水利工程施工中基坑支护土压力的计算方法.pdfVIP

建 筑 I卧 工程 ChinascienceandYechnologyReview 水利工程施工中基坑支护土压力的计算方法 任国正 (塔里木河流域阿克苏管理局 843000) 摘【 要]基坑支护的土压力计算时应特别注意周围地下水位变化，在无渗流条件下和有渗流条件时作用在支护结构上的侧压力变化及主动和 被动土压力受力状态的鉴别。 关【键词】渗流力 土压力 计算方法 中图分类号：TU473．1 文献标识码：A 文章编号：1009-9l4X(2012)19-048—01 水利工程施工中基坑的降水会引起基坑周围地下水位和土的物理 坑内土体的有效压力大于地下水向上的渗透力。基坑的防渗帷幕打入 性质及力学性质改变。基坑内抽出的水回灌到潜水含水层，引起潜水 弱透水层中，井点降水以维持基坑开挖为 目的。基坑内外有水力联系， 位上升，在水位变化带内土体含水量增大，C、 值减小，水 、土压力 在基坑周围产生了渗流力 ，其方向与流线的方向一致；在基坑外侧产 都发生了改变。因此在基坑支护的土压力计算时应特别注意。 生向下的渗流力 ，在基坑底部产生向上的渗流力。其作用结果就相当 1．基本概念 于土体的重度增加或减小。水位以下支护结构上的主动土压力和被动 土压力是指土体作用在围护墙上的侧向土压力，在基坑施工中是 土压力按二维渗流库仑土压力公式为： 一 个重要的设计参数。通常是由土的自重和地面荷载产生的。土压力 p。= 《 +y ) ．一2e ／ ：+』9y h 的大小与土的密度、土的抗剪强度 、支护结构侧向变形的条件以及墙 P ( +y．矗)^赫 +2c √ + h 与土界面上的摩擦力等因素有关。根据桩墙的变位情况，作用在围护 墙墙背上的土压力可分为静止土压力、主动土压力、被动土压力。其 式中Pa、Pp分别为水位变化带主、被动土压力强度 (KPa)；Ka、 定义分别为 ： Kp分别为主、被动土压力系数； 、 分别为水位变化带土体的天 静止土压力：指墙体未产生变位前作用在墙背上的土压力。其相 然重度和浮重度 (kN，m3)；-／W为渗流力 (kN／m3)；h为水位变化带 应的土压力系数称为静止土压力系数，以K。表示。静止土压力可以 的静水压力 (KPa)；B为静水压力修正系数；h为水位变化高度 (n1)； 根据直线变形体无侧向变形理论或近似方法求得 ，土体内相应的应力 C为水位变化带土体内聚力 (kPa)；iz为深度z处的水力坡度，可根据 状态称为弹性平衡状态。 流网图求得。 主动土压力：指围护墙产生离开土体方向的位移时作用在墙背上 从上式可知 ，考虑渗流力时，主动土压力增大，被动土压力减小。 的土压力。其相应的土压力系数称为主动土压力系数，以K。表示。 设计时应根据挡土结构的实际工作条件，主要是墙身的位移情况， 此时土体内相应的应力状态称为主动极限平衡状态。 决定采用哪一种土压力作为计算依据。一般基坑围护结构的上部分由 被动土压力：指围护墙产生向着土体方向的位移时作用在墙背上 于受到墙后土的作用和地基变形，总要转动向前移动，这些微小的转 的土压力。其相应的土压力系数称为被动土压力系数，以K，表示。 动或移动将足以使作用在墙背上的土压力接近于主动土压力，所以设 此时土体内相应的应力状态称为被动极限平衡状态。