深基坑SMW工法支护设计专家送审版.docx
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深基坑SMW工法支护设计专家送审版
**工程基坑SMW工法方案设计计算书
设计依据：
《国家行业标准—建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）》
****设计研究院有限公司
2011．9.2
（采用同济启明星基坑软件计算）
1工程概况
该基坑设计总深6.4m，按二级基坑、选用《国家行业标准—建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）》进行设计计算，计算断面编号：
1。
1.1土层参数
序号
土层名称
厚度
（m）
γ
（kN/m3）
c
（kPa）
φ
（°）
1
1填土
1.50
18.0
5.00
10.00
2
2-1淤泥
10.30
17.5
9.00
6.00
3
2-2淤泥质粉质粘土
3.90
17.5
13.00
7.00
4
2-3粉质粘土
2.60
18.7
17.90
6.10
5
3粉质粘土
10.00
19.6
35.00
11.60
续表
序号
土层名称
厚度
（m）
m
（MN/m4）
Kmax
（MN/m3）
分算
/合算
1
1填土
1.50
1.5
0.0
分算
2
2-1淤泥
10.30
1.0
0.0
合算
3
2-2淤泥质粉质粘土
3.90
1.6
0.0
合算
4
2-3粉质粘土
2.60
1.9
0.0
分算
5
3粉质粘土
10.00
5.0
0.0
分算
地下水位埋深：
0.50m。
1.2基坑周边荷载
地面超载：
20.0kPa
2开挖与支护设计
基坑支护方案如图：
XX基坑工程基坑支护方案图
2.1挡墙设计
·挡墙类型：
SMW工法；
·嵌入深度：
13.000m；
·露出长度：
0.000m；
·搅拌桩直径：
850mm；
·搅拌桩排数：
1排；
·搭接长度：
0mm；
·型钢型号：
700*300*13*24；
·型钢布置方式：
任意间距；
·型钢间距：
1200mm；
水泥土物理指标：
·重度：
19.00kN/m3；
·弹性模量：
400000.00kPa；
·无侧限抗压强度标准值：
1200.00kPa；
2.2放坡设计
2.2.1第1级放坡设计
坡面尺寸：
坡高1.00m；坡宽1.00m；台宽1.00m。
放坡影响方式为：
一。
2.3支撑（锚）结构设计
本方案设置1道支撑（锚），各层数据如下：
第1道支撑（锚）为平面内支撑，距墙顶深度0.400m，工作面超过深度0.300m，预加轴力0.00kN/m，对挡墙的水平约束刚度取50000.0kN/m/m。
该道平面内支撑具体数据如下：
·支撑材料：
钢筋混凝土撑；
·支撑长度：
30.000m；
·支撑间距：
5.000m；
·与围檩之间的夹角：
90.000°；
·不动点调整系数：
0.500；
·混凝土等级：
C30；
·截面高：
800mm；
·截面宽：
600mm。
计算点位置系数：
0.000。
2.4工况顺序
该基坑的施工工况顺序如下图所示：
3内力变形计算
3.1计算参数
水土计算（分算/合算）方法：
按土层分/合算；
水压力计算方法：
静止水压力，修正系数：
1.0；
主动侧土压力计算方法：
朗肯主动土压力，分布模式：
矩形，调整系数：
1.0，负位移不考虑土压力增加；
被动侧基床系数计算方法：
"m"法，土体抗力不考虑极限土压力限值；
墙体抗弯刚度折减系数：
1.0，水泥土发挥系数：
1.0。
3.2计算结果
3.2.1内力变形结果
每根桩抗弯刚度EI=445861kN.m2。
以下内力和土体抗力的计算结果是每根桩的；支撑反力是每延米的。
支（换）撑反力范围表
抗力
相对桩顶深度（m）
最小值（kN/m）
最大值（kN/m）
支撑
第1道支撑
0.40
0.0
234.8
4整体稳定计算
4.1计算参数
整体稳定计算方法：
瑞典条分法；
应力状态计算方法：
总应力法；
土钉法向力折减系数：
ξ=0.5；
土钉切向力折减系数：
ξ=1.0；
锚杆法向力折减系数：
ξ=0.0；
锚杆切向力折减系数：
ξ=0.0；
桩墙抗滑考虑方式：
滑面绕桩；
浸润线不考虑止水帷幕；
滑弧搜索不考虑局部失稳；
考虑开挖工况；
搜索范围：
坡顶：
全范围；坡底：
全范围；
搜索方法：
遗传算法。
4.2计算结果
4.2.1开挖至-5.40m（深6.40m）
滑弧：
圆心（2.38m,-3.71m），半径：
23.14m，起点（-20.46m,0.00m），终点（23.20m,6.40m），拱高比0.732；
下滑力：
1401.86kN/m；
土体（包括搅拌桩和坑底加固土）抗滑力：
2375.27kN/m；
土钉/锚杆抗滑力：
0.00kN/m；
桩墙的抗滑力：
0.00kN/m；
安全系数：
1.69，要求安全系数：
1.3。
5SMW工法水泥土强度计算
5.1计算参数
水泥土抗剪强度系数：
0.21；
设计值系数：
1.25；
弯矩折减系数：
1.0。
5.2计算结果
5.2.1水泥土局部抗剪验算
型钢翼缘处水泥土墙体的有效厚度：
0.602m；
型钢翼缘之间的净距：
0.900m；
第1工况：
开挖至-0.70（深1.70）m，满足
第2工况：
在-0.40（深1.40）m处加撑（锚），满足
第3工况：
开挖至-5.40（深6.40）m，满足（该处剪应力为85.41kPa）
5.2.2型钢抗弯验算
计算最大弯矩：
756.3kN.m；
弯矩设计值：
945.3kN.m；
型钢抗弯截面模量：
5760000.0mm3；
型钢边缘正应力：
164121.6kPa；
允许抗弯强度设计值：
210000.0kPa。
6抗倾覆计算
6.1计算参数
抗倾覆计算使用等值梁法；
水土计算（分算/合算）方法：
按土层分/合算；
主动侧土压力分布模式：
矩形；
水压力计算方法：
静止水压力。
6.2计算结果
由以上水土压力图，可求出水土压力零点为桩顶以下8.71m，零点以上各力的合力及其位置（相对桩顶）如下表：
主动侧
被动侧土压力
土压力
水压力
合力（kN/m）
581.4
1.2
184.3
位置（m）
5.32
0.33
7.41
可计算支撑反力：
抗倾覆安全系数：
，要求安全系数：
1.200。
7抗渗流稳定计算
7.1计算参数
抗渗流计算方法：
简易法。
7.2计算结果
抗渗流稳定安全系数：
13.0/5.400=2.41，要求安全系数：
1.200。
8其他计算
8.1坑底抗隆起计算
8.1.1计算参数
滑弧中心：
最下道支撑；
滑弧位置：
通过桩底；
应力状态计算方法：
总应力法；
桩墙弯曲抗力：
不考虑；
垂直滑面阻力：
忽略；
滑面水平应力：
不考虑。
8.1.2计算结果
下滑力：
1167.9kN/m；
抗滑力：
2015.6kN/m；
安全系数：
1.73。
8.2墙底抗隆起计算
8.2.1计算参数
计算公式：
Prandtl；
考虑隆起土层不均匀性厚深比：
0.0；
考虑放坡影响宽深比：
1.0。
8.2.2计算结果
8.2.2.1墙底
坑内侧向外6.4m范围内总荷载：
2313.4kN/m；
验算断面处土体内聚力：
35.0kPa；内摩擦角：
11.6°。
地基承载力：
安全系数：
985.4×6.4/2313.4=2.73。
8.3地表沉降计算
8.3.1计算参数
地表沉降计算方法：
同济抛物线法。
8.3.2计算结果
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