深基坑计算
深基坑计算
建筑基坑工程仪器监测项目表(GB50497-2009 )
监测项目 基坑类别 (坡)顶水平位移 一级 应测 二级 应测 三级 应测
墙(坡)顶竖向位移
围护墙深层水平位移 土体深层水平位移 墙(桩)体内力 支撑内力 立柱竖向位移 锚杆、土钉拉力 坑底隆起 土压力 孔隙水压力 地下水位 土层分层竖向位移 墙后地表竖向位移 竖向位移 周围建(构) 筑物变形 倾斜 水平位移 裂缝 周围地下管线变形 软土地区 其他地区
注:基坑类别的划分按照国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002执行。
深基坑监测点布置
设置在围护结构里的测斜管,按对基坑工程控制变形的要求, 一般情况下,基坑每边设1~3点;测斜管深度与结构入土深度一样。 围护桩(墙)顶的水平位移、垂直位移测点应沿基坑周边每隔10~ 20m设一点,并在远离基坑(大于5倍的基坑开挖深度)的地方设基 准点,对此基准点要按其稳定程度定时测量其位移和沉降。 环境监测应包括基坑开挖深度3倍以内的范围。房屋沉降量测点 则应布置在墙角、柱身(特别是代表独立基础及条形基础差异沉降 的柱身)、门边等外形突出部位,测点间距要能充分反映建筑物各 部分的不均匀沉降为宜。 立柱桩沉降测点直接布置在立柱桩上方的支撑面上。每根立柱 桩的隆沉量、位移量均需测量,特别对基坑中多个支撑交汇受力复 杂处的立柱应作为重点测点。对此重点,变形与应力量测应配套进 行。 在实际工程中,应根据工程施工引起的应力场、位移场分布情 况分清重点与一般,抓住关键部位,做到重点量测项目配套,强调 量测数据与施工工况的具体施工参数配套,以形成有效的整个监测 系统。使工程设计和施工设计紧密结合,以达到保证工程和周围环 境安全和及时调整优化设计及施工的目的。
(2)对于土压力的分析和计算采用朗肯理论和库仑 理论。朗肯土压力理论是根据土的应力状态和极限平衡 建立的,分析时假设①墙后填土面水平;②墙背光滑。 各类软件计算依据的规范为《建筑基坑支护技术规 程》 (JGJ120-99)。
理正6.0深基坑计算
1、基本信息1.1 超载信息1.2附加水平力信息2、土层信息2.1土层参数3、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:4、工况信息4.1结构计算4.1.1各工况:4.1.2内力位移包络图:4.1.3地表沉降图:4.2冠梁选筋结果4.3截面计算钢筋类型对应关系:d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF5004.3.1截面参数4.3.2内力取值4.4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K s = 7.984圆弧半径(m) R = 27.175圆心坐标X(m) X = 0.912圆心坐标Y(m) Y = 7.8254.5抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数:M p——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。
M a——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
注意:锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
工况1:K s = 2.194 >= 1.250, 满足规范要求。
4.6抗隆起验算1) 从支护底部开始,逐层验算抗隆起稳定性,结果如下:m2m1 (tan )e tan(N tan支护底部,验算抗隆起: Ks = 15.484 ≥ 1.800,抗隆起稳定性满足。
5、嵌固深度计算5.1嵌固深度计算参数: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,嵌固深度对于悬臂式支护结构l d 不宜小于0.8h 。
嵌固深度构造长度ld :4.520m 。
2) 嵌固深度满足抗倾覆要求:按《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012悬臂式支护结构计算嵌固深度l d值,规范公式如下:得到l d = 13.050m。
挖基坑土方计算公式
挖基坑土方计算公式挖基坑:V=(a+2c+kh)*(b+2c+kh)*h+1/3k2h3a=长底边,b=短底边,c=工作面,h=挖土深度,k=放坡系数副标题回答:每一个根据不同的已知量,来决定具体使用哪个。
①不放坡时:V挖=L×(B+2C)×H②有放坡时:V挖=L×(B+2C+KH)×H挖地坑工程量根据图示尺寸以立方米为单位计算,按土壤类别、挖土深度不同分别套用相应的定额。
①矩形不放坡的地坑土方量为:V挖=(a+2c)×(b+2c)×H②矩形放坡的地坑土方量为:V挖=(a+2c)×(b+2c)×H+KH2×(a+2c)+KH2×(b+2c)+4×1/3K2H3=(a+2c+KH)×(b+2c+KH)×H+1/3K2H3扩展资料:基坑属于临时性工程,其作用是提供一个空间,使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。
基坑开挖工程量按基坑容积计算。
一般来说,深基坑是指开挖深度大于等于5m的基坑。
基坑分级:一级:重要工程或支护结构做主体结构的一部分,开挖深度大于10米,与临近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑,基坑范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需要严加保护的基坑。
二级:介于一级基坑、三级以外的基坑。
三级:开挖深度小于7米且周围环境无特殊要求的基坑。
在软土地区开挖基坑(槽)时,还应符合下列规定:(1)施工前必须做好地面排水和降低地下水位工作,0.5~1.0 m后,方可开挖。
降水工作应持续到回填完毕。
(2)施工机械行驶道路应填筑适当厚度的碎石或砾石,箱(板)或梢排等。
地下水位应降低至基坑底必要时应铺设工具式路基(3)相邻基坑(槽)开挖时,应遵循先深后浅或同时进行的施工顺序,并应及时做好基础。
(4)在密集群桩上开挖基坑时,应在打完桩后间隔一段时间,再对称挖土。
理正深基坑单元计算和整体计算
理正深基坑单元计算和整体计算摘要:一、理正深基坑单元计算和整体计算的定义与区别二、理正深基坑单元计算的具体步骤和计算方法三、理正深基坑整体计算的具体步骤和计算方法四、理正深基坑单元计算和整体计算在实际工程中的应用案例五、总结与展望正文:正文一、理正深基坑单元计算和整体计算的定义与区别理正深基坑单元计算和整体计算是土木工程中,针对深基坑工程设计的两种不同计算方法。
单元计算是指将深基坑划分为若干个单元,对每个单元进行力学分析计算;整体计算则是将整个深基坑作为一个整体进行力学分析计算。
这两种计算方法在某些情况下可以互相转换,但大多数情况下有着不同的应用场景。
二、理正深基坑单元计算的具体步骤和计算方法1.根据工程设计图纸,了解深基坑的形状、尺寸、土壤参数等信息。
2.将深基坑划分为若干个单元,通常为矩形或三角形。
3.对每个单元进行受力分析,包括垂直荷载和水平荷载。
4.根据单元的受力分析结果,计算每个单元的应力和变形。
5.对每个单元的应力和变形进行校核,确保满足设计规范的要求。
三、理正深基坑整体计算的具体步骤和计算方法1.根据工程设计图纸,了解深基坑的形状、尺寸、土壤参数等信息。
2.将深基坑作为一个整体进行受力分析,包括垂直荷载和水平荷载。
3.计算整体结构的应力和变形。
4.对整体结构的应力和变形进行校核,确保满足设计规范的要求。
5.根据整体计算结果,调整深基坑的设计方案,以满足工程安全、经济、合理的要求。
四、理正深基坑单元计算和整体计算在实际工程中的应用案例某深基坑工程,由于施工现场条件限制,无法进行整体计算。
项目工程师采用了单元计算方法,将深基坑划分为若干个单元,对每个单元进行力学分析计算。
通过这种方法,既保证了工程的安全性,又提高了工程设计的效率。
五、总结与展望理正深基坑单元计算和整体计算是深基坑工程设计中两种常用的计算方法。
单元计算适用于施工现场条件限制、整体计算复杂的情况;整体计算则适用于对整个深基坑的安全性、稳定性要求较高的工程。
理正深基坑单元计算和整体计算
理正深基坑单元计算和整体计算深基坑是指基础工程施工过程中,当地下水位高于地面或者需要挖掘超过6米深的基坑时所采取的一种施工措施。
深基坑的相关计算包括理正深基坑单元计算和整体计算两个部分。
1.地下水的影响:深基坑内部由于存在地下水,水压会对基坑的稳定性产生影响。
因此,需要计算地下水水压力以及水压力的分布情况。
2.土体的力学特性:深基坑开挖时,土体会受到应力改变的影响。
因此需要计算土体的强度参数,包括摩尔库仑强度、内摩尔摩擦角等。
3.深基坑结构的稳定性:深基坑除了开挖所需的土方工程外,还需要设计支护结构来维持基坑的稳定。
因此,需要计算深基坑结构的稳定性,包括土体和支护结构的受力情况、变形情况等。
4.施工过程中的变形控制:在深基坑的施工过程中,土体和支护结构会发生一定的变形。
因此,需要计算变形控制指标,如挠度、沉降等。
整体计算是指对整个深基坑的力学特性和结构稳定性进行综合计算和分析。
它包括以下几个方面的计算:1.地下水压力的变化分析:深基坑附近的地下水位不断变化,因此需要计算地下水压力的变化分布情况,以及对深基坑的影响程度。
2.土体变形的分析:深基坑的开挖会导致土体的变形,因此需要计算土体的变形情况,包括沉降、收敛、位移等。
3.支护结构的设计:深基坑需要设计支护结构来保证基坑的稳定。
因此,需要计算支护结构的受力情况和变形情况,以及与土体之间的相互作用。
4.施工过程中的风险评估:深基坑的施工是一个复杂且危险的过程,因此需要进行风险评估。
通过计算和分析深基坑的力学特性和结构稳定性,可以评估施工过程中的风险,并采取相应的措施进行控制。
综上所述,深基坑的计算可以分为理正深基坑单元计算和整体计算两个部分。
通过对深基坑内部力学特性和结构稳定性的计算和分析,可以指导深基坑的设计和施工过程,并确保深基坑的安全可靠。
深基坑专项方案计算书
一、工程概况本工程位于XX市XX区,项目名称为XX大厦。
大厦占地面积约为5000平方米,总建筑面积约100000平方米。
基坑开挖深度约为12米,开挖面积为15000平方米。
基坑周边环境复杂,邻近建筑物、地下管线较多,需进行深基坑支护及降水施工。
二、计算依据1. 《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)2. 《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)3. 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)4. 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)三、计算内容1. 基坑稳定性计算2. 支护结构设计计算3. 降水方案设计计算四、计算结果1. 基坑稳定性计算根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中的公式,计算得出:- 抗滑稳定系数Ks = 1.2- 抗倾覆稳定系数Kr = 1.2- 抗浮稳定系数Kf = 1.2以上计算结果表明,基坑稳定性满足规范要求。
2. 支护结构设计计算(1)排桩设计- 桩径:0.8米- 桩间距:1.5米- 桩长:12米- 桩端承载力:Qk = 500kN- 桩身抗拔承载力:Qp = 300kN根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中的公式,计算得出:- 单桩承载力:Qp = 500kN- 桩身抗拔承载力:Qp = 300kN(2)内支撑设计- 支撑形式:钢管支撑- 支撑间距:3米- 支撑截面尺寸:300×300毫米- 支撑间距:3米- 支撑轴力:N = 500kN根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中的公式,计算得出:- 单根支撑承载力:N = 500kN3. 降水方案设计计算(1)降水井设计- 井径:0.6米- 井深:12米- 井距:10米- 井数:20口根据《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)中的公式,计算得出:- 单井涌水量:Q = 30m³/d- 总涌水量:Q = 600m³/d(2)降水设备选型- 降水泵型号:DJ50-20- 降水泵流量:50m³/h- 降水泵扬程:20m五、结论根据以上计算结果,本工程深基坑支护及降水方案满足规范要求,能够确保基坑施工安全。
深基坑计算书
目录一.工程概况 (2)二.工程地质条件 (2)三.支护方案的确定 (2)四.土压力计算 (2)1 .计算方法 (3)2 .土压力计算 (4)五.结构内力计算 (5)1. 弯矩计算 (5)2. 各个支点反力计算 (6)六.支护桩设计 (7)1.桩长计算 (7)2.桩截面配筋 (7)3.构造配筋 (9)4.冠梁设计 (9)七土层锚索及腰梁设计 (9)1.锚索设计原则 (9)2.锚索计算 (9)3.腰梁设计 (13)八基坑稳定性验算 (14)1.基坑的整体性稳定性验算 (14)2.抗隆起验算 (14)一.工程概况拟建的钦州市妇幼保健医院住院大楼,项目地址位于钦州市安州大道与南珠东大街交叉路口东南侧。
整个项目总用地净面积12702.98m2,使用面积11411.73m2,地上总建筑面积49273.94m2,地下总建筑面积7857.64m2,总建筑基底面积3815.92m2。
该项目为1栋楼高22~23F的住院大楼,下设两层地下室,详细尺寸及布局见“总平面图”和“建筑物和勘探点平面位置图”。
未进入设计条件,拟建建筑的荷载、上部结构及室内整平标高均未知、基础类型待定。
受业主委托,由本院对拟建场地进行岩土工程详细勘察工作二.工程地质条件1.带“*”号者为经验值;2.Φuu、Cuu为不固结不排水剪指标;E0为变形模量。
3.其余参数详见“物理力学指标统计表”(表4)。
三.支护方案的确定钦州市妇幼保健医院住院大楼深基坑4——4’断面的支护,结合现场工程地质条件、临近地面地下环境条件、基坑开挖深度等综合确定采钻孔灌注桩+土层锚索的支护形式。
四.土压力计算1.计算方法 按库伦理论计算主动与被动土压力强度,其公()2a i i a P q h K γ=+-∑()PP i i p K c K h q P 2++=∑γ式中:a P p P ——库伦主动与被动土压力强度,kP a ;q —— 地面均匀荷载,kP a ;i γ—— 第i 层土的重度,3kN /m ;i h —— 第i 层土的厚度,m ;a K 、p K ——库伦主动与被动土压力系数;c 、φ—— 计算点土的抗剪强度指标,kP a 、() 。
理正深基坑单元计算和整体计算
理正深基坑单元计算和整体计算摘要:I.理正深基坑单元计算和整体计算的定义与区别A.理正深基坑单元计算B.理正深基坑整体计算C.两者的区别II.理正深基坑单元计算的方法与步骤A.计算前的准备工作B.单元计算的具体步骤C.结果分析与调整III.理正深基坑整体计算的方法与步骤A.计算前的准备工作B.整体计算的具体步骤C.结果分析与调整IV.理正深基坑计算在实际工程中的应用A.工程背景与问题B.计算过程与结果C.实际应用效果与意义正文:理正深基坑单元计算和整体计算是深基坑工程中两项重要的计算工作。
通过这两项计算,可以评估深基坑的稳定性,为设计和施工提供科学依据。
但许多工程人员对这两项计算存在误解,认为它们是同一概念,其实它们有着本质的区别。
理正深基坑单元计算是指将深基坑划分为若干个单元,对每个单元进行稳定性分析。
这种分析方法主要关注单元内的力学平衡,通过计算单元的抗滑力、抗倾倒力等参数,判断单元的稳定性。
这种方法的优点是计算简单,容易掌握,适用于各种类型的深基坑。
但缺点是忽略了单元之间的相互影响,可能会导致整体稳定性分析的不准确。
与之相比,理正深基坑整体计算则更加复杂。
它是在单元计算的基础上,考虑所有单元之间的相互影响,对整个深基坑进行稳定性分析。
这种方法需要考虑的因素更多,计算过程更复杂,但分析结果更加精确。
整体计算的结果可以为设计和施工提供更加可靠的依据,适用于对工程质量要求较高的场合。
在实际工程中,理正深基坑计算的应用可以帮助工程人员更好地理解和把握深基坑的稳定性。
例如,在某个工程中,通过理正深基坑整体计算,发现某个部分的稳定性不足,工程人员可以针对性地进行加固处理,确保工程的顺利进行。
总的来说,理正深基坑单元计算和整体计算是深基坑工程中两项不可或缺的计算工作。
通过这两项计算,工程人员可以全面评估深基坑的稳定性,为设计和施工提供科学依据。
理正6.0深基坑计算
1、基本信息1.1 超载信息1.2附加水平力信息2、土层信息2。
1土层参数3、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:4、工况信息4.1结构计算4。
1.1各工况:4.1.2内力位移包络图:4.1。
3地表沉降图:4.2冠梁选筋结果4.3截面计算钢筋类型对应关系:d-HPB300,D—HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q—HRBF400,R-HRBF5004。
3。
1截面参数4.3.2内力取值4.4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 K s = 7.984 圆弧半径(m) R = 27。
175圆心坐标X(m) X = 0。
912圆心坐标Y(m) Y = 7.8254.5抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数:M p——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.M a——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
注意:锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
工况1:K s = 2。
194 〉= 1.250, 满足规范要求。
4.6抗隆起验算1) 从支护底部开始,逐层验算抗隆起稳定性,结果如下:m2m1 (tan )2e tan(Ntan支护底部,验算抗隆起: Ks = 15。
484 ≥ 1.800,抗隆起稳定性满足。
5、嵌固深度计算5。
1嵌固深度计算参数: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,嵌固深度对于悬臂式支护结构l d 不宜小于0.8h 。
嵌固深度构造长度ld :4。
520m 。
2) 嵌固深度满足抗倾覆要求:按《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012悬臂式支护结构计算嵌固深度l d值,规范公式如下:得到l d = 13.050m。
理正深基坑单元计算和整体计算
理正深基坑单元计算和整体计算理正深基坑单元计算和整体计算1. 引言随着人口和城市的不断增长,特别是在繁忙的商业区或居住区,如何在有限的土地上建设高层建筑已成为一个重要的问题。
在这样的背景下,深基坑在城市建设中扮演着重要的角色。
深基坑是为了支撑大型建筑物的基础而挖掘的深层土体的一种结构。
而理正深基坑单元计算和整体计算则是确保基坑可靠性和稳定性的关键步骤。
2. 理正深基坑单元计算2.1 理正深基坑单元计算的定义理正深基坑单元计算是指对基坑内单个梯形土层单元进行力学计算,以确定其承载能力、变形特性和稳定性。
2.2 理正深基坑单元计算的内容理正深基坑单元计算通常包括以下内容:a. 土层参数的确定:根据实地勘察和室内试验,确定土层的物理力学性质,如密度、抗剪强度等。
b. 荷载分析:确定基坑受到的各种荷载,如土压力、地下水压力等。
c. 弹性变形计算:根据土力学原理和弹性理论,计算土层的变形和应力分布。
d. 稳定性分析:通过计算土体的稳定性指标,如安全系数等,判断基坑的稳定性。
e. 拟合曲线和确定参数:根据计算结果,拟合出土壤的受力-变形曲线,并确定适当的参数值供整体计算使用。
2.3 理正深基坑单元计算的意义理正深基坑单元计算是确保基坑在施工和使用过程中正常运行的基础。
通过对基坑内单个土层单元进行详细的计算,可以获得土层的力学特性和稳定性,进而为整体计算提供输入参数。
单元计算还可以帮助工程师识别潜在的问题和风险,提前采取措施进行风险控制。
3. 理正深基坑整体计算3.1 理正深基坑整体计算的定义理正深基坑整体计算是指对整个基坑进行统一计算,以确定其整体的承载能力、变形特性和稳定性。
3.2 理正深基坑整体计算的内容理正深基坑整体计算通常包括以下内容:a. 模型建立:根据实际情况和设计要求,建立基坑的几何模型,包括基坑的形状、尺寸和土层分布等。
b. 边界条件的确定:确定基坑与周围土体之间的边界条件,如侧壁的支护方式、土层的刚度等。
深基坑工程设计与计算
深基坑工程设计与计算深基坑工程设计与计算是一项复杂而关键的工程项目,它涉及到土木工程、地质工程、结构工程等多个领域的知识。
在建设过程中,深基坑要能保证建筑物的稳定与安全,同时要尽可能减少对周围环境的影响。
因此,深基坑工程设计与计算必须进行详细而准确的分析和计算。
1.地质勘探和设计参数的确定:在进行深基坑工程设计之前,需要进行详细的地质勘探,以了解地层情况、土壤力学性质和地下水等参数。
这些参数的确定对于后续设计和计算具有重要意义。
2.稳定性计算:深基坑的稳定性是设计的重点。
通过对土壤力学模型的建立和计算,可以评估基坑的稳定性,并确定基坑支护结构的类型和尺寸。
常见的基坑支护结构有土钉墙、混凝土桩、钢支撑等,根据具体情况选择适合的支护结构。
3.土压力计算:土压力是深基坑设计中需要考虑的重要因素之一、通过土压力计算,可以确定地下水位对土体压力的影响,并确定支护结构的尺寸和稳定性。
4.水压力计算:如果基坑周围存在地下水,就需要考虑水压力的影响。
通过水压力计算,可以确定支护结构下方的地下水水位和水压力,并确定相应的排水措施。
5.基坑变形计算:基坑开挖后,土体会发生变形,可能导致基坑周围建筑物或地下管线的损坏。
通过基坑变形计算,可以评估变形的程度,并采取相应的支护措施,保证基坑周围建筑物和地下管线的安全。
在进行深基坑工程设计与计算时,还需要考虑相关的安全因素,如施工安全、地下管线的影响等。
同时,还要进行工期计划与经济分析,评估工程的可行性和经济效益。
总之,深基坑工程设计与计算是一项复杂而综合的工作,需要结合土木工程、地质工程、结构工程等多个领域的知识,通过合理的设计和准确的计算,确保深基坑工程的稳定与安全。
同时,还需要结合相关的安全因素和经济因素进行综合考虑,以实现工程的最佳效果。
深基坑工程设计计算
深基坑工程设计计算一.深基坑工程设计计算l基坑工程设计计算包括三个部分的内容,即稳定性验算、结构内力计算和变形计算。
l稳定性验算是指分析土体或土体与围护结构一起保持稳定性的能力,包括整体稳定性、重力式挡墙的抗倾覆稳定及抗滑移稳定、坑底抗隆起稳定和抗渗流稳定等,基坑工程设计必须同时满足这几个方面的稳定性。
l结构内力计算为结构设计提供内力值,包括弯矩、剪力等,不同体系的围护结构,其内力计算的方法是不同的;由于围护结构常常是多次超静定的,计算内力时需要对具体围护结构进行简化,不同的简化方法得到的内力不会相同,需要根据工程经验加以判断;l变形计算的目的则是为了减少对环境的影响,控制环境质量,变形计算内容包括围护结构的侧向位移、坑外地面的沉降和坑底隆起等项目。
稳定性验算l整体稳定性l边坡稳定性计算l重力式围护结构的整体稳定性计算l抗倾覆、抗滑动稳定性l抗倾覆稳定性计算l抗水平滑动稳定性计算l抗渗透破坏稳定性边坡稳定性验算假定滑动面为圆弧用条分法进行计算不考虑土条间的作用力最小安全系数为最危险滑动面重力式围护结构的整体稳定性l重力式围护结构的整体稳定性计算应考虑两种破坏模式,一种是如图所示的滑动面通过挡墙的底部;另一种考虑圆弧切墙的整体稳定性,验算时需计算切墙阻力所产生的抗滑作用,即墙的抗剪强度所产生的抗滑力矩。
l重力式围护结构可以看作是直立岸坡,滑动面通过重力式挡墙的后趾,其整体稳定性验算一般借鉴边坡稳定计算方法,当采用简单条分法时可按上面的公式验算整体稳定性。
l上海市标准《基坑工程设计规程》规定,验算切墙滑弧安全系数时,可取墙体强度指标内摩擦角为零,粘聚力c=(1/15~1/10)qu。
当水泥搅拌桩墙体的无侧限抗压强度qu>1MPa时,可不考虑切墙破坏的模式。
锚杆支护体系的整体稳定性l两种不同的假定l一种是指锚杆支护体系连同体系内的土体共同沿着土体的某一深层滑裂面向下滑动,造成整体失稳,如左图所示;对于这一种失稳破坏,可采取上述土坡整体稳定的验算方法计算,按验算结果要求锚杆长度必须超过最危险滑动面,安全系数不小于1.50;l另一种是指由于锚杆支护体系的共同作用超出了土的承载能力,从而在围护结构底部向其拉结方向形成一条深层滑裂面,造成倾覆破坏,如右图所示。
深基坑支护类型与设计计算
本演示将介绍深基坑的类型和支护设计计算。了解深基坑的意义、支护结构 类型及选型,以及支撑结构的设计与安全要素。
深基坑简介
深基坑是指用于建筑施工中挖掘的深而窄的洞口,通常用于建设地下结构或提取地下资源。
深基坑施工过程
1 2 3 4 5
勘察和准备工作 基坑开挖 支护结构安装 基坑周边环境保护措施 基坑施工安全措施
拱形支撑结构
通过弧形构件来支撑基坑壁体。
支撑结构的优缺点比较
桩支撑结构
• 稳定性好 • 施工成本较高
壁板支护结构
• 施工速度快 • 空间占用较大
支撑结构
拱形支撑结构
• 适用于不同 地担土压力 • 施工周期长
支撑结构的选型与设计原则
根据基坑的尺寸、地质条件等因素选择适合的支撑结构类型,并遵循设计原则,例如确保结构稳定和满 足荷载要求。
支撑结构的荷载计算
1
土压力计算
2
水压力计算
3
地震作用计算
基坑周边地质条件的评价
通过地质勘察和岩土实验,评估基坑周边地质条件的稳定性和适用性。
深基坑支护的意义
安全
确保施工过程中的工人和 周围环境的安全。
保护结构
防止基坑施工对周围建筑 物和地下管线的损坏。
提高效率
优化基坑开挖和支护过程, 节约时间和资源。
支护结构类型
桩支撑结构
通过沉入土壤中的桩筒来支撑基坑壁体。
壁板支护结构
使用钢板或混凝土预制板来支撑基坑。
支撑结构
使用对角撑杆和横向支撑来支撑基坑壁体。
理正深基坑单元计算和整体计算
理正深基坑单元计算和整体计算【原创版】目录1.理正深基坑计算方法的背景和意义2.理正深基坑单元计算和整体计算的区别3.理正深基坑弹性计算方法的原理和应用4.理正深基坑计算方法的优缺点分析5.结论和展望正文一、理正深基坑计算方法的背景和意义随着城市化进程的加速,深基坑工程在我国的应用越来越广泛。
深基坑工程是指开挖深度大于一定值(一般为 5 米)的基坑工程。
由于深基坑工程涉及到土体稳定性、支护结构安全性、周围环境影响等多种因素,因此,对其进行科学的计算和分析至关重要。
理正深基坑计算方法是一种针对深基坑工程的计算方法,它综合考虑了土壤、支护结构、地下水等因素,为深基坑工程的安全性提供了有力的保障。
二、理正深基坑单元计算和整体计算的区别理正深基坑计算方法主要包括单元计算和整体计算两种。
单元计算是将深基坑划分为若干个单元,对每个单元进行独立计算,然后再将各个单元的结果合成总的计算结果。
整体计算则是将整个深基坑作为一个整体进行计算,不进行单元划分。
这两种计算方法各有优缺点,单元计算精度较高,但计算过程较为繁琐;整体计算则计算过程简化,但精度可能略有降低。
三、理正深基坑弹性计算方法的原理和应用理正深基坑弹性计算方法是一种基于弹性理论的计算方法,它假设土壤和支护结构都具有一定的弹性,然后在此基础上进行计算。
这种方法的原理是将深基坑周围的土壤和支护结构看作一个弹性体系,然后根据胡克定律、弹性模量等概念进行计算。
理正深基坑弹性计算方法在实际应用中具有较高的准确性和实用性,得到了广泛的认可。
四、理正深基坑计算方法的优缺点分析理正深基坑计算方法具有以下优点:1.综合考虑了土壤、支护结构、地下水等多种因素,计算结果更为准确;2.采用了弹性理论,能够较好地模拟实际情况;3.计算方法较为系统,便于操作和推广。
同时,理正深基坑计算方法也存在一些缺点:1.单元计算过程较为繁琐,计算工作量大;2.对某些特殊情况(如土体非线性、支护结构变形较大等),计算结果可能存在偏差。
深基坑专项方案计算
一、概述深基坑工程作为城市基础设施建设中的重要环节,其安全、稳定和高效施工至关重要。
在深基坑专项方案计算中,需要综合考虑地质条件、工程规模、周边环境、施工工艺等多方面因素,以确保工程顺利进行。
以下将从几个方面对深基坑专项方案计算进行阐述。
二、计算依据1. 国家及地方相关规范、标准:如《建筑深基坑基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-2013、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008等。
2. 项目地质勘察报告:包括土层分布、土质参数、地下水情况等。
3. 工程设计图纸及施工图纸:了解基坑开挖深度、支护结构形式、施工顺序等。
4. 周边环境资料:如周边建筑物、地下管线、道路等。
三、计算内容1. 基坑稳定性计算(1)土体抗剪强度计算:根据土质参数,计算土体的抗剪强度,进而确定土体在自重作用下的稳定性。
(2)土体抗拔强度计算:考虑支护结构对土体的抗拔作用,计算土体的抗拔强度。
(3)边坡稳定性计算:根据土体抗剪强度和边坡角度,计算边坡的稳定性。
2. 支护结构计算(1)土钉墙计算:根据土钉墙的设计参数,计算土钉的受力、土钉墙的稳定性及土钉墙的变形。
(2)排桩计算:根据排桩的设计参数,计算桩身受力、桩间土压力及桩基的稳定性。
(3)锚杆计算:根据锚杆的设计参数,计算锚杆的受力、锚杆墙的稳定性及锚杆墙的变形。
3. 降水计算(1)降水井布置:根据水文地质条件,确定降水井的布置方案。
(2)降水能力计算:根据降水井的设计参数,计算降水井的降水能力。
(3)降水效果评估:根据降水效果,评估降水对基坑稳定性的影响。
4. 基坑监测计算(1)监测点布置:根据工程特点和周边环境,确定监测点的布置方案。
(2)监测项目:根据监测点布置,确定监测项目,如位移、沉降、倾斜等。
(3)监测数据计算:根据监测数据,计算监测项目的变化趋势,评估基坑稳定性。
四、计算方法1. 数值模拟:利用有限元软件对基坑工程进行数值模拟,分析基坑稳定性、支护结构受力及变形等。
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第2章设计资料2.1 工程概况哈尔滨南站站位于学府路上,车站平行于学府路呈南北向布置,预留继续向南延伸的条件。
车站周边以外来人口集中地为主,车站西侧是规划人口导入区,西北侧是国铁哈尔滨南站,东侧是新中新电子集团公司和哈尔滨绿色实业有限公司。
车站为地下二层岛式车站。
学府路为哈尔滨市“省门第一路”,道路交通繁忙,现状道路主干道幅宽23.6m,双向6车道,两侧辅道各2车道,辅道及隔离带宽14.5m,具有较好的交通疏解条件。
学府路沿街地下管线较多,但大部分都分布于隔离带及辅道两侧,对车站施工影响的管线是φ1000的给水管和φ800、φ600的排水管。
总平面布置图如下图所示。
图2-12.2 地质参数根据地质勘察报告,本工点地层自上而下依次为:杂填土(①)黄褐色粉质粘土(②)黄褐色粉质粘土(②-1)黄~黄褐色粉质粘土(③)黄~黄褐色粉质粘土(③-1)黄~黄褐色粉质粘土(③-2)黄~黄褐色粉质粘土(④)黄褐、灰褐色粉质粘土(④-1)黄~黄褐色粉质粘土(④-4)黄色粉砂(⑤)中砂黄色(⑥)局部为粗砂。
表2-1给出了主要土层分布及参数。
表2-1 哈南站土层分布与地质参数统计表2.3 围护结构设计要求哈尔滨南站站站为哈尔滨市轨道交通一号线一期工程的起始站,结构设计为双柱三跨双层矩形结构和单柱双跨双层结构。
SK0+41.400~SK0+193.250采用明挖法施工,SK0+193.250~SK0+294.400采用盖挖法施工。
车站基坑开挖深度为18.1m~14.2m,标准段宽19.4m,周边建筑物多,因此,本站主体基坑围护结构安全等级为一级,结构重要性系数为1.1,基坑环境保护等级为一级,地面最大沉降量≤0.1%H,围护结构最大水平位移≤0.14%H(H为基坑开挖深度);即地面最大沉降量14.2mm;围护结构最大水平位移20mm。
第3章支护方案设计3.1 常见的支护结构形式工程中常见的支护结构形式包括土钉墙,地下连续墙,型钢水泥土搅拌墙,水泥土重力式围护墙,灌注桩排桩围护墙,钢板桩围护墙,钢筋混凝土板桩围护墙等。
下面对这几种常见的支护结构的特点作简要介绍。
⑴土钉墙土钉墙是用于土体开挖时保持基坑侧壁或边坡稳定的一种挡土结构,主要由密布于原位土体中的细长杆件-土钉、粘附于土体表面的钢筋混凝土面层及土钉之间的被加固土体组成,是具有自稳能力的原位挡土墙。
⑵地下连续墙地下连续墙可分为现浇地下连续墙和预制地下连续墙两大类。
目前在工程中应用的现浇地下连续墙的槽段形式主要有壁板式,T型和П型等,并通过将多种槽段形式组合,形成格形,圆筒形等结构形式。
⑶型钢水泥土搅拌墙型钢水泥土搅拌墙是一种在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入型钢形成的复合挡土隔水结构。
⑷水泥土重力式围护墙水泥土重力式围护墙是以水泥系材料为固化剂,通过搅拌机械采用喷浆施工将固化剂和地基土强行搅拌,形成具有一定厚度的连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。
⑸灌注桩排桩围护墙灌注桩排桩围护墙是采用连续的柱列式排列的灌注桩形成的围护结构。
工程中常用的灌注桩排桩形式有分离式,双排式和咬合式。
⑹钢板桩围护墙钢板桩是一种带锁口或钳口的热轧或冷弯型钢,钢板桩打入后靠锁口或钳口相互连接咬合,形成连续的钢板桩围护墙,用来挡土和挡水。
⑺钢筋混凝土板桩围护墙钢筋混凝土板桩围护墙是用钢筋混凝土板桩构件连续沉桩后形成的基坑围护结构。
3.2 常见的内支撑系统形式工程中常见的支撑系统形式包括内支撑系统和锚杆系统。
下面对两种不同的系统作简要介绍。
⑴内支撑系统内支撑结构选型包括支撑材料选择、支撑体系选择以及支撑结构布置等内容。
内支撑结构选型从结构体系上可分为平面支撑体系和竖向斜撑体系;从材料上可分为钢支撑、钢筋混凝土支撑、钢和混凝土组合支撑的形式。
由于基坑规模、环境条件、主体结构以及施工方法等的不同,难以对支撑结构选型确定出一套标准的方法,设计时应在确保基坑安全可靠的前提下,以做到经济合理、施工方便为原则,根据实际工程的具体情况综合考虑确定。
⑵锚杆系统锚杆作为一种支护形式用作基坑围护工程已近五十年,它一端与围护墙连接,另一端锚固在稳定地层中,使作用在围护结构上的水土压力,通过自由段传递到锚固段,再由锚固段将锚杆拉力传递到稳定土层中去。
锚杆结构一般由锚头、自由段以及锚固段三部分组成,其中锚固段用水泥浆或水泥砂浆将杆体(普通钢筋或者预应力筋)与土体粘结在一起形成锚杆的锚固体。
锚杆的具体选型需要根据工程水文土层地质条件、周边环境情况以及基坑工程的面积及开挖深度等特点确定。
3.3 总体方案设计结合本工程实例,从上一章的工程资料中可以看出,该地层为稳定性良好的黏性土和砂土地层,因此可采用放坡开挖的开挖方式,但基坑开挖深度较大,面积较大,故最终采用先放坡开挖再支护开挖的开挖方式。
哈尔滨南站周边建筑物多,主体基坑维护结构和基坑环境保护等级均要求为一级,此外,本站要求地面最大沉降量为14.2mm,围护结构最大水平位移为20mm,说明对环境保护的要求以及支护结构的强度和刚度要求都很高。
考虑到该地地层较硬且无地下水,因此选用钻孔灌注桩作为本站支护结构。
钻孔灌注桩具有刚度大,强度高,变形小;施工时无震动,无噪声,无挤土等环境公害,对周围环境影响小;当工程桩为灌注桩时可以同步施工,缩短工期等特点,非常适用于本站对支护结构的要求。
由于本站基坑标准段宽度不大且形状规则,故采用钢支撑体系作为内支撑系统。
钢支撑具有自重轻,安装和拆卸方便以及能重复使用的特点,除此之外,钢支撑在安装后能立即发挥其作用,对减小基坑位移十分有效,但钢支撑仅适用于宽度不大的基坑中。
该基坑为狭长型,施工空间小,难度大,钢支撑能充分发挥其特点,满足本站要求。
3.4 相关计算理论3.4.1 内力计算理论多支点排桩采用等值梁法的计算理论计算钢支撑水平力和桩身弯矩。
等值梁法的基本原理为:假设桩插入坚硬土层且嵌固深度较大,可将桩端视为固定端,而将钢支撑支点视为铰支点。
如图所示,错误!未找到引用源。
梁的错误!未找到引用源。
点为固端,正负弯矩的转折点为错误!未找到引用源。
,若将梁错误!未找到引用源。
在错误!未找到引用源。
点切开,并在错误!未找到引用源。
点设置铰支座,形成错误!未找到引用源。
梁,则错误!未找到引用源。
梁的弯矩将保持不变。
因此,错误!未找到引用源。
梁即为错误!未找到引用源。
梁上错误!未找到引用源。
段的等值梁。
图3-1(a)图3-1(b)用等值梁法计算时,首先应求出桩在坑下的矩弯点位置,分析表明,坑下的土压力零点位置和桩的零弯矩点位置极为相似,因此,计算中常用土压力零点代替桩的零弯矩点。
即由下式确定错误!未找到引用源。
点位置错误!未找到引用源。
(3-1)水平荷载计算简图如图所示图3-2主动土压力错误!未找到引用源。
按朗肯土压力理论计算错误!未找到引用源。
(3-2) 式中:错误!未找到引用源。
第错误!未找到引用源。
层土的主动土压力系数,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
作用在深度错误!未找到引用源。
处的竖向力标准值。
被动土压力错误!未找到引用源。
按朗肯土压力理论计算错误!未找到引用源。
(3-3) 式中:错误!未找到引用源。
第错误!未找到引用源。
层土的主动土压力系数,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
作用在深度错误!未找到引用源。
处的竖向力标准值。
计算第一层支撑时,直接取开挖深度为第二层支撑设置时的开挖深度,据此计算第一层支撑水平力错误!未找到引用源。
及相应的弯矩图。
以此类推,计算第错误!未找到引用源。
道支撑时,假定第一层至第错误!未找到引用源。
层支撑水平力错误!未找到引用源。
为已知力,如图所示,第错误!未找到引用源。
层支撑力可按第错误!未找到引用源。
层设置后开挖深度下的反弯点以上各力对该点力矩之和为零确定,在此仍然以土压力零点为零矩弯点,则第错误!未找到引用源。
层支撑力错误!未找到引用源。
为错误!未找到引用源。
(3-4)式中:错误!未找到引用源。
第错误!未找到引用源。
层钢支撑水平力,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
第错误!未找到引用源。
层土主动土压力合力,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
第错误!未找到引用源。
层土主动土压力合力形心至桩端的距离,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
第错误!未找到引用源。
层土被动土压力合力,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
第错误!未找到引用源。
层土被动土压力合力形心至桩端的距离,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
第错误!未找到引用源。
道钢支撑至开碗面的距离,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
第错误!未找到引用源。
道钢支撑设置后土压力零点至开碗面的距离,错误!未找到引用源。
计算桩身最大弯矩时,按照等值梁法的计算理论,将桩视为梁,各支撑点视为铰支点,画出计算简图,则该连续梁上各支点力为已知。
然后按照结构力学的方法分别求出剪力为零点的极值弯矩以及各边界截面的弯矩,选其最大者作为桩身的最大弯矩。
根据《建筑基坑支护技术规程》,桩身所受的最大弯矩设计值错误!未找到引用源。
为错误!未找到引用源。
(3-5)式中:错误!未找到引用源。
桩的水平间距,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
最大弯矩设计值,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
最大计算弯矩,错误!未找到引用源。
3.4.2 桩身截面配筋验算排桩支护中的桩身截面多采用圆形和矩形。
矩形截面和沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面桩可根据《混凝土规范》的相关规定检算其受弯承载力,同时应满足规范的相关构造要求。
根据支护桩的受力特点,对沿截面受拉区或受压区配置局部均匀纵向钢筋或集中纵向钢筋的圆形截面桩,其截面受弯承载力错误!未找到引用源。
可按下式计算错误!未找到引用源。
(3-6)错误!未找到引用源。
(3-7) 当错误!未找到引用源。
时,取错误!未找到引用源。
,否则令错误!未找到引用源。
(3-8)式中:错误!未找到引用源。
桩身截面面积,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
全部纵向受拉钢筋的截面面积,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
桩身截面半径,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
纵向受拉钢筋重心所在圆周的半径;可按下式计算:错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
为桩身的混凝土保护层厚度与受拉钢筋的半径之和,错误!未找到引用源。
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对应于截面受压区的圆心角错误!未找到引用源。
与错误!未找到引用源。
的比值;错误!未找到引用源。
纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向受拉钢筋截面面积的比值;错误!未找到引用源。
截面受弯承载力,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
混凝土的轴心抗压强度设计值,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
钢筋的抗拉强度设计值,错误!未找到引用源。