基坑工程课程设计概述

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淮阴工学院
课程设计
课程名称：基坑工程
姓名：XXX
班级：土木
学号：XXX
指导老师：刘
目录
某水池基坑工程设计............................................................................................... - 0 -
一、基本资料.................................................................................................... - 0 -
二、设计计算.................................................................................................... - 0 -
2.1 深基坑支护设计......................................................................................... - 0 -
2.2 深基坑支护设计....................................................................................... - 13 -
2.3 深基坑支护设计....................................................................................... - 26 -
三、设计图纸.................................................................................................. - 40 -
附录1：设计平面图....................................................................................... - 40 - 附录2；支护结构大样图............................................................................... - 40 -
某水池基坑工程设计
一、基本资料
水池尺寸长：17.3米，宽11.1米，周长约64米，基坑的面积约240平方米。

呈长方形。

周边环境：水池东面外墙距在建2-G楼（2F）9.0米，西侧距在建2-K（2F）9.1米，北侧距用地红线6.5～7.1米，红线外侧为已建（砖混结构，浅基础）民房。

土层信息：
地下水：-2米
开挖深度：6米
二、设计计算
2.1 深基坑支护设计
设计单位：X X X 设计院
设计人：X X X
设计时间：2017-12-22 14:37:17
----------------------------------------------------------------------
[ 支护方案]
----------------------------------------------------------------------
排桩支护
---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息]
---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息]
---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息]
---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息]
---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息]
---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数]
----------------------------------------------------------------------
[ 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：
内力位移包络图：
地表沉降图：
---------------------------------------------------------------------- [ 冠梁选筋结果]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 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: 0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks = 1.451
圆弧半径(m) R = 16.793
圆心坐标X(m) X = 0.439
圆心坐标Y(m) Y = 8.783
----------------------------------------------------------------------
[ 抗倾覆稳定性验算]
----------------------------------------------------------------------
抗倾覆安全系数:
Mp——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。

Ma——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：
Ks = 14.589 >= 1.200, 满足规范要求。

工况2：
Ks = 6.330 >= 1.200, 满足规范要求。

工况3：
Ks = 2.230 >= 1.200, 满足规范要求。

----------------------------------------------
安全系数最小的工况号：工况3。

最小安全Ks = 2.230 >= 1.200, 满足规范要求。

----------------------------------------------------------------------
[ 抗隆起验算 ]
----------------------------------------------------------------------
Prandtl(普朗德尔)公式(Ks >= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):
D (
()e
tan
(N tan
10.0002
1tan 10.000
Ks = 1.255 >= 1.1, 满足规范要求。

Terzaghi(太沙基)公式(Ks >= 1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):
D (
12
[
-
34
tan
)
45o
tan
-
3.142(
45
Ks = 1.391 >= 1.15, 满足规范要求。

[ 隆起量的计算 ]
注意：按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按0处理!
=i h 6.37c
tan
式中δ———基坑底面向上位移(mm);
n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;
ri———第i层土的重度(kN/m3)；
地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);
hi———第i层土的厚度(m);
q———基坑顶面的地面超载(kPa);
D———桩(墙)的嵌入长度(m);
H———基坑的开挖深度(m);
c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);
φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);
r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);
=
δ = 122(mm)
----------------------------------------------------------------------
[ 抗管涌验算]
----------------------------------------------------------------------
抗管涌稳定安全系数(K >= 1.5):
'
1.50h'w()
≤
h'2D
+
式中γ0———侧壁重要性系数;
γ'———土的有效重度(kN/m3);
γw———地下水重度(kN/m3);
h'———地下水位至基坑底的距离(m);
D———桩(墙)入土深度(m);
K = 3.484 >= 1.5, 满足规范要求。

----------------------------------------------------------------------
[ 承压水验算]
----------------------------------------------------------------------
式中Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2);
Pwy———承压水层的水头压力(kN/m2);
Ky———抗承压水头的稳定性安全系数，取1.5。

Ky = 38.50/30.00 = 1.28 >= 1.05
基坑底部土抗承压水头稳定!
[ 嵌固深度计算]
----------------------------------------------------------------------
嵌固深度计算过程：
按《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99悬臂式支护结构计算嵌固深度hd 值，规范公式如下
hp∑Epj - βγ0ha∑Eai>=0
β = 1.200 ，γ0 = 1.000
hp = 1.187m，∑Epj = 420.030 kPa
ha = 4.489m，∑Eai = 90.509 kPa
得到hd = 2.700m，hd采用值为：4.000m
2.2 深基坑支护设计
设计单位：X X X 设计院
设计人：X X X
设计时间：2017-12-23 17:32:07
----------------------------------------------------------------------
[ 支护方案]
----------------------------------------------------------------------
排桩支护
[ 基本信息]
---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息]
---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息]
[ 附加水平力信息]
---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息]
---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数]
[ 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：
内力位移包络图：
地表沉降图：
----------------------------------------------------------------------
[ 冠梁选筋结果 ]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 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: 0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks = 1.453
圆弧半径(m) R = 16.793
圆心坐标X(m) X = 0.439
圆心坐标Y(m) Y = 8.783
----------------------------------------------------------------------
[ 抗倾覆稳定性验算]
----------------------------------------------------------------------
抗倾覆安全系数:
Mp——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。

Ma——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：
Ks = 14.583 >= 1.200, 满足规范要求。

工况2：
Ks = 6.328 >= 1.200, 满足规范要求。

工况3：
Ks = 2.230 >= 1.200, 满足规范要求。

----------------------------------------------
安全系数最小的工况号：工况3。

最小安全Ks = 2.230 >= 1.200, 满足规范要求。

----------------------------------------------------------------------
[ 抗隆起验算]
----------------------------------------------------------------------
Prandtl(普朗德尔)公式(Ks >= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):
D
(
()e tan
(N
tan
10.000
2
1
tan10.000
Ks = 1.256 >= 1.1, 满足规范要求。

Terzaghi(太沙基)公式(Ks >= 1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):
D
(
1
2[-34tan)45o tan
3.142
-
(45
Ks = 1.392 >= 1.15, 满足规范要求。

[ 隆起量的计算]
注意：按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按0处理!
=i h 6.37c tan
式中δ———基坑底面向上位移(mm);
n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;
ri———第i层土的重度(kN/m3)；
地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);
hi———第i层土的厚度(m);
q———基坑顶面的地面超载(kPa);
D———桩(墙)的嵌入长度(m);
H———基坑的开挖深度(m);
c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);
φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);
r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);
=
δ = 122(mm)
[ 抗管涌验算]
----------------------------------------------------------------------
抗管涌稳定安全系数(K >= 1.5):
'
≤
1.50h'w()
+
h'2D
式中γ0———侧壁重要性系数;
γ'———土的有效重度(kN/m3);
γw———地下水重度(kN/m3);
h'———地下水位至基坑底的距离(m);
D———桩(墙)入土深度(m);
K = 3.484 >= 1.5, 满足规范要求。

[ 承压水验算]
----------------------------------------------------------------------
式中Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力
(kN/m2);
Pwy———承压水层的水头压力(kN/m2);
Ky———抗承压水头的稳定性安全系数，取1.5。

Ky = 38.50/30.00 = 1.28 >= 1.05
基坑底部土抗承压水头稳定!
----------------------------------------------------------------------
[ 嵌固深度计算]
----------------------------------------------------------------------
嵌固深度计算过程：
按《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99悬臂式支护结构计算嵌固深度hd 值，规范公式如下
hp∑Epj - βγ0ha∑Eai>=0
β = 1.200 ，γ0 = 1.000
hp = 1.176m，∑Epj = 421.035 kPa
ha = 4.621m，∑Eai = 88.844 kPa
得到hd = 2.600m，hd采用值为：4.000m
2.3 深基坑支护设计
设计单位：X X X 设计院
设计人：X X X
设计时间：2017-12-24 15:27:30
---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案]
---------------------------------------------------------------------- 排桩支护
---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息]
---------------------------------------------------------------------- [放坡信息]
---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息]
----------------------------------------------------------------------
[ 附加水平力信息]
----------------------------------------------------------------------
[ 土层信息]
----------------------------------------------------------------------
[ 土层参数]
----------------------------------------------------------------------
[ 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：
内力位移包络图：
地表沉降图：
---------------------------------------------------------------------- [ 冠梁选筋结果]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 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: 0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks = 1.408
圆弧半径(m) R = 14.353
圆心坐标X(m) X = -1.352
圆心坐标Y(m) Y = 6.159
----------------------------------------------------------------------
[ 抗倾覆稳定性验算]
----------------------------------------------------------------------
抗倾覆安全系数:
Mp——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。

Ma——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：
Ks = 13.891 >= 1.200, 满足规范要求。

工况2：
Ks = 6.062 >= 1.200, 满足规范要求。

工况3：
Ks = 1.836 >= 1.200, 满足规范要求。

----------------------------------------------
安全系数最小的工况号：工况3。

最小安全Ks = 1.836 >= 1.200, 满足规范要求。

----------------------------------------------------------------------
[ 抗隆起验算]
----------------------------------------------------------------------
Prandtl(普朗德尔)公式(Ks >= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):
D
(
()e tan
(N
tan
10.000
2
1
tan10.000
Ks = 1.235 >= 1.1, 满足规范要求。

Terzaghi(太沙基)公式(Ks >= 1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):
D (
12
[
-
34
tan
)
45o
tan
-
3.142(
45
Ks = 1.369 >= 1.15, 满足规范要求。

[ 隆起量的计算 ]
注意：按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按0处理!
=i h 6.37c
tan
式中 δ———基坑底面向上位移(mm);
n ———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数; ri ———第i 层土的重度(kN/m3)；
地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);
hi———第i层土的厚度(m);
q———基坑顶面的地面超载(kPa);
D———桩(墙)的嵌入长度(m);
H———基坑的开挖深度(m);
c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);
φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);
r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);
=
δ = 121(mm)
----------------------------------------------------------------------
[ 抗管涌验算]
----------------------------------------------------------------------
抗管涌稳定安全系数(K >= 1.5):
'
≤
1.50h'w()
h'2D
+
式中γ0———侧壁重要性系数;
γ'———土的有效重度(kN/m3);
γw———地下水重度(kN/m3);
h'———地下水位至基坑底的距离(m);
D———桩(墙)入土深度(m);
K = 3.484 >= 1.5, 满足规范要求。

----------------------------------------------------------------------
[ 承压水验算]
----------------------------------------------------------------------
式中Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力
(kN/m2);
Pwy———承压水层的水头压力(kN/m2);
Ky———抗承压水头的稳定性安全系数，取1.5。