基坑支护设计中土中竖向力标准值计算

 3.4.5土中竖向应力标准值应按下式计算：

      σak=σac+ΣΔσk,j    （3.4.5-1）

      σpk=σpc              （3.4.5-2）

 式中： σac──支护结构外侧计算点，由土的自重产生的竖向总应力（kPa）；
        σpc──支护结构内侧计算点，由土的自重产生的竖向总应力（kPa）；
        Δσk，j──支护结构外侧第j 个附加荷载作用下计算点的土中附加竖向应力标准值

                    (kPa)，应根据附加荷载类型，按本规程第3.4.6～3.4.8 条计算。

3.4.6 均布附加荷载作用下的土中附加竖向应力标准值应按下式计算（图3.4.6）：

       Δσk，j=q0      (3.4.6)

 式中： q0──均布附加荷载标准值(kPa)。

图3.4.6 均布竖向附加荷载作用下的土中附加竖向应力计算

 3.4.7 局部附加荷载作用下的土中附加竖向应力标准值可按下列规定计算：
    1 对于条形基础下的附加荷载（图3.4.7a）：
        当d＋a/tanθ≤za≤d＋(3a+b)/tanθ时

        Δσk，j=p0b/(b+2a)    （3.4.7-1）

 式中： p0──基础底面附加压力标准值(kPa)；
        d──基础埋置深度(m)；
        b──基础宽度(m)；
        a──支护结构外边缘至基础的水平距离(m)；
        θ──附加荷载的扩散角，宜取θ＝45°；
        za──支护结构顶面至土中附加竖向应力计算点的竖向距离。
        当za<d＋a/tanθ或za>d＋(3a+b)/tanθ时，取Δσk，j＝0。

 2 对于矩形基础下的附加荷载（图3.4.7a）：
        当d＋a/tanθ≤za≤d＋(3a+b)/tanθ时

        Δσk，j=p0bl/(b+2a)(l+2a)    （3.4.7-2）

 式中： b──与基坑边垂直方向上的基础尺寸(m)；

        l──与基坑边平行方向上的基础尺寸(m)。
        当za<d＋a/tanθ或za>d＋(3a+b)/tanθ时，取Δσk，j＝0。
 3 对作用在地面的条形、矩形附加荷载，按本条第1、2 款计算土中附加竖向应力标准值Δσk，j 时，应取d＝0（图3.4.7b）。

图3.4.7 局部附加荷载作用下的土中附加竖向应力计算（a）条形或矩形基础；（b）作用在地面的条形或矩形附加荷载

3.4.8 当支护结构的挡土构件顶部低于地面，其上方采用放坡时，挡土构件顶面以上土层对挡土构件的作用宜按库仑土压力理论计算，也可将其视作附加荷载并按下列公式计算土中附加竖向应力标准值（图3.4.8）：

 式中： za──支护结构顶面至土中附加竖向应力计算点的竖向距离(m)；
        a──支护结构外边缘至放坡坡脚的水平距离(m)；
       b1──放坡坡面的水平尺寸(m)；
       h1──地面至支护结构顶面的竖向距离(m)；
       γm──支护结构顶面以上土的重度 (kN/m3)；对多层土取各层土按厚度加权的平均值；
       cm──支护结构顶面以上土的粘聚力(kPa)；按本规程第3.1.14 条的规定取值；

       Kam──支护结构顶面以上土的主动土压力系数；对多层土取各层土按厚度加权的平均值；
      Eak1──支护结构顶面以上土层所产生的主动土压力的标准值(kN/m)。
    当支护结构的挡土构件顶部低于地面，其上方采用土钉墙，按公式（3.4.8-1）～（3.4.8-1）计算土中附加竖向应力标准值时可取b1＝h1。

图3.4.8 挡土构件顶部以上放坡时土中附加竖向应力计算