件常见问题,（1）经典方法：其中比较有代表性的是等值梁法，将内撑和锚杆处假定为不动的连杆支座（即不动的铰支座）。计算出桩（墙）两侧的土
26、压力（主动土压力及被动土压力）、水压力及其分布后，按静力平衡法计算支护构件各点的内力。（2）弹性方法：将作用桩墙上的支锚点简化为弹簧，将基坑开挖面以下被动侧土体简化成水平向的弹簧，将主动侧（全桩、全墙）的土压力施加到桩墙之上。利用有限元或其它的数值解，即可得到其内力及位移。,1、经典法与弹性方法的区别,（3）两种方法的对比如下表：,（4）两种方法不存在绝对对错和优劣问题。由于经典法的诸多假定，如锚杆处假设成支座、被动土压力定值、不考虑变形等，使得弹性法看起来更接近真实的受力，但如果没有经验，支锚刚度、土的m值（决定土弹簧的刚度）等取得不合适，计算出的内力就会有差异。,（1）全量法，是4.3版本
27、以前采用多计算方法，采用这种计算时不能任意指定工况顺序。（注意：采用该方法会使5.0以后版本某些新增数据丢失。）（2）增量法，就是在各个施工阶段，对给阶段形成的结构体系施加相应的荷载增量，该增量荷载对该体系内各构件产生的内力与结构在以前各阶段中产生的内力叠加，作为构件在该施工阶段的内力，这样就能基本上真实地模拟基坑开挖的全过程。因此，在增量法中，外力是相对于前一个施工阶段完成后的荷载增量，所求得的围护结构的位移和内力也是相对于前一个施工阶段完成后的增量，当墙体刚度不发生变化时与前一个施工阶段完成后已产生的位移和内力叠加，可得到当前施工阶段完成后体系的实际位移和内力。采用这种方法，可以更灵活地指
28、定工况顺序。,2、全量法与增量法的区别(弹性法包含）,对于锚杆、锚索的刚度1）按照计算公式参考建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）附录C。2）通过试验确定，如果现场进行了基本试验，则以基本试验为准。3）用户根据经验输入。4）有一个更简单的方法，软件可以自动计算，方法是：先凭经验输入一个刚度值，当计算到锚杆一项时，软件会计算出一个“锚杆刚度”，这时点击上部的“应用刚度计算结果”按键，然后终止计算。接着用这一刚度重新计算到锚杆一项，如此重复迭代操作24次后刚度值就基本不变了，此时的刚度取值已基本合理。对于内撑，软件不能自动计算可以参考建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）附录C公式C.2
29、.2进行计算：但要注意，由于软件会用这个交互的刚度先除以前面交互的水平间距，所以输入刚度时，只要用公式C.2.2的前半部分计算所得即可，即,3、单元计算中，锚杆的支锚刚度如何计算？,该刚度在规程中没有规定，根据基本力学原理推导而出的经验公式。冠梁的“水平计算刚度”值是由用户自主交互。以上经验公式只做为参考，建议用整体计算方法自动计算。按照部分老专家的意见，长条形基坑，冠梁刚度系数宜取0，可不考虑其作用，此时的冠梁可以按构造配筋，相关规范也提到了。,4、冠梁的侧向刚度如何计算,经验公式：,在选用土层参数时，应根据所选用的应力状态选择相应的参数指标。采用总应力法，计算下滑力、抗滑力时，浸水部分土条
30、重量采用饱和重度直接计算；采用有效应力法，计算抗滑力时，浸水部分土体需考虑孔隙水压力的影响，但下滑力计算与总应力法相同。由于有效应力法在表示的时候需要用总应力减去孔隙水压力，而很多时候没有测定孔隙水压力，所以工程上大多都是直接采用总应力法。,5、稳定计算采用应力状态：总应力法和有效应力法,砼结构设计规范中6.1.3条中规定“预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过表6.1.3规定的张拉控制应力限值，这是对预应力混凝土构件施加预应力的要求。对于基坑中锚索（锚杆）施加预应力时，应执行建筑基坑支护技术规程，该规程中4.4.5条规定“锚杆预加力值（所定值）应根据地层条件及支护结构变形要求确定，宜取为锚杆轴向受
31、拉承载力设计值的0.500.65倍。注意：对锚杆轴向受拉承载力设计值。如要求加预应力，可按无预应力计算一次，得到锚杆的轴力设计值，预应力取其0.50.65（基坑规程），再计算一次即可，此处不可迭代。计算时，选上锚杆计算，锚杆的轴力设计值就是锚杆计算对话框中的锚杆内力实用值，锚杆内力实用值=锚杆最大内力弹性法（经典法）计算值基坑重要性系数分项系数。,6、基坑中桩锚结构，如何定锚杆的预应力值,特别提醒：有些用户为了减少锚杆和锚索的长度，而施加预应力，是概念错误。施加预应力后，如果计算的锚杆力小于预加力，取预加力；如果计算的锚杆力大于预加力，取计算的锚杆力。所以施加预应力后，锚杆力通常大于不施加预应
32、力时的锚杆力。而锚杆长度是根据锚杆力计算得到的，因此施加预加力后不能缩短锚杆或锚索的长度。施加预加力，主要是控制变形。,6、基坑中桩锚结构，如何定锚杆的预应力值,地基规范中规定锁定方法：锚杆应在锚固体和外锚头强度达到设计强度的80%以上后进行张拉锁定，张拉荷载宜为锚杆所受拉力值的1.051.1倍，并稳定510min后退至锁定荷载锁定。锁定荷载宜取锚杆设计承载力的0.70.85倍。,7、锚杆设计承载力取值（监测规范中f2值）,取材料抗力和锚固力、外锚头强度三者之最小值：材料抗力：配筋面积钢筋强度设计值外锚头的强度。锚固力：按照计算书中最后一个工况各道锚杆的锚固力,注：此值（锚固力）锚杆间距cos
33、角度安全系数应大于锚杆计算中实用值，否则是不安全的。,“基坑底面位移估算值d”是指基坑底面的水平位移。该值影响m值的选择：对于有经验的地区，可直接采用m值；对于无经验地区，m值采用规范建议公式计算（附录C.3）。一般采用水平位移为10mm计算，当水平位移大于10mm时，应进行适当的修正，不能严格按规范建议公式计算。否则，计算的基坑底面处水平位移会增大，计算的m值会更小，导致水平位移更大，m值更小，结果不一定收敛。,8、计算m值时，输入的“基坑底面位移估算值d”的含义,m：土的水平抗力系数 的比例系数,分成土钉和排桩两个模型分别计算。如右图的形式，可分为土钉和排桩两个支护结构进行计算。建立土钉模
34、型来进行土钉相关计算，其中基坑深度为土钉坡面的深度。建立排桩模型来进行结构及稳定相关计算，其中基坑深度为原模型的基坑深度，计算中不考虑土钉的作用。,9、上部是土钉下部是排桩的联合支护计算方法,当采用水土分算时，选择全量法时，系统延续老版经典法土压力计算原则，基坑两侧水压力不做抵消；选择增量法或基坑工程手册法时，系统计算经典法土压力时，对基坑两侧水压力进行抵消，因此输出的经典法土压力结果会有所不同，但对内力结果几乎没有影响。,10、有关水压力计算问题,11、支挡式结构应计算的内容及方法,12、支挡式结构稳定性验算的内容及方法,13、土钉墙计算中，土钉长度上端短下端长,计算出上短下长的原因是因为土
35、压力是上小下大的。但是由于软件设置中有选项为等长加长，不会出现差距很大的情况。就滑动面来看，最后一根显然发挥抗力能力要小才合理，土钉墙是靠土钉与土体形成一个整体，相当一个挡土墙，实际应用中是最后一根短。上部土钉长对控制位移也有利。无粘性土如果本身圆弧滑动就是一个非常浅的弧，这是这种理论的问题。因此如果有在凌空面上有这种土层，应该是要有处理的，到软件模型中，可以将这层土给一个C在5左右的值，不会太影响结果的。,14、土钉墙计算中，花管的抗拉力及“La值”,花管的抗拉力为破裂面以下花管的拉力值。,15、支护计算分项系数的选取,地基规范P9、P106有及基坑规范P33有规定,16、桩锚结构中腰梁型号
36、确定,对于支撑体系，利用单元计算计算围护桩后各工况图中均有一个对应的支撑反力，把这个支撑反力折算成均布荷载后加到腰梁上，然后计算腰梁的配筋，根据支撑反力来计算支撑梁的轴力，只是单元计算对于内撑、腰梁这样需要其它条件的构件计算假定太多，不准。因为就拿内撑来说，它的力其实在单元计算中很难确定，因为它不光跟单边的支护构件和边界条件有关系，还跟另一边的支护构件和边界条件有关系，这还是对撑，如果是网状支撑梁，根本就算不出来。如果是复杂的支撑体系或是经验不足，用整体计算是必要的。,腰梁简单一点，对于我们常用的桩锚体系，计算方式如下：,两者的计算对象和计算方法不同单元计算：以单桩或单位宽度的地下连续墙体为研
37、究对象进行分析。常用方法有经典方法和弹性方法。整体计算：以整个基坑体或整个基坑支护结构为研究对象进行分析。一般都采用有限元方法计算，很难手工简化计算。有限元的计算主要有两种模型：全有限元分析及支护结构的有限元分析。考虑的因素不同单元计算中，对支撑结构的刚度，不容易确定。因为支撑结构的刚度不仅与本身有关，也与周围杆件和边界条件有关，在单元计算中不能考虑周围杆件对其刚度的影响。同时，也不能考虑基坑变形的影响，因为在不同工况下发生变形后，支撑结构的刚度是随施工过程不断变化的。这在单元计算是无法考虑的。整体计算中，可周围杆件和施工工况对支撑结构刚度的影响。计算的结果不同单元计算中，有支护结构的内力、配
38、筋计算、锚杆计算、稳定计算等结果，无内撑结构的结果。整体计算中，有支护结构、内撑结构的结果，无支护构件的锚杆计算和稳定计算。,17、深基坑整体计算与单元计算的区别,18、本课件依据的规范、规程,建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)岩土锚杆（索）技术规程(CECS 22:2005)基坑土钉支护技术规程(CECS 96:97)锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB 50086-2001）建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011)建筑基坑工程技术规范(YB 9258-97)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB 50202-2002)建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008）建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）结构设计技术措施（地基与基础）基坑工程手册工程地质手册等,谢谢各位！,敬请指正！,
