深基坑理正计算的问题探讨

岩土力学参数с、ϕ取值
3)对地下水位以下砂质粉土、砂土和碎石土，应采用水土分算； 此时，土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标c、、ϕ、，对 砂质粉土，缺少有效应力强度指标时，也可采用三轴固结不排 水抗剪强度指标ccu、ϕcu或直剪固结快剪强度指标ccq、ϕcq代替； 对砂土和碎石土，有效应力强度指标可根据标准贯入试验实测 击数和水下休止角等物理力学指标取值。 结合《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）3.1.14条规定 及郑州地方经验，深基坑计算时с、ϕ取值可遵守以下原则： 对于黏质粉土、粉质粘土水位以上采用直剪固结快剪强度 指标ccq、ϕcq ；水位以下优先采用三轴固结不排水抗剪强度指标 ccu、ϕcu ，在缺少此项时，可采用直剪固结快剪强度指标ccq、 ϕcq ；对于粉砂、细砂，没有提供有效应力强度指标时，可采用 直剪快剪cq、ϕq 。
大纲
岩土力学参数с、ф取值 岩土水平抗力比例系数m取值 理正深基坑冠梁刚度的计算 理正深基坑支撑支锚刚度的计算 理正深基坑支撑材料抗力的计算 其他
岩土力学参数с、ϕ取值
依据建设部《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
3.1.14条规定 1)地下水位以上的黏性土、黏质粉土，土的抗剪强度指标应 采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、ϕcu或直剪固结快剪 强度指标ccq、ϕcq,地下水位以上砂质粉土、砂土、碎石土， 应采用有效应力强度指标c、、ϕ、； 2)对地下水位以下的黏性土、黏质粉土，采用水土合算；对 正常固结或超固结土，土的抗剪强度指标应采用三轴固结 不排水抗剪强度指标ccu、ϕcu或直剪固结快剪强度指标ccq、 ϕcq，对欠固结土，宜采用有效自重压力下预固结的三轴不 固结不排水抗剪强度指标cuu、ϕuu
岩土水平抗力比例系数m取值
依据建设部《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）4.1.5
条规定 1）基坑内侧土的水平反力系数可按下式计算： Ks=m(z-h) m—-土的水平反力系数的比例系数（KN/m4） z—计算点距离地面深度(m) h—计算工况下的基坑开挖深度（m） 由于我国一直采用m表示比例系数，故称为“m”法。 2）基坑围护结构的平面弹性地基梁法是从水平向受荷桩的计算方 法演变而来，因此m值的确定应该根据单桩的水平荷载试验结果 来确定（基坑手册 第二版）。 3）《规 取值，缺少试验和经验时，可按下列经验公式计算
岩土水平抗力比例系数m取值
理正深基坑中m值的计算与上式相符。 4）m值直接影响到深基坑围护结构的受力计算结果，m值越 大，基坑内侧被动土体强度越高，围护结构受力及基坑变 形越有利，反之m值越小越不利。所以要严肃对待m值的选 取。 《郑州市轨道交通3号线一期工程02标段岩土工程勘察 报告施审（勘察专业）》岩土力学参数建议值中提供了m 值，理正计算时应取参数建议值
理正深基坑支撑支锚刚度的计算
《基坑规程》（JGJ120-2012）中4.1.10条中当支撑腰梁或冠梁的挠度
可忽略不计时，计算宽度内弹性支点刚度系数可按下式计算：
λ-支撑不动点调整系数，一般可取0.5； αR-支撑松弛系数，对混凝土支撑或预加轴力的钢支撑取 1.0， 对不预加轴力的钢支撑取0.8~1.0，一般可取1.0； E-支撑材料弹性模量； A-支撑截面面积； L0-受压支撑构件的长度；支撑刚度定义是轴向压力/轴向应变，轴向受 压变形范围是整个支撑梁长度，立柱可限制支撑梁的竖向弯曲变形， 但并不能限制撑的轴向受压变形，所以有格构柱时依然取支撑实际长 度 。 s-支撑水平间距。 ba-挡土结构计算宽度，排桩取桩间距，连续墙取单幅墙宽度。
理正深基坑支撑材料抗力的计算
材料抗力计算公式如下：
混凝土支撑 钢支撑 A-支撑截面面积； ƒc、ƒy-分别指混凝土、钢材抗压强度设计值； ξ-与工程形式有关的调整系数；对于完全对称的基坑， ξ=1.0； φ-与支撑长细比有关的调整系数。可分别参照《混规》 《钢规》中查询。 1）材料抗力参与抗倾覆与整体稳定性计算。 2）当支撑为斜撑时材料抗力要进行折减T*sinƟ。
理正深基坑冠梁刚度的计算
现有的基坑设计计算理论中，没有明确如何考虑冠梁或者
腰梁对支护结构的作用，但实际上，特别是在面积和边长 较小的基坑中，冠梁会起到非常大的作用。理正深基坑中 考虑了冠梁的水平侧向刚度对基坑的作用，理正提供的水 平侧向刚度计算公式如下：
理正深基坑冠梁刚度的计算
K a 2 L a 3L EI
2
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轴的惯性矩。 1）理正深基坑中E要根据所选混凝土强度等级将弹性模量输入软 件中，惯性矩I，理正会依据前面所输入的冠梁尺寸进行计算， 不需要改动。 2）冠梁的水平侧向刚度会影响理正计算中基坑的水平位移、支护 结构内力的计算结果。 3）冠梁对支护结构的作用是有条件的，是否起作用要看冠梁两端 是否有有效约束，保证冠梁两端不向坑内发生位移。如冠梁两 端不连续或基坑单边有冠梁及悬臂支挡结构不考虑冠梁刚度。
理正深基坑支撑支锚刚度的计算
理正深基坑中单根支撑弹性支点刚度系数计算公式：
1）公式中各参数除kR含义均与《基坑规程》中一致，《基坑 规程》中kR为挡土结构计算宽度内的弹性支点刚度系数， 为单位宽度内的刚度系数，理正深基坑中为支撑间距宽度 内的刚度系数，计算结果中没有除以支撑间距。支撑的支 锚刚度可以采用理正深基坑中公式的计算值。 2）支锚刚度的取值直接影响到基坑的变形，围护结构受力， 支撑轴力等的计算结果。 3）当支撑为斜撑时要对支撑刚度进行折减kR*sinƟ。