土压力计算

本工程场地平坦，经过与类似工程的比较，土体上部底面超载20kPa；假定支护墙面垂直光滑，故采用郎肯土压力理论计算,计算土压力时首先要确定土压力系数，主动土压力系数和被土压力系数的计算分式分别如下[2]：
主动土压力系数：
o 2a tan (45/2)K ϕ=- 被动土压力系数：
2p (tan 45/2)K ϕ=︒+ 其中：
a K ——主动土压力系数； p K ——被动土压力系数；
ϕ——土的摩擦角。

()12210111011222222
218tan 45tan
450.756
2220
20.756202015.12
2200 1.50.75620
15.1210tan 45tan 450.704
222K kPa
P K c kPa P K z c kPa
K P K z c ϕσσγϕγ︒⎛⎫⎛
⎫=︒-=︒-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭==-=⨯-⨯==-=+⨯⨯-⨯=︒⎛⎫⎛
⎫=︒-=︒-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
=-()()()222
3223
331332
200.70421511.09
2200 1.5
00.60.704215
11.0921.5tan 45tan 450.463
222200 1.500.60.463211 5.722kPa
P K z c kPa
K P K z c kPa P K z γϕγγ+⨯-⨯=-=-=+⨯+⨯⨯-⨯=-︒⎛⎫⎛
⎫=︒-=︒-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
=-=+⨯+⨯⨯-⨯-=-4224441442223.082118.09825tan 45tan 450.406
22249.850.406227.514.796288.610.406227.50.94c kPa
K P K z c kPa P K z c kPa
ϕγγ=-⨯=︒⎛⎫⎛
⎫=︒-=︒-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
=-=⨯-⨯=-=-=⨯-⨯=
5225551552622666130tan 45tan 450.333
22288.610.3332029.507288.610.5142029.5079tan 45tan 450.729
22288.6K P K z c kPa P K z c kPa
K P K z c ϕγγϕγ︒⎛⎫⎛
⎫=︒-=︒-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭=-=⨯-⨯==-=⨯-⨯⨯=︒⎛⎫⎛
⎫=︒-=︒-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭=-
=662722777177210.72923013.352146.030.72923055.2112tan 45tan 450.656
222146.030.65623539.1652192.720.656235
kPa P K z c kPa
K P K z c kPa P K z c γϕγγ⨯-⨯==-=⨯-⨯=︒⎛⎫⎛
⎫=︒-=︒-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭=-=⨯-⨯⨯==-=⨯-⨯69.794kPa
=
828881882929991992tan 450.583
22192.720.58323558.8752252.420.58323593.68tan 450.295
22252.420.2952074.46K P K z c kPa P K z c kPa
K P K z c kPa P K ϕγγϕγγ⎛
⎫=︒-= ⎪⎝
⎭=-=⨯-⨯⨯==-=⨯-⨯⨯=⎛
⎫=︒-= ⎪⎝
⎭=-=⨯-⨯⨯=
=102101010110102112112252.420.2952074.46tan 450.361
22252.420.361229.855.3042820.820.361229.8260tan 450.472
2z c kPa
K P K z c kPa P K z c kPa
K ϕγγϕ-=⨯-⨯⨯=⎛
⎫=︒-= ⎪⎝⎭
=-=⨯-⨯==-=⨯-⨯=⎛
⎫=︒-= ⎪⎝
⎭1111111112122121212111222820.820.472253.5313.91821238.720.472253.5511.167tan 450.523
221238.720.523263556.752P K z c kPa P K z c kPa
K P K z c kPa P K γγϕγ=-=⨯-⨯⨯==-=⨯-⨯=⎛
⎫=︒-= ⎪⎝
⎭=-=⨯-⨯=
=213213131311313221581.820.5232631327.063tan 450.361
221581.820.361229.8535.21722150.220.361229.81275.962z c kPa
K P K z c kPa P K z c kPa γϕγγ-=⨯-⨯=⎛
⎫=︒-= ⎪⎝⎭
=-=⨯-⨯⨯==-=⨯-⨯=
被动土压力
,2,2tan 452a i pk i p i P K z c K γϕ=+⎛
⎫=︒+ ⎪
⎝
⎭
()(),—kPa ()pk p i i i P i K i c i kPa ϕ︒式中：
支护结构内侧，第层土中计算点的被动土压力强度标准值；
—第层土的被动土压力系数；
、—第层土的粘聚力、内摩擦角；
8228881882922999199221015.25tan 45tan 45 1.7138
222421.912524.22733tan 45tan 45 3.392
222856.22856.2tan 45K P K z c kPa P K z c kPa
K P K z c kPa P K z c kPa
K ϕγγϕγγ︒⎛⎫⎛
⎫=︒+=︒+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+==+=︒⎛⎫⎛
⎫=︒+=︒+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+==+==
︒1021010110102112211111111111228tan 45 2.7698222798.3222372.6821tan 45tan 45 2.1172221893.3622778.05P K z c kPa
P K z c kPa
K P K z c kPa P K z c kPa
K ϕγγϕγγ︒⎛⎫⎛⎫+=︒+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+==+=︒⎛⎫⎛⎫=︒+=︒+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+==+
=12221212121121221322131313113
13218.25tan 45tan 45 1.91192222542.5323198.5028tan 45tan 45 2.76982224480.502P K z c kPa P K z c kPa
K P K z c kPa P K z c ϕγγϕγγ︒⎛⎫⎛⎫=︒+=︒+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+==+=︒⎛⎫⎛⎫=︒+=︒+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+==+6054.85kPa
=
深基坑支护技术及类型
支护技术按功能分常用的有以下一些：
1、挡土系统：常用的有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙。

其功能是形成支护排桩或支护挡土墙阻挡坑外土压力。

2、挡水系统：常用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。

其功能是阻挡抗外渗水。

3、支撑系统：常用的有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢
与钢筋混凝土组合支撑。

其功能是支承围护结构侧力与限制围护结构位移。

目前国内采用的支护类型主要有以下几种：
参考建筑基坑支护技术规程支护结构可根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件，按表选用排桩、地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙、土钉墙、原状土放坡或采用上述型式的组合。

由于本设计基坑深度大，所以不宜使用土钉墙和重力式挡土墙，而且考虑到对变形要求高，宜采用钻孔灌注桩加内支撑结构或者地下连续墙结构。

参数加权平均数
由于各土层物理力学参数相差不大，故采用加权平均法计算土压力，各加权平均参数计算为：
平均容重：
∑∑=i
i i h h γγ
迎土区：
∑∑=i
i
i h
h φφ 53.18= ∑∑=i
i
i h
h c c kPa 63.25=
（2）土压力计算 土压力系数： 主动土压力系数：
517.0)2
45(2=-=φ
tg K a
719.0=a K
被动土压力系数：
93.1)2
45(2=+=φ
tg K p
39.1=p K
主动土压力：
地面均布超载： kpa q 20=； 墙顶：m h 0=
Ka C Ka h q e a 2)(0-+=γ719.063.252517.0)07.1420(⨯⨯-⨯⨯+=
051.26<-=kPa
取 kpa e a 00=
坑底：m h 15=
Ka C Ka h q e aj 2)(-+=γ719.063.252517.0)157.1420(⨯⨯-⨯⨯+=
kpa 482.87=
被动土压力：
Kp C e p 20=39.163.252⨯⨯=kpa 25.71=
稳定性分析
基坑的整体稳定性验算
采用圆弧滑动法验算支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性，应该注意支护结构一般有内支撑或外土锚拉结构，墙面垂直的特点。

不同于边坡稳定验算的圆弧滑动，滑动面的圆心一般在挡土上方，基坑内侧附近。

通过试算稳定最危险的滑动面和最小安全系数。

考虑支撑作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此对支护结构，当设置多道支撑时可不做基
坑的整体稳定性验算。

基坑的抗隆起稳定验算
采用同时考虑ϕ,c 值的抗隆起法，以求得地下墙的入土深度。

（基坑工程手册P130）
基本假定：将墙底面作为求极限承载力的基准面，滑移线形状见计算简图，参照Prandtl 的地基承载力公式。

不考虑基坑尺寸的影响。

计算分析简图：
q
5.1 计算分析简图
q D H cN DN K c
+++=)(1q 2γγ
式中：
D ——桩入土深度（m ）；
H ——基坑开挖深度（m ）；
21,γγ——桩外侧及坑底土体重度（kN/3m ）；
q ——底面超载（kN/3m ）；
q c N N ,——地基承载力的系数。

用Prandtl 公式，q c N N ,分别为：
⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧-=+=ϕϕϕπtg N N e tg N q
c
tg q )1()245(0
2
用本法验算抗隆起安全系数时，要求20.1~10.1≥s K ，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部)。

计算过程：
m H 15= m D 415.8= kPa C 63.25= 053.18=ϕ
53.1802)2
53.1845(tg q e
tg N π+
= 52.5= 0
53
.181tg N N q c -=
499.13=
用本法验算抗隆起安全系数时，由于图5.1中AB 面上的抗剪强度抵抗隆起作用，假定墙体外侧及坑底土体重kPa 3021==γγ。

解得2.1~1.1407.2>=K 满足要求。

实践证明，本法基本上可适用于各类土质条件。

本工程地质条件较为均匀，但开挖深度较深，为了减少支护桩的弯矩可以设置多层支撑。

在进行结构内力计算时，按照分段等值梁法来计算挡土结构的弯矩和支撑力，并计算出桩墙的入土深度。

分段等值梁法即对每一段开挖，将该段桩的上部支点和插入段土压力零点之间的桩作为简支梁进行计算，上一次算出的支点假定不变，作为外力计算下一段梁中的支点反力。

这种方法考虑了施工时的实际情况。

4.2 结构内力计算及配筋
4.2.1 土压力计算
（1）确定临界深度0z ，由02)(0=-+=a a k c k rz q e 得：
m rK qK K c z a
a
a 89.520=-=
（4.1）
（2） 各支点及坑底处的土压力：
O 点： a a ao K C K rh q e 2)(-+= 648.04.33242.020⨯⨯-⨯= kpa 886.34-=
A 点： a a aA K C K rh q e 2)(-+=
648.04.33242.0)11.1820(⨯⨯-⨯⨯+= kpa 284.27-=
B 点： a a aB K
C K rh q e 2)(-+=
648.04.33242.0)41.1820(⨯⨯-⨯⨯+= kpa 96.3-=
C 点： a a aC K C K rh q e 2)(-+=
648.04.33242.0)5.101.1820(⨯⨯-⨯⨯+=
kpa 935.44=
D 点： a a aD K C K rh q e 2)(-+=
648.04.33242.0)8.131.1820(⨯⨯-⨯⨯+=kpa 021.70=
E 点： a a aE K C K rh q e 2)(-+=
648.04.33242.0)4.171.1820(⨯⨯-⨯⨯+=
kpa 388.97=
（3）土力零点
土压力零点距离基坑底的距离，可根据净土压力零点处桩前被动土压力强度与桩后主动土压力强度相等的关系求得。

a m aD p m uK r e uK r += (4.2) m K K r e u a P aD 86.2)
42.0380.2(4.17388.97)(=-⨯=-=
(4.3)
（4）基坑支护简图
基坑支护结构简图如图4-1所示，将点O 近似看作为弯矩0点，看做地下支点无弯矩。

图4.1 基坑支护结构计算简图
先将基坑支护图画成为一连续梁，其荷载为水土压力及地面荷载，如图4.2所示：
O
97.388
图4.2 连续梁结构计算简图
4.2.2 用等值梁法计算弯矩
等值梁法的基本思想：找到基坑底面下连续墙弯矩为零的某一点，以该点假想为一个铰，以假想较为板桩入土面点。

一旦假想较的位置确定，即可将梁划分为两段，上段相当于多跨连续梁，下段为一次超定静梁。

(1) 分段计算固端弯矩
1）连续梁AO 段悬臂部分弯矩，计算简图如4.3所示：
30
122'2l q ql M AO
--=
()()[]30
1284.27886.34121284.272
2
⨯----⨯--
=
m kN ⋅-=0.2
20
122'2l q ql M OA
+= ()()[]20
1284.27886.3412
1284.272
2
⨯---+⨯-=
m kN ⋅-=654.2
-34.886
O
图4.3 AB 段计算简图
2）连续墙AB 段弯矩，计算简图如4.4所示：
30
122'2l q ql M BA
--=
()()[]30
396.3284.2712
396.32
2
⨯----⨯--
=
m kN ⋅=4
20
122'2l q ql M AB
+= ()()[]20
3
96.3284.2712
396.32
2
⨯---+⨯-=
m kN ⋅-=466.13
A
图4.4 AB 段计算简图 3） 连续墙BC 段弯矩，计算简图如4.5所示：
m kN M CB ⋅=⨯⨯⨯⨯=16.15961.43
1
2161.4935.44
B
图4.5 BC 段计算简图 4）连续墙CD 段弯矩，计算简图如4.6所示：
2
1582'2CB DC
M l q ql M -+= ()2
16
.159153.3935.44021.7083.3935.4422-⨯-+⨯=
m kN ⋅-=2.0
3.3m
159.16
44.935
70.021
D
C
图4.6 CD 段计算简图
5）连续墙DEG 段弯矩，计算简图如4.7所示，其中G 点为零弯矩点：
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯--⎪⎭⎫ ⎝⎛--=2
32222215316512982428l b b q l a l a a q l a a q M DG
⎥⎦
⎤⎢⎣⎡
⨯+⨯-⨯-
-⨯-=22
22)46.66.3(51246.66.398246.3367.27)46.66.32(86.3021.70 ⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡⨯-⨯-
2)46.686.2(531686.2388.97 962.40128.5581.314+--= m kN ⋅-=976.328
图4.7 DEG 段计算简图 （2）弯矩分配
计算固端弯矩不平衡，需用弯矩分配法平衡支点A 、B 弯矩。

分配系数A 点：
0=AO μ 1=AB μ
B 点：
685.05.635
.6=+=
BA μ 315.05.633
=+=BC μ
C 点：
337.05.63.33
.3=+=CB μ
663.05
.63.35
.6=+=CD μ
D 点（远端固定时为i 4，远端铰支时为i 3）：
592.06
.3133.3143.314=⨯+⨯⨯=DC μ
408.06
.3133.3146
.313=⨯+⨯
⨯
=
DG μ
通过力矩分配，得到各支点的弯矩为：
m kN M A ⋅=06.4 m kN M B ⋅=38.74 m kN M C ⋅=50 m kN M D ⋅=05.207 0=
G M
图4.8 弯矩、剪力图
（3）支座反力和轴力计算：
根据《基坑工程》（2008，4，1，哈尔滨工业大学出版社）有： OA 段梁：
kN R 0.91
06
.4132
284.27121A =+⨯⨯⨯⨯=' BC 段梁：
2
.443
.7706.432
.422.4)18.134.53(22.42.418.13--⨯⨯-+⨯⨯=''B
R kN 4.36= kN R R R B B
B 4.45=''+'= 2
.443.7706.42.432
22.4)18.134.53(22.42.418.13C
++⨯⨯⨯-+⨯⨯='R
kN 37.103= CD 段梁：
5
.35043.7735
.325.3)4.5369.87(25.35.34.53C
--⨯⨯-+⨯⨯=''R
kN 04.77=
kN R R R C C
C 41.180=''+'= 5
.35043.775.332
25.3)4.5369.87(25.35.34.53++⨯⨯⨯-+⨯⨯='D
R
kN 6.253=
E O 段梁O (点弯矩为零）：
+⎪⎭
⎫
⎝⎛+⨯⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯='17.531.3301.32117.521.31.365.118[E R
27.805
.20727.8/]17.53265.14817.521+⨯⨯⨯⨯ kN 520=
kN R R R D E
E 6.773=''+'=
⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯
⨯=17.53
21.3301.32121.31.365.118[O R kN 45.30427.8/)]317.51.3(65.14821=+⨯⨯ 反力核算： 土压力及地面荷载总计：
2
1)89.586.24.17(388.97⨯-+⨯=a e kN 7.699= 支点反力：
O E D C B R R R R R R ++++= kN 91.1545= （4）嵌固深度计算
根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-99，对于均质粘性土，及地下水位以上的粉土或砂类土，嵌固深度0h 可按下式来计算：
h n h 00=
式中0n 为嵌固深度系数，当k γ取1.3时，可根据三轴试验，（当有可靠经验时，可采取直接剪切试验）确定土层固结不排水（快）剪内摩擦角k ϕ及粘聚力系数δ查表A.0.2；粘聚力系数δ可按本规程A.0.3（)h c k γδ=确定。

h n h 00=
0=c/rh.
n ϕδδ-嵌固深度系数，由及粘聚力系数查规程A.0.2表，而
查表得 000.510.51157.65n m ==⨯=，所以h 嵌固深度设计值可按下式确定： h d =1.1h 0=8.415m
配筋
4.6.9桩身配筋计算:
该工程中桩截面形式为圆形，配筋形式采用全截面均匀配筋，桩身直径为1000mm ，桩间距为1000mm ，混凝土强度等级为C30，
214.3c f N mm =，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，2
300y f N mm =；
混凝土保护层厚度取50mm ，螺旋筋采用HPB235级钢筋，取8@200φ，加强筋级别为335HRB ，取14@2000Φ。

根据桩身最大弯矩进行配筋计算，根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99 4.2.3条规定：“截面弯矩设计值 01.25c M
M γ= ”
式中：0γ----为基坑侧壁安全性系数；
c M ---截面弯矩计算值。

由于前面计算的弯矩数取支锚点水平
间距 2.0h
S m =作为计算宽度。

故有：160.22c M kN m =⋅；
代入数据得：
1.25 1.0160.22
200.27;
M kN m =⨯⨯=⋅
同样的 1.25 1.0116.48145V
kN =⨯⨯=；
1.配纵向钢筋：
配筋根据《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002第7.3.8条，采用全截面均匀配筋形式的圆形截面钢筋混凝土桩，当截面内纵向钢筋数量不少于6根时，如图2.9，其正截面受弯承载力宜符合下列规定，计算公式如下：
图4.17全截面均匀配筋示意图
1sin 2(1)()02c t y s f A f A πα
ααααπα-
+-=
31(sin sin )2sin ;3t c y s s M f Ar f A r παπαπα
αππ
+≤+
1.252t αα=-
式中：
A ------ 圆形截面面积；
s A ------ 全部纵向钢筋的截面面积；
r ------ 圆形截面的半径；
s r ------ 纵向钢筋重心所在圆周的半径；
α------对应于受压区混凝土截面面积的圆心角（rad ）与2π的比
值；
t α------纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，
当0.625α>时，取0t α=。

令 ,s s
r A k r A
ρ==，当0.625α≤，取 1.252t αα=-，消去ρ，
得：
()32sin 2(3 1.25)sin sin sin 1.25232(3 1.25)0;
c k M f Ar
πααπααπααπαπα⎛⎫-+-+-⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭--= sin 2(
1);(3 1.25)2c
y
f f απα
ρ
απα
=
--
按最大弯矩计算配筋，先按0.625α
≤进行计算，将数据代入上式中，
得到关于混凝土受压区圆心角α的方程:
()32450sin 2(3 1.25)sin sin sin 1.25235002200270000(3 1.25)14.3785398.205000
πααπααπαπαπαπα⎛⎫
-+-+-⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭⨯⨯--
⨯⨯=用迭代法试算，得0.181α
=；
由于0.625α
≤，所以按照上式计算配筋率ρ，有：
0.18114.3sin(20.181)1(30.181 1.25)30020.1810.01199
πρπ⨯⨯⎡⎤
=-⎢⎥⨯-⨯⨯⎣⎦= 故21.199%785398.29417.108;s
A A mm ρ=⋅=⨯=
取2025Φ，221
20259812.54
s A mm π=⨯⨯⨯=；
2.配置螺旋箍筋：
根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）7.5.15条规定，将圆形截面转化方形进行计算：
01.76880, 1.6800b r mm h r mm ====
由《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）7.5.7条：“矩形 T 形和 I 形截面的一般受弯构件，当符合下列公式的要求时：
000.70.05t p V f bh N ≤+，均可不进行斜截面的受剪承载力计算，按构
造要求配置箍筋” 代入数据验算：
000.70.050.7 1.43880800
704704145000t p f bh N N V N
+=⨯⨯⨯=>=
符合上述条件，可不进行斜截面的受剪承载力计算，而仅需根据本规范地10.2.9条、第10.2.10条和第10.2.11条的有关规定，按构造要求配置箍筋。

螺旋箍筋材料选用HPB235级钢筋，
4210yv f N mm =，查《混
凝土结构设计规范》（GB50010-2002），采用8@200φ。

距桩顶3~5D （D 为桩径）处可加密至8@100φ。

加劲箍筋采用HRB335级钢筋，选用
14@2000Φ。

4.6.10锚杆长度计算：
锚杆间距为2.0m ，位于地面下2.5m 处，倾角为20°，钻孔直径为150mm 。

则锚杆水平拉力设计值：
01.25 2.0 1.25 1.0(2.0119.06)297.65d T T kN γ=⨯=⨯⨯⨯=； 1.锚杆自由段长度计算:
根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）4.4.4条推荐方法进行计算:
sin 45sin 45;22k k f t l l ϕϕθ⎛⎫⎛⎫
=⋅-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
t l ------锚杆锚头中点至基坑地面一下基坑外侧荷载标准值与基坑内
侧抗力标准值相等处的距离；
k ϕ----土体各土层厚度加权内摩擦角的标准值；
θ------锚杆倾角。

代入数据得：
20.320.3(8 2.50.87)sin 45sin 4520223.8f l m
⎛⎫⎛⎫=-+⋅-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
=
锚杆自由段长度不宜小于5米并应超过潜在滑裂面1.5m ，故取：
3.8 1.5 5.3f l m =+=。

2.锚杆锚固段长度计算:
锚固段长度/a m u m l k N d πτ=
m k --锚杆安全系数，取1.5；
u N --土层锚杆轴向受拉承载力设计值；
m d --锚固段直径，取钻头直径的1.2倍，m d =0.1518.02.1=⨯m ；
τ--锚固体与土层间的剪切强度δστtan +=c ；
δ--锚固段与土体间的摩擦角，取23
δϕ=；
0aik k σσ=⋅ k 0为锚固段孔壁土压力系数，一般粘土为0.5，砂土取
1.0锚杆轴向受拉承载力设计值可按下式计算：
cos d u T N θ
=
其中:u N --锚杆轴向受拉承载力设计值
d T --锚杆水平拉力设计值
θ--锚杆与水平面的倾角 故：
297.65317.2;cos cos20
d u T N kN θ===
经计算得：23.4a l m = 故锚杆总长度为 5.323.428.7;
f m l
l l m =+=+=
3.锚杆轴向承载力设计值验算：
锚杆轴向承载力：u
sik i s
N d q l π
γ'=⋅⋅∑ sik q --土体与锚固体的极限摩阻力标准值；
i l --第i 层土中直孔部分锚固体长度； d --扩孔锚固体直径；
s γ--锚杆轴向抗力分项系数，可取1.3； 其中：
2233508.256015.151321.5/sik i
s k s k q
l q l q l kN m
=+=⨯+⨯=∑
所以：
3.14
0.151321.51.3478.8317.2u
sik i s u N d q l kN N kN
πγ'=⋅⋅=⨯⨯=>=∑
因此，锚杆轴向承载力符合要求
4.锚杆选材计算：
选用HRB335级钢筋，抗拉强度标准值
2300y f N mm =。

2
297.651056.02cos 0.3cos20
d s y T A mm f θ≥
==⋅⨯
选用2根32Φ的钢筋，221
2( 3.1415932)1608.54
s
A mm =⨯⨯⨯=；
5.按实际锚筋截面计算锚索承载力设计值：
假设实际锚筋配置截面为g A ，由下式按实际锚筋截面计算锚索承载力设计值：
g y
g f N N K
A =
≥
代入数据，有:1608.5300
386.04317.2()1.25
g N N kN ⨯=
=≥=
故选用2根32Φ的钢筋符合设计要求。

4.6.11冠梁的设计计算：
由于本工程采用人工挖孔桩作为支护结构,为了提高支护体系的稳定性形成闭合的结构,根据要求在钻孔灌注桩顶部设置冠梁,增加整体的稳定性.
根据 《深基坑工程优化设计》，一般冠梁高度为d 5.1~5.0,宽度为d 2.1~1（d 为人工挖孔桩的直径）.冠梁刚度越大,则冠梁的作用相当于支点的作用,对桩的受力和变形将起显著的作用,因此设计时可以适当的将其断面加大,配以适量的钢筋,增加刚度。

本工程设计冠梁高度为1000mm ,宽为mm 1200。

混凝土标号为30C . 冠梁：通常作为连系梁，其主要目的是协调桩顶，故无需计算配筋，只要构造配筋即可。

冠梁尺寸1200mm ×1000mm （宽×高），采用C30混凝土，HRB335钢筋。

根据构造配筋，最小配筋率为0.2%和45%t
y
f f 之中的较大值，而 45
%(45 1.43/300)%0.2145%0.2%t
y
f f =⨯=>； 故最小配筋率取0.2145%
20.2145%120010002574s A mm =⨯⨯=，选用14 16；
实际配筋如下：
'221
16142813.44
s
A mm π=⨯⨯⨯=。

钢筋保护层厚度取
50mm ，
箍筋采用200@8φ为安全起见，冠梁的配筋在满足稳定且较经济的情况下可适当调整。

钢筋的具体布置见冠梁配筋图。