深基坑手算计算书

题目：基坑深17.0m,支护方式为排桩加外锚方案设两道锚杆支护〔第一道设在-6.0m处,第二道-11.5m处。土层相关参数见下表:表1土层参数信息表重度Y(kN/m3)黏聚力c(kPa)内摩擦角9()土层编号土层名称土层厚度(m)1-1杂填土160.7156.03-1-2新黄土219.421.7224.03-2-2古土壤20.224.5204.84-1-2老黄土21.120.3246.1此基坑采用分层开挖的方式在基坑顶部承受拟定的均布荷载荷载值为20kPa,荷载及各土层分布情况见图1.1。q=20kPaTL1i-i杂填土T3-1-2新黄土23-2-2古土壤4-1-2老黄土图1.1荷载分布及支护方案解：计算各土层侧压力系数〔1郎肯主动土压力系数计算〔2郎肯被动土压力系数计算各工况土压力及支撑力计算〔1工况1:基坑开挖至-6.0m,并在此处设置第一道锚杆地面处的主动土压力为:6.0m处的主动土压力:第一层土层:第二层土层:开挖面处的被动土压力为:开挖面处主动土压力减去被动土压力为:则所有的主动土压力合力为:10.706图3.2工况1土压力分布图假设开挖面以下山处剪力为0，该处即是最大弯矩所在截面则5处的主动土压力减11去被动土压力为:由静力平衡列方程:

解得t=2.719m 所以e=—33.814x2.719-40.877=—132.817kPa1 t1因此最大弯矩为：<2>工况2：开挖至处—11.5m,并在此处设第二道锚杆,土压力分布：开挖面处主动土压力：第二层土层：第三层土层：开挖面处的主动土压力为：开挖面处的被动土压力为：则主动土压力减去被动土压力为：假设土压力零点位置为开挖面以下d处，则有:2主动土压力合力为:土压力零点位置处截面的弯矩为:则第一道<6m>处锚杆的水平分力为:假设土压力零点位置以下tm处剪力为0,即弯矩最大，则由几何关系可知,tm处的土压力22为:et2=—31.259t—et2=—31.259t =—t 0.1742由静力平衡可列方程:图3.3工况2土压力分布图解得t=1.941m 所以e=—31.259x1.941=—60.674kPa2 t2因此最大弯矩为：<3>工况3:开挖至—17.0m,并在此处设第三道锚杆：第四层土层：开挖面处的被动土压力为：主动土压力减去被动土压力：假设土压力零点位置为开挖面以下d3处，则：图3.4工况3的土压力分布图解得d=1.297m所有主动土压力合力为：土压力零点处截面的弯矩为：Ma?=10.706x6x(0.5x6+4+4.8+2.5+1.297)+0.5x(67.250-10.706)x6x(I3x6+4+4.8+2.2+1.297)+23.485x4x(0.5x4+4.8+2.2+1.297)+0.5x(58.793-23.485)x4x(岂x4+4.8+2.2+1.297)+60.564x4.8x(0.5x4.8+2.2+1.297)+0.5x(108.074-60.564)x4.8x(13x4.8+2.2+1.297)+96.267x2.2x(0.5x2.2+1.297)+0.5x(115.856-96.267)x2.2x(13x2.2+1.297)+0.5x53.332x1.297x2.3x1.297=7931.991kN-m/m所以第二道［11.5m处锚杆的水平分力为：假设土压力零点位置以下tm处剪力为0,即该处弯矩最大则该界面处的土压力为：3由几何关系有：所以e=-41.120tt3 3则由静力平衡列方程：解得t二3.038m3因此最大弯矩为：〔4嵌固深度的计算图3.5嵌固深度计算图对O点取矩,由力矩平衡可知：工M=0:(O)解得h=5.262m则嵌固深度h=1.2(h+1)=1.2x(5.262+3.038)=9.96ma3因此桩总长L=17+9.96=26.96m灌注桩的内力设计值及配筋设计最大弯矩计算值：M=827.266x1.5=1240.899kN.mc最大弯矩设计值：M=1.25丫M=1.25x1.1x1240.899=1706.236kN.m0c灌注桩的配筋取分段开挖的最大弯矩：M =1240.899kN.m。max弯矩设计值为：M=1.25x1.1x1240.899=2047.0kN.m查《基坑工程手册》附表14-4选用28①25,截面容许弯矩设计值M=2068.0kN•m>2047.0kN•m,桩体选用C30混凝土，箍筋选用①10@150螺旋筋，加强筋①20@2000。锚杆计算锚杆倾角20o水平间距2m,钻孔直径0.15m。锚索采用1x7Q5预应力镀锌钢绞线，强度标准值f=1470N/mm2。ptk根据土体与锚固体极限摩阻力标准值表可知新黄土的极限摩阻力取70kPa,古土壤的极限摩阻力取73kPa老黄土的极限摩阻力取68kPa,各层加权内摩擦角为20。。水平力计算值： T=442.006x2=884.012kN1水平力设计值： T二1.25丫T二1.25x1.1x884.012二1215.517kNd1 01锚杆设计的轴向拉力为：N=1215.517/cos20o=1292.55kNu1N=1205.333/cos20o=1281.91kNu2