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》JGJ120-2012

2、《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

序号土名称土厚度h(m)

坑壁土的重度γ(

kN/m3) 坑壁土的内摩擦

角φ(°)

黏聚力c(kpa) 饱和土重度γsat(kN/m3)

1 填土 1 18 18 8 20

2 粘性土 3.5 20 25 6 21

二、主动土压力强度计算

K a1=tan2(45°- φ1/2）= tan2(45-18/2)=0.528；

K a2=tan2(45°- φ2/2）= tan2(45-25/2)=0.406；

第1层土：0-1m

H1'=[∑γ0h0]/γ1=0/18=0m

P ak1上 =γ1H1'K a1-2c1K a10.5=18×0×0.528-2×8×0.5280.5=-11.626kN/m2

P ak1下 =γ1(h i+H1')K a1-2c1K a10.5=18×(1+0)×0.528-2×8×0.5280.5=-2.122kN/m2

第2层土：1-4.5m

H2'=[∑γ1h1]/γ2=18/20=0.9m

P ak2上 =γ2H2'K a2-2c2K a20.5=20×0.9×0.406-2×6×0.4060.5=-0.338kN/m2

P ak2下 =γ2(h i+H2')K a2-2c2K a20.5=20×(3.5+0.9)×0.406-2×6×0.4060.5=28.082kN/m2

三、挡土板计算

1、材料参数

材料名称方木材料类型杉木

宽度(mm) 200 厚度(mm) 50

抗弯强度(N/mm2) 17 弹性模量(N/mm2) 10000

2、强度计算

临界土层的计算

临界深度：Z0=P ak2上h2/(P ak2上+

P ak2下)+Σh i-1=0.338×3.5/(0.338+28.082)+1=1.042m；

q1上=γ0γF P ak1上l1=1×1.25×-11.626×0.2=-2.906kN/m

q1下=γ0γF P ak1下l1=1×1.25×-2.122×0.2=-0.53kN/m

q2上=γ0γF P ak2上l1=1×1.25×-0.338×0.2=-0.085kN/m

q2下=γ0γF P ak2下l1=1×1.25×28.082×0.2=7.021kN/m

计算简图

弯矩图(kN·m)

M k=0.836kN.m

R max=6.338kN

σ=M/W=0.836×106/83333.333=10.032N/mm2≤f=17N/mm2,

满足要求！

剪力图(kN)

V k=3.257kN

τmax＝3V max/(2bh0) =3×3.257×1000/(2×200×50)=0.489N/mm2≤[τ]=1.7N/mm2

满足要求！

四、背楞计算

1、材料参数

材料名称槽钢材料类型16a号槽钢抗弯强度(N/mm2) 205 抗剪强度(N/mm2) 120

2、荷载计算

各背楞对挡土板作用的最大支座反力R max=6.338kN。所以背楞的线荷载按以下公式计算：q=R max/l1

q=R max/l1=6.338/0.2=31.69kN/m

3、背楞按照三跨连续梁计算最大弯矩，计算公式如下：

M max=0.1×q×l22=0.1×31.69×12=3.169kN·m

σ=M/W=3.169×106/16300=194.417N/mm2≤f=205N/mm2,

满足要求！

4、最大支座反力按以下公式计算：

R =1.1×q×l2=1.1×31.69×1= 34.859kN

五、横撑杆计算

1、材料参数

2、强度计算

l0=l-b1×2-h1×2=1800-160×2-50×2=1380mm

λ=l0/i=1380/15.8=87.342

查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)，得φ=0.639

N/(φA)=34.859×103/(0.639×489)=111.559N/mm2≤[fc]=205N/mm2

满足要求！

另注：沟槽两侧垮塌处用砂袋错缝紧密堆砌，支护结构支撑在沙袋上，或者进行边坡削坡修整，撑板须与边坡紧密接触。