基坑设计计算实例

1、锚杆设计举例某高层建筑的基坑开挖深度H13m，土质为砂土与卵石等，其主动区土的平均重度19KN/m3，内摩擦角40°，被动区的，各层土的内聚力以零计，地面荷载q10kN/m2。若决定采用800mm钻孔桩（桩距1.5m）与一层锚杆的基坑支护方案，试进行锚杆设计。设计过程1、 土层锚杆布置护桩入土深度计算土层锚杆头部距地面4.5m，水平间距1.5m，锚孔孔径140mm，锚杆向下倾斜13°2、计算护桩入土深度t主动土压力系数：被动土压力系数：主动土压力：地面荷载引起压力：被动土压力：，得：2.062（13+t）2×2/3(13+t)4.5+2.17(13+t) 

2、5;0.5(13+t)4.556.843t2(2/3t+134.5)=0解三次方程t2.26m，最后取护桩入土深度t2.30m；关于护桩的入土深度可用试算法确定。3、锚杆所承受的水平力Th由护桩入土深度t2.30m，可知道每延米的主动与被动土压力：Ea10.5×19×（13+2.30）2×0.217482.5（kN/m）Ea210×（13+2.30）×0.21733.2（kN/m）Ep0.5×19.5×2.32×5.83301（kN/m）由，可求出锚杆所承受的水平力每延米Th：得：。由于锚杆的水平间距为1.5m，则

3、每根锚杆实际承受的水平力为：4、锚杆承载力Tu锚杆的轴向拉力设计值为：若取锚杆抗拔安全系数K1.5，则锚杆的极限抗拔力为：5、锚杆非锚固段长度L0 锚固段地层为稍密的土层，BE（13+2.34.5）tg（45°37°/2）5.38m在BEF中，由正弦定理有： 锚杆长度计算图BE/sinBFE=BF/sinBEF，BFE=（90°-13°）+（45°-37°/2）=103.5°BEF=90°-（45°-37°/2）=63.5°则：，由此非锚固段长度Lo5.0m。6、锚杆锚固段长度Le初选

4、锚固段长度为Le，0点为锚固段中点，有：BO=BF+FO=5+Le/2解得：Le12m锚杆总长度为17m。7、拉杆材料选择查表95，选择级冷拉钢筋做拉杆材料，其fk430MPa，则所需钢筋截面面积：由此，用单根35mm级冷拉钢筋，其横截面积为962mm2。8、锚杆支承腰梁的设计对支承腰梁进行抗弯验算时，可将两桩之间的一段槽钢简化为一简支梁，支点在两边的挡土桩上，锚杆荷载作用在梁的中点，最大弯矩发生在梁的中点：M=PL/4=Nt×1.5/4=132.7kN·m取钢材，则有：经查表，采用2根28C的槽钢背靠背布置，间距25cm，其Wx2*392.6785.2（cm3），强度满足

5、要求。9、深部破裂面稳定性验算假定0，则Eah和E1h看作是水平向作用力： 深部破裂面稳定性验算E1h=(0.5×19×7.052×0.217+10×7.05×0.217) ×1.5=175.2kN则由有关公式可得： 深部破裂面稳定性无问题。单撑（单锚）板桩墙设计实例按“自由支座”设计：某基坑工程深6m，（地表均布超载40KN/m2）按30°，17kN/m3， C0，桩顶拉锚。试进行板桩墙的支护设计。设计过程1.绘土压力分布简图，得Ka0.309，Kp3.02.假设t1值，并取0.5。取，试算得t14m。若不考虑0.5，即容

6、许变形足够大时，或被动土压力乘以增大系数，则t12.3即可。3.求支撑力Ra=17/2(6+4)2·0.30917/2·42·3·0.558.65kN/m；4、求最大弯矩Mmax设距地表为h处作用在板桩上的剪力为零：，可用。则kNm5、板桩截面尺寸如为钢材取，按表选用：实际入土深度t1.1t11.1×44.4m，而支拉力Ra在设计时也应适当增大，。单撑（拉锚）板桩设计例题按“固定支座”设计，已知条件同前。设计过程1、 绘土压力分布与等值梁弯矩图，1、求to：2、取d点为等值梁下端支点，代入已知数得，3、求Mmax最大弯矩的作用点：，可用； kN

7、m4、计算板桩的最小入土深度t1，t1=t0+X=0.689+2.96=3.65m，t=(1.11.2)t1=4.024.38 取t=4.1m,则板桩全长6+4.1m=10.1m5、板桩截面尺寸：（选择）6、。（完毕） 计算简图多层锚杆支护设计实例某大厦基坑工程，地面荷载q10kN/m2，平均30°（不考虑C），19kN/m3。设计锚杆3层，第一层距地面5m，第二层12米，第三层18m。基坑总深23.5m。试做支护设计。设计过程1、绘土压力分布图。 0.33 3.0 0.33×103.3kPa 0.33×19×12.5=78.37kPa +=81.72、

8、求 试求出基坑面以下570.5=12.5m以下弯矩为零处y的值。查表y0.08h0.08×12.5m1m e81.7 =0.33×10×12.5+19×0.33×12.5×12.5/2+1×81.7×0.5=41.3+489.8+40.9572kN 336 3、求 开挖总深度18.5m ， y0.08×18.51.48m 61.1107388.31222.3kN e119.3 kN395.8kN4、求 基坑开挖深23.5m，则y0.08×23.51.88m 77.6+1731.3+141.61950.5KN：各支点水平力求出后，可进行锚杆设计。5、求最大弯矩（按简支梁计算） MB处： MC处： MD处：计算出的弯矩值MC、MD偏大。（应折减）6、桩入坑下深度 ，则t7.7+1.88=9.58m （盾恩公式） ，t=1.2x=6.84m以逐层开挖支承力（锚固力）不变计算多层挡土墙较符合实际。钻孔灌注桩抗弯设计已知钻孔灌注桩1000，C25混凝土，配1625，级热轧钢筋，求该桩能承受的弯矩设计值