弹性地基梁_m_法在深基坑支护结构中应用 (1)

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1、第4卷第11期中国水运Vol.4No.112006年11月ChinaWaterTransportNovembdr2006弹性地基梁“m”法在深基坑支护结构中应用赖鹏程摘要：在深基坑的支护结构中,要考虑支护结构的变形情况，对于多层锚杆的桩锚支护结构,一般内力方法计算出的内力计算结果与实际情况相差很大，而弹性地基梁法能够考虑支护结构的平衡条件和结构与土的变形协调，分析中所需参数单一且土的水平抗力系数取值已积累了一定的经验，并可有效地计入基坑开挖过程中的多种因素的影响，因而在实际工程中已经成为一种重要的设计方法和手段，展现了广阔的应用前景，本文对弹性地

2、基梁计算方法与应用进行了简单的探讨。关键词：弹性地基梁“m”法深基坑支护桩锚中图分类号：TU470文献标识码：A文章编号：1006-7973（2006）11-0061-033深基坑工程涉及岩土、水文、结构、环境等多个学科，式中：K为地基反力系数，N/m；x为桩的横向位移，s影响因素多，综合性和实践性强，而且在不少方面缺乏成熟m；b为桩的计算宽度，m。0的理论指导，常常是先出现支护方法然后才开始理论研究，m法即地基反力系数沿深度按线性规律增大，即或者是半经验半猜想式的理论，因此基坑工程难度很大。对K=mz，因此根据“m”法，土抗力Pm=zxb，锚杆

3、可简化s0软土地区而言，由于一般软土地区地下水位高、地下水活动为不同弹性模量的弹簧，若忽略由于桩挠曲引起的摩擦力，复杂、软土的力学性质很差，因此更增加了基坑工程的难度。则桩受力模型如图1所示。深基坑工程本身的复杂性以及相关理论不成熟，导致了各种基坑事故不断发生。一、深基坑支护方法在深基坑桩锚支护结构内力的传统计算方法中主要有静力平衡法、等值梁法和弹性地基梁法。等值梁法是当前我国工程界中应用最广泛的一种用以计算围护结构内力的方法，但由于它未能考虑结构的变形，没有考虑支护结构的变形情况，而且对于多层锚杆的桩锚支护结构其内力计算结果与实际情况相差很大，

4、而弹性地基梁法能够考虑支护结构的平衡条件和结构与土的变形协调，分析中所需参数单一且土的水平抗力系数取值已积累了一定的经验，并可有效地计入基坑开挖过程中的多种因素的影响，如作用在桩两侧土压力的变图1弹性地基梁法计算简图化，锚杆预应力和锚杆架设前的桩位移对桩内力、变形的影响等，同时从支护结构的水平位移可以初步估计开挖对邻近建筑的影响程度，因而在实际工程中已经成为一种重要的设计方法和手段，展现了广阔的应用前景，成功地分析了多项深基坑支护工程。因此近几年来，弹性地基梁中的“m”法已日益受到工程界的重视，并处于迅速推广应用阶段。二、深基坑支护桩的设计方法取

5、单位宽度的桩墙作为竖直放置的弹性地基梁，将外侧图2“m”法示意图主动土压力作为施加在桩上的水平荷载，内侧承受土抗力，“m”法计算原理：设置于的竖向弹性桩，地面处承受根据Winkler地基模型，土的横向抗力P与桩侧土的压缩量横向荷载（水平力H0和弯矩M0），桩身受有水平荷载q（z）成正比，而桩侧土的压缩量等于桩的横向位移，于是有：作用。在荷载作用下，桩将发生挠曲，支承桩的弹性介质（土）PKx=b（1）将产生连续分布的土反力。假定桩上任意一点z处单位桩长s0收稿日期：2006-10-3作者简介：赖鹏程男（1974-）二十三治集团第二工程有限公司工程师

6、（412000）研究方向：土木工程方面的施工和管理工作62中国水运第4卷2上的反力p为深度z和该点桩挠度y的函数，即ppzy=(,)。拟建工程位于某市旧城区，用地面积6950m，建筑基底面22若忽略由于桩挠曲引起的紧身摩擦阻力，则各截面仅有水平积3259.50m，总建筑面积38072.54m，设计楼高18层，框架向地基土压力。剪力墙结构，设置2层地下室，需进行基坑土方开挖和止水挡取桩身一个微元体分析土围护。地下室平面基本上呈“7”字形，北部长边呈东西向，dy4长约75m，宽约20m，南部长边呈南北向，长约80m，宽约35m，EI=−pzy(,)(

7、)+qz（2）4dz总周长321m，地形较为平坦，基坑开挖深度为9.40～9.80m。将qz()0=，pzymzyb(,)=代入上式得1．工程地质条件04根据本场地岩土工程勘察报告，地基土自上而下为人工dy5（3）+=αyz0dz4填土层、冲积层和残积层，基岩为白垩纪上统泥岩、砂岩，分述如下：式中，5mb0，利用幂级数法求解，并规定位移y，剪α＝（1）人工填土层：场地均有分布，为杂填土，杂色，松EI散，主要由粘性土、砖、碎砼等建筑垃圾组成；层厚0.80～力H，地基反力σ的方向与y轴正方向一致时为正，桩的右5.40m，平均厚度约2.50m。y（2）

8、冲积层：场地东侧内有一条古冲沟，呈NW－SE侧纤维受拉时M为正，反之为负。ϕ逆时针方向为负，顺向，宽约30m，场地冲积层顶板埋深0.80