基坑和管沟支撑计算书

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，采用连续水平铺设挡板基坑土壁。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【水平】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 10 20

2 粘性土 2.4 19 17.5 8 21

3 粘性土 3 21 17.5 6 22

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(45-17.5/2)=0.538；

K a3=tan2(45°- φ3/2）= tan2(45-17.5/2)=0.538；

第1层土：0-1m

H1'=[∑γ0h0]/γ1=0/18=0m

P ak1上=γ1H1'K a1-2c1K a10.5=18×0×0.528-2×10×0.5280.5=-14.533kN/m2

P ak1下=γ1(h i+H1')K a1-2c1K a10.5=18×(1+0)×0.528-2×10×0.5280.5=-5.029kN/m2

第2层土：1-3.4m

H2'=[∑γ1h1]/γ2=18/19=0.947m

P ak2上=γ2H2'K a2-2c2K a20.5=19×0.947×0.538-2×8×0.5380.5=-2.056kN/m2

P ak2下=γ2(h i+H2')K a2-2c2K a20.5=19×(2.4+0.947)×0.538-2×8×0.5380.5=22.477kN/m2 第3层土：3.4-4.5m

H3'=[∑γ2h2]/γ3=63.6/21=3.029m

P ak3上=γ3H3'K a3-2c3K a30.5=21×3.029×0.538-2×6×0.5380.5=25.42kN/m2

P ak3下=γ3(h i+H3')K a3-2c3K a30.5=21×(1.1+3.029)×0.538-2×6×0.5380.5=37.848kN/m2

三、挡土板计算

1、材料参数

2、荷载计算

挡土板的线荷载按以下公式计算：

q=γ0γF p ak l1=1×1.25×37.848×0.2=9.462kN/m

3、挡土板按照简支梁计算最大弯矩，计算公式如下

M max=q×l22/8=9.462×0.252/8=0.074kN·m

σ=M/W=0.074×106/20833.333=3.552N/mm2≤f=17N/mm2,

满足要求！

四、背楞计算

1、材料参数

抗压强度(N/mm2) 205 弹性模量(N/mm2) 206000

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=2.056×2.4/(2.056+22.477)+1=1.201m；

q1上=γ0γF P ak1上l2=1×1.25×-14.533×0.25=-4.542kN/m

q1下=γ0γF P ak1下l2=1×1.25×-5.029×0.25=-1.572kN/m

q2上=γ0γF P ak2上l2=1×1.25×-2.056×0.25=-0.643kN/m

q2下=γ0γF P ak2下l2=1×1.25×22.477×0.25=7.024kN/m

q3上=γ0γF P ak3上l2=1×1.25×25.42×0.25=7.944kN/m

q3下=γ0γF P ak3下l2=1×1.25×37.848×0.25=11.828kN/m

计算简图

剪力图(kN)

M k=1.407kN.m

R max=10.315kN

弯矩图(kN·m)

V k=5.473kN

σ=M/W=1.407×106/16300=86.319N/mm2≤f=205N/mm2,

满足要求！

τmax＝

V max/(8I zδ)[bh02-(b-δ)h2]=5.473×1000×[63×1602-(63-6.5)×1402]/(8×8662000×6.5)=6.141N/ mm2≤[τ]=120N/mm2

满足要求！

五、横撑杆计算

1、材料参数

材料名称钢管材料类型Ф48×3.5

抗弯强度(N/mm2) 205 抗剪强度(N/mm2) 120

抗压强度(N/mm2) 205 弹性模量(N/mm2) 206000

2、强度计算

l0=l-b1×2-h1×2=1200-160×2-50×2=780mm

λ=l0/i=780/15.8=49.367

查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)，得φ=0.859

N/(φA)=10.315×103/(0.859×489)=24.557N/mm2≤[fc]=205N/mm2

满足要求！