计算书.docx
《计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算书.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
计算书
五、设计方案计算书
K1+240～K2+300路段（农大校职工住宅区至盘龙江边）
长螺旋钻孔灌注桩计算书
（取K1+560路段第49号孔参数计算）
说明：
设计方案计算书作为设计专项方案的依据，主要从开挖深度、开挖对周边建筑物的影响、地下水、土质等各方面进行最不利因素组合比较后，所选用的参数。
本计算依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。
1.地质勘探数据如下：
———————————————————————————————————————————
序号h（m）
（kN/m3）C（kPa）
（°）m（kN/m4）计算方法土类型
填土11.8818.5020.005.002000水土分算
粘性土21.5018.8030.007.003280水土合算
粘性土34.2017.4015.004.001420水土合算卵石44.7022.0015.0025.0011500水土合算
圆砾57.0020.0020.0015.005000水土合算
———————————————————————————————————————————
表中：
h为土层厚度（m）,
为土重度（kN/m3）,C为内聚力（kPa）,
为内摩擦角（°）。
基坑外侧水标高-2.16m，基坑内侧水标高-6.90m。
2.基本计算参数：
地面标高0.00m，基坑坑底标高-5.90m，
支撑分别设置在标高-1.00m、-2.20m处，
计算标高分别为-1.50m、-2.70m、-5.90m处。
侧壁重要性系数1.00。
桩墙顶标高0.00m，
桩墙嵌入深度6.27m，
桩墙计算宽度0.75m。
桩墙顶标高以上放坡级数为0级坡。
——————————————————————————
序号坡高m坡宽m坡角°平台宽m
——————————————————————————
3.地面超载：
—————————————————————————————————————————
序号布置方式作用区域标高m荷载值kPa距基坑边线m作用宽度m
—————————————————————————————————————————
一、第一阶段,挖土深1.50m，挡土桩（墙）呈悬臂状,计算过程如下：
第1阶段主动、被动水土压力合力图
1.作用在桩（墙）的主动土压力分布：
第1层土上部标高0.00m，下部标高-1.50m
Ea1上=（18.50×0.00）×tg2（45-5.00/2）-2×20.00×tg（45-5.00/2）
=-36.65kN/m2（取0.0）
Ea1下=（18.50×1.50）×tg2（45-5.00/2）-2×20.00×tg（45-5.00/2）
=-13.35kN/m2（取0.0）
第2层土上部标高-1.50m，下部标高-1.88m
Ea2上=（18.50×1.50）×tg2（45-5.00/2）-2×20.00×tg（45-5.00/2）
=-13.35kN/m2（取0.0）
Ea2下=（18.50×1.50）×tg2（45-5.00/2）-2×20.00×tg（45-5.00/2）
=-13.35kN/m2（取0.0）
2.作用在桩（墙）的被动土压力分布：
第2层土上部标高-1.50m，下部标高-1.88m
Ep2上=（18.50×0.00）×tg2（45+5.00/2）+2×20.00×tg（45+5.00/2）
=43.65kN/m2
Ep2下=（18.50×0.38）×tg2（45+5.00/2）+2×20.00×tg（45+5.00/2）
=52.02kN/m2
3.土压力为零点距离坑底距离d的计算：
桩的被动、主动土压力差值系数为：
B=（（52.02-43.65）-（0.00-0.00））/0.38=22.02kN/m3
d=0.00=0.00m
4.D点以上土压力对D点的力矩与合力计算：
D点以上土压力对桩（墙）土压力的合力：
Ea==0.00kN/m
D点以上土压力对D点的力矩（梯形转为矩形与三角形计算）：
Ma=（0.00-0.00）×1.50/2.0×（0.00+1.50/3.0）
=0.00kN.m/m
5.悬臂桩嵌入D点以下距离t的计算：
合力Ea到D点的距离：
y=0.00/0.00=0.00m
根据规范4.1.1条得到桩（墙）需要的总长度为2.00m
6.最大弯矩的计算：
而经过积分运算得到
最大正弯矩Mumax=0.00kN.m/m，发生在标高-5.02m处；
最大负弯矩Mdmax=0.00kN.m/m，发生在标高-8.24m处。
考虑到桩（墙）的计算宽度为0.75m
最大正弯矩Mumax=0.75×0.00=0.00kN.m，发生在标高-5.02m处；
最大负弯矩Mdmax=0.75×0.00=0.00kN.m，发生在标高-8.24m处；
二、第二阶段,挖土深2.70m，支撑分别设置在标高-1.00m处，计算过程如下：
第2阶段主动、被动水土压力合力图
1.作用在桩（墙）的主动土压力分布：
第1层土上部标高0.00m，下部标高-1.88m
Ea1上=（18.50×0.00）×tg2（45-5.00/2）-2×20.00×tg（45-5.00/2）
=-36.65kN/m2（取0.0）
Ea1下=（18.50×1.88）×tg2（45-5.00/2）-2×20.00×tg（45-5.00/2）
=-7.45kN/m2（取0.0）
第2层土上部标高-1.88m，下部标高-2.16m
Ea2上=（18.50×1.88+18.80×0.00）×tg2（45-7.00/2）-2×30.00×tg（45-7.00/2）
=-25.86kN/m2（取0.0）
Ea2下=（18.50×1.88+18.80×0.28）×tg2（45-7.00/2）-2×30.00×tg（45-7.00/2）
=-21.74kN/m2（取0.0）
第3层土上部标高-2.16m，下部标高-2.70m
Ea3上=（18.50×1.88+18.80×0.28+18.80×0.00）×tg2（45-7.00/2）-2×30.00×tg（45-7.00/2）
=-21.74kN/m2（取0.0）
Ea3下=（18.50×1.88+18.80×0.28+18.80×0.54）×tg2（45-7.00/2）-2×30.00×tg（45-7.00/2）
=-13.79kN/m2（取0.0）
第4层土上部标高-2.70m，下部标高-3.38m
Ea4上=（18.50×1.88+18.80×0.28+18.80×0.54）×tg2（45-7.00/2）-2×30.00×tg（45-7.00/2）
=-13.79kN/m2（取0.0）
Ea4下=（18.50×1.88+18.80×0.28+18.80×0.54）×tg2（45-7.00/2）-2×30.00×tg（45-7.00/2）
=-13.79kN/m2（取0.0）
2.作用在桩（墙）的被动土压力分布：
第4层土上部标高-2.70m，下部标高-3.38m
Ep4上=（18.80×0.00）×tg2（45+7.00/2）+2×30.00×tg（45+7.00/2）
=67.82kN/m2
Ep4下=（18.80×0.68）×tg2（45+7.00/2）+2×30.00×tg（45+7.00/2）
=84.15kN/m2
3.土压力为零点距离坑底距离d的计算：
桩的被动、主动土压力差值系数为：
B=（（84.15-67.82）-（0.00-0.00））/0.68=24.01kN/m3
d=0.00=0.00m
4.D点以上土压力对D点的力矩与合力计算：
D点以上土压力对桩（墙）土压力的合力：
Ea==0.00kN/m
D点以上土压力对D点的力矩（梯形转为矩形与三角形计算）：
Ma=（0.00-0.00）×1.88/2.0×（0.82+1.88/3.0）+
（0.00-0.00）×0.28/2.0×（0.54+0.28/3.0）+
（0.00-0.00）×0.54/2.0×（0.00+0.54/3.0）
=0.00kN.m/m
5.桩（墙）嵌入D点以下距离t的计算：
第1层支撑到D点距离：
a1=1.70m
第1层支撑反力：
E1=0.00/1.70=0.00kN/m
假设支座D点的支撑反力：
ED=0.00-0.00=0.00kN/m
根据规范4.1.1条得到桩（墙）需要的总长度为3.20m
考虑到规范的要求当桩埋深小于0.2倍的基坑深度时,桩埋深取0.2倍基坑深度：
L=2.70+0.2×2.70=3.24m
考虑到桩（墙）的计算宽度为0.75m
E1=0.75×0.00=0.00kN
ED=0.75×0.00=0.00kN
6.最大弯矩的计算：
而经过积分运算得到
最大正弯矩Mumax=0.00kN.m/m，发生在标高-5.02m处；
最大负弯矩Mdmax=0.00kN.m/m，发生在标高-8.24m处。
考虑到桩（墙）的计算宽度为0.75m
最大正弯矩Mumax=0.75×0.00=0.00kN.m，发生在标高-5.02m处；
最大负弯矩Mdmax=0.75×0.00=0.00kN.m，发生在标高-8.24m处；
三、第三阶段,挖土深5.90m，支撑分别设置在标高-1.00m、-2.20m处，计算过程如下：
第3阶段主动、被动水土压力合力图
1.作用在桩（墙）的主动土压力分布：
第1层土上部标高0.00m，下部标高-1.88m
Ea1上=（18.50×0.00）×tg2（45-5.00/2）-2×20.00×tg（45-5.00/2）
=-36.65kN/m2（取0.0）
Ea1下=（18.50×1.88）×tg2（45-5.00/2）-2×20.00×tg（45-5.00/2）
=-7.45kN/m2（取0.0）
第2层土上部标高-1.88m，下部标高-2.16m
Ea2上=（18.50×1.88+18.80×0.00）×tg2（45-7.00/2）-2×30.00×tg（45-7.00/2）
=-25.86kN/m2（取0.0）
Ea2下=（18.50×1.88+18.80×0.28）×tg2（45-7.00/2）-2×30.00×tg（45-7.00/2）
=-21.74kN/m2（取0.0）
第3层土上部标高-2.16m，下部标高-3.38m
Ea3上=（18.50×1.88+18.80×0.28+18.80×0.00）×tg2（45-7.00/2）-2×30.00×tg（45-7.00/2）
=-21.74kN/m2（取0.0）
Ea3下=（18.50×1.88+18.80×0.28+18.80×1.22）×tg2（45-7.00/2）-2×30.00×tg（45-7.00/2）
=-3.79kN/m2（取0.0）
第4层土上部标高-3.38m，下部标高-5.90m
Ea4上=（18.50×1.88+18.80×0.28+18.80×1.22+17.40×0.00）×tg2（45-4.00/2）-2×15.00×tg（45-4.00/2）
=26.79kN/m2
Ea4下=（18.50×1.88+18.80×0.28+18.80×1.22+17.40×2.52）×tg2（45-4.00/2）-2×15.00×tg（45-4.00/2）
=64.92kN/m2
第5层土上部标高-5.90m，下部标高-6.90m
Ea5上=（18.50×1.88+18.80×0.28+18.80×1.22+17.40×2.52）×tg2（45-4.00/2）-2×15.00×tg（45-4.00/2）
=64.92kN/m2
Ea5下=（18.50×1.88+18.80×0.28+18.80×1.22+17.40×2.52）×tg2（45-4.00/2）-2×15.00×tg（45-4.00/2）
=64.92kN/m2
第6层土上部标高-6.90m，下部标高-7.58m
Ea6上=（18.50×1.88+18.80×0.28+18.80×1.22+17.40×2.52）×tg2（45-4.00/2）-2×15.00×tg（45-4.00/2）
=64.92kN/m2
Ea6下=（18.50×1.88+18.80×0.28+18.80×1.22+17.40×2.52）×tg2（45-4.00/2）-2×15.00×tg（45-4.00/2）
=64.92kN/m2
2.作用在桩（墙）的被动土压力分布：
第5层土上部标高-5.90m，下部标高-6.90m
Ep5上=（17.40×0.00）×tg2（45+4.00/2）+2×15.00×tg（45+4.00/2）
=32.17kN/m2
Ep5下=（17.40×1.00）×tg2（45+4.00/2）+2×15.00×tg（45+4.00/2）
=52.18kN/m2
第6层土上部标高-6.90m，下部标高-7.58m
Ep6上=（17.40×1.00+17.40×0.00）×tg2（45+4.00/2）+2×15.00×tg（45+4.00/2）
=52.18kN/m2
Ep6下=（17.40×1.00+17.40×0.68）×tg2（45+4.00/2）+2×15.00×tg（45+4.00/2）
=65.79kN/m2
3.土压力为零点距离坑底距离d的计算：
桩的被动、主动土压力差值系数为：
B=（（65.79-52.18）-（64.92-64.92））/0.68=20.00kN/m3
d=1.00+（64.92-52.18）/20.00=1.64m
4.D点以上土压力对D点的力矩与合力计算：
D点以上土压力对桩（墙）土压力的合力：
Ea=（26.79+64.92）×2.52/2.0+
（64.92-32.17+64.92-52.18）×1.00/2.0+
（64.92-52.18）×0.64/2.0
=142.36kN/m
D点以上土压力对D点的力矩（梯形转为矩形与三角形计算）：
Ma=（0.00-0.00）×1.88/2.0×（5.66+1.88/3.0）+
（0.00-0.00）×0.28/2.0×（5.38+0.28/3.0）+
（0.00-0.00）×1.22/2.0×（4.16+1.22/3.0）+
26.79×2.52×（1.64+2.52/2.0）+（64.92-26.79）×2.52/2.0×（1.64+2.52/3.0）+
（64.92-32.17）×1.00×（0.64+1.00/2.0）+（64.92-52.18-64.92+32.17）×1.00/2.0×（0.64+1.00/3.0）+
（64.92-52.18）×0.64/2.0×（-0.04+0.68-0.64/3.0）
=343.81kN.m/m
5.桩（墙）嵌入D点以下距离t的计算：
第1层支撑力取第2阶段的值：
E1=0.00kN/m
第1层支撑到D点距离：
a1=6.54m
第2层支撑到D点距离：
a2=5.34m
第2层支撑反力：
E2=（343.81-0.00×6.54）/5.34=64.42kN/m
假设支座D点的支撑反力：
ED=142.36-0.00-64.42=77.93kN/m
根据规范4.1.1条得到桩（墙）需要的总长度为12.17m
考虑到桩（墙）的计算宽度为0.75m
E1=0.75×0.00=0.00kN
E2=0.75×64.42=48.32kN
ED=0.75×77.93=58.45kN
6.最大弯矩的计算：
而经过积分运算得到
最大正弯矩Mumax=134.52kN.m/m，发生在标高-5.02m处；
最大负弯矩Mdmax=-31.55kN.m/m，发生在标高-8.24m处。
考虑到桩（墙）的计算宽度为0.75m
最大正弯矩Mumax=0.75×134.52=100.89kN.m，发生在标高-5.02m处；
最大负弯矩Mdmax=0.75×-31.55=-23.66kN.m，发生在标高-8.24m处；
内力位移计算书
土压力计算依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。
1.地质勘探数据如下：
—————————————————————————————————————
序号h（m）
（kN/m3）C（kPa）
（℃）M值计算方法
11.8818.5020.005.002000.0水土分算
21.5018.8030.007.003280.0水土合算
34.2017.4015.004.001420.0水土合算
44.7022.0015.0025.0011500.0水土合算
57.0020.0020.0015.005000.0水土合算
—————————————————————————————————————
表中：
h为土层厚度（m）,
为土重度（kN/m3）,C为内聚力（kPa）,
为内摩擦角（℃）
2.基底标高为-5.90m，
支撑分别设置在标高-1.00m、-2.20m处，
计算标高分别为-1.50m、-2.70m、-5.90m处，
3.地面超载：
—————————————————————————————————————
序号布置方式作用标高m荷载值kPa距基坑边线m作用宽度m
—————————————————————————————————————
基坑侧壁重要性系数为1.00,为二级基坑
抗隆起、抗倾覆验算结果
按地基承载力验算抗隆起
计算的抗隆起安全系数为:
6.70
达到规范规定安全系数2.00,合格!
按滑弧稳定验算抗隆起
计算的抗隆起安全系数为:
3.49
达到规范规定安全系数2.00,合格!
基坑底最大隆起量为2.53cm
验算抗倾覆稳定
计算的抗倾覆安全系数为:
3.68
达到规范规定安全系数1.15,合格!
内力及位移计算
采用m法计算
共2层支点，支点计算数据如下：
—————————————————————————————————————
序号水平间距（m）倾角（度）刚度（kN/m）预加力（kN）
11.5015.0010000.00.0
21.5015.0010000.00.0
—————————————————————————————————————
共计算3个工况,各支点在各个工况中的支点力如下（单位为kN）：
—————————————————————————————————————
10.0016.6359.16
20.000.0062.95
—————————————————————————————————————
全部工况下各支点的最大轴力如下（单位为kN）：
159.16
262.95
各工况的最大内力位移如下：
—————————————————————————————————————
工况号桩顶位移最大位移最大正弯矩最大负弯矩最大正剪力最大负剪力
（mm）（mm）（kN-m）（kN-m）（kN）（kN）
10.000.000.00.00.00.0
21.571.9924.9-7.98.8-13.5
34.1911.56194.8-18.967.8-86.3
—————————————————————————————————————
全部工况下的最大内力位移如下：
最大桩（墙）顶部位移为：
4.19mm
最大桩（墙）位移为：
11.56mm
最大正弯矩为：
194.80kN-m
最大负弯矩为：
-18.90kN-m
最大正剪力为：
67.80kN
最大负剪力为：
-86.30kN
锚杆计算书
本计算依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。
1.地质勘探数据如下：
————————————————————————————————————————————
序号h（m）
（kN/m3）C（kPa）
（°）极限摩阻力（kPa）计算方法土类型
11.8818.5020.005.0020.00水土分算填土
21.5018.8030.007.0020.00水土合算粘性土
34.2017.4015.004.0020.00水土合算粘性土
44.7022.0015.0025.0020.00水土合算卵石
57.0020.0020.0015.0020.00水土合算圆砾
————————————————————————————————————————————
表中：
h为土层厚度（m）,
为土重度（kN/m3）,C为内聚力（kPa）,
为内摩擦角（°）。
基坑外侧水标高-2.16m，基坑内侧水标高-6.90m。
2.基本计算参数：
地面标高0.00m，基坑坑底标高-5.90m，
支撑分别设置在标高-1.00m、-2.20m处，
计算标高分别为-1.50m、-2.70m、-5.90m处。
侧壁重要性系数1.00。
3.地面超载：
—————————————————————————————————————————
序号布置方式作用区域标高m荷载值kPa距基坑边线m作用宽度m
—————————————————————————————————————————
4.锚杆设计参数：
———————————————————————————————————————————序号水平拉力（kN）标高（m）锚孔直径（m）锚固角度（°）锚杆间距（m）锚杆材料杆体直径（mm）安全系数
157.10-1.0030.0015.001.50HRB40025.001.00
260.80-2.2030.0015.001.50HRB40025.001.00
—————————————
升级会员 