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土压力与水压力

318 2021-05-11 14:41:29


支护结构的荷载效应包括下列各项∶

(1)土压力。

(2)静水压力、渗流压力、承压水压力。

(3)基坑开挖影响范围以内建、构筑物荷载,地面超载、施工荷载及邻近场地施工的影响。

(4)温度变化及冻胀对支护结构产生的影响。

(5)临水支护结构尚应考虑波浪作用和水流退落时的渗流力。

(6)作为永久结构使用时尚应按有关规定考虑相关荷载作用。

(7)基坑周边主干道交通运输产生的影响。

计算土压力标准值时,土的重度取平均值,土的强度指标取标准值。土的压力计算应符合下列规定∶

(1)按承载能力极限状态设计时,主动土压力、被动土压力可采用库仑或朗肯土压力理论计算。

(2)对支护结构水平位移有严格限制时,应按正常使用极限状态,采用静止土压力或按土体与支护结构相互作用原理设计,也可按地区经验确定。

作用于支护结构的土压力和水压力,对砂性士宜按水土分算;对黏性土宜按水土合算;也可按地区经验确定。

基坑工程采用止水帷幕并插入坑底下部相对不透水层时,基坑内外的水压力,可近似按静水压力计算。

当支护结构的位移不满足库仑或朗肯主、被动极限平衡状态条件时,作用在支护结构上的计算土压力和水压力,对砂性土宜按水土分算的原则计算,对黏性土宜按水土合算的原则计算。

主动土压力、被动土压力可采用库仑或朗肯土压力理论计算,当对支护结构水平位移有严格限制时,应采用静止土压力计算。

当按变形控制原则设计支护结构时,作用在支护结构的计算土压力可按支护结构与土体的相互作用原理确定,也可按地区可靠经验确定。

当地下水有渗流作用时,地下水的作用应通过渗流计算确定。

处于地下水位以下的水压力和土压力,按有效应力原理分析时,水压力与土压力是分开计算的。这种方法概念比较明确。但是在实际使用中,有时还存在一些困难,特别是黏性土在实际工程中孔隙水压力往往难以确定。因此,在许多情况下,往往采用总应力法计算土压力,即将水压力和土压力混合计算,各地对此都积累了一定的工程实践经验。然而,在这种方法中亦存在一些问题,如低估了水压力的作用,对这些复杂性必须有足够的认识。

通常,由于黏性土渗透性弱,地下水对土颗粒不易形成浮力,故宜采用饱和重度,用总应力强康指标水土合算,其计算结果中已包括了水压力的作用。但当支护结构与周围土层之间能形成水头时,仍应单独考虑水压力的作用。对地下水位以下的粉土、砂土、碎石土,由于其渗透性强,地下水对土颗粒可形成浮力,故宜采用水土分算。水压力可按静水压力计。

自然状态下的土体内水平向有效应力,可认为与静止土压力相等。土体侧向变形会改变其水平应力状态。最终的水平应力,随着变形的大小和方向可呈现出两种极限状态(主动极限平衡状态和被动极限平衡状态),支护结构处干主动极限平衡状态时,受主动十压力作用,是侧向土压力的最小值,通常,只需要较小的移动率 y/H(水平位移/墙体高度)即可达到,如表 4-3 所示。

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库仑土压力理论和朗肯土压力理论是工程中常用的两种经典土压力理论,无论用库仑理论或朗肯理论计算土压力,由于其理论的假设与实际工作情况有一定的出入,只能看作是近似的方法,与实测数据有-一定差异。一些试验结果证明,库仑十压力理论在计算主动十 压 力时,与实际较为接诉。在计算被动十 压 力时,其计算结果与实际相比,往往偏大。

静止土压力系数 。值随土体密实度、固结程度的增加而增加,当十层处干超压密状态时,K。值的增大尤为显著。静止土压力系数 Ko宜通过试验测定。当无试验条件时,对正常固结土也可按表 4-4 估算。

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