2016基坑支护设计计算书模板讲解

1、第一章工程概要工程概况工程概况，附上基坑周边环境平面图场区工程地质条件附上典型的地质剖面图水文地质条件主要设计内容分析评价了场地的岩土工程条件。根据场地的工程地质条件、水文地质条件，充分考虑到周边地层条件，选择技术上可 行,经济上合理，并且具有整体性好、水平位移小，同时便于基坑开挖及后续施工的可靠支护 措施，通过分析论证选择合适的基坑支护方案。对基坑支护结构进行了具体设计计算，其中包括土压力计算、钻孔灌注桩的设计计算 及锚杆的设计计算、稳定性验算（根据具体选择的支护方式，按照规范的要求进行设计， 计算，和验算）。当不能满足稳定性要求的时候，需要重新设计计算或者做必要的处理， 直至达到稳定性的安

2、全要求。选择经济、实效、合理的基坑降水与止水方案。基坑支护工程的施工组织设计与工程监测设计。设计依据（1）甲方提供资料，岩土工程勘察报告（列出详细的清单）（2）现行规范、标准、图集等（按照规定的格式列出详细的清单，必须是现行规范）第二章基坑支护方案设计设计原则（摘自规范）基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计基坑支护结构极限状态可分为下列两类：a.承载能力极限状态：对应于支护结构达到最大承载能力或土体失稳、过大变形导致支 护结构或基坑周边环境破坏；b.正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已妨碍地下结构施工或影响基坑周边环 境的正常使用功能。基坑支护结构设计应根据表3选用

3、相应的侧壁安全等级及重要性系数。表2.1基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级破坏后果1一级支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响很严重1.10二级支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影晌一般1.00三级支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重0.90注：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行决定支护结构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平与竖向 变形的影响，对于安全等级为一级和对周边环境变形有限定要求的二级建筑基坑侧壁，应 根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定

4、支护结构的水平变形限 值。当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、 周边环境情况和支护结构与基础型式等因素，确定地下水控制方法。当场地周围有地表水 汇流、排泻或地下水管渗漏时，应对基坑采取保护措施。根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求，基坑支护应按下列规 定进行计算和验算：21基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算，计算内容应包括：1）根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算；2）基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算；3）当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力计算和稳定性验算。2对于安全等级为一级及对支护结构变形有限定的二级建筑基坑侧壁，尚应

5、对基坑周 边环境及支护结构变形进行验算。3地下水控制计算和验算：1）抗渗透稳定性验算；2）基坑底突涌稳定性验算；3）根据支护结构设计要求进行地下水位控制计算。基坑支护设计内容应包括对支护结构计算和验算、质量检测及施工监控的要求。当有条件时，基坑应采用局部或全部放坡开挖，放坡坡度应满足其稳定性要求。支护结构选型支护结构可根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备 和施工季节等条件选用排桩、地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙、土钉墙、原状土放坡或 采用上述型式的组合。支护结构选型应考虑结构的空间效应和受力特点，采用有利支护结构材料受力 性状的型式。软土场地可采用深层搅拌、注浆、间隔或

6、全部加固等方法对局部或整个基坑底 土进行加固，或采用降水措施提高基坑内侧被动抗力。基坑支护方案选择与分析基坑围护结构型式有很多种，具适用范围也各不相同，根据上述设计原则，结合本基 坑工程实际情况有以下几种可以采取的支护型式：（1）悬臂式围护结构悬臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构安全。悬臂结构所受土压力分布是开挖深度的一次函数，其剪力是深度的二次函数，弯矩是深度 的三次函数，水平位移是深度的五次函数。悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大 变形，对相临的建筑物产生不良的影响。悬臂式围护结构适用于土质较好、开挖深度较浅 的基坑工程。(2)水泥土重力式围护结构水泥

7、土与其包围的天然土形成重力式挡墙支挡周围土体，保持基坑边坡稳定，深层搅拌水泥土桩重力式围护结构，常用于软粘土地区开挖深度约在6.0m以内的基坑工程，水泥土的抗拉强度低，水泥土重力式围护结构适用于较浅的基坑工程。(3)拉锚式围护结构拉锚式围护结构由围护结构体系和锚固体系两部分组成，围护结构体系常采用钢筋混 凝土排桩墙和地下连续墙两种。锚固体系可分为锚杆式和地面拉锚式两种。地面拉锚式需 要有足够的场地设置锚桩，或其他锚固物；锚杆式需要地基土能提供锚杆较大的锚固力。 锚杆式适用于砂土地基，或粘土地基。由于软粘土地基不能提供锚杆较大的锚固力，所以 很少使用。(4) 土钉墙围护结构土钉墙围护结构的机理可

8、理解为通过在基坑边坡中设置土钉，形成加筋土重力式挡 墙，起到挡土作用。土钉墙围护适用于地下水位以上或者人工降水后的粘性土、粉土、杂 填土及非松散砂土、卵石土等；不适用于淤泥质及未经降水处理地下水以下的土层地基中 基坑围护。土钉墙围护基坑深度一般不超过 18m,使用期限不超过18月。(5)内撑式围护结构内撑式围护由围护体系和内撑体系两部分组成，围护结构体系常采用钢筋混凝土桩排 桩墙和地下连续墙型式。内撑体系可采用水平支撑和斜支撑。当基坑开挖平面面积很大而 开挖深度不太大时，宜采用单层支撑。内撑常采用钢筋混凝土支撑和钢管(或型钢)支撑 两种。内撑式围护结构适用范围广，可适用于各种土层和基坑深度。你

9、选择了什么样的支护方式(最少两套方案)，此处附上支护方式的平面布置图。并 作介绍例如：(根据本项目施工要求，基坑开挖深度、周边环境、形状及土质的具体情况，对本工 程基坑围护结构具体分析如下：AB段及AH段剖面：该段基坑开挖8.3m,地质条件较差，软弱土层厚。顶部2m范围内 1:1放坡，底部钻孔灌注桩08001000,桩长27.7m。高层+2.2m设一道预应力锚杆。坑内4 排水泥搅拌桩暗墩，搭接100,长6m。BC段段剖面：该段基坑开挖7.3m,地质条件较差，软弱土层厚。顶部1m范围内1:1放 坡,底部钻孔灌注桩O8001000,桩长27.7m。高层+2.2m设一道预应力锚杆。坑内4排水 泥搅拌

10、桩暗墩，搭接100,长6m。CD段剖面：该段基坑开挖7.3m,开挖范围内地质条件较差。顶部1m范围内1:1放坡， 底部钻孔灌注桩O8001000,桩长18.7m。高层+2.2m设一道预应力锚杆。坑内4排水泥搅 拌桩暗墩，搭接100,长6m。DE段剖面：该段基坑开挖8.3m,开挖范围内地质条件较差。顶部2m范围内1:1放坡， 底部钻孔灌注桩O8001000,桩长21.7m。高层+2.2m设一道预应力锚杆。坑内4排水泥搅 拌桩暗墩，搭接100,长6m。EF段剖面：该段基坑开挖8.3m,地质条件较差，顶部杂填土层厚。顶部 2m范围内1:1 放坡，底部钻孔灌注桩O8001000,桩长21.7m。高层+

11、3.6m和+0.6m各设一道预应力锚杆。 坑内4排水泥搅拌桩暗墩，搭接100,长6m。杂填土层压密注浆加固。FGH段剖面：该段基坑开挖8.3m,地质条件较差，软弱土层厚。顶部 2m范围内1:1放 坡，底部钻孔灌注桩8001000,桩长27.7m。高层+3.6m和+0.6m各设一道预应力锚杆。 坑内4排水泥搅拌桩暗墩，搭接100,长6m。综合以上分析，本基坑主要采用排桩联合锚杆围护结构体系，能够做到有效、 合理、可靠的保证周边已建建筑物、道路、管线以及基坑开挖施工的安全，且能够 满足施工操作的空间要求。）选择的依据是什么，原因分析，例如（围护结构选型一般根据拟建场地基坑深度、地层物理力学性质及基

12、坑围护施工的实践经验综合确定。另外，本项目基坑开挖面积大，施工周期长，必将导致基 坑暴露时间长，基坑围护结构方案选型必须综合考虑上述因素。鉴于上述因素，本工程主体围护结构主要采用支护方案为顶部局部按1： 1放坡，底部排桩+锚杆+坑内暗墩支护，其中东侧路段采用采用两层锚杆加强。）第三章基坑支护设计计算（基坑支护设计的内容包括土压力计算，嵌固深度的计算、最大弯矩的确定，桩身钢筋配置，锚杆设计，内支撑设计，土钉墙设计（根据各自的基坑实际情况选用事宜的支护方 式）等等，然后根据所配置的支护参数，进行基坑整体稳定性验算、锚杆整体稳定验算、 倾覆稳定性验算和基坑底承载力验算。当验算后的支护参数不符合要求时

13、，应重新设置支 护参数，直至安全、可靠为止。）单元设计计算（此部分需要手算两个典型断面，然后打字到电脑）选择典型的断面，画出剖面图（给出两个典型的断面）（例如某剖面如下，仅采用排桩支护，设计断面图如下，堆载取 20kPa水平荷载的计算（根据所选择的剖面就算水平荷载）按照超载作用下水土压力计算的方法，根据朗肯士压力计算理论计算土的侧向压力， 计算时不考虑支护桩与土体的摩擦作用。地下水以上的土体不考虑水的作用，地下水以下 的土层根据土层的性质差异需考虑地下水的作用。土层水平荷载计算依据建筑基坑支护技术规程JGJ 120-2012 （摘自规范）1.计算依据和计算公式中主动土压力系数：Kai = ta

14、n2(45 -)2cp被动土压力系数：Kpi = tan2(45 )(1)支护结构水平荷载标准值eajk按下列规定计算：1)对于碎石土及砂土：当计算点深度位于地下水位以上时：eajk = ,- ajk K ai - 2Cik K ai当计算点深度位于地下水位以下时：eajk = ；- ajk K ai _ 2Cik K ai( Zj - hwa ) -(m j - hwa ) wa K ai w式中Kai 第i层土的主动土压力系数；仃aj k-作用于深度Zj处的竖向应力标准值；Cik 三轴实当确定的第i层土固结不排水(快)剪粘聚力标准值;Zj计算点深度；mj计算参数，当zj h时，取零；w 水

15、的重度。2)对于粉土及粘性土：eajk -ajkKai -2Cik. Kai(2)基坑外侧竖向应力标准值 仃ajk按下列规定计算：二 ajk 二二 rk 二 ok(3)计算点深度zj处自重应力竖向应力计算点位于基坑开挖面以上时：二 rk = mjzj式中7mj ?度zj以上土的加权平均天然重度。计算点位于基坑开挖面以下时:rk = mh h式中mh 开挖面以上土的加权平均天然重度。（4）第i层土的主动土压力系数Kai应按下式计算中Kai = tan2（450 -）2式中 ”三轴实当确定的第i层土固结不排水（快）剪摩擦角标准值。（5）第i层土的士压力合力Ea按下式计算L 1，Eai （eaik eaik ） hi Sh2式中盛一一第i层土土层顶部的水平荷载标准值；eai k-第i层土土层底部的水平荷载标准值；hi 第i层土的厚度；Sh 一一锚杆的水平间距。重点计算部分根据规范，选择合适的支护方式，进行设计和验算排桩设计与