基坑支护多方案计算比较

深基坑支护设计 1设计单位：设 计 院设 计 人： 设计时间：2012-06-02 10:36:38注：3.7m实墙，开挖一米降坡- 支护方案 -水泥土墙支护- 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 JGJ 120-99基坑等级 二级基坑侧壁重要性系数0 1.00基坑深度H(m) 4.000嵌固深度(m) 5.000墙顶标高(m) -1.000截面类型及参数 实心墙.放坡级数 1超载个数 1- 放坡信息 -坡号 台宽(m) 坡高(m) 坡度系数1 1.000 1.000 2.000- 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 10.000 - - - - - 土层信息 -土层数 4 坑内加固土 否内侧降水最终深度(m) 4.500 外侧水位深度(m) 2.000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 18.7 - 8.00 10.002 淤泥质土 10.00 18.0 8.0 8.00 6.003 粉土 7.00 18.2 8.2 - -4 粉砂 20.00 20.0 10.0 - -层号 与锚固体摩 粘聚力 内摩擦角 水土 计算m值 抗剪强度擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) (MN/m4) (kPa)1 18.0 - - - 3.72 -2 16.0 8.00 6.00 合算 0.92 -3 24.0 11.00 10.00 合算 2.10 -4 34.0 0.00 26.00 合算 10.92 - 水泥土墙截面参数 -水泥土墙截面示意图水泥土墙厚度b(m) 3.700水泥土弹性模量E(104MPa) 1.750水泥土抗压强度P(MPa) 1.800水泥土抗拉/抗压强度比 0.060水泥土墙平均重度(kN/m3) 18.500水泥土墙底摩擦系数 0.250- 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 10000.0002 淤泥质土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.0003 粉土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.0004 粉砂 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000- 设计结果 - 结构计算 -各工况：内力位移包络图：地表沉降图：- 截面计算 - 内力取值 序 内力类型 弹性法 经典法号 计算值 计算值基坑外侧最大弯矩(kN.m) 403.19 358.661 基坑外侧最大弯矩距墙顶(m) 8.00 7.52基坑内侧最大弯矩(kN.m) 0.00 0.00基坑内侧最大弯矩距墙顶(m) 0.00 0.00*截面1(0.00m8.00m)*一. 采用弹性法计算结果：*基坑内侧计算结果：*计算截面距离墙顶 0.00m, 弯矩设计值 = 1.251.000.00 = 0.00kN.m1. 压应力验算: 1.25 0 cs z MW 1.25 1.00 18.50 0.00 0.001.94 0.00 fcs 1.80抗压强度满足!2. 拉应力验算: MW csz 0.001.94 18.50 0.00 0.00 0.060fcs 0.11抗拉强度满足!*基坑外侧计算结果：*计算截面距离墙顶 8.00m, 弯矩设计值 = 1.251.00403.19 = 503.99kN.m1. 压应力验算: 1.25 0 cs z MW 1.25 1.00 18.50 8.00503.991.94 0.44 fcs 1.80抗压强度满足!2. 拉应力验算: MW csz 503.991.94 18.50 8.00 0.11 0.060fcs 0.11抗拉强度不满足!二. 采用经典法计算结果：*基坑内侧计算结果：*计算截面距离墙顶 0.00m, 弯矩设计值 = 1.251.000.00 = 0.00kN.m1. 压应力验算: 1.25 0 cs z MW 1.25 1.00 18.50 0.00 0.001.94 0.00 fcs 1.80抗压强度满足!2. 拉应力验算: MW csz 0.001.94 18.50 0.00 0.00 0.060fcs 0.11抗拉强度满足!*基坑外侧计算结果：*计算截面距离墙顶 7.52m, 弯矩设计值 = 1.251.00358.66 = 448.32kN.m1. 压应力验算: 1.25 0 cs z MW 1.25 1.00 18.50 7.52 448.321.94 0.41 fcs 1.80抗压强度满足!2. 拉应力验算: MW csz 448.321.94 18.50 7.52 0.09 0.060fcs 0.11抗拉强度满足!式中 cs水泥土墙平均重度(kN/m 3);z由墙顶至计算截面的深度(m);M单位长度水泥土墙截面弯矩设计值(kN.m);W水泥土墙截面模量(MPa);fcs水泥土抗压强度(MPa);- 抗倾覆稳定性验算 -抗倾覆稳定性系数 Ks = 1.642 = 1.2, 满足规范要求。(Ks = 1.2)- 抗滑移稳定性验算 -抗滑安全系数(K h = 1.2): K hW EpEa 1.2Kh = 1.369- 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 K s = 1.083圆弧半径(m) R = 11.853圆心坐标X(m) X = 1.129圆心坐标Y(m) Y = 6.571- 抗隆起验算 -Prandtl(普朗德尔)公式(K s = 1.11.2)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部): K sDNq cNc H D qNq tan 45o 22etan N c Nq 1 1tanNq tan 4518.47122e3.142tan18.471 5.505 N c 5.505 1 1tan18.471 13.486 K s 18.000 5.000 5.505 4.508 13.48618.044 3.000 5.000 26.363Ks = 3.258 = 1.1, 满足规范要求。Terzaghi(太沙基)公式(K s = 1.151.25)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部): K sDNq cNc H D qNq 12 e 34 2 tancos 45o 22 N c Nq 1 1tanNq 12 e 34 3.142 18.4712 tan18.471cos 45 18.471226.343 N c 6.343 1 1tan18.471 15.996 K S 18.000 5.000 6.343 4.508 15.99618.044 3.000 5.000 26.363Ks = 3.766 = 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! 875316 ni 1ihi q 125 DH 0.5 6.37c 0.04 tan 0.54式中 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/m 3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m 3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m 3);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); 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/m 3); 8753 16 72.5 26.4 125 5.04.0 0.56.37 18.0 8.0 0.04 tan0.10 0.54 = 161(mm)- 抗管涌验算 -抗管涌稳定安全系数(K = 1.5): 1.5 0h w h 2D 式中 0侧壁重要性系数; 土的有效重度(kN/m 3); w地下水重度(kN/m 3);h地下水位至基坑底的距离(m);D桩(墙)入土深度(m);K = 5.050 = 1.5, 满足规范要求。深基坑支护设计设计单位：X X X 设 计 院设 计 人：X X X设计时间：2012-06-02 11:13:03注：4.2米格栅式，降坡一米- 支护方案 -水泥土墙支护- 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 JGJ 120-99基坑等级 二级基坑侧壁重要性系数0 1.00基坑深度H(m) 4.000嵌固深度(m) 5.000墙顶标高(m) -1.000截面类型及参数 格栅墙.放坡级数 1超载个数 1- 放坡信息 -坡号 台宽(m) 坡高(m) 坡度系数1 1.000 1.000 2.000- 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 10.000 - - - - - 土层信息 -土层数 4 坑内加固土 否内侧降水最终深度(m) 4.500 外侧水位深度(m) 2.000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 18.7 - 8.00 10.002 淤泥质土 10.00 18.0 8.0 8.00 6.003 粉土 7.00 18.2 8.2 - -4 粉砂 20.00 20.0 10.0 - -层号 与锚固体摩 粘聚力 内摩擦角 水土 计算m值 抗剪强度擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) (MN/m4) (kPa)1 18.0 - - - 3.72 -2 16.0 8.00 6.00 合算 0.92 -3 24.0 11.00 10.00 合算 2.10 -4 34.0 0.00 26.00 合算 10.92 - 水泥土墙截面参数 -水泥土墙截面示意图水泥土墙厚度b(m) 4.200水泥土弹性模量E(104MPa) 1.750水泥土抗压强度P(MPa) 1.800水泥土抗拉/抗压强度比 0.060水泥土墙平均重度(kN/m3) 18.500水泥土墙底摩擦系数 0.250肋墙净距S(m) 1.200基坑侧墙厚t1(m) 1.200挡土侧墙厚t2(m) 1.200肋墙厚t(m) 1.200- 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 10000.0002 淤泥质土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.0003 粉土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.0004 粉砂 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000- 设计结果 - 结构计算 -各工况：内力位移包络图：地表沉降图：- 截面计算 - 内力取值 序 内力类型 弹性法 经典法号 计算值 计算值基坑外侧最大弯矩(kN.m) 426.26 358.661 基坑外侧最大弯矩距墙顶(m) 8.00 7.52基坑内侧最大弯矩(kN.m) 0.00 0.00基坑内侧最大弯矩距墙顶(m) 0.00 0.00一. 采用弹性法计算结果：*基坑内侧计算结果：*计算截面距离墙顶 0.00m, 弯矩设计值 = 1.251.000.00 = 0.00kN.m1. 压应力验算: 1.25 0 cs z MW 1.25 1.00 18.50 0.00 0.002.40 0.00 fcs 1.80抗压强度满足!2. 拉应力验算: MW csz 0.002.40 18.50 0.00 0.00 0.060fcs 0.11抗拉强度满足!*基坑外侧计算结果：*计算截面距离墙顶 8.00m, 弯矩设计值 = 1.251.00426.26 = 532.82kN.m1. 压应力验算: 1.25 0 cs z MW 1.25 1.00 18.50 8.00 532.822.40 0.41 fcs 1.80抗压强度满足!2. 拉应力验算: MW csz 532.822.40 18.50 8.00 0.07 0.060fcs 0.11抗拉强度满足!二. 采用经典法计算结果：*基坑内侧计算结果：*计算截面距离墙顶 0.00m, 弯矩设计值 = 1.251.000.00 = 0.00kN.m1. 压应力验算: 1.25 0 cs z MW 1.25 1.00 18.50 0.00 0.002.40 0.00 fcs 1.80抗压强度满足!2. 拉应力验算: MW csz 0.002.40 18.50 0.00 0.00 0.060fcs 0.11抗拉强度满足!*基坑外侧计算结果：*计算截面距离墙顶 7.52m, 弯矩设计值 = 1.251.00358.66 = 448.32kN.m1. 压应力验算: 1.25 0 cs z MW 1.25 1.00 18.50 7.52 448.322.40 0.36 fcs 1.80抗压强度满足!2. 拉应力验算: MW csz 448.322.40 18.50 7.52 0.05 0.060fcs 0.11抗拉强度满足!式中 cs水泥土墙平均重度(kN/m 3);z由墙顶至计算截面的深度(m);M单位长度水泥土墙截面弯矩设计值(kN.m);W水泥土墙截面模量(MPa);fcs水泥土抗压强度(MPa);- 抗倾覆稳定性验算 -抗倾覆稳定性系数 Ks = 1.925 = 1.2, 满足规范要求。(Ks = 1.2)- 抗滑移稳定性验算 -抗滑安全系数(K h = 1.2): K hW EpEa 1.2Kh = 1.404- 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 K s = 1.094圆弧半径(m) R = 11.853圆心坐标X(m) X = 1.629圆心坐标Y(m) Y = 6.571- 抗隆起验算 -Prandtl(普朗德尔)公式(K s = 1.11.2)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部): K sDNq cNc H D qNq tan 45o 22etan N c Nq 1 1tanNq tan 4518.69822e3.142tan18.698 5.628 N c 5.628 1 1tan18.698 13.676 K s 18.000 5.000 5.628 4.372 13.67618.044 3.000 5.000 26.363Ks = 3.317 = 1.1, 满足规范要求。Terzaghi(太沙基)公式(K s = 1.151.25)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部): K sDNq cNc H D qNq 12 e 34 2 tancos 45o 22 N c Nq 1 1tanNq 12 e 34 3.142 18.6982 tan18.698cos 45 18.698226.494 N c 6.494 1 1tan18.698 16.234 K S 18.000 5.000 6.494 4.372 16.23418.044 3.000 5.000 26.363Ks = 3.839 = 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! 875316 ni 1ihi q 125 DH 0.56.37c 0.04 tan 0.54式中 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/m 3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m 3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m 3);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); 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/m 3); 8753 16 72.5 26.4 125 5.04.0 0.56.37 18.0 8.0 0.04 tan0.10 0.54 = 161(mm)- 抗管涌验算 -抗管涌稳定安全系数(K = 1.5): 1.5 0h w h 2D 式中 0侧壁重要性系数; 土的有效重度(kN/m 3); w地下水重度(kN/m 3);h地下水位至基坑底的距离(m);D桩(墙)入土深度(m);K = 5.050 = 1.5, 满足规范要求。深基坑支护设计 1设计单位：X X X 设 计 院设 计 人：X X X设计时间：2012-06-02 11:21:01注:4.2m实墙，无开挖放坡- 支护方案 -水泥土墙支护- 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 JGJ 120-99基坑等级 二级基坑侧壁重要性系数0 1.00基坑深度H(m) 4.000嵌固深度(m) 5.000墙顶标高(m) 0.000截面类型及参数 实心墙.放坡级数 0超载个数 1- 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 10.000 - - - - - 土层信息 -土层数 4 坑内加固土 否内侧降水最终深度(m) 4.500 外侧水位深度(m) 2.000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 18.7 - 8.00 10.002 淤泥质土 10.00 18.0 8.0 8.00 6.003 粉土 7.00 18.2 8.2 - -4 粉砂 20.00 20.0 10.0 - -层号 与锚固体摩 粘聚力 内摩擦角 水土 计算m值 抗剪强度擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) (MN/m4) (kPa)1 18.0 - - - 3.72 -2 16.0 8.00 6.00 合算 0.92 -3 24.0 11.00 10.00 合算 2.10 -4 34.0 0.00 26.00 合算 10.92 - 水泥土墙截面参数 -水泥土墙截面示意图水泥土墙厚度b(m) 4.200水泥土弹性模量E(104MPa) 1.750水泥土抗压强度P(MPa) 1.800水泥土抗拉/抗压强度比 0.060水泥土墙平均重度(kN/m3) 18.500水泥土墙底摩擦系数 0.250- 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 10000.0002 淤泥质土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.0003 粉土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.0004 粉砂 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000- 设计结果 - 结构计算 -各工况：内力位移包络图：地表沉降图：- 截面计算 - 内力取值 序 内力类型 弹性法 经典法号 计算值 计算值基坑外侧最大弯矩(kN.m) 562.47 553.641 基坑外侧最大弯矩距墙顶(m) 9.00 8.82基坑内侧最大弯矩(kN.m) 0.00 0.00基坑内侧最大弯矩距墙顶(m) 0.00 0.00*截面1(0.00m9.00m)*一. 采用弹性法计算结果：*基坑内侧计算结果：*计算截面距离墙顶 0.00m, 弯矩设计值 = 1.251.000.00 = 0.00kN.m1. 压应力验算: 1.25 0 cs z MW 1.25 1.00 18.50 0.00 0.002.50 0.00 fcs 1.80抗压强度满足!2. 拉应力验算: MW csz 0.002.50 18.50 0.00 0.00 0.060fcs 0.11抗拉强度满足!*基坑外侧计算结果：*计算截面距离墙顶 9.00m, 弯矩设计值 = 1.251.00562.47 = 703.09kN.m1. 压应力验算: 1.25 0 cs z MW 1.25 1.00 18.50 9.00703.092.50 0.49 fcs 1.80抗压强度满足!2. 拉应力验算: MW csz 703.092.50 18.50 9.00 0.11 0.060fcs 0.11抗拉强度不满足!二. 采用经典法计算结果：*基坑内侧计算结果：*计算截面距离墙顶 0.00m, 弯矩设计值 = 1.251.000.00 = 0.00kN.m1. 压应力验算: 1.25 0 cs z MW 1.25 1.00 18.50 0.00 0.002.50 0.00 fcs 1.80抗压强度满足!2. 拉应力验算: MW csz 0.002.50 18.50 0.00 0.00 0.060fcs 0.11抗拉强度满足!*基坑外侧计算结果：*计算截面距离墙顶 8.82m, 弯矩设计值 = 1.251.00553.64 = 692.04kN.m1. 压应力验算: 1.25 0 cs z MW 1.25 1.00 18.50 8.82 692.042.50 0.48 fcs 1.80抗压强度满足!2. 拉应力验算: MW csz 692.042.50 18.50 8.82 0.11 0.060fcs 0.11抗拉强度不满足!式中 cs水泥土墙平均重度(kN/m 3);z由墙顶至计算截面的深度(m);M单位长度水泥土墙截面弯矩设计值(kN.m);W水泥土墙截面模量(MPa);fcs水泥土抗压强度(MPa);- 抗倾覆稳定性验算 -抗倾覆稳定性系数 Ks = 1.739 = 1.2, 满足规范要求。(Ks = 1.2)- 抗滑移稳定性验算 -抗滑安全系数(K h = 1.2): K hW EpEa 1.2Kh = 1.342- 整体稳定验算 -计算方法：瑞典条分法应力状