基坑支护施工计算书和相关图纸

基坑支护施工计算书和相关图纸

目录

10.1计算书............................................................1

10.1.11-1剖面...................................................1

10.1.1.2截面计算.............................................7

10.1.1.3截面验算.............................................7

10.1.1.4锚杆计算.............................................8

10.1.1.5整体稳定验算.................................9

10.1.1.6抗倾覆稳定性验算....................................9

10.1.1.7嵌固段基坑内侧土反力验算...........................11

10.1.2laTa剖面...............................................11

10.1.2.2截面计算...........................................18

10.1.2.3截面验算...........................................18

10.1.2.4锚杆计算............................................18

10.1.2.5整体稳定验算.......................................20

10.1.2.6抗倾覆稳定性验算...................................20

10.1.2.7嵌固段基坑内侧土反力验算...........................22

10.1.34—4剖面..................................................22

10.1.3.2截面计算............................................27

10.1.3.3截面验算............................................28

10.1.3.4整体稳定验算.......................................29

10.1.3.5抗倾覆稳定性验算...................................30

10.1.3.6嵌固段基坑内侧土反力验算...........................31

10.1.46-6剖面..................................................31

10.1.4.2截面计算............................................36

10.1.4.3截面验算............................................37

10.1.4.4锚杆计算............................................37

10.1.4.5整体稳定验算........................................38

10.1.4.6抗倾覆稳定性验算...................................39

10.1.4.7俄固段基坑内侧土反力验算...........................40

10.2基坑支护设计图纸................................................41

1

10.1计算书

10.1.117剖面

单位m

聿丁一同期■见工期同期XU

表10.1T基本信息

序号项目内容

1规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

2内力计算方法增量法

3支护结构安全等级一级

4支护结构重要性系数YD1.10

5基坑深度h(m)6.000

6嵌固深度(m)3.000

7桩顶林高(m)0.000

8桩材料类型型钢

9钢材牌号Q235

10截面参数无缝钢管6159X6.0

11抗拉、抗压却抗弯215

f(Mpa)

12抗剪fv(Mpa)215

1

13截面塑性发展系数1.05

14桩间距®0.400

15有无冠梁无

16防水帷幕无

17放坡级数0

18超载个数1

19支护结构上的水平集中0

力

表10.1-2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)

1山1J30.0000.0004.0091.000条形—

表10.1-3土层信息

土层数5坑内加固土否

内侧降水最终深度(m)9.500外侧水位深度(m)9.500

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)—

弹性计算方法按土层指定乂弹性法计算方法m法

内力计算时坑外土压力计算方法主动

表10.1-4土层参数

层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角与锚固体摩

(m)(kN/m3)(kN/m)(kPa)(度)擦阻力(kPa)

1杂填土1.8618.0—5.0010.0045.0

2粘性土0.0D19.0—24.6717.8460.0

3粗砂2.6018.5—0.0032.00130.0

4砾砂10.7019.09.00.0036.00220.0

5砾砂10.CO19.09.0——265.0

层号黏聚力内摩擦角水1:计算方法m,c,K值不排水抗剪

水下(kPa)水下(度)强度(kPa)

1———m法1.50—

2———m法21.83—

3———m法17.28—

2

40.0036.00分算m法22.32—

50.0037.00分算m法23.68—

表10.1-5支锚信息

支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总K锚固段

道号(m)(m)(°)(m)长度(m)

1锚索2.0001.50025.0012.007.00

2锚索2.0002.00025.0011.006.00

3锚索2.0002.00025.0011.006.00

支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力

道号(kN)(MN/m)直径(mm)耳调整系数(kN)调整系数

180.009.711302〜1.00520.801.00

290.009.711304***■»✓1.00520.801.00

390.0030.001306〜1.00520.801.00

土压力模型及系数谎整

q。q。

r

a

/一3

/

一般分布一般

图10.1-1弹性法土压力模型经典法土压力模型

层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力

名称调整系数调整系数1周整系数2调整系数最大值(kPa)

1杂填土分算1.0001.0001.0001.00010000.000

2粘性土分算1.0001.0001.0001.00010000.000

3粗砂分算1.0001.0001.0001.00010000.000

4砾砂分算1.0001.0001.0001.00010000.000

5砾砂分算1.0001.0001.0001.00010000.000

表10.1-6工况信息

工况工况深度支锚

类型(m)道号

1开挖2.000—

2加撑—1.锚索

3开挖4.000—

4如撑—2.锚索

3

5开挖6.000—

6加撑—3.锚索

7开挖6.000—

表10.1-7设计参数

整体稳定计算方法瑞典条分法

稳定计算采用应力状态有效应力法

稳定计算合算地层考虑孔隙水压力X

条分法中的土条宽度(m)1.00

刚度折减系数K0.850

对支护底取矩倾覆稳定X

以最下道支锚为轴心的倾覆稳定V

各工况:

工况2—M1(1.50m)

{-17.28)——(17.43)(-18.55)—(0.00)(-0.08)—(4.32)(-8.56)—(7.44)

(-185.59)------(11.71)(0.0)—(0.0)(-0.0C)—(14.84)(-10.51)—(0.00)

4

(-29.40)—(17.43)(-15.38)---(0.00)(-7.43)—(6.87)(-11.97)—{18.35)

{-128.59)—(11.71){0.0)——(0.0)(-9.40)—(6.78){-12.44)—(13.67)

工况4—M2(3.50m)

土上那N/m)夸网KN-m)

(-26.50)—(17.43)(-15.10)——(0.U0)(-7.38)--(6.07)(-14.64)----(18网

{-12859)—(11.71)(0.0)——(00){-940)--(678)(-12.44)-(1367)

工况5一册(6.00m)

位或mm)夸耶N-m)/KN)

(-37.05)-(17.43)(-21.93)-(0.00)(-9.77：-----(9.32)(-16.52)----(20.96)

(-70.39)—(13.59)(0.0)——(0.0)(-17.71)(13.98){-13.60)--(14.30)

5

工况6—M3(5.50m)

(-35.34)-(17.43)(-21.88)—(0.00)(-10.34)—(8.85)(-17.44)—(21.49)

{-70.39)—(13.59)(0.0)—(0.0)(-17.71)—(13.98)(-18.60)—(14.30)

工况7--开花(6.0Cm)

士H楙N/m)住战mm)

{-35.34)—(17.43)(-21.88)—(0.00)

{-70.39}—(1153){0.0)——(0.0)

内力位移包络图:

包络困

{-36.61)---(0.00)(-I0.34)-(0.18)(-17.44)-(2149)

(003)-(0.00)(-17.71)-(14&4)(-16.60)-(U30)

地表沉降图:

6

10.1.1.2截面计算

表10.1-8截面参数

弯矩折减系数0.85

剪力折减系数1.00

荷载分项系数1.25

表10.1-9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基垃内侧最大弯矩(kN.m)10.3417.7112.0912.09

2基坑外侧最大弯矩(kN.m)10.1814.8411.8911.89

3最大剪力(kN)21.4918.6029.5529.55

10.1.1.3截面验算

基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)

onei=Mn/(y*Wx)

=12.090/(1.050*106.310*10-6)

=108.312(MPa)<f=215.000(MPa)满足

基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)

owai=Mw/(y*Wx)

=11.893/(1.050*106.310*1()6)

=106.545(MPa)<f=215.000(MPa)满足

式中:

7

。wai-----基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa);

。nei-----基坑内侧最大弯矩处的正应力(Mpa);

Mw-----基坑外侧最大弯矩设计值QN.m);

Mn-----基坑内侧最大弯矩设计值GN.m);

Wx-----钢材对x轴的净截面模量(m3);

f------钢材的抗弯强度设计值(Mpa);

Y------型钢截面塑性发展系数；

10.1.1.4锚杆计算

表10.1-10锚杆参数

锚杆钢筋级别HRB400

锚索材料强度设计值(MPa)1320.000

锚索材料强度标准值(MPa)1860.000

锚索采用钢绞线种类1X7

锚杆材料弹性模量(XIO,MPa)2.000

锚索材料弹性模量(XIO,MPa)1.950

注浆体弹性模量(XIO,MPa)3.000

锚杆抗拔安全系数1.800

锚杆荷载分项系数1.250

表10.1-11锚杆水平方向内力

支锚道号最大内力最大内力内力内力

弹性法(kN)经典法(kN)标准值(kN)设计值(kN)

1136.4291.34136.42187.57

2187.7591.76187.75258.15

390.()00.0090.0()123.75

表10.172锚杆轴向内力

支锚道号最大内力最大内力内力内力

弹性法(kN)经典法(kN)标准值(kN)设计值(kN)

1150.52100.78150.52206.96

2207.16101.24207.16284.84

399.300.0099.30136.54

8

和m

图10.1-2锚杆自由段长度计算简图

支锚道号支锚类型钢筋或自由段长度锚固段长度实配［计算］面积锚杆刚度

钢绞线配筋实用值(m)实用值(m)(mm2)(MN/m)

1锚索2sl5.25.07.0280.0[156.8]8.48

2锚索2sl5.25.06.0280.0[215.8]8.55

3锚索2sl5.25.06.0280.0[103.4]8.55

10.1.1.5整体稳定验算

计算方法：瑞典条分法

应力状态：有效应力法

条分法中的土条宽度：1.00m

滑裂面数据

圆弧半径半)R=6.344

圆心坐标X(m)X=-1.496

圆心坐标Y(m)Y=3.125

整体稳定安全系数Ks=2.525>1.35,满足规范要求。

10.1.1.6抗倾覆稳定性验算

9

抗倾覆(踢脚破坏)稳定性验算：

绕最下道支撑或锚拉点的抗倾覆稳定性验算，

多支点参考《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》附录V

单支点参考《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20124.2.2节

£MEp

K———

£M氏

EM即一一被动区抗倾覆作用力矩总和(kN.m/m);

ENL一一主动区倾覆作用力矩总和(kN.m/m);

Kt——带支撑桩、墙式支护抗倾覆稳定安全系数，取Kt21.250。

工况1：

此工况不进行抗倾覆稳定性验算！

工况2：

9067.485

Kt=

972.948

Kt=9.320>=1.250,满足规范要求。

工况3：

5311.515

Kt=

972,948

Kt=5.459>=1.250,满足规范要求。

工况4：

Kt=

556.199

Kt=6.280>=1.250,满足规范要求。

工况5：

Kt=

556.199

Kt=2.664>=1.250,满足规范要求。

工况6：

Kt=

237.484

Kt=3.467>=1.250,满足规范要求。

工况7：

Kt=

237.484

Kt=3.467>=L250,满足规范要求。

10

安全系数最小的工况号：工况5。

最小安全Kt=2.664>=1.250,满足规范抗倾覆要求。

10.1.1.7嵌固段基坑内侧土反力验算

工况1：

Ps=97.328WEp=692.905,土反力满足要求

工况2：

Ps=91.294WEp=692.905,土反力满足要求

工况3：

Ps=80.383WEp=363.767,土反力满足要求

工况4：

Ps=77.792WEp=363.767,土反力满足要求

工况5：

Ps=60.191WEp=131.733,土反力满足要求

工况6：

Ps=58.618WEp=131.733,土反力满足要求

工况7：

Ps=58.618WEp=131.733,土反力满足要求

式中：

Ps为作用在挡上构件嵌固段上的基坑内侧上反力•介力(kN)；

Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力(kN)o

10.1.21a-1a剖面

11

表10.1-13基本信息

规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

内力计算方法增量法

支护结构安全等级一级

支护结构重要性系数Yo1.10

基坑深度h(m)7.400

嵌固深度(m)4.600

桩顶标高(m)0.000

桩材料类型型钢

1•钢材牌号Q235

L截面参数无缝钢管小159X6.0

L抗拉、抗压和抗弯f(Mpa)215

1-抗剪fv(Mpa)215

L截面塑性发展系数1.05

桩间距(m)0.400

有无冠梁无

防水帷幕无

12

放坡级数0

超载个数1

支护结构上的水平集中力0

表10.174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)

130.0000.0004.0031.000条形

表10.175土层信息

土层数5坑内加固土否

内侧降水最终深度向)9.500外侧水位深度(m)9.500

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)—

弹性计算方法按土层指定X弹性法计算方法m法

内力计算时坑外土压力计算方法主动

表10.176土层参数

层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角与错固体摩

(m)(kN/m1)(kN/m1)(kPa)(度)擦阻力(kPa)

1杂填土1.8618.0—5.0010.0015.0

2粘性土0.0019.0—24.6717.8460.0

3粗砂2.6018.5—0.0032.00130.0

4砾砂10.7019.09.00.0036.00220.0

5砾砂10.0019.09.0——265.0

表10.177支锚信息

支锚道数3

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锚索2.0001.50030.0012.007.00

2锚索2.0002.00030.0012.007.00

3锚索2.0002.00030.0012.007.00

支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力

道号(kN)(MN/m)直径(mm)号调整系数(kN)调整系数

170.007.811302-1.00520.801.00

280.007.811304〜1.00520.801.00

380.007.891506-1.00520.801.00

13

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:

一般分布一般

层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力

名称调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa)

1杂填土分算1.0001.0001.0001.00010000.000

2粘性土分算1.0001.0001.0001.00010000.000

3粗砂分算1.0001.0001.0001.00010000.000

4砾砂分算1.0001.0001.0001.00010000.000

5砾砂分算1.0001.0001.0001.00010000.00()

表10.178工况信息

工况工况深度支锚

号类型(m)道号

1开挖2.000—

2加撑—1.锚索

3开挖4.000—

4加撑—2.锚索

5开挖6.000—

6加撑—3.锚索

7开挖7.400—

设计参数

整体稳定计算方法瑞典条分法

稳定计算采用应力状态有效应力法

稳定计算合算地层考虑孔隙水压乂

力

条分法中的土条宽度(m)1.00

刚度折减系数K0.850

对支护底取矩倾覆稳定乂

以最下道支锚为轴心的倾覆稳定V

各工况:

14

工况1一开拉(2.00m)

(-30.62)—(30.75)(-36.74)—(0.00)(—0.28)----(10.26)(-9.42)—(7.49)

(-231.57)—(11.71)(0.0)—(0.0)(-0.00)—(14.83)(-10.44)—(0.00)

(-30.62)—(30.751(-21.26)------(0.00)(-008)—(5.24){-7.%)—(6.02)

{-231.57)-(11.71)(0.0)------(0.0)(-0.00)—(14.83){-10.44)-(ftOO)

工况3—一开拓(4.00m)

士则KN/m)也燃mm)WN-m)助(KN)

(-30.59)—(30.75)(-18.15)——(0.00)(-7.11)——(7.53)(-12.39)--(17.60)

(-174.57)—(11.71)(0.0)-(0.0)(-9.40)-(683)(-12.44)——(13.67)

15

工况4—M2(3.50m)

(-30.48)——(30.75)(-19.15)—(0.00)(—7.06)------(6.76){-13.90)---(18.07)

(-174.57)—(11.71)