南昌某广场基坑支护工程设计计算书

xx广场基坑支护工程设计计算书第1部分方案（一）——隔水加双排桩支护1.1计算依据业主提供资料1.《xx广场详细阶段岩土工程勘察报告》2.《xx广场总平面图》3．《xx广场宾馆、公寓、写字楼地下二层平面图》4．《xx广场宾馆、公寓、写字楼地下二层人防平面图》5．《xx广场宾馆、公寓、写字楼桩平面布置图》（A、B、C、D）主要规范规程《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）参考学术文献[1]基坑支护设计手册[2]张弘.深基坑开挖中双排桩支护结构的应用与探讨[J].地基处理,1993.9:20[3]黄强编著.深基坑支护工程设计技术[M].北京:中国建材工业出版社,1995.51.2计算参数初选辣1.胃根据南昌有色辣冶金设计研究吼院提交的限《肠x期x渔广场详细阶段贺岩土工程勘察确报告》疏，选取土体的陕物理力学参数播，具体参数如甜下表派1播所示。惰表焦1年土体参数表听地层时代及成傅因触土层名称狮地层厚度屈h煮重力密汤度弹γ棕粘聚力照内摩擦角笑m折kN/m结3恨kPa沾º右①巨冲填土硬4.77兰17.2隙0轨32前②浆耕植土撑0.95矛17.6玩12明12闲③挥细砂罩5.54撕17.8茄0栋32绵④贞中砂骨2.36午18.2睬0兰34普⑤瑞粗砂晴1.98泻18.4革0注36匹⑥已砾砂片5.01储18.4昆0轧38棵⑦兄泥质粉砂岩堵0.33叠17.8妄40船18为2.忠相对标欠高阶±榆0志.00m钉为黄海高程冤24.9扫0m宾。基坑设计时宗，基坑开挖深三度为肌13m湿。些3.摆地面超载取遭20蔑kPa滔。米4.则咬根据《建筑基柜坑支护技术规有程》（西JGJ120江-99照），基坑重要锅性系数尸=1.1雨。誓5.彩由于考虑到各诱土层性质类同械，重度以及内泰摩擦角相差不原大，所以利用隆土的综合指标禽，重度为凤17.9丝kN/m撑3朴，内摩擦角为饰30怖º饶。由此，计算站出土的被动土千压力系数：=3虏主动土压力系例数：=0.333目1.3绕习计算过程腊畏隔水和降水设喉计计算答1诉.支隔水设计计算额（煮1容）帷幕设计参撞数需要现场试浓验确定，本设勇计按照工程经搬验，初步设计毛确定设计参数闪。在具体施工州中，应参照实裂际实验情况，总对各参数进行判调整。再隔水帷幕施工僻地层为基坑壁抖四周开挖过程沾中暴露的土层唐和基坑底面以充下的全部砂层呈，并且要求进刷入强风化泥质格砂岩大于烂0.5m幅，使其形成四遗周封闭系统。窜（膊2航）有帷幕深度确定兴采用高压摆喷骤隔水，隔水帷割幕深约类23.0m看，坑内水位降捉至瓦-14.0m养，坑外水位按渡照历史最高水厌位湖-2m钓计算，则最靠夏近隔水帷幕的手流线长为：犹=14-况2骑+(23-1风4)真×崇2=熟30m水头差：各=14-圣2棚=育12腿m努平均水力梯度蛾：=0.4慰抗渗流安全系斗数蛮:昌=俭2.做5僚>1.5怕0慌结果满足安全慢要求。社贷2况.膝降水设计计算浙按地下水位历酬史最高水位田-2m屋为计算依据，岗地下水降至基每坑底面以下抢1递.0卖m第。计算模型采辣用潜水完整井么模型。蝴基坑的长和宽墨分别为：敏192真ｍ军×同132捞ｍ。度基坑开挖范围麦内土层含水量抓：景基坑隔水帷幕扯内总体积：部V=210宝×缺150黄×条15=摘472500奴m亲3孔隙度：置孔隙体积：散m露3饱和度：基坑中的水：m3勿潜水含水层厚害度姜：搅H=22-2去=殃20m壳降水深度移:似S=13-虏2+1=屿12m言；屋（按地下水位鼠历史最高水位叙-2m都计算）烧帷幕的渗透系炮数依取练唉=8.64性×竿10怀-3以m巾/d置；缝基坑等效半径愧：m扒单井影响半径输：m敞帷幕渗透涌水浙量：m3/d辆假定约括10构天达到设计水扫位座-14.00耕m衰，基坑每天总丸出水量恋:合=20087君0.2/10绍+91=缩20178.急02m欲3含/d耍取地层的渗透方系数为乳=钞44m赛3雅/d杯，则单井出水该量：m3/d则井点数量：券=7.7臣≈吸8矿口管井点间距：81m酱可选用排量为患50m垫3疗/h戏水泵，每口深挠井史2易台，共需要拿16哈台卫,党则每口井水泵商的出水量为：达50驰×论2别×量24=什2400m敬3咳/d涨。亩洽钢复核井点数量简取基坑中心点妖求得中心点的崇水头为：取影响半径：m超经过计算，当杀井点为弟10晕口，取仓m屑时，倾=怪7.86m煤，俗所以：工=20-7.钉86=趋12.14m久，达到设计水申位。鸭本设计计算是异按照历史最大漏水位设计，涌煤水量偏大，同垦时降水应该与承开挖配合协调饭，溜设计参数按照道设计报告初选乏。实际施工时申，应该根据现腥场降水的进度此，进行调整。约咬尼支护设计计算喜防.1凤南向基坑支护模设计计算罚1.棚放坡黎8m伤，放坡系数甘1颈：扬1宫，支护示意图延见图继1朱。病图买1滴基坑南向支护霜2.昨计算模型按照朗悬臂梁计算，阵受力分析如图羞2妻所示。胁图六2徐悬臂梁受力分剂析图订3.笛按照以上的受甩力分析，路=页5m阿，取折合后的诊地面超载埋=90kPa芦。港经过多次试算可，确定插入深蝇度举t馅0砌为垄12m极。耍=3866.皮4kN治=861.3替2kN翻=509.于49kN乞割抗滑动安全系款数躺：=2.82满足要求。扯抗倾覆安全系恐数别:援航剃=例1.68满足要求。史厅设最大弯矩零塔点距离基坑底厘面姥m纺，有方程：燕矮喜黄求得：暮=稠5.96m宏。则最大弯矩：求得：朱=1213.炉73kN·m兽（每延米的弯涌矩）邀按照桩心距为沉1.5m伏，则总弯矩值间为：枝1.5莲=1820.芳59kN·m4.配筋计算（1）主筋缺利用上述所得刮的数据，进行苍桩配筋计算。靠按照《混凝土愉结构设计规范牌》（献GB裕50021轨-谣200雷2识），用下式计恼算：四巧独式中虎稳——锦对应于受压区剧混凝土截面面无积的圆心角（丝rad旁）与灭2命比值；板——侍纵向受拉钢筋仗截面面积与全允部纵向钢筋的旬比值；默——史桩圆形截面面晶积；馆——花全部纵向钢筋朽的截面面积；狸——隔圆形截面的半攻径；父——畏纵向受拉钢筋讯所在圆周的半仆径；晶——例混凝土弯曲抗参压强度设计值踢；址——董普通钢筋的抗异压强度设计值生；盈——司桩圆形截面弯茅矩设计值；哀——供桩圆形截面弯悄矩计算值中的朗最大值：似——畅安全系数，据寒《建筑基坑支骂护设计规程》享（早JGJ120伪-99侵）指=1.25援=1.375棋，其中毅为基坑重要性茄等级系数。嘴经过多次验算质，确定选用：成混凝土标号为蜘C25劈，主筋溉28异Φ慕25,业截面配筋率为夕1.215%芦。歪（托2轿）螺旋箍筋和韵加强筋凝一般的，剪力灿验算能够满足辉，因此按照经客验，巨配杰φ伯8@200袜的螺旋箍筋饶，雪Φ咐20振@2000耐的加强筋。视蹄拆霞.2租寒东向、西向和串北向基坑支护青设计计算肆1.蜂放坡短4m翅，放坡系数尽1顾：单1禽，支护示意图皆见图旁3瓦。篮图肌3常基坑东向、西径和北向支护肚2.子设计计算假定亦(穷1)似将前、后排桩热与桩顶冠梁看集成一个底端嵌轰固的刚架结构第,牵结点可看为直嚷角刚结点。咸(茫2)卡由于与桩长相拣比连接冠梁很写短蝴,梁而实际工程采嚼用的冠梁截面散刚度很大察,划所以可将冠梁列看作没有变形壁的绝对刚体忆,欲只能平移幻,延不产生压缩或疾拉伸变形。付3.伪前排桩的计算衣分析杆根据刚架桩的统实际变形及受助力机理雹,脾前排桩桩背土由压力按弹性土前压力贝(踏处于静止土压声力和主动土压烂力之间忌)扑计算攻,镜前排桩桩前土岔压力按折减的团被动土压力考裕虑凝,君受力分析如图土4皮所示。什图差4叉前排桩的受力妇分析图纸以开挖病到和±昼0闲.0岂0痒以下抓-检13.00m患计鸽算血,零图溉5批为计算简图。婆从基坑壁标高款放坡乒4m美，地面超载丘=机20kPa瞧，取总超载对为败50kPa龟,净超载折合土体忠高度：赔=(20+辞40)/17迷.9=颗2.79m确图喘5药前排桩计算简疗图眯土压力强度零睬点：松=(2.79绵+9)置×驶0.333/夺(3闹×抹0.7-0.飘333)=摸2.22m妨式垃中牲胆——盲被动土压力折侨减系数，取瓦0.7特；冠梁反力：牢=[贱17.9具×剖0.333绞×进(娘2.79+9蚁+2.22)瓣×得(孕2.79+9戒+2.22)驱×您(虑2.79+9焦+2.22)征-17.9婚×鄙2.1咸×耀2.22仓×治2.22秋×屿2.22]/影[纺6货×朽(神2.22+9床)区]切=237.3确7kN炉/m旁保证抗倾覆安哄全系数，经过勤计算，取入土缴深度弹12m莲。雅桩前土压力合都力农：霜收介状姜崇式中缸播——麻被动土压力折高减系数，取演0.7爬；求得：崇=2706.缸48kN躺桩背土压力合端力：役贯案府带汪式中弓——虹土的泊松比，步取临=0.333磁,尖在计算中，洪=仇。求得：般=1686.章77kN鲜抗倾覆安全系元数：1.2满足要求。辫抗滑动安全系独数错：1.7满足要求。剪设最大弯矩零字点距离基坑底全面证m焰，有方程：乞荷求得：仙=椒6.24m宴。有：意氏故最大弯矩从:叼=0.5款×剂17.9浅×筹(用2.79+9拜+6.24)位×吉0.333驾×那(爬2.79+9灰+6.24)哈×闻0.333厘×姜(园2.79+9段+6.24)兰-0.5候×默17.9屈×港6.24绕×掘0.7赖×坛3按×候6.24咸×轨0.333奖×库6.24-2慎37.37深×咬(9+6.2姜4)=678邪.79kN·剃m足（天每延米弯矩）猫按照桩心距为历1.5m敬，故总弯矩值险为：跌1.5在=1018.扣18kN·m欲按照《混凝土苦结构设计规范炎》（将GB鸦50021垃-扒200腰2害）计算，并考贯虑安全储备，竹确定赔选用参数：桩揭径衔1200关，桩距俭1500比，主筋撒2达8尘Φ详25块，丰配露φ粮8@200中的螺旋箍早筋炕，弊Φ途20址@2000洪的加强筋。甩喊缓4.仆后排桩的计算接分析以后排桩计算受奋力分析如图蓄6妈，其中，冠梁黑反力方向发生燃改变。宣图的6浅后排桩的受力臂分析图卡取插入深度为蕉12m躬，其中戚=央9m剖，计算如图泥7袜所示。糊图朝7货后排桩的计算究简犬图御桩前土压力合板力车：俗菌桌径栽垃式中译:芳——膛被动土压力折沈减系数，取市0.7鹿；求得：唱=8288.迫60kN惕桩背土压力合筒力：推涌把式丑悼式中：悔——烛土的泊松比，命取棋=0.333傍；受求得：她=1686.哄77kN差肌冠梁轴力慌：秒=237.3叛7kN接抗倾覆安全系毯数造:1.24满足要求。纱抗滑动安全系馒数仆：4.3满足要求。舰设最大弯矩零拉点距离基坑壁览放坡坡底面扛m尚，有方程：蚁押盛捧锁式中登得=0.7途。求得：绝=州4.62m列。最大弯矩：求得：北=618.7魂6kN·m纲（每延米的弯傲矩）共按照桩心距为狗3斑m傅，故总弯矩值肾为：红故赤3摸=1856.喉29kN·m脾按照《混凝土阴结构设计规范旧》（昌GB恒50021踪-摆200讲2的）计算，确定警选用参数：桩仓径劲1200服，桩属距钓30燥00蚂，主筋嫂2肠8丧Φ横25蛋，栋配轮φ伴8@200苦的螺旋箍筋轮，评Φ旧20版@2000嫩的加强筋。兰1.4登稳定性验算掏1.饭抗滑动验算揪满足要求。见软上文计算。苹2.狡抗倾覆验算蝇满足要求。见锋上文计算。忠3.扯抗隆起验算如图8所示。望图滨8险抗隆起验算额电乔式中墙砌——蝴基坑的开挖深骑度，炒9m灿；缝敞备——政围护结构的插傻入深度，耀12m鞋；抛——再围护结构深度仿范围内土体的壤加权重度，丽17.9立k旗N/m估3肠；对——忧围护结构插入猾深度范围内土浆体的加权重度湾，贫17.9kN真/m饶3摇；能——可地面超载，载50kPa跨；肾——竟滑移线范围内动土体剪切强度设指标的加权值贫，碑0kPa型；主、缩——弓地基承载力系尸数，可根据经慢验选用普朗德古尔公式或太沙辞基公式计算。羊——丢安全系锄数叨,鬼≥蛛1.6倾。挑代入数据，求嫌得：=18.38=15.06危所以：环=9.42者6姜≥锯1.6满足要求。度4.拦整体稳定性验紧算仅由于本支护结袋构插入中风化甘岩石中，所以艇，抗整体稳定致性安全系数能溉够保证，不必志要验算。葡1.5妹计算结果选定跟汇总惠板悬臂腿表和2顽悬臂加放坡支哲护参数忍桩径趟/m育桩长孙/m卸桩心距粗/m辟砼裹桩配筋忘螺旋筋兰加强筋东1.2董17警1裳.5戏C25女28帐Φ掏25把φ态8@200主Φ浓20旧@2000裂注明笔:1.矩桩长是从桩顶弄冠梁算起的长洗度；产2.居Φ跑冤——追二级钢筋录，浇φ秒——遭一级钢筋；以斑下类同；彼运3.柳桩入土深度约电为退12m这，必须入中风斩化岩不小于次0.5m敞,隶详见设计总说渔明和设计图纸弟。絮的双排桩迁表现3龄双排桩加放坡吉支护参数判桩名脏桩径表/m铺桩长魄/m昼桩心距蓄/m葛砼求桩配筋晋螺旋筋琴加强筋白前排桩珠1.2嫌21妙1付.带5律C25蔽28芒Φ疮25身φ瞎8@200暗Φ岩20满@2000闹后排桩洪1.2容21蝶3绝.0拳C25摔28巡Φ注25永φ史8@200可Φ市20络@2000猪注明：崇1.训前后排桩排桩颜间距为棒4m练；紧2.大桩长是从桩顶归冠梁算起的长侨度，由于进入抄中风化岩石中烘，所以，桩长怀按照进入中风汁化岩石不小于磁0.5m栏来确定。悔第帐2客部分安斯方案（二）网——什隔水、支护桩乌加内支撑支护室内支撑的隔水贫、降水方案与莲方案（一）双传排桩支护设计沿相同。除2.1波内支撑支护设拳计牧饶第一道支撑的池设计计算叶±喇0葱.00m侨为黄海高程西24.9m由，首先开挖碌到滨±覆0园以下伶6.4m直。开挖深度取械第二道支撑中少心处。计算简庆图见图抄9竞。像图熟9宫第一道支撑计悠算简图置放坡柱2m欣，放坡系灭数岁1姻：盛1鸡。折合土体高总度：受=(20+罗17.9崇×想2)/17.区9=乐3.12m口土压力强度零歇点：宫=(3.52随+4)低×灵0.333/鲜(3-0.3赴33)=栏0.94m挥第一道支撑力石：=绸=120.2个6kN/m剪力零点：滑=茂=缘6.35m最大弯矩：么=120.2详6坊×割2.83-0锁.5加×逼17.9辞×估6.35客×品0.333虾×缝6.35皮×品6.35垦×粉0.333包=86.22何kN·m(布每延米弯蜡矩庙)余配第二道支撑的内设计计算受开挖深度你取垦±氧0笋以下击13m常。计算简图见骂图伏10陡。趴图员10杠第二道支撑计玩算简图首土压力强度零庙点：常=(3.5醋2+4)吗×怨0.333/凶(3-0.3并33)=榜1.76m不第二道支撑力摸：貌知=292.2嚷4kN/m剪力零点：神=换=私11.76m最大弯矩：幼==120.卡26燥×榨8.24+2矿92.24诱×迷4.24-0弊.5斑×宅17.9静×柄11.76冠×班0.333庄×谷11.76讽×窗11.76蠢×抽0.333=畅615.93登kN·m腿（每延米弯矩怨）柄晓桩长计算难零点位置反力胳：葱=0.5鞭×灭17.9炼×东(动3.52+4券+6.6+1画.76)喘×愧0.333探×宏(捷3.52+4串+6.6+1扔.76)慧-(120.足26+412沿.5)=2株18.81k柜N插入深度:按=杨=愉5.24m支护桩长：叉=13-2+地(1.76+似5.24)季×赖1.2=蛋19.40m猛，考虑到安全傲储阁备胳,杏取崖22m券。卵俩拆撑计算缘拆第二道支撑让换撑于俱-12.5m鹊处喝土压力强度零帖点：洽=(3.52剪+10.1)坛×算0.333/谷(3-0.3习33)=草1.70m运换撑点支撑力许：湾=1愉240.62培kN/m剪力零点：恶=这=喉6.35m最大弯矩：糟=120.2慌6脆×陡2.83-0驳.5富×绩17.9碰×撇6.35伏×扰0.333帖×屑6.35叛×况6.35进×故0.333熟=86.22萄kN·m(橡每延米弯烤矩睬)换撑点弯矩：粪=120.2沸6炎×菠10.1-0贡.5扮×宋17.9拨×掏13.62浮×蚕0.333异×龙13.62驴×眯0.333典=1030.蒸52kN·m还(封每延米弯菌矩垃)茧按照此弯矩进孔行配筋计算。声粱配筋计算主筋律利用上述所得缸的数据，进行腥桩配筋计算。苦按照《混凝土舌结构设计规范躺》（缘GB5002编1-2002框），用下式计凉算：茧颜吊式中倚徐——突对应于受压区挽混凝土截面面框积的圆心角（冒rad垒）与遇2趴比值；远——充纵向受拉钢筋诸截面面积与全山部纵向钢筋的抓比值；钳——焰护坡桩圆形截银面面积；危——楚全部纵向钢筋拳的截面面积；厉——箩圆形截面的半颠径；刊——抬纵向受拉钢筋蚁所在圆周的半滋径；嫁——蔑混凝土弯曲抗赔压强度设计值鼠；竞——抄普通钢筋的抗歇压强度设计值概；咳——葬护坡桩圆形截胀面弯矩设计值域；秋——铁护坡桩圆形截床面弯矩计算值墙中的最大值：植——汗桩中心距，取遍1.5m败；男——汇安全系数，据疼《建筑基坑支贴护设计规程》睛（须JGJ120库-99汉）蓬=1.25锯=1.375巴，其中倾为基坑重要性趟等级系数。份经过验算，确道定选用混凝土指标号为比C30匪，钢筋毅用雅Φ当25纷，主筋村30答Φ望25蚁。凯2.意螺旋箍筋和加醉强筋崖一般的，剪力毙验算能够满足颈，因此按照经公验，切配混Φ邻8@200幼的螺旋箍筋说，穷Φ蹲20蛇@2000织的加强筋。惜迅冠梁及围檩设煮计1.冠梁勾选择透1200核×往800傲，顶标高庙-2.00m票，火C30佣砼。取支撑轴晴力室=组120.26两k陶N/m税=1.25羞×董×项120.26此×贫102=12网52.71k副N·m位选用断面妇800节×点1200咏，砼辅C30尽=0.080贫0=0.958帝A箩S乓=救=惰3724.4遇3mm秃2毫选用煌2诊×流8肌Φ盐25旺。臣2.授第二层钢筋混粗凝土围檩设计悲选择截面予1000盒×左900,本中心标高洲-6.40想m汇，衬C3范0载砼，支撑力抚=292.2钻4齿k燃N围檩线刚度:EI1=结支护桩的线刚好度纽:酷作用力分配值惜:档kN暮=1.25顷×巩197.46妥×盐10牙2狸/12=20援56.88数kN·m惠=1000-健30=懂970mm0.1910.893砍选用探2霜×葡16摘Φ投25赛钢筋。社烈混凝土支撑的该计算弃1.草第一层混凝土鱼撑的计算莫（叫1拒）支撑轴力，歉支撑选取用截乒面旬700救×鞠850概，永C30絮混凝土裕=120.2棍6泛×荐10栽×增1.25/s随in45启0末=2125.蠢92次k篮N（2）弯矩济自重产生的弯罪矩伍=1.25盒×惧0.7产×斧0.85晓×拉25择×式122/10暖=267.7贡5kN·m帜施工偏差产生作的弯矩职=1.25销×幅1.5茄×而12象×缘2125.9面2/1000晶=47.83扮kN·m耳施工荷载产生育的弯矩含=1.25刊×颤10亏×释122/10斩=180kN愤·m毛=尾+骂+革=495.5霜8kN·m⒊配筋计算嫌=M/饮=练0.233m喇＜收0.3骨×躲0.82=钻0.246m猛=变/30=日0.028m户=型+霞=搂0.261m神，为大偏心受跃压构件：观=您1347.9灯3mm波2廊腥实取宵2谜×齐6骄Φ吼25卸钢筋。族2.暮第二层混凝土饭撑的计算仔（秋1治）支撑轴力，凭支撑选取用截上面夸800烧×富950助，降C30段混凝土节=符292.24项×络10巾×柔1.25/s已in45勿0倘=5166.挺12