1、【6-2】 按水土合算来计算如图 631 所示的水泥土搅拌桩挡墙的抗倾覆安全系数和抗滑安全系数，并验算墙身强度是否满足要求。取水泥土的无侧限抗压强度为 800kPa，水泥土重度为 18kN/m3。墙体截面水泥土置换率为 0.8。图 6 31 习题 6-2 图解：一、首先计算各分界点的主动土压力和被动土压力各计算分界点，主动土压力侧自上而下分别为 1、2、3、4被动土压力侧自上而下分别为 5、6、7主动土压力系数 )245(2oatgK被动土压力系数 p主动土压力1 点： kPatgtgKcqooaa8.15)21645(82)64(2011令 0)(110aaczqpmtgKcz oa56.1
2、)2645(8.7122102 点： kPatgtgchqp ooaaa6.14 )21645(82)1645()0.3872(211 上kPatgtgKchqp ooaaa4.21 )2145(2)145()0.387(2212 下3 点： kPatgtgKchqpooaaa7.54)214(2 )2145(0.38.0(2)2213上 kPatgtgKchqpooaaa3.60)21345(2 )21345(0.8.()233213下4 点： kPatgtgKchqpo oaaa7.81)21345(2 )21345()0.296.80.()233214 被动土压力5 点： kPatgKc
3、pop4.38)2145(12256 点： kPatgtgKchp oopp0.14 )2145(12)45().2(8 226 上kPatgtgKchp oopp0.96 )21345(2)1345().24(18 23326 下7 点： kPatgtgKchp oopp4.19 )21345(2)1345()0.26282337 （ 主动土压力合力及作用点： mkNEa/7.264.216.0.5410)378(.3 0.3)4217.5(.6.2mkNha/16.27.26/30.4.0 )0.23(.50).(.).3( 被动土压力合力及作用点： mkNEp/1.4024.530.97
4、580.1)6(.962.8.2).4(.3mhp71. 1.402/3.52.09).()(挡土墙的宽度 B3.2m，则自重为 mkNW/8.460.83二、验算（1）抗倾覆稳定性验算2.147.16.273840.1402apqhEWBK（2）抗滑移稳定性验算 2.106. 7.26.03tan8.40tn0 oaphc（3）墙身强度验算取坑底处截面作为计算计算截面在坑底处的主动土压力为 kPatgtgpooa3.0)2145(12 )2145(8.0.87( 25mkNM 2.1 38.0)4.2130(28.04.1)8.6.(1）压应力验算kPaKqfkPaWzuczcs 20/8/
5、)2(9.17.3610.380.25. 22）拉应力验算 kPaKqfkPazWMuczcs 12/806./)2(06.0.56.31.2 负号说明墙体中没有出现拉应力以上验算均满足要求【6-3】 计算如图 632 所示的钻孔灌注桩及深层搅拌桩加支撑支护结构的坑底抗隆起及抗渗安全系数。已知坑底土的比重 ，孔隙比 。72.sd1.e坑外地表至围护墙底范围内，各土层重度的厚度加权平均值 31 /5.173.16.0730.8 mkN坑内开挖面至围护墙底范围内，各土层重度的厚度加权平均值 32 /.)20.3(用普朗特尔-雷斯诺公式： 264.3)145(02130tgeNtq806.913)2
6、6.(0tgqc 7.14520)2.683(5.17.914)02 qDhcNKwz图 632 习题 6-3 图用太沙基公式： 634.2145cos214cos2120382324300tgtgqeeN409.136.0tgNqc7.146.20)2.683(5.179.14)02 qDhcKwz抗渗稳定验算为便于计算，且又能满足工程要求，可采用以下方法进行抗渗稳定验算(图 6-20)。图 6-20 抗渗验算图式坑底土的临界水力梯度 815.0.172)(edisc坑底土的渗流水力梯度防渗帷幕墙体宽度为 B1.2m(注：搅拌桩直径 0.5m，双头搭接 20cm)考虑降水至坑底下 1m，即
7、Dw=(7.5-3.8)-1=2.7m坑外水位取地面以下 1m，即 hw=7.5-2.7-1=3.8mhwDw最短渗径流线总长度mBDhLw4.1027.8.3坑底土的渗流水力梯度 365.410Lhiw抗渗稳定安全系数0.23.65.08iKcs【6-4】 一基坑开挖深度 7. 5m,周围土层重度为 18.5 kN/m3,内摩擦角为 300,粘聚力为 0，采用下端自由支承、上部有一锚定拉杆的板桩支挡结构，锚定拉杆距地面的距离为 1. 2m，其水平间距 2. 0m。试根据静力平衡法计算板桩的最小长度，并求出锚定拉杆拉力和板桩的最大弯矩值。解：主动土压力系数 3.0)245()245(2 ooa
8、tgtgK被动土压力系数 p主动土压力 2)(21thEa被动土压力 Kp板桩墙嵌入深度 32.65.1)328.()5.7(16.0 2.1570.).7(.3.2 32132)(1 02)(22 tttt tdhtKdthtKhtEEMpa pA 经过试算可得到板桩墙有效嵌固深度为 t=2.87m土压力零点距开挖面的距离 mhKuap 93.05713.01板桩墙的最小插入深度 mutlfc 65.3)9.087.2(4193.0) 主动土压力 kNthKEa /3.28)7.5(.183.02)2被动土压力 mkNtKEp /6.287.5180.322单位宽度支点水平力 ETpa /.9.锚定拉杆水平间距 2. 0m，故锚定拉杆拉力为 kN4.10.279 板桩的最大弯矩值最大弯矩在桩体剪力为零处，即 0Q假定剪力为 0 处在地面以下 处，则有mxmkNdxTxKMxTTEQmamaa 2.60)2.175.(9715.831)(715.83.0219213ax 2又在嵌固深度 t 处，有 ，此处弯矩为0QmkNhEThMpa 8.16925.9148.3 387.26).725(.7.2故，板桩的最大弯矩值为 M0max
