某基坑属二级基坑

某基坑属二级基坑,开挖深度为5.5m,地面荷载q0=20kN/m2,土的内摩擦角=15,粘聚力c=8 kN/m2,土的重度=18 kN/m3,拟采用水泥土墙支护结构,试计算水泥土墙的嵌固深度及墙体厚度。解：按建筑基坑支护技术规程（JGJ129-99）计算。1、 嵌固深度计算本工程为均质粘性土且无地下水，（高层建筑施工P21），按h0=n0h计算。土层固结快剪粘聚力系数（P21）=ck/h=8/（185.5）=0.08根据、查表1-3（P21）得n0=0.69则,嵌固深度为 h0=n0h=0.695.5=3.8m二级基坑重要性参数0取1, 则嵌固深度设计值hd为 hd=1.10h0=1.103.8=4.18 m取4.5 m。2、 水平荷载及抗力计算（1） 水平荷载Kai=tg2（45-/2）= tg2（45-15/2）=0.59顶面处: aik=k+0k=q0=20 kN/m2 aik=aik Kai-2ciKai =200.59-280.59=-0.49 kN/m2坑底处： aik=k+0k=mizi+q0=185.5+20=119 kN/m2aik=aik Kai-2ciKai =1190.59-280.59=57.9 kN/m2 z0=0.49/(57.9+0.49) 5.5=0.046mz0很小,近似取z0=0Ea1=aikh/2=57.95.5/2=159.2 kN/mha1=h/3+ ha1=5.5/3+4.5=6.33mEa2=aikhd=57.94.5=260.6 Ea2ha2= ha1/2=4.5/2=2.25 mEai= Ea1+ Ea2=159.2+260.6=419.8 kN/m ha=( Ea1 ha1+ Ea2 ha2)/ Eai=(159.26.33+260.62.25)/419.8=3.8 m(2) 水平抗力Kpi=tg2（45+/2）= tg2（45+15/2）=1.7pik=2ciKpi=281.7=20.9 kN/m2Ep1=pikhd=20.94.5=94.1 kN/mhp1= hd/2=2.25pik=mizi=184.5=81 kN/m2pik=pik Kpi=811.7=137.7 kN/m2Ep2=pikhd/2=137.74.5/2=309.8 kN/mhp2= hd/3=1.5 mEpi= Ep1+ Ep2=94.1+309.8=403.9 kN/mhp=( Ep1 hp1+ Ep2 hp2)/ Epi=(94.12.25+309.81.5)/403.9=1.67 m3、 墙体厚度（P34）b=2（1.20 haEai- hpEpi）/cs(h+ hd)=2（1.2 1.03.8419.8- 1.67403.9）/(5.5+ 4.5)=3.6 mcs水泥土墙平均重度某大厦高24层,地下室2-3层,基础挖土深度13m,土质为砂土和卵石,桩基采用直径800mm的人工挖孔的灌注桩,桩矩1.5m。工程施工场地狭窄，两面临街，一面紧靠民房，基础挖土不可能放坡大开挖，需用支护结构挡土，垂直开挖，但挡土板桩不能在地面进行拉结，如作为悬臂桩则截面不满足要求，且变形太大，因此决定采用一道土锚拉结板桩。1、 土锚受力计算根据地质资料和施工条件，确定如下参数：（1） 土锚设置在地面下4.5m处,水平间距1.5m,钻孔的孔径为140mm,土层锚杆的倾角13；（2） 地面均布荷载按10 kN/m2计算；（3） 计算主动土压力时，按照土层种类，土的平均重力密度a=19 kN/m3，计算被动土压力时，根据土层种类，土的平均重力密度p=19.5 kN/m3。主动土压力处的内摩擦角a=45,被动土压力处的内摩擦角p=45,土的内聚力c=0。主动土的压力系数Ka=tg2（45-a/2）= tg2（45-40/2）=0.217被动土的压力系数Kp=tg2（45+p/2）= tg2（45+40/2）=5.831) 挡土板桩的入土深度计算按挡土板桩纵向单位长度计算，得主动土压力：EA1=(1/2)a（h+t）2 Ka =(1/2)19（13+t）20.217由地面荷载引起的附加压力：EA2=q(h+t) Ka=10(13+t) 0.217被动土压力：Ep=(1/2)pt2 Kp =(1/2)19.5t25.83MB=0得(1/2) 19（13+t）20.217(2/3)（13+t）-4.5)+10(13+t) 0.217(1/2) （13+t）-4.5)-(1/2)19.5t25.83(2/3)t+13-4.5)=0解之，得t=2.26m,取板桩入土深度为2.30m。2）计算土锚的水平拉力根据板桩入土深度t=2.30m，则EA1=(1/2)a（h+t）2 Ka =(1/2)19（13+2.3）20.217=482.5 kNEA2=q(h+t) Ka=10(13+2.3) 0.217=33.2 kNEp=(1/2)pt2 Kp =(1/2)19.52.325.83=301 kN由MD=0可求出土层锚杆所承受拉力T的水平分力TA:TA(13+2.3-4.5)= EA1(13+2.3)/3+ EA2(13+2.3)/2- Ep2.3/3将上述EA1 、EA2 、Ep的数值代入，则求得：TA=229.9 kN由于土锚的间距1.5m,所以每根土锚所承受拉力的水平分力:TA1.5=1.5229.9=344.8 kN2、 土锚抗拔计算土锚锚固段所在的砂土层:=19 kN/m3, =37, K0=1(1) 求土锚的非锚固段长度(BF)BE=(13+2.3-4.5)tg(45-/2)=10.8tg26.5=5.38m根据正弦定理:BE/sinBFE=BF/ sinBEFBF= BE sinBEF /sinBFEBEF=90-(45-/2)= 90-(45-37/2)=63.5BFE=180-63.5=180-13-63.5=103.5因此 BF= 5.38 sin63.5 /sin103.5=4.95 m所以 非锚固段长度为4.95 m(2) 求土锚的锚固段长度土锚拉力的水平分力TA1.5=344.8 kN, 而土锚的倾角13, 则该土锚的轴向拉力T=344.8/cos13=353.8 kN由于该土锚非高压灌浆,土体抗剪强度按下式计算:z=c+k0htg假定锚固段长度为10 m,图中的O点为锚固段的中点,则BO=BF+FO=4.95+5=9.95 m锚固段中点O至地面的距离 h=4.5+BOsin13=4.5+9.95 sin13=6.74m z=c+k0htg=0+1196.74tg37=96.5 kN/m2如果取安全系数K=1.50,则锚固段长度: L=T.K/3.14dz=353.81.5/(3.140.1496.5)=12.50m因此,原假定锚