基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計(全套圖紙CAD)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 設(shè)計方案綜合說明1.1 概述1.1.1 工程概況擬建南京新城科技園B地塊深基坑位于河西香山路和嘉陵江東街交會處東南隅，北側(cè)為規(guī)四路（隔馬路為A地塊基坑），東側(cè)為青石路。B地塊±0.00m相當于絕對標高+7.40m?；油谏顬?.18.0m。擬建場地屬級復雜場地。該基坑用地面積約20000 m2，包括3幢地上建筑和一層地下室。建筑物采用框架結(jié)構(gòu)，最大單柱荷載標準值為23000KN，擬采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計方案。有關(guān)擬建物層數(shù)、結(jié)構(gòu)型式、柱網(wǎng)和室內(nèi)外地坪設(shè)計標高具體見表1.1。表1.1棟號建筑物層數(shù)結(jié)構(gòu)型式室內(nèi)地坪設(shè)計標高（m）室外地坪設(shè)計標高（m）01

2、辦公樓19框架結(jié)構(gòu)7.37.0-7.202國家實驗室1、10、11框架結(jié)構(gòu)7.37.0-7.203會議樓、商務樓2、18框架結(jié)構(gòu)7.57.204南、北地下室-1框架抗震墻結(jié)構(gòu)1.97.0-7.2注：表1.1內(nèi)建筑物室內(nèi)外地坪設(shè)計標高系吳淞高程。本工程重要性等級為二級，抗震設(shè)防類別為丙類。根據(jù)該工程重要性等級、場地復雜程度和地基復雜程度，按巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001）3.1節(jié)，劃分該工程巖土工程勘察等級為乙級。1.1.2 基坑周邊環(huán)境條件基坑四面均為馬路，下設(shè)通訊電纜、煤氣管線等設(shè)施。北側(cè)隔馬路為基坑（A地塊）1.1.3 工程水文地質(zhì)條件擬建場地地形總體較為平坦，地面高程在4.8

3、78.78m（吳淞高程系）之間。對照場地地形圖看，場內(nèi)原有溝塘已被填埋整平。場地地貌單元屬長江漫灘。在基坑支護影響范圍內(nèi)，自上而下有下列土層：1雜填土：雜色，松散，由粉質(zhì)粘土混碎磚、碎石和砼塊等建筑垃圾填積， 其中2.74.5m填料為粉細砂，填齡不足2年。層厚0.34.9m；2素填土：黃灰灰色，可軟塑，由粉質(zhì)粘土、粘土混少量碎磚石填積，含少量腐植物，填齡在10年以上。埋深0.85.3m，層厚0.22.6m；2a淤泥、淤泥質(zhì)填土：黑灰色，流塑，含腐植物，分布于暗塘底部，填齡不足10年。埋深0.22.9m，層厚0.64.0m；1粉質(zhì)粘土、粘土：灰黃色灰色，軟可塑，切面有光澤，韌性、干強度較高。埋深

4、0.34.7m，層厚0.32.1m；2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，流塑，含腐植物，夾薄層粉土，切面稍有光澤，韌性、干強度中等。埋深1.16.2m，層厚11.212.4m；2a粉質(zhì)粘土與粉土互層：灰色，粉質(zhì)粘土為流塑，粉土呈稍密，局部為流塑淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，具水平層理。切面光澤反應弱，搖震反應中等，韌性、干強度低。埋深1.65.7m，層厚0.43.3m；3粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，流塑，夾薄層（局部為層狀）粉土、粉砂，具水平層理。切面稍有光澤，有輕微搖震出水反應，韌性、干強度中等偏低。埋深10.515.6m，層厚1.27.7m；4粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土、粉砂：灰色，粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土

5、為流塑，粉土、粉砂為稍中密，局部為互層狀，具水平層理。光澤反應弱，搖震反應中等，韌性、干強度較低。埋深14.221.5m，層厚1.28.8m；5粉細砂：青灰灰色，中密，砂顆粒成分以石英質(zhì)為主，含少量腐植物及云母碎片。埋深20.025.6m，層厚10.312.3m；5a粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，流塑，切面稍有光澤，韌性、干強度中等。呈透鏡體狀分布于5層中。埋深23.625.0m，層厚0.40.5m；6細砂：青灰色，密實，局部為粉砂，砂顆粒成分以石英質(zhì)為主，含云母碎片。層底部局部地段含少量卵礫石。埋深29.233.5m，層厚14.222.1m；6a淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土，灰色，流軟塑，切面

6、稍有光澤，韌性、干強度中等。呈透鏡體狀分布于6層中。埋深35.945.5m，層厚0.31.4m。1強風化泥巖、泥質(zhì)粉砂巖：棕紅棕褐色，風化強烈，呈土狀，遇水極易軟化，屬極軟巖，巖體基質(zhì)本量等級分類屬級。埋深47.052.3m，層厚0.65.8m。2中風化粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖：紫紅棕褐色，泥質(zhì)膠結(jié)，夾層狀泥巖，屬極軟巖軟巖，巖體較為完整，有少量裂隙發(fā)育，充填有石膏，遇水易軟化，巖體基本質(zhì)量等級分類屬級。埋深48.057.9m，未鉆穿。2a中風化泥質(zhì)粉砂巖、細砂巖：紫紅棕褐色，泥質(zhì)膠結(jié)，屬軟巖較軟巖，巖體較為完整，有少量裂隙發(fā)育，基本質(zhì)量等級分類屬級。該層呈透鏡體狀分布于2層中。埋深52.559

7、.5m，層厚0.30.4m。根據(jù)鉆探揭示的地層結(jié)構(gòu)，場地地下水可分為淺層潛水及弱承壓水。（1）淺層潛水含水層組由覆蓋層上部的層人工填土層、1、2、3層粘性土，以及2a粘性土與粉性土的交互層和4層粘性土夾砂層構(gòu)成。（2）弱承壓含水層組由覆蓋層下部的5層粉細砂和6層細砂構(gòu)成，隔水底板為下伏基巖，其含水豐富，給水性和透水性好，屬透水地層。地下水位隨季節(jié)不同有升降變化，其年變幅較潛水小，約為0.5m左右。根據(jù)該孔水位恢復試驗計算結(jié)果，該含水層組綜合滲透系數(shù)k=1.27×10-3（cm/s）。1.1.4 基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù) 南京新城科技園B地塊深基坑安全等級為二級，基坑重要性系數(shù)0

8、= 1.0。 1.2 設(shè)計總說明1.2.1 設(shè)計依據(jù)（1）南京新城科技園B地塊場地地形圖、管網(wǎng)圖、建筑基礎(chǔ)圖、地下室平面布置圖、樁位圖；（2）南京新城科技園B地塊巖土工程勘察報告(K2005-59)； （3）建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)；（4）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)；（5）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）；（6）建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)；（7）巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-2002)。（8）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2002)；（9）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)；（10）其他相關(guān)規(guī)范及規(guī)程。1.2.2

9、 支護結(jié)構(gòu)方案本工程基坑支護設(shè)計方案的設(shè)計計算，嚴格按照建筑基坑支護設(shè)計規(guī)程（JGJ12099）、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ500102002）、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）中的有關(guān)要求進行。同時采用了理正軟件進行了輔助計算和驗算；經(jīng)過詳細的計算分析后，我們認為：采用本設(shè)計的基坑支護方案，能滿足基坑土方開挖、地下室結(jié)構(gòu)施工及周圍環(huán)境保護對基坑支護結(jié)構(gòu)的要求，符合“安全可靠，經(jīng)濟合理，技術(shù)可行，方便施工”的原則。 圖1.1 基坑平面圖 根據(jù)周圍環(huán)境和土層情況將基坑分為AB，BC，CD，DA四個個計算區(qū)段，如圖1.1所示，均采用鉆孔灌注樁與鋼筋混凝土支撐，并采用單排雙軸深攪樁止水結(jié)構(gòu)

10、。本基坑工程的特點是基坑開挖面積較大，地基土層以粉質(zhì)粘土為主。周圍環(huán)境較復雜，必須確保周圍建筑物、道路、管線的正常安全使用，要求圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性好、沉降位移小，并能有效地止水。因此，圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計應滿足上述要求。 綜合考察現(xiàn)場的周邊環(huán)境、道路及巖土組合等條件，為盡可能避免基坑開挖對周圍建筑物、道路的影響，經(jīng)過細致分析、計算和方案比較，本工程支護方案選用下列形式： 整個基坑采用鉆孔灌注樁加一層鋼筋混凝土支撐作為支護結(jié)構(gòu)。 基坑周邊采用單排雙軸深攪樁作止水結(jié)構(gòu)。 基坑內(nèi)采用集水坑排除地下水。1.3 基坑監(jiān)測基坑監(jiān)測是指導正確施工、避免事故發(fā)生的必要措施，本設(shè)計制定了詳細的沉降、位移監(jiān)測方案，施工過

11、程中將嚴格按照設(shè)計要求做好監(jiān)測、監(jiān)控工作。專心-專注-專業(yè)第二章 基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書2.1 設(shè)計計算2.1.1地質(zhì)計算參數(shù)根據(jù)本工程巖土工程勘察資料，各土層的設(shè)計計算參數(shù)如表2.1：表2.1 土層設(shè)計計算參數(shù)層號重度g（KN/m3）粘聚力C內(nèi)摩擦角滲透指標(kPa)(°)垂直水平-11720（18）15-18（15）15-19（15）-217.916.811.9-2a17.215-18（16）（11.5）-118.416.211.30.030.04-217.513.018.41.474.97-2a18.511.323.78.5837.1-318.013.121.94.8938.6

12、-418.011.223.714.245.8-518.8233375-5a18.12.2770-618.9280374-6a18.62.1.2計算區(qū)段劃分根據(jù)具體環(huán)境條件、地下結(jié)構(gòu)及土層分布厚度，將該基坑劃分為四個計算區(qū)段，其附加荷載及計算開挖深度如表2.2：表2.2 計算區(qū)段的劃分區(qū) 段西北東南段位號ABBCCDDA地面荷載（kPa）20202020開挖深度（m）77.56.67 2.1.3計算方法 按照建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范（JGJ 120-99）的要求，土壓力計算采用朗肯土壓力理論，矩形分布模式，所有土層采用水土合算。求支撐軸力是用等值梁法，對凈土壓力零點求力矩平衡而得。樁長是根據(jù)樁端力矩

13、求出，并應滿足抗隆起及整體穩(wěn)定性要求，各段的抗隆起、整體穩(wěn)定性驗算、位移計算詳見點電算結(jié)果。為了對比分析，除用解析法計算外，還用理正軟件電算。由于支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力是隨工況變化的，設(shè)計時按最不利情況考慮。2.1.4土壓力系數(shù)計算按照朗肯土壓力計算理論作為土側(cè)向壓力設(shè)計的計算依據(jù)，即： 主動土壓力系數(shù)：Kai=tg2(45°-i/2) 被動土壓力系數(shù)：Kpi=tg2(45°+i/2)計算時，不考慮支護樁體與土體的摩擦作用，且不對主、被動土壓力系數(shù)進行調(diào)整，僅作為安全儲備處理。計算所得土壓力系數(shù)表如表2.3所示：表2.3 土壓力系數(shù)表土層Kai2CKpi2C-1雜填土0.58923.

14、0201.69839.100-2素填土0.65827.2501.52041.429-2a淤泥、淤泥質(zhì)填土0.66826.1451.49839.166-1粉質(zhì)粘土、粘土0.67226.5681.48739.528-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土0.52018.7461.92236.062-2a粉質(zhì)粘土與粉土互層0.42714.7582.34434.601-3粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土0.45717.6852.19038.776-4粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土、粉砂0.42714.6272.34432.294-5粉細砂-5a粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-6細砂-6a淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土2.2 AB段支護結(jié)構(gòu)設(shè)計

15、計算該段為基坑西側(cè)，建筑±0.00相當于絕對標高+7.40m，該斷面標高為+7.00m，實際挖深7.0m。支撐設(shè)在+5.00m處。實際樁頂標高為4.65m，嵌入圈梁5cm。圈梁頂上部至地面砌磚。結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kPa，計算時以J58孔為例。2.2.1土層分布（如表2.4所示） 表2.4 AB段土層分布層號巖土名稱厚度（m）-1雜填土3.20-2a淤泥、淤泥質(zhì)填土1.30-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土9.10-3粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土5.70-4粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土、粉砂5.402.2.2土層側(cè)向土壓力計算2.2.2.1主動土壓力計算pa(1 1)=20×0.58

16、9-23.020=-11.24(kPa)pa(1 2)=(20+18×3.2)×0.589-23.020=22.69(kPa)pa(2 1)=(20+18×3.2)×0.668-26.145=25.69(kPa)pa(2 2)= (20+18×3.2+17.2×1.3)×0.668-26.145=40.63(kPa)pa(3 1)= (20+18×3.2+17.2×1.3)×0.520-18.746=33.23 (kPa)pa(3 2)= (20+18×3.2+17.2×1.

17、3+17.5×2.5)×0.520-18.746=55.98 (kPa)pa(4 1)= pa (4 2)= pa (3 2)= 55.98 (kPa)pa(5 1)= pa (5 2) =（143.71）×0.457-17.685=47.99(kPa)pa(6 1)= pa (6 2) =（143.71）×0.427-14.627=46.74(kPa)2.2.2.2被動土壓力計算pp(4 1)=0×1.922+36.062=36.06 (kPa)pp(4 2)=(0+17.5×6.6)×1.922+36.062=258.0

18、5(kPa)pp(5 1)=(0+17.5×6.6)×2.190+38.776=291.72(kPa)pp(5 2)=(0+17.5×6.6+18×5.7)×2.190+38.776=516.42(kPa)pp(6 1)=( 0+17.5×6.6+18×5.7)×2.344+32.294=543.52(kPa)pp(6 2)=( 0+17.5×6.6+18×5.7+18×5.4) ×2.344+32.294=771.36(kPa)2.2.2.3凈土壓力計算（基坑地面以下）po

19、(4 1)=36.06-55.98=-19.92(kPa)po(4 2)=258.05-55.98=202.07(kPa)po(5 1)=291.72-47.99=243.73 (kPa)po(5 2)=516.42-47.99=468.43 (kPa)po(6 1)=543.52-46.74=496.78 (kPa)po(6 2)=771.36-46.74=724.62 (kPa)2.2.3 土壓力強度零點位置計算假設(shè)近似零彎點距基坑地面距離為hcl，根據(jù)關(guān)系式列出方程得17.5×hcl×1.922+36.06=55.98解之得hcl=0.59m2.2.4 土壓力對彎矩零

20、點的總力矩基坑開挖深度為7.0m時，基坑側(cè)壁受到的土壓力如示意圖2.2所示：圖2.2 AB段土壓力分布圖參照圖2.2土壓力計算示意圖，求得土壓力對彎矩零點的總力矩為：Ma=-11.24/2×(0.59+2.5+1.3+2.2+2/3）+22.69×2.2/2×(0.59+2.5+1.3+2.2/3）+25.69×1.3×(0.59+2.5+1.3/2)+(40.63-25.69)×1.3/2×(0.59+2.5+1.3/3)+33.23×2.5×(0.59+2.5/2)+(55.98-33.23)

21、5;2.5/2×(0.59+2.5/3)+19.92×0.59/2×0.59×2/3=-40.78+127.87+ 124.90+34.22+152.86+40.78+2.31 = 442.16 kN×m/m2.2.5支撐軸力計算：主動土壓力對零點彎矩經(jīng)計算為： Ma=442.16(kN×m/m) 由MD=0 得： R=442.16/(7+0.59-2)=79.10(kN/m)2.2.6樁長計算：設(shè)樁端進入-3層頂面以下x米處，由M=0 得：1.2×-11.24/2×(6.6+x+6+2/3)+22.69×

22、;2.2/2×(6.6+x+3.8+2.2/3)+25.69×1.3×(6.6+x+2.5+1.3/2)+(40.63-25.69) ×1.3/2×(6.6+x+2.5+1.3/3)+33.23×2.5×(6.6+x+2.5/2)+(55.98-33.23) ×2.5/2×(6.6+x+2.5/3) =79.10×(5+6.6+x)+202.07×6.01/2×(6.01/3+x)+243.73×x×(x/2)+(468.43-243.73)×(

23、x/5.7)× (x/2)× (x/3) -19.92×0.59/2×(0.59×2/3+6.01+x)整理得：6.571x3+121.87x2+363.86x-1133.234=0盛金公式A=b23ac=7680.62；B=bc9ad=.74；C=c23bd=.78，總判別式：=B24AC<0, X1=(b2A(1/2)cos(/3)/(3a), 其中=arccosT，T= (2Ab3aB)/(2A(3/2)=-0.23968，(A>0，1<T<1)解之得： x=1.852m 取樁長H=7.0+6.6+1.9=15.5

24、m，施工后實際樁長14.45m（因施工需要上部截去處理）。經(jīng)電算驗算，滿足要求。2.2.7最大彎矩計算：2.2.7.1 R-P0間最大彎矩，Mmax1計算：設(shè)剪力Q=0點位于第-2層頂面以下x米處，此點處主動土壓力為pa= (20+18×3.2+17.2×1.3+17.5×X)×0.520-18.746 (kPa)則有：E合1=-11.24/2+2.2/2×22.69+（25.69+40.63）×1.3/2=62.447 kN/mE合2=( pa +33.23) ×X/2 kN/mE合1 + E合2 =79.10 kN/m即

25、 79.10=62.447+( EA +33.23) ×X/2整理得： 4.55x2+33.23x-16.653=0解得： x=0.47mX=0.47 m（深4.63m）處主動土壓力為：Pa=(20+18×3.2+17.2×1.3+17.5×0.47)×0.520-18.746=37.51(kPa)最大彎矩:Mmax1=79.10×(1.2+1.3+0.47)+11.24/2×(2/3+2.2+1.3+0.47)-22.69×2.2/2×(2.2/3+1.3+0.47)-25.69×1.3

26、15;(1.3/2+0.47)-(40.63-25.69) ×1.3/2×(1.3/3+0.47)-33.23×0.47×0.47/2-(37.51-33.23) ×0.47/2×0.47/3=142.82 (KNm/m)2.2.7.2 P0以下最大彎矩，Mmax2計算：E合1=-11.24/2+2.2/2×22.69+(25.69+40.63)×1.3/2+(33.23+55.98) ×2.5/2=173.96 kN/m設(shè)剪力Q=0點位于土壓力強度零點以下x米處，此處凈土壓力：Po=X/6.01

27、5;202.07 kPa則有: 173.96=79.10+ (X/6.01×202.07)×X/2-19.92×0.59/2整理得：16.81x2 -100.74=0解得：x=2.45mMmax2=79.1×(5+0.59+2.45)+11.24/2(2/3+6+0.59+2.45)+2.45/6.01×202.07×2.45/2×2.45/3-22.69×2.2/2×(2.2/3+3.8+0.59+2.45)-25.69×1.3×(1.3/2+2.5+0.59+2.45)-(40.6

28、3-25.69) ×1.3/2×(1.3/3+2.5+0.59+2.45)-33.23×2.5×(2.5/2+0.59+2.45)-(55.98-33.23) ×2.5/2×(2.5/3+0.59+2.45)-19.92×0.59/2×(0.59×2/3+2.45)=-164.092(KNm/m)2.2.8拆撐計算本工程擬建一層地下室，混凝土墊層200mm，地下室負1層底板中心線位于地面下6.6m處，底板厚400mm，負1層頂板中心線位于建筑±0.00處，厚500mm。拆撐時，支護樁懸臂位于位于

29、地面下6.4m處。M=-11.24/2×（1.9+1.3+2.2+2/3）+22.69×2.2/2×(1.9+1.3+2.2/3）+25.69×1.3×(1.9+1.3/2)+(40.63-25.69)×1.3/2×(1.9+1.3/3)+ 33.23×1.9×1.9/2+17.29×1.9/2×1.9/3=242.28 (KNm/m)2.2.9配筋計算按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)第4.1.11條取樁徑700，樁心距900，取砼強度C30，fc=14.3N/mm2，

30、主筋1222鋼筋（HRB235），均勻布置，fy=210N/mm2，保護層厚度35mm。 As=12´380.1=4561mm2b=210´4561/(14.3´3.14´3502)=0.174 a=1+0.75´0.174-(1+0.75´0.174)2-0.5-0.625´0.1741/2=0.312 at=1.25-2a=0.626 =0.8306 =0.9227 M=2/3´14.3´(350´0.8306)3+210´315´4561´(0.9227+0.

31、8306)/p=387.69 kN·m >1.25´1.0´0.9´242.28=333.135 滿足要求！配筋率r=As/A=4561/(3502p)=11.9>rmin=4，滿足設(shè)計要求！2.2.10抗隆起驗算 Ks = 4.337 >= 1.1, 滿足規(guī)范要求。2.2.11抗管涌驗算抗管涌穩(wěn)定安全系數(shù)(K >= 1.5):式中0-側(cè)壁重要性系數(shù);'-土的有效重度(kN/m3);w-地下水重度(kN/m3);h'-地下水位至基坑底的距離(m);D-樁(墻)入土深度(m);K = 2.965 >= 1.5,

32、 滿足規(guī)范要求。2.3 BC段支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算該段為基坑北側(cè)，建筑±0.00相當于絕對標高+7.25m，該斷面標高為+7.00m，實際挖深7.5m。自然地面絕對標高+6.73+7.48米，支撐設(shè)在+5.00m處。實際樁頂標高為4.65m，嵌入圈梁5cm。圈梁頂上部至地面砌磚。結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kPa，計算時以J68孔為例。2.3.1土層分布（如表2.5所示）表2.5 BC段土層分布層號巖土名稱厚度（m）-1雜填土1.90-2a淤泥、淤泥質(zhì)填土2.10-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土9.70-3粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土4.30-4粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土、粉砂3.102.3.2土層側(cè)

33、向土壓力計算2.3.2.1主動土壓力計算pa(1 1)=20×0.589-23.020=-11.24(kPa)pa(1 2)=(20+18×1.9)×0.589-23.020=8.90(kPa)pa(2 1)=(20+18×1.9)×0.668-26.145=10.06(kPa)pa(2 2)= (20+18×1.9+17.2×2.1)×0.668-26.145=34.19(kPa)pa(3 1)= (20+18×1.9+17.2×2.1)×0.520-18.746=28.22(kPa

34、)pa(3 2)= (20+18×1.9+17.2×2.1+17.5×3.5)×0.520-18.746=60.07 (kPa)pa(4 1)= pa (4 2)= pa (3 2)= 60.07(kPa)pa(5 1)= pa (5 2) =（151.57）×0.457-17.685=51.58 (kPa)pa(6 1)= pa (6 2) =（151.57）×0.427-14.627=50.09(kPa)2.3.2.2被動土壓力計算pp(4 1)=0×1.922+36.062=36.06 (kPa)pp(4 2)=(0+

35、17.5×6.2)×1.922+36.062=244.60(kPa)pp(5 1)=(0+17.5×6.2)×2.190+38.776=276.39(kPa)pp(5 2)=(0+17.5×6.2+18×4.3)×2.190+38.776=445.90(kPa)pp(6 1)=( 0+17.5×6.2+18×4.3)×2.344+32.294=468.04(kPa)pp(6 2)=( 0+17.5×6.2+18×4.3+18×3.1) ×2.344+32.

36、294=598.84(kPa)2.3.2.3凈土壓力計算（基坑地面以下）po(4 1)=36.06-60.07=-24.01(kPa)po(4 2)=244.60-60.07=184.53(kPa)po(5 1)=276.39-51.58=224.86(kPa)po(5 2)=445.90-51.58=394.32(kPa)po(6 1)=468.04-50.09=417.95 (kPa)po(6 2)=598.84-50.09=548.75 (kPa)2.3.3 土壓力強度零點位置計算假設(shè)近似零彎點距基坑地面距離為hcl，根據(jù)關(guān)系式列出方程得17.5×hcl×1.922+

37、36.06=60.07解之得hcl=0.71m2.3.4 土壓力對彎矩零點的總力矩基坑開挖深度為7.5m時，基坑側(cè)壁受到的土壓力如示意圖2.3所示：圖2.3 BC段土壓力分布圖參照圖2.3土壓力計算示意圖，求得土壓力對彎矩零點的總力矩為：Ma= -11.24/2×1.06(0.71+3.5+2.1+0.84+2/3×1.06）+8.9×0.84/2×(0.71+3.5+2.1+0.84/3）+10.06×2.1×(0.71+3.5+2.1/2)+(34.19-10.06)×2.1/2×(0.71+3.5+2.1/3

38、)+28.22×3.5×(0.71+3.5/2)+(60.07-28.22)×3.5/2×(0.71+3.5/3)+24.01×0.71/2×0.71×2/3=-46.80+24.63+ 111.12+ 47.55+242.97+137.11+4.03=520.61 kN×m/m2.3.5支撐軸力計算：主動土壓力對零點彎矩經(jīng)計算為： Ma=520.61(kN×m/m) 由MD=0 得： R=520.61/(7.5+0.71-2.0)=91.18(kN/m)2.3.6樁長計算：設(shè)樁端進入-3層頂面以下x米處

39、，由M=0 得：1.2×-11.24/2×1.06 (9.7+x+2.1+0.84+2/3×1.06)+8.9×0.84/2×(9.7+x+2.1+0.84/3)+10.06×2.1×(9.7+x+2.1/2)+(34.19-10.06) ×2.1/2×(9.7+x+2.1/3)+28.22×3.5×(6.2+x+3.5/2)+(60.07-28.22) ×3.5/2×(6.2+x+3.5/3)=91.18×(5+6.2+x) + 184.53×

40、5.49/2×(5.49/3+x)+224.86×x×(x/2)+(394.32-224.86)×(x/4.3)×(x/2)×(x/3) -24.01×0.71/2×(0.71×2/3+5.49+x)整理得：6.568x3+112.43x2+208.08x-1829.67=0盛金公式A=b23ac；B=bc9ad；C=c23bd，總判別式：=B24AC<0, X1=(b2A(1/2)cos(/3)/(3a), 其中=arccosT，T= (2Ab3aB)/(2A(3/2)，(A>0，1<

41、T<1)解之得： x=3.018m 取樁長H=7.5+6.2+3=16.7m，施工后實際樁長15.65m。經(jīng)電算驗算，滿足要求。2.3.7最大彎矩計算：2.2.7.1 R-P0間最大彎矩，Mmax1計算：設(shè)剪力Q=0點位于第-2層頂面以下x米處，此點處主動土壓力為pa = (20+18×1.9+17.2×2.1+17.5×X)×0.520-18.746 (kPa)則有：E合1=-11.24/2×1.06+0.84/2×8.9+（10.06+34.19）×2.1/2=44.24 kN/mE合2=( pa +28.22)

42、×X/2 kN/mE合1 + E合2 =91.18kN/m即 91.18=44.24+( EA +28.22) ×X/2整理得： 4.55x2+28.22x-46.94=0解得： x=1.36mX=1.36 m（深5.36m）處主動土壓力為：pa=(20+18×1.9+17.2×2.1+17.5×1.36)×0.520-18.746=40.60(kPa)最大彎矩:Mmax1=91.18×(1.5+1.36)+11.24/2×1.06×(2/3×1.06+0.84+2.1+1.36)-8.9

43、15;0.84/2×(0.84/3+2.1+1.36)-10.06×2.1×(2.1/2+1.36)-(34.19-10.06) ×2.1/2×(2.1/3+1.36)-28.22×1.36×1.36/2-(40.60-28.22) ×1.36/2×1.36/3=151.45(KNm/m)2.3.7.2 P0以下最大彎矩，Mmax2計算：E合1=-11.24/2×1.06+0.84/2×8.9+（10.06+34.19）×2.1/2+（28.22+60.07）×3.

44、5/2=198.75 kN/m設(shè)剪力Q=0點位于土壓力強度零點以下x米處，此處凈土壓力：Po=X/5.49×184.53 kPa則有: 198.75=91.18+ (X/5.49×184.53)×X/2-24.01×0.71/2整理得：16.806x2 -116.094=0解得：x=2.63mMmax2=91.18×(5+0.71+2.63)+11.24/2×1.06(2/3×1.06+6.44+0.71+2.63)+2.63/5.49×184.53×2.63/2×2.63/3-8.9×

45、;0.84/2×(0.84/3+2.1+3.5+0.71+2.63)-10.06×2.1×(2.1/2+3.5+0.71+2.63)-(34.19-10.06) ×2.1/2×(2.1/3+3.5+0.71+2.63)-28.22×3.5×(3.5/2+0.71+2.63)-(60.07-28.22) ×3.5/2×(3.5/3+0.71+2.63)-24.01×0.71/2×(0.71×2/3+2.63)=-247.73(KNm/m)2.3.8拆撐計算本工程擬建一層地下室，

46、混凝土墊層200mm，地下室負1層底板中心線位于地面下7.1m處，底板厚400mm，負1層頂板中心線位于建筑±0.00處，厚500mm。拆撐時，支護樁懸臂位于位于地面下6.9m處。M=-11.24/2×1.06（2.9+2.1+0.84+2/3×1.06）+8.9×0.84/2×(2.9+2.1+0.84/3）+10.06×2.1×(2.9+2.1/2)+(34.19-10.06)×2.1/2×(2.9+2.1/3)+ 28.22×2.9×2.9/2+26.39×2.9/2&

47、#215;2.9/3=311.05 (KNm/m)2.3.9配筋計算按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)第4.1.11條取樁徑700，樁心距900，取砼強度C30，fc=14.3N/mm2，主筋1422鋼筋，均勻布置，fy=210N/mm2，保護層厚度35mm。 As=14´380.1=5321mm2b=210´5321/(14.3´3.14´3502)=0.203a=1+0.75´0.203-(1+0.75´0.203)2-0.5-0.625´0.2031/2=0.315at=1.25-2a=0.620=0.8

48、358=0.9298 M=2/3´14.3´(350´0.8358)3+210´315´5321´(0.9298+0.8358)/p=436.57 kN·m >1.25´1.0´0.9´311.05=427.69 滿足要求！配筋率r=As/A=5321/(3502p)=13.8>rmin=4，滿足設(shè)計要求！2.3.10抗隆起驗算 注：安全系數(shù)取自建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范YB 9258-97(冶金部):Ks = 4.926 >= 1.1, 滿足規(guī)范要求。2.3.11抗管涌驗算抗管涌穩(wěn)

49、定安全系數(shù)(K >= 1.5):式中0側(cè)壁重要性系數(shù);'土的有效重度(kN/m3);w地下水重度(kN/m3);h'地下水位至基坑底的距離(m);D樁(墻)入土深度(m);K = 3.083 >= 1.5, 滿足規(guī)范要求。2.4 CD段支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算該段為基坑東側(cè)，建筑±0.00相當于絕對標高+7.00m，該斷面標高為+6.60m，實際挖深6.6m。自然地面絕對標高+5.99+6.72米，支撐設(shè)在+5.00m處。實際樁頂標高為4.65m，嵌入圈梁5cm。圈梁頂上部至地面砌磚。結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kPa，計算時以J64孔為例。2.4.1土層分布（如

50、表2.6所示） 表2.6 ABC段土層分布層號巖土名稱厚度（m）-1雜填土0.60-1粉質(zhì)粘土、粘土0.70-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土2.80-2a粉質(zhì)粘土與粉土互層0.90-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土8.30-3粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土6.402.4.2土層側(cè)向土壓力計算2.4.2.1主動土壓力計算pa(1 1)=20×0.589-23.020=-11.24(kPa)pa(1 2)=(20+18×0.6)×0.589-23.020=-4.88(kPa)pa(2 1)=(20+18×0.6)×0.672-26.568=-5.87(kPa)pa(2 2)=(20+

51、18×0.6+18.4×0.7)×0.672-26.568=2.78 (kPa)pa(3 1)=(20+18×0.6+18.4×0.7)×0.520-18.746=3.97(kPa)pa(3 2)=(20+18×0.6+18.4×0.7+17.5×2.8)×0.520-18.746=29.45(kPa)pa(4 1)=(20+18×0.6+18.4×0.7+17.5×2.8)×0.427-14.758=24.82(kPa)pa(4 2)=(92.68+18

52、.5×0.9)×0.427-14.758=31.93(kPa)pa(5 1)=(92.68+18.5×0.9)×0.520-18.746=38.11(kPa)pa(5 2)=(92.68+18.5×0.9+17.5×1.6)×0.520-18.746=52.67(kPa)pa(6 1)=pa(6 2)=pa(5 2)= 52.67(kPa)pa(7 1)=pa(7 2)=(137.33) ×0.457-17.685=45.07(kPa)2.4.2.2被動土壓力計算pp(6 1)=0×1.922+36.06

53、2=36.06 (kPa)pp(6 2)=(0+17.5×6.7)×1.922+36.062=261.42(kPa)pp(7 1)=(0+17.5×6.7)×2.190+38.776=295.55(kPa)pp(7 2)=(0+17.5×6.7+18×6.4)×2.190+38.776=547.84(kPa)2.4.2.3凈土壓力計算（基坑地面以下）po(6 1)=36.06-52.67=-16.61(kPa)po(6 2)=261.42-52.67=208.75(kPa)po(7 1)=295.55-45.07=250.4

54、8(kPa)po(7 2)=547.84-45.07=502.77(kPa)2.4.3 土壓力強度零點位置計算假設(shè)近似零彎點距基坑地面距離為hcl，根據(jù)關(guān)系式列出方程得17.5×hcl×1.922+36.06=52.67解之得hcl=0.49m2.4.4 土壓力對彎矩零點的總力矩基坑開挖深度為6.6m時，基坑側(cè)壁受到的土壓力如示意圖2.4所示：圖2.4 CD段土壓力分布圖參照圖2.4土壓力計算示意圖，求得土壓力對彎矩零點的總力矩為：Ma= -（11.24-4.88）/2×0.6(0.49+6+2/3×0.6）-4.88×0.6×（0.

55、49+6+0.6/2）-5.87×0.475/2×(0.49+5.3+0.225+2/3×0.475)+2.78×0.225/2×(0.49+5.3+0.225/3)+3.97×2.8(0.49+2.5+2.8/2)+(29.45-3.97) ×2.8/2×(0.49+2.5+2.8/3) +24.82×0.9(0.49+1.6+0.9/2)+(31.93-24.82) × 0.9/2(0.49+1.6+0.9/3)+38.11×1.6×(0.49+1.6/2)+(52.67

56、-38.11) ×1.6/2×(0.49+1.6/3)+16.61×0.49/2×0.49×2/3=-13.15-19.88-8.83+1.83+48.80+139.96+56.74+7.65+78.66+11.92+0.66=305.15 kN×m/m2.4.5支撐軸力計算：主動土壓力對零點彎矩經(jīng)計算為： Ma=304.36(kN×m/m) 由MD=0 得： R=304.36/(6.6+0.49-1.6)=55.44(kN/m)2.4.6樁長計算：設(shè)樁端進入-3層頂面以下x米處，由M=0 得：1.2×-（11.2

57、4-4.88）/2×0.6(6.7+x+6+2/3×0.6）-4.88×0.6×（6.7+x+6+0.6/2）-5.87×0.475/2×(6.7+x+5.3+0.225+2/3×0.475)+2.78× 0.225/2×(6.7+x+5.3+0.225/3)+3.97×2.8(6.7+x+2.5+2.8/2)+(29.45-3.97) ×2.8/2×(6.7+x+2.5+2.8/3) +24.82×0.9(6.7+x+1.6+0.9/2)+(31.93-24.82

58、) ×0.9/2(6.7+x+1.6+0.9/3)+38.11×1.6×(6.7+x+1.6/2)+(52.67-38.11) ×1.6/2×(6.7+x+1.6/3) =55.44×(6.7+x+5) +208.75×6.21/2×(6.21/3+x)+250.48×x×(x/2)+(502.77-250.48)×(x/6.4)× (x/2)× (x/3) -16.61×0.49/2×(6.7+x+0.49×2/3)整理得：6.57x

59、3+125.24x2+449.62x-502.64=0解之得： x=0.887m 取樁長H=6.6+6.7+0.9=14.2m，施工后實際樁長13.15m。經(jīng)電算驗算，滿足要求。2.4.7最大彎矩計算：2.4.7.1 R-P0間最大彎矩，Mmax1計算：設(shè)剪力Q=0點位于第-2a層頂面以下x米處，此點處主動土壓力為pa = (20+18×0.6+18.4×0.7+17.5×2.8+18.5×X)×0.427-14.758 (kPa)則有：E合1=-(11.24+4.88) ×0.6/2-5.87×0.475/2+2.78&#

60、215;0.225/2+（3.97+29.45）×2.8/2=40.87 kN/mE合2=( pa +24.82) ×X/2 kN/mE合1 + E合2 =55.44kN/m即 55.44=40.87+( pa +24.82) ×X/2整理得： 3.95x2+24.82x-14.57=0解得： x=0.54mX=0.54 m（深4.64m）處主動土壓力為：pa=(20+18×0.6+18.4×0.7+17.5×2.8+18.5×0.54)×0.427-14.758=29.08 (kPa)最大彎矩:Mmax1=55.

61、44×(2.5+0.54)+（11.24-4.88）/2×0.6(0.54+3.5+2/3×0.6）+4.88×0.6×（0.54+3.5+0.6/2）+5.87×0.475/2×(0.54+2.8+0.225+2/3× 0.475)-2.78×0.225/2×(0.54+2.8+0.225/3)-3.97×2.8× (0.54+2.8/2)-(29.45-3.97) ×2.8/2×(0.54+2.8/3) -24.82×0.54×0.54/2-(29.08-24.82) ×0.54/2×0.54/3=116.04(KNm/m)2.4.7.2 P0以下最大彎矩，Mmax2計算：E合1=-(11.24+4.88) ×0.6/2-5.87×0.475/2+2.78×0.225/2+（3.97+29.45）×2.8/2+(24.82+31.93) ×0.9/2+(38.11+52.67) ×1.6/2=1