基坑设计计算实例
基坑计算
十一、放坡剖面计算[ 基本信息 ][ 土层参数 ][ 整体稳定验算 ]取开挖深度9.15m为例,根据地质勘察报告及规范要求得出基坑深9.15m,粘性土,土重度γ=20KN/m3,粘聚力标准C k=64.0kpa,内摩擦角标准值ψk=13.60,土钉墙坡面与水平夹角β=700,地面荷载q=20kpa。
1、土压力计算Ka=tan2(450-ψk/2)=0.619;=0.787土压力为零的高度Z0:Z0:1/γ(2C k/-q)=7.132m土压力值计算位置在土钉处:e2k=(q+γh2)Ka-2C k=(20+20*1.7)*0.619-2*64*0.787=-67.31 KN/m2e3k=(q+γh3)Ka-2C k=(20+20*2.9)*0.619-2*64*0.787=-52.454 KN/m2e4k=(q+γh4)Ka-2C k=(20+20*4.1)*0.619-2*64*0.787=-37.598 KN/m2e5k=(q+γh5)Ka-2C k=(20+20*5.3)*0.619-2*64*0.787=-22.742 KN/m2e6k=(q+γh6)Ka-2C k=(20+20*6.5)*0.619-2*64*0.787=-7.886 KN/m2e7k=(q+γh7)Ka-2C k=(20+20*7.7)*0.619-2*64*0.787=6.97 KN/m2e8k=(q+γh8)Ka-2C k=(20+20*8.9)*0.619-2*64*0.787=21.826 KN/m2e9k=(q+γh9)Ka-2C k=(20+20*9.25)*0.619-2*64*0.787=26.159 KN/m22、每根土钉受拉力标准值单根土钉受拉承载力计算,根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99,R=1.25γ0T jk1、其中土钉受拉承载力标准值T jk按以下公式计算:T jk=ζe ajk s xj s zj/cosαj其中ζ --荷载折减系数e ajk--土钉的水平荷载s xj、s zj --土钉之间的水平与垂直距离αj--土钉与水平面的夹角ζ按下式计算:ζ=tan[(β-ψk)/2](1/(tan((β+ψk)/2))-1/tanβ)/tan2(45°-ψ/2)其中β--土钉墙坡面与水平面的夹角。
基坑桩锚设计计算过程(手算)
=
=
= ++100 ) 得
=
所以,第一排锚杆的锚固长度为++=
)第二排锚杆:
=
=
6
=3m,
第二排锚杆锚固段在填土中的长度:
=
=
第二排锚杆锚固段在第二层土中的锚固长度:
=
= ++100 )
得
= 所以,第一排锚杆的锚固长度为++= 第一排锚杆总长度 =+8=,设计长度 23m 第二排锚杆总长度 =6+=,锚杆长度取,设计长度 24m.
九)桩身设计:
已知单位宽度最大的弯矩 M’=,,支护桩直径 D=,桩间距,选用 C30
混凝土,基坑为一级支护基坑。 Nhomakorabea桩身弯矩设计值 M=
=混凝土强度设计值:
,钢筋强度设
计值:
支护桩的截面积:A=
785000 , 混凝土面层厚度 50
主筋所在的半径
.
=M/(fc × A × r)=0/=
查表可得,
= (ξ× fc ×A)/
填土顶部主动土压力强度: =q - 2
=填土底部的主动土压力强度:
=( +q) -2
=
(2) =粉质粘土:
粉质粘土顶部的主动土压力强度: = ( * +q) -2
=
=粉质粘土底部的主动土压力强度: =( * + * +q) -2
=
=
(3) 临界深度:
=2 /
– q/ =2x12/
2)第一层锚杆计算:
FGH 段地层信息:基坑深 , 桩锚支护,第一排锚杆, 第二排在处,
角度 30°。
地层
基坑支护方案及计算书
目录............................................ 错误!未定义书签。
第一部分基坑支护设计方案说明 . (4)1 工程概况 (4)1。
1 一般概况.................................. 错误!未定义书签。
1.2 项目概况 (4)1.3 环境概况 (4)1。
4 基坑安全等级 (4)2 地质资料 (5)2.1 地形地貌 (5)2.2 工程地质 (5)2.3 水文概况 (5)2。
4 不良地质条件 (5)2.5 地质参数 (5)3 支护方案设计 (6)3。
1设计使用规范 (6)3.2设计资料依据 (6)3.3 支护方案 (6)4 基坑支护结构设计计算 (6)4。
1 计算方法 (7)4.2 计算条件 (7)4。
3 计算结果 (7)5 支护结构施工技术要求 (7)5。
1 施工流程 (7)5。
2 水泥土搅拌桩施工技术要求 (8)5.3 喷射混凝土施工技术要求 (7)5.4 土方开挖技术要求 (9)5。
5 基坑降排水 (10)6 其它注意事项 (10)7 监测要求及内容 (11)7.1 监测技术要求 (11)7.2 监测内容 (11)7.3监测要求 (12)8 质量检测 (12)9 应急措施 (12)9.1支护结构体系方面的应急处理措施 (12)9.2地下水方面的应急处理措施 (13)9。
3环境保护方面的应急处理措施 (13)9。
4应急资源 (13)10 备注 (14)第二部分基坑支护设计计算书 (15)1.AB段剖面计算 (15)2。
BC段剖面计算 (17)3。
CD段剖面计算 (19)4.DE段剖面计算 (21)5.EA段剖面计算 (23)第一部分基坑支护设计方案说明1 工程概况1.2 项目概况⑴主体建筑总用地面积约11654。
00m2左右,总建筑面积约54193.66m2左右,拟建建筑物共有5栋,地上6~34层,地下一层,结构形式为钢筋混凝土框架结构.⑵基坑规模基坑大致呈矩形。
理正深基坑算例共6文档
深基坑支护设计设计单位:广州地铁设计院设计人:罗仕恒设计时间:2019-03-17 22:32:07[支护方案]排桩支护放坡信息]超载信息]土层信息]:土层参数]层号~| 土类名称T层厚[重度|浮重度|粘聚力|内摩擦角|支锚信息][土压力模型及系数调整]弹性法土压力模型:经典法土压力模型工况信息][设计结果][结构计算]各工况:环梁选筋结果][截面计算][截面参数]内力取值]序号 支锚类型 1内撑 2内撑材料抗力 (kN/m)90.909 90.909工况 6:注意:锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
[ 整体稳定验算 ] 计算方法:瑞典条分法 应力状态:总应力法 条分法中的土条宽度 : 1.00m 滑裂面数据 整体稳定安全系数 K s = 1.379 圆弧半径 (m) R = 19.294 圆心坐标 X(m) X = -1.860 圆心坐标 Y(m) Y = 8.295 [ 抗倾覆稳定性验算 ] 抗倾覆安全系数 : M p —— 被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩 , 对于内支撑支点力由内支撑抗压力 决定 ; 对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
M a —— 主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
注意:锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
工况 1:注意:锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型1 内撑2 内撑K s = 4.930 >= 1.200,材料抗力 (kN/m) 0.000 0.000 满足规范要求。
锚固力 (kN/m)工况 2: 注意:锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型 1 内撑 2内撑K s = 5.072 >= 1.200,工况 3:材料抗力 (kN/m) 90.909 0.000 满足规范要求。
锚固力 (kN/m)注意:锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型1 内撑2 内撑K s = 1.767 >= 1.200,材料抗力 (kN/m) 90.909 0.000 满足规范要求。
基坑专项方案计算过程
一、工程概况1. 基坑工程概况:本工程基坑深度为6米,宽度为10米,长度为20米,属于一类基坑。
2. 工程地质情况:基坑地基土主要为黏土、粉质黏土,地基承载力为200kPa。
3. 工程水文地质情况:地下水位埋深为2米,基坑开挖过程中需进行降水。
4. 施工地的气候特征和季节性天气:施工期间气温适宜,无极端天气。
二、基坑支护设计计算1. 基坑计算土体指标:根据工程地质勘察报告,计算得到基坑计算土体指标如下:- 黏土:重度γ=19kN/m³,内摩擦角φ=20°,黏聚力c=50kPa;- 粉质黏土:重度γ=18kN/m³,内摩擦角φ=18°,黏聚力c=40kPa。
2. 基坑计算结果:根据计算得到的土体指标,进行以下计算:- 基坑稳定性计算:根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中的公式,计算得到基坑稳定性系数Ks=1.2,满足要求;- 基坑侧壁安全系数计算:根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中的公式,计算得到基坑侧壁安全系数K=1.5,满足要求。
3. 基坑支护设计:- 基坑支护结构:采用钢板桩支护,桩长为8米,间距为1米,打入深度为3米;- 支护桩设计:根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中的公式,计算得到支护桩截面尺寸为300mm×300mm,混凝土强度等级为C30。
4. 土方开挖设计及相关施工要求:- 土方开挖分层厚度:根据工程地质勘察报告,土方开挖分层厚度为0.5米;- 土方开挖顺序:自上而下分层开挖,先挖除基坑四周土方,再进行基坑底土方开挖。
5. 基坑降排水设计:- 降水方法:采用轻型井点降水,井点间距为2米,井点深度为5米;- 降水施工要求:降水施工过程中,需定期检测井点水位,确保基坑开挖过程中地下水位低于基坑底面。
三、施工进度计划1. 施工进度计划编制原则:按照“先支护、后开挖、再施工”的原则进行编制。
基坑支护设计计算书
基坑支护设计计算书设计方法原理及分析软件介绍基坑开挖深度为6m,采用板桩作围护结构,桩长为12m,桩顶标高为-1m。
采用《同济启明星2006版》进行结构计算。
5.1 明开挖,6m坑深支护结构计算(1)工程概况基坑开挖深度为6m,采用板桩作围护结构,桩长为12m,桩顶标高为-1m。
q=0(1b 素填土)1.3hw=1(4 粘土)D=7H=6(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)板桩共设1道支撑,见下表。
2中心标高(m) 刚度(MN/m) 预加轴力(kN/m)-1.3 30基坑附近有附加荷载如下表和下图所示。
h 1x 1s 45(2)地质条件场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为-1m。
渗透压缩层厚重度43) k(kN/m) c(kPa) m(kN/m土层 ,(:) 系数模量 max3(m) (kN/m) (m/d) (MPa)1.3 19 9.28 14.88 1500 1b 素填土2.7 18.4 12 17 3500 4 粘土7.5 17.8 5 10 1000 6b 淤泥质粘土3.5 18.9 15.5 13 3000 6c 粉质粘土2 19.7 18.5 14.5 5000 7 粉质粘土8 粉质粘土 13 20.4 19 18 7000(3)工况支撑刚度预加轴力工况编号工况类型深度(m) 支撑编号 2(MN/m) (kN/m)1 1.5 开挖2 1.3 30 1 加撑3 6 开挖4 2.5 1000 换撑5 1 拆撑工况简图如下:1.31.52.56工况 1工况 2工况 3工况 4工况 5(4)计算Y整体稳定验算O(1b 素填土)X(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)(8 粉质粘土)安全系数 K=1.56 ,圆心 O( 1.19 , 1.45 ) 墙底抗隆起验算(1b 素填土)1(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)(8 粉质粘土)Prandtl: K=2.83Terzaghi: K=3.23(1b 素填土)1.3m1(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)(8 粉质粘土)坑底抗隆起验算 K=1.81抗倾覆验算(水土合算)(1b 素填土)1.3O1(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土) 9924.610.8 914.3(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)Kc=1.22抗管涌验算: 159#按砂土,安全系数K=2.25按粘土,安全系数K=3.054包络图 (水土合算, 矩形荷载)500-502001000-100-200100500-50-100000 110.2kN/m222444666888101010121212141414深度(m)深度(m)深度(m)水平位移(mm)弯矩(kN*m)剪力(kN) Max: 42.8-8.3 ~ 183.2-46.6 ~ 66.2(5)工字钢强度验算: 159#基本信息计算目标:截面验算截面受力状态:绕X轴单向受弯材料名称:Q2352 材料抗拉强度(N/mm):215.02 材料抗剪强度(N/mm):125.0弯矩Mx(kN-m):229.000 截面信息截面类型:工字钢(GB706-88):xh=I40b(型号)截面抵抗矩33 Wx(cm): 1140.000 Wx(cm): 1140.000 1233 Wy(cm): 96.200 Wy(cm): 96.200 12截面塑性发展系数γx: 1.05 γx: 1.05 12γy: 1.20 γy: 1.20 12截面半面积矩33 S(cm): 678.600 S(cm): 92.704 xy13S(cm):84.891 y2 截面剪切面积22 A(cm): 94.110 A(cm): 94.110 xy截面惯性矩44 I(cm): 22800.000 I(cm): 692.000 xy截面附加参数参数名参数值x: I40b(型号) h分析结果2 最大正应力σ:191.312(N/mm)2 |σ= 191.3|?f = 215.0(N/mm) |f / σ|=1.124满足水平支撑系统验算:水平支撑系统位移图(单位:mm)水平支撑系统弯矩图(单位:kN.M)水平支撑系统剪力图(单位:kN)水平支撑系统轴力图(单位:kN) (6)钢腰梁强度验算:基本信息计算目标:截面验算截面受力状态:绕X轴单向受弯材料名称:Q2352 材料抗拉强度(N/mm):215.02 材料抗剪强度(N/mm):125.0弯矩Mx(kN-m):115.700 截面信息截面类型:工字钢组合Π形截面(GB706-88):xh=I40b(型号) 截面抵抗矩33 W(cm): 2280.000 W(cm): 2280.000 x1x233 W(cm): 2389.732 W(cm): 2389.732 y1y2截面塑性发展系数γ: 1.05 γ: 1.05 x1x2γ: 1.00 γ: 1.00 y1y2截面半面积矩33 S(cm): 1357.200 S(cm): 1646.925 xy截面剪切面积22 A(cm): 188.220 A(cm): 188.220 xy截面惯性矩44 I(cm): 45600.001 I(cm): 59026.381 xy截面附加参数参数名参数值x: I40b(型号) hw: 350(mm)分析结果2最大正应力σ:48.329(N/mm)2 |σ= 48.3|?f = 215.0(N/mm) |f / σ|=4.449满足(7)钢对撑强度及稳定性验算:基本输入数据构件材料特性材料名称:Q235构件截面的最大厚度:8.00(mm)2 设计强度:215.00(N/mm)2 屈服强度:235.00(N/mm)截面特性截面名称:无缝钢管:d=133(mm)无缝钢管外直径[2t?d]:133 (mm)无缝钢管壁厚[0,t?d/2]:8 (mm)缀件类型:构件高度:4.000(m)容许强度安全系数:1.00容许稳定性安全系数:1.00荷载信息轴向恒载设计值: 447.800(kN)连接信息连接方式:普通连接截面是否被削弱:否端部约束信息X-Z平面内顶部约束类型:简支X-Z平面内底部约束类型:简支X-Z平面内计算长度系数:1.00Y-Z平面内顶部约束类型:简支Y-Z平面内底部约束类型:简支Y-Z平面内计算长度系数:1.00 中间结果截面几何特性2 面积:31.42(cm)4 惯性矩I:616.11(cm) x3 抵抗矩W:92.65(cm) x回转半径i:4.43(cm) x4 惯性矩I:616.11(cm) y3 抵抗矩W:92.65(cm) y回转半径i:4.43(cm) y塑性发展系数γ1:1.15x塑性发展系数γ1:1.15y塑性发展系数γ2:1.15x塑性发展系数γ2:1.15y材料特性2 抗拉强度:215.00(N/mm)2 抗压强度:215.00(N/mm)2 抗弯强度:215.00(N/mm)2 抗剪强度:125.00(N/mm)2 屈服强度:235.00(N/mm)3 密度:785.00(kg/m)稳定信息绕X轴弯曲:长细比:λ=90.32 x轴心受压构件截面分类(按受压特性): a类轴心受压整体稳定系数: φ=0.711 x最小稳定性安全系数: 1.07最大稳定性安全系数: 1.07最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)绕X轴最不利位置稳定应力按《钢结构规范》公式(5.1.2-1) N4478002,,200.3857N/mmA0.711,3142 x绕Y轴弯曲:长细比:λ=90.32 y轴心受压构件截面分类(按受压特性): a类轴心受压整体稳定系数: φ=0.711 y最小稳定性安全系数: 1.07最大稳定性安全系数: 1.07最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)绕X轴最不利位置稳定应力按《钢结构规范》公式(5.1.2-1) N4478002,,200.3857N/mmA0.711,3142 y强度信息最大强度安全系数: 1.51最小强度安全系数: 1.51最大强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离: 0.000(m)最小强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离: 0.000(m)计算荷载: 447.80kN受力状态:轴压最不利位置强度应力按《钢结构规范》公式(5.1.1-1)分析结果构件安全状态: 稳定满足要求,强度满足要求。
深基坑专项方案计算书
一、工程概况本工程位于XX市XX区,项目名称为XX大厦。
大厦占地面积约为5000平方米,总建筑面积约100000平方米。
基坑开挖深度约为12米,开挖面积为15000平方米。
基坑周边环境复杂,邻近建筑物、地下管线较多,需进行深基坑支护及降水施工。
二、计算依据1. 《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)2. 《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)3. 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)4. 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)三、计算内容1. 基坑稳定性计算2. 支护结构设计计算3. 降水方案设计计算四、计算结果1. 基坑稳定性计算根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中的公式,计算得出:- 抗滑稳定系数Ks = 1.2- 抗倾覆稳定系数Kr = 1.2- 抗浮稳定系数Kf = 1.2以上计算结果表明,基坑稳定性满足规范要求。
2. 支护结构设计计算(1)排桩设计- 桩径:0.8米- 桩间距:1.5米- 桩长:12米- 桩端承载力:Qk = 500kN- 桩身抗拔承载力:Qp = 300kN根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中的公式,计算得出:- 单桩承载力:Qp = 500kN- 桩身抗拔承载力:Qp = 300kN(2)内支撑设计- 支撑形式:钢管支撑- 支撑间距:3米- 支撑截面尺寸:300×300毫米- 支撑间距:3米- 支撑轴力:N = 500kN根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中的公式,计算得出:- 单根支撑承载力:N = 500kN3. 降水方案设计计算(1)降水井设计- 井径:0.6米- 井深:12米- 井距:10米- 井数:20口根据《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)中的公式,计算得出:- 单井涌水量:Q = 30m³/d- 总涌水量:Q = 600m³/d(2)降水设备选型- 降水泵型号:DJ50-20- 降水泵流量:50m³/h- 降水泵扬程:20m五、结论根据以上计算结果,本工程深基坑支护及降水方案满足规范要求,能够确保基坑施工安全。
基坑支护计算书(支撑、围檩计算)
96#墩围檩、支撑计算96#墩桩基施工平台标高23.75m,施工水位19.5m,承台顶标高11.71m,承台底标高5.21m,封底混凝土厚度1.0m,基坑底标高4.21m,混凝土封底前基坑深度15.29m,封底后基坑深度14.29m。
96#墩承台尺22.9×29.2m,基坑采用长24.0mCO型钢管桩支护,围堰桩内侧净尺寸25.06×31.32m。
长边内支撑间距3.82+6.083+3.582+3.72+3.442+6.083+3.82=30.55m,短边内支撑间距3.825+6.59+3.442+6.59+3.825=24.273m。
H588×300×12×20mm 型钢,单根H588型钢的截面面积2310576.18mm A ⨯=、mm N g /102.14583-⨯=、43105.1132838mm I x ⨯=、331019.3853mm W x ⨯=、331045.2154mm S x ⨯=、mm d 12=。
H700×300×13×24mm 型钢,单根H700型钢的截面面积2310876.22mm A ⨯=、mm N g /107.17953-⨯=、43109.1946069mm I x ⨯=、331019.5560mm W x ⨯=、331039.3124mm S x ⨯=、mm d 13=。
一、围伶计算 1、第一、二道围伶(1) 横桥向,混凝土封底后第二道围伶计算根据基坑支护计算书,96#墩在混凝土封底后,第二道支撑土反力设计值mKN F/7.2124/76.618375.12=⨯=。
最大弯矩:m KN M .4.554max =,在支点3、6处。
最大剪力:KN Q 9.638m ax =,在支点3、6处。
支座反力:KN N N 2.21581==、KN N N 5.11662.5293.63772=+==、KNN N 2.11713.5329.63863=+==;KN N N 9.7776.3953.38254=+==抗弯强度:MPa MPa WM 20594.71)1019.38532(104.55436≤=⨯⨯⨯==σ,满足。
基坑土方计算案例例题
基坑土方计算案例例题
基坑的土石方量计算在工程施工当中也是经常碰到的,那怎么用专业化的土方计算软件来计算基坑土方量呢?别急,听我慢慢说来。
飞时达土方计算软件免费下载:/fasttft/
工程概况
该基坑总面积为34.557亩,所处位置地形起伏不大,自然高程介于95 ~ 99.8 m 之间,总挖方量11万方左右,填方量56.6方。
1、导入全站仪原始自然地形数据高程点
首先我们打开需要计算基坑土方量的CAD图,可以用飞时达土方计算软件相关功能直接导入地形数据文件。
导入完成后的离散点:
2、构造设计数据
主要是构造表达出基坑顶部设计数据和基坑底部设计数据,而且正好此案例事先也给定了基坑底部设计数据;基坑顶部设计面和基坑底部设计面的构造主要通过飞时达土方计算软件里的设计特征线来表达的。
基坑顶部设计线(绿色的线)用特征线描绘出来,然后直接采集地形标高作为基坑顶部设计线的设计标高;
基坑底部设计线(青色的线))用特征线描绘出来,然后直接输入事先给定的92.00标高;
3、确定土方计算范围
以绿色的边界线作为基坑计算土方的范围线。
4、生成土方区域网格
5、生成方格网标高数据
分别采集自然地形标高和设计地形标高,如下图所示:
局部放大图 6、计算出土方量且统计出土方量
局部放大后的土方量图
出土方量统计表7、生成基坑土方三维效果图。
基坑工程设计与实例计算
基坑工程设计与实例计算一、基坑工程设计概述基坑工程是指为了进行建筑施工或地下工程而暂时开挖或挖掘的工程。
基坑工程设计是指根据工程需要,在合理的安全措施下,确定基坑的形状、深度、支护方式以及排水措施等,保证施工过程中的安全性和稳定性。
本文将从基坑工程设计的基本要素、支护方式及实例计算等方面进行详细阐述。
二、基坑工程设计的基本要素1. 基坑形状:基坑的形状根据工程需要进行确认,常见的形状包括长方形、圆形、不规则形状等。
在选择基坑形状时,需要考虑施工方法、土质条件以及附近建筑的影响等因素。
2. 基坑深度:基坑的深度取决于地下结构的要求和工程需要,一般分为浅基坑和深基坑两种。
浅基坑一般深度在5m以内,深基坑则深度超过5m。
基坑深度的确定需要考虑土质条件、地下水位、施工方法等因素。
3. 支护方式:基坑的支护方式有很多种,常见的包括土方支护、桩土共同支护、钢支撑、预应力锚杆等。
支护方式的选择需要根据土质条件、基坑深度、施工工艺等因素进行综合考虑。
4. 排水措施:基坑施工过程中,地下水位的控制和排水是非常重要的。
常见的排水措施包括井点降水、水平井降水、管井降水等。
排水措施的选择需要根据地下水位、土质条件、施工工艺等因素进行评估。
三、基坑工程支护方式及实例计算1. 土方支护:土方支护是最常见的基坑支护方式之一,适用于土质较好、基坑较浅的情况。
常见的土方支护方式有挡土墙支护、护坡支护等。
实例计算中,需要根据土壤的力学参数、基坑深度等参数,进行土方支护结构的稳定性计算。
2. 桩土共同支护:桩土共同支护是指利用地下桩和土体共同承担基坑周围土体的压力,以增加支护结构的稳定性。
实例计算中,需要根据桩的强度和刚度参数,以及土体的力学参数,进行桩土共同支护结构的稳定性计算。
3. 钢支撑:钢支撑是基坑工程中常用的一种支护方式,适用于基坑较深、土质较差的情况。
钢支撑的计算需要考虑支撑杆的材料强度和刚度参数,以及土体的力学参数,通过稳定性计算来确定支撑结构的合理性。
理正深基坑算例
深基坑支护设计设计单位:广州地铁设计院设计人:罗仕恒设计时间:2011-03-17 22:32:07[支护方案]排桩支护基本信息附加水平力信息]土层参数支锚信息[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层号 土类名称 水土 水压力 调整系数 主动土压力 调整系数 被动土压力 调整系数被动土压力最大值(kPa)1 素填土 分算 1.000 1.000 1.000 10000.0002 粘性土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.0003 粉土 分算 1.000 1.000 1.000 10000.0004 粉砂 分算 1.000 1.000 1.000 10000.000 5粘性土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 6粘性土合算1.0001.0001.00010000.000[工况信息]工况 号工况 类型 深度(m)支锚 道号1 开挖 3.700 ---2 加撑 --- 1.内撑3 开挖 8.250 ---4 加撑 ---2.内撑 5 开挖 12.800 --- 6 刚性铰 10.800 --- 7 刚性铰 9.100 --- 8 拆撑 --- 2.内撑 9刚性铰 5.800 --- 10拆撑---1.内撑[设计结果][结构计算]各工况:泪 矩瞬布q。
I 刀( 3.70n >(-5d ・G )—(7^.8?)-—<25.59:<-1.87>--(0.00) (0«0—(0.0) C-b5£5)--(3J.34: (0.00)—(12.19)(-4954)—(45.04) <-9.74)(O.IXD"E —M 1 ( 3.20n ;-l-W •■ 7 |i(r.i •勺 •■JII5iJ O】5• 1 1 1 • .1(】5a7ZS±H^KN/n)(-54.61)—-(7G.37) (-729 •殆-一(?5.59:Wnn) (-1.37>--(0.00> (0.0>—(0.0:(-G5.G5)--(3J.34: (0.00)-—(12.19)G49・54〉——(45・04)(-974(0.00)3--聽(8.25n )工贞4一赭E( 7.75n )(-902?)—(-5J7.88)—(U0.GJ) (-514.15)——(214・16:(-442.37>—(3JG.45:(Y27.D6)(193.49) (-21922)—(18027^醜KN-rC(-514・15)——Q14・16:C-442.87>—(3JG.45:Wnn) mN)(-902?)—(110.61) (-5J7.68)—(U0.U)(-7.18> —(O.CKO(0«0—(0.0)(-227W)093.49)(-?J92?)--(l8027z (0.0>—(0.0:5—开挖(12.80n )土欣KN/rO(-23327-一(165.13)(■306.47 卜一(165.13:II n- 110cK斗,•°1110】5、>-、-••、••/h•A瑚KN-N;(-674.09(183.34)(-1?79.41>—(1250.97)mN)(-J3.38)—f 0.0(0fO.O) ------ (0.0/(-301.72A--(445.88) (-497 劇(454.03) "6—Mllfe( 10.80n )±H^KN/n)(-?3327>-一(165.13)G 306.47 卜一(165.13:(-13.38〉——(0.00)(0.0>—(O.D:耿KN)(-301.72)—(445.88)fO.OO>-一(0.00)(-674.09—(183.34)<0.00>■一(0.00)咲7—倆Itm ( 9.10n :坯8一E( 7.75n )(-233x1)--(165.13:G 306.47〉一-C65.13:(-725.70>・-Y186・O4:(0.00)■一(0.00)(-313.88>--(b0?.8G>CO.OO>-一(0.00)土眈KN/rO(-23327-一(165.13)(-306.47 卜一(165.13:珈KN-rC(-674.09:(183.34)(0.00)-一(0.00)mN)(-J3.38)—f 0.0(0fO.O) ----- (0.0/(-301.7?)--(445.83)(0.00)(0.00)(-13.44——(O.OCD曲9—Wife f 5.80n :(-23E.21---Cl 65 血C-3DE.47)-—(165.13;(-??5.7[D—<ie&j04:CD.D0>—WW)(-313flB>--(£O2.0fe)O10D>——(D.DO)〃io—] ( 3-EOn )7.72>——(165.13) (-30L47)-—(165i13'C-72Q55>——C185L77)C0.D0?—<-31?J G7)——C571.95:(QDB>——(D.DO)内力位移包络图:C-11441---(0.00)ClWi-gC-13.430---W.D0) f0.D^--(D.U:t-13.4^---(aoo)£0W-—W«K (-725.70)——(21416)C-]?79.4P—-a?5D9")C-313.B8>--(e-D?J8G>C454.03::地表沉降图:0 10 2C 3C 4C 5C SC ■I: 8C 9C 18CW JI IE 13 ]4 ]5 IF 17 18 19 触柚〜f-—-亠--™■ ■=__—------一-___—-——j-i—-—1一一一一:k:—二,亠■— -J-* '——'::矗就nE-------- 二觥治-------- 捂雌益:创H Wnn 恕剛理?7nn ---- 脱必14 r.r[冠梁选筋结果]■ "1.As2[环梁选筋结果].>xAs2[截面计算][整体稳定验算]计算方法:瑞典条分法应力状态:总应力法条分法中的土条宽度:1.00m滑裂面数据整体稳定安全系数K s = 1.379 圆弧半径(m) R = 19.294圆心坐标X(m) X = -1.860圆心坐标Y(m) Y = 8.295[抗倾覆稳定性验算]抗倾覆安全系数M——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
深基坑支护毕业设计计算书
基坑工程计算书(复核\15米)1.内力计算主动土压力系数:Ka=tan 2(45°-ϕi/2) 被动土压力系数:Kp=tan 2(45°+ϕi/2)计算时,不考虑支护桩体与土体的摩擦作用,且不对主、被动土压力系数进行调整,仅作为安全储备处理。
计算所得土压力系数表如表2-1所示:表1-1主动土压力计算:由于分层土体前三层性能相差不大,ϕ、C 值取各层土的,按其厚度加权平均。
1) 现分三层土○1、○2、○3计算 ○1号土层为原土层1、2、3层土;1 1.30.8 1.711.511 1.511.60.8 1.7 1.5ϕ⨯+⨯+⨯==++ 130.88 1.711 1.58.13()0.8 1.7 1.5c kPa ⨯+⨯+⨯==++ ○2土层为原4号层土019.1ϕ=,241.3()c kPa =○3土层为原5号层土028ϕ=,25()c kPa =02111.6tan (45)0.6652ka =-= 020219.1tan (45)0.5072ka =-=02328tan (45)0.3612ka =-= 020111.6tan (45) 1.502kp =+=02219.1tan (45) 1.972kp =+= 020328tan (45) 2.782kp =+=○1号土层顶部1200.66528.130.04()a k e kPa =⨯-⨯=○1号土层底部()11180.8 1.7 1.520247.92()a d e ka c kPa =⨯+++-=⎡⎤⎣⎦○2土层顶部()22180.8 1.7 1.520212.17()a e ka c kPa =⨯+++-=-⎡⎤⎣⎦○2土层水位处()221842019227.1()a s e ka c kPa =⨯++⨯-=○2土层底部()()()222184201922 6.46 6.467.1 1.9729.07()a d w e ka c ka kPa γ=⨯++⨯----⎡⎤⎣⎦=+=○3土层顶部()3318420192190.420.40.40.36146.12()a e ka c kPa =⨯++⨯+⨯-⨯⨯=○3土层基坑底部()3318420192190.4 1.6518248.43()a j e ka c kPa =⨯++⨯+⨯+⨯-=被动土压力计算基坑顶部22516.67()p e c kPa ==⨯=支护桩底部32 6.9518 2.7825364.65()pd p e h kp c kPa γ=+=⨯⨯+⨯='3218 2.26 2.7825129.76()pd p e h kp c kPa γ=+=⨯⨯+⨯=设定弯矩零点以上各土层压力合力及作用点距离的计算18.31ha m = 214117.643ha m=⨯+= 32 1.26 4.31 5.153ha m =⨯+= 41 1.1415 6.4 4.69 4.293ha m =⨯+--= 51 1.65 2.26 3.0852ha m=⨯+= 61 1.65 2.26 2.813ha m =⨯+= 71 2.26 1.132ha m=⨯=814.69 2.3452ha m=⨯= 12 2.26 1.513hp m =⨯= 21 2.26 1.132hp m =⨯= 32 4.69 3.133hp m=⨯=414.69 2.342hp m=⨯= 10.0440.16(/)a E kN m =⨯= 2447.92/295.84(/)a E kN m =⨯= 3 1.2612.17/27.67(/)a E kN m =-⨯=- 4 1.148.92/2 5.08(/)a E kN m =⨯= 5 1.6546.1276.1(/)a E kN m =⨯= 6 1.65 2.31/2 1.91(/)a E kN m =⨯= 748.43 2.26/254.73(/)a E kN m =⨯= 848.43 4.69/2113.57(/)a E kN m =⨯=()1129.7616.67 2.26/2127.79(/)p E kN m =-⨯= 216.67 2.2637.67(/)p E kN m =⨯=()3 4.69364.65129.76550.82(/)2p E kN m =-⨯=4129.76 4.69608.57(/)p E kN m =⨯=本工程设计按施工顺序开挖时:1) 第一层支护开挖至第二层支护标高时: 通过计算得右图按11a k p ke e =计算基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至坑底面的距离0.65c h m=111a ac p pcc T ch E h E T h h -=+∑∑解得:146.13/c T kN m=所以设计值:'111.25 1.2546.13/57.7/c c T T kN m kN m==⨯=2) 开挖至设计基坑标高时:按11a k p ke e =计算基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至坑底面的距离1.60c h m=112a ac p pcc T ch E h E T h h -=+∑∑解得:2104.54/c T kN m=所以设计值:'221.25 1.25104.54/130.68/c c T T kN m kN m==⨯=2、整体稳定验算整体稳定采用瑞典分条法计算:1)按比例绘出该支护结构截面图,如图所示,垂直界面方向取1m 计算。
基坑桩锚设计计算过程(手算)
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°.地层天然重度粘聚力内摩擦角土体与锚固体粘结强度标准值填土18.3 12 12 30粉质粘土19。
8 30 18 60全风化砾岩20.5 45 22 100土压力系数地层Ka Kp1填土0。
6558 0。
8098 1。
5252 1.2350 2粉质粘土0。
5278 0.7265 1。
8945 1。
37643全风化砾岩0。
4550 0.6745 2。
1981 1。
4826 一、)基坑示意图:1)基坑外侧主动土压力计算如下:(1)填土:填土顶部主动土压力强度:=q- 2=20x0.6558-2x12x0.8098=—6.32Kpa填土底部的主动土压力强度:=(+q)—2==(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:= (*+q)—2==(18。
3x10。
5+20)x0.5278—2x12x0.7265=94.54kpa粉质粘土底部的主动土压力强度:=(*+*+q)-2= =(18。
3x10。
5+19。
8x1。
8+20)x0.5278—2x12x0。
7265=113。
35kpa (3)临界深度:=2/– q/=2x12/18。
3x0.8098—20/18。
3=0。
53m2)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,基坑外侧底部的主动土压力强度:=(*+q)—2=(18。
3x5.2+20)x0.6558—2x12x0.8098=56。
09kpa 基坑内侧的被动土压力强度:= 2=2x12x1.2350=29.64kpa.=(—)+2= 18。
3x(10。
5-5。
2)x1.5252+2x12x1.2350=177.57kpa。
知:〈,<知铰点位于坑底与填土层间:设铰点为o,距离坑底y m。
土方工程量计算(含计算案例)
1.2 土方工程量计算在土方工程施工前,必须计算土方的工程量。
但是各种土方工程的外形有时很复杂,而且不规则。
一般情况下,将其划分成为一定的几何形状,采用具有一定精度而又和实际情况近似的方法进行计算。
1.2.1 基坑和基槽土方工程量计算 1.基坑基坑土方量可按立体几何中的拟柱体体积公式计算(图1-2)。
即:)4(6201A A A HV ++=(1-9) 式中 H —基坑深度(m ); 1A 、2A —基坑上、下的底面积(m 2)0A —基坑中截面的面积(m 2)图1-2 基坑土方量计算 2.基槽基槽和路堤管沟的土方量可以沿长度方向分段后,再用同样方法计算(图1-3)。
即:)4(6201A A A L V ii ++=(1-10) 式中 i V —第i 段的土方量(m 3);i L —第i 段的长度(m )。
将各段土方量相加即得总土方量总V :∑=i V V 总图 1-3 基槽土方量计算1.2.2 场地平整土方量计算场地平整是将现场平整成施工所要求的设计平面。
场地平整前,首先要确定场地设计标高,计算挖、填土方工程量,确定土方平衡调配方案,并根据工程规模,施工期限,土的性质及现有机械设备条件,选择土方机械,拟订施工方案。
1.场地设计标高的确定确定场地设计标高时应考虑以下因素: ①满足建筑规划和生产工艺及运输的要求; ②尽量利用地形,减少挖填方数量;③场地内的挖、填土方量力求平衡,使土方运输费用最少; ④有一定的排水坡度,满足排水要求。
场地的设计标高一般应在设计文件中规定,如果设计文件对场地设计标高无明确规定和特殊要求,可参照下述步骤和方法确定: (1)初步计算场地设计标高初步计算场地设计标高的原则是场地内挖、填方平衡,即场地内挖方总量等于填方总量。
如图1-4所示,将场地地形图划分为边长 a=10~20m 的若干个方格。
每个方格的角点标高,在地形平坦时,可根据地形图上相邻两条等高线的高程,用插入法求得;当地形起伏较大(用插入法有较大误差)或无地形图时,则可在现场用木桩打好方格网,然后用测量的方法求得。
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:)245(tan 2iai K ϕ-= 被动土压力系数:)245(tan 2ipi K ϕ+︒=(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 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 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。
基坑支护计算书
基坑工程计算书1 工程概况该基坑设计总深3.75m ,按一级基坑 、选用《国家行业标准—建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)》进行设计计算。
1.1 土层参数地下水位埋深:2.00m 。
1.2 基坑周边荷载地面超载:0.0kPa 邻近荷载:邻近荷载的作用方式: 一。
2 开挖与支护设计基坑支护方案如图:基坑工程基坑支护方案图2.1 挡墙设计·挡墙类型:长12m*宽0.4m拉森钢板桩;·嵌入深度:8.050m;·露出长度:0.200m;·型钢型号:Q390bz-400×170;2.2 支撑(锚)结构设计本方案设置1道支撑(锚),各层数据如下:第1道支撑(锚)为平面内支撑,距墙顶深度0.500m,工作面超过深度1.500m,预加轴力0.00kN/m。
该道平面内支撑具体数据如下:·支撑材料:钢支撑;·支撑长度:30.000m;·支撑间距:5.000m;·与围檩之间的夹角:90.000°;·不动点调整系数:0.500;·型钢型号:@609*14;·根数:1;·松弛系数:1.000。
计算点位置系数:0.000。
2.3 工况顺序该基坑的施工工况顺序如下图所示:3 计算原理描述3.1 围护墙主动侧土压力计算3.1.1 朗肯主动土压力深度 z 处第i层土的主动土压力强度的标准值e ak,i按下列公式计算:采用水土合算或计算点在水位以上时:(小于0取0)采用水土分算且计算点在水位以下时:(小于0取0)对于矩形土压力模式,自重部分须扣除坑内土的自重(对水位以下的分算土层,扣除有效自重;坑内水位取坑底位置,天然水位在坑底以下就取天然水位)。
式中:γj─第j层土的天然重度;γw─水的重度,取10kN/m3;Δh j─第j层土的厚度;h wa,i─地下水位;c i、c i'─第i层土的内聚力、有效内聚力;φi、φi'─第i层土的内摩擦角、有效内摩擦角;q─超载。
基坑排水计算
一:基坑采用明沟排水,积水池抽水的方式,因此采用大井法估算其基底流入的水量之和。
①渗流量谁之和采用以下公式计算:Q1=1.366KS (2H−S )lg R r 0+ 6.28KSr 01.56+r 0m 0(1+1.185lg R 4m 0)公式中:Q —基坑总涌水量K —土的渗透系数(m/d )由设计10−5cm/sec 换算得72m/d S —抽水时坑内水位下降值(m ),本计算中为积水坑高度1m H —抽水前基坑以上的水位高度(m ),本计算中为1mR —抽水影响半径(m ),查表得出小砾石为500m —600m ,本计算采用600mr 0—引用假想半径,由于本计算中为矩形基坑,r 0=ηa+b 4计算,由b a =80150=0.54查表得出:η=1.16−1.140.6−0.4x (0.54−0.4)+1.14=1.154 r 0=1.154X 150+804=66.355m 0—从坑底到下卧不透水层的距离(m ),本计算中为3m因此由以上计算公式得出:Q1=592.64m ³②最大降雨量基坑蓄水总量为:由最大日降水量324.4~434.8mm 得出,本计算日最大降雨量为440mm ,考虑到实际情况,采用0.5系数计算;Q2=0.44x150X80=5280m ³即基坑日均总水量为:Q=Q1+Q2=5280+592.64=5872.64m ³二,拟采用四台抽水泵抽水,则水泵所需功率为:N =K 0QH 075η1x η2公式中K 0—安全系数,取2Q —基坑的涌水量,本计算中为Q =Q 24=5872.6424=244.7m ³/hH 0—包括扬水、吸水及由各种阻力所造成的水头损失在内的总高度,本公式取14mη1—水泵效率,一般取0.40—0.50,本计算中取0.45 η2—动力机械效率,一般取0.75—0.85,本计算中取0.8即:N =0.25X 2x244.7x1475x0.45x0.8=63.44kw查表得出,本工程适用4台4PN 型泥浆泵抽取基坑积水。
基坑钢支撑计算实例
基坑钢⽀撑计算实例基坑钢⽀撑计算实例本车站主体围护结构基坑内竖向设四道钢⽀撑斜撑。
其中第三道、第四道的第四排和第五排为两根钢管并放。
主要材料为φ=529、t=12mm(第四道为φ630、t=12mm)的钢管。
本计算只对斜撑跨度最⼤的⼀跨(跨度取20m)进⾏了验算, 跨度为⽀撑两端钢围檩之间净距,其它各跨斜撑的截⾯尺⼨和所⽤材料与该跨相同。
1、活动端肋板焊缝计算:.为保证φ529(630)钢管均匀受⼒且不在钢板上有丝毫位移,所以在钢管与钢板间⽤四块三⾓内肋板焊接(左右每边各⼆块),钢板厚度为20mm,钢⽀撑厚度为t=12mm,钢⽀撑活动端千⽄顶承压肋板厚度20mm,焊缝厚度按规范1.5×t1/2≤h f≤1.2t(t=12mm)即5.2≤h f≤14.4,施⼯图纸上规定焊缝厚度为10mm故焊缝厚度取10mm按照设计最⼤轴⼒为3600KN,四块外肋板承担1/3 设计轴⼒(1200 KN),故分配到每块内肋板上的⼒为600KN查表的直⾓焊缝的强度设计值f t w=160N/mm2考虑到肋板上部焊缝承受⼀定轴⼒则有N‘’=0.7×h f×∑L’w×βf×f t w=0.7×0.01×0.02×2×1.22×1.6×108=54656NN=N‘- N‘’=600-54.656=545.344KNl w=N/(2×0.7 ×h f×f t w)= 545.344 ×103/(2×0.7×0.01×1.6×108)+0.01=0.244m故需要肋板的长度为25cm.2、稳定性计、验算:主体结构西北⾓、东北⾓、东南⾓和盾构上⽅设有钢⽀撑,其中西北、东北、东南⾓采⽤φ529(630)钢管钢⽀撑,盾构上⽅采⽤双⼯28b⼯字钢⽀撑。
基坑设计计算实例
[锚杆设计举例]某高层建筑的基坑开挖深度H = 13m ,土质为砂土与卵石等,其主动区土的 平均重度a 二19KN/m 3,内摩擦角:a = 40°,被动区的p = 19.5KN / m 3」p = 45;, 各层土的内聚力以零计,地面荷载q = 10kN/m 2。
若决定采用Q 800mm 钻孔桩(桩 距1.5m )与一层锚杆的基坑支护方案,试进行锚杆设计。
[设计过程]1、土层锚杆布置护桩入土深度计算土层锚杆头部距地面4.5m ,水平间距1.5m ,锚孔孔径①140mm ,锚杆向下 倾斜13°2、计算护桩入土深度t主动土压力系数:K a =tg 245 -40 =0.2172 j被动土压力系数:K p =tg 215 +45〕=5.83P I 2丿1 2 2主动土压力:£十「(")—2.062(13呵地面荷载引起压力: E a2二qH t K^2.17 13 t 1被动土压力:E pp t 2K p =56.843t 2,'' M^0,得:2.062 (13+t ) 2X [2/3(13+t) - 4.5]+2.17(13+t) X [0.5(13+t) — 4.5] -56.843*(2/3t+13— 4.5)=0解三次方程t = 2.26m,最后取护桩入土深度t = 2.30m ;关于护桩的入土深 度可用试算法确定。
3、锚杆所承受的水平力T h讣III 川丄川,q=10KN/m2 7~CD由护桩入土深度t = 2.30m,可知道每延米的主动与被动土压力:2E ai = 0.5X 19X( 13+2.30) X 0.217= 482.5 ( kN/m ) E a2= 10X( 13+2.30)X 0.217= 33.2 ( kN/m )E p = 0.5X 19.5X 2.32X 5.83 = 301 (kN/m )由v M D =0,可求出锚杆所承受的水平力每延米T h :2.3T h (13+ 2.3—4.5)+E p 只一3得:T h -229.9( KN /m)。
放坡基坑土方量计算例题
放坡基坑土方量计算例题
基坑坑长85m,宽60m,深8m,四边放坡,边坡坡度1:0.5的计算过程如下:
1、基坑顶面长=85+2×8×0.5=93m。
2、基坑顶面宽=60+2×8×0.5=68m。
3、基坑体积V=1/6×8×[85×60+93×68+(85+93)×(60+68)]=45610.667m³。
注意下:
1.沟槽、基坑中土壤类别不同时,分别按其土壤类别、放坡比例以不同土壤厚度分别计算;
2.计算放坡工程量时交接处的重复工程量不扣除,符合放坡深度规定时才能放坡,放坡高度应自垫层下表面至设计室外地坪标高计算。
土方量的计算是建筑工程施工的一个重要步骤。
工程施工前的设计阶段必须对土石方量进行预算,它直接关系到工程的费用概算及方案选优。
土方量的计算是建筑工程施工的一个重要步骤。
工程施工前的设计阶段必须对土石方量进行预算,它直接关系到工
程的费用概算及方案选优。
在现实中的一些工程项目中,因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到的。
对于大面积的土石方估算以及一些地形起伏较小、坡度变化平缓的场地适宜用格网法。
这种方法是将场地划分成若干个正方形格网,然后计算每个四棱柱的体积,从而将所有四棱柱的体积汇总得到总的土方量。
在传统的方格网计算中,土方量的计算精度不高。
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[锚杆设计举例]某高层建筑的基坑开挖深度H=13m,土质为砂土与卵石等,其主动区土的平均重度aγ=19KN/m3,内摩擦角aϕ=40°,被动区的319.5/,45p pKN mγϕ==o,各层土的内聚力以零计,地面荷载q=10kN/m2。
若决定采用Φ800mm钻孔桩(桩距1.5m)与一层锚杆的基坑支护方案,试进行锚杆设计。
[设计过程]1、土层锚杆布置护桩入土深度计算土层锚杆头部距地面4.5m,水平间距1.5m,锚孔孔径Φ140mm,锚杆向下倾斜13°2、计算护桩入土深度t主动土压力系数:240450.2172aK tg⎛⎫=-=⎪⎝⎭oo被动土压力系数:24545 5.832pK tg⎛⎫=+=⎪⎝⎭oo主动土压力:()()2211 2.062132a a a E H t K t γ=+=+地面荷载引起压力:()()2 2.1713a a E q H t K t =+=+被动土压力:22156.8432p p p E t K t γ==,0B M =∑,得:2.062(13+t )2×[2/3(13+t)-4.5]+2.17(13+t) ×[0.5(13+t)-4.5] -56.843t 2(2/3t+13-4.5)=0解三次方程t =2.26m ,最后取护桩入土深度t =2.30m ;关于护桩的入土深度可用试算法确定。
3、锚杆所承受的水平力T h由护桩入土深度t =2.30m ,可知道每延米的主动与被动土压力: E a1=0.5×19×(13+2.30)2×0.217=482.5(kN/m ) E a2=10×(13+2.30)×0.217=33.2(kN/m ) E p =0.5×19.5×2.32×5.83=301(kN/m ) 由0D M =∑,可求出锚杆所承受的水平力每延米T ’h :()'122.313 2.313 2.313 2.3 4.50333h p a a T E E E +++-+⨯-⨯-= 得:'229.9(/)h T KN m =。
由于锚杆的水平间距为1.5m ,则每根锚杆实际承受的水平力为:'1.5 1.5229.9344.8()h h T T KN ==⨯=4、锚杆承载力Tu锚杆的轴向拉力设计值为:344.8353.8()cos13cos13h t T N kN ===o o若取锚杆抗拔安全系数K =1.5,则锚杆的极限抗拔力为:1.5353.8530.7u t T K N KN =⋅=⨯=5、锚杆非锚固段长度L 0锚固段地层为稍密的土层,BE =(13+2.3-4.5)tg (45°-37°/2)=5.38m 在△BEF 中,由正弦定理有:锚杆长度计算图BE/sin ∠BFE=BF/sin ∠BEF ,∠BFE=(90°-13°)+(45°-37°/2)=103.5° ∠BEF=90°-(45°-37°/2)=63.5°则: 5.38sin 63.5sin103.5BF ⨯=oo,由此非锚固段长度Lo =5.0m 。
6、锚杆锚固段长度Le初选锚固段长度为Le ,0点为锚固段中点,有: BO=BF+FO=5+Le/2.()LeBO=BF+FO+5+2=4.5+BOsin13 4.55sin13(1)20119371.5353.8(2)3.140.141937o Le h C K h tg h tg KNt Le D h tg τγϕπτ⎛⎫=++⋅⋅⋅⋅⋅⋅ ⎪⎝⎭=+⋅=+⨯⨯⨯⨯==⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯⨯⨯⨯o o o o解得:Le =12m 锚杆总长度为17m 。
7、拉杆材料选择查表9-5,选择Ⅱ级冷拉钢筋做拉杆材料,其f k =430MPa ,则所需钢筋截面面积:2353.8823()430t k N KN A mm f MPa=== 由此,用单根Φ35mm Ⅱ级冷拉钢筋,其横截面积为962mm 2。
8、锚杆支承腰梁的设计对支承腰梁进行抗弯验算时,可将两桩之间的一段槽钢简化为一简支梁,支点在两边的挡土桩上,锚杆荷载作用在梁的中点,最大弯矩发生在梁的中点:M=PL/4=Nt ×1.5/4=132.7kN ·m取钢材[]217/W kN cm σ=,则有:[]22132.710780.617x W MW cm σ⨯===经查表,采用2根28C 的槽钢背靠背布置,间距25cm ,其Wx =2*392.6=785.2(cm 3),强度满足要求。
9、深部破裂面稳定性验算假定δ=0,则E ah 和E 1h 看作是水平向作用力:()()13 2.37.0537.85122cos13acrtgθ+-==+o o深部破裂面稳定性验算()()127.0513 2.310.67 1.5193393.7()21.5773.7()ah a a G kN E E E kN ++=⨯⨯⨯==+⨯= E 1h =(0.5×19×7.052×0.217+10×7.05×0.217) ×1.5=175.2kN则由有关公式可得:()()()11max ah h h ah h E E G E tg E tg tg T Htg tg δδϕθαϕθ-++-⋅-=⋅-=()()773.7175.23393.74037.8727.7()13134037.8tg kN tg tg -+⨯-=-o o o o omax 727.72.11 1.5344.8h s h T K T ===> 深部破裂面稳定性无问题。
[单撑(单锚)板桩墙设计实例]-按“自由支座”设计:某基坑工程深6m ,(地表均布超载40KN/m 2)按φ=30°,γ=17kN/m 3, C =0,桩顶拉锚。
试进行板桩墙的支护设计。
[设计过程]1.绘土压力分布简图,得Ka =0.309,Kp =3.02.假设t 1值,并取η=0.5。
取()312112120,02323a a p H t M K t K H t γγη+⎛⎫=⋅-+= ⎪⎝⎭,试算得t 1=4m 。
若不考虑η=0.5,即容许变形足够大时,或被动土压力乘以增大系数,则t 1=2.3即可。
3.求支撑力Ra()221122a a p a p R E E H t K t K λγηη=-=+-=17/2(6+4)2·0.309-17/2·42·3·0.5=58.65kN/m ; 4、求最大弯矩Mmax设距地表为h 处作用在板桩上的剪力为零:20, 4.7362a a R h K h m m γ-===<,可用。
则33max17 4.7358.65 4.730.30918566a a h KN M R h K m γ⨯=⋅-=⨯-⨯=kNm5、板桩截面尺寸 如为钢材取[]212W kNcmσ=,[]3max18500154212W M cm W m σ===按表选用:实际入土深度t =1.1t 1=1.1×4=4.4m ,而支拉力Ra 在设计时也应适当增大, 1.35 1.3558.6580a a kN R R m==⨯=计。
[单撑(拉锚)板桩设计例题]-按“固定支座”设计,已知条件同前。
[设计过程]1、绘土压力分布与等值梁弯矩图0.3093a p K K ==,1760.30931.5a a kNe HK mγ==⨯⨯=1、求t o :()0.689ao p a e t m K K γ==-2、取d 点为等值梁下端支点0d M =∑()202323a a o a o o o e e t H R H t t t ⎛⎫⎛⎫+-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,代入已知数得,38.8a kN R m = ()20,66.72323a a o o o o o e H e t t kN P H t H H P m ⎛⎫⎛⎫+--+== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3、求Mmax最大弯矩的作用点:202a a R h K γ-=, 3.846h m m ==<可用; 33max17 3.8438.8 3.840.30999.466a a h KN M R h K m γ⨯=⋅-=⨯-⨯= kNm 4、计算板桩的最小入土深度t 1()23o p a x xP X K K x γ=-⋅⋅⋅,2.96X m === t 1=t 0+X=0.689+2.96=3.65m ,t=(1.1~1.2)t 1=4.02~4.38 取t=4.1m,则板桩全长6+4.1m=10.1m5、板桩截面尺寸:30.7499.461312cm W m ⨯==(选择) 6、 1.3552.38a a kNR R m==计。
(完毕)计算简图[多层锚杆支护设计实例]某大厦基坑工程,地面荷载q =10kN/m 2,平均φ=30°(不考虑C ),γ=19kN/m 3。
设计锚杆3层,第一层距地面5m ,第二层12米,第三层18m 。
基坑总深23.5m 。
试做支护设计。
[设计过程]1、绘土压力分布图。
a K =0.33 p K =3.0 q e =a K q =0.33×10=3.3kPaa e =a K H =0.33×19×12.5=78.37kPa a e +q e =81.72、求B R试求出基坑面以下5+7+0.5=12.5m 以下弯矩为零处y 的值。
查表 y =0.08h =0.08×12.5m =1m e =81.7a E =0.33×10×12.5+19×0.33×12.5×12.5/2+1×81.7×0.5=41.3+489.8+40.9=572kN010M=∑()12.512.5241.31489.8140.9170.510233B R ⎛⎫⎛⎫++++⨯⨯-++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B R =336KN01572336236a B R E R =-=-= 3、求C R开挖总深度18.5m , y =0.08×18.5=1.48m()218.5 1.48100.3318.5190.33 3.3190.3318.522a E =⨯⨯+⨯⨯++⨯⨯⨯ =61.1+1073+88.3 =1222.3kN e =119.320o M=∑()()18.518.5261.1 1.481073 1.4888.3 1.48 6.5 1.4833613.5 1.480233C R ⎛⎫⎛⎫++++⨯⨯-+-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭490.5C R =kN02R =a E -B R -C R =395.8kN4、求D R基坑开挖深23.5m ,则y =0.08×23.5=1.88m223.5 1.88100.3323.5190.33150.622a E =⨯⨯+⨯⨯+⨯ =77.6+1731.3+141.6=1950.5KN30o M=∑:()()()23.523.5277.6 1.881731.3 1.88141.6 1.8818.5 1.8811.5 1.88 5.5 1.880233B C D R R R ⎛⎫⎛⎫++++⨯⨯-+-+-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭031950.5336490.5629495a B C D R E R R R kN =---=---=各支点水平力求出后,可进行锚杆设计。