剖面基坑支护设计.docx
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剖面基坑支护设计
2-2剖面基坑支护设计
----------------------------------------------------------------------
[支护方案]
----------------------------------------------------------------------
排桩支护
----------------------------------------------------------------------
[基本信息]
----------------------------------------------------------------------
内力计算方法
增量法
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
基坑等级
一级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.10
基坑深度H(m)
11.070
嵌固深度(m)
3.900
桩顶标高(m)
0.000
桩截面类型
圆形
└桩直径(m)
0.800
桩间距(m)
1.500
混凝土强度等级
C25
有无冠梁
有
├冠梁宽度(m)
0.800
├冠梁高度(m)
0.500
└水平侧向刚度(MN/m)
3.186
放坡级数
0
超载个数
1
支护结构上的水平集中力
0
----------------------------------------------------------------------
[超载信息]
----------------------------------------------------------------------
超载
类型
超载值
作用深度
作用宽度
距坑边距
形式
长度
序号
(kPa,kN/m)
(m)
(m)
(m)
(m)
1
20.000
0.000
8.000
2.000
---
---
----------------------------------------------------------------------
[附加水平力信息]
----------------------------------------------------------------------
水平力
作用类型
水平力值
作用深度
是否参与
是否参与
序号
(kN)
(m)
倾覆稳定
整体稳定
----------------------------------------------------------------------
[土层信息]
----------------------------------------------------------------------
土层数
10
坑内加固土
否
内侧降水最终深度(m)
12.000
外侧水位深度(m)
8.000
内侧水位是否随开挖过程变化
是
内侧水位距开挖面距离(m)
1.000
弹性计算方法按土层指定
ㄨ
弹性法计算方法
m法
----------------------------------------------------------------------
[土层参数]
----------------------------------------------------------------------
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
(m)
(kN/m3)
(kN/m3)
(kPa)
(度)
1
杂填土
0.90
18.0
---
5.00
10.00
2
素填土
1.50
18.0
---
11.00
28.00
3
粘性土
0.60
20.0
---
24.00
12.00
4
粉土
2.10
20.0
---
15.00
28.00
5
粘性土
0.60
20.0
---
24.00
12.00
6
细砂
1.70
20.0
---
0.00
32.00
7
卵石
4.20
20.0
10.0
0.00
40.00
8
细砂
1.10
20.0
10.0
0.00
32.00
9
粉土
2.40
20.0
10.0
---
---
10
粘性土
6.90
20.0
10.0
---
---
层号
与锚固体摩
粘聚力
内摩擦角
水土
计算方法
m,c,K值
抗剪强度
擦阻力(kPa)
水下(kPa)
水下(度)
(kPa)
1
25.0
---
---
---
m法
1.50
---
2
35.0
---
---
---
m法
13.98
---
3
50.0
---
---
---
m法
4.08
---
4
60.0
---
---
---
m法
14.38
---
5
50.0
---
---
---
m法
4.08
---
6
90.0
---
---
---
m法
17.28
---
7
180.0
0.00
40.00
分算
m法
28.00
---
8
90.0
0.00
32.00
分算
m法
17.28
---
9
65.0
15.00
28.00
合算
m法
14.38
---
10
55.0
28.00
18.00
合算
m法
7.48
---
----------------------------------------------------------------------
[支锚信息]
----------------------------------------------------------------------
支锚道数
2
支锚
支锚类型
水平间距
竖向间距
入射角
总长
锚固段
道号
(m)
(m)
(°)
(m)
长度(m)
1
锚索
1.500
3.500
15.00
13.00
8.00
2
锚索
1.500
3.500
15.00
13.00
8.00
支锚
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
锚固力
材料抗力
材料抗力
道号
(kN)
(MN/m)
直径(mm)
号
调整系数
(kN)
调整系数
1
150.00
14.24
150
2~
1.00
554.40
1.00
2
150.00
14.24
150
4~
1.00
554.40
1.00
----------------------------------------------------------------------
[土压力模型及系数调整]
----------------------------------------------------------------------
弹性法土压力模型:
经典法土压力模型:
层号
土类名称
水土
水压力
主动土压力
被动土压力
被动土压力
调整系数
调整系数
调整系数
最大值(kPa)
1
杂填土
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
2
素填土
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
3
粘性土
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
4
粉土
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
5
粘性土
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
6
细砂
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
7
卵石
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
8
细砂
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
9
粉土
合算
1.000
1.000
1.000
10000.000
10
粘性土
合算
1.000
1.000
1.000
10000.000
----------------------------------------------------------------------
[工况信息]
----------------------------------------------------------------------
工况
工况
深度
支锚
号
类型
(m)
道号
1
开挖
4.000
---
2
加撑
---
1.锚索
3
开挖
7.500
---
4
加撑
---
2.锚索
5
开挖
11.070
---
----------------------------------------------------------------------
[设计结果]
----------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------
[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
----------------------------------------------------------------------
[冠梁选筋结果]
----------------------------------------------------------------------
钢筋级别
选筋
As1
HRB335
3D22
As2
HRB335
1D16
As3
HPB235
d6@200
----------------------------------------------------------------------
[截面计算]
----------------------------------------------------------------------
[截面参数]
桩是否均匀配筋
是
混凝土保护层厚度(mm)
50
桩的纵筋级别
HRB335
桩的螺旋箍筋级别
HPB235
桩的螺旋箍筋间距(mm)
200
弯矩折减系数
0.65
剪力折减系数
1.00
荷载分项系数
1.25
配筋分段数
一段
各分段长度(m)
14.97
[内力取值]
段
内力类型
弹性法
经典法
内力
内力
号
计算值
计算值
设计值
实用值
基坑内侧最大弯矩(kN.m)
390.44
372.92
348.96
348.96
1
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
103.66
168.92
92.65
92.65
最大剪力(kN)
194.83
226.62
267.89
267.89
段
选筋类型
级别
钢筋
实配[计算]面积
号
实配值
(mm2或mm2/m)
1
纵筋
HRB335
10D22
3801[3659]
箍筋
HPB235
d6@200
503[941]
加强箍筋
HRB335
D14@2000
154
----------------------------------------------------------------------
[锚杆计算]
----------------------------------------------------------------------
[锚杆参数]
锚杆钢筋级别
HRB335
锚索材料强度设计值(MPa)
1320.000
锚索采用钢绞线种类
1×7
锚杆材料弹性模量(×105MPa)
2.000
锚索材料弹性模量(×105MPa)
1.950
注浆体弹性模量(×104MPa)
3.000
土与锚固体粘结强度分项系数
1.300
锚杆荷载分项系数
1.250
[锚杆内力]
支锚道号
锚杆最大内力
锚杆最大内力
锚杆内力
锚杆内力
弹性法(kN)
经典法(kN)
设计值(kN)
实用值(kN)
1
240.36
98.15
330.49
330.00
2
279.53
259.89
384.35
384.00
[锚杆自由段长度计算简图]
支锚道号
支锚类型
钢筋或
自由段长度
锚固段长度
实配[计算]面积
锚杆刚度
钢绞线配筋
实用值(m)
实用值(m)
(mm2)
(MN/m)
1
锚索
3s15.2
5.0
8.0
420.0[259.2]
14.24
2
锚索
3s15.2
5.0
8.0
420.0[301.4]
14.24
----------------------------------------------------------------------
[整体稳定验算]
----------------------------------------------------------------------
计算方法:
瑞典条分法
应力状态:
总应力法
条分法中的土条宽度:
1.00m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks=1.608
圆弧半径(m)R=11.691
圆心坐标X(m)X=-2.265
圆心坐标Y(m)Y=7.295
----------------------------------------------------------------------
[抗倾覆稳定性验算]
----------------------------------------------------------------------
抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力
决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
注意:
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
工况1:
注意:
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)
1锚索0.0000.000
2锚索0.0000.000
Ks=11.662>=1.200,满足规范要求。
工况2:
注意:
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)
1锚索369.600185.924
2锚索0.0000.000
Ks=13.141>=1.200,满足规范要求。
工况3:
注意:
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)
1锚索369.600185.924
2锚索0.0000.000
Ks=2.683>=1.200,满足规范要求。
工况4:
注意:
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)
1锚索369.600185.924
2锚索369.600452.389
Ks=3.896>=1.200,满足规范要求。
工况5:
注意:
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)
1锚索369.600185.924
2锚索369.600452.389
Ks=1.950>=1.200,满足规范要求。
----------------------------------------------
安全系数最小的工况号:
工况5。
最小安全Ks=1.950>=1.200,满足规范要求。
----------------------------------------------------------------------
[抗隆起验算]
----------------------------------------------------------------------
Prandtl(普朗德尔)公式(Ks>=1.1~1.2),注:
安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部):
Ks=2.528>=1.1,满足规范要求。
Terzaghi(太沙基)公式(Ks>=1.15~1.25),注:
安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部):
Ks=2.949>=1.15,满足规范要求。
[隆起量的计算]
注意:
按以下公式计算的隆起量,如果为负值,按0处理!
式中δ———基坑底面向上位移(mm);
n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;
ri———第i层土的重度(kN/m3);
地下水位以上取土的天然重度(kN/m3);地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);
hi———第i层土的厚度(m);
q———基坑顶面的地面超载(kPa);
D———桩(墙)的嵌入长度(m);
H———基坑的开挖深度(m);
c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);
φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);
r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);
δ=38(mm)
----------------------------------------------------------------------
[抗管涌验算]
----------------------------------------------------------------------
抗管涌稳定安全系数(K>=1.5):
式中γ0———侧壁重要性系数;
γ'———土的有效重度(kN/m3);
γw———地下水重度(kN/m3);
h'———地下水位至基坑底的距离(m);
D———桩(墙)入土深度(m);
K=3.986>=1.5,满足规范要求。
----------------------------------------------------------------------
[嵌固深度计算]
----------------------------------------------------------------------
嵌固深度计算参数:
抗渗嵌固系数
1.200
整体稳定分项系数
1.300
圆弧滑动简单条分法嵌固系数
1.100
嵌固深度考虑支撑作用
ㄨ
嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度:
圆心(-2.694,6.199),半径=9.106m,对应的安全系数Ks=1.307≥1.300
嵌固深度计算值h0=2.500m
嵌固深度设计值hd=αγ0h0
=1.100×1.100×2.500
=3.025m
嵌固深度采用值hd=3.900m