基坑支护结构水压力分析-论文.pdf

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1、基坑支护结构水压力分析张加兴基坑支护结构水压力分析张力口兴(中铁第四勘察设计院集团有限公司城地院武汉430063)【摘要】基坑支护结构上水土压力计算分为水土分算和水土合算两种方法，在考虑地下水渗流的情况下，水土分算是合理可行的。还介绍了水压力的分布受土层分布、渗透系数和地下水边界远近等因素影响等情况。【关键词】水土分算水土合算渗透系数土层分布地下水实际工程中，由于基坑开挖导致坑内外存在水0引言头差而形成渗流，渗流的存在，不仅仅影响基坑周围地表沉降，而且引起坑内外的孔隙水压力和有效压近年来，随着社会经济和科学技术的迅猛发力发生改变，从而影响了围护结构上的水压力分布展，城市地下空

2、间正在被加速开发，如各种地下室、情况。大部分地区规范对于基坑支护结构水压力的地下商场以及地铁等交通设施。随着基坑设计理计算，只考虑静水压力情况，而没有考虑渗流水压力论和实践的发展，越来越多的基坑问题也渐渐引起情况，这与实际工程情况是不符合的。个别规范考人们的关注。其中，基坑支护结构上水压力的计算，虑了渗流水压力情况，并且给出了渗流水压力计算就是其中一个问题。图式，但是仍然无法反映真实的渗流水压力。对于支护结构水土压力的计算方法，分为水土在考虑渗流的情况下，对于水土分算，支护结分算和水土合算两种。建设部规范“规定，对于碎构上面的水压力分布取值是重点。水压力的分布石土和砂土，采用

3、水土分算；对于粉土和粘性土，采取决于渗流场的具体性质，而影响基坑渗流场的因用水土合算。针对砂土而言，人们对上述问题的认素有很多，比如土层分布、支护结构嵌固深度、各土识比较一致，采用有效应力强度指标，选用水土分层及支护结构的渗透性、地下水源远近等。算算法进行荷载计算，并不存在分歧；但是对于粘性土，则存在截然不同的观点和不同的处理方法。1目前支护结构水土压力的计算方法“水土合算”的计算结果更接近于实测值，但是算法机理不明确，通常会得出偏于不安全的计算结在实践工程中，如何考虑地下水作用一直存在果，并且还会混淆概念，弱化对水压力重要性及危两种认识。一种认为应该按照土的有效应力原理，害

4、性的认识；当没有足够的地区经验时应当慎用。对支护结构上的水压力和土压力分别计算0，这种“水土分算”算法，其理论依据是有效应力原方法适用于任何一种土类。另一种方法，对于透水理，理论上是完备的，但是实际应用中却常出现这性强的土类，采用水土分算方法；而对于透水性弱样一个问题，即水压力的计算结果与实测结果往往的土层，例如粉土和粘土，则应该采用合算的方法存在较大的出入，直接影响到水土分算的准确性。来计算，土的重度取饱和重度，土的抗剪强度取总水压力计算结果与实测结果有差别的主要原因在应力参／l丁法刀厉石。于，一般设计时采用的水压力计算图式与实际上支之：护结构上的水压力分布情况不相符合。(

5、1二的有效应力铁道勘测与设计1014(5)一謦道勘性土中的水压力产生和变化有滞后过土合算是可取的；但是由于基坑渗流的存在，水土合算的结果却是大不相同，引起的结算结果也有很大的区别。因此，对于任何土类，采取水土分算才是比较合理的。2几种常见水压力图式的对比在基坑支护结构的水压力计算时，有着以下几种计算图式。jj，I，I／＼，抑+】’两

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7、图1经典静水压力图式图2倒三角型图式图3改进的倒三角型图式2．1经典静水压力图式支护结构底部位置的土层的渗透系数比上层土的把基坑内外两侧的水压力按照静水压力来考渗透系数大时，底部会存在类似倒梯形渗流水压力虑，如图1所示。模型的梯脚分布

8、，此时采用倒三角模型与实际情况基坑两侧总水压力为是不符合的。'1=寺h+hH=y~h(÷+m(1)2．3改进的倒三角型图式如图3所示，考虑渗流作用情况下水压力分布。这种计算图式没有考虑支护结构渗透性，当支基坑两侧总水压力为护结构刚到达底部弱透水层层顶时，由于支护结构阻隔了坑内外的地下水流动，采用静水压力模型是(((3)合理的。但是大多数情况下，在支护结构底部，左右该图式对非均质土层基坑工程及边坡工程均两侧的水压力不一样，这种图式不符合水压力规律。适用n】。2．2倒三角型图式汤连生等人做过分析，以上三种图式的计算结如图2所示，在第一种方法的基础上，认为加果差别很大。大开挖侧底部

9、水压力，使得底部左右侧水压力相等。基坑两侧总水压力为3影响基坑水压力的几个因素研究P吡y日(十m(2)由上述结论可见，考虑地下水渗流计算的水压这种计力，更能符合实际情况。然而，上述图示的假设都起的损耗，是发生于均质土层中。而实际工程的地质情况却__铁道勘一喜4结语基坑支护结构水土压力计算的两类方法．水土分算和水土合算，在不考虑渗流情况下，都是可取的；但是考虑渗流影响的时候，对于任何土类，用水土分算才是合理正确的。现行规范对弱渗透性土近似用水土合算，结果偏于保守。本文在水土分算的前提下将水压力单独加以研究