基坑支护计算书5.docx
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基坑支护计算书5
附件
深基坑支护计算书
计算：
复核：
审核：
二〇一三年五月
一、基本信息
1、工字钢桩支护方案
2、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
二级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.00
基坑深度H（m）
8.500
嵌固深度（m）
3.500
墙顶标高（m）
0.000
连续墙类型
钢板桩
├每延米板桩截面面积A（cm2）
188.22
├每延米板桩壁惯性矩I（cm4）
45600.00
└每延米板桩抗弯模量W（cm3）
2280.00
有无冠梁
无
放坡级数
0
超载个数
1
支护结构上的水平集中力
0
3、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
---
---
---
---
---
4、土层信息
土层数
6
坑内加固土
否
内侧降水最终深度（m）
9.000
外侧水位深度（m）
1.400
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）
0.500
弹性计算方法按土层指定
ㄨ
弹性法计算方法
m法
5、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
3.30
18.0
8.0
12.50
25.40
2
粘性土
1.20
20.4
7.0
12.50
25.40
3
粉土
3.50
19.3
7.0
6.00
31.90
4
粉土
5.00
18.8
8.0
16.50
24.20
5
粉土
3.00
20.2
8.0
---
---
6
粉土
4.00
20.1
8.0
---
---
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
20.0
27.00
14.60
合算
m法
10.00
---
2
25.0
15.00
11.00
合算
m法
2.82
---
3
35.0
15.00
9.60
合算
m法
2.38
---
4
40.0
22.00
12.60
分算
m法
4.12
---
5
40.0
10.00
10.00
分算
m法
10.00
---
6
40.0
10.00
10.00
分算
m法
10.00
---
6、支锚信息
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
内撑
7.000
0.500
---
---
---
2
内撑
7.000
2.100
---
---
---
3
内撑
7.000
2.100
---
---
---
7、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
合算
1.000
1.000
1.000
10000.000
2
粘性土
合算
1.000
1.000
1.000
10000.000
3
粉土
合算
1.000
1.000
1.000
10000.000
4
粉土
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
5
粉土
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
6
粉土
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
8、工况信息
工况
工况
深度
支锚
号
类型
（m）
道号
1
开挖
1.000
---
2
加撑
---
1.内撑
3
开挖
3.100
---
4
加撑
---
2.内撑
5
开挖
5.200
---
6
加撑
---
3.内撑
7
开挖
8.500
---
二、结构计算
各工况：
内力位移包络图：
三、地表沉降图：
四、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=1.207
圆弧半径（m）R=10.874
圆心坐标X（m）X=-0.988
圆心坐标Y（m）Y=5.285
五、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内撑0.000---
2内撑0.000---
3内撑0.000---
Ks=142.383>=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内撑285.714---
2内撑0.000---
3内撑0.000---
Ks=202.625>=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内撑285.714---
2内撑0.000---
3内撑0.000---
Ks=6.844>=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内撑285.714---
2内撑285.714---
3内撑0.000---
Ks=9.398>=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内撑285.714---
2内撑285.714---
3内撑0.000---
Ks=4.179>=1.200,满足规范要求。
工况6：
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内撑285.714---
2内撑285.714---
3内撑14.286---
Ks=4.235>=1.200,满足规范要求。
工况7：
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内撑285.714---
2内撑285.714---
3内撑14.286---
Ks=2.638>=1.200,满足规范要求。
----------------------------------------------
安全系数最小的工况号：
工况7。
最小安全Ks=2.638>=1.200,满足规范要求。
六、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=1.269>=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=1.423>=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=98（mm）
八、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=1.895>=1.5,满足规范要求。
九、腰梁计算
计算腰梁所承受的均布水平荷载Pn，即假定横梁承受相邻两胯各半跨上的土压力：
=1/2*19*0.38*2.6*4.2=39.42KN/m
式中：
—所求横梁支点承受的土压力
D—横梁支点至板桩顶的距离
hn—横梁支点至上一支点的跨度
hn+1—横梁支点至下一支点的跨度
因此
=39.42KN/m（第二道支撑）
=0.5*19*0.38*4.7*2.5=42.42KN/m（第三道支撑）
由于安装节点的整体性通常不易保证,故按简支粱计算:
=429.5KN*m
横梁选用2根
40b整体焊接
弯曲截面系Wx=0.001140m3
容许抗拉强[σ]=215000.0KPa
工字钢能承受的最大弯矩M=Wx[σ]*2=490KN*m>Mmax=429.5KN*m满足要求
十、水平支撑受力计算
支撑拟选用2根
40b整体焊接
支座反力：
=0.5*9m*67.8KN/m=305.1KN
计算长度l0=4.2m，支撑面A=8300mm2，转动惯量I=186400000mm4，容重γ=78.5KN/m3，弯曲截面系Wx=932000mm3。
根据《钢结构设计规范》GB50017-2003表5.1.2-1规定，为b类构件，
钢支撑初偏心lp=l0/500=0.0084m
求长细比λ：
i=
=150mm
因截面为双轴对称，故λ=l0/i=4200/150=28查《钢结构设计规范规范》附表C得失稳系数φ=0.94故σ1=N/A*φ=R/A*φ=305.1*107/8300*0.943=389809KPa/2根=194904KPa
194904KPa<[σ]=215000.0KPa
自重弯矩M=ql2/8=3.24KN*m
故σ2=M/Wx=3.24*109/932000=3476.0KPa/2根=1738KPa
则σ=σ1+σ2=196642.0<[σ]=215000.0KPa满足要求
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