土方工程计算题

1 例例 1 4 基坑土方量计算示例基坑土方量计算示例 某基坑底平面尺寸如图 1 74 所示 坑深 5 5m 四边均 按 1 0 4 的坡度放坡 土的可松性系数 Ks 1 30 Ks 1 12 坑深范围内箱形基础的体积为 2000m3 试求 基坑开挖的土方量和需预留回填土的松散体积 解 1 基坑开挖土方量 由题知 该基坑每侧边坡放坡宽度为 5 5 0 4 2 2m 坑底面积为 F1 30 15 10 5 400m2 坑口面积为 F2 30 2 2 2 15 2 2 2 10 2 2 2 5 639 4m2 基坑中截面面积为 F0 30 2 1 1 15 2 1 1 10 2 2 5 514 8m2 基坑开挖土方量为 m32840 6 4 639 8 5144400 2 4 6 4 201 FFFH V 2 需回填夯实土的体积为 V3 2840 2000 840m3 3 需留回填松土体积为 m3975 12 1 3 1840 3 2 S K KsV V 例例 1 5 轻型井点系统设计示例轻型井点系统设计示例 某工程地下室 基坑底的平面尺寸为 40m 16m 底面标高 7 0m 地面标高为 0 000 已知地下 水位面为 3m 土层渗透系数 K 15m d 15m 以下为不透水层 基坑边坡需为 1 0 5 拟用射流泵 轻型井点降水 其井管长度为不锈钢垫片 6m 滤管长度待定 管径为 38mm 总管直径 100mm 每节长 4m 与井点管接口的间距为 1m 试进行降水设计 解 1 井点的布置 平面布置 基坑宽为 16m 且面积较大 采用环形布置 高程 竖向 布置 基坑上口宽为 16 2 7 0 5 23m 井管埋深 H 7 0 5 12 5 1 10 8 75m 井管长度 H 0 2 8 95 m 6m 不满足要求 如图 1 75 若先将基坑开挖至 2 9m 再埋设井点 如图 1 76 此时需井管长度为 H1 0 2 0 1 4 5 8 4 1 0 5 1 1 10 5 905 m 6m 满足 2 涌水量计算 判断井型 取滤管长度 l 1 4m 则滤管底可达到的深度为 2 9 5 8 1 4 10 1 m 15m 未达到不透水层 此井为无压非完整井 计算抽水有效影响深度 s 6 0 2 0 1 5 7m 图 1 74 基坑底面布置图 2 s s l 5 7 5 7 1 4 0 8 经查表 1 11 知 H0 1 85 s l 1 85 5 7 1 4 13 14 m 含水层厚度 H水 15 3 12m 故按实际情况取 H0 H水 12m 计算井点系统的假想半径 井点管包围的面积 F 46 1 22 1 1018 8m2 且长宽比 5 所以 X0 F 1 2 1018 1 1 2 18m 计算抽水影响半径 R R 1 95s H0 K 1 2 1 95 4 5 12 15 1 2 117 7m 计算涌水量 Q dm XR ssH KQ 8 2204 18lg 7 117lg 5 4 5 4122 15366 1 lglg 2 366 1 3 0 0 3 确定井点管数量及井距 单管的极限出水量 井点管的单管的极限出水量为 q 65 dl K 1 3 65 0 038 1 4 15 1 3 26 8m3 d 需井点管最少数量 nmin 根 3 82 8 26 8 2204 1 11 1 min q Q n 最大井距 Dmax 井点包围面积的周长 L 46 1 22 1 2 136 4m 井点管最大间距 Dmax L nmin 136 4 82 3 1 66 m 确定井距及井点数量 按照井距的要求 并考虑总管接口间距为 1m 则井距确定为 1 5m 接 2 堵 1 故实际井点数为 n 136 4 1 5 91 根 取长边每侧 31 根 短边每侧 15 根 共 92 根 4 井点及不锈钢垫片抽水设备的平面布置 3 00 i 1 10 0 00 S 4 0 5 1 00 H 15 00 7 00 图 1 75 井点高程布置 1 00 图 1 76 降低埋设面后的井点高程布置 H1 0 2 2 90 11 05 3 00 i 1 10 0 00 S 4 5 4 0 5 S 15 00 7 00 l 3 如图 1 77 图中尺寸单位均为米 例例 1 6 北京东方广场深基坑工程锚杆支护案例北京东方广场深基坑工程锚杆支护案例 1 工程概况 东方广场位于北京东长安街路北 占地面积约 11 万 m2 基坑开挖范围东西长约 480m 南北宽约 190m 开挖深度在 15 23m 不等 土方量 176 万 m3 工程业主为东方广场有限公司 设计为香港巴马丹拿公司 原设计基坑采用 1800 1500mm 人 工挖孔桩 3 层锚杆支护 后经北京市双圆工程咨询有限公司提出修改为 800 桩 局部 1000mm 桩 机械施工 锚杆 2 层 20m 并设计全部深基坑工程 由机械施工公司施工 根据基坑深度 支护要求的不同 按照安全合理 经济的原则 基坑四周划分为 6 个部位 9 个类型 分别用 800 1000 H 型钢为挡土桩 锚杆为拉结的支护工程 锚杆基本为 2 层 局部为 1 层或 3 层 有的加设土钉支护结合 共计钢筋混凝土灌注桩 927不锈钢无缝管根 H 型钢不锈钢无缝管28 根 预应力锚杆 1428 根 工程平面图如图 1 78 所示 现以广场北面已建工程协和医院附近基坑为例 支护平 剖面见图 1 79 2 设计情况 1 挡土 桩用 800 局 部 1000mm 土的参数见表 1 24 土层性能参 数 表 1 24 土层名称 指 标 杂填土粉质黏土细砂卵石粉质黏土 土的内摩擦角 1525324220 黏聚力 kPa 20200040 抽水 设备 1 抽水 设备 2 26 20 1 1 5 50 44 1 1 5 15 根井点管 16 31 根井点管 40 图 1 77 井点平面布置图 图1 79 东方广场局部基坑支护示意图图1 78 东方广场基坑平面示意图 4 重度 kN m3 2020 5202020 5 土压力分布按三角形 以等值梁法计算 m 法软件计算机核算 第 1 层锚杆轴力相似 只差约 3 5 但第 2 层锚杆轴力用 m 法核算时其值约小 20 40 为此仍用等值梁法数据 2 锚杆设计 见图 1 80 第 1 层锚杆总长 25m 倾角 22 4 号锚杆 第 2 层锚杆总长 29 7m 倾角 25 1 号锚杆 3 试验与监测 锚杆试验 监测按行业 土层锚杆设计与施工规范 CECS22 90 进行 施工前进行 3 组基本试验 施工过程中每根锚杆做拉力位移记录 并按 5 比例作验收试验 4 施工中的技术问题与措施 1 桩悬空或无埋深的问题 由于挡土桩是在基坑加深 4m 及 2 5m 以前施工的 即有的