1、理正巖土計算系列理正巖土計算系列基坑支護簡介簡介 基本參數和操作基本參數和操作 常見問題常見問題 3簡介l單元計算單元計算-10種規范種規范-計算方法計算方法l經典法經典法l彈性法：全量法、增量法彈性法：全量法、增量法-支護類型支護類型l排樁、連續墻、水泥土墻、土釘、放坡、雙排樁排樁、連續墻、水泥土墻、土釘、放坡、雙排樁l整體計算整體計算-支護結構的真三維有限元分析支護結構的真三維有限元分析4簡介常用支護形式l排樁排樁l連續墻連續墻-鋼筋混凝土連續墻鋼筋混凝土連續墻-鋼板樁鋼板樁l水泥土墻水泥土墻-格構式水泥土墻格構式水泥土墻-墻中有樁墻中有樁-SMW工法工法l放坡放坡l土釘土釘-土釘土釘+錨

2、桿錨桿+坡前樁坡前樁l雙排樁雙排樁-計算模型計算模型5單元計算基本信息l基本信息基本信息-內力計算方法內力計算方法-規范規程和基坑等級規范規程和基坑等級-尺寸參數尺寸參數l嵌固深度計算嵌固深度計算-冠梁參數冠梁參數l冠梁剛度估算冠梁剛度估算-水平集中力水平集中力-放坡放坡l交互臺寬和坡高，坡度自交互臺寬和坡高，坡度自動生成動生成-超載超載l均布荷載均布荷載l分布荷載分布荷載l三角形荷載三角形荷載l建筑物荷載（北京規范）建筑物荷載（北京規范）基坑等級基坑等級尺寸參數尺寸參數冠梁參數冠梁參數6單元計算專題：嵌固深度l滿足要求滿足要求-力矩平衡或整體穩；抗滲穩定；構造要求。力矩平衡或整體穩；抗滲穩定

3、；構造要求。71.1.確定彎矩零點：水平荷載標準值確定彎矩零點：水平荷載標準值= =水平水平抗力標準值抗力標準值2.2.計算支點力計算支點力3.3.計算嵌固深度計算嵌固深度l力矩平衡力矩平衡-基坑規程基坑規程4.1.1；-懸臂和單支點的排樁連續墻；懸臂和單支點的排樁連續墻；單元計算專題：嵌固深度計算嵌固深度的安全系數嵌固深度的安全系數; ;系統默認規范值系統默認規范值1.2;1.2;基坑規程中取值也是基坑規程中取值也是1.21.2。8單元計算專題：嵌固深度計算l抗滲穩定抗滲穩定-基坑規程基坑規程4.1.3；-當基坑底為當基坑底為碎石土或砂土碎石土或砂土、基坑內排水且作用有、基坑內排水且作用有滲

4、流水壓力滲流水壓力時，要滿足抗滲透穩定條件。時，要滿足抗滲透穩定條件。- -式中，式中，1.2為抗滲嵌固系數；為抗滲嵌固系數；l構造要求構造要求-基坑規程基坑規程4.1.2；-懸臂式及單支點，懸臂式及單支點，hd0.3h（h基坑深度）；基坑深度）；-多支點支護結構，多支點支護結構， hd0.2h；l整體穩定整體穩定-圓弧滑動簡單條分法，基坑規程附錄圓弧滑動簡單條分法，基坑規程附錄A；9單元計算專題：冠梁剛度計算冠梁側向剛度估算公式：冠梁側向剛度估算公式： 式中：式中：K K 冠梁剛度估算值；冠梁剛度估算值；a a樁、墻位置；一般取樁、墻位置；一般取L L長度的一半（最不利位置）。長度的一半（最

5、不利位置）。L L冠梁長度；如有內支撐，取內支撐間距；如無內支撐，取該邊基坑冠梁長度；如有內支撐，取內支撐間距；如無內支撐，取該邊基坑邊長。邊長。EIEI冠梁截面抗彎剛度；其中冠梁截面抗彎剛度；其中I I表示截面對表示截面對x x軸的慣性矩。軸的慣性矩。223aLaEILK10單元計算土層信息l土層參數土層參數-可設坑內加固土；可設坑內加固土；-降水深度可隨開挖變化；降水深度可隨開挖變化；-可分層指定彈性計算方法；可分層指定彈性計算方法；-土層物理參數；土層物理參數；-水下物理參數如無條件做試驗，可根據經驗折減；水下物理參數如無條件做試驗，可根據經驗折減；-水土分算與合算；水土分算與合算；-如

6、無試驗或經驗數據，如無試驗或經驗數據，m值可用基坑規程公式計算，軟件提值可用基坑規程公式計算，軟件提供計算工具；供計算工具；11單元計算支錨信息l支錨信息支錨信息-支錨類型：錨桿、錨索和內撐；支錨類型：錨桿、錨索和內撐；-支錨剛度支錨剛度l錨桿錨桿試驗值、經驗值、基坑規程附錄試驗值、經驗值、基坑規程附錄c公式、軟件迭代；公式、軟件迭代；l內撐內撐交互，可用基坑規程附錄交互，可用基坑規程附錄c公式，但有適用條件；公式，但有適用條件；-材料抗力材料抗力l錨桿錨桿如進行錨桿設計，軟件可計算；如進行錨桿設計，軟件可計算；l內撐內撐交互；交互；-工況信息工況信息l可模擬拆撐、逆做、加樓板等；可模擬拆撐、

7、逆做、加樓板等；12l錨桿剛度錨桿剛度-四種方法：試驗方法；用戶根據經驗輸入；公式計算方法四種方法：試驗方法；用戶根據經驗輸入；公式計算方法（建筑基坑支護規程建筑基坑支護規程JGJ120-99附錄附錄C）；軟件計算。）；軟件計算。 l支撐剛度（舉例說明）支撐剛度（舉例說明）-S支撐水平間距；支撐水平間距；Sa計算寬度，排樁用樁間距，地下連續墻用計算寬度，排樁用樁間距，地下連續墻用1ssLEAkaT2內支撐的剛度內支撐的剛度30MN/m，兩種輸入方法：，兩種輸入方法：第一種按照實際情況輸入第一種按照實際情況輸入 水平間距水平間距4m，支撐剛度剛度，支撐剛度剛度30MN/m；第二種按計算單元輸入第

8、二種按計算單元輸入 水平間距水平間距2m，支撐剛度剛度，支撐剛度剛度15MN/m；適用條件：基坑周邊支護結構荷載相同，適用條件：基坑周邊支護結構荷載相同，對撐，剛度大，等間距對撐，剛度大，等間距單元計算專題：剛度和抗力13單元計算專題：剛度和抗力l錨桿材料抗力錨桿材料抗力-影響抗傾覆和整體穩定計算影響抗傾覆和整體穩定計算-計算時取該值和錨固力二者之中較小值計算時取該值和錨固力二者之中較小值-如果進行了錨桿計算，則程序將根據錨桿計算的配筋結果自動計如果進行了錨桿計算，則程序將根據錨桿計算的配筋結果自動計算抗拉力算抗拉力l內撐材料抗力內撐材料抗力-影響抗傾覆和整體穩定計算影響抗傾覆和整體穩定計算c

9、AfT yAfT 與內撐長細比有關的調整系數與內撐長細比有關的調整系數結構手冊結構手冊與工程形式有關的調整系數與工程形式有關的調整系數經驗調整經驗調整抗壓強度設計值抗壓強度設計值14剛度剛度材料抗力材料抗力錨桿錨桿錨索錨索試驗方法；試驗方法；用戶經驗；用戶經驗；公式計算，基坑規程附錄公式計算，基坑規程附錄C.1;C.1;軟件計算，軟件根據配筋結果自動軟件計算，軟件根據配筋結果自動計算錨桿剛度；計算錨桿剛度；材料抗力材料抗力= =配筋面積配筋面積鋼筋強鋼筋強度設計值度設計值內撐內撐用戶交互，可用基坑規程附錄用戶交互，可用基坑規程附錄C.2C.2的的公式計算（只適用于對撐）；公式計算（只適用于對撐

10、）；材料抗力材料抗力= =內撐截面積內撐截面積內撐內撐材料抗壓強度設計值材料抗壓強度設計值與工程與工程形式有關的調整系數形式有關的調整系數 與內與內撐長細比有關的調整系數撐長細比有關的調整系數注：注：1.1.錨桿與錨索的區別在于，前者用鋼筋，后者用鋼絞線；錨桿與錨索的區別在于，前者用鋼筋，后者用鋼絞線；2.2.錨桿錨索受拉，內撐受壓，所以計算材料抗力時，錨桿錨索錨桿錨索受拉，內撐受壓，所以計算材料抗力時，錨桿錨索 用抗拉強度設計值，內撐用抗壓強度設計值；用抗拉強度設計值，內撐用抗壓強度設計值；3.3.剛性鉸的剛度無限大，可用來模擬剛性樓板；剛性鉸的剛度無限大，可用來模擬剛性樓板；4.4.樓板也

11、可用內撐模擬。樓板也可用內撐模擬。單元計算專題：剛度和抗力15單元計算專題：工況l全量法全量法-軟件自動生成，可設置地下室層數及層高控制拆撐的參數；軟件自動生成，可設置地下室層數及層高控制拆撐的參數；-當自動生成拆撐工況時，深度在本層地下室頂板以下的錨桿當自動生成拆撐工況時，深度在本層地下室頂板以下的錨桿和內撐，將被拆掉；和內撐，將被拆掉；-樓板用剛性鉸來模擬，剛度無限大；樓板用剛性鉸來模擬，剛度無限大；l增量法增量法-用戶交互；用戶交互；-可以調整可以調整“開挖開挖”，“加撐加撐”，“拆撐拆撐”，“剛性鉸剛性鉸”的位的位置和順序；置和順序；-樓板可用剛性鉸模擬，也可用內撐模擬；樓板可用剛性鉸

12、模擬，也可用內撐模擬；-如涉及到如涉及到“換撐換撐”或用內撐模擬樓板，需先確定施工順序及或用內撐模擬樓板，需先確定施工順序及內撐位置，在內撐位置，在“支錨信息支錨信息”中把所有內撐按深度順序交互完中把所有內撐按深度順序交互完整，加撐中的順序可以靈活指定。整，加撐中的順序可以靈活指定。16單元計算專題：工況l例例1：拆撐做樓板：拆撐做樓板-10m的基坑的基坑-在基坑頂面以下在基坑頂面以下-3.5m和和-7.0m各設一道內撐，超挖各設一道內撐，超挖0.5m-地下室底板和頂板標高分別為地下室底板和頂板標高分別為-8m和和-4.5ml例例2：換撐做樓板：換撐做樓板-8m的基坑的基坑-在基坑頂面在基坑頂

13、面-4m處設一道內撐，超挖處設一道內撐，超挖0.5m-地下室底板和頂板的標高分別為地下室底板和頂板的標高分別為-7m和和-3.5m-在在-2m換加一道內撐。換加一道內撐。17單元計算計算項目內力位移計算內力位移計算樁配筋計算樁配筋計算錨桿計算錨桿計算剛度折減系數：默認值剛度折減系數：默認值0.85是參照是參照建筑樁基規范建筑樁基規范JGJ94-94第第53頁頁公式中的系數公式中的系數18單元計算內力位移支反力：支反力：錨桿或內錨桿或內撐的內力撐的內力標準值。標準值。藍色：彈性法；紅色：經典法藍色：彈性法；紅色：經典法雙排樁特殊雙排樁特殊查看土壓力查看土壓力中中的土壓力是單的土壓力是單位米的；位

14、米的；工況圖工況圖中的土中的土壓力是實際寬壓力是實際寬度的；度的；如果樁間距是如果樁間距是1米時，兩者米時，兩者一樣。一樣。地表沉降曲線三種計算方法出自地表沉降曲線三種計算方法出自基坑工基坑工程手冊程手冊p215。19單元計算樁配筋計算經典法和經典法和彈性法的彈性法的切換。切換。上：基坑上：基坑內外側內內外側內力的最大力的最大值；值；下：最大下：最大值對應的值對應的深度。深度。樁身配筋樁身配筋可以分段。可以分段。計算值：軟件計算出來的內力標準值；計算值：軟件計算出來的內力標準值；設計值：設計值設計值：設計值=計算值計算值折減系數折減系數分項系數分項系數基坑側壁重要性系數；基坑側壁重要性系數；實

15、用值：可取計算值，也可根據經驗調整。實用值：可取計算值，也可根據經驗調整。20單元計算樁配筋計算此處內力此處內力為錨桿的為錨桿的水平水平方向方向內力內力在此界面修改參數后，需點擊在此界面修改參數后，需點擊“重新計算重新計算”，軟件才會按照修改后的參數進行后續計算。軟件才會按照修改后的參數進行后續計算。dHPB235DHRB335EHRB400FRRB400例如例如1E18一根直徑為一根直徑為18的三級鋼。的三級鋼。經典法和彈經典法和彈性法的切換。性法的切換。21單元計算數據和結果的保存數據存盤到數據存盤到文件文件：保存：保存輸入的原始輸入的原始數據。數據。可將典型例可將典型例題存入模板題存入模

16、板庫，如常做庫，如常做某一地區的某一地區的工程，可保工程，可保存模板，使存模板，使建模更方便。建模更方便。22單元計算數據和結果的保存圖：圖：可存成可存成dxfdxf文件；文件；計算書：計算書：包括原始條件和計算結果；包括原始條件和計算結果；可存成可存成rtfrtf文件，用文件，用wordword打開，打開，或存成或存成txttxt文本文件；文本文件；23基坑整體復雜基坑復雜基坑計算結果計算結果整體模型整體模型24基坑整體單元與整體的區別單元計算單元計算整體計算整體計算計算對象計算對象二維二維單樁或單位寬度支護結構單樁或單位寬度支護結構三維三維整個基坑支護結構整個基坑支護結構 計算方法計算方法

17、經典方法和彈性方法（全經典方法和彈性方法（全量法和增量法）量法和增量法） 有限元方法有限元方法 （全量法）（全量法）考慮因素考慮因素支撐剛度不易確定支撐剛度不易確定 可考慮周圍桿件對支撐結構可考慮周圍桿件對支撐結構剛度的影響剛度的影響 計算結果計算結果支護結構的內力、位移、支護結構的內力、位移、配筋結果、錨桿計算、穩配筋結果、錨桿計算、穩定計算等結果；定計算等結果；不進行內撐梁的設計。不進行內撐梁的設計。支護結構、內撐結構的內力、支護結構、內撐結構的內力、位移、配筋結果；位移、配筋結果；無支護構件的錨桿計算和穩無支護構件的錨桿計算和穩定計算。定計算。 25基坑整體計算模型l采用空間整體協同有限

18、元計算方法，考慮了支護結構、采用空間整體協同有限元計算方法，考慮了支護結構、內支撐結構及土空間整體協同作用的線彈性有限元分內支撐結構及土空間整體協同作用的線彈性有限元分析方法。析方法。l計算模型計算模型-主動側土體簡化成主動土壓力主動側土體簡化成主動土壓力-被動側開挖面以下的土體簡化成水平彈簧被動側開挖面以下的土體簡化成水平彈簧-支護結構有限元剖分支護結構有限元剖分l與通用有限元軟件的比較與通用有限元軟件的比較-支持國內多種規范支持國內多種規范-建模方便、操作簡單，節省前處理的時間建模方便、操作簡單，節省前處理的時間-計算結果符合設計要求計算結果符合設計要求26基坑整體設計流程27基坑整體方案

19、設計l支撐道數支撐道數-冠梁層以下的內支撐道數冠梁層以下的內支撐道數l冠梁層標高冠梁層標高-冠梁層內支撐的標高冠梁層內支撐的標高l地下室層數地下室層數-可控制拆撐工況可控制拆撐工況l方案導入導出方案導入導出-數據備份和方案交流數據備份和方案交流基坑整體網線布置軟件軟件 線型線型 顏色顏色 單位單位讀入格式讀入格式 滲流滲流邊坡邊坡 LineLine線線 無要求無要求 m mdxfdxf（ R12 R12 、20042004、20062006、20102010） 邊坡邊坡滑坍滑坍 PlinePline線線 滑面線滑面線yellowyellow黃色黃色坡面線坡面線greengreen綠色綠色水面線

20、水面線blueblue藍色藍色m mdxfdxf（R12R12）20042004及以上版本都不及以上版本都不行行 軟基軟基 LineLine線線 無要求無要求 可選可選dxfdxf（20042004、20102010）此處讀入僅為地面以此處讀入僅為地面以上的堤壩部分，所以上的堤壩部分，所以底部要平齊底部要平齊 基坑基坑 可用直線、弧線；可用直線、弧線；不能用圓、矩形、不能用圓、矩形、構造線、多段線。構造線、多段線。無要求無要求 可選可選 dxfdxf（20042004、20102010） 29分區數據對整體計算的影響分區數據對整體計算的影響 大部分影響大部分影響 少數參數對整體計算沒有影響少數

21、參數對整體計算沒有影響 計算方法的選擇計算方法的選擇 規范的選擇規范的選擇 冠梁信息冠梁信息分區數據的計算分區數據的計算 可以計算嵌固深度可以計算嵌固深度 數據存盤，在單元計算中打開，輸入支錨信息，計算，出計數據存盤，在單元計算中打開，輸入支錨信息，計算，出計算書算書分區地面高程分區地面高程 坑中坑坑中坑基坑整體支護布置30基坑整體標高系統l標高系統可以地面為標高系統可以地面為0，也可按照實際的海拔高程。，也可按照實際的海拔高程。-統一體系；統一體系；-支護類型里面樁（墻）頂標高是相對該單元的地面而言；其支護類型里面樁（墻）頂標高是相對該單元的地面而言；其余的標高都是相對本工程的余的標高都是相

22、對本工程的0而言；而言；-坑內坑；坑內坑；l冠梁層標高和支撐層標高冠梁層標高和支撐層標高-軸線的標高；軸線的標高；l坑中坑的標高系統坑中坑的標高系統31外坑內坑外坑外坑內坑土層基坑基坑至少需要至少需要3種支護分區種支護分區至少需要至少需要2種支護分區種支護分區至少需要至少需要1種支護分區種支護分區基坑整體標高系統32基坑整體內撐布置注意：注意：材料與截面要匹配；材料與截面要匹配；修改截面和材料時一定要進入修改截面和材料時一定要進入“從庫中選取從庫中選取”，不能在，不能在“描述中修改描述中修改”。構件：冠梁腰梁、內撐、立柱、斜撐、錨桿；構件：冠梁腰梁、內撐、立柱、斜撐、錨桿；33l基坑整體計算可

23、以加錨桿，但不基坑整體計算可以加錨桿，但不進行錨桿設計進行錨桿設計，只是在整體計，只是在整體計算中考慮錨桿的剛度；算中考慮錨桿的剛度；l錨桿只能加在冠梁或者腰梁上；錨桿只能加在冠梁或者腰梁上；l加錨桿時需輸入錨桿間距和錨桿剛度，因為基坑整體不做錨桿加錨桿時需輸入錨桿間距和錨桿剛度，因為基坑整體不做錨桿設計，所以用戶需在整體計算前知道錨桿的配筋等參數，通過設計，所以用戶需在整體計算前知道錨桿的配筋等參數，通過試驗或者基坑規程附錄試驗或者基坑規程附錄C的計算公式得到錨桿的剛度；的計算公式得到錨桿的剛度；l整體計算不能考慮錨桿的預加力；整體計算不能考慮錨桿的預加力；l整體計算的結果中沒有給出錨桿的內

24、力，如需要此數值，可近整體計算的結果中沒有給出錨桿的內力，如需要此數值，可近似計算，即用該點的位移乘以錨桿剛度，如果是預應力錨桿，似計算，即用該點的位移乘以錨桿剛度，如果是預應力錨桿，可簡單的把預加力可簡單的把預加力+錨桿剛度錨桿剛度*支點位移，作為錨桿內力控制值。支點位移，作為錨桿內力控制值。基坑整體錨桿相關內容34一一.工具箱校核深基坑整體的計算結果的校核工具箱校核深基坑整體的計算結果的校核校核時注意點位：校核時注意點位：1.1.基坑內撐梁是按基坑內撐梁是按壓彎構件壓彎構件計算，因此校核時應該用計算，因此校核時應該用工具箱中柱截面。工具箱中柱截面。2.2.由于基坑輸出計算書中是梁的某個斷面

25、，因此柱截面校核時，選擇由于基坑輸出計算書中是梁的某個斷面，因此柱截面校核時，選擇普通柱或框架柱普通柱或框架柱沒有分別。沒有分別。3.3.工具箱中輸入的柱長應為內撐梁工具箱中輸入的柱長應為內撐梁實際長度實際長度。4.4.基坑輸出計算書中的內力值為基坑輸出計算書中的內力值為標準值標準值，應該將其，應該將其乘以分項系數和基乘以分項系數和基坑重要性系數坑重要性系數后輸入工具箱中計算。后輸入工具箱中計算。5.5.基坑中基坑中軸力軸力輸出時，正值為拉力，在工具箱中，正值為壓力。輸出時，正值為拉力，在工具箱中，正值為壓力。6.6.工具箱中不能考慮工具箱中不能考慮扭矩扭矩的影響。的影響。基坑整體計算結果校核

26、35深基坑和工具箱的方向深基坑和工具箱的方向深基坑深基坑工具箱工具箱彎距水平方向彎距水平方向MyMy豎向剪力豎向剪力VxVx彎距豎向方向彎距豎向方向MxMx水平剪力水平剪力VyVy軸力為正軸力為正負值負值矩形800600就是表示b*h，b=800mm,h=600mm基坑整體計算結果校核36基坑軟件出的結果：基坑整體計算結果校核37內力結果:分項系數分項系數1.25,基坑重要性系數基坑重要性系數1.0.起點起點中點中點終點終點設計值設計值水平彎矩水平彎矩(+)(kN-m)(+)(kN-m)：MyMy0.000.000.000.000.000.000 0水平彎矩水平彎矩(-)(kN-m)(-)(k

27、N-m)：0.000.000.000.00-0.00-0.000 0豎向彎矩豎向彎矩(+)(kN-m)(+)(kN-m)：MxMx59.7459.74111.58111.5859.7459.7474.67574.675豎向彎矩豎向彎矩(-)(kN-m)(-)(kN-m)：0.000.000.000.000.000.000 0水平剪力水平剪力(kN)(kN)：VyVy-0.00-0.00-0.00-0.00-0.00-0.000 0豎向剪力豎向剪力(kN)(kN)：VxVx34.5634.56-0.01-0.01-34.56-34.56-43.2-43.2軸軸 力力(kN)(kN)：負值負值-6

28、35.38-635.38-635.38-635.38-635.38-635.38-794.225-794.225扭扭 矩矩(kN-m)(kN-m)：0.000.000.000.00-0.00-0.000 0基坑整體計算結果校核38基坑整體計算結果校核39工具箱配置鋼筋結果：工具箱配置鋼筋結果： (1)上部縱筋:4E18(1018mm2 =0.21%) As=960mm2，配筋滿足。 (2)下部縱筋:4E18(1018mm2 =0.21%) As=960mm2，配筋滿足。 (3)左右縱筋:3E18(763mm2 =0.16%)分配As=1018mm2 As=960mm2， 配筋滿足。 (4)豎向箍筋:d8200四肢箍(1005mm2/m sv=0.13%) Asv/s=750mm2/m， 配筋滿足。 (5)水平箍筋:d8200三肢箍(754