基坑工程课程设计-2017淮阴工学院

1、基坑工程课程设计-2017 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、差不多资料- 0 -二、设计运算- 0 -2.1 深基坑支护设计 - 0 -2.2 深基坑支护设计 - 11 -2.3 深基坑支护设计 - 22 -三、设计图纸-33-附录 1：设计平面图 - 33 -附录 2；支护结构大样图- 33 -某水池基坑工程设计一、差不多资料水池尺寸长： 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-K2

2、F）9.1 米，北侧距用地红线 6.57.1 米，红线外侧为已建（砖混结构，浅基础）民房。土层信息：地地层层度 (m)C(kPa)(度)(kN/m3)素填土1.551518.5下粉土3103519粘性土5302519.2水：粘性土10353019.4-2米开挖深度： 6 米二、设计运算2.1 深基坑支护设计设计单位：XXX设计院设计时刻： 2017-12-22 14:37:17- 支护方案-排桩支护- 差不多信息-内力运算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数0 1.00基坑深度 H(m)6.000嵌固深度 (m)4.000桩顶标高 (m)-

3、1.000桩截面类型圆形桩直径 (m)1.000桩间距 (m)1.400混凝土强度等级C30有无冠梁有冠梁宽度 (m)1.000冠梁高度 (m)0.800水平侧向刚度 (MN/m)1.923放坡级数1超载个数2支护结构上的水平集中力0-放坡信息-坡号台宽 (m)坡高 (m)坡度系数11.0001.0001.000-超载信息 -超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)130.0000.00015.0008.530-210.000-附加水平力信息 -水平作用类水平力作用深是否参是否参力型值度与与序号(kN)(m)倾覆稳整体稳固固- 土层信息-土

4、层数4坑内加固土否内侧降水最终深度 (m)7.000外侧水位深度 (m)2.000内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离 (m)-弹性运算方法按土层指定弹性法运算方法m 法-土层参数 -层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(kN/m 3)(kN/m 3)(kPa)(度 )1素填土1.5018.5-5.0015.002粉土3.0019.010.010.0035.003粘性土5.0019.29.330.0025.004粘性土10.0019.48.0-层与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土运算方m,c,K 值抗剪强度号法擦阻力 (kPa)水下 (kPa)水下 (度)(kPa)160.0-

5、m 法4.68-260.00.0033.00分算m 法18.48-360.045.0015.00合算m 法7.50-4120.010.0010.00分算m 法10.00- 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主动土压力被动土压力被动土压力调整系数调整系数调整系数最大值 (kPa)1素填土合算1.0001.0001.00010000.0002粉土分算1.0001.0001.00010000.0003粘性土合算1.0001.0001.00010000.0004粘性土分算1.0001.0001.00010000.000- 工况信息-工况号工况类型深度(

6、m)支锚道号1开挖2.000-2开挖4.000-3开挖6.000- 设计结果- 结构运算-各工况：内力位移包络图：地表沉降图：- 冠梁选筋结果-钢筋级别选筋As1HRB3352D16As2HRB3352D16As3HRB335D162- 截面运算- 截面参数桩是否平均配筋是混凝土爱护层厚度(mm)20桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋级别HRB335桩的螺旋箍筋间距(mm)150弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25配筋分段数一段各分段长度 (m)9.00 内力取值段内力类型弹性法经典法内力内力号运算值运算值设计值有用值基坑内侧最大弯矩 (kN.m)69.730.007

7、4.0974.091基坑外侧最大弯矩 (kN.m)150.86294.99160.28160.28最大剪力 (kN)84.45104.20105.57105.57段选筋类型级别钢筋实配 运算 面积号实配值(mm2 或 mm2/m)1纵筋HRB33524D1648254712箍筋HRB335D1215015081064加大箍筋HRB335D142000154- 整体稳固验算-运算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度 : 0.40m滑裂面数据整体稳固安全系数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

8、.783- 抗倾覆稳固性验算-抗倾覆安全系数 :MK sMpaMp被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩 , 关于内支撑支点力由内支撑抗压力决定 ;关于锚杆或锚索，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：锚固力运算依据锚杆实际锚固长度运算。工况 1：6230.5050.000K s427.040Ks = 14.589 = 1.200, 满足规范要求。工况 2：3070.7250.000K s485.058Ks = 6.330 = 1.200, 满足规范要求。工况 3：1211.6210.000K s543.189Ks = 2.230 = 1.200, 满

9、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 = 1.11.2)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范 YB 9258-97(冶金部 ):K sD N qcN cHDo q2tanN qetan451 2N cN q1tan23.142tan 10.000N qtan4510.0002 1e2.471N c2.47118.345tan 10.0008.345K s19.1124.0002.47110.00019.3615.0004.00042.742Ks = 1.255 =

10、1.1, 满足规范要求。Terzaghi(太沙基 )公式 (Ks = 1.151.25)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范 YB329258-97(冶金部 ):1D N qe42tancNK sqcN2 HDq2ocos 34510.000tan 10.00043.14222N1N qe11c2.694q2tan10.000cos4521N c2.69419.605tan 10.0009.605K S19.1124.0002.69410.00019.3615.0004.00042.742Ks = 1.391 = 1.15, 满足规范要求。 隆起量的运算 注意：按以下公式运算的隆起量，如果为

11、负值，按0 处理!8751nD0.50.040.54i h i q1256.37 c36Htani 1式中 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); 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);87510.51254.00.0

12、40.543117.2 42.76.37 19.4 10.0tan 10.0066.0= 122(mm)- 抗管涌验算-抗管涌稳固安全系数 (K = 1.5):h 1.5 0 h w2D式中 0侧壁重要性系数;土的有效重度 (kN/m3);w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-P czK yP wy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 抗承压水头的稳固性安全系数，取1.5。Ky = 38.50/3

13、0.00 = 1.28 = 1.05基坑底部土抗承压水头稳固!- 嵌固深度运算-嵌固深度运算参数：嵌固深度系数1.200抗渗嵌固系数1.200嵌固深度运算过程：按建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99 悬臂式支护结构运算嵌固深度 hd 值，规范公式如下hpEpj - 0haEai=0= 1.200 ， 0 = 1.000hp = 1.187m， Epj = 420.030 kPaha = 4.489m， Eai = 90.509 kPa得到 hd = 2.700m，hd 采纳值为： 4.000m2.2 深基坑支护设计设计单位：XXX设计院设计时刻： 2017-12-23 17:32:07-

14、支护方案-排桩支护- 差不多信息-内力运算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数0 1.00基坑深度 H(m)6.000嵌固深度 (m)4.000桩顶标高 (m)-1.000桩截面类型圆形桩直径 (m)1.000桩间距 (m)1.400混凝土强度等级C30有无冠梁有冠梁宽度 (m)1.000冠梁高度 (m)0.800水平侧向刚度 (MN/m)1.923放坡级数1超载个数2支护结构上的水平集中力0-放坡信息-坡号台宽 (m)坡高 (m)坡度系数11.0001.0001.000-超载信息 -超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kP

15、a,kN/m)(m)(m)(m)(m)130.0000.00021.0008.622-210.000-附加水平力信息 -水平作用类水平力作用深是否参是否参力型值度与与序号(kN)(m)倾覆稳整体稳固固- 土层信息-土层数4坑内加固土否内侧降水最终深度 (m)7.000外侧水位深度 (m)2.000内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离 (m)-弹性运算方法按土层指定弹性法运算方法m 法-土层参数 -层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(kN/m 3)(kN/m 3)(kPa)(度 )1素填土1.5018.5-5.0015.002红粘土3.0019.010.010.0035.

16、003粘性土5.0019.29.330.0025.004粘性土10.0019.48.0-层与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土运算方m,c,K 值抗剪强度号法擦阻力 (kPa)水下 (kPa)水下 (度)(kPa)160.0-m 法4.68-260.00.0033.00分算m 法18.48-360.045.0015.00合算m 法7.50-4120.010.0010.00分算m 法10.00- 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主动土压力被动土压力被动土压力调整系数调整系数调整系数最大值 (kPa)1素填土合算1.0001.0001.00010000.

17、0002红粘土分算1.0001.0001.00010000.0003粘性土合算1.0001.0001.00010000.0004粘性土分算1.0001.0001.00010000.000- 工况信息-工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖2.000-2开挖4.000-3开挖6.000- 设计结果- 结构运算-各工况：内力位移包络图：地表沉降图：-冠梁选筋结果-钢筋级别选筋As1HRB3352D16As2HRB3352D16As3HRB335D162-截面运算 -截面参数 桩是否平均配筋是混凝土爱护层厚度 (mm)20桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋级别HRB335桩的螺旋箍筋间距 (mm)

18、150弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25配筋分段数一段各分段长度 (m)9.00 内力取值段内力类型弹性法经典法内力内力号运算值运算值设计值有用值基坑内侧最大弯矩 (kN.m)69.490.0073.8473.841基坑外侧最大弯矩 (kN.m)151.17294.99160.62160.62最大剪力 (kN)85.00104.20106.25106.25段选筋类型级别钢筋实配 运算 面积号实配值(mm2 或 mm2/m)1纵筋HRB33524D1648254712箍筋HRB335D1215015081064加大箍筋HRB335D142000154- 整体稳固验算-运

19、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滑裂面数据整体稳固安全系数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- 抗倾覆稳固性验算-抗倾覆安全系数 :K sMMpaMp被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 关于内支撑支点力由内支撑抗压力决定 ;关于锚杆或锚索，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：锚固力运算依据锚杆实际锚固长度运算。工况 1：6230.5050.000K s427.223Ks = 14.583 = 1.200, 满

20、足规范要求。工况 2：3070.7250.000K s485.241Ks = 6.328 = 1.200, 满足规范要求。工况 3：1211.6210.000K s543.295Ks = 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 = 1.11.2)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范 YB 9258-97(冶金部 ):K sD N qcN cHDo q2N qetantan451 2N cN q1tan23.142tan 10.000N

21、qtan4510.0002 1e2.471N c2.47118.345tan 10.0008.345K s19.1124.0002.47110.00019.3615.0004.00042.588Ks = 1.256 = 1.1, 满足规范要求。Terzaghi(太沙基 )公式 (Ks = 1.151.25)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范 YB3 9258-97(冶金部2 ):1D N qe42tancNK sqcN2 HDq2ocos 34510.000tan 10.000422N1N qe112.694cq2tan10.000cos4521N c2.69419.605tan 10.0

22、009.605K S19.1124.0002.69410.00019.3615.0004.00042.588Ks = 1.392 = 1.15, 满足规范要求。 隆起量的运算注意：按以下公式运算的隆起量，如果为负值，按0 处理!136nD0.50.040.54i h iq6.37 c125tani 1H式中 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);

23、H基坑的开挖深度 (m);c桩 (墙)底面处土层的粘聚力 (kPa); 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);87510.51254.00.040.543117.2 42.66.37 19.4 10.0tan 10.0066.0= 122(mm)- 抗管涌验算-抗管涌稳固安全系数 (K = 1.5):1.5 0 h wh2D式中 0侧壁重要性系数;土的有效重度 (kN/m3);w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-K

24、yP czP wy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 抗承压水头的稳固性安全系数，取1.5。Ky = 38.50/30.00 = 1.28 = 1.05基坑底部土抗承压水头稳固!- 嵌固深度运算-嵌固深度运算参数：嵌固深度系数1.200抗渗嵌固系数1.200嵌固深度运算过程：按建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99 悬臂式支护结构运算嵌固深度 hd 值，规范公式如下hpEpj - 0haEai=0= 1.200 ， 0 = 1.000hp = 1.176m， Epj = 421.035 kPaha = 4.

25、621m， Eai = 88.844 kPa得到 hd = 2.600m，hd 采纳值为： 4.000m2.3 深基坑支护设计设计单位：XXX设计院设计时刻： 2017-12-24 15:27:30- 支护方案-排桩支护- 差不多信息-内力运算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数0 1.00基坑深度 H(m)6.000嵌固深度 (m)4.000桩顶标高 (m)-1.000桩截面类型圆形桩直径 (m)1.000桩间距 (m)1.400混凝土强度等级C30有无冠梁有冠梁宽度 (m)1.000冠梁高度 (m)0.800水平侧向刚度(MN/m)1.

26、923放坡级数1超载个数2支护结构上的水平集中力0- 放坡信息-坡号台宽 (m)坡高 (m)坡度系数11.0001.0001.000-超载信息 -超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)130.0000.0008.0174.000-210.000-附加水平力信息 -水平作用类水平力作用深是否参是否参力型值度与与序号(kN)(m)倾覆稳整体稳固固- 土层信息-土层数4坑内加固土否内侧降水最终深度 (m)7.000外侧水位深度 (m)2.000内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离 (m)-弹性运算方法按土层指定弹性法运算方法m 法-

27、土层参数 -层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(kN/m 3)(kN/m 3)(kPa)(度 )1素填土1.5018.5-5.005.002粉土3.0019.010.010.0035.003粘性土5.0019.29.330.0025.004粘性土10.0019.48.0-层与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土运算方m,c,K 值抗剪强度号法擦阻力 (kPa)水下 (kPa)水下 (度)(kPa)160.0-m 法4.68-260.00.0033.00分算m 法18.48-360.045.0015.00合算m 法7.50-4120.010.0010.00分算m 法10.00- 土压力模型及系

28、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主动土压力被动土压力被动土压力调整系数调整系数调整系数最大值 (kPa)1素填土合算1.0001.0001.00010000.0002粉土分算1.0001.0001.00010000.0003粘性土合算1.0001.0001.00010000.0004粘性土分算1.0001.0001.00010000.000- 工况信息-工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖2.000-2开挖4.000-3开挖6.000- 设计结果- 结构运算-各工况：内力位移包络图：地表沉降图：-冠梁选筋结果 -钢筋级别选筋As1HRB3352D16As

29、2HRB3352D16As3HRB335D162-截面运算 -截面参数 桩是否平均配筋是混凝土爱护层厚度 (mm)20桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋级别HRB335桩的螺旋箍筋间距 (mm)150弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25配筋分段数一段各分段长度 (m)9.00内力取值 段内力类型弹性法经典法内力内力号运算值运算值设计值有用值基坑内侧最大弯矩 (kN.m)85.910.0091.2891.281基坑外侧最大弯矩 (kN.m)157.18326.74167.01167.01最大剪力 (kN)86.94119.21108.68108.68段选筋类型级别钢筋实

30、配 运算 面积号实配值(mm2 或 mm2/m)1纵筋HRB33524D1648254712箍筋HRB335D1215015081064加大箍筋HRB335D142000154- 整体稳固验算-运算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度 : 0.40m滑裂面数据整体稳固安全系数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- 抗倾覆稳固性验算-抗倾覆安全系数 :K sMMpaMp被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 关于内支撑支点力由内支撑抗压力决定 ;关于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的

31、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：锚固力运算依据锚杆实际锚固长度运算。工况 1：6230.5050.000K s448.518Ks = 13.891 = 1.200, 满足规范要求。工况 2：3070.7250.000K s506.536Ks = 6.062 = 1.200, 满足规范要求。工况 3：1211.6210.000K s659.859Ks = 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 = 1.11.2

32、)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范 YB 9258-97(冶金部 ):K sD N qcN cHDo q2N qetantan451 2N cN q1tan23.142tan 10.000N qtan4510.0002 1e2.471N c2.47118.345tan 10.0008.345K s19.1124.0002.47110.00019.3615.0004.00046.205Ks = 1.235 = 1.1, 满足规范要求。Terzaghi(太沙基 )公式 (Ks = 1.151.25)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范 YB329258-97(冶金部 ):1D N qe42tancNK sqcN2 HD