第三章基坑支护结构设计计算
第三章基坑支护结构设计计算
3.1土压力计算
为计算简便，土压力计算采用简化的兰肯主动土压力计算公式，即采用加权平均之后的内摩擦角、粘聚力值进行计算。
3.1.1加权平均值计算
各层土的物理指标如下表所示：
基坑开挖的深度为16.3m ，即到粉土夹粉砂层为止。 （1）土层加权平均重度为：
)/(68.1797
.052.111.95.115.105.219
97.09.1752.11711.98.175.15.1815.14.1905.230
m KN h
h i
i
i =+++++?+?+?+?+?+?=
=
∑∑γγ
土层物理参数表
土层序号及名称 土层厚度L （m ） 天然含
水量
W(%)
液限指数IL 塑性指数Ip 天然重
度
粘聚力C(kpa) 内摩擦角φ（°） ①1填土 2.05 0.75 11.8 19.4 16.5 19.6 ①2黏土 1.15 36 0.68 19.5 18.5 20.5 13.1 ②1黏土 1.5 39.9 0.98 18.7 17.8 15.3 11 ②2淤泥质黏土 9.11 52.3 1.55 19.4 17 11.5 8.4 ②3淤泥质粉质黏
土
1.52 41.6 0.45 14.6 17.9
13.5 10.2 ③1粉土夹粉砂 3.28 28.9 1.16 9.3 19 11.6 20 ③2粉质黏土夹粉
砂
10.04 31.8 1.16 11.4 18.8
12.2 15.2 ④1淤泥质粉质黏
土 5.3 38.2 1.28 13.4 18.2
13.2 12.1 ④2黏土 7.18 36.8 0.99 17.6 18.2 17.2 12.7 ⑥2粉质黏土 6.25 34.2 0.84 14.4 18.6 20.7 14.5 ⑥4粉土 2.04 25.4 0.98 9.6 19.4 12.3 26.6 ⑦1粉质黏土 2.93 27 0.56 13.6 19.6 31.2
18.3
注:表中仅列出本车站有分布布的底层。
（2）土层加权平均内摩擦角为：
)
(24.1197
.052.111.95.115.105.220
97.02.1052.14.811.9115.11.1315.16.1905.20?=+++++?+?+?+?+?+?=
=∑∑
i
i
i h
?γ?
（3）土层加权平均内粘聚力为：
)(31.1397
.052.111.95.115.105.26
.1197.05.1352.15.1111.93.155.15.2015.15.1605.20
kpa h
C C i
i
i =+++++?+?+?+?+?+?=
=
∑∑γ
1.1.1 土压力系数计算
基坑底以上采用兰肯主动土压力计算土压力，而在计算被动土压力的 时候考虑到桩已经在基坑一下的砂土层中，所以采用库伦被动土压力计算理论。
主动土压力系数为：
67
.082.0245(tan 20
2==-?=）
?a K
基坑底以下的粉砂层的内摩擦角为：?=20?
取： 03.133
2
==?==βε?δ，
被动土压力系数为：
2p 2
222
cos ()
sin()sin()cos cos()1cos()cos()cos 30sin 50sin 30cos 201cos 206.11
K ?εδ??βεεδεδεβ+=
??
++--??
--??
?
=??
???-??
???
=
1.1.2 土压力计算
朗肯土压力理论认为在垂直墙背上的土压力，是相当于达到极限平衡的半无限体中任一垂直截面上的应力。当地面水平时，土体内任一竖直面都是对称面，因此竖直和水平截面上的剪应力等于零。
（1）主动土压力
当墙后填土达到主动极限平衡状态时，作用于任一z 深度处土单元的竖直应力z z ?=γσ应是大主应力1σ，而作用于墙背的水平向土压力a p 应是小主应力3σ。由土的强度理论可知，当土体中某点处于极限平衡状态时，大主应力1σ和小主应力3σ间应满足以下关系式：
粘性土：)245tan(2)245(tan 231?
?σσ+++= c
或者：)2
45tan(2)245(tan 213?
?σσ---= c 以a p =3σ，z ?=γσ1代入上式中，即得朗肯主动土压力计算公式为：
2tan (45)2tan(45)22
a p h c ??
γ=--- 或者：a a a K c zK p 2-=γ
上面各式中：a K —主动土压力系数，)2
45(tan 2?
-= a K ；
γ—墙后填土的重度（3/m kN ），地下水位以下取有效重度；
c —填土的黏聚力（kPa )；
?—填土的内摩擦角；
h —计算点距填土面的深度（m ）。
由此知：无黏性土的主动土压力强度与深度z 成正比，沿墙高压力分布为三角形，作用在墙背上的主动土压力的合力a E 即为a p 分布图型的面积，其作用点位置在分布图型的形心处，土压力方向为水平，即：
)245(tan 2122?γ-= H E a 或：a a K H E 22
1
γ=
（1）被动土压力
当墙在外力作用下挤压土体时，填土中任一点的竖向应力z z ?=γσ仍不变，而水平向应力却由小到大逐渐增大，直至出现被动朗肯状态。此时，作用在墙面上的水平向应力达到最大限值p p ，即大主应力1σ，而竖向应力为小主应力，即
3σ。有前述公式可以推导出被动土压力的计算公式为：
粘性土：p p p K c zK p 2+=γ
式中p K —被动土压力系数，)2
45(tan 2?
+= p K ，其余符号同前。
由上式可知，黏性土的被动土压力随墙高呈上小下大的梯形分布。单位墙长被动土压力合力为：
黏性土：p p p K cH K H E 22
1
2+=γ
以上介绍的朗肯土压力理论计算公式简单，使用方便。但由于在推导过程中的条件假定和简化，使该理论使用范围受限。此外，由于朗肯理论忽略了墙背和填土之间的摩擦作用，从而使计算的主动土压力偏大，被动土压力偏小。
根据上述计算理论计算各个土层的土压力 ①基坑顶层处的土压力为：
1000
e 228.5
19.80.49214.10.4919.8
a a
q
K C K γγ=?
-=??-??≈ ②基坑底处的土压力为：
2000
e ()228.5
19.8(
13.2)0.49214.10.4919.8
123.1(a)a a
q
h K C K KP γγ=?+-=?+?-??= 1.2 支护桩等值梁计算
由于支护桩的嵌固深度较大，且下端为弹性嵌固，因此在计算的时候可以将支护桩看做是一个超静定的梁，从而采用结构力学的方法来进行相关的计算。计算简图如图所示：
图4.1 支护桩计算简图
1.2.1 土压力零点计算
设土压力零点（主动土压力等于被动土压力的点）距离基坑底部的距离为y 则由：000
()22a a p p q
h y K C K K y C K γγγ++-=+
得出：
0022()
19.813.20.4928.50.49214.10.49214.1 6.11
19.8(6.110.49)
1.15()
a a a p
p a hK qK C K C K y K K m γγ+--=-??+?-??-??=
?-=
即在距离基坑底部1.15m 处土压力为0。
1.2.2 等价连续梁各个节点的不平衡弯矩计算
在土压力为零的地方将计算的连续梁断开，上段按照有三个支点的连续梁计算。计算的简图如下图所示：
图4.2 等价连续梁计算简图
（1）等值梁AB 段悬臂部分弯矩计算：
图4.3 AB 段悬臂部分计算简图
011
5.04
6.65194.2()23
AB BA
M M KN m ==????= （2）等值梁BC 段弯矩计算：
图4.4 BC 段梁部分计算简图
B 支点的荷载为：46.6B q KN =
C 支点的荷载为：88.6C q KN =
根据《建筑结构静力计算手册》（第二版）中的相关公式得到：
()()2278120
2
746.6888.6194.24.51202
77.6()
B C BA CB
q q l M M KN m +=-
?+?=
?-=
（3）等值梁CDE 段弯矩计算：
图4.5CDE 段梁部分计算简图
梁的长度为： 3.7 1.15 4.85()l a b m =+=+= C 支点的荷载为：88.6C q KN = E 支点的荷载为: 123.1E q KN =
()2
2
22
222
2
222
2
123289182456588.6 3.7 3.734.5 3.7 3.712 3.7123.1 1.153 1.1528918 4.8524 4.855 4.8565 4.85E C C E CE
q q a q a q b a a a b l l l l M ????
?????????? ? ? ???
????????????
????
?????????? ? ? ?????????????
??
-=---
-+-
-???=----+--232.149.826.2308.1()
KN m =---=-
1.2.3 等值梁弯矩分配计算
令：
0.934.5 4.85
EI EI
i i ==则 30.52
330.93=1-=0.48
CB CE CB i
C i i μμμ=
=+?那么点的分配系数为：
对C 点进行弯矩分配计算如下表：
表2.12 C 点弯矩分配计算表
点号
B
C E
分配系数 0.52 0.48
194.2 -194.2 77.6 -308.1 0 119.86 110.64 0 最后弯矩
194.2
-194.2
197.46
-197.46
0 通过弯矩分配计算之后得到各个支点的弯矩为： 194.20197.460
B C E KN m
KN m M M M =-=-= 1.2.4 支点反力求解
（1）对AB 段梁进行研究，先求出1B R
图4.6 B 点反力计算图
对A 点取弯矩计算得到：
2112
194.20546.6
235
116.5()
B KN R +???== （2）对B
C 段梁进行研究，先求出21B C R R 以及
图4.7 B 点与C 点反力计算图
对C 点取弯矩得到：
()222111
46.6 4.588.646.6 4.5194.20197.46
223= 4.5
=135.6)
B KN R ??+-???+-（
对B 点取弯矩得到：
()221111
46.6 4.588.646.6 4.5194.20197.46
223= 4.5
=147.1)C KN R ??+-???-+（
B 点的支反力为：12135.6116.5252.1
)B B B KN R R R =+=+=（ （3.）对CE 段梁进行研究，先求出2E C R R 以及
图4.8 E 点与C 点反力计算图
对E 点取弯矩得到：
2 3.7111288.6 3.7 1.15 3.734.5 3.7 1.15123.1 1.15197.46
22323=
4.85
=271.0)
C KN R ??
??++????+????+ ???（C 点的支反力为：12147.1271.1418.1
)C C C KN R R R =+=+=（ 由CE 梁竖向力平衡可以得到：
211
1.15123.134.5 3.7191.4(22
88.6 3.7E C E R R R KN ??+??=+?=?+）
各个支点的反力为： 252.1418.1191.4B C E KN
KN KN
R R R === 1.3 支护桩嵌固深度计算
支护桩嵌固深度计算计算简图如下图所示： 前面已经计算出y=1.15m
现只需要计算出x 即可。有力矩平静得到下面的等式：
图4.9 支护桩嵌固深度计算图
()()
()()
20a 0a 0a 6123
66191.4
==3.2119.8 6.110.49E
E P P E P R x K K x x K K R x x K K R x γγγ-?=-?=
=-?-=（m ）
解的：
即嵌固深度为： 1.5 3.21 4.36()t x y m =+=+=
支护桩的总长度为：13.2 4.417.6()L h x y m ==+=+= 其中：嵌固深度满足0.33t h = 满足规范对于嵌固深度的要求。
1.4 支护桩配筋计算
桩的直径取为：800D mm =桩中心间距为：1200S
mm =，钻孔灌注桩
采用30C 混凝土浇筑，14.3c f MPa =；选用二级钢筋，300y f MPa =；桩身的保护层厚度取为50s a mm =，则40050350()s r mm =-=；
单桩承受的弯矩值为： 1.2197.46237.0()M KN m =?=。
1.4.1 计算理论
混凝土灌注桩一般是按照正截面受弯构件计算配筋。对于沿周边纵向钢筋的圆形截面混凝土受弯构件，当截面内纵向钢筋不少于6根的时候，其受弯承载能力可以按照下式计算：
31sin sin 2sin 3t c y s s M f Ar f A r παπαπα
αππ
+=+
式中：
()
()
22122)
//)2c y s s s s s t M N mm f N mm mm r mm f N mm A mm r r r a a mm rad ααπα-------=----单桩抗弯承载能力（混凝土轴心抗压强度设计值（）A-混凝土灌注桩横截面面积（）混凝土灌注桩横截圆半径系数，混凝土等级小于C50时取为1.0
钢筋抗拉强度设计值（）全部纵向钢筋的截面面积(）纵向钢筋所在圆的半径，钢筋保护层的厚度受压区混凝土截面面积的圆心角（与的比值纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值
其中，α与t α可根据y S c f A K f A
=
的值查表来确定。
t K αα、、三者之间的关系列于下表之中：
表2.13 t K αα、、三者关系表
K α t α K α t α K α t α 0.01 0.113 1.204 0.08 0.204 0.842 0.15 0.239 0.772 0.02 0.139 0.972 0.09 0.210 0.830 0.16 0.243 0.764 0.03 0.156 0.938 0.10 0.216 0.818 0.17 0.247 0.756 0.04 0.169 0.912 0.11 0.222 0.806 0.18 0.250 0.750 0.05 0.180 0.890 0.12 0.226 0.798 0.19 0.253 0.744 0.06 0.189 0.872 0.13 0.231 0.788 0.20 0.256 0.738 0.07
0.197
0.856
0.14
0.235
0.780
0.210
0.259
0.732
1.4.2 配筋试算
先假定钢筋的配置为：214204399S mm Φ=，则钢筋的面积为A
()22523.14400 5.02410A r mm π==?=?
5
3004399
0.1814.3 5.02410y S c f A K f A
?=
=
=??则
查找上述表格得到：t 0.250.75αα==
其抗弯承载能力为：
3013288
8sin sin 2sin 32sin 0.25sin 0.25sin 0.7514.3400300439935032.0810 1.90103.9810()398()
t c y s s
M f Ar f A r N mm KN m παπαπα
αππ
πππππ+=++=???+???=?+?=?= 显然，抗弯承载能力比设计最大的弯矩值大的很多，这样配筋显然是不经济的，所以应该减少配筋的面积以求经济性。
假定钢筋的配置为：212183054S mm Φ=，则钢筋的面积为A
()22523.14400 5.02410A r mm π==?=?
5
2803054
0.1214.3 5.02410
y S c f A K f A
?=
=
=??则 查找上述表格得到：t 0.2260.798αα== 其抗弯承载能力为：
3013288
8sin sin 2sin 32sin 0.226sin 0.226sin 0.79814.3400300305435031.6810 1.190102.8210()282()
t c y s s
M f Ar f A r N mm KN m παπαπα
αππ
πππππ+=++=???+???=?+?=?= 这个时候抗弯承载能力，与实际的设计弯矩最大值比较接近，固这样配筋是较为理想的。并且这个时候的配筋率为：
min
22
3054100%0.6%3.14400S A r ρρπ=
=?=>?满足最小配筋率的要求。
另外，支护桩的箍筋按照构造要求配置：采用8Φ的螺旋箍筋，其间距为200mm ，且每隔2000mm 设置一根12Φ的加强筋。
1.5 锚杆设计计算
由上面等值梁的计算得出各个支点的反力情况为：
252.1418.1191.4B C E KN KN KN
R R R === 其中支护桩所收的主动土压力为：1
123.113.1806.3()2
a E KN =??=
252.1418.1191.4861.6()B C E R R KN R ++=++=
a E 和各个支点的合力值大小相差不远，说明计算相对比较精确。
由支点的反力情况可以知道：
第一排锚杆所需提供的水平锚拉力为：1252.1T KN = 第一排锚杆所需提供的水平锚拉力为：2418.1T KN =。
根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）的要求，锚杆的倾角选为15? 水平间距为1.5m 。
1.5.1 第一层锚杆设计计算
计算简图如图所示：
图4.10 第一排锚杆计算图
第一层锚杆所受到的水平力为：1 1.5252.1378.2()b T KN =?= 锚杆的抗拔力为：11387.2
386.7()cos cos15b u T T KN θ=
==?
（1）非锚固段（自由段）长度AE 计算 由上图的几何关系可以知：
()()20.213.2 4.4 5.0tan 458.82AD m ??
?=+-?-= ??
?
在ABC ?中9035551801555110ADE AED ∠=?-?=?∠=?-?-?=?
依据正弦定理：
sin 8.8sin 557.7()sin sin sin sin110AE AD AD ADE AE m ADE AED AED ∠??
=?===∠∠∠?
即自由度的锚杆长度为7.7m 。
（2）计算锚固段长度EG
11387.2386.7()cos cos15b u T T KN θ===?
假定锚固段的长度为20m ，O 为锚固段得中点则：
17.7()sin1512.3()AO AE EO m h AB AO m =+==+?=
抗剪强度：
0000
0tan =0.5K h C K τγ?=+其中：锚杆埋在粘土中时，
由上式计算得到：
20.519.812.3tan 20.214.158.9(/)KN m τ=????+=
对于临时性的锚杆，重要性系数一般取为1.5，则： 所需要的锚固长度为：
1 1.5386.7 1.522.4()3.140.1458.9
u T L m d πτ??===??
上式中d 为锚杆孔直径，这里取为140mm 。显然原来假设的锚固段长度需要修正。
2115.07.722.4sin1520.519.89.9tan 20.214.150.2(/)
1.5386.7 1.5
26.3()3.140.1450.2
u h KN m T L m d τπτ?
?=++??
??
?=????+=??=
==??锚固段长度：
由此可知：设计锚固段长度应该为26.3m 。 每米计算的极限摩阻力为：50.20.1422.1(/)q KN m π=?=。 （3）锚杆钢筋计算
锚杆钢筋采用20MnSi 热轧Ⅱ级钢筋，屈服强度为：320s MPa σ=，抗拉强
度为：500b MPa σ=，则所需的截面面积为：2386.7
12.08()32
A cm =
=，选用2214012.5612.08A cm cm Φ=>的钢筋，。按照钢筋抗拉强度设计值计算安全系数
为：5012.56
1.6386.7
η?=
=满足规范的要求！
（4）锚杆支承槽钢计算 锚杆断头布置如图所示：
轴力为：1386.7u T KN =，锚杆的间距为： 1.5b m =
111
1.5386.7145.0()44
u M T b KN m ==??=
选用2[25C ，背靠背布置，中间的间距为280mm 。
查《钢结构设计原理》中的表格数据得到：2[25C 的抗弯截面系数为：
3
987y W cm =，[]6
3
145.010147()170()98710y M MPa MPa W σσ?===<=? 故按照上述情况选择支承槽钢是合理的。
1.5.2 第二层锚杆设计计算
每二层锚杆所收到的水平力为：2 1.5418.1627.2()b T KN =?=
锚杆的抗拔力为：22627.2
649.2()cos cos15b u T T KN θ=
==?
锚杆计算的简图如下图所示：
（1）非锚固段（自由段）长度AE 计算 由上图的几何关系可以知： ()()20.213.2 4.49.5tan 45 5.72AD m ??
?=+-?-= ???
在ABC ?中9035551801555110ADE AED ∠=?-?=?∠=?-?-?=?
依据正弦定理：
sin 5.7sin 55 5.0()sin sin sin sin110AE AD AD ADE AE m ADE AED AED ∠??
=?===∠∠∠?
即自由度的锚杆长度为5.0m 。
图4.11第二排锚杆计算图
（2）计算锚固段长度EG
22627.2649.2()cos cos15b u T T KN θ===?
假定锚固段的长度为20m ，O 为锚固段得中点则：
15.0()sin1513.4()AO AE EO m h AB AO m =+==+?=
抗剪强度：
0000
0tan =1.0K h C K τγ?=+其中：锚杆埋在沙土中时，
由上式计算得到：
21.019.813.4tan 20.214.1111.7(/)KN m τ=????+= 对于临时性的锚杆，重要性系数一般取为1.5，则： 所需要的锚固长度为：
1 1.5649.
2 1.519.8()3.140.14111.7u T L m d πτ??===??
上式中d 为锚杆孔直径，这里取为140mm
显然，原来假设的锚固段长度和计算值很接近，无需要修正。 由此可知：设计锚固段长度应该为26.3m 。
每米计算的极限摩阻力为：111.70.1449.1(/)q KN m π=?=。 （3）锚杆钢筋计算
锚杆钢筋采用45MnSiV 热轧Ⅳ级钢筋，屈服强度为：540s MPa σ=，抗拉强
度为：835
b MPa σ=，则所需的截面面积为：2649.2
12.02()54
A cm ==，选用2214012.5612.02A cm cm Φ=>的钢筋，。按照钢筋抗拉强度设计值计算安全系数
为：83.512.56
1.6649.2
η?=
=满足规范的要求！
（4）锚杆支承槽钢计算 锚杆断头布置如图所示：
轴力为：2649.2u T KN =，锚杆的间距为： 1.5b m =
211
1.5649.2243.4()44u M T b KN m ==??=
选用2[32C ，背靠背布置，中间的间距为280mm 。
查《钢结构设计原理》中的表格数据得到：2[32C 的抗弯截面系数为：
3
1725y W cm =，[]6
3
243.410141()170()172510y M MPa MPa W σσ?=
==<=? 故按照上述情况选择支承槽钢是合理的。
1.6 锚杆稳定性验算
1.6.1 整体稳定性验算
支护结构发生整体失稳时，土体滑动面在基坑支护结构的下面，所以整体稳定性的验算可以参照土坡稳定性分析来验算，这里采用瑞典条分法计算。计算的简图如图所示：
4.12整体稳定性验算图
边坡稳定性系数为：
000101000tan cos =
1.1 1.5
sin n
i i i
i n
i i
i i i b h C l K b h b h i i C l i γ?αγαγ?α==+≥-------∑∑式中：
土体的重度；
每一土条的宽度（均分土体，并取b=0.1R);
土体的内摩擦角；
第条土的平均高度；
第条土中线处法线与铅直线的夹角；
土体的内粘聚力；
第条滑弧的长度。
通过理正深基坑软件找到最危险的滑裂面所对应的圆心以及相应的半径
21.662R m =。由CAD 量出相应的长度和弧长，并有：sin 0.1i i d
i R
α==。计算如
下表：
表2.14 瑞典条分法计算表
分条编号 i l i h sin i α cos i α sin i i h α cos i i h α
1 2.678 0.337 -0.6 0.800 -0.20
2 0.270 2 2.481 2.215 -0.5 0.866 -1.108 1.918
3 2.35 3.266 -0.
4 0.917 -1.306 2.993 4 2.262 4.039 -0.3 0.954 -1.212 3.853
5 2.205 4.563 -0.2 0.980 -0.913 4.471
6 2.931 4.889 -0.1 0.995 -0.489 4.864
7 1.415 4.927 0.1 0.995 0.493 4.902
8 2.177 4.794 0.2 0.980 0.95
9 4.697 9 1.771 4.477 0.3 0.954 1.343 4.271 10 2.733 17.099 0.4 0.917 6.840 15.671 11 2.384 16.174 0.5 0.866 8.087 14.007 12 2.532 15.025 0.6 0.800 9.015 12.020 13 2.756 13.545 0.7 0.714 9.482 9.673 14 3.116 11.601 0.8 0.600 9.281 6.961 15 3.787 8.997 0.9 0.436 8.097 3.922 16 7.793 4.635 0.9 0.436 4.172 2.020 合计
45.371
52.538 96.514
于是得到：
16
000116
01tan cos =
sin 19.8 2.166tan 20.296.51414.145.37119.8 2.16652.538
1.14 1.1
i i i
i i i
i b h C l K b h γ?αγα==+????+?=
??=>∑∑满足整体稳定性的要求！
1.6.2 深部破裂面验算
此处为设计两层锚杆的桩锚支护结构，深部破裂面在基坑支护桩的下端处，一般采用郎克（Ranke ）和达斯托梅耶（Dastermayer ）在克郎兹理论基础之上提出的两层锚杆深部破裂面稳定性的计算方法进行计算。并且按照第三种情况（上层锚杆比下层锚杆稍长，而上层锚固体中心C 在下层锚固体中心F 的假想墙背
1FV 形成的主动破裂体1FD 之外，且滑动面BC 的倾角比滑动面BF 的倾角大）
来计算，计算简图如下图所示：
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Ea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Ep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（H=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Zc，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
深基坑支护结构设计与施工
深基坑支护结构设计与施工 深基坑支护的目的是保证地下结构施工的安全和基坑周边环境的安全，实现手段是对深基坑侧壁和周边环境采取支挡、加固的保护措施。深基坑支护的设计和施工包括坑壁支挡技术，维护坑壁稳定的结构设计和施工手段。 深基坑支护结构的种类 深基坑支护结构是多种多样的，依据施工地形、地质条件的不同，可以进行自由选择和组合，最大程度地实现深基坑支护结构的稳妥性。一般的深基坑支护结构有水泥土挡墙结构、护坡桩与板墙结构和边坡稳定结构。水泥土挡墙结构一般是不加设支撑的，它依靠自身重量和抗变形能力来保护基坑坑壁，而在特殊的情况下，通过采取一系列措施也可以在其局部设置支撑；护坡桩与板墙结构的组成部分包括围护墙、土层锚杆和防渗帷幕；边坡稳定结构包括土钉墙和喷灌支护结构，土钉墙的组成部分有密集的土钉群，喷射的混凝土面层和加固了的原位土体。 深基坑支护结构的设计与施工 深基坑支护结构的设计与施工是密切相关的，整个工程的完成需要两者进行合作配合，其中，设计对施工具有指导意义，而施工又可以不断去完善设计。以唐山市金融中心项目为例，该项目是由唐山市通城房地产开发有限公司筹建的，双塔楼层高23层，高度为99.9米；裙房层高5层，高度为23米；地下为三层建筑。其基坑呈梯形
结构，南北长约150米，东西宽约140米，基坑深14.6-16.0米，土方约20万立方米。基坑支护结构采用土钉墙和护坡桩联合护坡，其中土钉墙面积约6209.4m2，护坡桩约882.84m3。 土钉墙边坡支护的设计与施工 土钉墙边坡支护的设计。面板采用的是直径为6.5mm，板宽和板高分别为300mm的单层钢筋网，而对于外网设置来说则采用的是直径为14mm，间距为1500mm的纵横双向拉长筋。之后对土钉尾部的钢筋进行焊接处理。利用水泥、砂子和碎石的初配比1:2.2:0.5的混凝土对其进行喷射，其中最大碎石的径长要求不超过12mm，喷射的混凝土要满足c20的强度要求和100mm的厚度要求。在进行混凝土喷射的过程中，需要对混凝土喷射机的压力值进行限定，最好保证在0.3-0.4MP范围内。最后要在坡顶处设置排水设施，例如设置排水沟或者泛边，泛边要求和坡面的混凝土相连接，且宽度至少达到1.0m。 施工中，做土钉墙边坡支护的方法。（1）进行修坡处理。修坡过程需要通过挖掘机来实现，在挖掘机进行开挖作业时，不仅需要按照施工方案和要求实现支护坡的开挖，同时在开挖完毕后，还需人工进行修坡处理，修过的边坡要实现立面角为71.6度。（2）编扎钢筋网。编扎钢筋网要严格按设计布网的尺寸，单层钢筋网片为准6.5@ 300×300，网外设置为Φ14@1500纵横向拉筋，在制作坡面网钢筋前就应该将网面内的钢筋一一拉直，在网面的交接网点采取绑丝扎牢或焊接的方式进行固定。同时在坡面网内的各个钢筋体、斜拉筋和钢
浅谈双排灌注桩深基坑支护结构计算
浅谈双排灌注桩深基坑支护结构计算 摘要：深基坑双排灌注桩支护是在单排悬臂桩支护技术基础上新开发的一项技术。它仍属于悬臂式支护结构类型。工程实践证明：在稳定性较好的一般粘性土和砂土层中采用这种支护型式，与单排悬臂桩相比具有刚度大、位移小、支护高度大、节约投资等特点。 关键词：基坑支护；土压力；内力计算 0前言 单排悬臂桩支护已有较成熟的设计计算方法，而双排桩支护结构的设计计算则还处于研讨中，本文中依据作者近年来的工程施工设计实践经验，提出一套设计分析方法，供类似工程参考。 1 双排桩支护的受力特性 双排桩支护型式简单，前后排桩按一定排距布置成三角形或矩形平面，桩顶用现浇钢筋混凝土连梁或板连接起来，形成桩脚嵌固的刚架型式。它虽属于悬臂支护型式，但受力机理与单排悬臂桩有本质的区别。即桩间土对双排桩有土压力作用，而且作用力的大小与桩的排距大小有关，故双排桩支护结构可看成前后排桩都受到大小不等土压力作用的平面刚架。把土视为弹性体，并取矩形平面单元，把桩视为梁单元，利用有限元法分析得后排桩失去挡土作用的距离b max 为： 式中：h—桩的挡土高度；t—桩的理论埋深；μ—土 的波松比，μ≤0.5； 偏保守地取μ=0.5，t=0.2h代入式(1)得：b max≈1.6 h；同理，经分析得：后排桩受力超过前排桩的临界点满足： 因此，可将双排桩土压力分布大致分为三种情况： (1)当b ≤.125h时，后排桩承受全部土压力，前排桩通过横梁受到桩顶推力；双排桩土压力分布如图1(a)；按库仑强度理论，图1中滑楔与水平面夹角为45°+ 。 (2)当1.6h>b>0.125h时，前、后排桩同时受到土压力作用，横梁可能受
基坑支护设计计算——土压力.
基坑支护设计计算 1基坑支护设计的主要内容 2设计计算 根据地质条件的土层参数如图所示，根据设计要求，基坑开挖深度暂定为9m,按规范设定桩长为16.8m ，桩直径设定为0.8m ，嵌固深度站定为7.8m,插入全风化岩3.0m 。 2.1水平荷载的计算 按照超载作用下水土压力计算的方法，根据朗肯土压力计算理论计算土的侧向压力，计算时不考虑支护桩与土体的摩擦作用。地下水以上的土体不考虑水的作用，地下水以下的土层根据土层的性质差异需考虑地下水的作用。 土层水平荷载计算依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99 1.计算依据和计算公式 主动土压力系数：) 2 45(tan 2i ai K ?-=ο 被动土压力系数：) 2 45(tan 2i pi K ?+?= (1)支护结构水平荷载标准值e ajk 按下列规定计算： 1）对于碎石土及沙土： a)当计算点深度位于地下水位以上时： ai ik ai ajk ajk K C K e 2-=σ b)当计算点深度位于地下水位以下时： w ai wa wa j wa j ai ik ai ajk ajk K h m h z K C K e γησ])()[(2---+-= 式中ai K —第i 层土的主动土压力系数；
ajk σ—作用于深度z j 处的竖向应力标准值； C ik —三轴实验确定的第i 层土固结不排水（快）剪粘聚 力标准值； z j —计算点深度； m j —计算参数,当h z j π时，取z j ,当h z j ≥时，取h ； h wa —基坑外侧水位深度； wa η—计算系数，当h h wa ≤时，取1，当h h wa φ时，取零； w γ—水的重度。 2）对于粉土及粘性土： ai ik ai ajk ajk K C K e 2-=σ （2）基坑外侧竖向应力标准值ajk σ按下列规定计算： ok rk ajk σσσ+= （3）计算点深度z j 处自重应力竖向应力rk σ 1）计算点位于基坑开挖面以上时： j mj rk z γσ= 式中mj γ—深度z j 以上土的加权平均天然重度。 2）计算点位于基坑开挖面以上时： h mh rk γσ= 式中mh γ—开挖面以上土的加权平均天然重度。 （4）第i 层土的主动土压力系数K ai 应按下式计算 )245(tan 2ik ai K ?- =ο 式中ik ?—三轴实验确定的第i 层土固结不排水（快）剪摩擦角标准值。
基坑支护结构设计(全套图纸CAD)
第一章设计方案综合说明 1.1 概述 1.1.1 工程概况 拟建南京新城科技园 B 地块深基坑位于河西香山路和嘉陵江东街交会处 东南隅，北侧为规四路（隔马路为A地块基坑），东侧为青石路。B地块±0. 00m 相当于绝对标高+7.40m。基坑挖深为 6.1 ～8.0m。拟建场地属Ⅱ级复杂场地。 2，包括 3 幢地上建筑和一层地下室。建筑物采用 该基坑用地面积约20000 m 框架结构，最大单柱荷载标准值为23000KN，拟采用钻孔灌注桩基础设计方案。 有关拟建物层数、结构型式、柱网和室内外地坪设计标高具体见表 1.1 。 表1.1 栋号建筑物层数 结构型 式 室内地坪 设计标高 （m） 室外地坪 设计标高 （m） 01 办公楼19 框架结 构 7.3 7.0-7.2 02 国家实验 室 1、10、11 框架结 构 7.3 7.0-7.2 03 会议楼、 商务楼 2、18 框架结 构 7.5 7.2 南、北地下 室 -1 框架~抗 震墙结 构 04 1.9 7.0-7.2 注：表 1.1 内建筑物室内外地坪设计标高系吴淞高程。 本工程重要性等级为二级，抗震设防类别为丙类。根据该工程重要性等级、场地复杂程度和地基复杂程度，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）3.1 节，划分该工程岩土工程勘察等级为乙级。 1.1.2 基坑周边环境条件 基坑四面均为马路，下设通讯电缆、煤气管线等设施。北侧隔马路为基坑（A地块）
第一章设计方案综合说明 1.1.3 工程水文地质条件 拟建场地地形总体较为平坦，地面高程在 4.87~8.78m（吴淞高程系）之间。对照场地地形图看，场内原有沟塘已被填埋整平。场地地貌单元属长江 漫滩。 在基坑支护影响范围内，自上而下有下列土层： ①~1 杂填土：杂色，松散，由粉质粘土混碎砖、碎石和砼块等建筑垃圾 填积，其中2.7~4.5m 填料为粉细砂，填龄不足 2 年。层厚0.3~4.9m； ①~2 素填土：黄灰~灰色，可~软塑，由粉质粘土、粘土混少量碎砖石填积，含少量腐植物，填龄在10 年以上。埋深0.8~5.3m，层厚0.2~2.6m； ①~2a 淤泥、淤泥质填土：黑灰色，流塑，含腐植物，分布于暗塘底部， 填龄不足10年。埋深0.2~2.9m，层厚0.6~4.0m； ②~1 粉质粘土、粘土：灰黄色~灰色，软~可塑，切面有光泽，韧性、干 强度较高。埋深0.3~4.7m，层厚0.3~2.1m； ②~2 淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，含腐植物，夹薄层粉土，切面稍有 光泽，韧性、干强度中等。埋深 1.1~6.2m，层厚11.2~12.4m； ②~2a 粉质粘土与粉土互层：灰色，粉质粘土为流塑，粉土呈稍密，局 部为流塑淤泥质粉质粘土，具水平层理。切面光泽反应弱，摇震反应中等， 韧性、干强度低。埋深 1.6~5.7m，层厚0.4~3.3m； ②~3粉质粘土、淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，夹薄层（局部为层状） 粉土、粉砂，具水平层理。切面稍有光泽，有轻微摇震出水反应，韧性、干 强度中等偏低。埋深10.5~15.6m，层厚1.2~7.7m； ②~4粉质粘土、淤泥质粉质粘土夹粉土、粉砂：灰色，粉质粘土、淤泥 质粉质粘土为流塑，粉土、粉砂为稍~中密，局部为互层状，具水平层理。光泽反应弱，摇震反应中等，韧性、干强度较低。埋深14.2~21.5m，层厚1.2~8.8m； ②~5 粉细砂：青灰~灰色，中密，砂颗粒成分以石英质为主，含少量腐 植物及云母碎片。埋深20.0~25.6m，层厚10.3~12.3m； ②~5a 粉质粘土、淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，切面稍有光泽，韧性、 干强度中等。呈透镜体状分布于②~5 层中。埋深23.6~25.0m，层厚0.4~0.5m； ②~6细砂：青灰色，密实，局部为粉砂，砂颗粒成分以石英质为主，含 云母碎片。层底部局部地段含少量卵砾石。埋深29.2~33.5m，层厚14.2~22.1m； ②~6a淤泥质粉质粘土、粉质粘土，灰色，流~ 软塑，切面稍有光泽，韧性、干强度中等。呈透镜体状分布于②~6 层中。埋深35.9~45.5m，层厚 0.3~1.4m。 ⑤~1 强风化泥岩、泥质粉砂岩：棕红~棕褐色，风化强烈，呈土状，遇水极易软化，属极软岩，岩体基质本量等级分类属Ⅴ级。埋深47.0~52.3m，层厚0.6~5.8m。 ⑤~2 中风化粉砂质泥岩、泥质粉砂岩：紫红~棕褐色，泥质胶结，夹层状泥岩，属极软岩~软岩，岩体较为完整，有少量裂隙发育，充填有石膏，遇水易软化，岩体基本质量等级分类属Ⅴ级。埋深48.0~57.9m，未钻穿。 ⑤~2a 中风化泥质粉砂岩、细砂岩：紫红~棕褐色，泥质胶结，属软岩~ 较软岩，岩体较为完整，有少量裂隙发育，基本质量等级分类属Ⅳ级。该层 呈透镜体状分布于⑤~2 层中。埋深52.5~59.5m，层厚0.3~0.4m。 2
深基坑支护结构设计与施工
深基坑支护结构设计与施工 本文结合某深基坑支护结构工程实例，简要地分析和探讨了深基坑支护结构的设计与施工措施。 标签深基坑；支护结构；设计；施工 一、工程概况 某商业综合用房工程位于该市南侧，地理位置优越，交通便利。基坑长77.85米，基坑宽度为38.74米，整个基坑落地面积为2700㎡左右，基坑形状基本规则，基坑开挖深度-6.250～-10.65米（坑中坑）。因此，如何加强该工程深基坑支护的设计与施工管理，并为今后我国深基坑工程提供借鉴与指导，是一项亟待研究解决的问题。 二、深基坑支护结构设计 2.1 基坑围护结构做法（SMW工法） 1）三轴水泥搅拌帷幕的止水性能是本基坑成败的关键，必须切实做好。本工程要求施工机具采用日本进口的搅拌头。 2）本工程止水帷幕采用Φ850@600三轴水泥搅拌桩，水泥搅拌桩采用全断面套打法施工。 3）水泥搅拌桩采用P42.5级硅酸盐水泥，水泥掺量为20%，水灰比1.5-1.8，水泥应干燥，无结块，水泥内掺1.5%生石膏和0.15%SN201-A型固化剂；拌制后的水泥浆液因故搁置2h以上的，应做废浆处理。 4）水泥搅拌桩28d无侧限抗压强度不低于0.8MPa，成桩过程中应控制钻具下沉及提升速度，并保持匀速下沉与匀速提升，避免形成孔内负压。一般下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于1.5m/min；桩体施工应保持连续性，相邻桩施工间隔不得超过12h，如因特殊原因不能避免，应标记在案，并采取补强措施。施工过程中必须对基坑周边沉降及水平位移进行监测，根据监测资料合理控制搅拌头的压入阻力、注浆速度及注浆压力。 5）搅拌桩成桩应均匀、持续、无颈缩和断层，严禁在提升喷浆过程中断浆，特殊情况造成断浆应重新成桩施工。水泥搅拌桩和内插型钢垂直偏差不大于1/200，插入前须在型钢表面涂抹减摩剂，搅拌桩制作后应立即插入型钢，一般间隔不应超过1h，型钢定位误差不大于30㎜，底部标高误差不大于20㎝，垂直度偏差不大于1%。 6）内插型钢采用Q235B，采用整材，接头采用坡口焊接等强度焊接，焊缝
最新基坑设计计算9453090
基坑设计计算9453090
前言 基坑支护工程伴随着现代建筑事业的告诉发展，其越来越重要。现代城市建筑物中，尤其是高层和超高层建筑中往往伴随有很大的基坑，故在修筑过程中需要设计支护方案对其支护。 在本设计支护过程中，主要涉及到软土地区的基坑支护形式和防水、降水方案。本基坑支护的两个主要方案有：排桩加内撑、地下连续墙加内撑。在本基坑支护内力计算中采用的方法主要有等值梁法和山肩帮男法。另外，支撑主要采用钢支撑。降水采用电渗法加喷射井点进行降水。在支护结构设计中，我们还要对支护结构进行抗隆起，抗渗验算。另外，在开挖过程中时时对基坑边缘和基坑周围的建筑物进行观察，以防止其过大变形。支护结构设计中最突出的为结构内力计算、配筋、基坑的稳定性验算、内撑的设计。熟悉了常见的内力计算方法及南方软土地区常见的支护形式，了解了各种各样的基坑支护形式
本基坑支护深度10m，周围环境较复杂。我们选取排桩加内撑和地下连续墙加内撑两种不同的支护型式。其中，排桩内力计算我们采用等值梁法进行计算。地下连续墙采用山肩邦男法进行内力计算。在等值梁法进行计算时，我们将内撑简化为铰支座,使其变成一个一次超静定结构，然后计算出内力并进行配筋。山肩邦男法进行计算时，采用分层开挖的方式。在第一次开挖后，根据力矩平衡、内力平衡计算，得出第一道内撑所受的力和墙体所受到的弯矩。这样依次直至最后一次开挖,得出墙体所受的最大弯矩与内撑所受到的力。内力计算完成后对基坑进行抗隆起、抗渗稳定性验算。在最后，对基坑采用理正软件进行复核计算结果。
The Foundation Supporting’s depth is 10m, the surrounding environment is complex. We select two different types that are piles adding the support and underground continuous wall adding the support . We use the Equivalent Beam method to calculate the pile internal forces. But we use the Shanjianbangnan method to calculate the underground continuo us wall’s internal forces.We simplify the internal supports into hinged supports and calculate by the equivalent beam method. we turn out to be a statically indeterminate structure,we can calculate the internal forces and reinforcement. When we calculate by the Shanjianbangnan method, we make slicing excavation. After the first excavation, the first wall’s force and bending moments that the wall will be calculated by torque balance and internal forces balance calculations. We get the biggest bending moment and the biggest force until the last excavation by upper step one by one. After the completion of the internal force calculation ,anti-uplift and the impermeability stability checking should be taken. In the end, we verify the correctness of the results for excavation by using Lizheng software.
基坑支护结构设计
基坑土层力学参数 层号土层名称层厚(m)重度(kN/m3) 浮重度 (kN/m3)粘聚力 (kPa) 内摩擦角 (°) m值 1杂填土——2 粉质黏 土 ——3 粉质黏 土 ——4 粉质黏 土 ——5 粉质黏 土 ——6 粉质黏 土 7粉质黏
土 8中砂——9粗砂——10砾砂——11粗砂—— 基坑存在的超载表超载位 置类型 超载值 (kPa) 作用深 度(m) 作用宽 度(m) 距坑边 距(m) 形式 长度 (m) A-A’局部荷 载 条形—— 此深基坑工程需要基坑支护结构来保证基坑的安全稳定，各种支护 结构设计均遵循《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)，《混凝 土结构设计规范》(GB 50010-2010)，《钢结构设计规范》(GB 50017-2017)。因此，本文将设计3种支护结构，分别为锚杆支护体系+护坡
桩、地下连续墙、地下连续墙+锚杆支护体系。 由规程知，设计支护形式需考虑作用在结构上的水平荷载，影响基坑支护的水平荷载有土体、基坑周围的建筑、车辆、施工材料及设备、温度及水等因素。确定荷载需要确定基坑内外土压力，土体在重力作用下会对支护结构产生侧压力，基坑外侧土体作用在支护结构上的力为主动土压力，主动土压力使支护结构变形挤压基坑内侧土体，此时基坑内侧土体土体对支护结构作用的力为被动土压力。土压力计算方法为朗金土压力计算方法，即分别按下式计算： 2,tan 452i a i K ?? ? =?- ?? ? （3-1） ,2ak ak a i p K c σ=- （3-2） 2,tan 452i p i K ?? ? =?+ ?? ? （3-3） ,2pk pk p i p K c σ=+（3-4） 式中：,a i K 、,p i K ——分别表示第i 层土的主动土压力系数与被动土压力系数； i ?、i c ——分别表示第i 层土的内摩擦角（°）与黏聚力 （kPa ）； ak σ、pk σ——分别表示支护结构外侧、内侧计算点的土中竖向
深基坑支护设计与施工要点初探
深基坑支护设计与施工要点初探 摘要：众所周知，建筑工程深基坑支护施工是建设工程当中的重大危险源之一，因此，在建筑工程施工中，深基坑支护施工往往都被作为一项最为重要的安全控制点来进行重点关注，并在其施工全过程中都被予以重点监控。本文结合某深基坑支护结构工程实例，简要地分析和探讨了深基坑支护结构的设计与施工要点。关键词：深基坑；支护结构；设计；施工 一、工程概况 西文经济合作社商业综合用房工程位于杭州市下城区沈家路水印康庭小区南侧，地理位置优越，交通便利。工程结构形式为框架－剪力墙结构，抗震设防烈度为六度。基坑长77.85米，基坑宽度为38.74米，整个基坑落地面积为2700㎡左右，基坑形状基本规则，基坑开挖深度-6.250～-10.65米（坑中坑）。因此，如何加强该工程深基坑支护的设计与施工管理，并为今后我国深基坑工程提供借鉴与指导，是一项亟待研究解决的问题。 二、深基坑支护结构设计 2．1基坑围护结构做法（SMW工法） 1）三轴水泥搅拌帷幕的止水性能是本基坑成败的关键，必须切实做好。本工程要求施工机具采用日本进口的搅拌头。 2）本工程止水帷幕采用Φ850@600三轴水泥搅拌桩，水泥搅拌桩采用全断面套打法施工。 3）水泥搅拌桩采用P42.5级硅酸盐水泥，水泥掺量为20%，水灰比1.5-1.8，水泥应干燥，无结块，水泥内掺1.5%生石膏和0.15%SN201-A型固化剂；拌制后的水泥浆液因故搁置2h以上的，应做废浆处理。 4）水泥搅拌桩28d无侧限抗压强度不低于0.8MPa，成桩过程中应控制钻具下沉及提升速度，并保持匀速下沉与匀速提升，避免形成孔内负压。一般下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于1.5m/min；桩体施工应保持连续性，相邻桩施工间隔不得超过12h，如因特殊原因不能避免，应标记在案，并采取补强措施。施工过程中必须对基坑周边沉降及水平位移进行监测，根据监测资料合理控制搅拌头的压入阻力、注浆速度及注浆压力。 5）搅拌桩成桩应均匀、持续、无颈缩和断层，严禁在提升喷浆过程中断浆，
某综合楼深基坑支护设计(手算)
某综合楼深基坑支护设计 一、工程概况 1.环境条件概况 某综合楼是集购物、商住、办公于一体的综合性建筑，建筑面积70000m2。工程占地面积144×40m2。上部结构由三幢19~20层的塔楼组成，最大高度达81.5m，其中1号、2号楼带三层裙楼，三幢楼的裙房连在一起。塔楼群房采用框架剪力墙结构，钻孔灌注桩箱形基础，设两层地下室，挖深为8.9m，电梯井局部挖深达11.6m。该建筑物西侧剧长宁街仅5m，且在路面下埋有电缆线、煤气管道、自来水管道及污水管道等市政公用设施。南边是新华联施工现场，其围墙局开挖最小距离为4m，青春小区土方开挖时，新华联施工现场正处于打钻孔灌注桩阶段。东侧大部分为一片已完成拆迁的空地，其中有一幢友谊服装厂的四层厂房，间距约13m，北侧距长庆街约12m。 该场地为原住宅及厂房等拆除后整平，场地基本平坦。根据地质勘测勘料，地下水位埋藏较浅，平均深度为1.15m，其中上部土层透水性较好。 该场地30m深范围内土层的主要物理力学指标如下： 二、降水设计 根据本地的工程地质水文条件以及周围环境，设计采用喷射井点降水系统。由于上部透水性较好，采用环圈形式布置井点，并配抽水设备。方案为潜水完整井。 1．井点系统布置 井点管呈长方形布置，总管距沉井边缘1.5m。沉井平面尺寸为144×40m2，水力坡度取1/10。 1)井点系统总长度 [（144+1.50*2）+(40+1.50*2)]*2=380m 2)喷射井点管埋深 H=11.6+IL1=11.6+1/10*43/2=13.75m 取喷射井点管长度为14m 3)虑水管长度取L=1.5m ,φ38mm 4)在埋设喷射井点时冲孔直径为600mm，冲孔深度比滤水管深1米. 即：14.50+1.50+1.00=17.00m 井点管与滤水管和孔壁间用粗砂填实作为砂滤层，距地表1.00m处用粘土封实以
深基坑支护设计计算书
嘉荷银座深基坑支护设计计算书 工程概况 嘉荷银座工程，地上17层，地下1层，框架剪力墙结构，地下室为整体筏板基础，深基坑开挖至地下 5.8m，基坑开挖支 护平面如图，工程地质情况如表所示，冬季施工不考虑地下水位的影响。 各土层主要物理，力学指标值 基坑形状如图: 39400 32000 地质情况 根据现场勘察资料，拟建场区地形基本平坦，本工程所涉及的地层从上至下分述如下： 1、杂填土：地表2.7m厚 2、粉质砂土:1.7m厚 3、粘土层：1.4m厚
4、其中地下水位在自然地坪下12n处一CFG桩设计1.计算主动土压力强度： 计算第一层土的土压力强度；层顶处和层底处分别为： 二a。= ' i z tan 2(45 - 1/ 2) 二0 匚ai = i h i tan 2(45 一:i / 2 ) 2 O 0 =i5 .5 2 tan 2(45 - i6 / 2 ) =i7 .6 KPa 第二层土的土压力 强度层顶处和层底处分别为： r仃i h i tan2(45 - 2/2)- 2ctan(45 - 2/2) — 15.5 2 tan 2(45 - 17 .2 /2) - 2 10
tan( 45 - 17 .2 /2) =1 .94 KPa 二 2 =(恂2h2)tan2(45 - 2/2)- 2c?tan(45 - 2/2) = (15.5 2 18.5 3) tan2(45 -17.2/2)-2 10 tan(45 -17.2 /2) 二31.9KPa 第三层土的土压力强度层顶处和层底处分别为： -^(忤2h2)tan2(45 - 3/2) - 2c s tan(45 - 3/2) = (15.5 2 18.5 3) tan2(45 - 21/2)-2 12 tan( 45-21/2) = 24.1KPa 「日3=(巾1 2h2 3h3)tan2(45 - 3/2)- .2. 2c3tan(45 - 3/2) o O -(15.5 2 18.5 3 20.5 3) tan 2(45 - 21 /2)- 2 12 tan(45 - 21 /2) 二53 KPa 计算被动土压力强度： 5 二3h3tan2(45 - 3/2)2c3tan(45 3/2) 二20.5 3 tan2(45 - 21 /2) 2 12 tan(45 21 /2) 二36KPa 二p2 3h d tan 2(45 - 3/2) 2c3 tan( 45 3/2) =20 .5 3 tan 2(45 - 21 /2) 2 12 tan( 45 21 /2) =36 43 .1h d 3.计算嵌固深度： A.基坑底面以下，支护结构设定弯矩零点位置至基坑底面的距h cl
基坑支护结构设计
3.1 设计原则 3.1.1基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计。 3.1.2基坑支护结构极限状态可分为下列两类： 1 承载能力极限状态：对应于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或基坑周边环境破坏； 2 正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已妨碍地下结构施工或影响基坑周边环境的正常使用功能。 3.1.3基坑支护结构设计应根据表3.1.3选用相应的侧壁安全等级及重要性系数。 表3.1.3 基坑侧壁安全等级及重要性系数 安全等级破坏后果Υ0 一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下 1.10 结构施工影响很严重 二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下 1.00 结构施工影响一般 三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下 0.90
结构施工影响不严重 注：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行确定。 3.1.4支护结构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平与竖向变形的影响，对于安全等级为一级和对周边环境变形有限定要求的二级建筑基坑侧壁，应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定支护结构的水平变形限值。 3.1.5 当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础型式等因素，确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时，应对基坑采取保护措施。 3.1.6根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求，基坑支护应按下列规定进行计算和验算。 1 基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算，计算内容应包括： 1) 根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算； 2) 基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算； 3) 当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力计算和稳定性验算。 2 对于安全等级为一级及对支护结构变形有限定的二级建筑基坑侧壁，尚应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。 3 地下水控制验算：
深基坑支护设计计算
一、排桩支护 ----------------------------------------------------------------------[ 基本信息 ]
[ 超载信息 ] [ 土层信息 ] [ 土层参数 ] [ 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:
[ 设计结果 ] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[ 结构计算 ] ----------------------------------------------------------------------各工况： 内力位移包络图：
地表沉降图： ---------------------------------------------------------------------- [ 冠梁选筋结果 ] ----------------------------------------------------------------------
[ 截面计算 ] ---------------------------------------------------------------------- 二、整体稳定验算 ----------------------------------------------------------------------
基坑支护结构设计(全套图纸CAD)
第一章设计方案综合说明 概述 1.1.1 工程概况 拟建南京新城科技园B地块深基坑位于河西香山路和嘉陵江东街交会处东南隅，北侧为规四路（隔马路为A地块基坑），东侧为青石路。B地块±0.00m 相当于绝对标高+7.40m。基坑挖深为～8.0m。拟建场地属Ⅱ级复杂场地。该基坑用地面积约20000 m2，包括3幢地上建筑和一层地下室。建筑物采用框架结构，最大单柱荷载标准值为23000KN，拟采用钻孔灌注桩基础设计方案。 有关拟建物层数、结构型式、柱网和室内外地坪设计标高具体见表。 | 本工程重要性等级为二级，抗震设防类别为丙类。根据该工程重要性等级、场地复杂程度和地基复杂程度，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）节，划分该工程岩土工程勘察等级为乙级。 #
1.1.2 基坑周边环境条件 基坑四面均为马路，下设通讯电缆、煤气管线等设施。北侧隔马路为基坑（A地块） 1.1.3 工程水文地质条件 拟建场地地形总体较为平坦，地面高程在~8.78m（吴淞高程系）之间。对照场地地形图看，场内原有沟塘已被填埋整平。场地地貌单元属长江漫滩。 在基坑支护影响范围内，自上而下有下列土层： ①~1杂填土：杂色，松散，由粉质粘土混碎砖、碎石和砼块等建筑垃圾填积，其中~4.5m填料为粉细砂，填龄不足2年。层厚~4.9m； ①~2素填土：黄灰~灰色，可~软塑，由粉质粘土、粘土混少量碎砖石填积，含少量腐植物，填龄在10年以上。埋深~5.3m，层厚~2.6m； ①~2a淤泥、淤泥质填土：黑灰色，流塑，含腐植物，分布于暗塘底部，填龄不足10年。埋深~2.9m，层厚~4.0m； \ ②~1粉质粘土、粘土：灰黄色~灰色，软~可塑，切面有光泽，韧性、干强度较高。埋深~4.7m，层厚~2.1m； ②~2淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，含腐植物，夹薄层粉土，切面稍有光泽，韧性、干强度中等。埋深~6.2m，层厚~12.4m； ②~2a粉质粘土与粉土互层：灰色，粉质粘土为流塑，粉土呈稍密，局部为流塑淤泥质粉质粘土，具水平层理。切面光泽反应弱，摇震反应中等，韧性、干强度低。埋深~5.7m，层厚~3.3m； ②~3粉质粘土、淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，夹薄层（局部为层状）粉土、粉砂，具水平层理。切面稍有光泽，有轻微摇震出水反应，韧性、干强度中等偏低。埋深~15.6m，层厚~7.7m； ②~4粉质粘土、淤泥质粉质粘土夹粉土、粉砂：灰色，粉质粘土、淤泥质粉质粘土为流塑，粉土、粉砂为稍~中密，局部为互层状，具水平层理。光泽反应弱，摇震反应中等，韧性、干强度较低。埋深~21.5m，层厚~8.8m； ②~5粉细砂：青灰~灰色，中密，砂颗粒成分以石英质为主，含少量腐植物及云母碎片。埋深~25.6m，层厚~12.3m； ②~5a粉质粘土、淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，切面稍有光泽，韧性、干强度中等。呈透镜体状分布于②~5层中。埋深~25.0m，层厚~0.5m； ②~6细砂：青灰色，密实，局部为粉砂，砂颗粒成分以石英质为主，含云母碎片。层底部局部地段含少量卵砾石。埋深~33.5m，层厚~22.1m； · ②~6a淤泥质粉质粘土、粉质粘土，灰色，流~ 软塑，切面稍有光泽，韧性、干强度中等。呈透镜体状分布于②~6层中。埋深~45.5m，层厚~1.4m。 ⑤~1强风化泥岩、泥质粉砂岩：棕红~棕褐色，风化强烈，呈土状，遇水极易软化，属极软岩，岩体基质本量等级分类属Ⅴ级。埋深~52.3m，层厚~5.8m。 ⑤~2中风化粉砂质泥岩、泥质粉砂岩：紫红~棕褐色，泥质胶结，夹层状泥岩，属极软岩~软岩，岩体较为完整，有少量裂隙发育，充填有石膏，遇
基坑支护结构设计
设计原则 基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计。 基坑支护结构极限状态可分为下列两类： 1 承载能力极限状态：对应于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或基坑周边环境破坏； 2 正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已妨碍地下结构施工或影响基坑周边环境的正常使用功能。 基坑支护结构设计应根据表选用相应的侧壁安全等级及重要性系数。 表基坑侧壁安全等级及重要性系数 安全等级破坏后 果Υ0一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下 结构施工影响很严重
二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下 结构施工影响一般 三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下 结构施工影响不严重 注：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行确定。 支护结构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平与竖向变形的影响，对于安全等级为一级和对周边环境变形有限定要求的二级建筑基坑侧壁，应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定支护结构的水平变形限值。 当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础型式等因素，确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时，应对基坑采取保护措施。 根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求，基坑
支护应按下列规定进行计算和验算。 1 基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算，计算内容应包括： 1) 根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算； 2) 基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算； 3) 当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力计算和稳定性验算。 2 对于安全等级为一级及对支护结构变形有限定的二级建筑基坑侧壁，尚应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。 3 地下水控制验算： 1) 抗渗透稳定性验算； 2) 基坑底突涌稳定性验算； 3) 根据支护结构设计要求进行地下水位控制计算。 基坑支护设计内容应包括对支护结构质量检测及施工监控的要求。 当有条件时，基坑应采用局部或全部放坡开挖，放坡坡度应满足坡稳定性要求。
深基坑支护结构设计分析
深基坑支护结构设计分析 近年来建设行业发展的速度较快，建筑施工技术也得以较快的发展起来，深基坑施工作为建筑施工中非常重要的一项工作，其不仅具有复杂性，而且对技术要求也较高。所以需要对深基坑支护结构进行合理设计，确保其工程进度、质量和造价都能达到预期的标准。文中从深基坑支护方案设计要点入手，对深基坑支护结构类型进行了分析，并进一步对深基坑支护结构中技术难点进行了具体阐述。 标签：深基坑支护；设计要点；结构类型；技术难点 1 深基坑支护方案设计要点 在深基坑支护施工中，由于对其影响因素较多，所以需要在设计方案上要进行详细的设计，明确的确定围护结构形式、支撑和锚固系统、地下水控制及深基坑检测等多方面的问题，确保深基坑支护方案的合理性。 1.1 影响深基坑支护方案确定的主要因素 在进行深基坑支护结构设计时，对其方案带来影响的因素较多，不仅需要受到深基坑所处场地的土层及土质物理学性质的影响，同时还会受到周边管线及临近建筑物的影响，地下水的分布及水位的高也会对深基坑支护方案的设计带来一定的影响，另外还要在方案设计时充分的考虑到深基坑的形状、主建筑物的位置、基坑深度、造价、工期及施工难度等多方面的因素，一旦在方案设计时考虑不周全，则极易给工程施工带来较大的影响。 1.2 深基坑工程总体方案主要有顺作法、逆作法、顺逆结合法 在深基坑工程施工中，顺作法是较为传统的施工方法，而且其施工工艺也较为成熟，支护结构和主体结构也较为独立，施工具有较好的便捷性。而逆作法是近几年才开始应用的施工方法，其主要以地下室楼层梁板作为支撑，其支护结构和主体结构处于结合的状态，施工难度较大，但经济性较好。目前在一些施工中，通常会将顺作法和逆作法有效的结合起来，利用中心位置顺作，而周边逆作的方式，充分的发挥这两种施工方法的优点，对推动深基坑支护技术的发展起到了积极的作用。 目前在深基坑工程施工时，通常利用排桩和地下连续墙来作为围护结构，这两种围护结构都处具自身的优势。排桩多以混凝土灌注桩为主，不仅施工简单，而且能够灵活进行布置，成本较低。地下连续墙具有较好的整体性，防水性能也较好，但由于其工艺复杂，入岩难度较大，工程造价一直居高不下。 另外就是深基坑的锚固系统，经常使用内支撑和锚杆来进行施工，内支撑虽然能够起到有效抑制变形的作用，而且也不需要侵入周边的地下空间，但在施工
某深基坑支护设计计算书
深基坑支护设计 3 设计单位：X X X 设计院 设计人：X X X 设计时间：2014-03-31 10:21:53 ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 ---------------------------------------------------------------------- ] 基本信息[ ----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- ] 附加水平力信息[ ---------------------------------------------------------------------- 是否参与是否参与作用深度水平作用类型水平力值力整体稳定序号(kN)(m)倾覆稳定 ---------------------------------------------------------------------- ]