基坑支护入土深度研究
基坑支护相关计算
板桩最下跨度剪力Q=LL =1X77.83X1,5=58.37kNM2aM2
(2)第三道支撑处弯矩及剪力
12.5+3.0一一
M=()2x53.33=33.60kN•m
c122
1
Q=—x2.75x53.33=73.33kNc2
（3）第二道支撑处弯矩及剪力
1 2.5+2.5
M =—()2x32.91=17.14kN • m
1.815x2—4.842x=0
解x=2.67m
入土深度取1.2x=3.2m
则桩长L=H+1.2x=8.5+2.4=10.9m采用标准的12米工字钢。
<3>板桩内力及断面选择
(1)板桩最下跨度L=2x=2X2,67=1.78m
DM33
板桩最下跨度弯矩M=— L。=—X1.52X77.83=14.59kN•m
b122
1
Q=-x2.5x32.91=41.13kNb2
（4）第一道支撑处弯矩及剪力
—(2.5+0,5)2x12.5=2.43kN • m
122
1
Q=—x1.5x12.5=9.37kNa2
根据上述的四项计算，按照第三道支撑选板桩断面:
33.6x104=210cm3
1600
选用2根50#工字钢（横放）攻=142x2=284cm3〉210cm3
①二24。
1、井壁计算：
井壁使用40B钢板桩，设三道工字钢环梁做内支撑(每道支撑采用双层40B工字钢)，井底采用钢筋混凝土底板(第四道支撑)。三道支撑的位 置从下至上依次为0.5、2.5、2.5米位置处，底板距离第三道支撑为三米， 满足DN2600的要求。
地铁车站深基坑研究方法的综述
地铁车站深基坑研究方法的综述作者：马林等来源：《价值工程》2013年第12期摘要：伴随着我国社会经济的发展和城市化进程的发展，城市交通已经称为各大城市面临的重大问题之一。
为了解决交通问题，我国的很多大城市都开始修建地铁，例如上海，北京，西安等城市，太原市也已经开始规划修建地铁。
地铁车站在开挖过程中所面临的基坑开挖是一个极其复杂的力学过程，这一问题已成为广大学者研究的热点论题。
车站深基坑的开挖过程是一个极其复杂的力学状态，其研究的手段也不尽相同。
从理论分析的角度，对现有的车站深基坑研究方法作以归纳，分析了其各自的力学模型和计算过程，为设计和计算提供了一定的指导。
Abstract： With the development of China's social and economic development and the process of city， city traffic is known as one of the major problems facing each big city. In order to solve the traffic problems， a lot of big city of our country have started construction of the subway， such as Shanghai， Beijing， Xi'an City， Taiyuan also have begun planning the construction of subway.The excavation process of station deep foundation pit is an extremely complex mechanical state. Its research means are not the same. The paper incorporated the research means of existing station deep foundation by theoretical analysis. Then analyzed the respective mechanical model and calculation. This provides some guidance for the design and calculation.关键词：深基坑；研究方法；力学模型Key words： deep foundation pit；research means；mechanical model中图分类号：U231+.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）12-0104-030 引言伴随着我国社会经济的不断发展，近几年我国的城市化进程也在迅速的加快，城市规模的扩大给交通施加了巨大的压力，交通问题已经成为目前各大城市面临的重大问题之一，为了解决此问题，很多大城市开始修建地铁来缓解地面交通的压力，例如我国的北京上海等城市都已经有多条地铁线路，太原也在进行着修建地铁的规划工作。
基坑工程支护设计PPT128页
+7.6
3.0
-
+15.2 -4.6
2.3
- +140.1
+11.1 - +1.0
最后杆端弯矩 （近似）
171.8
-171.8 232.6
-232.6 ++14.835
-485
-33.4
通过以上计算，得到各支点的弯矩为：
固端D 与固端C类似，可求得：
3. 分配弯矩
µ
C D
=
0.58，
µ
F D
=
0.42
由于D点的不平衡力矩MDg = MDC + MDF = 303.4 – 637 = -333.6 kN⋅m，C点的不平衡力矩MCg = MCB + MCD = 269.4 - 280.4 = -11 kN⋅m 。显然应当：
3.6 多道支撑（锚杆）挡土桩墙计算
多道（层）支撑（锚杆）挡土桩的计算方法很多，有 等值梁法；二分之一分担法；逐层开挖支撑支承力不 变法；弹性地基梁法（m法）；有限元计算法等。
3.6.1 等值梁法
一、计算步骤
多道支撑等值梁法计算原理与单道相同，但须计算固 端弯矩，求出弯矩后尚须进行分配，最后计算各支点 反力。
二、工程实例计算
北京京城大厦为超高层建筑，地上52层，地下4层，建筑面 积110270m2，地面以上高183.53m，基础深23.76m (设计 按23.5m计算)，采用进口488mm×30mmH型钢桩挡土， 桩中间距1.1m，三层锚杆拉结。地质资料如下图所示。
对各土层进行加权平均后得：重度 = 19kN/m3，内摩擦角 = 300，
C kI
C
I
k
M
深基坑地下墙支护体系稳定性有限元分析
深基坑地下墙支护体系稳定性有限元分析摘要：以天津地铁某深基坑工程为例，对深基坑地下墙支护体系的稳定性进行有限元分析。
得出支护和支撑体系的各失稳模态及对应的稳定系数，并分析体系初始缺陷对体系稳定性的影响，得出体系为缺陷敏感性结构的结论。
同时调整相关参数，分析地下墙入土深度、地下墙插入深度范围内岩土性质、地下墙侧移刚度等因素对支护和支撑体系整体稳定性的影响，得出若干有益结论，为深基坑支护和支撑体系的设计和施工提供参考。
关键词：地下墙，支撑，稳定性，有限元分析，缺陷敏感性引言地下连续墙抗侧移刚度大、抗渗性能好，特别适用于软土地区深基坑工程。
基坑稳定验算是基坑支护设计的重要内容之一，一般进行边坡整体稳定、抗隆起稳定、抗渗流稳定等研究。
而实际上基坑支护和临时支撑体系的稳定性也是深基坑工程稳定问题的一个很重要的方面。
本文针对某一工程实例，利用大型通用有限元分析软件ANSYS进行三维数值模拟计算，研究支护体系和支撑体系在基坑开挖过程中本身的稳定性。
同时分析不同的工程参数如地下墙侧移刚度、插入深度、工程地质情况、临时支撑间距等对支护体系和支撑体系的稳定性的影响程度，为同类基坑工程的支护方案优化设计和施工提供参考和依据。
一、稳定性计算原理特征值分析用来预测一个理想线性结构的理论失稳强度，其控制方程为式中，为特征值，即工程中的失稳荷载系数；{ }为特征位移向量；[ ]为结构的线弹性刚度矩阵；[ ]为初始应力矩阵或几何刚度矩阵。
目前，几何非线性失稳问题的求解方法主要采用N-R法和弧长法。
对于基坑支护和支撑体系空间有限元模型，单元数目较多，结构自由度总数较大，前屈曲段N-R法比较容易收敛，弧长法则很难收敛；若要得到一个精确的失稳荷载，采用弧长法需不断修正弧长半径，耗时非常长。
稳定承载力分析主要关心的是结构的前屈曲段，后屈曲段主要作为安全储备。
因此，本文用N-R法进行几何非线性稳定计算。
二、工程背景及有限元建模1．工程背景天津市某地铁车站基坑全长311m，标准段深16.8m，明挖顺作法施工，即基坑开挖至坑底后，顺作车站底板、中板、顶板及侧墙和其它结构；分段开挖，每段开挖距离约30m；采用地下墙围护结构，地下墙厚800mm，标准段深29.4m；沿基坑深度方向设置5道支撑，第一道为混凝土支撑，其余为钢支撑。
基坑岩土工程勘察钻孔的布置和深度应符合规定
基坑岩土工程勘察钻孔的布置和深度应
符合规定
1、钻孔宜沿基坑周边且在基坑边界外（1～2）H范围内布置（H为基坑开挖深度）。
对于软土，勘察范围尚应扩大。
2、钻孔间距应视地层复杂及满足纵横方向对地层结构和均匀性的评价要求而定。
一般取15～20m，但每一地质剖面内钻孔不宜少于3个。
3、当支护工程可能采用锚杆时，钻孔布置范围应满足锚杆的设计与施工对岩土特性了解的要求。
4、钻孔深度应满足确定基坑支护结构入土深度的要求。
钻孔深度不宜小于2.5H.对于软土，钻孔深度不宜小于3H.对于层顶标度位于基坑底面以上或有承压水的透水层，钻孔尚应穿过透水层。
对于开挖深度超过15m的基坑，当有可靠依据时，钻孔深度可适当减少钻孔深度，钻孔深度入中风化岩不应小于2m、入微风化岩不应小于1m。
1。
深基坑支护问题及防治处理方法
深基坑支护问题及防治处理方法一、位移（支护结构向基坑内侧产生位移,从而导致桩后地面沉降和附近房屋裂缝,边坡出现滑移、失去稳定）产生原因：1、挡土桩截面小,入土深度不够;设计漏算地面附加载（如桩顶堆土、行走挖土机、运输汽车、堆放材料等）,造成支护结构强度、刚度和稳定性不够；2、灌注桩与阻水桩质量较差,止水幕未形成,桩间土在动水压力作用下,大量流入基坑,使桩外侧土体侧移,从而导致地面产生较大沉降；3、基坑开挖施工程序不当,如挡土桩顶圈梁未施工锚杆未设置,桩强度未达到设计要求,就将基坑一次开挖到设计深度,造成土应力突然释放土压力增大,从而使龄期短、强度低,整体性差的支护系统产生较大的变形侧移；4、锚杆施工质量差,未深入到可靠锚固层或深度不够,故而造成较大变形和土体蠕变,引起支护较大变形；5、施工管理不善,未严格按支护设计、施工上部未进行卸土、削坡、随意改短挡土桩入土深度,在支护结构顶部随意堆放土方、工程用料、停放大型挖土机械、行驶载重汽车,使支护严重超载,土压力增大,导致大量变形；6、基坑未进行降水就大面积开挖,此时孔隙水压力很高，潜水将沿着渗透系数大的土层,水平方向向坑内流动形成水平向应力使桩位移；7、开挖超出深度、超出分层设计或上层支护体系未产生作用时,过程进行下层土方开挖。
防止处理办法:1、支护结构挡土桩截面及入土深度应严格计算,防止漏算桩顶地面堆土、行使机械、运输车辆、堆放材料等附加荷载;灌注桩与阻水旋喷桩间必须严密结合,使形成封闭止水幕,阻止桩后土在动水压力作用下大量流入基坑;基坑开挖前应将整个支护系统包括土层锚杆、桩顶圈梁等施工完成，挡土桩应达到强度，以保证支护结构的强度和整体刚度,减少变形锚杆施工必须保证质量,深入到可靠锚固段内;施工时,应加强管理,避免在支护结构边大量堆载和停放挖土机械和运输汽车;基坑开挖前应进行降水,以减少桩侧土压力和水流渗入基坑,使桩产生位移；2、应在位移较大部位卸荷和补桩,或在该部位进行水泥压浆加固土层。
钢板桩深基坑支护实例浅析
：１８ ． ７＞１故 ，
相沉 积层 ， 层 自上 而下 可 分 为 淤 泥 质 粘 土 和 粉 质 粘 土 两 层 。 各 基 坑 处 于 稳 定 状 态 。 本 ２ 计算边坡最大允许高 度。 ） 层土的土质特征及分布规律如下 ：
① 人工填土层（ ） Ｑ 。。全场地均有分 布， 厚度 １７ ．０ｍ～３４ ．０ｍ，
第 一 步 放 坡 １２ 则 放坡 角 度 ０＝ ６ ５ 。 ：， ２ ．６ 。根 据 地 勘 报 告 ， ＝
１ ．５ ：１ ．８ ； ８２ ； ０ ５ 。 Ｃ＝１．４ ２ ５ 。从 而 有 ： Ｋ＝
盯 ’
２ 地质 条 件
根据业主提供的地勘报告 ， 工程现场 一１ ０ｍ范 周内场地 土按 年代可分为两层 ： 一层 为人 工 填土层 ； 二层 为全新 统 中组 海 第 第
边 坡 最 大 允 许开 发 高 度 两 个 方 面 进 行 了验 算 ， 算 过 程 如下 ： 验
１ 粘性土土坡稳定性计 算公式为 ： 妒 － 。 ） 日＝ ＿ 其 中， Ｋ为稳定 安全系数 ； Ｃ为土 的粘 聚力 ； 为土 的重度 ； Ｈ 为边坡 的稳定安全 高度 ； 为稳定系数 。
表 １ 场 地 土 直 剪 快 剪 、 剪 固结 指 标 统 计 表 直
岩性
淤泥质粘土
＝
１ ． ５ ｋ ｍ ＝１ ． ８ ； ＝１ ． ４ ｋ ａ ８ ２ Ｎ／ ； ０ ５ ６。 Ｃ ２５ Ｐ 。
力学分层号
⑥２
直剪快剪（ 平均值 ）
。
直剪 固结（ 平均值 ）
Ｃ ｋａ ／ Ｐ
５ ２ 钢板桩 支护段 计 算 ．
对 于钢板桩支护段 的安全 验算 ， 我们 主要从钢 板桩入土深度 、
探讨高层建筑工程深基坑支护施工技术(4)
探讨高层建筑工程深基坑支护施工技术作者：余子贡来源：《城市建设理论研究》2013年第19期【摘要】伴随着我国国民经济日益蓬勃发展，建筑向着大型化、高层化快速发展，大量大型建筑、高层建筑拔地而起，日益增多。
众所周知，任何建筑都必须有一个好的基础，对大型高层、超高层建筑来讲，这点尤为重要。
于是深基坑的施工安全技术的重要性日益凸显。
本文介绍了基坑支护的设计，阐明了高层建筑基坑支护设常见形式，探讨了高层建筑深基坑支护施工的注意事项。
【关键词】高层深基坑支护技术中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：一、前言施工技术的应用也就更加频繁, 并且随着人们对建筑的性能和质量的要求越来越高。
因此,现代的高层建筑中进行深基坑支护施工时,所要考虑的因素也逐渐增多,从而使得施工更加复杂, 支护的难度也不断增大。
因此, 在高层建筑深基坑支护施工时,必须不断的进行总结和借鉴,从而才能够提高高层建筑深基坑支护施工技术水平。
随着建筑行业的迅猛发展,可以预见在将来的高层建筑深基坑支护施工中, 其施工技术必定会更加成熟完善。
二、高层建筑基坑支护设常见形式基坑支护由围护墙以及支撑体系两部分组成，其形式种类较多，在施工过程中应结合项目实际特点以及施工现有条件，科学合理地选择支护形式。
对于高层建筑基坑支护结构的设计，应结合国家《建筑基坑支护技术规程》等相关规定要求进行，并通过对正常使用极限状态以及承载能力极限状态进行设计验算，确保结构的安全可靠。
对于基坑支护形式的选择，应确保高层建筑基坑施工以及周边建筑环境的安全，同时能够满足项目建设对于成本进度等技术方面的要求，此外还应保证支护体系的施工便利性。
1、围护墙的类型（1)重力式水泥围护墙。
重力式水泥围护墙主要适用于基坑深度不足6m，基础土体的承载力超过0.15Mpa，而且基坑周边侧壁的安全评价等级为一、二级的情况。
重力式水泥围护墙起作用原理主要是通过水泥的硬化起到加固土体以及防渗的作用，兼具挡土以及挡水的作用。
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基坑支护入土深度研究
1研究背景
基坑工程周边环境和地质情况复杂性导致基坑安全事故频发，由此造
成的人员伤亡和经济损失触目惊心，对基坑稳定性开展深入研究意义
十分明显。
目前，已有众多研究者对基坑稳定性进行了较为全面的研究，并取得一些研究成果。
基坑稳定性全面分析主要包括：整体稳定
性分析、基坑坑底土体抗隆起稳定分析、支护桩抗倾覆稳定性分析、
基坑渗流稳定性分析等。
分析过程极其复杂，同时针对不同土质条件，基坑稳定性侧重有所不同。
近年来软土基坑支护工程实践表明，基坑
底部土体抗隆起稳定性在基坑支护中往往起决定作用。
进行抗隆起稳
定性分析时，除对基坑底部土体处置外，通常还调整支护桩的入土深度，以达到基坑底部土体稳定目的，本文基于此，将通过极限分析上
限法来确定软土基坑支护入土深度值。
2软土基坑支护坑底速度场分析
软土基坑坑底土体在其一侧土体自重及外荷载作用下达到极限状态时，就会发生塑性流动，而它的流动方向迹线就是速度滑移线(见图1)。
假定忽略AE面摩擦力，并假设滑移场土体为Coulomb材料且忽略其自重，基坑承受外荷载为q0，基抗开挖深度为H，土体为均质土且其重度为γ，黏聚力为c，内摩擦角为φ，基坑支护入土深度为t，则基坑支护桩底面以下的坑底土体主动区ABC所受的荷载值为q=q0+γ(t+H)，被
动区BDE所承受的荷载值为q1=γt。
基于Hill机构建立如图2所示的基坑坑底塑性区的速度场。
类似于文献［9］的Hill机构分析可知，
该速度场由底角为π4+φ2的主动滑移区ABC、中心角为π2的BCD对数螺旋过渡区及底角为π4－φ2的被动滑移区BDE构成。
因为塑性流
动线ACDE以下的土体不受塑性变形影响，可视为静止状态，故此流动
线为一条速度间断线。
根据速度间断线特点可知，此线上的任何一点
的速度方向与该点切线成φ角，即ACDEBA整个区域的ACDE边界上速
度方向与该线成φ角，显然速度方向垂直塑性区一侧的α族滑移线，
故而塑性区一侧的α族滑移线的速度vα=0，又在ACDEBA整个区域中α族滑移线均为直线，则此整个区域内的速度vα均为0，同时在刚
性区一侧的速度突变为0［9］。
2．1主动滑移区ABC区域速度场分析因AC边界上速度方向与该线成
φ角，故而此区域在AB以上的压力q作用下产生以速度v0作垂直于BC面的塑性运动，假定支护桩底面以上的速度为v，则根据AB面的速
度相容条件可。
2．2过渡区BCD区域速度场分析在此区域中已知，vα=0，则根据沿
β族滑移线速度场基本微分方程。
2．3被动滑移区BDE区域速度场分析因被动区BDE的边界BD的滑移
速度方向与边界DE成φ角，不难证明边界BD的滑移速度方向与边界BD垂直，且其大小因在边界BD两侧的速度方向未发生改变而不变，即依旧为v1;并且此区域与主动区ABC有相似的特性，即都是均匀速度区，则被动区BDE可看成以速度v1垂直于BD面斜向上的刚体运动。
3软土基坑支护入土深度上限解
经速度场分析可知：主动区ABC以速度v0与x轴正向成－(π4－φ2)夹角作刚体运动;被动区BDE以速度v1与x轴正向成(π4+φ2)的夹角
作刚体运动;对数螺旋过渡区BCD以速度vBCD绕B点按对数螺旋运动。
ACDE间断面因其以下土体未发生运动，故而是一个速度间断面，BC，BD两面经上文分析可知并非跟Prandtl机构场一样，而是一个速度连
续面。
主动区ABC所受的荷载值为q，以速度v且方向垂直向下运动。
经上述分析可知，忽略滑动区内土体自重，则此机构场中q做正功，
q1做负功，间断面AC，CD，DE及对数螺旋区BCD均存有能量耗散。
4工程算例
采用文献［1］中的工程实例作为算例，该主楼基坑开挖深度
H=11．65m，支护桩桩长l=24．55m，超载q0=20kPa。
，基坑围护设计
参数见表1。
根据式(25)和表1，并假设支护桩桩底在土层4内，可计
算出该基坑的抗隆起稳定性理论支护入土深度上限解为4．05m，超过3．7m，但是考虑到5－1a土层的参数与土层4接近，且为安全考虑，该主楼支护桩入土深度上限解就是4．05m。
此外该基坑实际支护入土深度为12．9m，且坑底土层参数取土层4，5－1a，5－1b的厚度加权值，运用式(27)，可以求得该抗隆起稳定性安全系数k为1．94，且与文献［1］中的表2对比可知，本文稳定性分析是合理的，也从侧面上验证了本文基坑支护入土深度上限解。
5结语
基坑支护入土深度研究。