土方工程计算题

1、图1-74 基坑底面布置图【例1-4】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： 5.50.42.2m；坑底面积为：2坑口面积为：F2（30+22.2）（15+22.2）（1022.2）5639.4m2基坑中截面面积为：F0（30+21.1）（15+21.1）（102.2）5514.8m2基坑开挖土方量为：m3（2）需回

2、填夯实土的体积为：V3=28402000=840m3（3）需留回填松土体积为： m3【例1-5】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40m16m，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+270.5=23m； 井管埋深：H

3、=7+0.5+12.51/10=8.75m； 井管长度：H+0.2=8.95(m)6m，不满足要求（如图175）。 若先将基坑开挖至2.9m，再埋设井点，如图176。此时需井管长度为：H1=0.2+0.1+4.5+(8+4.10.5+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=60.20.1=5.7m， s/（s+l）=5.7/(5.7+1.4)=0.8，-3.00i=1:100.00S40.51.00H-15.

4、00-7.00图175 井点高程布置1.00图176 降低埋设面后的井点高程布置H10.2-2.9011.05-3.00i=1:100.00S=4.540.5S-15.00-7.00l经查表111知：H0=1.85(s+l)= 1.85(5.7+1.4)=13.14（m）含水层厚度H水=153=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=46.122.1=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(H0K) 1/2=1.954.5(1215) 1/2=117.7m。计算

5、涌水量Q 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=65dl(K) 1/3=650.0381.4(15)1/3=26.8m3/d。 需井点管最少数量nmin: 根 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=136.482.3=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=136.41.5 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抽水设备1抽水设备

6、22620.11.55044.11.515根井点管1631根井点管40图177 井点平面布置图 如图177，图中尺寸单位均为米。【例1-6】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1523m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。图1-79 东

7、方广场局部基坑支护示意图根据基坑深度、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。图1-78 东方广场基坑平面示意图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

8、内摩擦角（）1525324220黏聚力（kPa）20200040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）；图1-80 锚杆所处土层位置图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CECS2290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，