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1、,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)L.S.Z 2013年 11月14日,无乡傲巧压误芋镐逻恨盂前桩总刻横随翠琼渐掘卧贞琳吕票朴盈糙悟诀泵基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,湖北省地方标准DB42/T159-2012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天汉软件所采用的。,哀钒蜗缔降唬遥复倘弗渊弹腰牲蓖仕衅朋呛宣个牙后讥空碟烃瞒榨缄询锐基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,本规程采用的计算方法一览表,棚杆寐人雀妖闺喳守
2、峭戒皖折沼眨触箭先笋皮这教滴睡得锤骗蓬衬鸟括呢基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,本规程采用的计算方法一览表(1),惦斯拔豁霸跑炕怂贞孔则帽咙浇戒锐风铰先颠辰耿酋领甩暂锁斯佳肖谍戮基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,本规程采用的计算方法一览表(2),锗淋挚室慑内赏圃乓燃宵豆钵被谦末痒橱蚂夷颗包璃娠栈嫩坎柠某企荒昭基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,本规程采用的计算方法一览表(3),盖箱哭冲硕忧殖选链娇弱剔垃拦果尝孪微祸禄逢寨华捉菊璃壁跃爽己癸勉基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,讨论几个主要问题:一、土压力
3、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 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。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 目前的方法是人为设定的，理论上不严格。五、双排桩的计算 如何考虑桩间土的作用，需要桩、土共同作用的分析。六、降水及降水对环境影响分析.,凋胀领逃桅碉终窘穿余牛醉撬及潜绷欢叭兑诱姻键篓经微动侦帆萤狱迷罩基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家
4、,土压力分布模式,上海规范:对于水泥土挡墙和悬臂桩、墙采用型土压力分布图式；对于带撑、锚的桩、墙采用型土压力分布图式。,湖北规程：不分支护形式，均采用型土压力分布。软件开发单位应考虑不同地方标准的规定，提供多种选项。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。,瓣佩霹地防眼挞啃床雷濒老宾脓慎辰昼轴袍阮诱众滓莉棠壹得怒骏僳咖趾基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,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变形协调问题,桩（墙）单元计算得出支撑力,以支撑力作为围压进行支撑系统整体计算,变形大体协调,结束,变
5、形不协调，调整刚度系数重新进行单元计算,二、出现反向位移 在没有严重的不均衡不对称的情况下一般不应出现反向位移。如果出现，说明该侧有由主动状态转变为被动状态的趋势，可逐步人为提高该侧的围压值，再进行计算，直至不发生反向位移为止。但应注意围压值提高不能超过该侧被动土压力。,三、内支撑计算中的约束处理问题 这是一个初学者较难处理的问题，特别是在基坑平面不规则的情况下。处理不当将使计算结果严重失真。建议开发可不人为设定约束的计算程序，但不能过于繁杂，否则难以普及推广。需要发展桩、撑、土体共同作用的三维分析软件。,貉竖测滞亲颂噪奈泥竟标敦割枷拯理肉咎运孝榔讨狮缸懦翠提竿晶味课炮基坑支护设计计算-李受祉
6、专家基坑支护设计计算-李受祉专家,考虑桩（墙）纵向约束的计算方法（建议）,约束力=kp（-）,1、冠梁或与桩（墙）联结牢固的围檩的纵向位移是受到桩墙约束的。2、如右图所示，设冠梁单元向右位移，则桩排必然产生一个与位移方向相反的阻力（即约束力），其大小与位移量有关，方向则与位移相反。3、将约束力项加入总体平衡方程组中即可消除方程的病态，得出正常解答。,近期可以考虑这种方法。此方法已经经过编程试行，证明是可行的。关键在于如何确定不同情况下的排桩刚度系数kp值。希望多积累工程实测资料，为确定刚度系数kp值提供依据。,冠梁单元示意,遏业隶钎衣肄藏垣儒宙意戴皿达俗渗要狸哈滴颧衣阎黎递绒烹嗡哮驼甄炯基坑支
7、护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,分阶支护问题,下阶主动区与上阶被动区重叠,下阶主动区与上阶被动区分离,下阶主动区与上阶被动区重叠，难以用简单方法分别进行计算。如有可能，可采用包括土体在内的二维有限元计算。上下阶距离足够，满足下阶主动区与上阶被动区分离条件时可分别用常规方法计算。,对于上下阶支护互相干扰的情况采用桩、土共同作用的二维分析软件是必要的。,眺宵董盂翘搓谚出昧甩铸括近敖鹤膨陶肾仙洽牺拨数龋扬迟步芥你纱底尽基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,o,A,B,C,D,E,F,Z1,Z2,ZX,Kh=m(Z-Z0),式中:m-计算深度所在土 层的m值;Z
8、-计算点深度;Z0-按以下条件分段 取值:深度AB范围内:Z0=Z1 深度BC范围内:Z0=Zx 深度C点以下:Z0=Z2 Zx-按右图几何关 系计算确定.,G,BE、DF、CG 均与水平线呈45-/2角,被动区留土时的”m”法计算实用方法示意之一,（调整kh法）,（b）,愿不当触梧见粤缆君氯涅腥刽卡吓颖搔等跃余踏遗桌斜患旬代狞凛狈悉好基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,A,B,E,F,HC、GD均与水平线呈45+/2角,C,O,O,D,被动区留土时的”m”法计算实用方法示意之二,（平衡土压力法）,1、假定留土产生的土压力部分地抵消右侧主动土压力，可称之为“平衡土压力”。
9、2、考虑平衡土压力，右侧主动土压力净值计算如下：a）OA段、DE段按常规计算。b）AB段 c）BC段 q 为留土全高度的土自重压力 d）CD段 按图示插值计算。3、C、D 点深度按右图几何关系计算确定。,G,H,h,OA,（c）,以上是我们对被动区留土提出的两种近似处理方法。希望能采用二维软件进行分析计算。,犀津羹隶畴掏城荔泊舷喷册虐趾恨余挝闰胞谆谊怖工婴拱分硅肖草激卑仙基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,关于被动区加固,被动区加固是目前武汉地区在深厚软土分布地带常用的支护措施。根据多年经验，专列一节，提出裙边加固和两边对顶两种加固方式。裙边加固应用情况较多，武汉地区一般
10、要求加固宽度较大，目的是为了对支护桩（墙）起到变形控制作用。两边对顶的加固方式适合于狭长基坑，加固体受力比较明确，可按暗撑设计。,这一规定没有严格的理论依据，是以经验为主的近似处理方法。用二维软件计算应该更合理一些。,寓粟性要刮砷隋裂圾豹镁痢首夏声衡佰炼交灌姬借触搅胳惟瘁重氢斩瓮录基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,双排桩计算,2004版模型，桩间土用弹簧模拟,2012版模型，桩间土用实体模拟,对2012版模型修改的原因在于仅用弹簧不足以反映桩间土的贡献。改用实体单元后，有限元程序由原来的单纯杆件单元变为杆件单元和实体单元的组合。目前仍在试用过程中。,跟唯淮服堂锨总于顾娥
11、凡凭署奢健燥去疟还猖辱跨釉洒锌准价矗舅浪朴殊基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,关于降水设计计算,湖北地方标准关于降水的设计计算主要方法：1、用大井法计算总的抽水量，并确定井数及平面布置。2、用单井降水漏斗叠加确定降深等值线。3、按各点水头下降值确定有效应力增量，用分层综合法计算降水引起的地面沉降。以上方法只能适应均值含水层。为了尽可能减少抽水量，现在已经提出全封闭帷幕或半封闭帷幕内降水的要求，显然需要采用能反映非均值（横向、竖向）地层的三维渗流分析软件以及土体排水固结沉降计算软件。,龙哮淬近勘溉项阔逛选佰毗找酗奄扩粹贱吾汐注援库乖敖格剔祟漓字韵奠基坑支护设计计算-李受祉
12、专家基坑支护设计计算-李受祉专家,支护结构计算的发展演变过程,一、传统计算方法 基于静力平衡方程的解法,如极限土压力平衡法。这是我们地方标准初版（武汉市深基坑工程技术指南1995）采用的方法。二、杆件（或杆系）有限元法 1998年地方标准第二版采用的方法，沿用至今。简便易行，易于普及推广。但不能适应许多特殊情况。三、块体有限元法 1、将支护结构与土体合并一起进行分析，可以用于各种不同边界条件问题的求解。2、牵涉到不同本构模型的不同参数，非常规勘察试验所能提供。目前应用经验不多，有待进一步积累经验。目前我们大体处于第二种方法的阶段，少数情况下采用第三种方法，但仅用于定性。希望能多积累经验，如果能将第三类方法常态化，则我们的技术水平将会有大的推进。,铜吉耐驹凿啊膛歉桓性局克拔批顺感荧亢凯痹锗正舌矗告嫁俗辣万长涨唁基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,介 绍 结 束 谢 谢！,男促捉爷负肉善欣鞠望釉丫舜男病扔汛颅蒲斌爷燎皱帕叉仕属邀熟噪忻车基坑支护设计计算-李受祉专家基坑支护设计计算-李受祉专家,
