基坑工程课程设计概述
-----------------------作者: -----------------------日期:
淮阴工学院
课程名称:姓 名:班 级:学 号:指导老师:
课 程 设 计
基坑工程 XXX 土木 XXX 刘
目 录
某水池基坑工程设计............................................................................................... - 0 -
一、基本资料................................................................................................... - 0 - 二、设计计算................................................................................................... - 0 - 2.1 深基坑支护设计......................................................................................... - 0 - 2.2 深基坑支护设计....................................................................................... - 13 - 2.3 深基坑支护设计....................................................................................... - 25 - 三、设计图纸................................................................................................. - 40 - 附录1:设计平面图...................................................................................... - 40 - 附录2;支护结构大样图.............................................................................. - 40 -
某水池基坑工程设计
一、基本资料
水池尺寸长:17.3米,宽11.1米,周长约64米,基坑的面积约240平方米。呈长方形。
周边环境:水池东面外墙距在建2-G楼(2F)9.0米,西侧距在建2-K(2F)9.1米,北侧距用地红线6.5~7.1米,红线外侧为已建(砖混结构,浅基础)民房。
土层信息:
地层 素填土 粉土 粘性土 粘性土 层度(m) 1.5 3 5 10 C(kPa) 5 10 30 35 ψ(度) 15 35 25 30 γ(kN/m3) 18.5 19 19.2 19.4
地下水:-2米 开挖深度:6米
二、设计计算
2.1 深基坑支护设计
设计单位:X X X 设 计 院
设 计 人:X X X
设计时间:2017-12-22 14:37:17
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[ 支护方案 ]
----------------------------------------------------------------------
排桩支护
----------------------------------------------------------------------
[ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 内力计算方法 规范与规程 基坑等级 基坑侧壁重要性系数γ0 基坑深度H(m) 嵌固深度(m) 桩顶标高(m) 桩截面类型 └桩直径(m) 桩间距(m) 混凝土强度等级 有无冠梁 增量法 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99 二级 1.00 6.000 4.000 -1.000 圆形 1.000 1.400 C30 有 1.000 0.800 1.923 1 2 ├冠梁宽度(m) ├冠梁高度(m) └水平侧向刚度(MN/m) 放坡级数 超载个数 支护结构上的水平集中力 0
----------------------------------------------------------------------
[ 放坡信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 坡号 1 台宽(m) 1.000 坡高(m) 1.000 坡度系数 1.000 ----------------------------------------------------------------------
[ 超载信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 超载 序号 1 2 类型 超载值 (kPa,kN/m) 30.000 10.000 作用深度 (m) 0.000 --- 作用宽度 (m) 15.000 --- 距坑边距 (m) 8.530 --- 形式 --- --- 长度 (m) --- ---
----------------------------------------------------------------------
[ 附加水平力信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 水平作用类力 型 序号 水平力值 (kN) 作用深度 (m) 是否参与 倾覆稳定 是否参与 整体稳定
----------------------------------------------------------------------
[ 土层信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 4 土层数 坑内加固土 内侧降水最终深度(m) 内侧水位是否随开挖过程变化 弹性计算方法按土层指定 7.000 否 ㄨ 外侧水位深度(m) 内侧水位距开挖面距离(m) 弹性法计算方法 否 2.000 --- m法
----------------------------------------------------------------------
[ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- 层号 1 2 3 4
土类名称 素填土 粉土 粘性土 粘性土 层厚 (m) 1.50 3.00 5.00 10.00 重度 (kN/m3) 18.5 19.0 19.2 19.4 浮重度 (kN/m3) --- 10.0 9.3 8.0 粘聚力 (kPa) 5.00 10.00 30.00 --- 内摩擦角 (度) 15.00 35.00 25.00 --- 层号 1 2 3 4 与锚固体摩 擦阻力(kPa) 60.0 60.0 60.0 120.0 粘聚力 水下(kPa) --- 0.00 45.00 10.00 内摩擦角 水下(度) --- 33.00 15.00 10.00 水土 --- 分算 合算 分算 计算方法 m法 m法 m法 m法 m,c,K值 抗剪强度 4.68 18.48 7.50 10.00 (kPa) --- --- --- ---
----------------------------------------------------------------------
[ 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:
水土 合算 分算 合算 分算
主动土压力 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000
被动土压力 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000 被动土压力 最大值(kPa) 10000.000 10000.000 10000.000 10000.000 层号 土类名称 1 素填土 2 3 4 粉土 粘性土 粘性土 水压力 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000
----------------------------------------------------------------------
[ 工况信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 工况 号 1 2 3 工况 类型 开挖 开挖 开挖 深度 (m) 2.000 4.000 6.000 支锚 道号 --- --- ---
----------------------------------------------------------------------
[ 设计结果 ]
----------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------
[ 结构计算 ]
----------------------------------------------------------------------
各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
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[ 冠梁选筋结果 ]
----------------------------------------------------------------------
As1 As2 As3
钢筋级别 HRB335 HRB335 HRB335
选筋 2D16 2D16 D16@2
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[ 截面计算 ]
----------------------------------------------------------------------
[ 截面参数 ] 桩是否均匀配筋 混凝土保护层厚度(mm) 桩的纵筋级别 桩的螺旋箍筋级别 是 20 HRB335 HRB335 桩的螺旋箍筋间距(mm) 弯矩折减系数 剪力折减系数 荷载分项系数 配筋分段数 各分段长度(m)
150 0.85 1.00 1.25 一段 9.00 [ 内力取值 ] 段 内力类型 号 基坑内侧最大弯矩(kN.m) 1 基坑外侧最大弯矩(kN.m) 最大剪力(kN) 级别 HRB335 HRB335 HRB335 弹性法 计算值 69.73 150.86 84.45 经典法 计算值 0.00 294.99 104.20 内力 设计值 74.09 160.28 105.57 内力 实用值 74.09 160.28 105.57 段 选筋类型 号 1 纵筋 钢筋 实配值 24D16 D12@150 D14@2000 实配[计算]面积 (mm2或mm2/m) 4825[4712] 1508[1064] 154 箍筋 加强箍筋
----------------------------------------------------------------------
[ 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: 0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数 Ks = 1.451 圆弧半径(m) R = 16.793 圆心坐标X(m) X = 0.439 圆心坐标Y(m) Y = 8.783
----------------------------------------------------------------------
[ 抗倾覆稳定性验算 ]
----------------------------------------------------------------------
抗倾覆安全系数:
MpKsMa 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:
427.040 Ks = 14.589 >= 1.200, 满足规范要求。 工况2:
485.058 Ks = 6.330 >= 1.200, 满足规范要求。 工况3:
543.189 Ks = 2.230 >= 1.200, 满足规范要求。 ----------------------------------------------
Ks1211.621 0.000Ks3070.725 0.000Ks6230.505 0.000 安全系数最小的工况号:工况3。 最小安全Ks = 2.230 >= 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》YB 9258-97(冶金部):
KsDNqcNc
HDq o
Nqtan452 2etan
NcNq11tan
Nqtan4510.00022e3.142tan10.0002.471 Nc2.47111tan10.0008.345 19.3615.0004.00042.742 Ks = 1.255 >= 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》YB 9258-97(冶金部):
KsDNqcNcKs19.1124.0002.47110.0008.345
HDq 34Nq
12e2otancos34452210.0002
NcNq11tan 10.0002Nq
12e3.142tan10.000cos45 22.694
Nc2.69411tan10.0009.60519.3615.0004.00042.742 Ks = 1.391 >= 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!
875316nKS19.1124.0002.69410.0009.605i1ihiq125DH0.56.37c0.04tan0.54
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);
875316117.242.71254.06.00.56.3719.410.00.04tan10.000.54 δ = 122(mm)
----------------------------------------------------------------------
[ 抗管涌验算 ]
----------------------------------------------------------------------
抗管涌稳定安全系数(K >= 1.5):
1.50h'wh'2D'
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 = 3.484 >= 1.5, 满足规范要求。
----------------------------------------------------------------------
[ 承压水验算 ]
----------------------------------------------------------------------
Ky
PczPwy 式中 Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2); Pwy———承压水层的水头压力(kN/m2); Ky———抗承压水头的稳定性安全系数,取1.5。
Ky = 38.50/30.00 = 1.28 >= 1.05 基坑底部土抗承压水头稳定!
----------------------------------------------------------------------
[ 嵌固深度计算 ]
---------------------------------------------------------------------- 嵌固深度计算参数: 1.200 嵌固深度系数 抗渗嵌固系数 1.200 嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99悬臂式支护结构计算嵌固深度hd值,规范公式如下
hp∑Epj - βγ0ha∑Eai>=0 β = 1.200 , γ0 = 1.000
hp = 1.187m,∑Epj = 420.030 kPa ha = 4.489m,∑Eai = 90.509 kPa
得到hd = 2.700m,hd采用值为:4.000m
2.2 深基坑支护设计
设计单位:X X X 设 计 院
设 计 人:X X X
设计时间:2017-12-23 17:32:07
----------------------------------------------------------------------
[ 支护方案 ]
----------------------------------------------------------------------
排桩支护
----------------------------------------------------------------------
[ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 内力计算方法 规范与规程 基坑等级 基坑侧壁重要性系数γ0 基坑深度H(m) 嵌固深度(m) 桩顶标高(m) 桩截面类型 └桩直径(m) 桩间距(m) 混凝土强度等级 有无冠梁 增量法 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99 二级 1.00 6.000 4.000 -1.000 圆形 1.000 1.400 C30 有 1.000 0.800 1.923 1 2 ├冠梁宽度(m) ├冠梁高度(m) └水平侧向刚度(MN/m) 放坡级数 超载个数 支护结构上的水平集中力 0
----------------------------------------------------------------------
[ 放坡信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 坡号 1 台宽(m) 1.000 坡高(m) 1.000 坡度系数 1.000 ----------------------------------------------------------------------
[ 超载信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 超载 序号 1 2 类型 超载值 (kPa,kN/m) 30.000 10.000 作用深度 (m) 0.000 --- 作用宽度 (m) 21.000 --- 距坑边距 (m) 8.622 --- 形式 --- --- 长度 (m) --- ---
----------------------------------------------------------------------
[ 附加水平力信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 水平作用类力 型 序号 水平力值 (kN) 作用深度 (m) 是否参与 倾覆稳定 是否参与 整体稳定 ----------------------------------------------------------------------
[ 土层信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 4 土层数 坑内加固土 内侧降水最终深度(m) 内侧水位是否随开挖过程变化 弹性计算方法按土层指定 7.000 否 ㄨ 外侧水位深度(m) 内侧水位距开挖面距离(m) 弹性法计算方法 否 2.000 --- m法
----------------------------------------------------------------------
[ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- 层号 1 2 3 4 层号 1 2 3 4 与锚固体摩 擦阻力(kPa) 60.0 60.0 60.0 120.0 粘聚力 水下(kPa) --- 0.00 45.00 10.00 内摩擦角 水下(度) --- 33.00 15.00 10.00 水土 --- 分算 合算 分算 计算方法 m法 m法 m法 m法 m,c,K值 抗剪强度 4.68 18.48 7.50 10.00 (kPa) --- --- --- --- 土类名称 素填土 红粘土 粘性土 粘性土 层厚 (m) 1.50 3.00 5.00 10.00 重度 (kN/m3) 18.5 19.0 19.2 19.4 浮重度 (kN/m3) --- 10.0 9.3 8.0 粘聚力 (kPa) 5.00 10.00 30.00 --- 内摩擦角 (度) 15.00 35.00 25.00 ---
----------------------------------------------------------------------
[ 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:
水土 合算 分算 合算 分算
主动土压力 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000
被动土压力 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000 被动土压力 最大值(kPa) 10000.000 10000.000 10000.000 10000.000 层号 土类名称 1 素填土 2 3 4 红粘土 粘性土 粘性土 水压力 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000
----------------------------------------------------------------------
[ 工况信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 工况 号 1 2 3 工况 类型 开挖 开挖 开挖 深度 (m) 2.000 4.000 6.000 支锚 道号 --- --- ---
----------------------------------------------------------------------
[ 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 ]
----------------------------------------------------------------------
As1 As2 As3 钢筋级别 HRB335 HRB335 HRB335 选筋 2D16 2D16 D16@2 ----------------------------------------------------------------------
[ 截面计算 ]
----------------------------------------------------------------------
[ 截面参数 ] 桩是否均匀配筋 混凝土保护层厚度(mm) 桩的纵筋级别 桩的螺旋箍筋级别 桩的螺旋箍筋间距(mm) 弯矩折减系数 剪力折减系数 荷载分项系数 配筋分段数 各分段长度(m)
是 20 HRB335 HRB335 150 0.85 1.00 1.25 一段 9.00 [ 内力取值 ] 段 内力类型 号 基坑内侧最大弯矩(kN.m) 1 基坑外侧最大弯矩(kN.m) 最大剪力(kN) 级别 HRB335 HRB335 HRB335 弹性法 计算值 69.49 151.17 85.00 经典法 计算值 0.00 294.99 104.20 内力 设计值 73.84 160.62 106.25 内力 实用值 73.84 160.62 106.25 段 选筋类型 号 1 纵筋 钢筋 实配值 24D16 D12@150 D14@2000 实配[计算]面积 (mm2或mm2/m) 4825[4712] 1508[1064] 154 箍筋 加强箍筋
----------------------------------------------------------------------
[ 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: 0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数 Ks = 1.453 圆弧半径(m) R = 16.793 圆心坐标X(m) X = 0.439 圆心坐标Y(m) Y = 8.783
----------------------------------------------------------------------
[ 抗倾覆稳定性验算 ]
---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:
Ks
MpMa 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:
Ks6230.505 0.000427.223 Ks = 14.583 >= 1.200, 满足规范要求。 工况2:
Ks3070.725 0.000485.241 Ks = 6.328 >= 1.200, 满足规范要求。 工况3:
Ks1211.621 0.000543.295 Ks = 2.230 >= 1.200, 满足规范要求。 ---------------------------------------------- 安全系数最小的工况号:工况3。 最小安全Ks = 2.230 >= 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》YB 9258-97(冶金部):
KsDNqcNcHDqo
Nqtan452 2etan
NcNq11tan
Nqtan4510.00022e3.142tan10.0002.471
Nc2.47111tan10.0008.345
Ks19.1124.0002.47110.0008.34519.3615.0004.00042.588
Ks = 1.256 >= 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》YB 9258-97(冶金部):
KsDNqcNc
HDq34 Nq
12e2otancos34452210.0002
NcNq11tan Nq
12e3.14210.0002tan10.000cos4522.694
Nc2.69411tan10.0009.605
KS19.1124.0002.69410.0009.60519.3615.0004.00042.588
Ks = 1.392 >= 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!
875316ni1ihiq125DH0.56.37c0.04tan0.54
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);
875316117.242.61254.06.00.56.3719.410.00.04tan10.000.54
δ = 122(mm)
----------------------------------------------------------------------
[ 抗管涌验算 ]
----------------------------------------------------------------------
抗管涌稳定安全系数(K >= 1.5):
1.50h'wh'2D'
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 = 3.484 >= 1.5, 满足规范要求。
----------------------------------------------------------------------
[ 承压水验算 ]
----------------------------------------------------------------------
KyPczPwy
式中 Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2); Pwy———承压水层的水头压力(kN/m2); Ky———抗承压水头的稳定性安全系数,取1.5。
Ky = 38.50/30.00 = 1.28 >= 1.05 基坑底部土抗承压水头稳定!
---------------------------------------------------------------------- [ 嵌固深度计算 ]
----------------------------------------------------------------------
嵌固深度计算参数: 嵌固深度系数 抗渗嵌固系数 1.200 1.200 嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99悬臂式支护结构计算嵌固深度hd值,规范公式如下
hp∑Epj - βγ0ha∑Eai>=0 β = 1.200 , γ0 = 1.000
hp = 1.176m,∑Epj = 421.035 kPa ha = 4.621m,∑Eai = 88.844 kPa
得到hd = 2.600m,hd采用值为:4.000m
2.3 深基坑支护设计
设计单位:X X X 设 计 院
设 计 人:X X X
设计时间:2017-12-24 15:27:30
----------------------------------------------------------------------
[ 支护方案 ]
----------------------------------------------------------------------
排桩支护
----------------------------------------------------------------------
[ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 内力计算方法 规范与规程 基坑等级 基坑侧壁重要性系数γ0 基坑深度H(m) 嵌固深度(m) 桩顶标高(m) 桩截面类型 └桩直径(m) 桩间距(m) 混凝土强度等级 有无冠梁 增量法 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99 二级 1.00 6.000 4.000 -1.000 圆形 1.000 1.400 C30 有 1.000 0.800 1.923 1 2 ├冠梁宽度(m) ├冠梁高度(m) └水平侧向刚度(MN/m) 放坡级数 超载个数 支护结构上的水平集中力 0
---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 坡号 1 台宽(m) 1.000 坡高(m) 1.000 坡度系数 1.000 ----------------------------------------------------------------------
[ 超载信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 超载 序号 1 2 类型 超载值 (kPa,kN/m) 30.000 10.000 作用深度 (m) 0.000 --- 作用宽度 (m) 8.017 --- 距坑边距 (m) 4.000 --- 形式 --- --- 长度 (m) --- ---
----------------------------------------------------------------------
[ 附加水平力信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 水平作用类力 型 序号 水平力值 (kN) 作用深度 (m) 是否参与 倾覆稳定 是否参与 整体稳定 ----------------------------------------------------------------------
[ 土层信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 4 土层数 坑内加固土 内侧降水最终深度(m) 内侧水位是否随开挖过程变化 弹性计算方法按土层指定 7.000 否 ㄨ 外侧水位深度(m) 内侧水位距开挖面距离(m) 弹性法计算方法 否 2.000 --- m法
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[ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- 层号 1 2 3 4 层号 1 2 3 4 与锚固体摩 擦阻力(kPa) 60.0 60.0 60.0 120.0 粘聚力 水下(kPa) --- 0.00 45.00 10.00 内摩擦角 水下(度) --- 33.00 15.00 10.00 水土 --- 分算 合算 分算 计算方法 m法 m法 m法 m法 m,c,K值 抗剪强度 4.68 18.48 7.50 10.00 (kPa) --- --- --- --- 土类名称 素填土 粉土 粘性土 粘性土 层厚 (m) 1.50 3.00 5.00 10.00 重度 (kN/m3) 18.5 19.0 19.2 19.4 浮重度 (kN/m3) --- 10.0 9.3 8.0 粘聚力 (kPa) 5.00 10.00 30.00 --- 内摩擦角 (度) 5.00 35.00 25.00 ---
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[ 土压力模型及系数调整 ]
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弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:
水土 合算 分算 合算 分算
主动土压力 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000
被动土压力 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000 被动土压力 最大值(kPa) 10000.000 10000.000 10000.000 10000.000 层号 土类名称 1 素填土 2 3 4 粉土 粘性土 粘性土 水压力 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000
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[ 工况信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 工况 号 1 2 3 工况 类型 开挖 开挖 开挖 深度 (m) 2.000 4.000 6.000 支锚 道号 --- --- ---
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[ 设计结果 ]
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[ 结构计算 ]
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各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
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[ 冠梁选筋结果 ]
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As1 As2 As3 钢筋级别 HRB335 HRB335 HRB335 选筋 2D16 2D16 D16@2 ----------------------------------------------------------------------
[ 截面计算 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 截面参数 ] 桩是否均匀配筋 混凝土保护层厚度(mm) 桩的纵筋级别 桩的螺旋箍筋级别 桩的螺旋箍筋间距(mm) 弯矩折减系数 剪力折减系数 荷载分项系数 配筋分段数 各分段长度(m)
是 20 HRB335 HRB335 150 0.85 1.00 1.25 一段 9.00 [ 内力取值 ] 段 内力类型 号 基坑内侧最大弯矩(kN.m) 1 基坑外侧最大弯矩(kN.m) 最大剪力(kN) 级别 HRB335 HRB335 HRB335 弹性法 计算值 85.91 157.18 86.94 经典法 计算值 0.00 326.74 119.21 内力 设计值 91.28 167.01 108.68 内力 实用值 91.28 167.01 108.68 段 选筋类型 号 1 纵筋 钢筋 实配值 24D16 D12@150 D14@2000 实配[计算]面积 (mm2或mm2/m) 4825[4712] 1508[1064] 154 箍筋 加强箍筋 ----------------------------------------------------------------------
[ 整体稳定验算 ]
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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: 0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数 Ks = 1.408 圆弧半径(m) R = 14.353 圆心坐标X(m) X = -1.352 圆心坐标Y(m) Y = 6.159
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[ 抗倾覆稳定性验算 ]
---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:
MpKsMa 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:
Ks = 13.891 >= 1.200, 满足规范要求。 工况2:
Ks6230.505 0.000448.518506.536 Ks = 6.062 >= 1.200, 满足规范要求。 工况3:
659.859 Ks = 1.836 >= 1.200, 满足规范要求。 ---------------------------------------------- 安全系数最小的工况号:工况3。 最小安全Ks = 1.836 >= 1.200, 满足规范要求。
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Ks3070.725 0.000Ks1211.621 0.000[ 抗隆起验算 ]
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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》YB 9258-97(冶金部):
KsDNqcNcHDqo
Nqtan452 2etan
NcNq11tan
Nqtan4510.00022e3.142tan10.0002.471
Nc2.47111tan10.0008.345
Ks19.1124.0002.47110.0008.34519.3615.0004.00046.205 Ks = 1.235 >= 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》YB 9258-97(冶金部):
KsDNqcNc
HDq 34Nq12
e2otancos34452210.0002
NcNq11tan 10.0002Nq
12e3.142tan10.000cos45 22.694
Nc2.69411tan10.0009.60519.3615.0004.00046.205 Ks = 1.369 >= 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!
875316nKS19.1124.0002.69410.0009.605i1ihiq125DH0.56.37c0.04tan0.54
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);
875316117.246.21254.06.00.56.3719.410.00.04tan10.000.54 δ = 121(mm)
---------------------------------------------------------------------- [ 抗管涌验算 ]
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抗管涌稳定安全系数(K >= 1.5):
1.50h'wh'2D'
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 = 3.484 >= 1.5, 满足规范要求。
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[ 承压水验算 ]
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KyPczPwy
式中 Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2); Pwy———承压水层的水头压力(kN/m2); Ky———抗承压水头的稳定性安全系数,取1.5。
Ky = 38.50/30.00 = 1.28 >= 1.05 基坑底部土抗承压水头稳定!
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[ 嵌固深度计算 ]
---------------------------------------------------------------------- 嵌固深度计算参数: 嵌固深度系数 抗渗嵌固系数 1.200 1.200 嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99悬臂式支护结构计算嵌固深度hd值,规范公式如下
hp∑Epj - βγ0ha∑Eai>=0 β = 1.200 , γ0 = 1.000
hp = 1.313m,∑Epj = 482.192 kPa ha = 4.119m,∑Eai = 127.678 kPa
得到hd = 3.000m,hd采用值为:4.000m
三、设计图纸 附录1:设计平面图
附录2;支护结构大样图
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