第一次作业深基坑工程技术.docx

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《深基坑工程技术》课程作业第1章 绪论

第2章支护结构设计与勘察要求

1、什么是基坑围护结构体系？

基坑围护结构体系有哪几部分组成？

答：

‘基坑围护结构体系’是错误的称呼。

‘基坑围护’是指一种施工安全措施，用于坑口安全防护的栏杆及彩条布，谈不上‘结构体系’！

‘深基坑的支护’是保证坑壁土体稳定不坍塌的支护结构，因工况不同而有不同的结构体系，不同的结构体系有不同的组成分。

楼主应指定某种结构型式的支护来问它的组成部分。

例如原土放坡喷射素混凝土面板、岩面喷射素混凝土面板、加钢筋网（或铁丝网）喷射混凝土面板、插筋（锚钉）混凝土面板、土钉面板墙、锚杆面板墙、悬臂桩支护、桩加锚杆（索）支护、钢板桩支护、内支撑支护、地下连续墙等等。

各有不同的组成部分。

2、基坑工程的安全等级是如何划分的？

答：

基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。

它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。

基坑支护体系是临时结构，在地下工程施工完成后就不再需要。

为了帮助相关人员进一步了解超深基坑工程实践情况，基本内容如下：

根据支护结构及周边环境对变形的适应能力和基坑工程对周边环境可能造成的危害程度，基坑工程划分为三个安全等级。

对于安全等级为一级、二级、三级的深基坑工程，工程重要性系数0γ分别取1.1、1.0、0.9。

3、深基坑工程设计应考虑哪些极限状态？

所包含的内容分别是什么？

答：

基坑工程设计应包括下列内容:

1支护结构体系的方案和技术经济比较;2基坑支护体系的稳定性验算;3支护结构的强度、稳定和变形计算;4地下水控制设计;5对周边环境影响的控制设计;6基坑土方开挖方案;7基坑工程的监测要求。

【条文说明】本条为强制性条文。

本条规定了基坑支护结构设计的基本原则，为确保基坑支护结构设计的安全，在进行基坑支护结构设计时必须严格执行。

基坑支护结构设计应从稳定、强度和变形等三个方面满足设计要求:

1稳定:

指基坑周围土体的稳定性，即不发生土体的滑动破坏，因渗流造成流砂、流土、管涌以及支护结构、支撑体系的失稳。

2强度:

支护结构，包括支撑体系或锚杆结构的强度应满足构件强度和稳定设计的要求。

3变形:

因基坑开挖造成的地层移动及地下水位变化引起的地面变形，不得超过基坑周围建筑物、地下设施的变形允许值，不得影响基坑工程基桩的安全或地下结构的施工。

基坑工程施工过程中的监测应包括对支护结构和对周边环境的监测，并提出各项监测要求的报值。

随基坑开挖，通过对支护结构桩、墙及其支撑系统的内力、变形的测试，掌握其工作性能和状态。

通过对影响区域内的建筑物、地下管线的变形监测，了解基坑降水和开挖过程中对其影响的程度，做出在施工过程中基坑安全性的评价。

本条文为基坑工程设计的基本要求，应严格执行。

4、基坑工程结构的设计荷载包括哪几种？

答：

1.静态作用不使结构或结构件产生加速度或产生加速度可以忽略不计.例如住宅或办公楼的楼面荷载等

2.动态作用使结构和结构件产生不可忽略的加速度.例如吊车设备振动；高空坠落物冲击作用等.

5、朗肯土压力理论有何假定条件？

适用范围包括哪些？

当土体内聚力c不变，而内摩擦角j增大时，其主动土压力系数Ka与被动土压力系数Kp将如何改变？

答：

朗金土压力理论的假设是墙为刚体、墙背竖直、光滑和填土面水平。

朗金土压力理论适用条件：

墙背垂直光滑，墙后填土水平；被动土压力强度sP计算公式为：

sP=γztan2（45°+j/2）+2C （tan45+j/2）,被动EP

为被动土压力强度sP分布图所围面积。

φ、C数值越大，sP越大， EP越大。

6、已知某混凝土挡墙，墙高H=6.0m，墙背直立、墙后填土面水平并有分布荷载q=10kPa，填土分为等厚的两层：

第一层填土重度

g1=19.0kN/m3，内聚力c1=10kPa，内摩擦角j1=16°；第二层填土重度

g2=17.0kN/m3，内聚力c2=0kPa，内摩擦角j2=25°。

计算作用在此挡土墙上的主动土压力，并绘制土压力分布图。

解：

因墙背竖直、光滑，填土面水平，符合朗肯土压力条件，故有

填土表面土压力强度为：

第一层底部土压力强度为：

第二层顶部土压力强度为：

第二层底部土压力强度为：

临界深度的计算：

由：

即：

解得：

墙后总侧压力为：

6、某基坑开挖深度6.0m，采用悬臂桩支护，桩长12.0m。

地质资料如下：

第一层填土，厚度2.0m，g1=18.0kN/m3，c1=21kPa，j1=12°；第二层粉质黏土，厚度5.6m，g2=19.6kN/m3，c2=28kPa，j2=16.5°；第三层粉细砂，未钻穿，g1=19.8kN/m3，c1=0，j1=32°；地面施工荷载q=10kPa。

试计算主动土压力和被动土压力的强度标准值。

解：

（1）参数计算

，

，

（2）水平荷载标准值的计算

1.临界深度确定：

a.假设临界深度位于第一层土中，则

b.令

得

2.水平荷载标准值的计算

a.基坑底面处水平荷载标准值（地表以下6.0m）

b.第二层土底面处水平荷载标准值（地表以下7.6m）

（注意：

基坑外侧竖向应力标准值的确定。

注意计算点位于开挖面以上以及位于开挖面以下的区别）

c.第三层土顶面处水平荷载标准值（地表以下7.6m）

d.悬臂桩支护结构底面处水平荷载标准值（地表以下12.0m）

（3）水平抗力的计算

由于所处土层为粉质黏土与粉砂，宜按下式计算

a.基坑底面处水平抗力标准值（地表以下6.0m）

b.第二层土底面处水平抗力标准值（地表以下7.6m）

c.第三层土顶面处水平抗力标准值（地表以下7.6m）

d.支护结构底面处处水平抗力标准值（地表以下12.0m）