天津东丽某道路排水工程特殊检查井基坑支护方案.

对于 矩形土压力 模式，自重部分须扣除坑内土的自重（对水位以下的分算土层，扣除有效自重；坑内水位取坑底位置，天然水位在坑底以下就取天然水位）。

式中：

γj─ 第j层土的天然重度；

γw─ 水的重度，取10kN/m3； Δhj─ 第j层土的厚度； hwa,i─ 地下水位； ci、ci'─ 第i层土的内聚力、有效内聚力； φi、φi'─ 第i层土的内摩擦角、有效内摩擦

角； q─ 超载。

3.2 围护墙被动侧土压力计算

被动侧土压力采用简化库伦土压力公式： 采用水土合算或计算点在水位以上时：

，

采用水土分算且计算点在水位以下时：

，

式中：

hwp,i─ 坑内地下水位； δi、δi'─ 第i层土与墙体的摩擦角和有效摩擦

角，

取(2/3~3/4)φ或 φ'。

3.3 水压力计算 3.3.1 静止水压力

图中： γ─水 的重度10kN/m3。

3.4 围护墙内力变形计算

计算简图

围护墙的基本方程：

内力变形关系：

平衡方程：

支撑处边界条件：

桩端处边界条件：

式中：

M―桩 身弯矩； EI―围 护墙抗弯刚度，E为墙体材料的弹性模量， I截面惯性矩 ； ρ―曲 率； x―水 平位移； z―深 度； Q―桩 身剪力； eak―主 动侧水土压力； ka―基 底以上土的水平向基床系数，见“ 土体水平向基床系数计算 ”。当位移为正是取0； kp―基 底以下土的水平向基床系数，见“ 土体水平向基床系数计算 ”。

可考虑坑底土的塑性性质，当kpx>epk时，取kp=epk/x，epk为坑底极限被动土压力， 见“ 围护墙被动侧土压力计算 ”； bs―主 动侧水土压力计算宽度，对板桩、连续墙、搅拌桩取每延米，对排桩、SMW工法桩取

桩中心距; b0―土 体抗力计算宽度。墙式围护取每延米；

对圆形排桩围护：b0=0.9(1.5d+0.5)，d为桩径； 对方形排桩围护：b0=1.5b+0.5，b为边长； 计算值超过桩间距时b0取桩间距； zsi―第 i道支撑的深度。 Ksi―第 i道支撑每延米的水平刚度。见“ 支撑/锚的水平刚度计算 ”；

第i道支撑处的墙体剪力。 ―

第i道支撑处第m工况的水平位移。 ―

T0i―第 i道支撑每延米的水平向预加轴力。 zL―墙 底端的深度。

墙底端的墙体弯矩 ―

Kθ―墙 底端旋转约束刚度，模拟墙底土对墙底的约束作用， 对于较厚的搅

拌桩，可考虑这种作用，对于其他厚度较薄的围护墙，可忽略这种作用。 Kθ=1×b3×kp(D)/12，D为嵌入深度。 上述微分方程可用有限单元法求解，解得水平位移后，可求出桩身内力。

3.4.1 土体水平向基床系数的计算 3.4.1.1 m法

kp=mz，m为土层的水平向基床系数随深度增长的比例系数，z为计算点距离开挖面的深度（对于主动侧就是距桩顶的距离）；

3.4.2 支撑/锚水平刚度计算 3.4.2.1 平面内支撑

式中： Ks―支 撑水平刚度； α―支 撑松弛系数，对混凝土支撑和预加压力的钢支撑，取1.0；对不预加压力的钢支撑，取

0.8~1.0； A―支 撑的截面面积； L―支 撑长度； s―支 撑间距； θ―支 撑与围檩的夹角； E―支 撑材料的弹性模量； λ―支 撑不动点调整系数：支撑两对边基坑的土性、深度、周边荷载等条件相近，且分层对

称开挖时，

取λ=0.5；支撑两对边基坑的土性、深度、周边荷载等条件有差异时，对土压力较大或先开挖的一