包郵非典型條件下基坑支護設計計算理論與方法

作者：金亞兵

出版社：科學出版社出版時間：2021-12-01

開本： 16開 頁數： 238

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版權信息
本書特色
內容簡介
目錄
節選

非典型條件下基坑支護設計計算理論與方法版權信息

ISBN：9787030709745
條形碼：9787030709745 ; 978-7-03-070974-5
裝幀：一般膠版紙
冊數：暫無
重量：暫無
所屬分類：
建筑
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建筑科學

非典型條件下基坑支護設計計算理論與方法本書特色

適讀人群：從事基坑工程設計、施工和監測等生產技術人員和科研技術人員，高等院校相關專業師生本書可供從事深基坑工程設計、施工、監測、檢測等生產技術人員和科研技術人員參考使用，也可供高等院校相關專業師生參考。

非典型條件下基坑支護設計計算理論與方法內容簡介

本書簡要介紹了基坑工程的典型特征、基坑工程水平荷載計算方法、基坑工程支護結構內力計算和穩定性分析方法以及基坑工程監測方法；介紹了堆載反壓和預留土體的土壓力計算方法、相鄰基坑土條土壓力計算方法、傾斜坡面土壓力計算方法、考慮樁土間摩擦力的主動土壓力計算方法，不同成釘方法的土釘抗拔承載力計算理論，支護樁變形計算若干問題，地連墻槽壁穩定性及加固設計計算方法，內支撐水平剛度系數解析解計算方法，非對稱荷載設計計算土壓力理論，溫度變化對內支撐軸力和變形的影響計算理論和方法，基坑工程自動化監測技術等內容。

非典型條件下基坑支護設計計算理論與方法目錄

目錄
序
前言
第1章緒論1
1.1基坑工程典型特征1
1.2基坑工程水平荷載計算方法2
1.3基坑工程支護結構內力計算和穩定性分析方法4
1.4基坑工程監測方法7
1.5基坑工程尚需發展完善的理論和技術問題7
第2章非典型條件下基坑土壓力計算10
2.1概述10
2.2堆載反壓和預留土體的土壓力計算11
2.3相鄰基坑土條土壓力計算18
2.4傾斜坡面土壓力計算29
2.5考慮樁土間摩擦力的主動土壓力計算33
第3章不同成釘方法的土釘抗拔承載力46
3.1概述46
3.2土釘孔壁徑向應力的基本原理46
3.3打入式土釘抗拔承載力計算49
3.4工程現場試驗50
3.5工程案例52
第4章支護樁變形計算若干問題探討63
4.1概述63
4.2懸臂樁變形計算解析解65
4.3錨桿水平剛度系數問題74
4.4地基土水平反力系數的比例系數（m）的計算問題79
第5章地連墻槽壁穩定性及加固設計計算方法91
5.1概述91
5.2槽壁失穩機制及抗失穩措施分析92
5.3泥漿護壁槽壁穩定性計算94
5.4攪拌樁加固槽壁穩定性安全系數計算及影響因素分析101
5.5攪拌樁加固深度和寬度計算及抗滑抗傾和抗彎能力驗算106
5.6提高攪拌樁穩定性措施109
第6章內支撐水平剛度系數解析解計算方法113
6.1概述113
6.2非環形撐支點水平剛度系數解析解計算115
6.3環形撐支點水平剛度系數解析解計算120
6.4內支撐布置原則131
第7章非對稱荷載設計計算土壓力理論135
7.1概述135
7.2非對稱荷載的典型類型劃分137
7.3非對稱荷載支護結構受力變形和坑外地面沉降特征139
7.4非對稱荷載土壓力比的定義與計算140
7.5非對稱荷載支護結構設計計算方法探討141
7.6結論149
第8章溫度變化對內支撐軸力和變形的影響計算150
8.1概述150
8.2單道支撐溫度應力計算模型151
8.3多道支撐溫度應力計算模型157
8.4工程實例161
第9章基坑工程自動化監測技術169
9.1概述169
9.2基坑工程自動化監測的基本原理和規范用語175
9.3基坑工程自動化監測系統建構178
9.4監測設備分類與管理184
9.5監測數據處理與預警186
9.6監測數據記錄與成果表達196
9.7工程案例200
參考文獻215

展開全部

非典型條件下基坑支護設計計算理論與方法節選

第1章緒論 1.1 基坑工程典型特征基坑工程融合了巖土工程、結構工程、地質工程等主要工程的設計計算理論和施工技術，既具有明顯的區域特征，又具有很強的個體特征；既具有明顯的環境保護特征，又具有較大的安全風險特征�；庸こ痰陌踩允艿蕉喾N復雜因素的相互影響和疊加。基坑工程中的土壓力理論、支護結構設計計算理論尚不夠完善，基坑工程中的施工技術、檢測及監測技術尚需進一步發展。基坑工程所處的區域地質條件和場地地質條件的多樣性、基坑周邊環境和支護形式的多樣性，決定了基坑工程具有明顯的區域特征和個性特征。目前，我國國內指導基坑工程實踐的技術標準有國家行業標準（行標）《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）和國家標準（國標）《建筑基坑工程監測技術標準》（GB 50497-2019），有省一級的基坑工程技術標準，如北京市標準（市標）《建筑基坑支護技術規程》（DB11/489-2016）、天津市標準《建筑基坑工程技術規程》（DB29-202-2010）、上海市標準《基坑工程技術標準》（DG/TJ08-61-2018）、廣東省標準（省標）《建筑基坑工程技術規程》（DBJ/T15-20-2016）、山東省標準《建筑基坑工程技術規范》（DBJ04/T306-2014）、江蘇省標準《建筑基坑工程技術規范》（DBJ04/T306-2014）、浙江省標準《建筑基坑工程技術規程》（DB33T1096-2014）、福建省標準《地鐵基坑工程技術規程》（DBJT13-283-2018）、安徽省標準《安徽省建筑基坑支護技術規程實施細則》、湖北省標準《基坑工程技術規程》（DB42/T159-2012）、河南省標準《河南省基坑工程技術規范》（DBJ41/139-2014）、四川省標準《成都地區基坑工程安全技術規范》（DB51/T5072-2011）、甘肅省標準《建筑基坑工程技術規程》（DB62T/25-3111-2016）以及香港Reviews of Design Methods for Excavations（GCO Publication No.1/90）、Foundation Design and Construction（GEO Publication No.1/2006）等，還有市一級的基坑工程技術標準，如深圳市標準《基坑支護技術標準》（SJG 05-2020）。這些標準為基坑工程的安全建設起到了巨大的保駕護航作用。同時，不同層面的基坑工程技術規范既具有統一性，又具有差異性，各具特色、各有側重；不同地區根據各自特征因地制宜，制定的地方標準，充分發揮地方技術和經驗優勢，與國家標準在基本理論上相統一，在支護技術方法上突現地方特色，充分體現了基坑工程的共性特征和個性特征，國家標準與地方標準相得益彰，共同促進基坑工程技術的穩步發展。基坑工程大多位于城市建成區和鬧市區，周圍環境復雜、敏感，基坑土石方開挖和地下室施工期間，或多或少影響基坑周邊的建（構）筑物、道路、橋梁、地鐵隧道和管線的變形和安全穩定，決定了基坑工程具有明顯的環境保護特征。基坑工程既跨越巖土、結構、工程地質與水文地質等基礎學科，又跨越測量、施工、檢測、監測和安全管理等應用學科，各學科的分析計算模型和分析計算方法各不相同，決定了基坑工程具有較大安全風險的特征。基坑工程的土壓力理論、基坑支護結構設計計算理論尚不夠完善，土壓力精準計算、支護結構構件受力和變形精確計算難以實現。中國科學院院士孫鈞教授認為：希望巖土工程只依靠經典的力學手段來解決其復雜的具體工程問題，往往是不可能的，也是不現實的(苗國航，2010)。他指出，巖土介質充滿著不確定性、不確知性和信息不完全性，巖土材料隨機性和離散性大，設計計算假定、計算模式、巖土本構關系、計算方法以及監測點布置和施工方案存在差異等，雖然采用了定量的計算分析手段和先進的計算機工具，得出的結果卻*多只是半定量的、甚至只是定性的結果。因此，他提出，巖土工程要不斷探索“不求計算精確，而要判斷正確”的新路子，要做到“半理論、半經驗和實踐”，做好典型工程類比分析，使之在量級上和變化規律性上以及得出的正負號上不犯大錯。 1.2 基坑工程水平荷載計算方法關于基坑工程水平荷載計算方法，在行標《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）中比較全面地進行了規定，并給出了一系列的計算公式。（1）《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）規定計算作用在支護結構上的水平荷載時，應考慮如下因素： ①基坑內外土的自重（包括地下水）； ②基坑周邊既有和在建的建（構）筑物荷載； ③基坑周邊施工荷載和設備荷載； ④基坑周邊道路車輛荷載； ⑤凍脹、溫度變化及其他因素產生的作用。（2）《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）規定計算作用在支護結構上的土壓力應按下列規定確定： ①支護結構外側的主動土壓力強度標準值、支護結構內側的被動土壓力強度標準值宜按朗肯土壓力理論和公式計算。對地下水位以上或水土合算的土層，計算土的自重時取土的天然重度；對水土分算的土層，計算土的自重時應減去計算點的水壓力，同時計算土壓力強度應加上計算點的水壓力。對靜止狀態地下水，支護結構外側水壓力等于水的重度和基坑外側地下水位至主動土壓力強度計算點的垂直距離，承壓水取測壓管水位；支護結構內側水壓力等于水的重度和基坑內側地下水位至被動土壓力強度計算點的垂直距離，承壓水取測壓管水位。當采用懸掛式截水圍幕時，應考慮地下水從圍幕底向基坑內滲流對水壓力的影響。 ②在土壓力影響范圍內，存在相鄰建筑物地下墻體等穩定界面時，可采用庫侖土壓力理論計算界面內有限滑動楔體產生的主動土壓力，此時，同一土層的土壓力可采用沿深度線性分布形式，支護結構與土之間的摩擦角宜取零。本條原則適應于相鄰基坑土條土壓力的計算。 ③需要嚴格限制支護結構的水平位移時，支護結構外側的土壓力宜取靜止土壓力。 ④有可靠經驗時，可采用支護結構與土相互作用的方法計算土壓力。（3）對于層狀地層的土壓力計算，《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）提出了如下土壓力計算規定： ①當土層厚度較均勻、層面坡度較平緩時，宜取鄰近勘察孔的各土層厚度，或同一計算剖面內各土層厚度的平均值。 ②當同一計算剖面內各勘察孔的土層厚度分布不均勻時，應取*不利勘察孔的各土層厚度。 ③對復雜地層且距勘察孔較遠時，應通過綜合分析土層變化趨勢后確定土層的計算厚度。 ④當相鄰土層的土性接近，且對土壓力的影響可以忽略不計或有利時，可歸并為同一計算土層。該規程規定，支護結構外側土層中豎向應力標準值為土層計算點的自重總應力和各種附加荷載作用下產生的附加應力標準值之和，該規范給出了均布附加荷載、局部附加荷載（包括條形附加荷載和矩形附加荷載）作用下土層中豎向附加應力標準值的計算方法和公式；支護結構內側土層中豎向總應力標準值為土層計算點的自重總應力。將計算的豎向附加應力乘以主動土壓力系數得到作用在支護結構上的附加水平荷載，附加水平荷載的作用范圍和大小受附加豎向荷載的空間作用位置和大小控制。 ⑤當支護結構頂部低于地面，其上方采用放坡或土釘墻時，支護結構頂部以上土體對支護結構的作用力宜按庫侖土壓力理論計算，或者將其視作附加荷載首先計算土中附加豎向應力標準值，再乘以主動土壓力系數得到作用在支護結構上的附加水平荷載，同樣，附加水平荷載的作用范圍和大小受支護結構頂部以上土體的空間分布和大小控制。 1.3 基坑工程支護結構內力計算和穩定性分析方法關于基坑工程支護結構內力計算和穩定性分析方法，行標《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）首先對支護結構類型進行了分類，將支護結構分為放坡、重力式水泥土墻、土釘墻和支擋式結構等四大類，并對重力式水泥土墻、土釘墻和支擋式結構等類型的支護結構內力計算和穩定性分析方法進行了規定，相應地給出了一系列的計算公式或分析方法。（1）《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）規定，對重力式水泥土墻應進行穩定性和承載力驗算。穩定性包括滑移穩定性、傾覆穩定性、整體穩定性和坑底隆起穩定性，驗算規定如下： ①重力式水泥土墻的抗滑移穩定性和抗傾覆穩定性安全系數應分別不小于1.2和1.3。 ②重力式水泥土墻應按圓弧滑動條分法進行整體穩定性驗算，圓弧滑動穩定性安全系數應不小于1.3，當墻底下存在軟弱下臥層時，穩定性驗算的滑動面應包括由圓弧與軟弱土層層面組成的復合滑動面。 ③重力式水泥土墻的嵌固深度應滿足坑底隆起穩定性要求。 ④重力式水泥土墻墻體的正截面應力應滿足拉應力、壓應力和剪應力的要求，正截面應力驗算應包括基坑面以下主動、被動土壓力強度相等處以及基坑底面處和水泥土墻的截面突變處。規程規定當地下水位高于基坑底面時，應進行地下水滲透穩定性驗算。（2）《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）規定，對土釘墻應進行基坑開挖各工況的整體滑動穩定性驗算，驗算規定如下： ①整體滑動穩定性可采用圓弧滑動條分法；圓弧滑動穩定性安全系數對二級、三級基坑分別應不小于1.3和1.25。 ②水泥土樁復合土釘墻，在需要考慮地下水壓力的作用時，其整體穩定性計算抗滑力中應減去水的浮托力。 ③當基坑面以下存在軟弱下臥土層時，整體穩定性滑動面中應包括由圓弧與軟弱土層層面組成的復合滑動面。 ④微型樁、水泥土樁復合土釘墻，滑弧穿過其嵌固段的土條可適當考慮樁的抗滑作用。 ⑤基坑底面下有軟土層的土釘墻結構應進行坑底隆起穩定性驗算，隆起穩定性安全系數對二級、三級基坑應分別不小于1.6和1.4。 ⑥土釘墻與截水圍幕結合時，應進行地下滲透穩定性驗算。（3）《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）規定，土釘墻應進行單根土釘極限抗拔承載力和土釘桿體受拉承載力計算，單根土釘的抗拔安全系數對二級、三級基坑應分別不小于1.6和1.4，土釘桿體受拉承載力設計值計算取桿體的抗拉強度設計值。規程提出了坡面傾斜時的主動土壓力折減系數計算公式。該規程考慮了土釘墻墻面土壓力會受土方開挖、土釘施作和面層澆注的施工影響，從而存在土壓力重新調整的實際，對土釘墻土壓力沿墻面的分布形式進行了調整，提出了土釘軸向拉力調整系數計算公式。土壓力沿墻面分布形式調整的前提是假定調整之后的各個土釘軸向拉力之和與調整之前的各個土釘軸向拉力之和相等，顯然，每根土釘軸向拉力調整系數是不同的。（4）《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）對支擋式結構中的排樁、雙排樁、錨桿、內支撐、地下連續墻等結構內力計算進行了規定，并提出了一系列的結構內力計算公式和穩定性分析方法，支擋式結構分析方法如下： ①懸臂式支擋結構、雙排樁，宜采用平面桿系結構彈性支點法進行受力、變形分析。 ②錨拉式支擋結構，可將整個結構分解為擋土結構、錨拉結構（錨桿、腰梁、冠梁）分別進行分析計算；擋土結構宜采用平面桿系結構彈性支點法進行分析；作用在錨拉結構上的荷載應取擋土結構分析時得出的支點力。 ③支撐式支擋結構，可將整個結構分解為擋土結構和內支撐結構分別進行分析；內支撐結構可按平面結構進行分析，擋土結構傳至內支撐結構的荷載應取擋土結構分析得出的支點力；對擋土結構和內支撐結構分別進行分析時，應考慮其相互之間的變形協調。 ④當有可靠經驗時，可采用空間結構分析方法對支擋式結構進行整體分析，或采用結構與土體相互作用的分析方法對支擋式結構與基坑土體進行整體分析。采用平面桿系結構彈性支點法進行結構內力和變形分析計算時，《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）

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