排桩+内支撑-深基坑支护计算书正文

XX大厦基坑工程设计计算书PAGEPAGE26工程概况XX大厦基坑位于丰和中大道西侧，世贸路北侧，距离丰和中大道道路红线约30m，距离世贸路道路红线约90m。基坑周边环境较空旷，北侧和西侧为空地，南侧为工商银行用地，东侧为XX开发用地，西南角为已建成的南昌银行大楼，距离基坑约20m。本基坑平面尺寸116.47mx117.3m，基坑施工整平地面标高为19.0m，地下室底板顶绝对标高7.05m（相对标高-16.9m），基坑开挖深度约13.05m，核心筒范围局部加深7.05m，加深段平面尺寸26.5mx23.184m。基坑支护上部采用放坡，下部采用排桩+支撑，地下水处理措施为止水帷幕+坑内降水。二、工程地质与水文地质1、工程地质根据勘察报告，拟建场地勘察深度内分布有①层素填土（Q4ml）,其下为第四系全新统冲积层（Q4al）,包括②层粉质粘土、③层中砂、④层粗砂、⑤层砾砂。下伏基岩为第三系新余群砂砾岩（E1-2）,包括⑥层强风化砂砾岩、⑦层中风化砂砾岩、⑧层微风化砂砾岩，各土层自上而下分述如下：①层素填土：主要成份为粉质粘土，上部含少量碎石，稍湿，松散，全场均有分布，层厚0.5~7.5m。②层粉质粘土：灰色、灰黄色，稍湿~湿，可塑，局部硬塑。底部含砂量渐增，韧性中等，干强度中等，全场分布，层厚1.0~6.9m。③层中砂：灰、灰白、浅黄色，湿~饱和，稍密~中密，颗粒级配较好,全场分布，层厚0.9~5.1m。④层粗砂：灰黄、黄色，饱和，中密，全场分布，层厚1.0~4.3m。⑤层砾砂：黄褐、浅黄色，饱和，稍密~中密，全场分布，层厚2.6~7.2m。⑥层强风化砂砾岩：棕红、暗红、紫红色，砾石成份主要为石英、长石及少量砂岩碎屑，粒径多为1~3mm，局部可达10mm以上，胶结能力较差，岩体完整程度属破碎，岩石饱和单轴抗压强度平均值2.6MPa，属于软岩，岩体基本质量等级为V类。全场分布，层厚2.1~4.2m。⑦层中风化砂砾岩：棕红、紫红色，砾石成份主要为石英、长石及少量砂岩碎屑，粒径多为1~3mm，局部可达10mm以上，胶结一般，RQD=40%~60%，岩体完整程度属较破碎，岩石饱和单轴抗压强度平均值8.91MPa，属于软岩，岩体基本质量等级为V类。全场分布，层厚9.4~17.2m。2、水文地质本场地地下水主要为孔隙潜水和少量上层滞水，上层滞水主要赋存于①层素填土下部，无统一地下水位，勘察期间测得其初见水位埋深为1.0~6.2m，标高为16.85~17.13m；孔隙潜水主要赋存于③层中砂及以下砂层中，透水性强，水量丰富，其水位随季节性变化幅度为1.0~4.0m，勘察期间测得孔隙潜水稳定水位埋深为7.4~10.5m，标高为11.85~14.13m(黄海高程)。场区内①层素填土为中等透水性土层，②层粉质粘土为弱透水性土层，③层中砂、④层粗砂、⑤层砾砂为强透水性土层，基岩透水性根据其裂隙发育情况一般表现为弱透水性。综合判定拟建场地含水层综合渗透系数K=80m/d。拟建场地水质对混凝土结构、钢筋混凝土结构中得钢筋均具微腐蚀性。拟建场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中得钢筋均具微腐蚀性。三、设计依据1、南昌轨道交通综合指挥中心大楼岩土工程勘察报告（详勘），中国瑞林工程技术有限公司2011年6月2、南昌市轨道交通控制中心工程初步设计及专家评审意见3、XX大厦桩基及土方工程深基坑土方开挖及基坑支护专项施工方案专家论证会专家意见4、指挥中心大楼地下室结构图5、基坑设计主要遵循的设计规范、规程《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）《基坑土钉支护技术规范》（CECS96:97）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010）《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分，2009年版）等。四、支护桩计算4.1非汽车坡道范围计算[支护方案]排桩支护[基本信息]内力计算方法增量法规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99基坑等级一级基坑侧壁重要性系数γ01.10基坑深度H(m)17.050嵌固深度(m)9.770桩顶标高(m)-9.700桩直径(m)1.200桩间距(m)1.500混凝土强度等级C30有无冠梁有├冠梁宽度(m)1.200├冠梁高度(m)0.800└水平侧向刚度(MN/m)0.010放坡级数2超载个数3[放坡信息]坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数15.3604.0001.00022.0005.7001.000[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)120.000220.0004.0005.3607.800320.0009.7002.0000.000[土层信息]土层数7坑内加固土否内侧降水最终深度(m)17.550外侧水位深度(m)9.700内侧水位是否随开挖过程变化否弹性法计算方法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/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土6.2218.35.004.002粘性土5.2018.68.630.0016.003中砂2.5019.19.10.0025.004粗砂3.0019.39.30.0030.005砾砂4.5019.59.50.0035.006强风化岩3.6019.89.87中风化岩5.0024.014.0层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算m值抗剪强度擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)(MN/m4)(kPa)160.00.42260.030.0016.00合算6.52360.00.0020.00分算6.004120.00.0025.00分算10.005120.00.0030.00分算15.006120.00.0040.00分算28.007120.00.0040.00分算28.00[支锚信息]支锚道数1支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号(m)(m)(°)(m)长度(m)1内撑10.00010.100支锚预加力支锚刚度锚固体工况抗拉力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号(kN)10.00680.002～6[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粘性土合算1.0001.0001.00010000.0003中砂分算1.0001.0001.00010000.0004粗砂分算1.0001.0001.00010000.0005砾砂分算1.0001.0001.00010000.0006强风化岩分算1.0001.0001.00010000.0007中风化岩分算1.0001.0001.00010000.000[设计结果][结构计算]各工况：内力位移包络图：地表沉降图：[截面计算][截面参数]桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度(mm)50桩的纵筋级别HRB400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1.00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)17.12[内力取值]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值1基坑内侧最大弯矩(kN.m)1371.812376.161886.241886.24基坑外侧最大弯矩(kN.m)910.901377.951252.491252.49最大剪力(kN)527.00730.27724.62724.62段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积号实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB40029E2211024[11014]箍筋HRB335D10@1501046[-1208]加强箍筋HRB335D14@2000154原设计支护桩纵筋为30E25，箍筋D10@150，满足要求。[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=2.321圆弧半径(m)R=31.860圆心坐标X(m)X=-1.274圆心坐标Y(m)Y=21.994[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弯矩; 注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 800.000 Ks=1.482>=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》YB9258-97(冶金部): Ks=25.866>=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》YB9258-97(冶金部): Ks=32.746>=1.15,满足规范要求。4.2汽车坡道范围计算[支护方案]排桩支护[基本信息]内力计算方法增量法规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99基坑等级一级基坑侧壁重要性系数γ01.10基坑深度H(m)17.050嵌固深度(m)9.770桩顶标高(m)-9.700桩直径(m)1.200桩间距(m)1.500混凝土强度等级C30有无冠梁有├冠梁宽度(m)1.200├冠梁高度(m)0.800└水平侧向刚度(MN/m)0.010放坡级数2超载个数3[放坡信息]坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数15.3604.0001.00022.0005.7001.000[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)120.000220.0004.0005.3607.800320.0009.7002.0000.000[土层信息]土层数7坑内加固土否内侧降水最终深度(m)17.550外侧水位深度(m)9.700内侧水位是否随开挖过程变化否弹性法计算方法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/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土6.2218.35.004.002粘性土5.2018.68.630.0016.003中砂2.5019.19.10.0025.004粗砂3.0019.39.30.0030.005砾砂4.5019.59.50.0035.006强风化岩3.6019.89.87中风化岩5.0024.014.0层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算m值抗剪强度擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)(MN/m4)(kPa)160.00.42260.030.0016.00合算6.52360.00.0020.00分算6.004120.00.0025.00分算10.005120.00.0030.00分算15.006120.00.0040.00分算28.007120.00.0040.00分算28.00[支锚信息]支锚道数1支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号(m)(m)(°)(m)长度(m)1内撑10.00010.100支锚预加力支锚刚度锚固体工况抗拉力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号(kN)10.00680.002～5[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粘性土合算1.0001.0001.00010000.0003中砂分算1.0001.0001.00010000.0004粗砂分算1.0001.0001.00010000.0005砾砂分算1.0001.0001.00010000.0006强风化岩分算1.0001.0001.00010000.0007中风化岩分算1.0001.0001.00010000.000[设计结果][结构计算]各工况：内力位移包络图：地表沉降图：[截面计算][截面参数]桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度(mm)50桩的纵筋级别HRB400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1.00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)17.12[内力取值]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值1基坑内侧最大弯矩(kN.m)1371.772376.161886.181886.18基坑外侧最大弯矩(kN.m)904.441377.951243.601243.60最大剪力(kN)508.05730.27698.56698.56段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积号实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB40029E2211024[11014]箍筋HRB335D10@1501046[-1208]加强箍筋HRB335D14@2000154原设计支护桩纵筋为30E25，箍筋D10@150，满足要求。[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=2.321圆弧半径(m)R=31.860圆心坐标X(m)X=-1.274圆心坐标Y(m)Y=21.994[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弯矩; 注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 800.000 Ks=1.482>=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》YB9258-97(冶金部): Ks=25.866>=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》YB9258-97(冶金部): Ks=32.746>=1.15,满足规范要求。五、放坡计算[支护方案]天然放坡支护[基本信息]规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数γ01.00基坑深度H(m)9.700放坡级数2超载个数2[放坡信息]坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数14.3604.0001.50020.0005.7001.000[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)110.000220.0004.0004.3605.800[土层信息]土层数2坑内加固土否内侧降水最终深度(m)13.000外侧水位深度(m)9.700[土层参数]层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1素填土6.2218.312.0010.002粘性土5.2018.68.630.0016.0030.0016.00[设计结果][整体稳定验算]天然放坡计算条件:计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法基坑底面以下的截止计算深度:0.00m基坑底面以下滑裂面搜索步长:5.00m条分法中的土条宽度:0.40m天然放坡计算结果:道号整体稳定半径圆心坐标圆心坐标安全系数R(m)Xc(m)Yc(m)11.3147.01812.52912.26921.47529.5753.33533.05531.57023.1042.11323.007六、坑中坑放坡计算[支护方案]天然放坡支护[基本信息]规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数γ01.00基坑深度H(m)4.750放坡级数2超载个数1[放坡信息]坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.0001.7500.50020.0003.0000.500[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)120.000[土层信息]土层数2坑内加固土否内侧降水最终深度(m)5.250外侧水位深度(m)0.500[土层参数]层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1砾砂1.7519.59.550.00(加固后)20.00(加固后)50.0020.002强风化岩5.0019.89.850.0023.0050.0023.00[设计结果][整体稳定验算]天然放坡计算条件:计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法基坑底面以下的截止计算深度:0.00m基坑底面以下滑裂面搜索步长:5.00m条分法中的土条宽度:0.40m天然放坡计算结果:道号整体稳定半径圆心坐标圆心坐标安全系数R(m)Xc(m)Yc(m)16.6991.1462.1785.39424.4393.2810.5246.13334.4393.2810.5256.13342.6258.868-1.9668.647七、格构柱计算1、水平支撑产生的轴力标准值N1水平支撑自重产生的轴力标准值：25x(0.8x0.8x14.142+0.7x0.6x20)=436.3kN水平支撑上活荷载产生的轴力标准值：4x(0.8x14.142+0.7x20)=101.3kN合计：N1=436.3+101.3=537.6kN2、交汇于立柱处的最大支撑轴力标准值N2由理正软件计算得到支点反力为2687kN，由此得到最大支撑轴力标准值N2=2687x1.414=3799kN3、立柱自重产生的轴力标准值N3立柱为格构钢柱，由4根等边角钢∟140x14及缀板组成，缀板尺寸为400x300x10，竖向间距800mm。格构柱在基坑开挖面以上的长度为6.55m。角钢自重：29.5kg/mx4x6.55m=772.9kg缀板自重：0.4x0.3x0.01x7850x4x6.55/0.8=308.5kg合计：N3=772.9+308.5=1081kg=10.81kN4、立柱轴力标准值N=N1+N3+N2x0.1=928kN5、立柱强度及稳定性验算见附件。八、立柱桩承载力计算立柱桩参数桩直径(mm)有效桩长(m)桩截面面积Ap(m2)桩截面周长u(m)800约9m（按进入中风化岩层1.8m控制）0.52.5根据立柱桩桩顶标高的不同，验算以下两种情况：1、桩顶标高6.150（6.450）的立柱桩取钻孔ZK34（中风化岩面标高最高的钻孔）土层参数土层层厚li（m）摩阻力qsik（kPa）端阻力qpk（kPa）⑤砾砂3.28110⑥强风化砂砾岩2.4115⑦中风化砂砾岩1.81208000=2.5x(110x3.28+115x2.4+120x1.8)+8000x0.5=6132kN单桩竖向承载力特征值=3066kN>N=928kN，满足要求。2、桩顶标高4.150的立柱桩取钻孔B9（离该立柱桩最近的钻孔）土层参数土层层厚li（m）摩阻力qsik（kPa）端阻力qpk（kPa）⑤砾砂1.29110⑥强风化砂砾岩2.5115⑦中风化砂砾岩1.81208000=2.5x(110x1.29+115x2.5+120x1.8)+8000x0.5=5614kN单桩竖向承载力特征值=2807kN>N=928kN，满足要求。九、混凝土主撑计算1、几何尺寸混凝土支撑截