钢管桩基坑设计讲解

1、深基坑支护设计 7设计单位：X X X 设 计 院设 计 人：X X X设计时间：2016-05-05 14:58:17- 支护方案 -排桩支护- 基本信息 -规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012内力计算方法增量法支护结构安全等级二级支护结构重要性系数01.00基坑深度H(m)10.000嵌固深度(m)3.000桩顶标高(m)-1.000桩材料类型型钢 钢材牌号Q235 截面参数无缝钢管159×8.0 抗拉、抗压和抗弯f(Mpa)215 抗剪fv(Mpa)215 截面塑性发展系数1.05桩间距(m)0.500有无冠梁 无放坡级数 1超载个数 1支护结构上的水平集中

2、力0- 放坡信息 -坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.0001.0001.000- 超载信息 -超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)120.0000.00024.0006.000条形- 附加水平力信息 -水平力作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与序号 (kN)(m)倾覆稳定整体稳定- 土层信息 -土层数 6坑内加固土 否内侧降水最终深度(m)25.000外侧水位深度(m)25.000内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离(m)-弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法m法基坑外侧土压力计算方法主动- 土层参数 -层号土

3、类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土1.8018.0-5.0010.002粘性土6.2019.3-21.8013.703粘性土6.0019.7-24.2015.904粗砂2.2018.0-0.0025.005强风化岩1.8018.0-40.0030.006强风化岩2.0018.0-50.0040.00层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (kPa)120.0-m法1.50-245.0-m法4.56-360.0-m法5.89-4140.0-m法10.00-585.0-m法1

4、9.00-6160.0-m法33.00- 支锚信息 -支锚道数3支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号 (m)(m)(°)(m)长度(m)1锚索1.5002.50015.0017.009.002锚索1.5002.80015.0017.0011.003锚索1.5002.50015.0017.0012.00支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号调整系数(kN)调整系数180.0014.0015021.00520.801.002100.0014.0015041.00520.801.00380.0014.0015061.00520.

5、801.00- 土压力模型及系数调整 -弹性法土压力模型:经典法土压力模型:层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力 名称 调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa)1素填土分算1.0001.0001.0001.00010000.0002粘性土分算1.0001.0001.0001.00010000.0003粘性土分算1.0001.0001.0001.00010000.0004粗砂分算1.0001.0001.0001.00010000.0005强风化岩分算1.0001.0001.0001.00010000.0006强风化岩分算1.0001.0001.0001.0001

6、0000.000- 工况信息 -工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖2.800-2加撑-1.锚索3开挖5.600-4加撑-2.锚索5开挖8.100-6加撑-3.锚索7开挖10.000- 设计结果 - 结构计算 -各工况：内力位移包络图：地表沉降图：- 截面计算 - 截面参数 弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25 内力取值 段内力类型弹性法经典法内力内力号 计算值计算值设计值实用值基坑内侧最大弯矩(kN.m)30.7538.8832.6732.671基坑外侧最大弯矩(kN.m)18.4363.7019.5819.58最大剪力(kN)51.9142.1164.8964.8

7、9 截面验算 基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力) nei = Mn/(* Wx) = 32.670/(1.050*136.440*10-6) = 228.047(MPa) > f = 215.000(MPa) 不满足 基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力) wai = Mw/(* Wx) = 19.577/(1.050*136.440*10-6) = 136.651(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足 式中: wai基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa); nei基坑内侧最大弯矩处的正应力(Mpa); Mw 基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m); Mn 基坑内侧最大弯矩设计值(k

8、N.m); Wx 钢材对x轴的净截面模量(m3); f 钢材的抗弯强度设计值(Mpa); 型钢截面塑性发展系数;- 锚杆计算 - 锚杆参数 锚杆钢筋级别HRB400锚索材料强度设计值(MPa)1320.000锚索材料强度标准值(MPa)1860.000锚索采用钢绞线种类1 × 7锚杆材料弹性模量(×105 MPa)2.000锚索材料弹性模量(×105 MPa)1.950注浆体弹性模量(×104MPa)3.000锚杆抗拔安全系数1.600锚杆荷载分项系数1.250 锚杆水平方向内力 支锚道号最大内力最大内力内力内力 弹性法(kN)经典法(kN)标准值(kN

9、)设计值(kN)197.9622.9797.96122.452238.41115.95238.41298.023285.48220.38285.48356.85 锚杆轴向内力 支锚道号最大内力最大内力内力内力 弹性法(kN)经典法(kN)标准值(kN)设计值(kN)1101.4223.78101.42126.772246.82120.04246.82308.533295.55228.16295.55369.44 锚杆自由段长度计算简图 支锚道号支锚类型钢筋或自由段长度锚固段长度实配计算面积锚杆刚度 钢绞线配筋实用值(m)实用值(m)(mm2)(MN/m)1锚索2s15.28.09.0280.0

10、96.06.152锚索2s15.26.011.0280.0233.78.033锚索2s15.25.012.0280.0279.99.47- 整体稳定验算 -计算方法：瑞典条分法应力状态：有效应力法条分法中的土条宽度: 1.00m滑裂面数据整体稳定安全系数 Ks = 1.417圆弧半径(m) R = 15.338圆心坐标X(m) X = -2.135圆心坐标Y(m) Y = 11.165- 抗倾覆稳定性验算 -抗倾覆安全系数:Mp被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力 决定;对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。Ma主动土压力对桩底的倾覆弯矩

11、。注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 工况1： 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 锚索 0.000 0.000 2 锚索 0.000 0.000 3 锚索 0.000 0.000 Ks = 4.206 >= 1.200, 满足规范要求。 工况2： 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 锚索 347.200 127.235 2 锚索 0.000 0.000 3 锚索 0.000 0.000 Ks = 4.825 >= 1.200, 满足规范要求。 工况3： 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 锚索 347.200 1

12、27.235 2 锚索 0.000 0.000 3 锚索 0.000 0.000 Ks = 2.484 >= 1.200, 满足规范要求。 工况4： 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 锚索 347.200 127.235 2 锚索 347.200 186.460 3 锚索 0.000 0.000 Ks = 3.150 >= 1.200, 满足规范要求。 工况5： 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 锚索 347.200 127.235 2 锚索 347.200 186.460 3 锚索 0.000 0.000 Ks = 1.980 >

13、= 1.200, 满足规范要求。 工况6： 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 锚索 347.200 127.235 2 锚索 347.200 186.460 3 锚索 347.200 226.195 Ks = 2.525 >= 1.200, 满足规范要求。 工况7： 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 锚索 347.200 127.235 2 锚索 347.200 186.460 3 锚索 347.200 226.195 Ks = 2.043 >= 1.200, 满足规范要求。 - 安全系数最小的工况号：工况5。 最小安全Ks = 1.98

14、0 >= 1.200, 满足规范要求。- 嵌固深度计算 -嵌固深度计算参数：嵌固深度是否考虑内支撑作用是否考虑坑底隆起稳定性是否考虑最下层支点为轴心的圆弧稳定性嵌固深度计算过程： 当地层不够时，软件是自动加深最后地层厚度(最多延伸100m)得到的结果。1) 嵌固深度构造要求： 依据建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012, 嵌固深度对于多支点支护结构ld不宜小于0.2h。 嵌固深度构造长度ld：2.000m。2) 嵌固深度满足整体滑动稳定性要求： 按建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度： 圆心(-1.648，11.233)，半径=11.871m，对应的安全系数Ks = 1.467 1.300 嵌固深度计算值 ld = 0.500m。3) 嵌固深度满足坑底抗隆起要求： 符合坑底抗隆起的嵌固深度ld = 1.000m 满足以上要求的嵌固深度ld计算值=2.000m，ld采用值=3.000m。=- 嵌固段基坑内侧土反力验算 -工况1：Ps = 155.566 Ep = 1172.331，土反力满足要求。工况2：Ps = 146.702 Ep = 1172.331，土反力满足要求。工况3：Ps = 208.050