问答题
某三级基坑深6m，嵌固深度3m，土的ψ＝ 30°，c＝0，γ＝18kN/m3，支护桩直径0.6m，前后排桩间距sy＝1.5m(sy≥2d)，排桩中心距sx＝1.2m(sx≤2d)，前、后排连梁宽bL＝0.6m(≥1d)，高度hL＝0.5m(≥0.8d)，试验算支护桩抗倾覆稳定性。
【正确答案】
【答案解析】土压力计算
Ka＝0.33，Kp＝3
后排桩主动土压力强度
ec＝11.9kPa
e＇c=14.1kPa
eD＝55.7kPa
前排桩嵌固段的被动土压力强度
ps，i＝ks,zyz+ps0,i，ks,z＝mi(z-h＇)
式中：Ps,i--深度z处第i层土的土抗力；
ks,z——深度z处第i层土的水平抗力系数；
yz——深度z处挡土构件的水平位移；
Ps0,i——深度z处第i层土的土抗力初始值；
mi——深度z处第i层土的水平抗力系数比例系数；
z——计算点距地面的深度；
h＇——基坑开挖深度。
式中：△——基坑底面水平位移，取△＝10mm。
土抗力初始值
ks,z＝mi(z-h＇)＝mi×3＝15MN/m4×3m＝45MN/m3
桩端 ps.i＝ks,zyz+ps0,i＝45×yz+17.82
设yz＝5mm＝5×10-3m
ps,i＝45×103×5×10-3+17.82＝225+17.82＝242.85kPa
桩端被动土压力强度
ep＝γhKp＝18×3×3＝162kPa
ps,i＝242.8kPa＞ep＝162kPa，取ps,i＝162kPa，计算抗倾覆稳定性。
(2)抗倾覆嵌固稳定性验算
γovMa≤Mp+MG
式中：γov——抗倾覆的嵌固稳定性安全系数，一、二、三级基坑分别为γov＝1.3、1.2和1.1；
Ma——主动土压力作用下的倾覆力矩；
Mp——被动土压力作用下的抗倾覆力矩；
MG——双排桩及桩间土自重作用下的抗倾覆力矩；
Ea＝256kN
Ea作用位置
γovEaha＝1.1×256×3＝844.8kN·m
Ephp＝243×1＝243kN·m
不稳定，应加长嵌固段深度。
Ka＝0.33，Kp＝3
后排桩主动土压力强度
ec＝11.9kPa
e＇c=14.1kPa
eD＝55.7kPa
前排桩嵌固段的被动土压力强度
ps，i＝ks,zyz+ps0,i，ks,z＝mi(z-h＇)
式中：Ps,i--深度z处第i层土的土抗力；
ks,z——深度z处第i层土的水平抗力系数；
yz——深度z处挡土构件的水平位移；
Ps0,i——深度z处第i层土的土抗力初始值；
mi——深度z处第i层土的水平抗力系数比例系数；
z——计算点距地面的深度；
h＇——基坑开挖深度。
式中：△——基坑底面水平位移，取△＝10mm。
土抗力初始值
ks,z＝mi(z-h＇)＝mi×3＝15MN/m4×3m＝45MN/m3
桩端 ps.i＝ks,zyz+ps0,i＝45×yz+17.82
设yz＝5mm＝5×10-3m
ps,i＝45×103×5×10-3+17.82＝225+17.82＝242.85kPa
桩端被动土压力强度
ep＝γhKp＝18×3×3＝162kPa
ps,i＝242.8kPa＞ep＝162kPa，取ps,i＝162kPa，计算抗倾覆稳定性。
(2)抗倾覆嵌固稳定性验算
γovMa≤Mp+MG
式中：γov——抗倾覆的嵌固稳定性安全系数，一、二、三级基坑分别为γov＝1.3、1.2和1.1；
Ma——主动土压力作用下的倾覆力矩；
Mp——被动土压力作用下的抗倾覆力矩；
MG——双排桩及桩间土自重作用下的抗倾覆力矩；
Ea＝256kN
Ea作用位置
γovEaha＝1.1×256×3＝844.8kN·m
Ephp＝243×1＝243kN·m
不稳定，应加长嵌固段深度。