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冠梁侧向刚度估算简图

式中：

K——冠梁刚度估算值（MN/m）；

a——桩、墙位置（m）；

一般取L长度的一半（最不利位置，从挠度的角度讲，梁中心的挠度最大）。

L——冠梁长度（m）；

如有内支撑，取内支撑间距；

如无内支撑，取该边基坑边长。

EI——冠梁截面抗弯刚度（MN.m2）；

其中I表示截面对x轴的惯性矩（软件自动计算）。

注：

冠梁的截面惯性矩I为IX，《软件说明》中对此值的说明有误，后续将纠正。

5、土层信息

需要输入的土层信息

1）土层厚度；

2）土层的重度（γ=KN/M³

）；

3）土的粘聚力（Cm=KPa）；

4）土体的内摩擦角（Φ=°

5）与锚固体的摩擦阻力（也叫做极限粘结强度标准值——qsik=KPa）；

6）填写土层信息时，土体一般采用水土合算，中砂、卵石采用分算。

6、土体的弹性抗力系数

地基弹性系数的物理意义是土体在受到压力时，地基对压力的单位体积上的土体抗力值，单位kn/m3。

而地基的体积抗力随深度的增大而增大，故就产生了地基弹性抗力系数的比例系数m，至于m的取值可以查建筑基坑支护技术规程；

摘自建筑基坑支护技术规程：

{4.1.6土的水平反力系数的比例系数（m）宜按桩的水平荷载试验及地区经验取值，缺少试验和经验时，可按下列经验公式计算：

m-------4.1.6

m-土的水平反力系数的比例系数（MN／M4）;

c、—一土的粘聚力（kPa。

）、内摩擦角（°

），按本规程第3.1.14条的规定确定；

对多层土，按不同土层分别取值；

-一挡土构件在坑底处的水平位移量（mm），当此处的水平位移不大于lOmm时，可取=lOmm。

}；

K法、M法、C法其实是指土体的弹性抗力系数来讲的，是对弹性抗力系数大小的假定，弹性抗力系数是定值（K法），随着深度线性变化（M法）还是随着深度非线性变化（C法），这个依据基坑所处位置的图层情况来定，同时还需要注意的是，基坑支护结构底端还存在自由端、铰接、固端等几种情况，需要依据情况把握，很多教科书对此都有论述，可以参考龙驭球先生的《弹性地基梁》；

如果土层为土体或强风化岩一般采用M法，岩石一般用K法。

7、内插法

8、整体计算例题

9、土钉墙

土钉墙锚杆的间距一般不超过2M；

10、稳定性验算安全系数的运用

4.2.1悬臂式支挡结构的嵌固深度应符合下列嵌固稳定性的要求（图4.2.1）：

（4.2.1）

Kem──嵌固稳定安全系数；

安全等级为一级、二级、三级的悬臂式支挡结构，Kem分别不应小于1.25、1.2、1.15；

Eak、Epk──基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力合力的标准值（kN）；

za1、zp1──基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力合力作用点至挡土构件底端的距离（m）。

图4.2.1悬臂式结构嵌固稳定性验算

4.2.2单层锚杆和单层支撑的支挡式结构的嵌固深度应符合下列嵌固稳定性的要求（图4.2.2）：

（4.2.2）

安全等级为一级、二级、三级的锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构，Kem分别不应小于1.25、1.2、1.15；

za2、zp2──基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力合力作用点至支点的距离（m）。

图4.2.2单支点锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构的嵌固稳定性验算

4.2.3锚拉式、悬臂式和双排桩支挡结构应按下列规定进行整体稳定性验算：

1锚拉式支挡结构的整体稳定性可采用圆弧滑动条分法进行验算；

2采用圆弧滑动条分法时，其整体稳定性应符合下列规定（图4.2.3）：

（4.2.3-1）

（4.2.3-2）

Ks──圆弧滑动整体稳定安全系数；

安全等级为一级、二级、三级的锚拉式支挡结构，Ks分别不应小于1.35、1.3、1.25；

Ks，i──第i个滑动圆弧的抗滑力矩与滑动力矩的比值；

抗滑力矩与滑动力矩之比的最小值宜通过搜索不同圆心及半径的所有潜在滑动圆弧确定；

cj、j──第j土条滑弧面处土的粘聚力（kPa）、内摩擦角（°

），按本规程第3.1.14条的规定取值；

bj──第j土条的宽度（m）；

θj──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角（°

lj──第j土条的滑弧段长度（m），取lj＝bj/cosθj；

qj──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值（kPa）；

ΔGj──第j土条的自重（kN），按天然重度计算；

uj──第j土条在滑弧面上的孔隙水压力（kPa）；

基坑采用落底式截水帷幕时，对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土，在基坑外侧，可取uj＝γwhwa，j，在基坑内侧，可取uj＝γwhwp，j；

在地下水位以上或对地下水位以下的粘性土，取uj＝0；

γw──地下水重度（kN/m3）；

hwa，j──基坑外地下水位至第j土条滑弧面中点的垂直距离（m）；

hwp，j──基坑内地下水位至第j土条滑弧面中点的垂直距离（m）；

R’k，k──第k层锚杆对圆弧滑动体的极限拉力值（kN）；

应取锚杆在滑动面以外的锚固体极限抗拔承载力标准值与锚杆杆体受拉承载力标准值（fptkAp或fykAs）的较小值；

锚固体的极限抗拔承载力应按本规程第4.7.4条的规定计算，但锚固段应取滑动面以外的长度；

αk──第k层锚杆的倾角（°

sx，k──第k层锚杆的水平间距（m）；

ψv──计算系数；

可按ψv＝0.5sin（θk＋αk）tan取值,此处，为第k层锚杆与滑弧交点处土的内摩擦角。

对悬臂式、双排桩支挡结构，采用公式（4.2.3-2）时不考虑项。

当挡土构件底端以下存在软弱下卧土层时，整体稳定性验算滑动面中尚应包括由圆弧与软弱土层层面组成的复合滑动面。

图4.2.3圆弧滑动条分法整体稳定性验算

1－任意圆弧滑动面；

2－锚杆

4.2.4锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构，其嵌固深度应满足坑底隆起稳定性要求，抗隆起稳定性可按下列公式验算（图4.2.4-1、4.2.4-2）：

（4.2.4-1）

（4.2.4-2）

（4.2.4-3）

Khe──抗隆起安全系数；

安全等级为一级、二级、三级的支护结构，Khe分别不应小于1.8、1.6、1.4；

γm1——基坑外挡土构件底面以上土的重度（kN/m3）；

对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度；

对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；

γm2——基坑内挡土构件底面以上土的重度（kN/m3）；

D——基坑底面至挡土构件底面的土层厚度（m）；

h──基坑深度（m）；

q0──地面均布荷载（kPa）；

Nc、Nq——承载力系数；

c、──挡土构件底面以下土的粘聚力（kPa）、内摩擦角（°

），按本规程第3.1.14条的规定取值。

图4.2.4-1挡土构件底端平面下土的抗隆起稳定性验算

当挡土构件底面以下有软弱下卧层时，挡土构件底面土的抗隆起稳定性验算的部位尚应包括软弱下卧层，公式（4.2.4-1）中的γm1、γm2应取软弱下卧层顶面以上土的重度（图4.2.4-2），D应取基坑底面至软弱下卧层顶面的土层厚度。

悬臂式支挡结构可不进行抗隆起稳定性验算。

图4.2.4-2软弱下卧层的抗隆起稳定性验算

4.2.5锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构，当坑底以下为软土时，尚应按图4.2.5所示的以最下层支点为转动轴心的圆弧滑动模式按下列公式验算抗隆起稳定性：

（4.2.5）

KRL──以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定安全系数；

安全等级为一级、二级、三级的支挡式结构，KRL分别不应小于2.2、1.9、1.7。

cj、j──第j土条在滑弧面处土的粘聚力（kPa）、内摩擦角（°

ΔGj──第j土条的自重（kN），按天然重度计算。

图4.2.5以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性验算

4.2.6基坑采用悬挂式截水帷幕或坑底以下存在水头高于坑底的承压含水层时，应按本规程附录C的规定进行地下水渗透稳定性验算。

4.2.7挡土构件的嵌固深度除应满足本规程第4.2.1～4.2.6条的规定外，对悬臂式结构，尚不宜小于0.8h；

对单支点支挡式结构，尚不宜小于0.3h；

对多支点支挡式结构，尚不宜小于0.2h；

此处，h为基坑深度。

11、支锚刚度（--锚杆的水平支锚刚度；

MN/m）如何确定

答：

有四种方法：

①试验方法

②用户根据经验输入

③公式计算方法（见规程附录）

④软件计算。

具体做法是先凭经验假定一个值，然后进行内力计算、锚杆计算得到一个刚度值，系统可自动返回到计算条件中，再算；

通过几次迭代计算，直到两个值接近即可，一般迭代2~3次即可。

12、弯矩的定义

轴力，是指轴横截面上所作用的截面法向力的合力，可以简化至截面的轴线上，作用点即为该截面的杆件轴线通过点，方向为该点的轴线切线的方向。

弯矩是杆件的端部力乘以作用长度,比如说一个悬壁梁,当梁端力为2N,梁长为3M,刚固端弯矩为-6KN.M,而梁的跨中弯矩为-3KN.M,按这个主法可以简单算,不过更深的算法要见《材料力学》了，正负是上部受拉为负，下部受拉为正。

图中ab梁一端固定,另一端简支,其弯矩图的正负弯矩在c点转折,若将ab梁在c点切断,并于c点置一自由支承,形成ac梁,则梁上的弯矩将保持不变,即称ac梁为ab梁上ac段的“等值梁”。

ac梁为静定结构,可按静力平衡条件求解ac梁段的内力。

13、