基坑支护课程设计

1、永南佳园17#楼基坑支护设计福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程 基坑支护课程设计系 另土木工程学院专业：勘查技术与工程专业方向：岩土工程方向班级:勘查1002学生:学号:指导老师：詹素华目录1概述1.1工程概况1.2基坑周边环境条件1.3工程地质条件1.4水文地质条件2设计说明2.1支护结构方案2.2计算参数确定2.3典型剖面选取X1区段、X2区段、X2区段3基坑支护结构计算X1区段支护结构计算3.1.1抗力与荷载计算3.1.2桩长确定3.1.3稳定性分析3.1.4截面承载力计算及配筋X2和X3区段支护结构计算同3.13.3支撑构件计算3.3.1荷载计算332截面承载力计算4施工与检测5地

2、下水控制5.1地下水控制方案5.2地下水控制设计6基坑监测6.1基坑监测项目6.2监测预警值6.3基坑监测点布置7参考文献永南佳园17#楼基坑支护设计一、概述1.1工程概况拟建场地位于福州市仓山区福峡路东侧，永南路南侧，场地现状为空地，现经人工堆填粗略整平，交通便利。本次勘察为 17#楼，拟建物主要参数详见表1:拟建物设计的参数表表1建筑物名称结构类型层数/高 度（米）对差异沉降敏感程 度占地面积2m拟采用基础单柱最大 荷载kN整平标 高（米）地下室仃#楼框架剪力墙33F/98.6敏感355.7桩基础200007.50-1F地下室框架剪力墙1F/4.50较敏感429.8桩基础5003.00（底

3、板）-1F备注：1、拟建物的整平标高均为罗零高程，临近1#楼角点引侧点A为基准点，高程为 H=7.50 米；2、地下室-1F设计底板标高为3.00米，顶板高程7.50米。3、地基变形允许值见表九。1.2基坑周边环境本场地位于福州仓山区城门镇，场地北侧永南路，西侧为在建1#楼（ 17F,框架结构，桩基础，距离地下室边界最近约14.0米），场地南侧为在建4#楼（18F,框架结构，桩基础，距离地下室边界最近约 30.0米），东侧为规划河道 （景观河，拟砌毛石挡墙支护，勘察期间距离地下室边界约7.5米处有一幢拟拆除的3层砖混房屋），场地内局部分布碎块石、条石、旧基础地梁，现状 为空地，场地现状地面罗零

4、高程约为 6.407.00m,地貌类型属于近海相冲淤 积平原地貌。1.3工程地质场地上部为人工回填的杂填土（ CT）、冲洪积的粉质粘土（ Qal+pl），淤积的 淤泥和淤泥质土（ Q al+m ），下伏基岩为燕山晚期花岗岩（Yn 53 ）、花岗斑岩及 其风化层，除拟建场地外围存在地下管线外，勘察中未见、活动性断裂、滑 坡、泥石流、崩塌、地面沉降等不良地质现象，未见有对本工程不利的埋藏 物，如河滨、洞穴、孤石等。根据野外钻探取芯肉眼鉴别，结合原位测试及室内土工试验成果分析，场 地岩土层按其成因及力学强度不同可分为 8层，现将各岩土层的特征自上而下 分述如下：杂填土：人工堆填（cT），灰黑、土黄灰

5、褐等杂色，稍湿饱和，松 散稍密状，上部主要由人工回填土，主要由粘性土，生活、建筑垃圾及碎 石、碎砖构成，局部为原建筑地基，为条基或条石，该层全场地均有分布，均 匀性较差，上部杂填土为前期拆迁堆填，下部堆填的粘土、瓦、砾等堆积年代 大于10年。该层全场均有分布，该层分布厚度约2.603.80m,平均厚度3.01m。淤泥夹砂：冲、淤积成因（Q4cal+m），灰黑色，很湿饱和，流塑状， 稍具臭味，含有少量机质及腐植质，粘性较强，切面光滑，有光泽，干强度、韧性中等，无摇震反应，局部夹少量粉细砂，含量约 15流右。该层局部相变 为淤泥质土。该层场地均有分布，厚度变化大，层厚 12.0017.60m,平均

6、厚 度为 13.30m。粉质粘土 ：冲洪积成因（Q4cal+Pl），灰黄色、灰色，饱和，可塑，局部呈 硬塑。含有铁锰质氧化物，以粉质粘性土为主，局部含较多的粉细砂。粘性较 强，切面光滑，干强度、韧性高，无摇震反应。该层场地均有分布，厚度变化 大，层厚8.3011.90m,平均厚度为10.05m。淤泥质土：冲、淤积成因（Q4cal+0，灰黑色，饱和，流塑软塑，含腐植质，稍有臭味，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，切面光滑， 局部含薄层（片）粉细砂。该层场地均有分布，厚度变化大，层厚2.908.20m,平均厚度为5.45m。粉质粘土：冲积成因（Q4cal+Pl），浅红色、深黄色、灰色，很

7、湿饱和，可塑， 局部呈硬塑。含有铁锰质氧化物，以粉质粘性土为主，局部含较多的砂粒。粘 性较强，切面较光滑，干强度、韧性高，无摇震反应。该层仅在场地中均有分 布，厚度为4.0010.00m,平均厚度6.32m。砂土状强风化花岗岩：燕山晚期侵入岩（丫 53（2），灰黄色、褐黄、灰 白色，风化强烈，岩芯呈砂土状。岩芯采取率为71%为散体状碎裂状结构，岩体完整程度为极破碎破碎，岩石坚硬程度等级为极软岩软岩，岩体 基本质量等级为V级。该层场地中均有分布，厚度为 3.4010.50m,平均厚度 6.96m。碎块状强风化花岗岩：燕山晚期侵入岩（丫 53（2），灰黄色、褐黄、灰 白色，上部风化强烈，岩芯呈砂土

8、状，下部风化较弱，岩芯多呈碎块状。岩芯 采取率为67%为散体状碎裂状结构，岩体完整程度为极破碎破碎，岩石坚硬程度等级为极软岩软岩，岩体基本质量等级为V级。该层场地中均有分布，厚度为1.709.70m,平均厚度5.60m。中风化花岗岩：燕山晚期侵入岩(丫 53)，浅砖红色、灰白色，中等风化， 块状构造，含石英、长石、云母等矿物，钻进较困难，节理、裂隙少量发育， 多呈闭合高倾角，岩芯多呈长柱状，少数短柱状。岩芯采取率为85-95%,RQD=50-75%为块状结构，岩体完整程度为较完整，岩石坚硬程度等级为较硬 岩坚硬岩，岩体基本质量等级为W级。该层场地均有分布，普遍揭示，揭示 层厚4.609.60m

9、,平均揭示厚度为7.12m，均未揭穿，各岩土层分布情况详见 工程地质剖面图。岩土层的物理力学性质指标建议值土层名称及层位含水量W(%密度P og/cm3孔 隙 比e。液性指数IL直剪压缩 系数 a100-200 (MPa1)压缩模量Es100-200(MPa)承载力 特征值kPa粘聚力C(kPa)内摩 擦角(o)素填/1.70* :/5.0*10*/50-1淤泥66.031.581.721.468.193.411.52#1.59#45-粉质32.611.910.880.4015.488.530.33#6.61#140-淤泥54.671.64 ：1.441.4312.295.221.30#1.6

10、5#60-:粉质21.772.020.640.2123.4712.880.24#6.65#160-砂十/2.0*/30*30*/(30.0)400-1碎块/2.1*/(50.0)550-中风/1500 1注：*为经验值，#为平均值，()所取值为变形模量。根据现场进行原位测试，按国标岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(2009年版)、国标建筑地基基础设计规范(GB50007-2002、建筑桩 基技术规范(JGJ94-2008)等规定的方法，计算各种测试手段所得的各岩土层承载力特征值，并结合地区经验提供各岩土层的主要设计计算参数，具体详 见表七。各岩土层设计计算参数表土层编号及名称天然密

11、度P og/cnm压缩模量Es承 载 力特征值f ak(kPa)预制桩极限承载力标准值冲钻孔灌 注桩极限 承载力标 准值负摩阻力系数各 土 层 抗 拔 系 数Esco-2D(MPa)Es2D-4OD(MPa)qsik(kPa)qpk(kPa)qsik(kPa)qpk(kPa)杂填土1.70*/4.0*507025/20/0.300.500.50淤泥夹砂1.581.59#2.88#455511/10/0.150.250.70粉质粘土1.916.61#9.27#14016040120035/0.300.400.75淤泥质土1.641.65#3.19#608018/14/0.150.250.70粉质

12、粘土2.026.65#11.17#160180455512004045/0.300.400.80砂土状2.0(30.4001307500-90-2500强风化花*22*-9000110-/0.700)岗岩4501503000碎块状2.1(50.5501701203000强风化花30*-/-/岗岩*0)6002001403500中风化/150/2008000/花岗岩0注：1、桩基参数般上部取小值；下部取大值；2、负摩阻力系数按建筑桩基技术规范(JGJ94-94)表 5.2.16-1 选取，对于预制桩取较大值,对于冲钻孔灌注桩取小值。3、*为经验值,#为平均值1.4水文地质据勘察施工期间钻孔内水位

13、观测及各岩土层性状分析，场地地下水主要为赋 存于：上覆杂填土层孔隙中的潜水，主要受大气降水、生活废水和地表水的补 给，以地面蒸发及渗漏方式排泄，其动态受季节影响变化较大。场地上部土层 淤泥夹砂局部夹少量粉细砂，属弱透水层，粉质粘土、淤泥质土及粉 质粘土的透水性差，且局部厚度较大，隔水性能较好，可视为相对隔水层，上 层滞水与下部弱承压水的联系差。花岗岩各风化层（、及层）孔隙-裂隙中的孔隙-裂隙型弱承压水，主要受地下含水层垂向、侧向补给，水位受季节影响变化较小，由于强风化岩 体风化强烈，孔隙、裂隙多为粘性土充填，中风化岩体裂隙多呈闭合。各风化 基岩的透水性及富水性均较弱，其渗透系数经验值在14m/

14、d之间，属透水层，本次勘察未测得其水位。本次勘察期间测得场地地下水混合稳定水位埋深为 0.901.20m,标高为 5.345.49m，受季节性变化影响本场地常年水位变幅约为 2.00m。近期内年最 高水位约为7.00米（罗零标高）。二、设计说明2.1支护结构方案17#楼工程重要性等级为一级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二 级，岩土工程勘察等级为甲级，地基基础设计等级为甲级，建筑抗震设防类别 为标准设防类（丙类），建筑桩基设计等级为甲级。地下室建筑物工程重要性等级为二级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为乙级，地基基础设计等级为乙级，建筑抗震设 防类别为标准设防类（

15、丙类），基坑工程安全等级为一级。拟建场地建筑抗震设防烈度为7度区。本地下室设计坑底标高为3.00m,现有地面标高约6.207.00m （勘察期间 场地正在回填整平），整平标高 7.50m,基坑开挖深度约为4.50m （自整平地面 算起），坑内分布软土层，场地水文地质条件较简单，基坑安全等级为一级 。综上选用混凝土灌注桩和内撑的支护形式。2.2计算参数确定地下室开挖边界西侧为在建1#楼（ 17F,框架结构，桩基础，距离拟建物最 近约14.0米），场地南侧为在建4#楼（18F,框架结构，桩基础，距离地下室 边界最近约30.0米），地下室开挖范围内侧壁与底板土质为主要为杂填土、 淤泥夹砂层；杂填土层

16、人工回填，松散状态，淤泥呈软塑-流塑状，该地段土层在水的浸泡下，开挖范围内基坑侧壁土层稳定性极差，基础开挖过程 中，在地下水渗透力的作用下会产生流沙、流泥、涌土等现象，地下室开挖侧 壁易失稳、坍塌，危及周边相邻建筑物安全，必须进行支护，建议采用钢板桩 加内支撑支护或冲钻孔灌注排桩加内支撑进行支护，确保基坑、坑内施工人员 及四周构筑物的安全，钢板桩或冲钻孔灌注桩的设计计算参数可参考表各岩土 层设计计算参数表中提供的预制桩或冲钻孔灌注桩的参数。基坑开挖施工中应注意防止扰动基底土，避免浸水、暴晒，施工开挖结束 后应及时封底。此外，应避免基坑边坡上侧堆土及加荷，以保证坑壁的稳定。 施工中应加强对基坑开

17、挖施工、周边环境及坑壁土体位移、变形和支护系统等 的动态监测，确保施工安全和质量，基坑开挖支护设计计算参数，可参照下表 选用。基坑开挖设计计算参数算参数 土层名称天然含水量天然重度渗透系数直剪（直接快剪）三轴（CU三轴（CUW%)r(kN/m3)kC(kPa)()C(kPa)(0)C、(kPa)(0)杂填土/17.0*4.0 10.0m/d5.0* 10.0*/淤泥夹砂64.9616.05.0m/d8.193.4113.0514.3015.3221.56注：*为经验值2.3典型剖面选取8562,250389ZKL1tF1053911JK36 4310 TK36.44比圖7即関，翳1吃K56.4

18、46.436ZK140JICTZK951ZK5 .503fJK4 .暮:ZK1O6.48Z2勘探点平面布置图如上勘探点平面布置图可选取8-8,9 -9,10-10剖面作为典型的计算剖 面。三、基坑支护结构计算8 - 8 JK3剖面支护结构计算3.1.1抗力与荷载计算1l,8n_ 21.2n-3L3m-4Ka1Ka2/z N/ q=5 4 kpo埴-八.c = 15,0kpa-=17kN/m3 o=lLZ/r=16kN/n3二J -rc=13.05kpti 7/o=14,3*屮 710二 tan(45 - 一)二 tan(45 -= 0.704八 Ka厂 0.8392 2* 14 3f=tan(

19、45 - tan(45) = 0.604汽 Ka2 二 0.777。$* 14 3/二 tan(45tan(45) = 1.66,、Kp2 =1.29r2q2 沃 5.0临界深度：厶 1 尺 17 0.839 0.7mKp2主动土压力：务=-2q i Ka1 = -2 5.0 0.83S -8.39Kpaea2上 = 1hKa1-2s,Ka1 =1.8 17 0.704-2 5.0 0.839 13.15paea2下 = ；hKa2 -2q7K7 = 1.涉17沃0.6042X3.050.777=-1.72pa,取也下=0ea3上=(九2h2)Ka2-2q ,Ka2(1.8 17+1.216)

20、0.604-2 13.05 0.777= 9.8Kpa永南佳园17#楼基坑支护设计目3下二&h + V2+q)Ka2 -2$尺(1.817+1.216+54)汉 0.604213.05 0.777 = 42.4Kpae4=(1h 2h2+q) Ka2-2C2 Ka2 (1.8 17+3 16 54 0.6042 13.050.777 =59.8KpaQ4=Q5=59.8Kpa被动土压力:ep2c, Kp2 =2 13.05 1.29 = 33.67Kpaep厂 血Kp2 2c2、Kp2 =16 hd 1.66 2 13.05 1.29二 26.56hd 33.67ea e4 59.81 -33

21、.67“开挖一下土压力为零的位置：x0.98mKp216X.662严訥-2c2、Kp2 = 59.81 -2 13.05 1.29 = 26.14 Kpa取1m宽，对零点位置弯矩有：福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程14永南佳园17#楼基坑支护设计福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程 T (4.8 0.98) = E1h1 E2h2E3h3 E4h4 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark132 o Current Document 111=(13.15 1.1) (1.1 3.98)+(9.8 1.2 -) (1.2 +2.78)3231+(59.81-4

22、2.42) 1.8 - (1.8 - +0.98)+42.42 1.8 (0.98 0.9) 2320.98 26.140.983T 二 39.24KN取水平支撑间距为3m,则单根支撑轴力：N = 3T = 3 39.24 = 117.72KN根据抗倾覆稳定性条件，并令抗倾覆稳定安全系数为1.2，考虑基坑重要性系数，且基坑安全等级为一级，则o=1.1。嵌固深度hd应满足：hp Epi （尬 h-1.2 ha Eai -0计算:Ea1Ea21= 13.15 1.17.2325KN / m, ha12 a11= 9.8 1.25.88KN /m,ha2 二 hd21二 hd3.0 1.13.37

23、hdd3d11.8 1.22.2 hd31Ea3 =42.42 1.8 = 76.356KN /m,ha3 =hd 1.80.9 hd21Ea4 =(59.81 -42.42) 1.815.651KN / m,ha4 二 hd 1.80.6 hd3Ea5 二 59.81 hd 二 59.81hd, ha5 二甩二 0.5hd2hdEp1 = 33.67hd, hp1一二 0.5hd2(26.5肌 33.67 -33.67)九节 Zhdlhp厂牛 0轨所以:33.67hd 0.5hd 13.28hd2 0.33hd 39.24 (4.8 hd)-1.2 1.1 (3.37 hd) 5.88 (2

24、.2 hd) 76.356 (0.9 hd)15.651 (0.6 hd) 59.81hd 0.5hd - 04.4%3 -19.1hd2 -87hd 50.2 - 0hd - 6.75m取：hd = 6.75m故桩长为：= 4.8 6.75 = 11.55m3.1.2桩长确定为= 4.8 6.75 = 11.55m3.1.3稳定性分析1）抗渗流稳定性验算：在地下水位较高地区基坑开挖以后，地下水形成水头差 hw，使地下水由高 处向低处渗流。当渗流力较大时，就有可能造成基坑底部的潘流或管涌稳定性 破坏。为防止此类破坏，便可通过提高挡水帐幕入土深度，增长地下水渗流路 线，从而减小渗流水力坡度，达到

25、防止渗流或管涌失稳破坏的目的。如图所示，可通过下式验算基坑底部稳定性:ks式中：ic 坑底土体临界水力坡度，根据坑底土的特性计算：i 坑底土体渗流水力坡度；Lhw 基坑内外土体的渗流水头（m），取坑内外地下水位差；取为5.8m；L最短渗径流线总长度（m），L :Lh m LV ；、Lh 渗径水平段总长度（m）; - L0m、Lv 渗径垂直段总长度（m） Lv = 1.5 （4.7 6.75 5.75） = 25.7 mhd,基坑底部下地下水位距离桩底部距离（m ；h/ = hd -1.1 =5.75 ；hd 基坑底部距离桩底部距离（m ；为6.75m；m 路径垂直段换算成水平段的换算系数，单排

26、挡小帷幕墙取时，m=1.50 ;多排帷幕墙取 m=2.0;KS 抗渗流或抗管涌稳定性安全系数，取1.5 2.0。基坑底土为砂性土、砂质粉土或粘性土与粉性土中有明显薄层粉砂夹层时取大值。|二亠1L-H1hd坑底土体渗透计算简图地下水降到基坑底以下1.1m=0.226L 25.7二 6.15kN/m3(17-10) (1.8-0.1) (16-10) (3 6.75)6.75 4.7icr615 二 0.61510ks0615 =2.72.0i 0.226所以抗渗流满足要求 2）踢脚稳定性验算: 踢脚安全系数验算公式：K 1.0MaM p 基坑内侧被动土压力对取矩点的力矩Ma基坑外侧主动土压力对取

27、矩点的力矩由以上计算知：Ma =13.151.1 1 (0.7 1.1 ) 9.8 1.2 1 (1.8 1.242.421.8 (3.0 1.8 二) TOC o 1-5 h z 3232121(59.8442.42)1.8(3.0 1.8 ) 59.816.75 (4.8 6.75 )32= 3682.27NmMp =33.676.75(48 6.75 -) (212.9533.67)6.75-23= 7485klNm所以：心晋二=2.03 1.0 满足要求Ma 3682.273.1.4截面承载力计算及配筋求 Mmax1)由剪力零点位置Xc及最大正弯矩：5.88 (17 1.8 16 1.

28、2 16x 54) 0.604-2 13.05 0.777 -42.42 0.5x142.42x = 39.24召=0.5m所以：Xc =0.71.11.20.5 = 3.5meac =2XiKa2 - 2c. Ka2 q二17 1.8 16 (1.2 0.5) 54 0.604-2 13.05 0.777二 47.25Kpa1 1Mmax 3.5 39.24-7.2325 (1.1 1.7) - 5.88 (1.2 0.5)111-42.42 0.5 0.5 - (47.25 - 42.42) 0.5 0.5 -223=111KN.m2）由剪力零点位置Xc及最大负弯矩:5.88 42.421

29、.8 15.651 76.356 59.8銘二139.24 33.67x2 (16x2 1.66) 3 x2% 二 3.4人=0.7 1.1 1.2 1.8 3.4= 8.2meac =59.8Kpaep厂 2x2Kp2 2c2 . K2 =16 3.4 1.66 2 13.05 1.29=123.9TKpa TOC o 1-5 h z 1 1 1 Mmax, =8.2 39.24 33.67 3.4 3.4(123.9733.67) 3.43.4111-7.2325 (1.16.4)-5.88 (1.2 5.2)-42.42 1.8 (1.83.4)32(59.81-42.42) 1.8(1

30、. 3.4)-59.81 3.4 3.4 - =-122.49N.m所以取；Mmax =122.49KN.m桩的配筋计算：沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土状，截面内纵向钢筋的数量不少于6根。桩身混凝土强度等级为 C30, fc - 14.3Mpa, ft = *1.43Mpa，钢筋米用HRB335 fy =300Mpa，桩直径1000mm混凝土保护层厚度取50mm纵筋 级别为 HPB235 fy =210Mpa等小矩形截面配筋：bd312二 D。464且 b =d=0.876D。，D=1000mm, d = d - 0.05= 0.826mm弯矩设计值：M =1.25Mmax =1.

31、25 122.49 = 153.11KN.mA 十 314 0,87 0,785m2且b = d=0.876查混凝土规范知：混凝土强度等级小于 C50时，=1.0取：二 0.5, $ =0.45minM0.9fyd。122.49 1060.9 300 8262二 549mm人 549A 0.785 106二 0.07% ： 0.2%则：取 As=0.2%，A=1570mm21608mm2所以选取配置8根直径为16mm的钢筋呷!竺)+(皿=0且t =1.25-2:14.310 0.785(1-) (3 -1.25)30010 1.60810 = 0取=0.18si&：丄八 sin +tf sAS

32、 s2 ,Mu1fcA33 : : :3.142 1.014.30.7851C! sin(180.18)300160845) sin(1800.18)+sin(19)3.14二224J6Nlm M = 1.2Mmax=1.25122.49153. KNm满足要求 承载力设计值：V= 1.25 39.24 = 49.05KNb =1.76“ =880mm, h0 =1.6* = 800mm0.7ftbh0= 0.7 880 800 = 704.7KN49.05KN所以不需要配置箍筋，只需配置构造钢筋9-9JK5剖面支护结构计算（考虑集水坑）3.2.1抗力与荷载计算r=16kN/n3 匚二0.84

33、m-33n丄40=14,3*Ka1 二 tan(45 - tan(45 -等)=0.704,二石二 0.839 $ 14 3jKa2二 tan(45 - tan(45) = 0.604沁 Ka2 二 0.777Kp2-tan(45 ) = tan(45214.32 ).66,兀= 1.29临界深度：Z02G2 5.0二 0.7m1K 17 0.839主动土压力:e = -2c JK = 一2汇 5.0 0.839 8.3Kpa电上=彷心-乙氏=2.1617沢0.7042沢 5.00.83917.4Kpa电下=山2-2心=2.1617 0.6042 1 3.050.7771.Kpa emh+Vh

34、)心-2底(2.1 &17+0.8467.604213.050.777 -10.0Kpaea3下=(缶 + Y2h+q 心 -2qjK2 =(2.1617+0.8416+54乂 0.604213.050.777 = 42.6Kpae4=Gh + 空 +q 甩_22応=(2.1617+3.846+54沃 0.604213.060.777=71.6Kpaeu 弋5=71.62pa被动土压力：ep厂2 13.05 1.29 = 33.67Kpa% 二 2hdKp2 2c2. Kp2 M6 hd 1.66 2 13.05 1.29二 26.56hd 33.67开挖一下土压力为零的位置：0a4 ep47

35、1.62 - 33.67x1.43m丫2心2161.66ea0二ea4-2c2、Kp2 =71.62 一 2 13.05 1.29 = 37.95Kpa取1m宽，对零点位置弯矩有：T (6.0 1.43) = Eh E2h2 E3h3 E4h4 TOC o 1-5 h z 111=(17.46 1.46) (1.465.27)+1.9 0.84 (0.84-+4.43)232111+(10.02-1.9) 0.84(0.84+4.43)+42.63 3.0 (3+1.43)232111 2+(71.62-42.63) 3.0 - (3.0 +1.43)+37.95 1.431.43232 3T

36、 =81.2KN取水平支撑间距为3m,则单根支撑轴力：N = 3T = 3 81.2二243.6KN根据抗倾覆稳定性条件，并令抗倾覆稳定安全系数为1.2，考虑基坑重要性系数，且基坑安全等级为一级，则0=1.1。嵌固深度hd应满足：h/ Epi 琼片1 h-1.2 ha Eai -033.67hd 0.5hd 13.28%2 0.33hd 81.2 (6.0 hd)-1.2 1.1 12.53 (4.3 hd) 1.6 (3.42 hd) 3.41 (3.28 hd)127.89 (1.5 hd) 43.49 (1 hd) 72.62hd 0.5hd - 04.38hd3 -19.47hd2 -

37、 107.72hd 181.34 - 0% 一 6.81m取：hd = 6.81m故桩长为：I = 6.0 6.81 = 12.81m3.2.2桩长确定为I = 6.0 6.81 = 12.81m3.2.3稳定性分析1)抗渗流稳定性验算：二1尸HIhdhdkr3 r-坑底土体渗透计算简图地下水降到基坑底以下1.1mh,二 6.0 - 0.2 1.1 二 6.9mL 八 Lh m Lv =1.5(6.0-02 6.81-1.1 6.81)= 27.48mhwi6.90.25L 27.48Y(17-10)2.16-0.2)+(16-10(3.84+6.81) 626kN/杆6.81 5.8icr妙

38、 0.62610咤 2.5 2.0i 0.25icr所以抗渗流满足要求 2）踢脚稳定性验算:Ma =17.46 1.46 1 (0.7 1.46 -) 1.9 0.84 (丄 0.84 2.16) (10.02-1.9) TOC o 1-5 h z 2321210.84 ( 0.84 2.16) 42.63 3.0 ( 3 3) (71.62-42.63) 3 232121(3.0 3.0) 71.62 6.81 (6.0 6.81)232-5415.3kN.m112Mp =33.67 6.81 (6.0 6.81 ) (214.54-33.67) 6.81 (6.0 6.81 )223= 8

39、647.6SkN.m所以：Kt =Mp 8647.69 =1.61.0 满足要求Ma5415.33.2.4截面承载力计算及配筋求 Mmax1)由剪力零点位置X;及最大正弯矩：12.53 1.6 3.41 (17 2.6 16 0.84 16x3 54) 0.604-2 13.05 0.777 -42.63 0.5x3 42.63x3 = 81.2x3 二 1.3m所以：x = 0.7 1.46 0.84 1.3= 4.3mceac 二 2X3X32 -2C2 Q q珂17 2.16 16 (0.84 1.3) 54 0.604-2 13.05 0.777= 55.2KpaMmax= 4.3 8

40、1.2-12.53 (- 1.46 2.14)-1.6 (- 0.84 1.3) TOC o 1-5 h z 21111-3.41(0.84 1.3)-42.63 1.3 1.3-(55.2-42.63) 1.31.3-223= 271.65KN.m2）由剪力零点位置Xc及最大负弯矩:12.531.6 3.41 43.49127.8971.62 二133.674 (1匕 1.66) x2X =4.7mXC =6.0 4.7 = 10.7n氐=71.6Kpaep 2兀Kp2 2q、K2 =16 4.7 1.66 2 13.051.29158.Kpa TOC o 1-5 h z 111Mma； =

41、10.781.才 33.67404.7 +(158.533.67)4.7咒4.72231111 -12.53(1.468.54)1.6 (0.847.7卜3.41(0.84-7.7卜127.89(3.04.3)2321 1-43.49 (3.0 4.771.62 4.7 4.7 -二-253.6KN.m 所以取；Mmax = 271.65KN.m桩的配筋计算：沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土状，截面内纵向钢筋的数量不少于6根。桩身混凝土强度等级为C30, fc =14.3Mpa,1.43Mpa，钢筋采用HRB335 fy =300Mpa，桩直径1000mm混凝土保护层厚度取50mm纵

42、筋 级别为 HPB235 fy =210Mpa等小矩形截面配筋：bd312二 D。464且 b =d=0.876D。，D=1000mm, d = d - 0.05= 0.826mm弯矩设计值：M =1.25Mmax =1.25 122.49 = 153.11KN.mA 十 314 0,87 0,785m2且b = d=0.876查混凝土规范知：混凝土强度等级小于 C50时，=1.0取：二 0.5, $ =0.45：?minM0.9 fyd。271.65 1060.9 300 82621218mm生 1218A 0.785 106= 0.16% 0.2%则：取 As=0.2%，A=1570mm2

43、 = 1608mm2所以选取配置8根直径为16mm的钢筋：强理1-) ( -：t)fyA =0且t =1.25-2:14.310 0.785(1-) (3 -1.25)30010 1.60810=02ko(取：=0.18 TOC o 1-5 h z 3. 2 sin范sno+呼MufcAfsA s-3二二3*OC二 1.0 14.30.78M sln(18 18) 3001608 45 sin(180 .18)+sin(18聘 33.143.14= 224.KNm ： M =1.25/U =1.25 271.65339.5KNm不满足要求所以要增大和钢筋截面积，方可满足承载力设计值：V =1.

44、25 81.201.5KNb= 1.76“ = 880mm, h0 = 1.6“ = 800mm0.7ftbhfe = 0.7 880 800 = 704.7KN101.5KN所以不需要配置箍筋，只需配置构造钢筋10-10jK4剖面支护结构计算（考虑浅基础的影响）3.3.1抗力与荷载计算Ka1 二 tan(45 - tan(45 -等)=0.704,二石二 0.839 $ 14 3jKa2 二 tan(45 - tan(45) = 0.604沁 Ka2 二 0.777 *K“ 二 tan(45 ) = tan(45214.3P22 ) = 1.66jKP = 1.29临界深度：Z02G2 5.

45、0二 0.7m1 Kai 17 0.839主动土压力:eai = -20| ； Ka1 = -2 5.0 0.839 _8.39Cpa电上=1hKa1 2gqK? = 1.8617x 0.7042X 5.0 0.83913.8Kpaea2下 二;:hKa2-2q 応=1.8617 汉 0.60 42X3.05 0.777-1.2pa取 0ea3上=&h + Vt) Q -坐応(1.86X7+1.1416 江 0.6042X305 0.777= 9.84Kpa色下=Gh +Y2+q)心2qJK2(1.8617+1.1416+5存0.604213.050.777= 42.4Kpae4=&h +Vb

46、+q)心2q忆(1.8617+2.9416+5护0.6042沃 13.050.777 =59.8Kpa7.5m 处：每=(讣 神2怡 +q+C2)Ka2 -(1.86勺 7+2.9416+54+20 0.6042勺 3.05 0.777 = 98Kpa桩底：ea5=ea6 =71.62Kpa被动土压力:弔=2q、Kp2 =2 13.05 1.29= 33.67Kpa% =丸Kp2 2q、Kp2 =16 2.7 1.66 2 13.05 1.29= 105.38paep3 二 2hdKp2 2c2. Kp2 =16 h 1.66 2 13.05 1.29二 26.56id 33.67开挖一下土压

47、力为零的位置：x = 34 59-3367LKp21m16 1.66ea0 = ea4 - Ze?、Kp2 =59.85 - 2 13.05 1.29二 26.18Kpa0,7n1.16M114 in一、13.8 7 Ea,29.84 4.451.8nEc3hd2.7m-105,2833.6742618La559,8598.01Ecl26.56hd*33.67取1m宽，对零点位置弯矩有:T (6.0 1.43) = E1h1 E2h2 E3h3 E4h4 TOC o 1-5 h z 1111=(13.87 1.16) (1.163.94)+9.84 1.14(1.14+2.8)2323111+

48、42.45 1.8(1.8 1)+(59.85-42.45) 1.8(1.8+1)2231 2+26.18 1 12 3T =37.36KN取水平支撑间距为3m,则单根支撑轴力：N=3T= 3 37.36 = 112.08KN根据抗倾覆稳定性条件，并令抗倾覆稳定安全系数为1.2，考虑基坑重要性系数，且基坑安全等级为一级，则0 =1.1。嵌固深度hd应满足：hp Epj (hd ) - 1.2 oha Eai - 0计算： TOC o 1-5 h z 11Ea1Ea2= 13.87 1.168.04KN/m,hahd 2.94 1.163.33 g2311= 9.841.14 = 5.6KN/m

49、,ha2 = hd +1.8+1.1 牛 = 1.52+h2242.45 1.8=76.41KN/m,ha3 = h 1.8 1 =0.9 hd211Ea3 = (59.85 42.45) 1.815.66KN/m,ha3 = hd 1.80.6 hd23159.85 2.7=161.5入5 池-27 27?沁-351巳6 二 98.01 (g - 2.7) = 98.01% - 264.63也6 二( - 2.7)0.5h -1.352Ep1=33.67vhp厂殳=0.肌Ep2=(26.5矶 33.67 33.67) h1 2訂3.28/%匹=0.33%3所以:33.6矶 0.5hd 13.

50、28%2 0.33% 37.36 (4.8 hJT.2 1.1 8.04 (3.33 hd) 5.61 (1.52 g) 76.41 (0.9 hd)15.66 (0.6 hj 161.6 (%-1.35) (98.01%-264.63) (0.九 - 1.35)-04.38id41.97hd2 34.13% T23.06-0hd - 9.46m取：hd 9.46m故桩长为：I =4.8 9.46 二 14.26m332桩长确定为I = 4.8 9.46 二 14.26m3.2.3稳定性分析1）抗渗流稳定性验算：hd，坑底土体渗透计算简图hd地下水降到基坑底以下1.1mhw =4.8-0.1

51、1.1 =5.8mLLh m LV =1.5(4.8-0.1 9.46-1.1 9.46)= 33.78my,L5.833.78二 0.172(17-10) (1.86-0.1) (16-10) (2.94 9.46)9.46 4.7二 6.12kN/m3icr醪 0.61210ksicr叫 3.6 2.0i 0.172所以抗渗流满足要求2）踢脚稳定性验算:Ma =13.87 1.16 1 (0.7 1.16 |) 9.84 1.14 1 (| 1.14 1.86)1 1 2 TOC o 1-5 h z 42.45 1.8 (1.8 3.0) (59.85 42.45) 1.8(3.0 1.8

52、)1159.85 2.7 (4.8 2.7 -) 98.01 (9.46-2.7) ( 6.76 7.5)22= 8592.&N.mMp =33.67 9.46 (4.8 9.46 1) (284.9333.67) 9.46 1 (4.8 9.46 |) = 16235.3kN.m所以：心二业=16235.31 =1.9 1.0 满足要求M a 8592.63.3.4截面承载力计算及配筋求 Mmax由剪力零点位置Xc及最大正弯矩：8.04 5.62 3.41 (17 1.86 16 1.14 16x5 54) 0.604-2 13.05 0.777-42.63 0.5x5 42.45x 37.

53、36Xs = 0.4m所以：xc = 0.7 1.16 1.14 0.4 = 3.4m氐=(2X5 7)心2 -2j, G= 17 1.86 16 (0.4 1.14) 54 0.604 -2 13.05 0.777二 46.32 Kpa TOC o 1-5 h z 11Mmax，- 3.4 37.36-8.04 (1.16 1.54) - 5.61 (1.14 0.4)3111-42.45 0.4 0.4(46.32 42.45) 0.40.4223= 103.65KN.m由剪力零点位置Xc及最大负弯矩：氐=98.0Kpa 淤心2 2q. Kp2 =16 6.5 1.66 2 13.051.

54、29 278.02pa1MmaX =14 37.36 33.67(2.7 6.5) (2.7 6.5)(278.0233.67)(2.7 6.5) TOC o 1-5 h z 11111(2.7 6.5)8.04 (1.16- 12.14)5.61 (1.14- 11)76.41(1.89.2)233321 1 1-15.66(1.8 9.2卜 161.6(2.7 6.5卜98.016.5 6.5 -= -142.KNlm所以取；M max = 142.5KN .m桩的配筋计算：沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土状，截面内纵向钢筋的数量不少于6根。桩身混凝土强度等级为 C30, fc

55、=14.3Mpa, ft = 1.43Mpa，钢筋采用HRB335 fy =300Mpa，桩直径1000mm混凝土保护层厚度取50mm纵筋 级别为 HPB235 fy=210Mpa等小矩形截面配筋：bd31264且b 二 d=0.876D。，D0=1000mm, d0 = d - 0.05= 0.826mm弯矩设计值：M =1.25Mmax =1.25 122.49 = 153.11KN.mAd23.14 0.876 = 0.785m2且b 二 d=0.8764查混凝土规范知：混凝土强度等级小于 C50时，1=1.0取:-0.5, s =0.450.9fyd0.9 300 826142.5 1

56、062=639mm*nA 0.785 106639 二 0.08% ： 0.2%则:取 As=0.2% , A=1570mm2 = 1608mm2所以选取配置8根直径为16mm勺钢筋sin2二:)+(a一：t)fyA =0且 t =1.25-2:14.3 1(f 0.785 (VS-) (3 -1.25) 300 103 1.60810-02兀c(取 =0.183sin notMufcA3sin皿+呼fA s1n6 sin3(180 0.18)sin(180 0.18)+sin(18089)1.0 14.3 0.78510300 1608 45033.143.14= 224.KN.m M =1

57、.2制max =1.25 142.5178.1KN.m 满足要求承载力设计值：V =1.25 37.36 = 46.7 KNb=1.76 = 880mm, h =1.6 = 800mm且：0.7 ftbho 二 0.7 880 800 二 704.7KN46.7KN所以不需要配置箍筋，只需配置构造钢筋3.4支撑构件计算内支撑计算结构图:37,36kN/m39.2 斗 XWn39.2dkN/mS.54.15S.51）冠梁配筋计算如图：此截面冠梁均布荷载为 T=81.2kN/m,取最大受力冠梁进行计算截面梁高度为跨度1/10，梁宽为梁高1/3.采用纵筋HRB4O0 C30混凝土 ,箍筋 采用HPB

58、235参数：fc =14.3Mpa, ft =1.43Mpa, fy 二 360Mpa, fyv = 210Mpa混凝土保护层厚度取35mm查混凝土规范知：11l =10.1m,h l =1.01m,b h = 0.34m103ho=h-as=1O1O-35 = 975mmM 二丄ql=81.2 10.1 10.1 丄= 690.28kN m12 12As：1 fyh。690.28 1061.0 360 9752=1966.6mm20.2% 340 1010 = 686.8mm所以纵筋采用8 18的三级钢筋，且2036mm21966.6mm，满足要求 验算最小截面条件1=81.2 10.1=4

59、10.06kN20.25 Jcbho = 0.25 1 14.3 340 975 = 1185.11kN V =410.06kN （满足）验算是否需要配箍筋=0.7ftbh。fyvsvbh。且c _V 0.7ftbho410.06汽 103 0.7汉 1.43汉 340汉 975 _ 门，/ 门? sv 0.11% 0 fyvbh0210 340 9751.43所以按最小配筋：?sv,min = 0.240.095%3602取双肢箍，直径为8mm Asv = 101mmAv间距s 竺=311mm?b0.7ftbh0 = 0.7 1.43 340 975 = 331.8kN ： V = 410.

60、06kN查混凝土规范知：当0.7ftbg ：V时，间距为300mm综上：需要配置箍筋。钢筋和箍筋的分布如图：01880300080300腰梁配筋计算G13W、取最大受力的腰梁进行计算.tan)- 85 =0.85,1 二.8.52 102 = 13.2m10取截面梁高度为跨度1/10，梁宽为梁高1/3，则h = l =1.32m,b =片=0.44m TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 103 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 108 5且co=1_=0.76, si心