基坑支护工程-基坑支护荷载计算 (1)
基坑支护结构的计算
第二部分基坑支护结构的计算支护结构的设计和施工，影响因素众多,不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。
为此，对待支护结构的设计和施工均应采取极慎重的态度,在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。
一、支护结构承受的荷载支护结构承受的荷载一般包括–土压力–水压力–墙后地面荷载引起的附加荷载。
1 土压力⑴主动土压力:若挡墙在墙后土压力作用下向前位移时随位移增大,墙后土压力渐减小。
当位移达某一数值时,土体内出现滑裂面，墙后土达极限平衡状态,此时土压力称为主动土压力，以表示。
⑵静止土压力:若挡墙在土压力作用下墙本身不发生变形和任何位移(移动或滑动)，墙后填土处于弹性平衡状态,则此时作用在挡墙上的土压力成为静止土压力。
以E0表示。
(３)被动土压力:若挡墙在外力作用下墙向墙背向移动,随位移增大，墙所受土的反作用力渐增大，当位移达一定数值时，土体内出现滑裂面,墙后土处被动极限平衡状态，此时土压力称为被动土压力,以表示。
主动土压力计算•主动土压力强度•无粘性土粘性土土压力分布对于粘性土按计算公式计算时,主动土压力在土层顶部（0处）为负值,即表明出现拉力区，这在实际上是不可能发生的。
只计算临界高度以下的主动土压力。
土压力分布可计算此种情况下的临界高度,进而计算临界高度以下的主动土压力。
被动土压力计算被动土压力强度•无粘性土粘性土计算土压力时应注意•不同深度处土的内聚力C不是一个常数,它与土的上覆荷重有关，一般随深度的加大而增大,对于暴露时间长的基坑，土的内聚力可由于土体含水量的变化和氧化等因素的影响而减小甚至消失。
•、C 值是计算侧向土压力的主要参数,但在工程桩打设前后的、C值是不同的。
在粘性土中打设工程桩时，产生挤土现象,孔隙水压力急剧升高,对、Ｃ值产生影响。
另外,降低地下水位也会使、C值产生变化。
水压力作用于支护结构上的水压力一般按静水压力考虑。
有稳态渗流时按三角形分布计算。
在有残余水压力时，水压力按梯形分布。
基坑支护相关计算
板桩最下跨度剪力Q=LL =1X77.83X1,5=58.37kNM2aM2
(2)第三道支撑处弯矩及剪力
12.5+3.0一一
M=()2x53.33=33.60kN•m
c122
1
Q=—x2.75x53.33=73.33kNc2
（3）第二道支撑处弯矩及剪力
1 2.5+2.5
M =—()2x32.91=17.14kN • m
1.815x2—4.842x=0
解x=2.67m
入土深度取1.2x=3.2m
则桩长L=H+1.2x=8.5+2.4=10.9m采用标准的12米工字钢。
<3>板桩内力及断面选择
(1)板桩最下跨度L=2x=2X2,67=1.78m
DM33
板桩最下跨度弯矩M=— L。=—X1.52X77.83=14.59kN•m
b122
1
Q=-x2.5x32.91=41.13kNb2
（4）第一道支撑处弯矩及剪力
—(2.5+0,5)2x12.5=2.43kN • m
122
1
Q=—x1.5x12.5=9.37kNa2
根据上述的四项计算，按照第三道支撑选板桩断面:
33.6x104=210cm3
1600
选用2根50#工字钢（横放）攻=142x2=284cm3〉210cm3
①二24。
1、井壁计算：
井壁使用40B钢板桩，设三道工字钢环梁做内支撑(每道支撑采用双层40B工字钢)，井底采用钢筋混凝土底板(第四道支撑)。三道支撑的位 置从下至上依次为0.5、2.5、2.5米位置处，底板距离第三道支撑为三米， 满足DN2600的要求。
基坑和管沟支撑计算计算书
基坑和管沟支撑计算书计算依据：1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20122、《建筑施工计算手册》江正荣编著3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著5、《地基与基础》第三版本工程基坑（槽）的土质为天然湿土，地下水很少，采用连续垂直铺设挡板基坑土壁。
挡板铺设的挡土板、背楞、横撑杆的强度及稳定性按以下方法计算。
一、参数信息1、基本参数基坑和管沟支撑【垂直】2、土层参数二、主动土压力强度计算K a1=tan 2(45°- φ1/2）= tan 2(45-18/2)=； K a2=tan 2(45°- φ2/2）= tan 2(45-25/2)=； 第1层土：0-1mH 1'=[∑γ0h 0]/γ1=0/18=0mP ak1上 =γ1H 1'=18×0××8× P ak1下 =γ1(h i +H 1')=18×(1+0)××8× 第2层土：H 2'=[∑γ1h 1]/γ2=18/20=P ak2上 =γ2H 2'=20×××6× P ak2下 =γ2(h i +H 2')=20×+××6× 三、挡土板计算1、材料参数2、强度计算 临界土层的计算临界深度：Z 0=P ak2上h 2/(P ak2上+ P ak2下)+Σh i-1=×++1=； q 1上=γ0γF P ak1上l 1=1×××=m q 1下=γ0γF P ak1下l 1=1×××=m q 2上=γ0γF P ak2上l 1=1×××=m q 2下=γ0γF P ak2下l 1=1×××=m计算简图弯矩图(kN·m)Mk = Rmax=σ=M/W=×106/=mm2≤f=17N/mm2,满足要求！剪力图(kN) Vk=τmax ＝3Vmax/(2bh) =3××1000/(2×200×50)=mm2≤[τ]=mm2满足要求！四、背楞计算1、材料参数2、荷载计算各背楞对挡土板作用的最大支座反力Rmax=。
基坑支护方案及计算书
目录............................................ 错误!未定义书签。
第一部分基坑支护设计方案说明 . (4)1 工程概况 (4)1。
1 一般概况.................................. 错误!未定义书签。
1.2 项目概况 (4)1.3 环境概况 (4)1。
4 基坑安全等级 (4)2 地质资料 (5)2.1 地形地貌 (5)2.2 工程地质 (5)2.3 水文概况 (5)2。
4 不良地质条件 (5)2.5 地质参数 (5)3 支护方案设计 (6)3。
1设计使用规范 (6)3.2设计资料依据 (6)3.3 支护方案 (6)4 基坑支护结构设计计算 (6)4。
1 计算方法 (7)4.2 计算条件 (7)4。
3 计算结果 (7)5 支护结构施工技术要求 (7)5。
1 施工流程 (7)5。
2 水泥土搅拌桩施工技术要求 (8)5.3 喷射混凝土施工技术要求 (7)5.4 土方开挖技术要求 (9)5。
5 基坑降排水 (10)6 其它注意事项 (10)7 监测要求及内容 (11)7.1 监测技术要求 (11)7.2 监测内容 (11)7.3监测要求 (12)8 质量检测 (12)9 应急措施 (12)9.1支护结构体系方面的应急处理措施 (12)9.2地下水方面的应急处理措施 (13)9。
3环境保护方面的应急处理措施 (13)9。
4应急资源 (13)10 备注 (14)第二部分基坑支护设计计算书 (15)1.AB段剖面计算 (15)2。
BC段剖面计算 (17)3。
CD段剖面计算 (19)4.DE段剖面计算 (21)5.EA段剖面计算 (23)第一部分基坑支护设计方案说明1 工程概况1.2 项目概况⑴主体建筑总用地面积约11654。
00m2左右，总建筑面积约54193.66m2左右，拟建建筑物共有5栋，地上6～34层，地下一层，结构形式为钢筋混凝土框架结构.⑵基坑规模基坑大致呈矩形。
基坑支护设计计算书
基坑支护设计计算书设计方法原理及分析软件介绍基坑开挖深度为6m，采用板桩作围护结构，桩长为12m，桩顶标高为-1m。
采用《同济启明星2006版》进行结构计算。
5.1 明开挖，6m坑深支护结构计算(1)工程概况基坑开挖深度为6m，采用板桩作围护结构，桩长为12m，桩顶标高为-1m。
q=0(1b 素填土)1.3hw=1(4 粘土)D=7H=6(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)板桩共设1道支撑，见下表。
2中心标高(m) 刚度(MN/m) 预加轴力(kN/m)-1.3 30基坑附近有附加荷载如下表和下图所示。
h 1x 1s 45(2)地质条件场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为-1m。
渗透压缩层厚重度43) k(kN/m) c(kPa) m(kN/m土层 ,(:) 系数模量 max3(m) (kN/m) (m/d) (MPa)1.3 19 9.28 14.88 1500 1b 素填土2.7 18.4 12 17 3500 4 粘土7.5 17.8 5 10 1000 6b 淤泥质粘土3.5 18.9 15.5 13 3000 6c 粉质粘土2 19.7 18.5 14.5 5000 7 粉质粘土8 粉质粘土 13 20.4 19 18 7000(3)工况支撑刚度预加轴力工况编号工况类型深度(m) 支撑编号 2(MN/m) (kN/m)1 1.5 开挖2 1.3 30 1 加撑3 6 开挖4 2.5 1000 换撑5 1 拆撑工况简图如下:1.31.52.56工况 1工况 2工况 3工况 4工况 5(4)计算Y整体稳定验算O(1b 素填土)X(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)(8 粉质粘土)安全系数 K=1.56 ,圆心 O( 1.19 , 1.45 ) 墙底抗隆起验算(1b 素填土)1(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)(8 粉质粘土)Prandtl: K=2.83Terzaghi: K=3.23(1b 素填土)1.3m1(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)(8 粉质粘土)坑底抗隆起验算 K=1.81抗倾覆验算(水土合算)(1b 素填土)1.3O1(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土) 9924.610.8 914.3(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)Kc=1.22抗管涌验算: 159#按砂土，安全系数K=2.25按粘土，安全系数K=3.054包络图 (水土合算, 矩形荷载)500-502001000-100-200100500-50-100000 110.2kN/m222444666888101010121212141414深度(m)深度(m)深度(m)水平位移(mm)弯矩(kN*m)剪力(kN) Max: 42.8-8.3 ~ 183.2-46.6 ~ 66.2(5)工字钢强度验算: 159#基本信息计算目标:截面验算截面受力状态:绕X轴单向受弯材料名称:Q2352 材料抗拉强度(N/mm):215.02 材料抗剪强度(N/mm):125.0弯矩Mx(kN-m):229.000 截面信息截面类型:工字钢(GB706-88):xh=I40b(型号)截面抵抗矩33 Wx(cm): 1140.000 Wx(cm): 1140.000 1233 Wy(cm): 96.200 Wy(cm): 96.200 12截面塑性发展系数γx: 1.05 γx: 1.05 12γy: 1.20 γy: 1.20 12截面半面积矩33 S(cm): 678.600 S(cm): 92.704 xy13S(cm):84.891 y2 截面剪切面积22 A(cm): 94.110 A(cm): 94.110 xy截面惯性矩44 I(cm): 22800.000 I(cm): 692.000 xy截面附加参数参数名参数值x: I40b(型号) h分析结果2 最大正应力σ:191.312(N/mm)2 |σ= 191.3|?f = 215.0(N/mm) |f / σ|=1.124满足水平支撑系统验算:水平支撑系统位移图(单位:mm)水平支撑系统弯矩图(单位:kN.M)水平支撑系统剪力图(单位:kN)水平支撑系统轴力图(单位:kN) (6)钢腰梁强度验算:基本信息计算目标:截面验算截面受力状态:绕X轴单向受弯材料名称:Q2352 材料抗拉强度(N/mm):215.02 材料抗剪强度(N/mm):125.0弯矩Mx(kN-m):115.700 截面信息截面类型:工字钢组合Π形截面(GB706-88):xh=I40b(型号) 截面抵抗矩33 W(cm): 2280.000 W(cm): 2280.000 x1x233 W(cm): 2389.732 W(cm): 2389.732 y1y2截面塑性发展系数γ: 1.05 γ: 1.05 x1x2γ: 1.00 γ: 1.00 y1y2截面半面积矩33 S(cm): 1357.200 S(cm): 1646.925 xy截面剪切面积22 A(cm): 188.220 A(cm): 188.220 xy截面惯性矩44 I(cm): 45600.001 I(cm): 59026.381 xy截面附加参数参数名参数值x: I40b(型号) hw: 350(mm)分析结果2最大正应力σ:48.329(N/mm)2 |σ= 48.3|?f = 215.0(N/mm) |f / σ|=4.449满足(7)钢对撑强度及稳定性验算:基本输入数据构件材料特性材料名称:Q235构件截面的最大厚度:8.00(mm)2 设计强度:215.00(N/mm)2 屈服强度:235.00(N/mm)截面特性截面名称:无缝钢管:d=133(mm)无缝钢管外直径[2t?d]:133 (mm)无缝钢管壁厚[0,t?d/2]:8 (mm)缀件类型:构件高度:4.000(m)容许强度安全系数:1.00容许稳定性安全系数:1.00荷载信息轴向恒载设计值: 447.800(kN)连接信息连接方式:普通连接截面是否被削弱:否端部约束信息X-Z平面内顶部约束类型:简支X-Z平面内底部约束类型:简支X-Z平面内计算长度系数:1.00Y-Z平面内顶部约束类型:简支Y-Z平面内底部约束类型:简支Y-Z平面内计算长度系数:1.00 中间结果截面几何特性2 面积:31.42(cm)4 惯性矩I:616.11(cm) x3 抵抗矩W:92.65(cm) x回转半径i:4.43(cm) x4 惯性矩I:616.11(cm) y3 抵抗矩W:92.65(cm) y回转半径i:4.43(cm) y塑性发展系数γ1:1.15x塑性发展系数γ1:1.15y塑性发展系数γ2:1.15x塑性发展系数γ2:1.15y材料特性2 抗拉强度:215.00(N/mm)2 抗压强度:215.00(N/mm)2 抗弯强度:215.00(N/mm)2 抗剪强度:125.00(N/mm)2 屈服强度:235.00(N/mm)3 密度:785.00(kg/m)稳定信息绕X轴弯曲:长细比:λ=90.32 x轴心受压构件截面分类(按受压特性): a类轴心受压整体稳定系数: φ=0.711 x最小稳定性安全系数: 1.07最大稳定性安全系数: 1.07最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)绕X轴最不利位置稳定应力按《钢结构规范》公式(5.1.2-1) N4478002,,200.3857N/mmA0.711，3142 x绕Y轴弯曲:长细比:λ=90.32 y轴心受压构件截面分类(按受压特性): a类轴心受压整体稳定系数: φ=0.711 y最小稳定性安全系数: 1.07最大稳定性安全系数: 1.07最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)绕X轴最不利位置稳定应力按《钢结构规范》公式(5.1.2-1) N4478002,,200.3857N/mmA0.711，3142 y强度信息最大强度安全系数: 1.51最小强度安全系数: 1.51最大强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离: 0.000(m)最小强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离: 0.000(m)计算荷载: 447.80kN受力状态:轴压最不利位置强度应力按《钢结构规范》公式(5.1.1-1)分析结果构件安全状态: 稳定满足要求，强度满足要求。
基坑支护支撑体系设计计算(模板)
冠梁围檩设计（1）计算参数Tmax ＝数据001kN/m ，支点间距L=数据002m ，γ0=数据003M max =1.35×γ0×Tmax ×L 2/12＝数据004kN ·m（2）受弯截面计算设计梁规格：b=数据005,h=数据006， C35砼，HRB400级钢配筋，fc=16.7，fy=36020c M f bh α==数据007 γ=(0.51⨯+=数据008对称配筋A S =A S ’=0y M f h γ=数据009mm 2 实配2×数据010 C 数据011（三级钢）纵向钢筋，A S =数据012mm 2 ＞A S ，满足要求！（3）斜截面设计计算Vc = 0.5×1.35×γ0×Tmax ×L =数据013kN00.25CS c V f bh ==0.25×fc ×b ×h 0 =数据014kN >Vc截面满足要求按构造配置箍筋，实配φ8@150四肢箍混凝土支撑设计按轴压构件设计，T＝数据001kN/m，γ0=数据002，交角α=数据003°支点间距L＝数据004m，轴力N=1.35×T×γ0×L/sinα＝数据005kN设计主支撑梁:b=数据006,h=数据007，C35砼，HRB400级钢配筋，fc=16.7，fy=360梁长L＝数据008m主梁上荷载：自重W1=b×h×25=数据009kN/m，施工荷载W2=5.0kN/mW=W1+ W2=数据010kN/m制作偏心取L/1000，弯距：M max=1.35×γ0×W×L2/12+L×N/1000=数据011kN·m配筋计算：l0/h=数据012e0=M/N=数据013mme a =h/30=数据014mme i =49.99+20=数据015mm10.5/fcbh N ζ==数据01602 1.150.01l hζ=-=数据01720120111400i l e h h ηξξ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭数据018 0c N f bh ξ==数据0190.518b ξ>= 为小偏心受压构件。
基坑支护计算
第6章基坑工程§6-1概述一、基坑工程的概念及特点基坑工程：建（构）筑物基础工程或其他地下工程施工中所进行基坑开挖、降水、支护和土体加固以及监测等综合性工程。
何谓深基坑工程?苔罗阿尼先生认为:在开挖深度不到6ｍ时,单凭经验施工也不会遭到失败,即使地基土质略差,用一般方法也能安全施工。
在设计中过分保守是不经济的。
另外,如果深度大于6ｍ,需要涉及到土力学方面的一些问题－深基坑。
基坑工程的特点：(1)深基坑工程具有很强的区域性岩土工程区域性强,岩土工程中的深基坑工程,区域性更强。
如黄土地基、砂土地基、软粘土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中,基坑工程差异性很大。
即使是同一城市不同区域也有差异。
正是由于岩土性质千变万化,地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性,往往造成勘察所得到的数据离散性很大,难以代表土层的总体情况,且精确度很低。
因此,深基坑开挖要因地制宜,根据本地具体情况,具体问题具体分析,而不能简单地完全照搬外地的经验。
(2)深基坑工程具有很强的个性深基坑工程不仅与当地的工程地质条件和水文地质条件有关,还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围场地条件有关。
因此,对深基坑工程进行分类,对支护结构允许变形规定统一的标准是比较困难的,应结合地区具体情况具体运用。
(3)基坑工程具有很强的综合性深基坑工程涉及土力学中强度(或称稳定)、变形和渗流3个基本课题,三者融溶一起需要综合处理。
有的基坑工程土压力引起支护结构的稳定性问题是主要矛盾,有的土中渗流引起土破坏是主要矛盾,有的基坑周围地面变形是主要矛盾。
深基坑工程的区域性和个性强也表现在这一方面。
同时,深基坑工程是岩土工程、结构工程及施工技术相互交叉的学科,是多种复杂因素相互影响的系统工程,是理论上尚待发展的综合技术学科。
(4)深基坑工程具有较强的时空效应深基坑的深度和平面形状,对深基坑的稳定性和变形有较大影响。
基坑支护结构的计算
基坑支护结构的计算
隧道基坑支护结构计算
一、基坑实际形状
基坑的实际形状是基于场地条件的，以便容纳预算和施工量。
通常基坑形状分为方形、矩形、平行四边形和弧形。
二、计算支护方法
1、拱腰支护
拱腰支护技术是一种新型基坑支护技术，它掩饰着基坑的墙壁，采用环式支护方法，使基坑两侧的墙壁夹紧在一起，以抵抗外来水的侵蚀力。
2、支护支撑技术
支护支撑技术是一种通过弹性支撑体将基坑墙壁支护起来，从而增强基坑承受外部水的作用，增强墙壁质量和稳定性的新型技术。
3、支护模块技术
支护模块技术是一种通过支护结构模块的复合式支护方法，以改善基坑支护效果，减少水的侵蚀力的方法。
4、重力墙技术
重力墙技术是一种支护方法，它主要是利用重力墙的重力，将基坑的墙壁支护起来，以改善基坑支护结构的刚度。
三、计算支护面
1、活荷载计算
支护面受到活荷载时，应进行荷载计算并确定坑壁运动情况，确定支护面的水位和支护结构位置，并设置施工顺序和施工方式。
2、支撑力计算
支撑力计算是基坑支护结构的关键。
基坑支护计算(等值梁法)
基坑支护计算（等值梁法）
一、设计资料
1、基坑参数 基坑底标高:-10.00 m
水土算法:水土合算 规范选择:基坑支护规范(JGJ120-2012) 开挖前设置背拉锚:否 板桩背面需要降水:否 板桩开挖侧需要降水:否 挖沟深度:0.5 m 2、荷载参数 面荷载参数q:10.00 kPa 面荷载宽度B:2.00 m 面荷载边距A:1.00 m 3、支护信息 支护类型:地下连续墙或钢板桩 混凝土级别:25 钢筋级别:HRB400(RRB400) 桩直径(连续墙厚):1000.00 mm 桩间距:1.10 m 用户定义的EI:190000.00 kN.m 支护结构深入基坑底:11.00 m
m 法地基系数:12000.00 kN /m 4
基坑开挖信息表
地质资料信息表 A
B
q ±0.0
S
-10.00m
-7.00m
-4.00m
-1.00m
-12.00m
-9.00m -6.00m
-3.00m
D
二、计算结果
开挖阶段= 1 开挖基底标高= -3.00
开挖阶段= 2 开挖基底标高= -6.00
开挖阶段= 3 开挖基底标高= -9.00
开挖阶段= 4 开挖基底标高= -10.00。
基坑支护常见形式与计算
第二章 基坑支护结构计算
2.2 水土压力—分算
pak ( ak ua )k up )K p,i 2ci K p,i up
其中
u p whwp
式中：ua、up 分别为支护结构外侧、内侧计算点的水压力(KPa)
ak ac k, j
土钉墙
土钉墙结构
复合土钉墙
第一章 基坑支护常见形式 二 土钉墙结构
复合土钉墙是由土钉墙和止水帷幕、微型桩、预应力锚杆等组合形成的基 坑支护技术。适用于各种施工环境和多种地质条件的基坑支护。
土钉墙+止水帷幕+预应力锚杆组合
土钉墙+微型桩+预应力锚杆组合
土钉墙+止水帷幕+微型桩+预应力锚杆组合
第一章 基坑支护常见形式 三 支挡式结构
q0 均布附加荷载标准值(KPa)
第二章 基坑支护结构计算
2.3 地面荷载—条形基础（荷载）
d a / tan za d (3a b) / tan
k
p0b b 2a
za d a / tan或za d (3a b) / tan
k 0
p0 基础底面附加压力标准值(KPa) d、b 基础埋置深度、基础宽度(m)
井点降水 放坡开挖
地下水埋深较浅、基坑开挖较深可 能产生流砂、管涌、突涌等不良现 象时，可采用井点降水放坡开挖
第一章 基坑支护常见形式
2、 放坡开挖—坡度选择
查表法 适用条件：对开挖深度不大，基坑周围无较大荷载时。
坑壁土类型 软质岩石 碎石类土 粘性土
粉土
状态
微风化 中等风化
强风化 密实 中密 稍密 坚硬 硬塑 可塑 Sr< 0.5
Eak1
1 2
基坑支护方案(土钉墙,详细计算)
第一章基坑边坡计算一、工程概况（一）土质分布情况①1杂填土（Q4ml）：由粉质粘土混较多的碎砖、碎石子等建筑垃圾及生活垃圾组成.层厚0。
50～4。
80米。
①2素填土（Q4ml):主要由软~可塑状粉质粘土夹少量小碎石子、碎砖组成。
层厚0.40～2.90米。
①3淤泥质填土(Q4ml）：。
主要为原场地塘沟底部的淤泥，后经翻填。
分布无规律,局部分布.层厚0。
80～2。
30米。
②1粉质粘土（Q4al）:可塑，局部偏软塑，中压缩性，切面稍有光泽，干强度中等,韧性中等，土质不均匀，该层分布不均，局部缺失。
层顶标高5.00～13.85米，层厚0.50～8。
20米。
②2粉土夹粉砂(Q4al):中压缩性，干强度及韧性低。
夹薄层粉砂,具水平状沉积层理，单层厚1。
0～5。
0cm，局部富集.该层分布不均匀，局部缺失。
层顶标高1.30~10。
93米，层厚0。
80~4.50米。
②3含淤泥质粉质粘土（Q4al）：软～流塑,高压缩性，干强度、韧性中等偏低。
局部夹少量薄层状粉土及粉砂,层顶标高1.87～10。
03米，层厚1。
00～13.50米。
②4粉质粘土(Q4al)：饱和，可塑，局部软塑，中压缩性，层顶标高-8。
30～7.27米，层厚1.10～14.60米。
③1粉质粘土（Q3al）：可～硬塑，中压缩性。
干强度高，韧性高.含少量铁质浸染斑点及较多的铁锰质结核。
该层顶标高-11。
83~13.23米，层厚1.40～14.00米。
③2粉质粘土(Q3al)可塑,局部软塑，中压缩性。
该层顶标高—18。
83～6。
83米,层厚2。
20～23.70米。
④粉质粘土混砂砾石（Q3al）:可塑,局部软塑，中偏低压缩性，干强度中等，韧性中等。
该层顶标高-26。
73～—10.64米，层厚0。
50～6。
50米。
(二) 支护方案的选择根据本工程现场实际情况，基坑各部位确定采取如下支护措施1、3＃楼与4#楼地下室相邻处，地下室间距4。
8m，基坑底高差5。
0m，土质分布为错误!1、错误!2、错误!1土层，采取土钉墙支护的方式。
基坑支护计算书
基坑支护计算书一、场地地质条件(一)、人工填土层土性为杂填土，呈灰、褐红、灰黄、灰白等杂色，结构松散，由粉土、粉质粘土、砾砂、碎石块、砖块、混凝土块及生活垃圾等组成，土质均一性较差。
N值=平均值5.4击。
(二)、粉质粘土、粘土粉质粘土、粘土呈灰、深灰、棕红、灰黄等色，软塑状，粘性好。
N值=平均4.0击，属中压缩性土。
1、中粗砂层中粗砂层呈灰白、灰黄、浅灰等色，饱和，稍密，局部含少量粘粒、砾石。
N 值=平均值13.1击。
(三)、地下水概况:无地下水二、基坑支护设计(一)、设计依据:1、辽宁金伟实业集团提供的金伟御都地质勘察报告2、《土层锚杆设计施工规范》(CECS22—90)3、《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120—99)4、《建筑基坑支护工程技术规程》(DBJ/T15-20-97)5、《辽宁地区建筑基坑支护技术规定》(GJB02—98)1(二)、基坑支护设计按场地工程地质情况和原建筑物距离将地下人防工程成两个支护区域:1#库支护区按支护示意图经验施工。
2、3#库采用钢性自立式挡土墙支护形式:首先采用深层搅拌桩形成止水帷幕，然后垂直开挖基坑边坡，采取花管、土钉相结合的复合止水、支护结构。
1、支护区支护设计:该断面边坡支护垂直开挖深度按6米考虑。
(1)、沿基坑开挖线设置深层灌注桩φ600,400，深约9.5米左右(穿过透水层，直至不透水层)，灌注桩施工采人工挖孔或机械钻孔灌注桩工艺。
(2)、桩空间400采取土钉、花管，成梅花状排列。
(3)、喷射混凝土板强度C20、厚100,钢筋网采用φ6圆钢编制,间距200×200。
(三)、边坡计算及稳定性验算:本工程采用《理正深基坑支护结构设计软件》(高级版)进行设计计算及边坡整体稳定性验算。
2、3#车库支护区计算书二外力计算1作用于桩上的土压力强度22 k=tg(45?-φ/2)=tg(45-20.10/2)=0.49 a22 k=tg(45?+φ/2)=tg(45+20.10/2)=2.05 p2桩外侧均布荷载换算填土高度Hh=q/r=20.0/18.3=1.09m桩顶以上土压力强度Pa 122 Pa=r×(h+0.25)Ka=18.3×(1.09+0.25) ×0.49=12.0KN/m 1水位土压力强度Pa 2Pa=r×(h+4.35 -3.00 )Ka 22 =18.3×(1.09+4.35 -3.00 )× 0.49=21.8KN/m开挖面土压力强度Pa 3Pa=[r×(h+4.35 -3.00 )+(r-rw)(3.00 +3.40)}Ka 3=[18.3×(1.09+4.35 -3.00 )+(18.3-10) ×(3.002 +3.40)] ×0.49=47.8KN/m三确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的Φ60型灌注桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:3 弯曲截面系W=0.001350m,折减系数β=0.7 Z03 采用值W=βW=0.00135×0.7,0.000945m ZZ0容许抗拉强[σ]= 200000.0KPa由公式σ=M/Wz得:最大弯矩M=Wz×[σ]=189.0KN*m 01假定最上层支撑位置与水位同高，则支点处弯矩22 M'=Pa*(H-H)/2+(Pa-Pa)(H-H)/6=9.2KN*m<M=189.0KN*m 11222120故，支撑点可设置在水位下。
基坑支护工程-基坑支护荷载计算
p
位移
Pa<P0<Pp
深基坑工程
5.朗肯土压力理论
假设： 墙背垂直、光滑、 墙后填土水平。
f
K a v K 0v
v
K p v
深基坑工程
（1）主动土压力
极限平衡条件
1 3 tan 2 45 2c tan 45 2 2
C
A
W
D
sin( ) P W sin( )
H
1 W ABC BC AD 2
P B
由正弦定理
R
sin(90 ) H cos( ) BC AB sin( ) cos sin( )
深 基 坑 工 程
基坑支护荷载计算
深基坑工程
第二章
一、荷载分类
1.荷载分类
作用于支护结构的荷载
永久荷载：土体自重、土压力
荷载分类
可变荷载：汽车、吊车、堆载
偶然荷载：地震力、爆炸力、撞击力
深基坑工程
2.作用于支护结构上的荷载 土压力 水压力 作用于支护 结构的荷载 建筑物、结构物荷载 施工荷载 支护结构为主体一部分，考虑地震力 温度引起的附加荷载 3.基坑设计基本要求 （1）承载能力极限状态：支护结构达到最大承载能力或土体失稳、过大变 形导致支护结构和周边环境破坏。 （2）正常使用极限状态：支护结构的变形妨碍地下结构施工，或者影响周 边环境的正常使用功能。 支护结构均应进行承载能力极限状态的设计计算，一级基坑和对变形有 限定的二级基坑，还要进行支护结构和周边环境的变形计算。
即 P H 2
2
基坑支护设计荷载组合常见问题分析与讲解
基坑支护设计荷载组合常见问题分析与讲解当前，按照《二期工程构造建筑设计可靠性设计统一标准GB50153-2021》、《建筑结构人体工学可靠度设计统一标准GB50068-2001》、《建筑结构荷载完善GB50009-2021》的规定，各类工程结构、建筑结构的设计，应尽量采用以概率理论为基础、以分项系数表达的绝对零度状态设计方法，这其中荷载组合是很重要的内容。
对于地基基础设计中所设计的基础强度设计、地基承载力设计、地基变形设计，需要对应的设计状态，以及配套的荷载组合，相对来说，一直比较成熟明确。
但对于基坑支护设计来说，由于支护荷载主要来自于坡土自重产生的土压力、水压力、地面超载及环境荷载已引起的侧向压力，这在《二期工程构造建筑设计可靠性设计统一标准GB50153-2021》中称作土工作用，成功进行支护设计荷载组合，在工程实践上，工程师多数情况给予的个别情况重视是不够的。
本文就此问题开展干晓磊分析探讨，并提出基坑支护设计荷载组合建议，共同行参考，不妥之处，请批评指正。
南京景伟科技大厦装配式钢结构基坑支护幕墙项目介绍1、荷载代表值和荷载组合的剪应力概念谈谈根据《建筑结构荷载规范GB50009-2021》，相关的荷载代表值与荷载组合的基本概念复述如下：标准值：荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载分布的特征值（例如均值、众值、中值或某个分位数值）。
准永久值：对可变荷载，在设计基准期内，其超越的总数值时间约为设计基准期一半的荷载值。
基本组合：永久荷载和可变荷载的组合。
标准组合：采用标准值或组合值为荷载代表的组合。
准永久组合：对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。
2、基坑支护荷载特点分析基坑支护设计中，支护荷重吊装主要是侧向坡土对支护结构的作用，有：坡土自重与坡顶超载重檐引致的土压力、水压力。
按照朗肯土财务压力理论，表达式为：坑底以上：pa=(Σσi+γ*z)*tan²(45°-φ/2)-2*c*tan(45°-φ/2)pw=γw*zw式中：pa----坡土自重与坡顶超载引起的土顾虑(kPa)；pw---水压力(kPa)；σi---第i个坡顶超载引起的土中竖向附加应力(kPa)；γ---重度（kN/m³）；z---计算点埋深（m）；zw---计算点水头高度（m）；c、φ---土的粘聚力（kPa）、内摩擦角（°）从上述表达式可以看出，土压力是由坡土自重屋架及坡顶超载引致，通过基坑开挖面，将超越坡土自身自立稳定能力的部分，以侧向樟叶压力的方式，作用给支护结构。
基坑支护计算公式
基坑支护计算公式基坑支护是在基础工程施工中非常重要的一环，要确保施工安全和稳定性，那就得依靠各种计算公式来精确计算和设计。
咱先来说说土钉墙支护的水平荷载计算。
这可不能马虎，稍不注意，就可能出大问题。
计算公式里涉及到的参数那可不少，比如土的重度、内摩擦角、粘聚力等等。
就拿土的重度来说，这可不是随便估个数字就行的。
我记得有一次在一个施工现场，有个年轻的技术员，在计算土钉墙水平荷载时，把土的重度给弄错了。
结果呢，设计出来的土钉长度短了一大截。
施工的时候，差点就出了事故。
这可把大家吓得够呛！再说说排桩支护结构的计算。
这里面有个弯矩计算，那也是个关键。
弯矩要是算错了，桩的配筋就不合理，要么浪费材料，要么桩的强度不够。
我之前参与的一个项目，就是因为最初的弯矩计算有点偏差，导致后来重新调整设计，浪费了不少时间和成本。
还有一个比较重要的，就是锚杆支护的拉力计算。
这得考虑到锚杆的长度、倾角、土体的性质等等。
有一回，我们在计算锚杆拉力的时候，对土体的性质判断不太准确，结果锚杆拉拔试验的时候，达不到设计要求，只能重新调整锚杆的布置和参数。
基坑支护的计算公式就像是一道道数学谜题，得仔细琢磨，每个参数都要准确无误。
比如说在计算土压力的时候，不同的土层就得分别计算，可不能一股脑儿混在一起。
这就像是做饭，各种食材得分门别类处理好，才能做出美味佳肴。
而且，这些计算公式不是孤立的，它们之间相互关联，相互影响。
一个参数的变化可能会引起一连串的反应。
就像多米诺骨牌一样，一块倒了，后面的都跟着受影响。
在实际工作中，可不能只知道套公式，还得结合实际情况灵活运用。
比如说，地质条件的复杂性，地下水位的变化，周边建筑物的影响等等。
有一次，我们遇到一个基坑，旁边就是一个老旧的居民楼。
这时候，在计算支护结构的时候，就得充分考虑到施工对居民楼的影响，不能只盯着公式里的那些数字。
总之，基坑支护的计算公式是我们进行安全、有效施工的重要工具。
但要想用好这些工具，就得认真、细致，多考虑实际情况，不能生搬硬套。
基坑支护计算_ZH
基坑支护结构计算水平荷载标准值：еajk=σajk K ai-2c i k√K ai基坑外侧竖向应力标准值：σajk= σrk+σok+σik计算点深度z i处的自重竖向应力：σrk=γmj z j作用于支护结构外侧地面的均布荷载q0在基坑外侧任意深度处的竖向应力标准值：σok=q0作用于距离支护结构外侧b1处地表的条形均布荷载q1在基坑外侧影响深度范围内的附加竖向应力标准值：σik=q1b0/(b0+2b1)式中：γ为深度z j以上土的重度，按勘测报告标准值取19.50kN/m3；c i k为经过试验确定的第i层土的粘聚力标准值，按勘测报告标准值取36.2kN/m2；K ai为第i层土的主动土压力系数，按下式计算结果取值：K ai=tg2(45°-φik/2)φik为第i层土的内摩擦角，按勘测报告标准值取16.2°；按以上公式计算的工作坑支护结构的荷载如下表：备注：3.0米处计算结果为负值，按插入法求得标准荷载为0.kN/m2的点在3.96m深处。
从此处向上支护结构的荷载，均按0.kN/m2计。
护壁板内力计算7.8m深处护壁板内力，按板长2.4m、等跨距0.2m、板宽1m计算：M max=0.105×42.472×0.152=0.101kN·mV max=0.606×42.472×0.15=3.861kN5.4m深处护壁板内力，按板长2.4m、等跨距0.45m、板宽1m计算：M max=0.107×16.077×0.42=0.275kN·mV max=0.607×16.077×0.4=3.903kN护壁板承载能力：内力按7.8米深处取值；断面按12mm厚胶合板(TC13)、宽一米计：抗弯承载能力：σm=M/W n=4.208N/mm2＜〔f m〕=13N/mm2W n=bh2/6=24000mm3抗剪承载能力：τ=VS/(Ib)=1.115N/mm2＜〔f v〕=1.4N/mm2S=A•i=A•h√(1/12)=41569mm3I=bh3/12=1440000mm4抗变形(挠度)能力：ωmax=0.644ql4/(100EI)=10.752m m＜〔ω〕=l/250=1.4mm护壁板支撑龙骨内力计算：按等跨距0.6m、以7.8米深处第一根龙骨计算：荷载：q=0.606×42.472×0.2=5.148kN/mM max=0.107×5.148×0.62=0.198kN·mV max=0.607×5.148×0.6=1.875kN护壁板支撑龙骨承载能力计算，按100×50mm方木(TC13)计算：抗弯承载能力：σm=M/W n=7.084N/mm2＜〔f m〕=13N/mm2W n=bh2/6=83000mm3抗剪承载能力：τ=VS/(Ib)=1.30N/mm2=〔f v〕=1.3N/mm2S=A•i=A•h√(1/12)=144338mm3I=bh3/12=4170000mm4抗变形(挠度)能力：ωmax=0.644ql4/(100EI)=114.486mm＜〔ω〕=l/250=1.4mm。
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深基坑工程
二、土压力
地下室 外墙
挡土墙
填土
建筑物
地下室
桥台 道路 挡土墙
深基坑工程
• 主动土压力和被动土压力的产生，前提条件是支护结构存在位移；
• 当支护结构没有位移时，则土对支护结构的压力为静止土压力。
• 土压力的分布与支点的设置及其数量都有关系；悬臂支护桩土压力的实 测值与按朗肯公式计算值的对比，非挖土侧实测土压力小于朗肯主动土 压力，即计算结果偏大。 • 土的内聚力C、内摩擦角φ 值可根据下列规定适当调整： 在井点降低地下水范围内，当地面有排水和防渗措施时，φ 值可提 高20%； 在井点降水土体固结的条件下，可考虑土与支护结构间侧摩阻力影
A A点 a 2C Ka B B点 a HKa 2C Ka
土压力合力Pa 压力图形面积 （三角形或梯形）
P0 = 0时
a 0
2C 位于 z Ka
1 2C 2 2 Pa H K a 2CH K a 2
如果 C = 0(无粘性土）
A p0 Ka a A点
被动土压力系数 K p tan 2 45
2
深基坑工程
p0
均质土
K a tan 2 (45 ) 2
A
, c,
A点 a p0 Ka 2C Ka
A
B B点 a ( p0 H )Ka 2C Ka
Pa
H
Pa
B
如果 p0 = 0
响，将土的内聚力c提高20%。
深基坑工程
1.静止土压力 z 1 z
x y K01 K0 z
0 K0 z
地下室 z z z 外墙
x K0 zH Nhomakorabea 0 —静止土压力强度（kN/m2)
K0 —静止土压力系数 (0 K 0 1)
a B H1Ka 2C Ka
H2 C
a
C
( H1 H2 )Ka 2C Ka
排水口
2C z0 Ka
aC
wH2
土压力合力 水压力合力
压力图形面积
1 Pw w H 2 2
深基坑工程
例
题
已知条件如图 求：作用在墙上的主动土压力Pa
4.2
p0 20kN/m2
K0 1 sin （经验公式）
P0 H/3
K0 H
或查表 静止土压力合力大小 作用点位置
1 P0 K 0 H H 2
1 P0 K 0 H 2 (kN/m) 2
三角形形心处，距底面 H/3处
深基坑工程
2.主动土压力（无粘性土）
主动土压力合力大小
Pa
Pa
1 K a H H 2
B B点 a ( p0 H )Ka
深基坑工程
成层土
K a1 tan (45
2
P0
1
Ka2
A
2 tan 2 (45 2 ) 2
)
A
1 , C1 ,1
H1
B
a p0 Ka1 2C1 Ka1
a
B上
2 , C2 , 2
H2 C
（p0 1H1 ) Ka1 2C1 Ka1
1 K a H 2 2
z z
z
Pa H H/3
K a H
a K a z
Ka—主动土压力系数，Ka<K0
作用点位置 方向
墙体移动方向（离开土体） 三角形形心处，距底面 H/3处 水平
深基坑工程
3.被动土压力（无粘性土） 被动土压力合力大小
Pp 1 K p H H 2
a
B下
（p0 1H1 ) Ka 2 2C2 Ka 2
aC （p0 1H1 2 H2 )Ka2 2C2 Ka2
主动土压力合力？
深基坑工程
墙后填土有地下水
K a tan (45 ) 2
2
A B
z0
, , C ,
H1
a A 2C Ka
3 1 tan 2 45 2c tan 45 2 2
主动土压力强度
a ( z p0 ) tan 2 45 2c tan 45 2 2
被动土压力强度
p ( z p0 ) tan 2 45 2c tan 45 2 2
a ( z p0 ) Ka 2c Ka
45 主动土压力系数 Ka tan 2
2
p ( z p0 ) K p 2c K p
z z z
p K p z
H
Pp H/3
K p H
Pp
1 K p H 2 2
Kp—被动土压力系数。Ka<K0<Kp
作用点位置 方向
墙体移动方向（挤压土体） 三角形形心处，距底面 H/3处 水平
深基坑工程
4.主动土压力、被动土压力、静止土压力关系
土压力P
Pp Pa
P0
a
深 基 坑 工 程
基坑支护荷载计算
深基坑工程
第二章
一、荷载分类
1.荷载分类
作用于支护结构的荷载
永久荷载：土体自重、土压力
荷载分类
可变荷载：汽车、吊车、堆载
偶然荷载：地震力、爆炸力、撞击力
深基坑工程
2.作用于支护结构上的荷载 土压力 水压力 作用于支护 结构的荷载 建筑物、结构物荷载 施工荷载 支护结构为主体一部分，考虑地震力 温度引起的附加荷载 3.基坑设计基本要求 （1）承载能力极限状态：支护结构达到最大承载能力或土体失稳、过大变 形导致支护结构和周边环境破坏。 （2）正常使用极限状态：支护结构的变形妨碍地下结构施工，或者影响周 边环境的正常使用功能。 支护结构均应进行承载能力极限状态的设计计算，一级基坑和对变形有 限定的二级基坑，还要进行支护结构和周边环境的变形计算。
p
位移
Pa<P0<Pp
深基坑工程
5.朗肯土压力理论
假设： 墙背垂直、光滑、 墙后填土水平。
f
K a v K 0v
v
K p v
深基坑工程
（1）主动土压力
极限平衡条件
1 3 tan 2 45 2c tan 45 2 2