基坑支护设计及检算过程案例综述
1.1地质土层参数及基坑参数
1.1.1物理力学参数
表4-1土层物理力学参数
编号
土层名称
重力密度γ(kN/m3)
直剪
压缩系数c
(1/MPa)
压缩模量Es(MPa)
内摩擦角(度)
粘聚力
C(kPa)
1-1
(松散)
杂填土
16.8
10
6
0.449
1.17
1-2
(松散)
素填土
19.8
13.3
12.0
0.314
5.93
2-1
(流塑)
淤泥质粉质粘土
16.6
6.3
1.7
0.901
2.77
2-2
(松散)
细砂、淤泥质细砂
19.3
21
0
7
2-3
(松散)
中、粗砂
19.3
25
0
8
3-1
(稍密)
中、粗砂
19.3
25
0
8
4-1
(可塑)
粉质粘土
18.3
12.2
18.9
0.458
5.35
4-2
(硬塑)
粉质粘土
18.8
32.1
30.5
0.362
6.21
1.1.2基坑深度及基坑平面尺寸
图4-1基坑平面布置图
南侧基坑的挖深12.0m,北侧基坑的挖深8m,南侧基坑平面面积1176m2,北侧基坑平面面积621m2。平面尺寸如图所示。
1.2土压力系数计算
基坑的开挖深度内土层,其数据参数如下表所示:
表4-2土层设计计算参数表
土层编号
土层名称
厚度
(m)
内摩擦角(°)
粘聚力c(KPa)
容重γ(KN/m3)
压缩模量(MPa)
1-1
(松散)
杂填土
2.140
10.0
5.0
16.80
1.170
1-2
(松散)
素填土
2.210
13.30
12.0
19.80
5.930
2-1
(流塑)
淤泥质粉质粘土
3.120
6.30
1.70
16.60
2.770
2-2
(松散)
细砂、淤泥质细砂
3.150
21.0
0
19.30
7.0
2-3
(松散)中、粗砂
2.110
25.0
0
19.30
8.0.
3-1
(稍密)中、粗砂
2.200
25.0
0
19.30
80
4-1
(可塑)
粉质粘土
3.340
12.20
18.90
18.30
5.35
4-2
(硬塑)
粉质粘土
12.000
32.10
30.50
18.80
6.21
根据朗肯土压力计算方法:
朗肯主动土压力系数:K
朗肯被动土压力系数:K
主动土压力无黏性土:σ
主动土压力黏性土、粉土:σ
被动土压力无黏性土:σ
被动土压力黏性土、粉土:σ
式中:σ
K
γ
c
z
各土层主动土压力系数:
K
K
K
K
K
K
K
各层被动土压力系数:
K
K
K
K
K
K
K
K
基坑开挖的深度内所得主被动土压力系数如下表所示:
表4-3土层设计计算参数表
土层编号
图层名称
K
K
K
K
1-1
(松散)
杂填土
0.704
0.839
1.420
1.192
1-2
(松散)
素填土
0.626
0.791
1.598
1.264
2-1
(流塑)
淤泥质粉质粘土
0.802
0.896
1.247
1.117
2-2
(松散)
淤泥质细砂
0.472
0.687
2.117
1.455
2-3
(松散)
中、粗砂
0.406
0.637
2.464
1.570
3-1
(稍密)
中、粗砂
0.406
0.637
2.464
1.570
4-1
(可塑)
粉质粘土
0.651
0.807
1.536
1.240
4-2
(硬塑)
粉质粘土
0.376
0.613
2.663
1.632
1.3基坑剖面土层侧向土压力计算
1.3.1主动土压力计算
基坑南部深度12.0m,均布荷载20kPa,坑内水位12.5m,坑外水位为0.5m。
根据公式σ
(1)第一层土(1-1)厚度2.14m,水土合算
(2)第二层土(1-2)厚度2.21m,采用水土合算
(3)第三层土(2-1)厚度3.12m,采用水土合算
(4)第四层土(2-2)厚度3.15m,采用水土分算
(5)第五层土(2-3)厚度2.11m,采用水土分算
(6)第六层土(3-1)厚度2.20m,采用水土分算
(7)第七层土(4-1)厚度3.34m,采用水土合算
(8)第八层土(4-2)厚度3.36m,采用水土合算
1.3.2被动土压力计算
一、在基坑深度4m处,水位1.5m处:
(2)第二层土(1-2)厚度0.35m,采用水土合算
(3)第三层土(2-1)厚度3.12m,采用水土合算
(4)第四层土(2-2)厚度3.15m,采用水土分算
(5)第五层土(2-3)厚度2.11m,采用水土分算
(6)第六层土(3-1)厚度2.20m,采用水土分算
(7)第七层土(4-1)厚度3.34m,采用水土合算
(8)第八层土(4-2)厚度3.36m,采用水土合算
二、在基坑深度