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132、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）22/3(13+t)4.5+2.17(13+t) 0.5(13+t)4.556.843t2(2

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：ea10.519（13+2.30）20.217482.5（kn/m）ea210（13+2.30）0.21733.2（kn/m）ep0.519.52.325.83301（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l

3、0 锚固段地层为稍密的土层，be（13+2.34.5）tg（4537/2）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）=103.5bef=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

4、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=nt1.5/4=132.7knm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=(0.5197.0520.217+107.050.217) 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

5、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)20.30917/24230.558.65kn/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t1.1t11.144.4m，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，

6、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； knm4、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

7、布图。 0.33 3.0 0.33103.3kpa 0.331912.5=78.37kpa +=81.72、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y0.08h0.0812.5m1m e81.7 =0.331012.5+190.3312.512.5/2+181.70.5=41.3+489.8+40.9572kn 336 3、求 开挖总深度18.5m ， y0.0818.51.48m 61.1107388.31222.3kn e119.3 kn395.8kn4、求 基坑开挖深23.5m，则y0.0823.51.88m 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。解：r500mm