基坑工程基坑围护体系设计.pptx

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1、基坑围护体系设计第3页/共167页设计原则围护体系设计要坚持安全、经济、方便施工的原则第4页/共167页设计原则设计人员在掌握基坑工程要求(平面尺寸和深度等)、场地工程地质和水文地质条件、场地周边环境条件等资料后，应对影响基坑工程围护体系安全的主要矛盾作出分析。确定影响围护体系安全的主要矛盾是土压力还是渗流。一般说来，地下水位较高的砂土地基中基 坑工程渗流是主要矛盾，特别是有承压水时，矛盾更为突出。软粘土地基中基坑工程土压力是主要矛盾。在围护体系选型和设计中一定要注意处理好主要矛盾。第5页/共167页设计原则在基坑工程围护体系设计中，要重视围护体系失败或土方开挖造成周边地基变形对周边环境和工程

2、施工造成的影响。当场地开阔、周边没有建(构)筑物和市政设施时，基坑围护体系主要是本身的稳定，可以允许围护结构及周边地基发生较大的变形。这种情况可按围护体系稳定性要求进行设计。当基坑周边有建(构)筑物和市政设施时，应对其重要性，对地基变形的适应能力进行分析，并提出基坑围护结构和地面沉降的允许值。在这种情况下，围护体系设计不仅要满足稳定性要求，还要满足变形要求，而且围护体系设计往往由变形控制。第6页/共167页设计原则作用在围护结构上的土压力值与围护结构变形有关，因此按变形控制设计和按稳定性控制设计作用在围护结构上的土压力是不同的，在围护体系设计中应予以重视。第7页/共167页设计内容围护体系的选

3、型，包括围护结构型式和止水体系围护结构的强度和变形计算(对锚撑结构，包括锚固体系或支撑体系)止水体系的设计计算基坑内外土体稳定性验算基坑挖土施工组织设计监测设计及应急措施的制定第8页/共167页设计程序（过程）第9页/共167页委托设计业主委托具有基坑围护体系设计资质的单位进行设计，并提供下述资料:建筑物设计图，主要是建筑总平面图、基础平、剖面图、地下结构平、剖面图，以及地下室施工对基坑工程要求工程勘察报告，包括工程地质勘察资料和水文地质勘察资料场地用地红线及基坑环境条件，包括基坑四周建(构)筑物、地下管线、道路等情况第10页/共167页确定围护体系型式方案设计根据基坑开挖深度，地基土层条件，

4、相邻建(构)筑物和地下管线情况确定围护体系型式，包括挡土体系和止水体系。一般可通过方案比较，选择合理的围护体系型式。第11页/共167页对围护体系进行优化设计围护体系型式确定后，需进行围护结构强度和变形计算，止水体系设计计算。在围护结构设计中要进行优化设计，例如内撑式围护结构内撑的平面布置形式，支撑设置高度的合理确定。在设计计算分析中要考虑施工过程中各种工况下的受力情况。设计计算完成后，进行施工图设计，并提出基坑土方开挖顺序要求。第12页/共167页监测方案设计除围护结构和止水体系设计外，围护体系设计还应包括监测方案设计，还应提出应急措施。第13页/共167页设计审查许多城市在确定深基坑围护体

5、系设计前实行专家组审查制度。设计单位将围护体系设计向专家组汇报，包括设计计算书和围护体系施工图，以及基坑土方开挖程序设计和监测方案。专家组提出评议和修改意见。设计单位听取专家组意见后进行修改，完善设计。最后业主单位将修改完善的设计图报管理部门审批后才能组织实施。第14页/共167页基坑围护体系内力和变形计算第15页/共167页计算方法古典计算方法数值分析法杆系有限元法平面有限元法三维有限元法等其它方法准三维有限元法等第16页/共167页古典方法平衡法(亦称自由端法)弹性曲线法(图解法)假想铰法(亦称等值梁法)Terzaghi法(亦称塑性铰法)等弯矩及等轴力法解析方法山肩邦男法弹性法弹塑性法第1

6、7页/共167页平衡法(亦称自由端法)平衡法适用于底端自由支承的单锚式挡土结构和悬臂式挡土结构。当挡土结构的入土深度不太深时，亦即非嵌固的情况下，由于挡土结构后土压力的作用而形成极限平衡的单跨简支梁(上端带悬臂或不带悬臂)。挡土结构因受土压而弯曲，并围绕顶部的锚系点而旋转。在此情况下，挡土结构的底端有可能向基坑内移动，产生 踢脚。第18页/共167页底端自由支撑单锚挡土结构的计算简图第19页/共167页弹性曲线法(图解法)弹性曲线法一般适用于底部嵌固的单锚式挡土结构，但对底端自由支撑的单锚和无锚挡土结构，其图解法的原则同样适用。第20页/共167页土压力分布和弯矩图第21页/共167页假想铰法

7、(亦称等值梁法)第22页/共167页Terzaghi法(亦称塑性铰法)Terzaghi假定挡土结构在横撑（第一道横撑除外）支点以及开挖底面处形成塑性铰。第23页/共167页Terzaghi法计算结果第24页/共167页等弯矩法假想铰法的计算结果，挡土结构的最大与最小弯矩相差极为悬殊，因此有人提出了使各跨弯矩相等的支撑布置法，即等弯矩法，其计算过程仍采用假想铰法。但这样布置支撑，必然造成支撑间距在挡土结构上部过大且挡土结构变形过大，而挡土结构下部支撑过密难于快速顺利施工，所以不易实现。第25页/共167页等轴力法同样，支撑标高愈低，支撑轴力愈大，所以对多道支撑的挡土结构，其支撑轴力相差也相当悬殊

8、，因此有人提出了使各道支撑轴力相等的支撑布置法，即等轴力法，其计算亦采用假想铰法。但这样的支撑布置方法与等弯矩法有着同样的缺点。所以等弯矩及等轴力法都很难为工程设计所用。第26页/共167页解析法挡土结构的解析法主要介绍三种方法:山肩邦男法、弹性法和弹塑性法。前两种方法部假定土压力已知且横撑轴力及挡土结构弯矩在下道支撑设置以后均不变化，它考虑了挡土结构的变形，但末考虑支撑的变形。横撑轴力和挡土结构弯矩不变化可作如下理解:(l)下道横撑设置以后，上道横撑的轴力不变;(2)下道横撑支点以上的挡土结构变位是在下道横撑设置前产生的;(3)下道横撑支点以上的挡土结构弯矩是在下道横撑设置以前产生的。所以该

9、两种方法都假定挡土结构的内力及支撑轴力与开挖过程无关。弹塑性法假定土压力已知，但横撑轴力和挡土结构弯矩随开挖过程变化，它考虑挡土结构和支撑的变形。第27页/共167页山肩邦男法山肩邦男法有如下几条基本假定:(1)在粘土地层中，挡土结构为无限长弹性体;(2)挡土结构背侧土压力在开挖面以上取为三角形，在开挖面以下取为矩形，已抵消开挖面一侧的静止土压力;(3)开挖面以下土的横向抵抗反力可分为两个区域即高度为l达到被动土压力的塑性区和反力与挡土结构变形成直线关系的弹性区;(4)横撑设置后即作为不动支点;(5)下道横撑设置后，认为上道横撑的轴力保持不变且下道横撑点以上的挡土结构仍保持原来的位置。第28页

10、/共167页山肩邦男法精确解计算简图第29页/共167页山肩邦男法近似解计算简图第30页/共167页 在上海软土地区，若在基坑变形预测中不考虑软土流变特征，并在施工中缺乏及时有效的监控手段，基坑变形预测值和实测值会存在较大差异，给基坑周围环境保护带来很大的困难。第31页/共167页基坑挡墙位移内力二维计算模型PaRankine主动土压力Kh弹性计算条件下的被动抗力系数F FPa实测土压力b bKh等效水平基床系数q地面超载K水平土压力系数第32页/共167页第33页/共167页 实测数据证明，土压力随基坑开挖进程、基坑挡墙位移而变化。因此在考虑时空效应的基坑变形计算中，主动区土压力取开挖阶段的

11、土压力，并根据基坑保护等级（即挡墙最大位移）取值。第34页/共167页基坑挡墙计算模型支撑系统的计算模型挡墙位移内力的三维计算模型1、采用子结构方法和增量法，并考虑基坑挡墙和支撑系统的位移协调；2、为考虑时空效应规律，被动区抗力系数取值为abKabKh h，其中bKbKh h为二维计算中的等效水平基床系数，a a则根据预留土堤宽度B B确定。第35页/共167页 当施工参数和地基土参数、支护结构参数一起被作为基坑变形预测的计算参数，就能合理准确地预测软土基坑周围地层位移。第36页/共167页规范计算方法第37页/共167页作用于支护结构上的土压力变化规律及影响因素第38页/共167页期货大厦实

12、测土压力随工况的变化图期货大厦实测土压力随工况的变化图第39页/共167页水平侧压力系数K随开挖深度的变化图第40页/共167页地铁地铁1 1号线所得到的土压力与时间的关系图号线所得到的土压力与时间的关系图第41页/共167页期货大厦测试断面的各深度（期货大厦测试断面的各深度（h=12h=12、1616、20m)20m)土压力随位移的变化图土压力随位移的变化图第42页/共167页第43页/共167页各种土、水压力计算方法及适用条件第44页/共167页水平荷载标准值依据中华人民共和国行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ 12099第45页/共167页水平荷载标准值计算简图第46页/共167页对于碎

13、石土及砂土当计算点位于地下水位以上时：当计算点位于地下水位以下时：第47页/共167页对于粉土及粘性土注：当按以上规定计算的基坑开挖面以上水平荷载标准值小于零时，应取零。第48页/共167页符号Kai第i层的主动土压力系数ajk作用于深度zj处的竖向应力标准值cik三轴试验（当有可靠经验时可采用直接剪切试验）确定的第i层土固结不排水（快）剪粘聚力标准值zj计算点深度mj计算参数，当zjh时，取zj，当zj h时，取hhwa 基坑外侧水位深度wa计算系数，当hwah时，取1，当hwah时，取零w水的重度第49页/共167页基坑外侧竖向应力标准值计算第50页/共167页计算rk rk计算点位于基坑

14、开挖面以上时：计算点位于基坑开挖面以下时：rk计算点深度zj处自重竖向应力mj深度zj以上土的加权平均天然重度mh开挖面以上土的加权平均天然重度第51页/共167页计算0k 0k0k 基坑外侧任意深度附加竖向应力标准值q0支护结构外侧地面作用满布附加荷载第52页/共167页地面均布荷载时基坑外侧附加竖向应力计算简图第53页/共167页计算1 1k k1k基坑外侧深度CD范围内的附加竖向应力标准值b1-荷载距支护结构距离b0-地表作用宽度注：当基坑外侧附加荷载作用于地表以下一定深度时，将计算点深度相应下移，其竖向应力也可按上述规定确定第54页/共167页局部荷载作用时基坑外侧附加竖向应力计算简图

15、第55页/共167页第ii层土的主动土压力系数计算第56页/共167页水平抗力标准值对于砂土及碎石土对于粉土及粘性土第57页/共167页符号Kpi第i层的被动土压力系数pjk作用于基坑地面以下深度zj处的竖向应力标准值cik三轴试验（当有可靠经验时可采用直接剪切试验）确定的第i层土固结不排水（快）剪粘聚力标准值zj计算点深度hwp 基坑底面水位深度w水的重度第58页/共167页水平抗力标准值计算图第59页/共167页计算pjkpjk作用于基坑底面以下深度zj处的竖向应力标准值:mj深度zj以上土的加权平均天然重度第60页/共167页第ii层土的被动土压力系数计算第61页/共167页各种基坑稳定

16、性验算的内容及相应计算方法第62页/共167页基坑稳定性验算第63页/共167页基坑底部抗隆起稳定验算第64页/共167页基坑抗隆起稳定计算方法（一）第65页/共167页基坑抗隆起稳定计算方法（二）第66页/共167页基坑抗隆起稳定计算方法（三）第67页/共167页基坑抗隆起稳定计算方法（四）第68页/共167页基坑保护等级基坑等级地面最大沉降量及围护墙水平位移控制要求环境保护要求一级1.地面最大沉降量0.1%H2.围护墙最大水平位移0.14%H3.Ks2.2基坑周边以外0.7H范围内有地铁、共同沟、煤气管、大型压力总水管等重要建筑或设施，必须确保安全二级1.地面最大沉降量0.2%H2.围护墙

17、最大水平位移0.3%H3.Ks2.0离基坑周边H2H范围内有重要管线或大型的在使用的建（构）筑物三级1.地面最大沉降量0.5%H2.围护墙最大水平位移0.7%H3.Ks1.5离基坑周围2H范围内没有重要或较重要的管线、建（构）筑物注：H为基坑开挖深度，Ks为抗隆起安全系数，按圆弧滑动公式计算。第69页/共167页常用支护类型的设计计算方法排 桩 支 护 结 构、地 下 连 续 墙、水 泥 土 墙、土 钉 墙 等悬 臂 结 构、锚 杆 结 构、内 支 撑 结 构第70页/共167页排桩、地下连续墙第71页/共167页嵌固深度计算（悬臂式支护结构）悬臂式支护结构嵌固深度设计值hd第72页/共167

18、页悬臂式支护结构嵌固深度计算简图第73页/共167页嵌固深度（单层支点支护结构）基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至基坑底面的距离hc1可按下式确定：支点力Tc1可按下式计算：第74页/共167页单层支点支护结构支点力计算简图第75页/共167页嵌固深度（单层支点支护结构）嵌固深度设计值hd可按下式确定：第76页/共167页单层支点支护结构嵌固深度计算简图第77页/共167页嵌固深度（多层支点支护结构）多层支点排桩、地下连续墙嵌固深度设计值宜按圆弧滑动简单条分法确定。第78页/共167页嵌固深度设计值的其它规定悬臂式及单点支护结构嵌固深度设计值hd0.3h时，宜取hd=0.3h；多支点支护结

19、构嵌固深度设计小于0.2h时，宜取hd=0.2h;当基坑底为碎石土及砂土、基坑内排水且作用有渗透水压力时，嵌固深度设计值尚应满足抗渗透稳定条件：第79页/共167页渗透稳定计算简图第80页/共167页结构计算排桩、地下连续墙可根据受力条件分段按平面问题计算，排桩水平荷载计算宽度可取排桩的中心距；地下连续墙可取单位宽度或一个墙段。结构内力与变形计算值、支点力计算值应根据基坑开挖及地下结构施工过程的不同工况：按弹性支点法计算悬臂及单层支点结构也可按静力平衡条件确定第81页/共167页结构内力及支点力设计值计算第82页/共167页锚杆承载力计算锚杆承载力计算：Td锚杆水平拉力设计值Nu锚杆轴向受拉承

20、载力设计值锚干与水平面的倾角第83页/共167页锚杆杆体的截面面积计算普通钢筋截面面积计算：预应力钢筋截面面积计算：fy、fpy普通钢筋、预应力钢筋抗拉强度设计值第84页/共167页锚杆轴向受拉承载力设计值安全等级为一级及缺乏地区经验的二级基坑侧壁，应进行锚杆的基本试验，锚杆轴向受拉承载力设计值可取基本试验确定的极限承载力除以抗力分项系数1.3；基坑侧壁安全等级为二级且有邻近工程经验时，可按下式计算锚杆轴向受拉承载力设计值，并应进行锚杆验收试验。第85页/共167页锚杆轴向受拉承载力设计值计算第86页/共167页符号Nu锚杆轴向受拉承载力设计值d1扩孔锚固体直径d非扩孔锚杆或扩孔锚杆的直孔段锚

21、固体直径li第i层土中直孔部分锚固体段长度lj第j层土中直孔部分锚固体段长度qsik,qsjk土体与锚固体的极限摩阻力标准值，应根据当地经验取值，当无经验时可按规范取值ck扩孔部分土体粘聚力标准值s锚杆轴向受拉抗力分项系数，可取1.3第87页/共167页对于塑性指数大于17的粘性土层中的锚杆应进行蠕变试验，锚杆蠕变试验按规范试验。基坑侧壁安全等级为三级时，可按上述公式计算。第88页/共167页土体与锚固体极限摩阻力标准值第89页/共167页锚杆自由段长度计算锚杆预加力值（锁定值）应根据地层条件及支护结构变形要求确定，宜取为锚杆轴向受拉承载力设计值的0.500.65倍第90页/共167页锚杆自由

22、段长度计算简图第91页/共167页支撑体系结构构件内力计算支撑体系（含具有一定刚度的冠梁）或其与锚杆混合的支撑体系应按支撑体系与排桩、地下连续墙的空间作用协同分析方法，计算支撑体系及排桩或地下连续墙的内力与变形；支撑体系竖向荷载设计值应包括构件自重及施工荷载，构件的弯矩、剪力可按多跨连续梁计算，计算跨度取相邻立柱中心距；基坑形状接近矩形且基坑对边条件相近时，支点水平荷载可沿腰梁、冠梁长度方向分段简化为均布荷载，水平荷载设计值按弹性支点法或静力平衡条件确定。对撑构件轴向力可近似取水平荷载设计值乘以支撑点中心距；腰梁内力可按多跨连续梁计算，计算跨度取相邻支撑点中心距。第92页/共167页支撑构件的

23、受压计算长度计算当水平平面支撑交汇点设置竖向立柱时，在竖向平面内的受压计算长度取相邻两立柱的中心距，在水平平面内的受压计算长度取与该支撑相交的相邻横向水平支撑的中心距。当支撑交汇点不在同一水平面时，其受压计算长度应取与该支撑相交的相邻横向水平支撑或联系构件中心距的1.5倍。第93页/共167页支撑构件的受压计算长度计算当水平平面支撑交汇点处未设置立柱时，在竖向平面内的受压计算长度取支撑杆的全长。钢支撑尚应考虑构件安装误差产生的偏心弯距作用，偏心距可取支撑计算长度的1/1000。第94页/共167页立柱计算（一）立柱内力宜根据支撑条件按空间框架计算；也可按轴心受压构件计算，轴向力设计值可按下列经

24、验公司确定：Nzl水平支撑及柱自重产生的轴力设计值；Ni第i层交汇于本立柱的最大支撑轴力设计值；n 支撑层数。第95页/共167页立柱计算（二）各层水平支撑间的立柱受压计算长度可按各层水平支撑间距计算；最下层水平支撑下的立柱受压计算长度可按底层高度加5倍立柱直径或边长。立柱基础应满足抗压和抗拔的要求，并应考虑基坑回弹的影响。支撑预加压力值不宜大于支撑力设计值的0.40.6倍。第96页/共167页水泥土墙第97页/共167页嵌固深度计算水泥土墙嵌固深度设计值hd宜按规范圆弧滑动简单条分法确定。当基坑底为碎石土及砂土、基坑内排水且作用有渗透水压力时，水泥土墙嵌固深度设计值除满足上条外，还应进行抗渗

25、透稳定条件验算。当计算嵌固深度设计值小于0.4h时，宜取0.4h。第98页/共167页水泥土墙宽度计算简图砂土及碎石土粉土及粘性土第99页/共167页墙体厚度计算（一）水泥土墙厚度设计值b宜根据抗倾覆稳定条件计算：（1）当水泥土墙底部位于碎石土或砂土时：第100页/共167页墙体厚度计算（二）（2）当水泥土墙底部位于粘性土或粉土中时：（3）当按上述规定确定的水泥土墙厚度小于0.4h时，宜取0.4h。第101页/共167页正截面承载力验算压应力验算拉应力验算第102页/共167页符号cs水泥土墙平均重度z由墙顶至计算截面的深度M单位长度水泥土墙截面弯矩设计值，计算同地下连续墙W水泥土墙截面模量f

26、cs水泥土开挖龄期抗压强度设计值第103页/共167页土钉墙第104页/共167页土钉抗拉承载力计算（一）单根土钉抗拉承载力计算应符合下式要求：Tjk第j根土钉受拉荷载标准值Tuj第j根土钉抗拉承载力设计值第105页/共167页土钉抗拉承载力计算简图喷射混凝土面层土钉第106页/共167页土钉抗拉承载力计算（二）单根土钉受拉荷载标准值可按下式计算：荷载折减系数；eajk 第j个土钉位置处的基坑水平荷载标准值；sxj、szj 第j根土钉与相邻土钉的平均水平、垂直间距；j 第j根土钉与水平面的夹角。第107页/共167页土钉抗拉承载力计算（三）荷载折减系数的计算：式中：土钉墙坡面与水平面的夹角第1

27、08页/共167页土钉抗拉承载力计算（四）对于基坑侧壁安全等级为二级的土钉抗拉承载力设计值应按试验确定，基坑侧壁安全等级为三级时可按下式计算：第109页/共167页符号s土钉抗拉抗力分项系数，取1.3dnj第j根土钉锚固体直径qsik土钉穿越第I层土土体与锚固体极限摩阻力标准值，应由现场试验确定，如无试验资料，可采用规范给定值li第j根土钉在直线破裂面外穿越第i层稳定土体内的长度，破裂面与水平面的夹角为（+k)/2第110页/共167页土钉锚固体与土体极限摩阻力标准值第111页/共167页土钉墙整体稳定性验算简图喷射混凝土面层土钉第112页/共167页土钉墙整体稳定性验算（一）土钉墙应根据施工

28、期间不同开挖深度及基坑底面以下可能滑动面采用圆弧滑动简单条分法，按下式进行整体稳定性验算：第113页/共167页符号n滑动体分条数m滑动体内土钉数k整体滑动分项系数，可取1.30基坑侧壁重要性系数wi第i分条土重，滑裂面位于粘性土或粉土中时，按上覆土层的饱和土重度计算；滑裂面位于砂土或碎石类土中时，按上覆土层的浮重度计算bi第i分条宽度第114页/共167页符号cik第i分条滑裂面处土体固结不排水（快）剪粘聚力标准值ik第i分条滑裂面处土体固结不排水（快）剪内摩擦角标准值i第i分条滑裂面处中点切线与水平面夹角j土钉与水平面之间的夹角Li第i分条滑裂面处弧长s计算滑动体单元厚度Tnj第j根土钉在

29、圆弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力，另计算第115页/共167页T Tnj nj的计算单根土钉在圆弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力：lni第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内的长度第116页/共167页圆弧滑动简单条分法水泥土墙、多层支点排桩及多层支点地下连续墙嵌固深度计算值h0宜按整体稳定条件采用圆弧滑动简单条分法确定。当嵌固深度下部存在软弱土层时，尚应继续验算软下卧层整体稳定性。第117页/共167页符号cik最危险滑动面上第i土条滑动面上土的固结不排水（快）剪粘聚力标准值ik最危险滑动面上第i土条滑动面上土的固结不排水（快）剪内摩擦角标准值li第i土条的弧长bi第i土条的宽度

30、k整体稳定分项系数，应根据经验确定，当无经验时可取1.3wi作用于滑裂面上第i土条的重量，按上覆土层的天然土重计算i第i土条弧线中点切线与水平线夹角第118页/共167页嵌固深度计算简图第119页/共167页嵌固深度查表法对于均质粘性土及地下水位以上的粉土或砂类土，嵌固深度h0可按下式计算：n0嵌固深度系数，当k取1.3时，可根据三轴试验（当有可靠经验时，可采用直接剪切试验）确定的土层固结不排水（快）剪类摩擦角k及粘聚力系数查表。第120页/共167页嵌固深度系数no表（地面超载q0=0)第121页/共167页粘聚力系数及嵌固深度设计值粘聚力系数应按下式确定：土的天然重度嵌固深度设计值可按下式

31、确定：第122页/共167页弹性支点法计算简图第123页/共167页例题分析第126页/共167页计算题（一）第127页/共167页计算题（二）第128页/共167页计算题（三）第129页/共167页地下工程施工引起周围地层位移估算第130页/共167页157#地块基坑施工期间 东海商都沉降第131页/共167页主要方法经验估算法半理论解析法地层损失法挡墙位移推算法等数值分析法平面有限元法三维有限元法等其它方法准三维有限元法等第132页/共167页基坑变形现象墙体水平变形墙体的隆起变形第133页/共167页第134页/共167页地表沉降基坑工程开挖的影响范围(a)砂土及非软粘土时的影响范围；(

32、b)软粘土时的影响范围(入土在良好地层的情况)；(c)软粘土时的影响范围(围护墙入土在软弱地层的情况)地表的沉降曲线形式第135页/共167页基坑周围地层移动的机理 软粘土基坑随开挖深度增加基坑周围土体移动及塑性区的发展 H-开挖深度；F-基坑抗隆起安全系数；B-基坑宽度 第136页/共167页周围地层移动的相关因素支护结构系统的特征基坑开挖的分段、土坡坡度及开挖程序基坑内土体性能的改善开挖施工周期和基坑暴露时间水的影响地面超载和振动荷载围护墙接缝的漏水及水土流失、涌砂。第137页/共167页 估算法 经验估算法 稳定安全系数法等第138页/共167页 运用上海经验公式，根据计算的基坑挡墙位移

33、，可以预测墙后的纵向和横向地表沉降。第139页/共167页离心模型试验中的地表沉降曲线第140页/共167页基坑周围位移场的实测第141页/共167页实测位移场第142页/共167页基坑周围位移场的计算公式第143页/共167页施工阶段墙后最大地面沉降估算最大地面沉降 由二部分组成，一部分是由于正常施工条件下产生的，定义为 ，另一部分是由于非正常因素所增加的施工沉降量，定义为 ，按圆弧滑裂面验算公式计算：坑底暴露时间长以致引起因土体流变性而产生的地面沉降量，可用下式表示:式中 -某道支撑拖延一天而引起的沉降量(mm/d)-拖延天数；-某种施工因素所引起的沉降增量系数。可根据实际工程经验确定。基

34、坑抗隆起安全系数与最大地面沉降关系 第144页/共167页第145页/共167页施工后期墙后地面最大沉降估算双曲线方程指数曲线方程第146页/共167页墙后横向地面沉降曲线估算墙后地面沉降曲线当不在上述范围时，可用：第147页/共167页经验估算法(Peck(Peck法)预估地面下沉用的曲线(引自Peck(1969)第148页/共167页研究生课程基坑工程总论 深基坑工程2001年12月11日第九课第149页/共167页经验估算法(Peck(Peck法)地表沉降与开挖深度关系式中 K1-修正系数，对于壁式围护墙，柱列式围护墙，板桩墙 H-基坑开挖深度(m)；-地层的沉降量与基坑开挖深度之比，以

35、()表示，具体数值见图第150页/共167页稳定安全系数法工程实测抗隆起安全系数与归一化最大墙体位移关系第151页/共167页稳定安全系数法第152页/共167页第153页/共167页 采用弹性平面有限元方法，并以计算的基坑挡墙位移为边界条件，可以预测墙后的地层位移场。第154页/共167页 纵向沉降数值分析第155页/共167页 弹性三维有限元方法可定性地预测大型基坑在不同开挖步序条件下的地层位移分布特征，其计算结果可作为确定合理的开步序的依据，以避免邻近保护对象在开挖过程中出现过大的差异沉降。第156页/共167页纵向沉降的变化规律第157页/共167页 纵向沉降数值分析第158页/共167页理想的纵向沉降曲线预测第159页/共167页地层损失法第160页/共167页地层损失法第161页/共167页挡墙位移推算法第162页/共167页感谢您的观看！第167页/共167页