鋼管樁基坑設(shè)計(jì)講解

1、深基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 7設(shè)計(jì)單位：X X X 設(shè) 計(jì) 院設(shè) 計(jì) 人：X X X設(shè)計(jì)時(shí)間：2016-05-05 14:58:17- 支護(hù)方案 -排樁支護(hù)- 基本信息 -規(guī)范與規(guī)程建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-2012內(nèi)力計(jì)算方法增量法支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)二級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)01.00基坑深度H(m)10.000嵌固深度(m)3.000樁頂標(biāo)高(m)-1.000樁材料類型型鋼 鋼材牌號(hào)Q235 截面參數(shù)無(wú)縫鋼管159×8.0 抗拉、抗壓和抗彎f(Mpa)215 抗剪fv(Mpa)215 截面塑性發(fā)展系數(shù)1.05樁間距(m)0.500有無(wú)冠梁 無(wú)放坡級(jí)數(shù) 1超載個(gè)數(shù) 1支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水平集中

2、力0- 放坡信息 -坡號(hào)臺(tái)寬(m)坡高(m)坡度系數(shù)10.0001.0001.000- 超載信息 -超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長(zhǎng)度序號(hào) (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)120.0000.00024.0006.000條形- 附加水平力信息 -水平力作用類型水平力值作用深度是否參與是否參與序號(hào) (kN)(m)傾覆穩(wěn)定整體穩(wěn)定- 土層信息 -土層數(shù) 6坑內(nèi)加固土 否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)25.000外側(cè)水位深度(m)25.000內(nèi)側(cè)水位是否隨開(kāi)挖過(guò)程變化否內(nèi)側(cè)水位距開(kāi)挖面距離(m)-彈性計(jì)算方法按土層指定彈性法計(jì)算方法m法基坑外側(cè)土壓力計(jì)算方法主動(dòng)- 土層參數(shù) -層號(hào)土

3、類名稱層厚重度浮重度粘聚力內(nèi)摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土1.8018.0-5.0010.002粘性土6.2019.3-21.8013.703粘性土6.0019.7-24.2015.904粗砂2.2018.0-0.0025.005強(qiáng)風(fēng)化巖1.8018.0-40.0030.006強(qiáng)風(fēng)化巖2.0018.0-50.0040.00層號(hào)與錨固體摩粘聚力內(nèi)摩擦角水土計(jì)算方法m,c,K值抗剪強(qiáng)度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (kPa)120.0-m法1.50-245.0-m法4.56-360.0-m法5.89-4140.0-m法10.00-585.0-m法1

4、9.00-6160.0-m法33.00- 支錨信息 -支錨道數(shù)3支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長(zhǎng)錨固段道號(hào) (m)(m)(°)(m)長(zhǎng)度(m)1錨索1.5002.50015.0017.009.002錨索1.5002.80015.0017.0011.003錨索1.5002.50015.0017.0012.00支錨預(yù)加力支錨剛度錨固體工況錨固力材料抗力材料抗力道號(hào)(kN)(MN/m)直徑(mm)號(hào)調(diào)整系數(shù)(kN)調(diào)整系數(shù)180.0014.0015021.00520.801.002100.0014.0015041.00520.801.00380.0014.0015061.00520.

5、801.00- 土壓力模型及系數(shù)調(diào)整 -彈性法土壓力模型:經(jīng)典法土壓力模型:層號(hào)土類水土水壓力外側(cè)土壓力外側(cè)土壓力內(nèi)側(cè)土壓力內(nèi)側(cè)土壓力 名稱 調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)1調(diào)整系數(shù)2調(diào)整系數(shù)最大值(kPa)1素填土分算1.0001.0001.0001.00010000.0002粘性土分算1.0001.0001.0001.00010000.0003粘性土分算1.0001.0001.0001.00010000.0004粗砂分算1.0001.0001.0001.00010000.0005強(qiáng)風(fēng)化巖分算1.0001.0001.0001.00010000.0006強(qiáng)風(fēng)化巖分算1.0001.0001.0001.0001

6、0000.000- 工況信息 -工況工況深度支錨號(hào)類型(m)道號(hào)1開(kāi)挖2.800-2加撐-1.錨索3開(kāi)挖5.600-4加撐-2.錨索5開(kāi)挖8.100-6加撐-3.錨索7開(kāi)挖10.000- 設(shè)計(jì)結(jié)果 - 結(jié)構(gòu)計(jì)算 -各工況：內(nèi)力位移包絡(luò)圖：地表沉降圖：- 截面計(jì)算 - 截面參數(shù) 彎矩折減系數(shù)0.85剪力折減系數(shù)1.00荷載分項(xiàng)系數(shù)1.25 內(nèi)力取值 段內(nèi)力類型彈性法經(jīng)典法內(nèi)力內(nèi)力號(hào) 計(jì)算值計(jì)算值設(shè)計(jì)值實(shí)用值基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)30.7538.8832.6732.671基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)18.4363.7019.5819.58最大剪力(kN)51.9142.1164.8964.8

7、9 截面驗(yàn)算 基坑內(nèi)側(cè)抗彎驗(yàn)算(不考慮軸力) nei = Mn/(* Wx) = 32.670/(1.050*136.440*10-6) = 228.047(MPa) > f = 215.000(MPa) 不滿足 基坑外側(cè)抗彎驗(yàn)算(不考慮軸力) wai = Mw/(* Wx) = 19.577/(1.050*136.440*10-6) = 136.651(MPa) < f = 215.000(MPa) 滿足 式中: wai基坑外側(cè)最大彎矩處的正應(yīng)力(Mpa); nei基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩處的正應(yīng)力(Mpa); Mw 基坑外側(cè)最大彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m); Mn 基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩設(shè)計(jì)值(k

8、N.m); Wx 鋼材對(duì)x軸的凈截面模量(m3); f 鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(Mpa); 型鋼截面塑性發(fā)展系數(shù);- 錨桿計(jì)算 - 錨桿參數(shù) 錨桿鋼筋級(jí)別HRB400錨索材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)1320.000錨索材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)1860.000錨索采用鋼絞線種類1 × 7錨桿材料彈性模量(×105 MPa)2.000錨索材料彈性模量(×105 MPa)1.950注漿體彈性模量(×104MPa)3.000錨桿抗拔安全系數(shù)1.600錨桿荷載分項(xiàng)系數(shù)1.250 錨桿水平方向內(nèi)力 支錨道號(hào)最大內(nèi)力最大內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力 彈性法(kN)經(jīng)典法(kN)標(biāo)準(zhǔn)值(kN

9、)設(shè)計(jì)值(kN)197.9622.9797.96122.452238.41115.95238.41298.023285.48220.38285.48356.85 錨桿軸向內(nèi)力 支錨道號(hào)最大內(nèi)力最大內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力 彈性法(kN)經(jīng)典法(kN)標(biāo)準(zhǔn)值(kN)設(shè)計(jì)值(kN)1101.4223.78101.42126.772246.82120.04246.82308.533295.55228.16295.55369.44 錨桿自由段長(zhǎng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖 支錨道號(hào)支錨類型鋼筋或自由段長(zhǎng)度錨固段長(zhǎng)度實(shí)配計(jì)算面積錨桿剛度 鋼絞線配筋實(shí)用值(m)實(shí)用值(m)(mm2)(MN/m)1錨索2s15.28.09.0280.0

10、96.06.152錨索2s15.26.011.0280.0233.78.033錨索2s15.25.012.0280.0279.99.47- 整體穩(wěn)定驗(yàn)算 -計(jì)算方法：瑞典條分法應(yīng)力狀態(tài)：有效應(yīng)力法條分法中的土條寬度: 1.00m滑裂面數(shù)據(jù)整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 1.417圓弧半徑(m) R = 15.338圓心坐標(biāo)X(m) X = -2.135圓心坐標(biāo)Y(m) Y = 11.165- 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 -抗傾覆安全系數(shù):Mp被動(dòng)土壓力及支點(diǎn)力對(duì)樁底的抗傾覆彎矩, 對(duì)于內(nèi)支撐支點(diǎn)力由內(nèi)支撐抗壓力 決定;對(duì)于錨桿或錨索，支點(diǎn)力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。Ma主動(dòng)土壓力對(duì)樁底的傾覆彎矩

11、。注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 工況1： 序號(hào)支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 錨索 0.000 0.000 2 錨索 0.000 0.000 3 錨索 0.000 0.000 Ks = 4.206 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況2： 序號(hào)支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 錨索 347.200 127.235 2 錨索 0.000 0.000 3 錨索 0.000 0.000 Ks = 4.825 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況3： 序號(hào)支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 錨索 347.200 1

12、27.235 2 錨索 0.000 0.000 3 錨索 0.000 0.000 Ks = 2.484 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況4： 序號(hào)支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 錨索 347.200 127.235 2 錨索 347.200 186.460 3 錨索 0.000 0.000 Ks = 3.150 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況5： 序號(hào)支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 錨索 347.200 127.235 2 錨索 347.200 186.460 3 錨索 0.000 0.000 Ks = 1.980 >

13、= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況6： 序號(hào)支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 錨索 347.200 127.235 2 錨索 347.200 186.460 3 錨索 347.200 226.195 Ks = 2.525 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況7： 序號(hào)支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 錨索 347.200 127.235 2 錨索 347.200 186.460 3 錨索 347.200 226.195 Ks = 2.043 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 - 安全系數(shù)最小的工況號(hào)：工況5。 最小安全Ks = 1.98

14、0 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。- 嵌固深度計(jì)算 -嵌固深度計(jì)算參數(shù)：嵌固深度是否考慮內(nèi)支撐作用是否考慮坑底隆起穩(wěn)定性是否考慮最下層支點(diǎn)為軸心的圓弧穩(wěn)定性嵌固深度計(jì)算過(guò)程： 當(dāng)?shù)貙硬粔驎r(shí)，軟件是自動(dòng)加深最后地層厚度(最多延伸100m)得到的結(jié)果。1) 嵌固深度構(gòu)造要求： 依據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-2012, 嵌固深度對(duì)于多支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)ld不宜小于0.2h。 嵌固深度構(gòu)造長(zhǎng)度ld：2.000m。2) 嵌固深度滿足整體滑動(dòng)穩(wěn)定性要求： 按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-2012圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法計(jì)算嵌固深度： 圓心(-1.648，11.233)，半徑=11.871m，對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)Ks = 1.467 1.300 嵌固深度計(jì)算值 ld = 0.500m。3) 嵌固深度滿足坑底抗隆起要求： 符合坑底抗隆起的嵌固深度ld = 1.000m 滿足以上要求的嵌固深度ld計(jì)算值=2.000m，ld采用值=3.000m。=- 嵌固段基坑內(nèi)側(cè)土反力驗(yàn)算 -工況1：Ps = 155.566 Ep = 1172.331，土反力滿足要求。工況2：Ps = 146.702 Ep = 1172.331，土反力滿足要求。工況3：Ps = 208.050