基坑工程课程设计概述.docx

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基坑工程课程设计概述

淮阴工学院

课程设计

课程名称：

基坑工程

姓名：

XXX

班级：

土木

学号：

XXX

指导老师：

刘

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

层度（m）

C（kPa）

ψ（度）

γ（kN/m3）

素填土

1.5

5

15

18.5

粉土

3

10

35

19

粘性土

5

30

25

19.2

粘性土

10

35

30

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：

XXX设计院

设计人：

XXX

设计时间：

2017-12-2214:

37:

17

----------------------------------------------------------------------

[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

二级

基坑侧壁重要性系数γ0

1.00

基坑深度H（m）

6.000

嵌固深度（m）

4.000

桩顶标高（m）

-1.000

桩截面类型

圆形

└桩直径（m）

1.000

桩间距（m）

1.400

混凝土强度等级

C30

有无冠梁

有

├冠梁宽度（m）

1.000

├冠梁高度（m）

0.800

└水平侧向刚度（MN/m）

1.923

放坡级数

1

超载个数

2

支护结构上的水平集中力

0

----------------------------------------------------------------------

[放坡信息]

----------------------------------------------------------------------

坡号

台宽（m）

坡高（m）

坡度系数

1

1.000

1.000

1.000

----------------------------------------------------------------------

[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

30.000

0.000

15.000

8.530

---

---

2

10.000

---

---

---

---

---

----------------------------------------------------------------------

[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

4

坑内加固土

否

内侧降水最终深度（m）

7.000

外侧水位深度（m）

2.000

内侧水位是否随开挖过程变化

否

内侧水位距开挖面距离（m）

---

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

素填土

1.50

18.5

---

5.00

15.00

2

粉土

3.00

19.0

10.0

10.00

35.00

3

粘性土

5.00

19.2

9.3

30.00

25.00

4

粘性土

10.00

19.4

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

60.0

---

---

---

m法

4.68

---

2

60.0

0.00

33.00

分算

m法

18.48

---

3

60.0

45.00

15.00

合算

m法

7.50

---

4

120.0

10.00

10.00

分算

m法

10.00

---

----------------------------------------------------------------------

[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

素填土

合算

1.000

1.000

1.000

10000.000

2

粉土

分算

1.000

1.000

1.000

10000.000

3

粘性土

合算

1.000

1.000

1.000

10000.000

4

粘性土

分算

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

2.000

---

2

开挖

4.000

---

3

开挖

6.000

---

----------------------------------------------------------------------

[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

2D16

As2

HRB335

2D16

As3

HRB335

D16@2

----------------------------------------------------------------------

[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）

20

桩的纵筋级别

HRB335

桩的螺旋箍筋级别

HRB335

桩的螺旋箍筋间距（mm）

150

弯矩折减系数

0.85

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）

9.00

[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）

69.73

0.00

74.09

74.09

1

基坑外侧最大弯矩（kN.m）

150.86

294.99

160.28

160.28

最大剪力（kN）

84.45

104.20

105.57

105.57

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

24D16

4825[4712]

箍筋

HRB335

D12@150

1508[1064]

加强箍筋

HRB335

D14@2000

154

----------------------------------------------------------------------

[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

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[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：

Ks=14.589>=1.200,满足规范要求。

工况2：

Ks=6.330>=1.200,满足规范要求。

工况3：

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》YB9258-97（冶金部）:

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》YB9258-97（冶金部）:

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!

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=122（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=3.484>=1.5,满足规范要求。

----------------------------------------------------------------------

[承压水验算]

----------------------------------------------------------------------

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

1.200

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》JGJ120-99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=420.030kPa

ha=4.489m，∑Eai=90.509kPa

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：

XXX设计院

设计人：

XXX

设计时间：

2017-12-2317:

32:

07

----------------------------------------------------------------------

[支护方案]

----------------------------------------------------------------------

排桩支护

----------------------------------------------------------------------

[基本信息]

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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）

6.000

嵌固深度（m）

4.000

桩顶标高（m）

-1.000

桩截面类型

圆形

└桩直径（m）

1.000

桩间距（m）

1.400

混凝土强度等级

C30

有无冠梁

有

├冠梁宽度（m）

1.000

├冠梁高度（m）

0.800

└水平侧向刚度（MN/m）

1.923

放坡级数

1

超载个数

2

支护结构上的水平集中力

0

----------------------------------------------------------------------

[放坡信息]

----------------------------------------------------------------------

坡号

台宽（m）

坡高（m）

坡度系数

1

1.000

1.000

1.000

----------------------------------------------------------------------

[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

30.000

0.000

21.000

8.622

---

---

2

10.000

---

---

---

---

---

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[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

4

坑内加固土

否

内侧降水最终深度（m）

7.000

外侧水位深度（m）

2.000

内侧水位是否随开挖过程变化

否

内侧水位距开挖面距离（m）

---

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

素填土

1.50

18.5

---

5.00

15.00

2

红粘土

3.00

19.0

10.0

10.00

35.00

3

粘性土

5.00

19.2

9.3

30.00

25.00

4

粘性土

10.00

19.4

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

60.0

---

---

---

m法

4.68

---

2

60.0

0.00

33.00

分算

m法

18.48

---

3

60.0

45.00

15.00

合算

m法

7.50

---

4

120.0

10.00

10.00

分算

m法

10.00

---

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[土压力模型及系数调整]

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