毕业设计（论文）-香港财富广场深基坑支护工程设计.docx

华侨大学土木工程学院本科毕业设计目录全套图纸加扣3012250582 1.设计方案综合说明11.1工程概况11.1.1场地工程地质条件11.1.2 工程地质概况21.1.3 水文地质概况31.2方案设计编制原则31.3支护结构的设计计算依据41.4基坑设计方案综述41.4.1本工程特点41.4.2方案选择51.4.3地下水的处理51.4.4计算区段划分61.4.5基坑支护检测方案71.5地质计算参数确定72.土压力计算92.1区段一土压力计算92.1.1 嵌固深度计算92.1.2土压力计算(两种方法)112.2区段二土压力计算172.2.1 计算嵌入深度212.3区段三土压力计算232.3.1 嵌固深度计算232.3.2土压力计算(两种方法)242.3区段四土压力计算302.3.1 嵌固深度计算302.3.2土压力计算(两种方法)323. 排桩挡土结构的内力计算381华侨大学土木工程学院本科毕业设计3.1区段一排桩内力计算383.2区段二排桩内力计算403.3区段三排桩内力计算413.4区段四排桩内力计算434.排桩挡土结构的各项验算454.1区段一各项验算454.2区段二各项验算474.3区段三各项验算504.4区段四各项验算535.排桩挡土结构的桩身配筋计算565.1区段一桩身配筋设计计算565.2区段二桩身配筋设计计算585.3区段三桩身配筋设计计算615.4区段四桩身配筋设计计算646.内支撑体系的设计计算666.1第一道钢筋混凝土支撑结构设计计算676.2第二道钢筋混凝土支撑结构设计计算707.腰梁计算757.1第一道腰梁（钢筋砼围檩）设计计算757.2第二道腰梁（钢筋砼围檩）设计计算778.立柱设计计算808.1立柱设计808.2立柱下钢筋砼立柱桩设计849.基坑止降水设计859.1开挖过程中抗突涌验算859.2基坑止水帷幕设计859.3基坑降水结构设计计算8510. 基坑监测方案8611.排桩加内支撑支护电算校核8811.1 区段一电算校核882华侨大学土木工程学院本科毕业设计11.2区段二电算校核10211.3区段三电算校核11411.4区段四电算校核12712.排桩加锚杆支护电算校核14012.1区段一电算校核14011.2区段二电算校核15212.3区段三电算校核16512.4区段四电算校核17813.参考文献1913华侨大学土木工程学院本科毕业设计1.设计方案综合说明1.1 工程概况拟建场地位于上海市浦东区，由上海现代建筑设计集团设计。本基坑工程长约 73 米，宽度为 45 米。主体结构为 20 层框架剪力墙结构，设地下室二层。建筑物标高建筑物0.00 = 9.00m（本方案中所涉及的标高均相对于此标高）。两层地下室的底板的顶面标高分别为：-4.0m、-7.5m。则基坑的实际挖深为西侧部分 9.00 m ，东侧部分挖深 8 m 。现地面已经过初步整平，绝对标高+9.00m（相对0.00m）。基坑侧壁安全等级为一级。1.1.1 场地工程地质条件拟建场地位于上海市浦东区杨高中路与民生路交汇处东南侧，处于下扬子地台的稳定区域，场地原始地貌属冲洪积地带，地形平坦，该地区原为货运仓库。按场地红线计：北侧距杨高中路约 5m，路面以下有地铁九号线通过，马路对面为上海市进才中学；东侧距民生路约 5 m，马路对面为国元证券金融大厦；南侧距已建中国质量认证中心上海分中心（26F）10 m；西侧距离浦东新区检查院裙房 4 m;西南侧为浦东新区检查院主楼（24F）按拟建物（含地下室）边界计：北侧距杨高中路约 7m；东侧距民进路约 7m；南侧距中国质量认证中心上海分中心主楼 12 米，西侧临近浦东新区检查院裙房6 米。场地东北侧有变电所备，需妥善处理。沿民生路南北方向有地下底下通信电缆,有地下埋设物标志。但场地周边的已建道路路侧有多条地下管线铺设。建议施工前对施工涉及范围内的地下管线情况应向有关方面作进一步了解，确保顺利施工。该场地交通便利，距离周围建物物较近，施工时产生的噪声对周围办公和北侧进才中学的教学会有影响，应采取安全围护措施，并与有关方面做好协调工作，合理安排作业时间。1华侨大学土木工程学院本科毕业设计1.1.2 工程地质概况根据钻探揭露，结合已有地质资料，本场地分布的岩土层按地层年代及成因可分为三个工程地质层，各层内再分别按成因、土质类别或风化差异程度划分亚层。具体分层情况如下：（1）人工填土层：素填土（Q4 ml）（2）第四系全新统冲洪积层与湖相沉积层：-1 粉质粘土（Q4al+pl）-2 中砂（Q4al+pl）-3 淤泥质土（Q4l）-4 粉质粘土（Q4al+pl）上述四个亚层在部分地段相互交错，因此不代表上下层关系。（3）第四系花岗岩残积土层：残积砾质粘性土（Qel）素填土：分布于大部分地段的表层，顶面高程 9m，厚 1.22.4m，分布不均匀。黄、灰黄、灰褐色，松散稍密，稍湿湿，主要由粘性土组成，局部含少量碎石或砖块，回填时间约 8 年，车载堆填，未经专门压实处理，尚未完成自重固结，均匀性较差。粉质粘土-1：顶面埋深 1.22.4m，顶面高程 9.610.8m，厚度 1.24.2m，分布不均匀。灰深灰色，软塑，很湿，主要由粘、粉粒组成，含砂量约 10%，无摇振反应，切面有光泽，干强度较高，韧性较高，含少量有机质。中砂-2：顶面埋深 2.44.6m，顶面高程 7.49.6m，厚度 0.03.0m，分布不均匀。灰白、灰黄、浅黄色，稍密中密，局部密实，饱和，约含粉粘粒 1020%，粒径大于 0.25mm 的颗粒质量超过总质量 50，颗粒多为棱角形，矿物成分主要为石英，分选性一般，级配一般，磨圆度较差。淤泥质土-3：顶面埋深 5.46.6m，顶面高程 5.46.6m，厚度 0.74m，分布不均匀。灰黑色，流塑，饱和，主要由粘、粉粒组成，无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性高，含少量有机质，略具腥 臭味。局部含砂量较高，相变为淤泥混砂。2华侨大学土木工程学院本科毕业设计粉质粘土-4：顶面埋深 6.610.6m，顶面高程 1.45.4m，厚度 0.54m，分布不均匀。灰黄、灰白、褐黄色，可塑硬塑，湿，主要由粘、粉粒组成，含砂量一般约为 1020%，局部可达 40%，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度较高，韧性较高。残积砾质粘性土（Qel）：顶面埋深 10.611.6m，顶面高程-0.41.4m，厚度未钻穿。黄、灰黄、褐黄等颜色，可塑坚硬，湿，母岩为花岗岩，含石英质砾粒约 2030%，长石已风化成粘土矿物，微具原岩残余结构，无摇振反应，切面稍有光滑，干强度中等，韧性较差，浸水易崩解、软化。钻探时未揭露到洞穴、孤石、软弱夹层等不利工程地质条件。1.1.3 水文地质概况本场地勘察时无地表水分布。拟建场地地下水主要赋存和运移于中砂-2 的孔隙中，其次为残积砾质粘性土。地下水类型多为承压水，部分地段隔水顶板缺失而呈现潜水弱承压水特征。根据各岩土层的特征判定：素填土属弱透水层，勘察时大部分位于地下水位以上，雨季时将分布有上层滞水或下卧土层的孔隙潜水，透水性及富水性较差；粉质粘土-1、-4 及淤泥质土-3 属微弱透水层或相对隔水层，透水性及富水性差；中砂-2 属强透水层，透水性及富水性好；残积砾质粘性、全风化花岗岩、散体状强风化花岗岩-1 属弱透水透水含水层，透水性及富水性较差一般，自上而下呈渐变过渡状态，无明显分界线；碎块状强风化花岗岩-2、中风化花岗岩的透水性和富水性受裂隙的发育和性质（裂隙面充填情况）的控制和影响，具各向异性。从场地分布的岩土层情况分析，该场地地下水量较丰富。1.2 方案设计编制原则(1)保证基坑开挖施工的安全，确保基坑支护万无一失。(2) 确保在基坑开挖及地下室施工过程中，周边建（构）筑物、道路和地下管线的正常使用。(3)经济合理、施工周期短，施工方便。3华侨大学土木工程学院本科毕业设计1.3 支护结构的设计计算依据基坑支护结构以及支撑体系的计算，严格按照:1 、上海现代设计集团勘察院编制的香港财富广场地块岩土工程勘察报告2 、建筑总平面图、地下车库建筑平面布置图、周边道路管线布置图3 、业主的基坑支护招标文件4 、有关设计计算规范及规程：1. 混凝土结构设计规范GB50010-20102. 建筑基坑支护技术规程JGJ120-993. 建筑基坑工程技术规范YB9258-974. 建筑地基基础设计规范GB50007-20015. 建筑桩基技术规范JGJ94-20086. 建筑地基处理技术规范JGJ79-20027. 建筑基坑工程监测技术规范GB50497-20098. 钢结构设计规范（GB50017-2003）1.4 基坑设计方案综述1.4.1 本工程特点（1）拟建工程平面上为较规则形状，实际开挖深度较大，深度达 9.0m。平面范围大，面积 = 3218m，周长 = 234m，由于市区地块用地紧张，多为此类高层结构深基坑，因此该工程总体规模在该地段比较常见。（2）拟建场地周边环境复杂，北侧距杨高中路约 5m，东侧距民生路约 5m，南侧距中国质量认证中心上海分中心 10m，西侧距离浦东新区检查院裙房 4 m，其余为空地。施工场地较狭小，基坑设计方案需确保临近建筑物的安全，控制周边建筑物的沉降。（3）整体土质较好，但存在广泛分布的中砂层及淤泥层，最下层残积砾质粘性土抗渗较为薄弱，基坑周围高层建筑比较多，故工程整体变形、沉降需严格控制。4华侨大学土木工程学院本科毕业设计（4）中砂层、淤泥层、残积砾质粘性土层透水性较大，且工程二面有道路环绕，对沉降要求较大，进而工程的止降水措施以止水为主，降水为辅，在工程实际中注意监控量测，防止过度沉降与过度固结沉降。1.4.2 方案选择本基坑的侧壁安全等级为一级，即重要性系数。针对上述本工程特点，本着安全可靠、经济合理、方便施工的原则。通过对工程场地地层分布的差异、周边环境的不同、开挖深度的不同及基坑形状不规则等情况的分析，并结合指导老师的意见，最终提出本支护设计方案决定采用“柱列式排桩加两道混凝土支撑”的支护形式，支撑为钢筋混凝土。由于东北角处的弧形不便于设置支撑，因此，东半部增加了灌注桩的直径及长度，并利用该处基坑较浅的特点，采用一道支撑。在支撑拆除中，由于部分区域中楼板缺失无法运用常规方法换撑，因此采用了换浇补缺板的方法，使得换撑得以实现。采用三轴深层搅拌桩作为止水结构。在施工质量能保证的条件下采用该方案能确保地下室施工进度正常进行，保证工程如期完成。现简述设计方案如下：由于本工程的关键在于同时控制基坑开挖产生的变形对周边建筑产生的不利影响、施工实际空间、施工进度三类问题。故采用两道混凝土支撑。第一道支撑中心位于-2.0m，第二道支撑中心位于-5.8m，以此为基坑底部东西侧分别腾出约 3.2 m、6 m 的施工空间。支护桩采用直径 800900mm 的钻孔灌注桩，设计混凝土强度等级为 C30，主筋均采用 HRB335HRB400，有较好的性价比。支护桩与地下室最外侧承台间留有 1 m 的施工间距，方便施工。1.4.3 地下水的处理基坑降水采用外挡内排方案，在钻孔灌注桩外侧由旋喷桩形成封闭的止水帷幕，降水方式采用管井降水。（1）止水帷幕：采用单排三轴(600mm450)深层搅拌桩，搅拌桩的入土深度15m。（2）管井降水：由于坑下有厚层的透水层（微承压水）存在，开挖后上覆土层很薄，若不采取降压措施坑底会出现突涌现象，使施工受阻。为此坑内暂布 45华侨大学土木工程学院本科毕业设计口疏干井，开挖前先进行抽水试验，根据测得的数据再最终确定降水管井的数量。考虑开挖方案时需验算最小覆盖层厚度，经验算知当开挖至-1.1m 时就需要启用坑内降压抽水井进行抽水。待水位降下去后方能进行下一步开挖工作。（3）坑外布置 4 口观测井，加强坑外水位观测。本方案提出在基坑开挖时，除须对基坑支护结构本身进行应力、变形监测外，尚应对周边建筑物和道路、管线进行动态监测，以及时掌握基坑工作的信息，指导基坑的开挖和地下室的建造。本工程采用本方案的优点是施工速度快、造价较低。1.4.4 计算区段划分图 1-1 基坑平面分段图结合工程地质条件和周边的环境条件，设计过程中对基坑边界进行了分区计算，共分为四个计算分区，分别为：(1)ABCD 区段，(2)DEFG， (3)GH 区段，(4)HA区段。区段开挖高度存在差异，每个计算分区的土层有明显的差异，并且充分考虑了临近建筑的附加荷载。基坑侧壁重要性系数取为 1.10。区段ABCDDEFGGHHA挖深(m)9899土层2222-11.522.82.86华侨大学土木工程学院本科毕业设计-22111-32111-43.522.22.29.57810地面荷载kpa50302022表 1-1 各区段土层厚度分布计算时，分别进行单元计算以及空间整体结构计算。桩身内力采用经典法的计算模式。对四个区段分别计算。此外详细计算出各个支撑杆件上所受内力以及变形情况。经对单元计算与空间结构计算的结果比较，取最不利的情况进行设计，提高本方案设计的安全度。1.4.5 基坑支护检测方案按一级基坑要求进行现场位移沉降检测工作，监测点布置以及观测频率严格按照建筑基坑工程监测技术规范（GB 50497-2009）要求执行，具体检测方案参见设计图纸。1.5 地质计算参数确定据岩土工程地质勘察报告，各地层物理力学指标如表 1-2。7华侨大学土木工程学院本科毕业设计直接快剪抗剪人工挖孔灌注桩负摩阻抗拔岩土体与锚土钉锚渗透系数岩土层承载力天然压缩模量变形模量强度指标标准值冲孔灌注桩力系数系数固体粘结固体与名称特值重度ii强度特征值土体极k内聚力内摩极限侧阻极限端阻极限侧阻极限端阻fakfrb限摩阻Es0.1-0.2E0c擦角力标准值力标准值力标准值力标准值力标准qsikqpkqsikqpk值 qpkkPakN/m3MPaMPakPakPakPakPakPa-kPakPacm/s素填土80183.5121220200.3512203104粉质粘土12018.54.31026(28)6(7)20230.713256 106中砂22019.582053055600.640651.6 102淤泥质土60172.4112.215180.810153106粉质粘土210195.51530(32)12(14)30350.720408106残积砂质24018.5717202250550.730605105粘性土表 1-2 岩土设计参数建议值8华侨大学土木工程学院本科毕业设计2.土压力计算2.1 区段一土压力计算2.1.1 嵌固深度计算按照规范对于本基坑内的两道支撑段 ABCD、GHA 采用瑞典条分法计算嵌固深度：( qo bi + wi )cos i tan iK k ( qo bi + wi )sin i 0（JGJ 120-99 A.0.1）其中：ciK 、 iK - 最危险滑动面上第土条滑动面上土的固结不排水（快）剪粘聚力、内擦角标准值。li - 第土条的弧长bi -第土条的宽度 -整体稳定分项系数，应根据经验确定当无经验时可取 1.3。kwi -作用于滑裂面上第土条的重量，按上覆土层的天然土重计算。i -第土条弧线中点切线与水平线夹角。当嵌固深度下部存在软弱土层时尚应继续验算软下卧层整体稳定性。利用瑞典条分法，自动搜索最危险滑动面，得到最不利圆心位置和半径。9华侨大学土木工程学院本科毕业设计图 2-1 区段一圆弧滑动面计算图滑动安全系数:1.319*滑面信息*土条总数:78圆心半径(m):(-1.000,10.000) R = 19.600*土条信息*第 38 个土条:几何信息左上点坐标(m):(0.000, 9.000)左下点坐标(m):(0.000, -9.574)右上点坐标(m)：(0.491, 9.000)右下点坐标(m):(0.491, -9.543)土条尺寸:宽度 = 0.491m, 底部长度 = 0.492m土条面积:9.113m2土条底部倾角:3.644 度物理信息土条底部:C = 20.000kPa, = 22.000 度受力信息土条自重:W = (174.529kN, 1.246m)10华侨大学土木工程学院本科毕业设计土条底部:法向力 = (198.180kN, 0.000m), 切向力 = (52.309kN, 19.600m)土条左侧:法向力 = 0.000kN, 切向力 = 0.000kN土条右侧:法向力 = 0.000kN, 切向力 = 0.000kN顶部超载:大小 = 24.052kN, 作用角度 = 270.000 度,力臂 = 1.246m顶部超载水平分力:大小 = 0.000kN, 力臂 = 1.000m顶部超载竖向分力:大小 = 24.052kN, 力臂 = 1.246m取hd = 9.54 1.1 = 10.5 m2.1.2 土压力计算(两种方法)方法一：朗金土压力分层计算（1）计算主动、被动土压力系数计算公式：Kai = tan245 i2Kpi = tan2 45 + i2式中：Kai 第 i土层的主动土压力系数。Kai 第 i土层的被动动土压力系数。i 第 i土层的内摩擦角。Ka、Kp 计算如表 2-111华侨大学土木工程学院本科毕业设计表 2-1 区段一主、被动土压力系数KPKP土层名称重度厚度内聚力内摩擦角KPKPZC素填土18210100.70.84粉质粘土18.51.52660.810.9中砂19.525300.330.58淤泥质土172112.20.720.96粉质粘土193.530120.650.811.521.23残积砾质粘性土18.59.520220.450.672.191.48（2）土压力计算： a 、 p ：主动土压力：首层土压力计算如下换算上界面：a0 = qKa1 2 c1 Ka1下界面：a1 = qKa1 + 1 h1 Ka1 2 c1 Ka1i层土压力计算如下：上界面：i1 a上 = qKai + Kai j hj 2 ci Kai j=1下界面：iai下 = qKai + Kai j hj 2 ci Kai j= i式中 上 第 i界面上部主动土压力。ai 下 第 i界面下部主动土压力。ai j 第 j层 土的天然重度。12华侨大学土木工程学院本科毕业设计Kai 第 i土的主动土压力。ci 第 i土的内聚力。hj 第 j土的计算高度。a = ( z+ q) Ka 2 c Ka a0 = qK a1 2 c1 K a1 = 50 0 .70 2 10 0 .84 = 18 .2 kPaa1下 = ( z+ q) Ka1 2 c Ka1 =（18 2 + 50） 0.70 2 10 0.84 = 43.40k Paa2上 = ( z+ q) Ka2 2 c Ka2 =（18 2 + 50） 0.81 2 26 0.9 = 22.86k Pa a2下 = ( z + q) Ka2 2 c Ka2 =（18 2 + 18.5 1.5 + 50） 0.81 2 26 0.9= 45.34 k Paa3上 = ( z+ q) Ka3 2 c Ka3 =（18 2 + 18.5 1.5 + 50） 0.333 2 5 0.58= 31.74k Paa3下 = ( z+ q) Ka3 2 c Ka3 =（18 2 +18.51.5 + 19.5 2 + 50） 0.33 2 0.58 5 = 44.60k Paa4上 = ( z+ q) Ka4 2 c Ka4 =（18 2 + 18.5 1.5 + 19.5 2 + 50） 0.72 2 11 0.96 = 88.86k Paa4下 = ( z+ q) Ka4 2 c Ka4 =（18 2 + 18.5 1.5 + 19.5 2 + 17 2 + 50） 0.72 2 11 0.96 = 113.34k Paa5上 = ( z+ q) Ka5 2 c Ka5 =（18 2 + 18.5 1.5 + 19.5 2 + 17 2 + 50） 0.65 2 30 0.81 = 72.79k Paa5下 = ( z+ q) Ka5 2 c Ka5=（18 2 + 18.5 1.5 + 19.5 2 + 17 2 + 19 1.5 + 50） 0.65 2 30 0.81= 91.31k Paa6上 = ( z+ q) Ka6 2 c Ka6=（18 2 +18.5 1.5 + 19.5 2 +17 2 + 19 1.5 + 50） 0.65 2 30 0.81= 91.31k Pa13华侨大学土木工程学院本科毕业设计a6下 = ( z+ q) Ka6 2 c Ka6=（18 2 + 18.5 1.5 + 19.5 2 + 17 2 + 19 1.5 + 19 1 + 50） 0.65 2 30 0.81= 103.66k Paa7上 = ( z+ q) Ka7 2 c Ka7=（18 2 +18.5 1.5 +19.5 2 +17 2 +19 3.5 + 50） 0.45 2 20 0.67= 87.16k Paa7下 = ( z+ q) Ka7 2 c Ka7=（18 2 + 18.5 1.5 + 19.5 2 + 17 2 + 19 1.5 + 19 3.5 + 18.5 9.5 + 50） 0.45 2 20 0.67 = 179.08 Pa计算结果如表 2-2：表 2-2a018.20a1下43.40a2上22.86a2下45.34a3上31.74a3下44.60a4上88.86a4下113.34a5上72.79a5下91.31a6上91.31a6下103.66a7上87.16a7下179.08注：对于中砂层土压力计算时按规范应采用水土分算、但考虑到水文条件中缺少sat，且中砂层分布范围较少、层厚不大，此计算采用水土合算。被动土压力： p = zK p + 2 c Kp p6上 = 2 c Kp6 = 2 30 1.23 = 73.8 kPa p6下 = zK p6 + 2 c K p6 = 19 1 1.52 + 2 30 1.23 = 102 .68 kPa p7上 = zKp7 + 2 c Kp7 = 19 1 2.19 + 2 20 1.48 = 100.81 kPa p7下 = zKp7 + 2 c Kp7 =（19 1 +18.5 9.5） 2.19 + 2 20 1.48 = 485.70 kPa14华侨大学土木工程学院本科毕业设计(3)压力(坑底面下)计算: p6上 = 73.8 91.31 = 17.51 kpa p6下 = 102.68 -103.66 = -0.98 kpa p7上 = 100.81 87.16 = 13.65 kpa p7下 = 485.7 -179.08 = 306.62kpa土压力分布如图 2-2图 2-2区段一土压力分布图方法二：水土压力合算简化为均质土方法将分层土简化为匀质土，再将其按朗金土压力理论计算出土压力值。基坑底部以下计算深度为 10.5m。（1）水土合算土压力计算相关参数确定平均重度计算：m = i hi / hi= 18 2 +18.51.5 +19.5 2 +17 2 + 3.519 +18.5 9.5 = 19.44 kN/ m3 2 +1.5 + 2 + 3.5 + 9.5平均粘聚力计算：cm = ci hi / hi= 10 2 + 26 1.5 + 5 2 + 11 2 + 30 3.5 + 20 9.5 = 19.79 kpa 19.515华侨大学土木工程学院本科毕业设计（2）平均土压力系数确定平均主动土压力系数计算：Kam = Kai hi / hi= 0.7 2 + 0.811.5 + 0.33 2 + 0.72 2 + 0.65 3.5 + 0.65 3.5 + 0.45 9.5 = 0.578 19.52 cm Kam = 2 19.29 0.578 = 30.09 kPa平均被动土压力系数计算：Kpm = Kpi hi / hi= 1.52 1 + 2.19 9.5 = 2.1310.52 cm Kpm = 2 19.79 2.13 = 57.77 kPa（3）土压力计算主动土压力强度计算：a0 = qKam 2 cm Kam= 50 0.578 30.09= 1.19 Pa取 a0 = 0a1 = ( m z+ q) Kam 2 c Kam= (19.5 19.44 + 50) 0.578 30.09= 217.92 kPa被动土压力强度计算： p0 = 2 cm Kpm = 57.77 kPa p1 = m z+ 2 c Kpm= 19.44 10.5 + 57.77= 261.89 kPa（4）零弯矩点计算，距开挖面距离为 y,在 y 处桩身主动土压力等于被动土压力，16华侨大学土木工程学院本科毕业设计即：m Kpm y+ 2 cm Kpm = m Kam( y+ H) 2 cm Kam + qKamy = m Kam H 2 cm Kam + qKam 2 cm Kpm =m( Kpm Kam)19.44 0.578 9 30.09 + 50 0.578 57.77 = 1.4 m19.44 (2.13 0.578)平均土压力分布图如图所示:图 2-3 区段一平均土压力分布图2.2 区段二土压力计算拟采用一道支撑，根据规范宜采用规定公式方法计算嵌固深度。该段为基坑东侧，建筑0.00 相当于绝对标高 17.25m，整平后地面标高为 17.00m，支撑设在-2m 处。实际挖深 8m，结构外侧地面附加荷载 q 取 30kPa。计算主动、被动土压力系数。计算公式：Kai = tan245 i2Kpi = tan2 45 + i217华侨大学土木工程学院本科毕业设计式中：Kai 第 i土层的主动土压力系数。Kai 第 i土层的被动动土压力系数。i 第 i土层的内摩擦角。Ka、Kp 计算如表 2-3表 2-3 区段二主、被动土压力系数KPKP土层名称重度厚度内聚力内摩擦角KPKPZC素填土18210100.70.84粉质粘土18.51.52660.810.9中砂19.525300.330.58淤泥质土172112.20.720.96粉质粘土193.530120.650.811.521.23残积砾质粘性土18.59.520220.450.672.191.48（2）土压力计算： a 、 p ：主动土压力：首层土压力计算如下换算上界面：a0 = qKa1 2 c1 Ka1下界面：a1 = qKa1 + 1 h1 Ka1 2 c1 Ka1i层土压力计算如下：上界面：i1 a上 = qKai + Kai j hj 2 ci Kai j=118华侨大学土木工程学院本科毕业设计i下界面：ai下 = qKai + Kai j hj 2 ciKaij= i式中 上 第 i界面上部主动土压力。aiai下 第 i界面下部主动土压力。 j 第 j层 土的天然重度。Kai 第 i土的主动土压力。ci 第 i土的内聚力。hj 第 j土的计算高度。a = ( z+ q) Ka 2 c Ka a0 = qK a1 2 c1 K a1 = 30 0 .70 2 10 0 .84 = 4 .2 kPaa1下 = ( z+ q) Ka1 2 c Ka1 =（18 2 + 30） 0.70 2 10 0.84 = 29.40k Paa2上 = ( z+ q) Ka2 2 c Ka2 =（18 2 + 30） 0.81 2 26 0.9 = 19.2k Pa a2下 = ( z + q) Ka2 2 c Ka2 =（18 2 + 18.5 2 + 30） 0.81 2 26 0.9= 36.63k Paa3上 = ( z+ q) Ka3 2 c Ka3 =（18 2 + 18.5 2 + 30） 0.333 2 5 0.58= 28.19k Paa3下 = ( z+ q) Ka3 2 c Ka3 =（18 2 + 18.5 2 + 19.5 1 + 30） 0.33 2 0.58 5 = 34.63k Paa4上 = ( z+ q) Ka4 2 c Ka4 =（18 2 + 18.5 2 + 19.5 1 + 30） 0.72 2 11 0.96 = 67.08k Paa4下 = ( z+ q) Ka4 2 c Ka4 =（18 2 + 18.5 2 + 19.5 1 + 17 1 + 30） 0.72 2 11 0.96 = 79.32k Paa5上 = ( z+ q) Ka5 2 c Ka5 =（18 2 + 18.5 2 + 19.5 1 + 17 1 + 30） 0.65 2 30 0.81 = 30.05k Pa19华侨大学土木工程学院本科毕业设计a5下 = ( z+ q) Ka5 2 c Ka5=（18 2 + 18.5 2 + 19.5 1 + 17 1 + 19 2 + 30） 0.65 2 30 0.81= 66.78k Paa6上 = ( z+ q) Ka6 2 c Ka6=（18 2 +18.5 2 + 19.5 1 + 17 1 +19 2 + 30） 0.45 2 20 0.67= 53.08k Paa6下 = ( z+ q) Ka6 2 c Ka67 =（18 2 + 18.5 2 + 19.5 1 + 17 1 + 19 2 + 18.5 7 + 30） 0.45 2 20 0.67= 111.35k Pa计算结果如表 2-4：表 2-4a04.2a1下29.4a2上19.2a2下36.63a3上28.19a3下34.63a4上67.08a4下79.32a5上30.05a5下66.78a6上53.08a6下111.35注：对于中砂层土压力计算时按规范应采用水土分算、但考虑到水文条件中缺少sat，且中砂层分布范围较少、层厚不大，此计算采用水土合算。被动土压力： p = zKp + 2 c Kp p6上 = 2 c