钢板桩基坑支护验算书
一、开挖深度及地质情况
各井自上而下穿越土层地质情况表(单位:m)
编号A中雨2A中雨3A中雨4
基坑深度5.05.55.8
①层杂填土厚
2.40.80.0
②2层粉质粘土厚
1.41.70.5
③层粉质粘土厚
1.23.05.3
二、基坑支护形式
最大深度5.8m,采用Ⅲ型拉森钢板桩支护,桩底埋入基坑底以下2.7m,顶部出地面0.5m,内加一道支撑,钢板桩支护的围檩采用22#槽钢,支撑采用Φ152×5mm钢管,距坑顶1.5m,顺沟槽方向的间距为2.5m。
钢板桩支护示意图(单位:m)
三、相关参数
钢材弹性模量E:206×10N/mm
23
2
22a槽钢截面积A:31.8cm;惯性矩I:2394cm;抵抗矩218cm,单位重量:25kg/m。
Φ152×5mm钢管截面积A:23.091cm;惯性矩I:624.43cm;抵抗矩164.323cm,单位重量:18.126kg/m,回转半径i:5.2cm。钢板桩:选用的拉森Ⅲ型钢板桩,每延米截面积A:191cm;每延米惯性矩I:16800cm;每延米抵抗矩1340cm。
4
3
2
3
2
4
43
四、计算书
(一)5m基坑支护验算
----------------------------------------------------------------------[支护方案]
----------------------------------------------------------------------
连续墙支护
----------------------------------------------------------------------[基本信息]
----------------------------------------------------------------------内力计算方法规范与规程基坑等级
基坑侧壁重要性系数γ0基坑深度H(m)嵌固深度(m)墙顶标高(m)连续墙类型
├每延米板桩截面面积A(cm2)├每延米板桩壁惯性矩I(cm4)└每延米板桩抗弯模量W(cm3)有无冠梁
增量法
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99一级1.105.0002.7000.000钢板桩191.0016800.001340.00无
放坡级数超载个数
支护结构上的水平集中力
010
----------------------------------------------------------------------[超载信息]
----------------------------------------------------------------------超载序号1
类型
超载值(kPa,kN/m)30.000
----------------------------------------------------------------------[土层信息]
----------------------------------------------------------------------土层数
内侧降水最终深度(m)
内侧水位是否随开挖过程变化弹性计算方法按土层指定
420.000是ㄨ
坑内加固土
外侧水位深度(m)
内侧水位距开挖面距离(m)弹性法计算方法
否20.0000.000m法
----------------------------------------------------------------------[土层参数]
----------------------------------------------------------------------层号1234
土类名称杂填土粘性土粘性土粘性土
层厚(m)2.401.401.2010.00粘聚力水下(kPa)------------重度(kN/m3)18.019.620.220.2内摩擦角水下(度)------------水土------------浮重度(kN/m3)------------粘聚力(kPa)8.0022.0025.0025.00
计算方法m,c,K值m法m法m法m法
1000.004000.005000.005000.00
内摩擦角(度)5.0017.8022.3022.30抗剪强度(kPa)------------
层号与锚固体摩
擦阻力(kPa)1234
18.059.076.576.5
----------------------------------------------------------------------[支锚信息]
----------------------------------------------------------------------支锚道数支锚道号1
支锚类型内撑
水平间距(m)2.500
竖向间距(m)1.500
1入射角(°)---总长(m)---锚固段长度(m)---
支锚道号1
预加力(kN)0.00
支锚刚度(MN/m)389.19
锚固体直径(mm)---
工况号2~
锚固力调整系数---
材料抗力(kN)496.47
材料抗力调整系数1.00
----------------------------------------------------------------------[工况信息]
----------------------------------------------------------------------工况号123
工况类型开挖加撑开挖
深度(m)2.000---5.000
支锚道号---1.内撑---
----------------------------------------------------------------------[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况:
内力位移包络图:
----------------------------------------------------------------------[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=2.024
圆弧半径(m)R=8.722圆心坐标X(m)X=-1.280圆心坐标Y(m)Y=5.859
----------------------------------------------------------------------[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抗倾覆弯矩。Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
工况1:
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0.000---
Ks=5.146>=1.200,满足规范要求。
工况2:
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198.588---
Ks=7.928>=1.200,满足规范要求。
工况3:
注意:锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号1
支锚类型内撑
材料抗力(kN/m)
198.588
锚固力(kN/m)
---
Ks=2.471>=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=2.471>=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=4.850>=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=5.769>=
1.15,满足规范要求。
[隆起量的计算]
注意:按以下公式计算的隆起量,如果为负值,按0处理!
式中
δ———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);φ———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);
δ=33(mm)
----------------------------------------------------------------------[嵌固深度计算]
----------------------------------------------------------------------嵌固深度计算参数:嵌固深度系数抗渗嵌固系数
1.2001.200
嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值hd:1)按ea1k=ep1k确定出支护结构弯矩零点hc1=0.0002)支点力Tc1可按下式计算:
hT1=3.500mTc1=82.942kN
3)hd按公式:hp∑Epj+Tc1(hT1+hd)-βγ0ha∑Eai>=0确定β=1.200,γ0=1.100
hp=1.052m,∑Epj=317.423kPaha=3.800m,∑Eai=164.684kPa得到hd=2.450m,hd采用值为:2.700m
(二)5.5m基坑支护验算
----------------------------------------------------------------------[支护方案]
----------------------------------------------------------------------连续墙支护
----------------------------------------------------------------------[基本信息]
----------------------------------------------------------------------内力计算方法规范与规程基坑等级
基坑侧壁重要性系数γ0基坑深度H(m)嵌固深度(m)墙顶标高(m)连续墙类型
├每延米板桩截面面积A(cm2)├每延米板桩壁惯性矩I(cm4)└每延米板桩抗弯模量W(cm3)有无冠梁放坡级数超载个数
支护结构上的水平集中力
增量法
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99一级1.105.5002.7000.000钢板桩191.0016800.001340.00无010
----------------------------------------------------------------------[超载信息]
----------------------------------------------------------------------超载序号1
类型
超载值(kPa,kN/m)30.000
----------------------------------------------------------------------[土层信息]
----------------------------------------------------------------------土层数
内侧降水最终深度(m)内侧水位是否随开挖过程变化弹性计算方法按土层指定
420.000是ㄨ
坑内加固土外侧水位深度(m)内侧水位距开挖面距离(m)弹性法计算方法
否20.0000.000m法
----------------------------------------------------------------------[土层参数]
----------------------------------------------------------------------层号1234
土类名称杂填土粘性土粘性土粘性土
层厚(m)0.801.703.0010.00粘聚力水下(kPa)------------重度(kN/m3)18.019.620.220.2内摩擦角水下(度)------------水土------------浮重度(kN/m3)------------粘聚力(kPa)8.0022.0025.0025.00
计算方法m,c,K值m法m法m法m法
1000.004000.005000.005000.00
内摩擦角(度)5.0017.8022.3022.30抗剪强度(kPa)------------
层号与锚固体摩
擦阻力(kPa)1234
18.059.076.576.5
----------------------------------------------------------------------[支锚信息]
----------------------------------------------------------------------支锚道数支锚道号1支锚道号1
支锚类型内撑预加力(kN)0.00
水平间距(m)2.500支锚刚度(MN/m)389.19
竖向间距(m)1.500锚固体直径(mm)---工况号2~
1入射角(°)---锚固力调整系数---总长(m)---材料抗力(kN)496.47
锚固段长度(m)---材料抗力调整系数1.00
----------------------------------------------------------------------[工况信息]
----------------------------------------------------------------------工况号123
工况类型开挖加撑开挖
深度(m)2.000---5.500
支锚道号---1.内撑---
----------------------------------------------------------------------[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况:
内力位移包络图:
----------------------------------------------------------------------[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=1.949圆弧半径(m)R=8.835圆心坐标X(m)X=-1.424圆心坐标Y(m)Y=5.945
----------------------------------------------------------------------[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抗倾覆弯矩。
Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。工况1:
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0.000---
Ks=26.354>=1.200,满足规范要求。
工况2:
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198.588---
Ks=37.459>=1.200,满足规范要求。
工况3:
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198.588---
Ks=4.359>=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=4.359>=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=4.512>=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=5.367>=
1.15,满足规范要求。[隆起量的计算]
注意:按以下公式计算的隆起量,如果为负值,按0处理!
式中
δ———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);φ———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);
δ=44(mm)
----------------------------------------------------------------------[嵌固深度计算]
----------------------------------------------------------------------嵌固深度计算参数:嵌固深度系数抗渗嵌固系数
1.2001.200
嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值hd:1)按ea1k=ep1k确定出支护结构弯矩零点hc1=0.0002)支点力Tc1可按下式计算:
hT1=4.000mTc1=31.987kN
3)hd按公式:hp∑Epj+Tc1(hT1+hd)-βγ0ha∑Eai>=0确定β=1.200,γ0=1.100
hp=0.914m,∑Epj=255.574kPaha=2.627m,∑Eai=122.812kPa得到hd=2.100m,hd采用值为:2.700m
(三)5.8m基坑支护验算
----------------------------------------------------------------------[支护方案]
----------------------------------------------------------------------连续墙支护
----------------------------------------------------------------------[基本信息]
----------------------------------------------------------------------内力计算方法规范与规程基坑等级
基坑侧壁重要性系数γ0基坑深度H(m)嵌固深度(m)墙顶标高(m)连续墙类型
├每延米板桩截面面积A(cm2)├每延米板桩壁惯性矩I(cm4)└每延米板桩抗弯模量W(cm3)有无冠梁放坡级数超载个数
支护结构上的水平集中力
增量法
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99一级1.105.8002.7000.000钢板桩191.0016800.001340.00无010
----------------------------------------------------------------------[超载信息]
----------------------------------------------------------------------
超载序号1
类型
超载值(kPa,kN/m)30.000
----------------------------------------------------------------------[土层信息]
----------------------------------------------------------------------土层数
内侧降水最终深度(m)内侧水位是否随开挖过程变化弹性计算方法按土层指定
320.000是ㄨ
坑内加固土外侧水位深度(m)内侧水位距开挖面距离(m)弹性法计算方法
否20.0000.000m法
----------------------------------------------------------------------[土层参数]
----------------------------------------------------------------------层号123
土类名称粘性土粘性土粘性土
层厚(m)0.505.3010.00粘聚力水下(kPa)---------重度(kN/m3)19.620.220.2内摩擦角水下(度)---------水土---------浮重度(kN/m3)---------粘聚力(kPa)22.0025.0025.00
计算方法m,c,K值m法m法m法
4000.005000.005000.00
内摩擦角(度)17.8022.3022.30抗剪强度(kPa)---------
层号与锚固体摩
擦阻力(kPa)123
59.076.576.5
----------------------------------------------------------------------[支锚信息]
----------------------------------------------------------------------支锚道数支锚道号1支锚道号1
支锚类型内撑预加力(kN)0.00
水平间距(m)2.500支锚刚度(MN/m)389.19
竖向间距(m)2.000锚固体直径(mm)---工况号2~
1入射角(°)---锚固力调整系数---总长(m)---材料抗力(kN)496.47
锚固段长度(m)---材料抗力调整系数1.00
----------------------------------------------------------------------[工况信息]
----------------------------------------------------------------------
工况号123
工况类型开挖加撑开挖
深度(m)2.500---5.800
支锚道号---1.内撑---
----------------------------------------------------------------------[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况:
内力位移包络图:
----------------------------------------------------------------------[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=1.903圆弧半径(m)R=8.143圆心坐标X(m)X=-0.732圆心坐标Y(m)Y=5.364
----------------------------------------------------------------------[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抗倾覆弯矩。Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。工况1:
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0.000---
Ks=61.663>=1.200,满足规范要求。
工况2:
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198.588---
Ks=88.569>=1.200,满足规范要求。
工况3:
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
198.588---
Ks=4.951>=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=4.951>=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=4.321>=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=5.139>=
1.15,满足规范要求。
[隆起量的计算]
注意:按以下公式计算的隆起量,如果为负值,按0处理!
式中δ———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);φ———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);
δ=50(mm)
----------------------------------------------------------------------[嵌固深度计算]
----------------------------------------------------------------------嵌固深度计算参数:嵌固深度系数抗渗嵌固系数嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值hd:1)按ea1k=ep1k确定出支护结构弯矩零点hc1=0.0002)支点力Tc1可按下式计算:
1.2001.200
hT1=3.800mTc1=18.354kN
3)hd按公式:hp∑Epj+Tc1(hT1+hd)-βγ0ha∑Eai>=0确定β=1.200,γ0=1.100
hp=0.954m,∑Epj=272.674kPaha=2.131m,∑Eai=129.865kPa得到hd=2.200m,hd采用值为:2.700m
(四)钢板桩强度验算:
最大弯矩M=85.09KN/m钢板桩强度验算:
σ=M/W=85.09/(1340×10)=65.50MPa<[σ]=215MPa
-6
(五)围檩受力计算
1.5m处最大土压力P=33.199kPa,槽钢所受荷载按线形均布荷载考虑,q=33.199×0.22=7.304kN/m。
考虑一定的安全性和计算简便,按照3跨等间距连续梁建立计算模型。
Mmax=0.1×7.304×2.52=4.565kN.m
σmax=M/W=4.565/(218×10-6)=20.940MPa<[σ]=215MPa挠度ωmax=0.677×7.304×2500/(100×206×
4
103×2394×104)=0.392mm<l/400=2500/400=6.25mm
满足要求。
(六)支撑杆受力计算
最大轴力Nmax=207.36kN,计算长度l=2.44-2×0.077=2.286m。
σ=N/A=207.36/(23.091×10-4)=89.801MPa<[σ]=190MPa长细比λ=l/i=228.6/5.2=44<150稳定系数φ=0.942
N/(φA)=207.36/(0.942×23.091×10-4)=95.33MPa<190MPa满足要求。
钢板桩基坑支护验算书
一、开挖深度及地质情况
各井自上而下穿越土层地质情况表(单位:m)
编号A中雨2A中雨3A中雨4
基坑深度5.05.55.8
①层杂填土厚
2.40.80.0
②2层粉质粘土厚
1.41.70.5
③层粉质粘土厚
1.23.05.3
二、基坑支护形式
最大深度5.8m,采用Ⅲ型拉森钢板桩支护,桩底埋入基坑底以下2.7m,顶部出地面0.5m,内加一道支撑,钢板桩支护的围檩采用22#槽钢,支撑采用Φ152×5mm钢管,距坑顶1.5m,顺沟槽方向的间距为2.5m。
钢板桩支护示意图(单位:m)
三、相关参数
钢材弹性模量E:206×10N/mm
23
2
22a槽钢截面积A:31.8cm;惯性矩I:2394cm;抵抗矩218cm,单位重量:25kg/m。
Φ152×5mm钢管截面积A:23.091cm;惯性矩I:624.43cm;抵抗矩164.323cm,单位重量:18.126kg/m,回转半径i:5.2cm。钢板桩:选用的拉森Ⅲ型钢板桩,每延米截面积A:191cm;每延米惯性矩I:16800cm;每延米抵抗矩1340cm。
4
3
2
3
2
4
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四、计算书
(一)5m基坑支护验算
----------------------------------------------------------------------[支护方案]
----------------------------------------------------------------------
连续墙支护
----------------------------------------------------------------------[基本信息]
----------------------------------------------------------------------内力计算方法规范与规程基坑等级
基坑侧壁重要性系数γ0基坑深度H(m)嵌固深度(m)墙顶标高(m)连续墙类型
├每延米板桩截面面积A(cm2)├每延米板桩壁惯性矩I(cm4)└每延米板桩抗弯模量W(cm3)有无冠梁
增量法
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99一级1.105.0002.7000.000钢板桩191.0016800.001340.00无
放坡级数超载个数
支护结构上的水平集中力
010
----------------------------------------------------------------------[超载信息]
----------------------------------------------------------------------超载序号1
类型
超载值(kPa,kN/m)30.000
----------------------------------------------------------------------[土层信息]
----------------------------------------------------------------------土层数
内侧降水最终深度(m)
内侧水位是否随开挖过程变化弹性计算方法按土层指定
420.000是ㄨ
坑内加固土
外侧水位深度(m)
内侧水位距开挖面距离(m)弹性法计算方法
否20.0000.000m法
----------------------------------------------------------------------[土层参数]
----------------------------------------------------------------------层号1234
土类名称杂填土粘性土粘性土粘性土
层厚(m)2.401.401.2010.00粘聚力水下(kPa)------------重度(kN/m3)18.019.620.220.2内摩擦角水下(度)------------水土------------浮重度(kN/m3)------------粘聚力(kPa)8.0022.0025.0025.00
计算方法m,c,K值m法m法m法m法
1000.004000.005000.005000.00
内摩擦角(度)5.0017.8022.3022.30抗剪强度(kPa)------------
层号与锚固体摩
擦阻力(kPa)1234
18.059.076.576.5
----------------------------------------------------------------------[支锚信息]
----------------------------------------------------------------------支锚道数支锚道号1
支锚类型内撑
水平间距(m)2.500
竖向间距(m)1.500
1入射角(°)---总长(m)---锚固段长度(m)---
支锚道号1
预加力(kN)0.00
支锚刚度(MN/m)389.19
锚固体直径(mm)---
工况号2~
锚固力调整系数---
材料抗力(kN)496.47
材料抗力调整系数1.00
----------------------------------------------------------------------[工况信息]
----------------------------------------------------------------------工况号123
工况类型开挖加撑开挖
深度(m)2.000---5.000
支锚道号---1.内撑---
----------------------------------------------------------------------[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况:
内力位移包络图:
----------------------------------------------------------------------[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=2.024
圆弧半径(m)R=8.722圆心坐标X(m)X=-1.280圆心坐标Y(m)Y=5.859
----------------------------------------------------------------------[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抗倾覆弯矩。Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
工况1:
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0.000---
Ks=5.146>=1.200,满足规范要求。
工况2:
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198.588---
Ks=7.928>=1.200,满足规范要求。
工况3:
注意:锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号1
支锚类型内撑
材料抗力(kN/m)
198.588
锚固力(kN/m)
---
Ks=2.471>=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=2.471>=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=4.850>=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=5.769>=
1.15,满足规范要求。
[隆起量的计算]
注意:按以下公式计算的隆起量,如果为负值,按0处理!
式中
δ———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);φ———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);
δ=33(mm)
----------------------------------------------------------------------[嵌固深度计算]
----------------------------------------------------------------------嵌固深度计算参数:嵌固深度系数抗渗嵌固系数
1.2001.200
嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值hd:1)按ea1k=ep1k确定出支护结构弯矩零点hc1=0.0002)支点力Tc1可按下式计算:
hT1=3.500mTc1=82.942kN
3)hd按公式:hp∑Epj+Tc1(hT1+hd)-βγ0ha∑Eai>=0确定β=1.200,γ0=1.100
hp=1.052m,∑Epj=317.423kPaha=3.800m,∑Eai=164.684kPa得到hd=2.450m,hd采用值为:2.700m
(二)5.5m基坑支护验算
----------------------------------------------------------------------[支护方案]
----------------------------------------------------------------------连续墙支护
----------------------------------------------------------------------[基本信息]
----------------------------------------------------------------------内力计算方法规范与规程基坑等级
基坑侧壁重要性系数γ0基坑深度H(m)嵌固深度(m)墙顶标高(m)连续墙类型
├每延米板桩截面面积A(cm2)├每延米板桩壁惯性矩I(cm4)└每延米板桩抗弯模量W(cm3)有无冠梁放坡级数超载个数
支护结构上的水平集中力
增量法
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99一级1.105.5002.7000.000钢板桩191.0016800.001340.00无010
----------------------------------------------------------------------[超载信息]
----------------------------------------------------------------------超载序号1
类型
超载值(kPa,kN/m)30.000
----------------------------------------------------------------------[土层信息]
----------------------------------------------------------------------土层数
内侧降水最终深度(m)内侧水位是否随开挖过程变化弹性计算方法按土层指定
420.000是ㄨ
坑内加固土外侧水位深度(m)内侧水位距开挖面距离(m)弹性法计算方法
否20.0000.000m法
----------------------------------------------------------------------[土层参数]
----------------------------------------------------------------------层号1234
土类名称杂填土粘性土粘性土粘性土
层厚(m)0.801.703.0010.00粘聚力水下(kPa)------------重度(kN/m3)18.019.620.220.2内摩擦角水下(度)------------水土------------浮重度(kN/m3)------------粘聚力(kPa)8.0022.0025.0025.00
计算方法m,c,K值m法m法m法m法
1000.004000.005000.005000.00
内摩擦角(度)5.0017.8022.3022.30抗剪强度(kPa)------------
层号与锚固体摩
擦阻力(kPa)1234
18.059.076.576.5
----------------------------------------------------------------------[支锚信息]
----------------------------------------------------------------------支锚道数支锚道号1支锚道号1
支锚类型内撑预加力(kN)0.00
水平间距(m)2.500支锚刚度(MN/m)389.19
竖向间距(m)1.500锚固体直径(mm)---工况号2~
1入射角(°)---锚固力调整系数---总长(m)---材料抗力(kN)496.47
锚固段长度(m)---材料抗力调整系数1.00
----------------------------------------------------------------------[工况信息]
----------------------------------------------------------------------工况号123
工况类型开挖加撑开挖
深度(m)2.000---5.500
支锚道号---1.内撑---
----------------------------------------------------------------------[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况:
内力位移包络图:
----------------------------------------------------------------------[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=1.949圆弧半径(m)R=8.835圆心坐标X(m)X=-1.424圆心坐标Y(m)Y=5.945
----------------------------------------------------------------------[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抗倾覆弯矩。
Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。工况1:
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0.000---
Ks=26.354>=1.200,满足规范要求。
工况2:
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198.588---
Ks=37.459>=1.200,满足规范要求。
工况3:
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198.588---
Ks=4.359>=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=4.359>=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=4.512>=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=5.367>=
1.15,满足规范要求。[隆起量的计算]
注意:按以下公式计算的隆起量,如果为负值,按0处理!
式中
δ———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);φ———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);
δ=44(mm)
----------------------------------------------------------------------[嵌固深度计算]
----------------------------------------------------------------------嵌固深度计算参数:嵌固深度系数抗渗嵌固系数
1.2001.200
嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值hd:1)按ea1k=ep1k确定出支护结构弯矩零点hc1=0.0002)支点力Tc1可按下式计算:
hT1=4.000mTc1=31.987kN
3)hd按公式:hp∑Epj+Tc1(hT1+hd)-βγ0ha∑Eai>=0确定β=1.200,γ0=1.100
hp=0.914m,∑Epj=255.574kPaha=2.627m,∑Eai=122.812kPa得到hd=2.100m,hd采用值为:2.700m
(三)5.8m基坑支护验算
----------------------------------------------------------------------[支护方案]
----------------------------------------------------------------------连续墙支护
----------------------------------------------------------------------[基本信息]
----------------------------------------------------------------------内力计算方法规范与规程基坑等级
基坑侧壁重要性系数γ0基坑深度H(m)嵌固深度(m)墙顶标高(m)连续墙类型
├每延米板桩截面面积A(cm2)├每延米板桩壁惯性矩I(cm4)└每延米板桩抗弯模量W(cm3)有无冠梁放坡级数超载个数
支护结构上的水平集中力
增量法
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99一级1.105.8002.7000.000钢板桩191.0016800.001340.00无010
----------------------------------------------------------------------[超载信息]
----------------------------------------------------------------------
超载序号1
类型
超载值(kPa,kN/m)30.000
----------------------------------------------------------------------[土层信息]
----------------------------------------------------------------------土层数
内侧降水最终深度(m)内侧水位是否随开挖过程变化弹性计算方法按土层指定
320.000是ㄨ
坑内加固土外侧水位深度(m)内侧水位距开挖面距离(m)弹性法计算方法
否20.0000.000m法
----------------------------------------------------------------------[土层参数]
----------------------------------------------------------------------层号123
土类名称粘性土粘性土粘性土
层厚(m)0.505.3010.00粘聚力水下(kPa)---------重度(kN/m3)19.620.220.2内摩擦角水下(度)---------水土---------浮重度(kN/m3)---------粘聚力(kPa)22.0025.0025.00
计算方法m,c,K值m法m法m法
4000.005000.005000.00
内摩擦角(度)17.8022.3022.30抗剪强度(kPa)---------
层号与锚固体摩
擦阻力(kPa)123
59.076.576.5
----------------------------------------------------------------------[支锚信息]
----------------------------------------------------------------------支锚道数支锚道号1支锚道号1
支锚类型内撑预加力(kN)0.00
水平间距(m)2.500支锚刚度(MN/m)389.19
竖向间距(m)2.000锚固体直径(mm)---工况号2~
1入射角(°)---锚固力调整系数---总长(m)---材料抗力(kN)496.47
锚固段长度(m)---材料抗力调整系数1.00
----------------------------------------------------------------------[工况信息]
----------------------------------------------------------------------
工况号123
工况类型开挖加撑开挖
深度(m)2.500---5.800
支锚道号---1.内撑---
----------------------------------------------------------------------[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况:
内力位移包络图:
----------------------------------------------------------------------[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=1.903圆弧半径(m)R=8.143圆心坐标X(m)X=-0.732圆心坐标Y(m)Y=5.364
----------------------------------------------------------------------[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抗倾覆弯矩。Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。工况1:
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0.000---
Ks=61.663>=1.200,满足规范要求。
工况2:
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198.588---
Ks=88.569>=1.200,满足规范要求。
工况3:
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
198.588---
Ks=4.951>=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=4.951>=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=4.321>=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=5.139>=
1.15,满足规范要求。
[隆起量的计算]
注意:按以下公式计算的隆起量,如果为负值,按0处理!
式中δ———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);φ———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);
δ=50(mm)
----------------------------------------------------------------------[嵌固深度计算]
----------------------------------------------------------------------嵌固深度计算参数:嵌固深度系数抗渗嵌固系数嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值hd:1)按ea1k=ep1k确定出支护结构弯矩零点hc1=0.0002)支点力Tc1可按下式计算:
1.2001.200
hT1=3.800mTc1=18.354kN
3)hd按公式:hp∑Epj+Tc1(hT1+hd)-βγ0ha∑Eai>=0确定β=1.200,γ0=1.100
hp=0.954m,∑Epj=272.674kPaha=2.131m,∑Eai=129.865kPa得到hd=2.200m,hd采用值为:2.700m
(四)钢板桩强度验算:
最大弯矩M=85.09KN/m钢板桩强度验算:
σ=M/W=85.09/(1340×10)=65.50MPa<[σ]=215MPa
-6
(五)围檩受力计算
1.5m处最大土压力P=33.199kPa,槽钢所受荷载按线形均布荷载考虑,q=33.199×0.22=7.304kN/m。
考虑一定的安全性和计算简便,按照3跨等间距连续梁建立计算模型。
Mmax=0.1×7.304×2.52=4.565kN.m
σmax=M/W=4.565/(218×10-6)=20.940MPa<[σ]=215MPa挠度ωmax=0.677×7.304×2500/(100×206×
4
103×2394×104)=0.392mm<l/400=2500/400=6.25mm
满足要求。
(六)支撑杆受力计算
最大轴力Nmax=207.36kN,计算长度l=2.44-2×0.077=2.286m。
σ=N/A=207.36/(23.091×10-4)=89.801MPa<[σ]=190MPa长细比λ=l/i=228.6/5.2=44<150稳定系数φ=0.942
N/(φA)=207.36/(0.942×23.091×10-4)=95.33MPa<190MPa满足要求。