基坑支护设计
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第一章基坑支护设计
一、编制依据
本计算书的编制参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99），《土力学与地基基础》（清华大学出版社出版）等编制。
二、参数信息
重要性系数：1.00；开挖深度度h：2.00m；
基坑外侧水位深度h
wa ：1.5m；基坑下水位深度h
wp
：0.50m；
桩嵌入土深度h
d
：6m；基坑边缘外荷载形式：无荷载
悬臂板桩材料：36b号工字钢；弹性模量E：206000N/mm2；
强度设计值[fm]：205N/mm2；桩间距bs：0.72m；
截面抵抗矩Wx：919cm3；截面惯性矩Ix：16530.00cm4；
基坑土层参数：
序号土名称土厚度坑壁土的重度内摩擦角内聚力浮容重 (m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)
1 填土
2 17 14 8 20
2 淤泥 8 17.25 12.5 12.5 21
三、土压力计算
1、水平荷载
（1）、主动土压力系数：
K a1=tan2（45°- φ
1
/2）= tan2（45-14/2）=0.61；
K a2=tan2（45°- φ
2
/2）= tan2（45-14/2）=0.61；
K a3=tan2（45°- φ
3
/2）= tan2（45-12.5/2）=0.644；
（2）、土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平荷载：第1层土：0 ~ 1.5米；
σa1上 = -2C1K a10.5 = -2×8×0.610.5 = -12.501kN/m2；
σa1下 = γ1h1K a1-2C1K a10.5 = 17×1.5×0.61-2×8×0.610.5 = 3.065kN/m2; 第2层土：1.5 ~ 2米；
H 2' = ∑γ
i
h
i
/γ
2
= 25.5/17 = 1.5；
σa2上 = γ2H2'×K a2-2C2K a20.5 = 17×1.5×0.61-2×8×0.610.5 = 3.065kN/m2；
σa2下 = γ2H2'×K a2-2C2K a20.5+γ'h2K a2+0.5γw h22 = 17×1.5×0.61-2×8×0.610.5+20×0.5×0.61+0.5×10×0.52 = 10.419kN/m2；
第3层土：2 ~ 8米；
H 3' = H
2
' = 1.5；
σa3上 = γ3H3'×K a3-2C3K a30.5+γ'h3K a3+0.5γw h32 = 17.25×1.5×0.644-2×12.5×0.6440.5+21×0.5×0.644+0.5×10×0.52 = 4.616kN/m2；
σa3下 = γ3H3'×K a3-2C3K a30.5+γ'h3K a3+0.5γw h32 = 17.25×1.5×0.644-2×12.5×0.6440.5+21×6.5×0.644+0.5×10×6.52 = 295.778kN/m2；
（3）、水平荷载：
Z 0=(σ
a1下
×h
1
)/(σ
a1上
+ σ
a1下
)=(3.065×1.5)/(12.501×3.065)=0.295m；
第1层土：
E a1=0.5×Z
×σ
a1下
=0.5×0.295×3.065=0.453kN/m；
作用位置：h
a1=Z
/3+∑hi=0.295/3+6.5=6.598m；
第2层土：
E a2=h
2
×(σ
a2上
+σ
a2下
)/2=0.5×(3.065+10.419)/2=3.371kN/m；
作用位置：h
a2=h
2
(2σ
a2上
+σ
a2下
)/(3σ
a2上
+3σ
a2下
)+∑hi=0.5×(2×3.065+10.419)/(3×
3.065+3×10.419)+6=6.205m；
第3层土：
E a3=h
3
×(σ
a3上
+σ
a3下
)/2=6×(4.616+295.778)/2=901.182kN/m；
作用位置：h
a3=h
3
(2σ
a3上
+σ
a3下
)/(3σ
a3上
+3σ
a3下
)+∑hi=6×(2×4.616+295.778)/(3×
4.616+3×29
5.778)+0=2.031m；
土压力合力：E
a = ΣE
ai
= 0.453+3.371+901.182=905.006kN/m；
合力作用点：h
a = Σh
i
E
ai
/E
a
= (0.453×6.598+3.371×6.205+901.182×
2.031)/905.006=2.049m；
2、水平抗力计算
（1）、被动土压力系数：
K p1=tan2（45°+ φ
1
/2）= tan2（45+12.5/2）=1.552；
（2）、土压力、地下水产生的水平荷载：
第1层土：2 ~ 8米；
σp1上 = 2C1K p10.5 = 2×12.5×1.5520.5 = 31.149kN/m；
σp1下 = γ1h1K p1+2C1K p10.5 = 17.25×6×1.552+2×12.5×1.5520.5 = 191.828kN/m；（3）、水平荷载：
第1层土：
E p1=h
1
×(σ
p1上
+σ
p1下
)/2=6×(31.149+191.828)/2=668.932kN/m；
作用位置：h
p1=h
1
(2σ
p1上
+σ
p1下
)/(3σ
p1上
+3σ
p1下
)+∑hi=6×(2×31.149+191.828)/(3×
31.149+3×191.828)+0=2.279m；
土压力合力：E
p = ΣE
pi
= 668.932=668.932kN/m；
合力作用点：h
p = Σh
i
E
pi
/E
p
= (668.932×2.279)/668.932=2.279m；
四、结构计算
1、结构弯矩计算