基坑支护结构设计

1、内摩擦角 !(°) m 值基坑土层力学参数层号 上层名称 层厚(m)重度(kN* 浮重度(kN/n?)(kPa)1 杂填土2 粉质黏土3 粉质黏土4 粉质黏土5 粉质黏土6 粉质黏土7 粉质黏土8 中砂9 粗砂10 砾砂11 粗砂基坑存在的超载表超载位置类型超载值 (kPa)作用深度 (m)作用宽度 (m)f距坑边距 (m)形式长度(m)A-A'局部荷载>条形此深基坑工程需要基坑支护结构来保证基坑的安全稳定，各种支护结构设计均 遵循建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-2012),混凝土结构设计规范(GB 50010-2010),钢结构设计规范(GB 50017-201

2、7) o因此，本文将设计3种支护结构，分别为锚杆支护体系+护坡桩、地下连续墙、地下连续墙+锚杆支护体系。由规程知，设计支护形式需考虑作用在结构上的水平荷载，影响基坑支护的水 平荷载有土体、基坑周围的建筑、车辆、施工材料及设备、温度及水等因素。确 定荷载需要确定基坑内外土压力，土体在重力作用下会对支护结构产生侧压力， 基坑外侧土体作用在支护结构上的力为主动土压力，主动土压力使支护结构变形 挤压基坑内侧土体，此时基坑内侧土体土体对支护结构作用的力为被动土压力。 土压力计算方法为朗金土压力计算方法，即分别按下式计算：(3-1)(3-2)(3-3)Ktan45。-留=%月厂29网7&，i=ta

3、n2(450 十”乙)PL。冰 Kg+2G 历（3-4）式中：Kai. Kpi分别表示第/层土的主动土压力系数与被动土压力系数；外、q分别表示第'层土的内摩擦角（°）与黏聚力（kPa）；.、?埼分别表示支护结构外侧、内侧计算点的土中竖向应力标准 值；Pak 一一表示在第，层土中计算点位于支护结构外侧的主动土压力 强度标准值（kPa）,若该值小于0,应取0;Ppk表示在第/层土中计算点位于支护结构内侧的被动土压力 强度标准值（kPa）。则该基坑的主动土压力系数及被动土压力系数如表3-1所示。表3T 土层主动土压力系数及被动土压力系数i内摩擦角C） 主动土压力系数被动土压力系数土

4、层112456723388939据勘测报告的描述可知，土体表面存在局部荷载，可近似认为其土压力分布范围通过平行于破裂面传递至墙背，即沿与水平方向成(45。+与角向墙背方向传递。2若超出平行线范围，可认为不受该局部荷载影响。局部荷载作用范围内的主动土压力,仍可按照七4=夕计算。如图3T所示，其中6 = 45。+ 2,其影响范围 2是从 D 点到 E 点，IAl) = lOA tan(45° + -y)» lAE =/(). Jan(45° + §),/0£. = IAE IAL) , l 表 示两点之间的距离。图3T局部荷载作用下土压力分布图则该

5、基坑的局部荷载影响范围应由上述公式得出，但各土层内摩擦角不同，需 将不同土层内摩擦角等效为同一内摩擦角。需按下式计算：(P = M一(3-5)J-l式中：i表示各土层编号；<p,表示第/层土的内摩擦角(° );4表示第i层土的厚度(m)o距基坑西侧4nl有7层住宅楼，基坑土体变形较大或者基坑支护结构失效，将 对主体结构施工安全造成威胁，使周围建筑物受到影响，所以该基坑的安全等级为一级，根据规程第条所述，本设计结构重要性系数九=1.1,作用基本组合分项系数九.=1.25。根据规程表所述，为使结构能够满足安全等级要求，本设计分别采用锚杆支护体系+护坡桩，地下连续墙，锚杆支护体系+地

6、下连续墙。以下将对 各设计结构分别进行叙述。锚杆支护体系+护坡桩本设计排桩采用人工挖孔桩，该桩桩体采用的混凝土强度等级为C30,桩长30m, 桩径，桩中心距，纵向受力钢筋采用HRB400,箍筋采用HPB300。此时，土体等效内摩擦角根据式(3-5)得：12x3 + 18.7x2 + 25.8x3.5 + 20.7x3 + 20.1x5 + 26.8x3 + 23x3.5 + 38x2 + 39x5 « (P = 25.27330局部荷载作用范围：25 2730/, =4tan(450 +二；,)=6.312m25 273°/2 =16tan(45° + ) = 2

7、5.248m2¥即由地面下至地面下，位于第3层土体到第9层土体中。主动及被动土压力标准值、合力、合力作用点各土层主动土压力系数及被动土压力系数见表3-1 o(1)首层土体临界深度首层土体临界深度表示首层土体呈现主动土压力强度标准值为0时的深度，应由下式计算:2'k = 2xl5x 而演一。=2.46%15x0.656式中符号代表意义同前。（2）各分层土体主动土压力标准值及被动土压力强度标准值由式（3-2）得：1 =(15x3 + 0)x0.656-2x15x7(1656=5.222 kPa pak l, =(15x3+0)x0514-2x46.6xV6514 =-43.689

8、kPa减 2下=(15x3 + 19.6x2 + 0)x0.514 2x46.6xV0314=23.540kPa心=(15x3+19.6x2 + 0)x0.394 2x37.7xV03 =14.153kPa几(30=(15x3 + 19.6x2 +19.2xl312 + 0)x0394-2x377x>/0394=-4.228kPa=(15x3 + 19.6x2 + 19.2xl.312 + 105)x0.394-2x37.7x>/0394=37.142kPa 5.3(4)=(15x3 + 19.6x2 + 19.2x3.5 + l05)x°.394-2x37.7xm =

9、53.693kPa攻4 1 =(15x3+19.6x2 + 192x35 + 105)x0478-2x5L9x>/0 = 50.794kPa以 4下=(15x3 + 19.6x2 +19.2x3.5 + 19.2x3 + l°5)x0.478-2x5L9xV(1478=78.327kPa- I =(15x3 + 19.6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3 + 105)x0.488-2x39.6x70488 = 97.905kPa加 5下=(15x3+19.6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3 + 19.6x5 + 105)x0.488 2x39.6x>

10、/55§i =145.729kPap#6 =(15x3 + 19.6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3 + 19.6x5 + 105)x0.378-2x38.6x70378= 108.272kPa/6F =(15x3 + 19.6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3+19.6x5 + 19.4x3+105)x0.378 -2x38.6x>/o378= 130.272kPaPak.i =(15x3 + 19.6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3 + 19.6x5 + 19.4x3 + 105)x0.438-2x44.3xV0.438= 147.31 I

11、kPaPm:下=(15x3 + 19.6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3+19.6x5 + 19.4x3+19.4x3.5 +105)x0.438-2x44.3x5/0.438=177.05 IkPa加 s =(15x3 + 19.6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3 + 19.6x5 + 19.4x3+19.4x3.5 +105)x0.238= 128.068kPa下=(15x3 + 19.6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3+19.6x5 + 19.4x3+19.4x3.5+19.5x2 +105)x0.238= 137.350kPa=(15x3 + 19.

12、6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3+19.6x5 + 19.4x3+19.4x3.5+19.5x2 +105)x0.228= 131.579kPa/?9(2l =(15x3 + 19.6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3+19.6x5 + 19.4x3+19.4x3.5+19.5x2 +21x0.248 + 105)x0.228= 132.766kPa=(15x3 + 19.6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3+19.6x5 + 19.4x3+ 19.4x3.5 + 19.5x2 +21x0.248)x0.228= 108.826kPa/?9(4)=(15x3

13、+ 19.6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3+19.6x5 + 19.4x3+19.4x3.5 + 19.5x2 +21x5)x0.228= 131.579kPa因桩长30m,坑深20m,在坑底10m范围内存在被动土压力强度标准值，各层 土的被动土压力强度标准值由式(3-4)得：Ppk 川 l；i. =2c7 JkJ = 2x44.3x，2.283 = 133.87IkPappk J 卜=19.4 x 3 x 2.283+2 x 44.3 x，2.283 = 266.742kPaPp8 = 19.4 x 3 x 4.204 + 0 = 244.673kPa小.8 =(194 x 3

14、 +19.5 x2)x 4.204 + 0 = 408.629kPappi9l =(19.4x3+19.5x2)x4.395 + 0 = 427.194kPah长=(19.4x3+19.5x2 + 21x5)x4.395 + 0 = 888.669kPa(3)合力大小及合力作用点各土层单位宽度土体主动土压力：Eak =1x5.222x(3-2.469)= 1.386kN2)Eg = OkNJ.)= 37.142x(3.5-1.312) = 81.267kNEak3(2) = 1 x 2.188 x(53.693 - 37.142)= 1.386kN2£u(i)= 50.794x3 =

15、 152.382kNEflU(2)=-x3x( 78.372 - 50.794)= 41.300kN2= 97.905x5 = 489.525kN%5回=_L x 5 x (145,729 - 97.905)= 119.56kN2E “ n = 108.272x3 = 324.816kN 小 6(1)% 6|2)=1x3x(1 30.272-108.272)= 33.000kNE n(I) = 147.311x3.5 = 515.589kN=1x3.5x(177,051-147.31 l) = 52.045kN 2EA8(1 =128.068x2 = 256.136kN%眼)x 2x(37.3

16、50-128.068)= 9.282kN2=131.579x0.248 = 32.632kNc<A 1 IE6,=g x 0.248 x (132,766-131.579)= 0.147kNE c = 108.826x(5-0.248) = 517.141kNE914i = 1x4.752x(131.579-108.826)= 54.061kN2土体单位宽度内的主动土压力的合力为：Eak =1.386 + 0 + (18.107 + 81.267) + (152382 + 41.3) + (489.525 + 119.56) + (324.816 + 33) +(515.589 + 52

17、.045) + (256.136 + 9.282) + (32.632 + 0.147 + 517.14 + 54.061)= 2698.976kN土体单位宽度内主动土压力的合力作用点(距柱底距离)为：1.386x 1x(3-2.469) + 27 +0 + 81.267x1x2.188 + 21.5 21 1+ 18.107x -X2.188 + 21.5 +152.382x -x3 + 18.5 +41.3x131-x3+18.5+489.525x( 1x5 + 13.5 | + 119.56xflx3+13.5)+ 324.816x| 1x3 + 10.512)(3；12+33x1-x3

18、 + 10.5131 1+ 515.589x -x3.5 + 7 + 52.045x -x3.5 + 7(2)13+256.136 x1 1 1 -x2 + 5 + 9.282x -x2 + 5 +32.632x -x0.248 + 4.752121 11 1+0.147x -x0.248+ 4.752 +517.141x-x4.752 + 54.061x-x4.752_(3J232698.376=10.396m各土层单位宽度土体被动土压力:En=133.871x3 = 401.613kN 漱 7(1)Epk72 = - x (266.742-138.871)x3 = 199.307kN2E=

19、244.673x2 = 489.346kN成8Epi s|2( =1x(408,629 - 244.673) x2 = l 63.956kN 2E =427.194x5 = 2135.97kN£9(2. =1x(888.669-427.194)x5 = U53.688kN2土体单位宽度内的被动土压力的合力为：E. =401.613 + 199.307 + 489.346 +163.956 +2135.97+1153.688 = 4543.88kN PK土体单位宽度内被动土压力合力作用点(距柱底距离)为：401.613x1x3 + 7199.307x ；x3 + 7)+ 489.346

20、x(gx2 + 5)1 A11+ 163.956x -x2 + 5 +2135.97x-x5 + l 153.688x-x5 323% =二:=3.551b04543.88因为挡土结构为排桩，所以取排桩间距为作用在单根支护桩上的主动土压力宽度，土反力的计算宽度 =0.9(1.5d+0.5)(d«lm),所以=0.9(1.5x0.8+0.5) = 1.53nio本设计基坑外的主动土压力需将单位宽度主动土压力值与桩间距相乘，基坑内的被动土压力需将单位宽度被动土压力值与相 乘，并将结果带入到其余计算中。因锚杆的水平间距不小于，若设计多层锚杆，每根锚杆的间距不小于，锚杆 倾角不小于10。，且

21、不大于45。本设计将采用7根锚杆，7根锚杆水平间距拟 定为，每根锚杆距桩顶距离为3m、6m、Um、16m及18m。把错杆当做弹性支 座来考虑其对挡土结构的约束作用。支护结构内力通过平面杆系结构弹性支点法计算，经过计算，的基坑内侧最 大弯矩为28052.3169kNm,基坑外侧最大弯矩为16135.318kNm,最大剪力值4008.689kN 。该支护结构弯矩设计值为：M = l.lxl.25x28052.3169 = 38571.936kN-m该支护结构剪力设计值为：V = 1.1x1.25 x 4008.689 = 5511.947kN桩身截面配筋本设计采用桩身全截面均匀配筋，混凝土轴心抗压

22、强度设计值为 ，=14.3MPa,混凝土保护层厚度取35mm,纵向受力钢筋选用HRB400,/v = 360MPa ,籁筋为 HPB300, fvv = 270MPa。桩体截面内纵向钢筋不少于6根，其正截面配筋应符合下式：2 . sin'na _ . sin/ra + sin/rqi 八M < 三 fcAr + fyAxrs (3-6)女/l 平5+ - 4)/八=。(3-7)I 2a )« =1.25-22(3-8)式中：.井-一桩的弯矩设计值(kNm)；fc混凝土轴心抗压强度设计值(kN/n?),因混凝土强度等级未超过 C50,取名 = 1.0 ；I1 支护桩的半径

23、(m)；A支护桩的截面面积(nr )；A一一纵向钢筋的抗拉强度设计值(kN/n?)；4纵向钢筋中心所在圆周的半径(m)；A,所有纵向钢筋截面面积（nf ）；a受压区混凝土截面面积的圆心角（rad）与27的比值；4纵向受拉钢筋截面面积与所有纵向钢筋截面面积的比值，若a, =0o根据式（3-6）. （3-7）及（3-8）,并利用迭代法计算得2 = 0.35、a. = 0.55,4 =22087.110mm2,故选用36根g28钢筋，实配筋面积为mn?。斜截面抗剪承载力计算中，需用截面宽度为人= 1.76r = 1.76x400 = 704mm, 截面有效高度为/? = 1.6r = 1.6 x 4

24、00 = 640mm,来代替此圆形截面支护桩。根据 式：AV<0,7/M + /n,/（3-9）s式中：f.混凝土轴心抗拉强度设计值；b-矩形截面宽度；%截面有效高度；fvv箍筋的抗拉强度设计值；）人.一一在同一截面内的所有箍筋的截面面积；S-沿构件长度方向的箍筋间距。由式（3-9）知，5511.947kN <0.7x1.43x704x640 + 270x x640 = 468290.56kN 最小配筋率150p =0.24x = 0.054%,实际配筋率4=4 = 3_ = o.167%,故实际“640" bs 150x704配筋率大于最小配筋率，满足要求。桩身截面配筋

25、见图3-2。冠梁设计本设计将此冠梁设计成矩形，其截面尺寸为800x1000mm。冠梁设计图如图3- 3,图中、4,为HRB335的中20钢筋，人一为HPB300的8钢筋，其间距为150mm。图3-3冠梁设计图锚杆设计锚固体直径取|30mm,经过平面杆系结构弹性支点法计算，各弹性支点的水平 反力如表3-2所示。表3-2各弹性支点水平反力（kN）节点123；567支点水平反力(3-10)每根锚杆轴向拉力标准值应按下式计算:ba cos a式中：Nk锚杆轴向拉力标准值（kN）；Fh各锚杆弹性支点水平反力（kN）；s一锚杆的水平间距(m)；ba挡土构件的计算宽度(m)；a锚杆倾角(。)。各锚杆轴向拉力

26、标准值由式(3-10)计算，结果如表3-3所示。表3-3各锚杆轴向拉力标准值(kN)锚杆124567轴向拉力标准值(锚杆的极限抗拔承载力应满足下式:R寸之降(3-11)式中：心锚杆轴向拉力标准值(kN)；(凡一一锚杆极限抗拔承载力标准值(kN);K,锚杆抗拔安全系数，因本设计安全等级为一级，凡=及眨>由4<3-12)式中：凡一一锚杆极限抗拔承载力标准值(kN)；d 一锚杆锚固体直径(m)；I,锚杆锚固段在第，层土中的长度(m)；qskJ锚固体与第/层土的极限粘结强度标准值(kPa),其值见表3-4；由式(3-11)得出每根锚杆极限抗拔承载力，结果如表3-4所示。表3-4锚杆极限抗拔

27、承载力(kN)锚杆1234567极限抗拔承载力表3-5锚固体与第/层土的极限粘结强度标准值(kPa)锚杆1234567极限粘结强度 标准值6593939313o130由式（3-12）、3-6 o表3-4及表3-5得，锚杆锚固段在第/层土中的长度，见表表3-6锚杆锚固段在第1.层土中的长度(m)锚杆1234567锚固体长度：锚杆非锚固段长度，满足下式:(6 + 出 一 d tan a sin(45° )/>5- + + 1.5(3-13)而(45。+号 + a)cosa式中：。一一锚杆非锚固段长度(m)；锚杆的锚头终点至基坑底面距离(m)；生基坑底面至基坑内侧被动土压力强度与外侧

28、主动土压力强度相等 一点的距离(m),对成层土，若存在多个等值点，选最深等值点；d-挡土构件水平尺寸(ni)；外一一主动土压力强度与被动土压力强度相等点以上各土层按厚度加权的等效内摩擦角(°)o因各层土中不存在主动土压力强度与被动土压力强度相同点，的=0,故% =20.91。，经(3-13)计算得锚杆非锚固段长度如表3-7所示。表3-7锚杆非锚固段长度(m)锚杆1234567非锚固段长 度因非锚固段不小于5m,非锚固段长度长度实取值如表3-8所示。表3-8锚杆实取非锚固段长度(m)锚杆1234567非锚?体长1155本设计采用等长锚杆，锚杆长度均为30% 锚杆杆体应满足抗拉要求：N

29、«(3-14)式中：,V-锚杆轴向拉力设计值(kN)；C预应力筋抗拉强度设计值(kPa );A。一一预应力筋截面面积(m2 )o轴向力设计值N = 7o*M，选用1x7标准型钢绞线，,fpy =1320MPa ,4=140mm2,每根锚杆轴向拉力设计值见表3-9,锚杆设计见表3-10。表3-9锚杆轴向拉力设计值(kN)锚杆1234567轴向拉力设计值表 3-10锚杆设计表锚杆水平间距竖向间距(m)(m)角度 (°)总长(m)锚固段 长度(m)钢绞线根数、 直径预应力(kN)131030223103033103024103012中51030261030f2中721030)2稳

30、定性验算(1)嵌固稳定性验算本设计含多层锚杆支撑，故不需要此验算。(2)整体稳定性验算需满足下式要求：minK (2,K”, .一之(3-15)_ 工也 +(%4 + AGjcos。/ _"/jtan% + Z&Jcos(a + aJ + a /丸Z(% 与+zXGjsin%式中：Ks圆瓠滑动稳定安全系数，安全等级为一级，故取值；Ksi第，个圆弧滑动面抗滑力矩与滑动力矩的比值；%、%第j.土条滑动面处土的黏聚力（kPa）、内摩擦角（。）；瓦第/土条宽度（m）；Oi第j.土条滑动面终点处法线与垂直面夹角（。）；lj第/土条滑瓠宽度，lj = bj /cos0. （m）；%第/土

31、条上的附加分布荷载标准值（kPa）；AG,第/土条自重（kN）；4第/土条滑动面上的水压力（kPa）；凡上第4层锚杆在滑动面以外的锚固段的极限抗拔承载力标准值与锚 杆杆体受拉承载力标准值（fplkAp）的较小值（kN）；%第4层锚杆倾角（0）；a第层锚杆在滑动面的法线与垂直面夹角（°）；s、k第4层锚杆水平间距（m）；”计算系数，外=0.5sin（q+a*）tan° , 0为第4层锚杆与滑弧交点处内摩擦角（。）。每根锚杆用,值见表3-11。表3-11锚杆# g取值锚杆123.4567实际极限抗<拔承载力fAp=tan2f45° + 产q2)任取圆心0,并以。

32、与桩底连线为半径做滑动圆瓠，对该圆弧稳定安全系数 计算值见表3-120表3T2稳定安全系数计算表分条 号%hicos。tan*,凡上cos(a+%).+以 .qbj+AGj) sin 0;Sx.k11¥100A9031818070(60<51501403078920110100%10&2170.30405060479%70、80107290891100111213总和142681283.8 + 14268 + 2344.6 = L6Q8>L3511126.2满足整体稳定性要求。（3）抗隆起稳定性验算需满足下式要求:(3-17)九JNq+cN,(3-18)N<

33、 =（Nq-l）八 an（p（3-19）式中：Kb抗隆起安全系数，安全等级为一级，取；人2分别表示基坑内外挡土构件地面以上土的加权平均重度（kN/m + 2 + 5 20.22x10x55.957 + 0 19.237x(20 + 10) + 75 满足要求。 ）；h基坑深度（m ）；ld挡土构件嵌固深度（m）；q。地面均布荷载（kPa）;N,、Nq承载力系数；c、（P分别表示构件底面以下土的黏聚力（kPa）、内摩擦角（。）。将局部荷载等效为均布荷载时得到片75k，故在支护底部，由式（3-18）、 （3-19）计算得：=tan2(450 + )n39° =55.957.=(55.95

34、7-1)一!一 = 67.866、7 tan 39°15x3 +19.6x2 + 19.2x3.5 + 19.2x3 +19.6x5 + 19.4x3.5 + 19.4x3 + 19.5x2 + 21x530= 19.237kN/m3=20.22kN/m3=17.351>1.819.4x3 + 19.5x2 + 21x5地下连续墙地下连续墙属于支档式结构，由于基坑附近存在建筑物，此处无法放坡。此 地下连续墙单幅宽度(包括接头)6m,拟建30nl深，墙厚800mm,采用HRB400 级钢筋，拟采用水平间距为6m的035级中299x14mm钢管对撑，并将其设在 墙顶冠梁上。主动及被

35、动土压力标准值、合力、合力作用点各单位宽度内值计算参见。墙身截面配筋由于基坑较深，基坑采用分段配筋，这样可减少配筋率。要求配置的钢筋直 径不得小于16nlin,净间距不小于75mln。水平钢筋间距在200-400mm之间。基坑 内侧保护层厚度不小于50nlln,外侧不小于70mm,钢筋笼端部与槽段接头之间、 钢筋笼端部与相邻墙段混凝土的间隙不大于150mm,钢筋下端500mm内按1:10 向内收口。纵向受力钢筋应满足：M < ajcbx % -+ 4A (4 - &) - (。-(4 - “P)(3-20)a£bx =+fpyAp +(b,o(3-21)x <(3

36、-22)x > 2a(3-23 )式中：M一一弯矩设计值；%系数，4=1;fe混凝土轴心抗压强度设计值，Z =14.3MPa；A,、A；受拉区、受压区纵向普通钢筋截面面积；4、Ap受拉区、受压区预应力钢筋截面面积；6m受压区纵向预应力筋合力点处混凝土法向应力为零时的预应力筋应力;b矩形截面宽度，=儿截面有效高度，1% = 800-50 = 750mm ；4、%受压区纵向普通受力钢筋、预应力钢筋合力点至截面受压边缘距离；。一一受压区所有纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离；就相对界限受压区高度，4=0.518。纵向受力钢筋配置见表3-13。表3T3地下连续墙纵向受力钢筋表A/ = y y A

37、/配筋范围Mk(kNm) t卜 ；配筋实际从(kN m)2 亚 28+6 岖20373i笠也也A处受每根钢筋间距为200nlm,水平钢筋安构造要求配筋，选择14HPB300钢筋，A1 Q钢筋间距为200mm。夕卬=1 =: =0.15% >0.13% ,满足要求。bs 1000x200内支撑设计内支撑布置在基坑内侧临空面处，实现其支挡作用，拟采用等值梁法进行内 支撑设计，该墙所有土层的加权角度为25.273。，则由式(3-1). (3-3)计算主 动土压力系数与被动土压力系数为：7S/Cn = tan2 (45°-) = 0.4022=皿45。+ 目|监=2.49Khu =KK

38、°0,402x202.49-0.402=3.851m主动土压力与被动土压力相等点距坑底距离:式中：h基坑深度(m);其他符号意义同前。将主动土压力与被动土压力相等点作为较接点，有支撑点假定为用固定支座 连接处，经过结构力学求解结果见表3-14。表3-14支撑受力表支撑1234567支撑距墙顶 距离(m)381318支撑点水平反力 (kN)内支撑轴向拉力设计值应由N =计算，式中sWni, ”=6m,计算结ba果见表3-150表3T5支律轴向拉力设计值(kM)支撑1234567轴向拉力设计值.(kN)内支撑采用钢管支撑，用245义钢管，035级钢，计算长度取12m,钢管 /17000长

39、细比4 =人=:一 = 140.515,查得夕=0.338|叫 则N/°A值见表3-16。 i 85.4表 3T6 N/6A 值1234567.N/A(MPa)表内值均小于/ = 215MPa,满足要求。冠梁设计(1)配筋设计冠梁按三跨连续梁计算，每跨6m,经计算作用在每跨中心位置最大荷载为kN,尸= 211.771x1.1x1.25 = 291.185kN,经计算，跨中最大正弯矩M = 101.915kN m,最大负弯矩为游kNm,最大剪力为V = 189.270kN。其计 算图示见图3-4。-iwr: E 0111冠梁设计为宽度500mln,高度800mm,采用C30混凝土，HR

40、B400钢筋，保护层厚度为 20mm。根据式(3-20). (3-21). (3-22)与(3-23)算出，x = 18.493mm, A, = 367.292mm?,选配 2 根 HRB400 16 钢筋，实配面积为 402 mnf,最大负弯矩处，x = 15.825mm, As = 314.302mm2,选配 3 根HRB40012钢筋,实配面积为338mm20箍筋配置应满足下式要求：V<V/v + Vp(3-24)A匕.=。丸+/亍%(3-25)式中：匕一一斜截面上箍筋与混凝土受剪承载力设计值；匕,一一由预加力提高的受剪承载力设计值；%.斜截面受剪承载力系数，取；其余符号意义见前式

41、。此时，V = 189.270kN>0.21 x 1.43x500x780 = 117.12kN,故按计算配筋,箍 筋间隔为120mm,由式(3-25)得= 41.1 llmnf ,故选一肢箍中8钢筋，实配箍筋面积为mn，符合要求。(2)冠梁侧面局部受压承载力计算 局部受压满足下式要求：(3-26)丹Y才27）式中：F1局部受压面上的局部压力设计值；P（混凝土强度影响系数，取；A混凝土局部受压强度提高系数；4混凝土局部受压面积；An 混凝土局部受压净面积；4一一混凝土局部受压计算底面积。其余见前式。钢板支撑与混凝土冠梁间设置钢板，钢板为100x 100mm,厚度lOnun。由式 （3-26）. （3-27）计算得：=291185 <135x1.Ox14.3x100x100 = 300172.484N1 V136.165满足要求。稳定性验算（1）嵌固稳.定性验算本设计含多层锚杆支撑，故不需要此验算。（2）整体稳定性验算任取圆心0,并以。与桩底连线为半径做滑动圆瓠，对该圆瓠稳定安全系数 计算值见表3-17,