扬压力公式-扬压力计算公式

扬压力这东西，说白了就是土里那点“根须”在往上扯。
你想想，要是把一块大石头扔进深井里，井壁稳如泰山，那石头底下肯定有根“扎”得紧的根系，死死抓住土体。可你要是把这石头搬出来，要么挖掉底下几层土，这石头的根却没了抓手，结局石头往下掉，井壁跟着晃，这就叫扬力。 这种力不是凭空来的，它是土和空气在打架。土里有空气，空气里有土。当你在基坑里挖土时，你挖掉的是真的土，但坑壁旁边那层薄薄的一层“土皮”，还有坑底深处那些还没挖透的“根须”，它们都在拼命往上扯你这层土皮。
这时候，坑壁上的土就松了，想靠土壁把自己撑住，但土壁撑不住、不往回靠，结局就是土皮被拔起来了，坑壁跟着跟着往下掉。
这就叫扬力，实际上就是土把坑壁往下“拽”的劲儿。 这玩意儿如何算？咱们得看三组数。
第一组是土本身的“脾气”，也就是“固结比”，它拍板了土里空气和土粒的比例。
比如一般新填的软土，固结比大约在 0.6 到 0.7 之间，意味着土里里外裹着差不多 60% 的空气，剩下的 40% 才是实实在在的土。
第二组是土的“吸力”，也就是单位体积土里最大的水气拉力，一般按 0.08 kPa 来算。
第三组就是基坑的深度，这直接拍板了有多少土被“拔”起来了。 扬压力的大小，实际上就是这三样东西的乘积。公式就好办粗暴了：$P_p = gamma_{sat} cdot (G_s - G) cdot H cdot e_w$。
这里面的每一个项都得抠得明明白白。$gamma_{sat}$是饱和土的重度，$G_s$是土粒比重，$G$是土孔气体比重，$H$是基坑深度，$e_w$是土孔气体含量。你把这三个数乘起来，就是坑壁上的土在往下拽的力。 为啥公式里会有个$(G_s - G)$？这就好比两个人拔河，你拉土（$G_s$），坑壁想拉土回（$G$），那阻力就是差值。土比重大了，你就更好办被拔起来；土孔气体含量越高，说明土里“根须”抓得越紧，被拔起来的力气就越大。 举个例子，咱们挖个 10 米深的坑，桩号 K0+000。假设这块土是新填的软土，固结比取 0.65，土粒比重 2.65，土孔气体比重 0.75。
那么土的重度就是 2.44 kN/m³，土孔气体含量是 0.25。目前要是把土拔了，每立方米土里就能多拽出 0.25 立方米的土，这 0.25 立方米的土，按土重算，就是 0.25 × 2.44 = 0.61 kN。
这 0.61 牛，就是坑壁上每立方米土受到的“拽力”。 但这只是坑壁上的一局部。
这 0.61 kN 的力，是每立方米土被拔起来的重量。
要是你挖的基坑每立方米只能用 0.8 立方米的土来填顶板，那每平方米顶板就要承受 0.61 kN 的扯拉力。
这扯拉劲儿，就是扬压力。 可别小看这 0.61 kN，它充足让一块小砖头掉下来了。
要是基坑挺大，比如挖个 1000 平方米的坑，那顶板上每平方米就要承受 610 牛顿的拉力。对于一段受力的钢筋，这 610 牛顿的拉力，足以让钢筋屈服，让混凝土开裂。
这就好比你在拉一根橡皮筋，你每拉一点，橡皮筋就断一点。在基坑工程中，这就是最致命的：只要形成‘悬空’，就像橡皮筋被拉断，整个结构就保不住了。 这就提醒我们，挖坑不能忒深，也不能忒宽。深度忒深，土被拔的距离就远，扬力就大；宽度忒宽，土被拔的土量就多，扬力就猛。设计的时候，得根据土质、深度和宽度，算出这个扬力值，然后设计得顶板厚一点，要么把坑挖小一点，留足保险余量。 有时候，工程师为了省事，随意挖个坑，结局地底下全是“根须”，挖出来一看，坑壁晃得像筛子。
这时候就不是设计的难题，是现场施工没把根须挖干净利落，土里的空气没排光。
这时候，土里的空气就是“根须”，它们越往上扯，坑壁就得越晃。
故此，能不能把坑挖稳，关键看现场能不能把那些带着土的“根须”给剪掉，要么把坑挖得浅一点，不让它们往上扯。 总而言之，扬压力就是土里那点空气在借你的力气往下拽。理解了这个，你就明白为啥基坑工程如此讲究“留土”和“降水”，为啥挖坑前得把土理得那么平整，为啥不能随意往坑底抹水泥致密，这些看似繁琐的工序，实际上都是为了不让那层“土皮”被往上扯断，保证你的房子能稳稳当当站在那儿。