坡地建筑如何考虑土压力对整个建筑的影响

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1、坡地建筑如何考虑土压力对整个建筑的影响熊小辉广西南宁市广西中盛建筑设计有限公司530022摘要文章通过笔者在广西某实际项目中，对于坡地建筑地下室的土压力进行的计算分析，针对建筑结构地下室周边土压力不均匀的情况提出了一些初步的计算方法、思路。关键词关键词挡土墙郎肯主动土压力滑移随着城市建设的迅速发展，越来越多的建筑需要建造在坡地上。在坡地上建造多高层建筑时，须将坡地修整成台阶地形，建筑物跨越台阶顺阶建造，这时建筑周边就会有一侧有挡土墙，而另外一侧没有挡土墙的情况出现（如图一示）。在这种场地建造房屋，地形、地貌、工程地质及水文地质条件往往比较复杂，其建筑及结构设

2、计具有特殊性，既有利于因地制宜、顺应地形，设计出独特的建筑作品，也容易因结构设计不当而出现工程事故。以下笔者将通过工程实例来分析建筑仅一侧有挡土墙时，土压力对建筑的影响。一一一、一、、、工程概况工程概况：：：：本工程地上6+1层，地下1层，其中地下1层仅一侧有土体约束，不能算作地下室。建筑平面为47.0m×10.7m的矩形，层高除地下1层为4.2m外，其余层高均为3.0m。小区内部标高为0.000，小区外面的道路标高为-4.500，所以地下1层是向外开放的商铺，从地上1层开始为住宅，住宅入户须从小区内部进入。如图一示。场地地质条件为：○1层0杂填土，层底标高

3、-1.800，内摩擦角ψ＝10，承载3力特征值fak＝60kpa，重度γ＝17KN/m；○2层粘土层，层底标高-16.000，粘聚力标准值CK＝30kpa，03内摩擦角ψ＝5，承载力特征值fak＝180kpa，重度γ＝18.6KN/m；○3层石灰岩，层底标高-21.000（本层未钻透），承载力特征值fak＝2500kpa，重3度γ＝24KN/m；场地未见地下水。二二二、二、、、土压力对建筑的影响土压力对建筑的影响：：：：土压力对建筑有一个水平方向的推力，当建筑周边此推力比较均匀时，可以仅计算挡土墙的配筋、裂缝设计；当建筑周边此推力不较均匀时，不仅要计算挡土墙

4、的配筋、裂缝设计，还要考虑土压力对整个建筑的影响。下面就分步分析土压力不均匀时对建筑的影响。111、1、、、土压力计算土压力计算：：：：根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第6.6.3条，计算支挡结构可采用主动土压力。本工程满足朗肯土压力理论的三个基本假定：○1挡土墙背竖直，○2墙后填土表面水平，○3挡土墙背光滑即不考虑墙与土之间的摩擦力。则按照朗肯土压力理论来计算朗肯主动土压力。朗肯主动土压力系数2020K＝tan（45-/2y），则K＝tan（45-/2）＝100.70；aa120K＝tan（45-/2）＝50.84。则有，a2z0＝时，

5、＝+P1(qgzK)a1-2CK1K＝a1(100+)´0.707kpa-＝；z1.8＝时，＝+P21(qgzK)a1-2CK1K＝a1(10171.8+´)´0.7028.42kpa-＝；z1.8＝时，＝+P22(qgzK)a2-2CK2K＝a2(10171.8+´)´0.8425-´´0.8424.5kpa＝；z5.0＝时，＝+P22(qgzK)a2-2CK2K＝a2(10171.818.63.2+´+´)´0.8425-´´0.8474.9kpa＝；222、2、、、计算挡土墙内力计算挡土墙内力（（（弯矩（弯矩、、、剪力、剪力）：由于挡土墙厚度400mm

6、厚，而挡土墙顶的楼板才100mm厚，楼板不足以作为挡土墙的固定支座，所以我们将挡土墙简化为上端铰接，下端固接的构件，再输入第二步中计算的土压力作为荷载，利用结构力学求解器计算挡土墙的内力，其几何尺寸简图、弯矩图、剪力图如右图所示。通过计算结果，我们得出延挡土墙长度方向每延米长度上的内力为：顶端的剪力约为45KN；底端的剪力约为150KN，弯矩约为125KN*m；跨中最大弯矩约为60KN*m。333、3、、、计算土压力对整计算土压力对整体体体结构的影响体结构的影响：：：：上述第三步已经计算出挡土墙顶端剪力为45KN/m，则将此水平均布线荷载输入到上部结构模型中

7、挡土墙（此挡土墙按照剪力墙输入模型）顶端的梁上。再通过PMCAD导荷，SATWE计算，即可考虑此荷载对上部结构的影响。经查阅PKPM系列软件的相关资料得知，在梁上可以输入这样的水平线荷载，程序计算时会考虑这种线荷载的导荷，但是计算此梁时不会考虑此荷载作用下的的侧向受弯（即此荷载不参与该梁的截面设计）。经过计算对比，发现加入此水平荷载后，底层柱配筋均加大较多，有些都出现超筋情况，最后通过加大截面才能满足要求。所以得出结论，这个土压力对于整体结构的影响是不可忽略的，若是工程师在进行设计的时候还象设计一般地下室一样，只是考虑挡土墙自身的安全，那将有可能出现不可预见

8、的事故。444、4、、、挡土墙基础设计挡土墙基础设计