基坑桩锚设计计算过程手算Word文件下载.docx

1、KaKp1填土0.65580.80981.52521.23502粉质粘土0.52780.72651.89451.37643全风化砾岩0.45500.67452.19811.4826一、）基坑示意图：1）基坑外侧主动土压力计算如下：（1）填土：填土顶部主动土压力强度：=q - 2=20x0.6558-2x12x0.8098=-6.32Kpa填土底部的主动土压力强度：=（+q）-2=（18.3x10.5+20）x0.6558-2x12x0.8098=119.69kpa（2）粉质粘土：粉质粘土顶部的主动土压力强度： = （*+q） -2= =（18.3x10.5+20）x0.5278-2x12x0.

2、7265=94.54kpa粉质粘土底部的主动土压力强度： =（* +*+q）-2= =（18.3x10.5+19.8x1.8+20）x0.5278-2x12x0.7265=113.35kpa （3）临界深度：=2/ q/=2x12/18.3x0.8098-20/18.3=0.53m 2）第一层锚杆计算： 基坑开挖到5.2m，设置第一排锚杆的水平分力为T1。1）此时基坑开挖深度为，基坑外侧底部的主动土压力强度： =（*+q）-2=（18.3x5.2+20）x0.6558-2x12x0.8098=56.09kpa基坑侧的被动土压力强度：= 2=2x12x1.2350=29.64kpa.=（-）+2

3、= 18.3x（10.5-5.2）x1.5252+2x12x1.2350=177.57kpa.知： , 知铰点位于坑底与填土层间：设铰点为o, 距离坑底y m. = y+2 = y18.3x1.5252+2x12x1.2350=27.91y+29.64= q+（h+y）-2= 20+18.3（5.2+y）x0.6558-2x12x0.8098=12y+56.08解得： y=1.66m2）设置第一排锚杆的水平分力为T1，铰点以上土层及锚杆力对铰点起矩平衡。2.1土压力作用位置确定：三角形分布：=梯形分布：即：2.2基坑侧被动土压力作用点位置：（梯形分布）=y+2= 18.3x1.66x1.525

4、2+2x12x1.2350=75.97kpa.=（2x29.64+75.97）/3x（29.64+75.97）x1.66=0.71m2.3基坑外侧主动土压力作用点位置：（三角形分布）=（h+ y-）已知， h=5.2m, y=1.66m,=0.53m= （5.2+1.66-0.53）=2.11m2.4第一排锚杆作用点离起矩点位置：L=h+ y- d=5.2+1.66-2.2=4.66m.（d为锚杆离地面距离）2.5基坑侧被动土压力合力：= x 即，=y x （+ ）/2=1.66x （75.97+29.64）/2=87.66kpa2.6基坑外侧主动土压力：（h+y-x =（5.2+1.66-0

5、.53）x75.97/2=240.45kpa.（h + y d） + =代入数据： +87.66x0.71=240.45x2.11=95.52kpa.三）第二排锚杆计算：此时，基坑开挖至设计深度 =7.3m。3.1）基坑侧被动土压力强度：=（-）+2= 18.3 x （10.5-7.3）x1.5252+2x12x1.2350=118.96kpa=（-）+2=18.3x（10.5-7.3）x 1.8945+2x30x1.3764=193.53kpa.= （-）+2=18.3x （10.5-7.3）+19.8x1.8x1.8945+2x30x1.3764=176.79kpa. 基坑外侧主动土压力强

6、度：=（*+q）-2=（18.3x 7.3+20）x0.6558- 2x 12x0.8098=81.29kpa.=（*+q） -2=（18.3x10.5+20）x0.5278-2x30x0.7265=68.38kpa , 故，假想铰点为两层土的交界处，设为M点，距基坑底为3.2m.3.2）设置第一排锚杆的水平分力为，铰点以上土层及锚杆力对铰点起矩平衡。3.2.1土压力作用位置确定：基坑侧被动土压力作用点位置：2x29.64+118.96）/3x（29.64+118.96）x3.2=1.28m基坑外侧主动土压力作用点位置：=（-）=（10.5-0.53）= 3.32m第一排锚杆作用点位置：=-d

7、=10.5-2.2=8.3m第二排锚杆作用点位置：=10.5-4.7=5.8m3.2.2）土压力合力：基坑外侧主动土压力：=（+q）-2=（18.3x10.5+20）x0.6558-2x12x0.8098=119.69kpa= -=10.5-0.53=9.97m= （119.69x9.97）/2=596.65kpa基坑侧被动土压力：=3.2m.= （29.64+118.96）x3.2/2=237.76kpa+=有：+95.52x8.3+237.76x1.28=596.65x3.32得：=152.37kpa四）桩嵌固深度计算：4.1）基坑开挖至设计深度时，据上结果知铰点假想为土层交接点M点，则该

8、处的剪力计算如下：根据水平方向上的平衡：596.65-（237.76+95.52+152.37）=111kpa设桩底端为N点，桩底距M点距离为。桩MN段对桩底N起矩平衡：4.1.1）土压力合力计算：桩侧被动土压力合力：根据3.1有：=（-）+2=18.3x（10.5-7.3）x 1.8945+2x30x1.3764=193.53kpa.=18.3x （10.5-7.3）+19.8xx1.8945+2x30x1.3764=110.94+37.51+82.584桩外侧主动土压力计算：=（*+q） -2=（18.3x10.5+20） x 0.5278-2x30x0.7265=68.38kpa=+q-

9、2=18.3x10.5+19.8x+20 x 0.5278-2x30x0.7265=111.97+10.45-43.59=68.38+4.1.2）土压力作用点计算：桩侧被动土压力作用点计算：得，桩外侧主动土压力作用点计算：剪力的作用点位置为=4.1.3）桩MN段对桩底N点起矩平衡：.+.=.即，.+ 68.38+.=.解得，=1.63m则嵌固深度, m.入土深度增大系数=1.20即，桩的嵌固深度，=1.20x4.83=5.80m五）桩身最大弯矩计算：5.1）第一步开挖 第一次开挖到第一排锚杆下0.5m即2.7m处。= 18.3x（10.5-2.7）x1.5252+2x12x1.2350=247

10、.35kpa=（+q）-2=（18.3x10.5+20）x0.6558-2x12x0.8098=119.69kpa= x =（29.64+247.35）x7.8/2=1080.26kpa x =119.69x10.5/2=628.37kpa.5.2）设u点剪力为0，点u到此步开挖基坑底的距离为.= 18.3xx1.5252+2x12x1.2350=27.91+29.64= x =（59.28+27.91）=+q）-2=18.3x（x0.6558-2x12x0.8098=26.08+12（）=（26.08+12）（+2.7-0.53）/2因o点处剪力为0，即有，解得，=0.91m有，=+q）-2

11、=26.08+12=37kpa.=27.91+29.64=55.04kpa.=56.98kpa= （2.7+0.91-0.53）/3=1.03=0.91（2x29.64+55.04）/3（29.64+55.04）=0.41mM=-=56.98x（1.03-0.41）=35.33kpa.六）第二步开挖至5.2m，可知开挖面上下各有一个剪力零点，设其为Q,R，分别到5.2m开挖面的距离为x, y。6.1）=+q-2=18.3（5.2-x）+20x0.6558-2x12x0.8098=56.09-12x x /2使得，即，解得又，=1.33mQ点弯矩可计算=95.52x（5.2-2.2-0.68）-

12、1.33=94.56kpa.6.2） 29.64kpa.= y+29.64）y/2=（13.96y+29.64）y=18.3（5.2+y）+20x0.6558-2x12x0.8098=56.09+12y=（56.09+12y）（5.2+y-0.53）/2+即解得，y=4.34m487.31kpa=391.58kpa=（5.2+4.34-0.52）/3=3m=1.68m=7.34mR点处弯矩，=95.52X7.34+391.58X1.68-487.31X3=-102.96KPA七）第三次开挖至设计深度7.3m，知在开挖基坑面上下各有一个剪力为0的点。因，=（+q）-2=（18.3x7.3+20）x0.6558-2x12x0.8098=81.29kpa=（7.3-0.53）/3=2.26m=275.17即，在该基坑底面与第二排锚杆之间存在剪力为0 的点，设为U，该点到基坑底面的距离为x。=18.3（7.3-x）+20x0.6558-2x12x0.8098=81.29-12x=（81.29-12x）（7.3-x-0.53）/2解得，x=0.35m=（7.3-0.35-0.53）/3=2.14mU点处的弯矩，= 18.3 x （10.5-7.3）x1.5252+2x12x1.2350=118.96kpa= （119.69x9.97）/2=596