基坑桩锚设计计算过程(手算)
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FGH段地层信息：基坑深7.3m , 桩锚支护，第一排锚杆2.2m, 第二排在4.7m处，角度30°。
一、)基坑示意图：
1）基坑外侧主动土压力计算如下：
（1）填土：
=q k a1- 2c1√ka1 =20x0.6558-2x12x0.8098=-6.32Kpa 填土顶部主动土压力强度：p上
a1
=（r1ℎ1+q）k a1-2c1√ka1 =
填土底部的主动土压力强度：p下
a1
=(18.3x10.5+20)x0.6558-2x12x0.8098=119.69kpa
（2）粉质粘土：
粉质粘土顶部的主动土压力强度：p a2上= （r1*ℎ1+q）k a2-2c2√ka2 =
=(18.3x10.5+20)x0.5278-2x12x0.7265=94.54kpa
粉质粘土底部的主动土压力强度：p a2下
=（r 1*ℎ1 +r 2*ℎ2+q ）k a2-2c 2√ka2 =
=(18.3x10.5+19.8x1.8+20)x0.5278-2x12x0.7265=113.35kpa （3） 临界深度：
Z o =2c 1/ r 1√ka1 – q/r 1=2x12/18.3x0.8098-20/18.3=0.53m
2）第一层锚杆计算：
基坑开挖到5.2m ，设置第一排锚杆的水平分力为T1。
1） 此时基坑开挖深度为h =5.2m ， 基坑外侧底部的主动土压力强度：
p a1坑底
=（r 1*ℎ+q ）k a1-2c 1√ka1 =(18.3x5.2+20)x0.6558-2x12x0.8098=56.09kpa
基坑内侧的被动土压力强度：
p p1坑底
= 2c 1√kp1=2x12x1.2350=29.64kpa.
p p1下
=r 1（ℎ1- ℎ）k p1+2c 1√kp1= 18.3x(10.5-5.2)x1.5252+2x12x1.2350=177.57kpa.
知：
p a1下 < p p1下 , p p1坑底 < p a1坑底
知铰点位于坑底与填土层间：设铰点为o, 距离坑底y m.
p po =p ao
p po = r 1y k p1+2c 1√kp1 = y18.3x1.5252+2x12x1.2350=27.91y+29.64
p ao = [q+r 1(h+y)] k a1-2c 1√ka1= [20+18.3(5.2+y)]x0.6558-2x12x0.8098=12y+56.08
解得： y=1.66m
2）设置第一排锚杆的水平分力为T1，铰点以上土层及锚杆力对铰点起矩平衡。
2.1土压力作用位置确定： 三角形分布：
ℎai =1
3
ℎi
梯形分布：
ℎai =
2p ai +p ai
3(p ai+p
aj )
ℎi
即：
2.2基坑内侧被动土压力作用点位置：（梯形分布）
ℎp1=
2p p1坑底
+p po
3(p p1坑底
+p po )
ℎ1o
p po =r 1y k p1+2c 1√kp1= 18.3x1.66x1.5252+2x12x1.2350=75.97kpa.
p p1坑底
= 2c 1√kp1=2x12x1.2350=29.64kpa.
h p1=[(2x29.64+75.97)/3x(29.64+75.97)]x1.66=0.71m
2.3基坑外侧主动土压力作用点位置：（三角形分布）
ℎao =1
3
（h+ y -z 0）
已知， h=5.2m, y=1.66m, z 0=0.53m
即：ℎao =13
（5.2+1.66-0.53）=2.11m
2.4第一排锚杆作用点离起矩点位置：L=h+ y - d=5.2+1.66-2.2=4.66m.(d
为锚杆离地面距离)
2.5基坑内侧被动土压力合力：
E P =
P pi+p pj
2
x ℎpi
即，E P =y x (p po +p p1坑底
)/2=1.66x (75.97+29.64)/2=87.66kpa
2.6基坑外侧主动土压力：
E a =
P ai+p aj
2
x ℎai
E a =(h+y -z 0）x p ao /2=(5.2+1.66-0.53)x75.97/2=240.45kpa. 即：
T 1(h + y – d) + E P ℎp1=E a ℎao
代入数据：4.66T 1 +87.66x0.71=240.45x2.11
T 1=95.52kpa.
三）第二排锚杆计算：
此时，基坑开挖至设计深度h 坑底 =7.3m 。 3.1）基坑内侧被动土压力强度： p p1坑底
= 2c 1√kp1=2x12x1.2350=29.64kpa.
p p1下=r 1（ℎ1- ℎ坑底）k p1+2c 1√kp1= 18.3 x (10.5-7.3)x1.5252+2x12x1.2350=118.96kpa p p2上=r 1（ℎ1- ℎ坑底）k p2+2c 2√kp2=18.3x(10.5-7.3)x 1.8945+2x30x1.3764=193.53kpa. p p2下= [r 1（ℎ1- ℎ坑底）+r 2 ℎ2]k p2+2c 2√kp2