基坑结构分析计算

第二部分第二部分基坑结构分析计算说明基坑结构分析计算说明 一 一 计算内容计算内容 1 钻孔灌注桩在不同工况下的内力及变形计算 2 坑底土体抗隆起稳定验算 3 基坑整体稳定验算 4 坑内支撑系统的内力变形及稳定计算 二 围护布置及计算参数取值说明二 围护布置及计算参数取值说明 根据基岩深度及具体布置不同 将整个基坑分为两个区域 具体见围护桩平面图 坑 底标高分别为 10 350 和 12 250 采用混凝土支撑 围护桩采用 800 1000 及 900 1050 的钻孔灌注桩 桩后采用 600 450 双排水泥搅拌桩止水止土 影响基坑开挖土体分别为 1 1 杂填土 1 2 有机质填土 2 粘质粉土 3 1 淤泥质粉质 粘土 3 2 层状粉质粘土 3 3 淤泥质粘土 考虑地表超载 15KPa 围护桩内力及变形采用 较为广泛的 m 法进行计算 根据地质勘测资料 并结合已有经验 决定采用土体强度参数 指标如表三 计算时超载采用 15kPa 表三 计算采用各土层物理力学指标 层号土层 天然密度 kN m3 粘聚力 c kPa 内摩擦角 0 m 值 kN m4 1 1杂填土19 30151500 1 2有机质填土16 80101500 2 粘质粉土18 712214500 3 1 淤泥质粉质粘土17 31281500 3 2 层状粉质粘土18 320153500 3 3 淤泥质粘土16 915101500 一 一 基坑围护结构受力及稳定性分析基坑围护结构受力及稳定性分析 采用了应用较为广泛的 m 法进行计算 采用水土分算 考虑地表超载 20kPa 坑外地 下水位为 6 000m 计算共分五种工况 工况一 土体开挖到第一道支撑底部 工况二 第一道支撑砼强度达到 70 后 土体开挖到第二道支撑底部 工况三 第二道支撑做好 土体开挖到基坑底部 工况四 基础底板施工完毕 底板周围与围护桩之间毛石砼强度达到 70 后 第二道 支撑拆除 工况五 箱涵顶板施工完毕 侧板周围与围护桩之间土方回填至第一道支撑底部后 第一道支撑拆除 1 区域 区域 为坑底标高为 7 410 所在区域 A 围护结构内力及变形计算 计算时采用钻孔 ZK20 ZK23 作为典型地质剖面 计算结果如下表所示 计算结果 工况一工况二工况三工况四工况五 最大弯距 kN m m 167 157534 333564 080542 798525 986 最大弯距距桩顶 m 5 304 507 007 504 50 支撑 1 轴力 kN m 231 950 213 287 229 898 支撑 2 轴力 kN m 228 456 ZK20 最大位移 mm 14 55422 26926 11126 47026 448 最大弯距 kN m m 166 362540 580603 612593 534593 779 最大弯距距桩顶 m 5 304 507 507 507 50 支撑 1 轴力 kN m 233 162 208 733 227 451 支撑 2 轴力 kN m 265 162 ZK23 最大位移 mm 14 00222 76127 85028 08928 079 B 抗隆起验算 抗隆起安全系 k 数公式为 2 1 qc s DNcN K HDq 其中 20 exp tan tan 45 2 q N cot 1 qc NN 式中 D 桩体入土深度 H 基坑开挖深度 m 墙体外侧及坑底土体天然重度 kN m3 1 2 q 地面超载 kN m3 Nc Nq 地基承载力系数 注 上式中的 c 均为桩底土的 c 值 桩底土为粉质粘土 计算时取 c 35kPa 150 得 Nq 18 4 Nc 30 1 代入计算可得到 钻孔号ZK20ZK23 安全系数9 109 11 满足要求 C 抗管涌稳定性验算 坑底土体抗渗流或管涌稳定性可按下式计算 i e G i K s w s 1 1 式中 Gs 土的颗粒密度 e 土的孔隙比 i 坑底土的水力坡度 Ks 抗渗流或管涌稳定性系数 通过计算可得 钻孔号ZK20ZK23 安全系数1 9401 942 满足要求 D 整体滑动验算 采用 Bishop 圆弧法验算围护结构整体稳定性 经计算可得 钻孔号ZK20ZK23 安全系数1 451 42 满足要求 2 区域 区域 二 二 施工监测及应急措施施工监测及应急措施 为利于基坑施工 应做好纵横向明沟及集水坑排水措施 坑周围严禁大量堆载 荷载 应控制在 15KN m2以内 为确保围护结构的安全施工 必须对整个基坑施工过程和内部结 构回筑过程进行施工监测 监测内容包括 围护结构压顶梁位移 最大侧向位移警戒值为 4cm 单天最大侧向位移不超过 3mm 天 变化速率为 3mm 天 房屋 道路及管线的垂直和水平位移 砼支撑内力 支撑竖向位