基坑工程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、第一章設(shè)計(jì)方案綜合說明1.1概述1.1.1工程概況擬建南大微結(jié)構(gòu)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室工程位于南京市金銀街以西，其南臨南大生命科學(xué)院大樓，西側(cè)為住宅樓。擬建建筑物地面以上6層，地下2層，總建筑面積69533m，建筑±0.00相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高17.25m,整平后地面標(biāo)高為17.00m,其它標(biāo)高均以此為準(zhǔn)，地下室負(fù)二層底板頂標(biāo)高為-7.75m,基坑開挖深度為8.50m,框架結(jié)構(gòu)。1.1.2基坑周邊環(huán)境條件基坑北面和東面均為馬路，最近距離為15m,下設(shè)通訊電纜、煤氣管線等設(shè)施。西側(cè)為居民住宅樓，樓高五層，其最近距離為10.5m,南側(cè)為南大生命科學(xué)院大樓，最近距離為12.5m。1.1.3工程水文地質(zhì)條件擬

2、建場(chǎng)區(qū)地貌單元為階地，地形較平坦，場(chǎng)地西側(cè)有坳溝分布，東側(cè)有暗塘分布。在基坑支護(hù)影響范圍內(nèi)，自上而下有下列土層：層雜填土：灰色，稍密，主要由碎石、碎磚、建筑垃圾組成，硬質(zhì)含量30-60%,填齡大于5年。-2層素填土：灰黃灰色，粉質(zhì)粘土為主，可塑軟塑，混少量碎磚粒，爐渣，填齡大于10年。-3層淤泥質(zhì)填土：灰黑色，流塑，稍具臭味，含腐植物。-1層粉質(zhì)粘土：灰黃灰色，可塑軟塑，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。-2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土淤泥：灰色，流塑，含腐植物，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度低，韌性低。-3層粉質(zhì)粘土：灰色，軟塑，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。-1層粉質(zhì)粘土：黃褐色

3、，可塑硬塑，含少量鐵鉆結(jié)核，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。-2層粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑，局部軟塑，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。-3層粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑硬塑，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等，含鐵鉆結(jié)核及灰色高嶺土團(tuán)塊。-1層粉質(zhì)粘土混卵礫石：黃褐色，由硬塑粉質(zhì)粘土，稍密卵礫石及中粗砂組成，卵礫石為渾圓次圓X犬,主要成分為石英巖，粒徑450mm含量約30%-2層殘積土：棕褐及紫紅色，呈硬塑粘性土狀。-1層強(qiáng)風(fēng)化泥巖泥質(zhì)粉砂巖：磚紅色，上部呈硬塑粘性土狀，下部碎塊狀，節(jié)理發(fā)育。-2層中風(fēng)化泥巖泥質(zhì)粉砂巖：磚紅色，層狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，屬極軟巖。場(chǎng)

4、區(qū)有一層地下水，屬孔隙潛水類型，地下水位深度在0.70m1.65m之問。主要接受降雨、地表水、地下徑流的補(bǔ)給。1.1.4基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)南大微結(jié)構(gòu)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室基坑安全等級(jí)為二級(jí)，基坑重要性系數(shù)丫0=1.0。1.2設(shè)計(jì)總說明1.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)(1)南大微結(jié)構(gòu)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)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)南大微結(jié)構(gòu)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室?guī)r土工程勘察報(bào)告(K2005-59);(3)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99);(4)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002);(5)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003；(6)建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94);(7

5、)巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-2002)。1.2.2支護(hù)結(jié)構(gòu)方案本工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)計(jì)算，嚴(yán)格按照建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)程(JGJ120-99)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ50010-2002)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003中的有關(guān)要求進(jìn)行。同時(shí)采用了理正軟件進(jìn)行了輔助計(jì)算和驗(yàn)算；經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算分析后，我們認(rèn)為：采用本設(shè)計(jì)的基坑支護(hù)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(hù)對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求，符合“安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，方便施工”的原則?；鶢t地的W郡圖L.以口圖1基坑平面圖基坑分為ABCCDEFFGH叱個(gè)計(jì)算區(qū)段，如圖1所示，均采用鉆孔灌注樁與鋼筋混

6、凝土支撐，坳溝、暗塘分布區(qū)采用單排雙軸深攪樁止水結(jié)構(gòu)。本基坑工程的特點(diǎn)是基坑開挖面積大，地基土層以粉質(zhì)粘土為主，基坑西側(cè)和北側(cè)有坳溝、暗塘。周圍環(huán)境較復(fù)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(hù)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(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足上述要求。綜合考察現(xiàn)場(chǎng)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(duì)周圍建筑物、道路的影響，經(jīng)過細(xì)致分析、計(jì)算和方案比較，本工程支護(hù)方案選用下列形式：整個(gè)基坑采用鉆孔灌注樁加一層鋼筋混凝土支撐作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。基坑西側(cè)和北側(cè)坳溝、暗塘分布區(qū)采用單排雙軸深攪樁作止水結(jié)構(gòu)?；觾?nèi)采用集水坑排除地下水。1.3基坑監(jiān)測(cè)基

7、坑監(jiān)測(cè)是指導(dǎo)正確施工、避免事故發(fā)生的必要措施，本設(shè)計(jì)制定了詳細(xì)的沉降、位移監(jiān)測(cè)方案，施工過程中將嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求做好監(jiān)測(cè)、監(jiān)控工作。第二章基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算2.1.1 地質(zhì)計(jì)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(jì)計(jì)算參數(shù)如表1:表1土層設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)土層重度丫粘聚力C內(nèi)摩擦角印滲透系數(shù)水平Kh垂直Kv3.(KN/m)(kPa)(0)(cm/s)Ccm/s)雜填土19.510151518.62.52E-62.37E-6-1粉質(zhì)粘土19.323.416.91.36E-66.30E-7-2淤泥質(zhì)粘土淤泥15.111.08.75.72E-73.70E-7-3粉質(zhì)粘土19.11

8、3.418.13.89E-62.64E-6-1粉質(zhì)粘土19.947.818.81.00E-71.00E-7-2粉質(zhì)粘土19.630.618.53.85E-72.62E-7-3粉質(zhì)粘土20.150.917.91.00E-71.00E-72.1.2 計(jì)算區(qū)段的劃分根據(jù)具體環(huán)境條件、地下結(jié)構(gòu)及土層分布厚度，將該基坑劃分為三個(gè)計(jì)算區(qū)段，其附加荷載及計(jì)算開挖深度如表2:表2計(jì)算區(qū)段的劃分區(qū)段西、北東、北西、南段位號(hào)ABCCDEFFGHA地面荷載(kPa)202020開挖深度(m8.58.58.52.1.3 計(jì)算方法按照建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范(JGJ120-99)的要求，土壓力計(jì)算采用朗肯土壓力理論，矩形分

9、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(duì)凈土壓力零點(diǎn)求力矩平衡而得。樁長(zhǎng)是根據(jù)樁端力矩求出，并應(yīng)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(yàn)算、位移計(jì)算詳見點(diǎn)電算結(jié)果。為了對(duì)比分析，除用解析法計(jì)算外，還用理正軟件電算。由于支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力是隨工況變化的，設(shè)計(jì)時(shí)按最不利情況考慮。2.1.4 土壓力系數(shù)計(jì)算按照朗肯土壓力計(jì)算理論作為土側(cè)向壓力設(shè)計(jì)的計(jì)算依據(jù)，即:主動(dòng)土壓力系數(shù)：Kai=tg2（45。-中i/2）被動(dòng)土壓力系數(shù)：&=tg2（45。+:i/2）計(jì)算時(shí)，不考慮支護(hù)樁體與土體的摩擦作用，且不對(duì)主、被動(dòng)土壓力系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，僅作為安全儲(chǔ)備處理。計(jì)算所得土壓力系數(shù)表

10、如表3所示:表3土壓力系數(shù)表土層Kai/K0TKpi%"Kpi雜填土0.5160.5890.7190.767-1粉質(zhì)粘土0.5500.7411.8201.349-2淤泥質(zhì)粘土淤泥0.7370.8591.3561.165-3粉質(zhì)粘土0.5260.7251.9011.379-1粉質(zhì)粘土0.5130.7161.9511.397-2粉質(zhì)粘土0.5180.7201.9301.389-3粉質(zhì)粘土0.5300.7281.8871.3742.2 ABC段支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算該段為基坑西北側(cè)，建筑土0.00相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高17.25m,整平后地面標(biāo)高為17.00m,支撐設(shè)在-1.75m處，樁頂標(biāo)高為-1.3

11、5m。實(shí)際挖深8.50m,結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kPa,計(jì)算時(shí)以J1孔為例。2.2.1 土層分布（如表4所示）表4ABC段土層分布J七士石稱厚度（m）雜填土3.60-1粉質(zhì)粘土0.90-2淤泥質(zhì)粘土淤泥5.10-3粉質(zhì)粘土7.90-2粉質(zhì)粘土2.202.2.2 土層側(cè)向土壓力計(jì)算2.2.2.1 主動(dòng)土壓力計(jì)算Ea(11)=(20+19.5X1.1)X0.516-2X15X0.719=-0.18(kPa)Ea(12)=(20+19.5X3.6)X0.516-2X15X0.719=24.97(kPa)Ea(22)=(20+19.5Ea(31)=(20+19.5Ea(21)=(20+19.5X

12、3.6)X0.550-2X23.4X0.741=14.93(kPa)X3.6+19.3X0.9)X0.550-2X23.4X0.741=24.48(kPa)X3.6+19.3X0.9)X0.737-2X11X0.859=60.37(kPa)Ea(32)=(20+19.5X3.6+19.3X0.9+15.1X4)X0.737-2X11X0.859=104.90(kPa)Ea(41)=Ea(32)=104.90(kPa)Ea(42)=Ea(41)=104.90(kPa)Ea(51)=(20+19.5X3.6+19.3X0.9+15.1X4)X0.526-2X13.4X0.725=68.92(kPa

13、)Ea(52)=Ea(51)=68.92(kPa)Ea(61)=(20+19.5X3.6+19.3X0.9+15.1X4)X0.518-2X30.6X0.720=42.94(kPa)Ea(62)=Ea(61)=42.94(kPa)2.2.2.2被動(dòng)土壓力計(jì)算Ep(41)=0X1.356+2X11X1.165=25.63(kPa)Ep(42)=(0+15.1X1.1)x1.356+2X11X1.165=48.15(kPa)Ep(51)=(0+15.1X1.1)x1.901+2X13.4X1.379=68.53(kPa)Ep(52)=(0+15.1X1.1+19.1X7.9)X1.901+2X13

14、.4X1.379=355.37(kPa)Ep(61)=(0+15.1X1.1+19.1X7.9)X1.930+2X30.6X1.389=408.28(kPa)Ep(62)=(0+15.1X1.1+19.1X7.9+19.6X2.2)X1.930+2X30.6X1.389=491.50(kPa)2.2.2.3凈土壓力計(jì)算(坑地面以下)Ep(41)=25.63-104.90=-79.27(kPa)Ep(42)=48.15-104.90=-56.75(kPa)Ep(51)=68.53-68.92=-0.39(kPa)Ep(52)=355.37-68.92=286.45(kPa)Ep(61)=408.

15、28-42.94=365.34(kPa)Ep(62)=491.50-42.94=448.56(kPa)圖2ABC段土壓力分布圖2.2.3 土壓力合力及作用點(diǎn)的計(jì)算：LD(1)=0.18X2.5/(24.97+0.18)=0.02(m)Ea(1)=24.97乂(2.50-0.02)/2=30.96(KN/m)Ha(1)=(2.5-0.02)/3=0.83(m)Ea(2)=(14.93+24.48)乂0.9/2=17.73(KN/m)Ha(2)=0.9/3X(14.93X2+24.48)/(14.93+24.48)=0.41(m)Ea(3)=(60.37+104.90)乂4/2=330.54(KN

16、/m)Ha(3)=4/3X(60.37X2+104.90)/(60.37+104.9)=1.82(m)Ea(4)=(56.75+79.27)乂1.1/2=74.81(KN/m)Ha(4)=1.1-1.1/3X(56.75X2+79.27)/(56.75+79.27)=0.58(m)LD(5)=0.39X7.9/(0.39+286.45)=0.01(m)Ea(5)=0.39乂0.01/2=0.002(KN/m)Ha(5)=0.01-0.01/3=0.007(m)Ep(5)=(7.9-0.01)X286.45/2=1130.05(KN/m)Hp(5)=(7.9-0.01)/3=2.63(m)Ep(

17、6)=(365.34+448.56)乂2.2/2=895.29(KN/m)Hp(6)=2.2/3X(365.34X2+448.56)/(365.34+448.56)=1.06(m)Ea=30.96+17.73+330.54+74.81=454.04(KN/m)Ma=30.96X6.84+17.73X5.52+330.54X2.93+74.01X0.59=1321.78(KN?m/m)2.2.4 支撐軸力計(jì)算：經(jīng)計(jì)算：EMaD=1321.78(KN?m/m)EEa=454.04(KN/m)由12M=0得：R=1321.78/(9.61-1.5)=162.98(kN/m)反彎點(diǎn)反力Po計(jì)算：R=4

18、54.04-162.98=291.06(kN/m)2.2.5 樁長(zhǎng)計(jì)算：設(shè)樁端進(jìn)入-2層頂面以下x米處，由12M=0得：1.21321.78+454.04(7.89+x)=162.98(17.5+x-1.5)+1130乂(2.63+x)+1/2X365.34Xx2+1/2X(448.56-365.34)Xx/2.2)XxX(x/3)整理得:6.30x+182.67x2+748.18x-305.28=0解之得：x=0.374m樁長(zhǎng)H=17.5+0.374-1.1=16.8m,經(jīng)電算驗(yàn)算，滿足要求。2.2.6最大彎矩計(jì)算：2.2.6.1 R-P0間最大彎矩，Max1計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于第-2層

19、頂面以下x米處：162.98=30.96+17.73+60.37x+1/2(104.90-60.37)/4乂S整理得：5.57x2+60.37x-114.29=0解得：x=1.645mMax1=162.98義(3.6+0.9+1.645-1.5)-30.96義(0.83+0.9+1.645)-17.73義(0.41+1.645)-60.37義1.6452/2-0.5義(104.90-60.37)義1.645/4義1.6452/3=526.18(KN?m/m)2.2.6.2P0以下最大彎矩，MLx2計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于D點(diǎn)以下x米處：291.06=1/2X(286.45x/7.89)x整理得

20、：18.15x2-291.06=0解得：x=4.00mMnax2=291.06X4-1/2X4X286.45X4/7.89X4/3=776.98(KN?m/m)2.2.7 拆撐計(jì)算本工程擬建兩層地下室，混凝土墊層200mm地下室負(fù)2層底板厚800mm負(fù)1層底板中心線位于地面下3.75m處，厚400mm負(fù)1層頂板中心線位于建筑±0.00處，厚500mm負(fù)1層底板換撐時(shí)，支護(hù)樁懸臂位于位于地面下3.55m處。M=1/2X2.43X2.43X24.97/2.48X2.43/3=24.08(KN?m/m)2.2.8 配筋計(jì)算按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)第4.1.11條Si

21、n二:tSin二二2QQM二一fcmrsin/工"fAsrsciiiyss:=10.75b一.(1一0.75b)2=0.510.625bb=fyAs/fcmA二t=1.25-2：yscim2取樁徑900,樁心距1100,Mia=776.98kNM取碎強(qiáng)度C30,fc=14.3N/mm,主筋1822鋼筋，均勻布置，fy=210N/m和保護(hù)層厚度50mm820噌旋筋，202005強(qiáng)筋。2As=18380.1=6842mmfyAs2b=2106842/(14.33.14450)=0.158fcA:=1+0.750.158-(1+0.750.158)2-0.5-0.6250.1581/2=0

22、.311:t=1.25-2:=0.628M=2/314.3(450sin-)3+2104006842(sin二：t+sin二二)/二=1078kNm>1.25M1.0M1.1Mmax(=1056)滿足要求！配筋率P=A/A=6842/(450>)=8.7%o>Pmin=4%o,滿足設(shè)計(jì)要求！2.3CDEF段支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算該段為基坑?xùn)|北側(cè)，建筑土0.00相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高17.25m,整平后地面標(biāo)高為17.00m,支撐設(shè)在-1.75m處，樁頂標(biāo)高為-1.35m。實(shí)際挖深8.50m,結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kPa,計(jì)算時(shí)以J11孔為例。2.3.1 土層分布(如表5所示)表5CD

23、EF段土層分布J七土名稱厚度（m）雜填土2.40-1粉質(zhì)粘土4.60-2粉質(zhì)粘土3.00-3粉質(zhì)粘土10.302.3.2土層側(cè)向土壓力計(jì)算1.1.1.1 主動(dòng)土壓力計(jì)算Ea(11)=(20+19.5X1.1)X0.516-2x15X0.719=-0.18(kPa)Ea(12)=(20+19.5X2.4)X0.516-2X15X0.719=12.90(kPa)Ea(21)=(20+19.5X2.4)X0.513-2X47.8X0.716=-34.18(kPa)Ea(22)=(20+19.5乂2.4+19.9Ea(31)=(20+19.5X2.4+19.9Ea(32)=(20+19.5乂2.4+1

24、9.9Ea(41)=Ea(32)=52.47kPa)Ea(42)=Ea(41)=52.47(kPa)X4.6)X0.513-2X47.8X0.716=12.07(kPa)X4.6)X0.518-2X30.6X0.720=37.24(kPa)X4.6+19.6X1.5)X0.518-2X30.6X0.720=52.47(kPa)Ea(51)=(20+19.5X2.4+19.9X4.6+19.6X1.5)X0.530-2X50.9X0.728=25.39(kPa)Ea(52)=Ea(51)=25.39(kPa)1.1.1.2 被動(dòng)土壓力計(jì)算Ep(41)=0X1.930+2X30.6乂1.389=8

25、5.00(kPa)Ep(42)=(0+19.6X1.5)X1.930+2X30.6X1.389=141.75(kPa)Ep(51)=(0+19.6X1.5)X1.887+2X50.9X1.374=195.35(kPa)Ep(52)=(0+19.6X1.5+20.1X10.30)X1.887+2X50.9X1.374=586.02(kPa)1.1.1.3 凈土壓力計(jì)算(坑地面以下)Ep(41)=85.00-52.47=32.53(kPa)Ep(42)=141.75-52.47=89.28(kPa)Ep(51)=195.35-25.39=169.96(kPa)Ep(52)=586.02-25.39

26、=560.63(kPa)圖3CDEF段土壓力分布圖2.3.3 土壓力合力及作用點(diǎn)的計(jì)算：LD(1)=0.18X1.3/(0.18+12.90)=0.02(m)Ea(1)=12.90X(1.3-0.02)/2=8.26(KN/m)Ha(1)=(1.3-0.02)/3=0.43(m)LD(2)=(34.18X4.6)/(34.18+12.07)=3.40(m)Ea(2)=12.07X(4.6-3.4)/2=7.24(KN/m)Ha(2)=(4.6-3.4)/3=0.40(m)Ea(3)=(37.24+52.47)X1.5/2=67.28(KN/m)Ha(3)=1.5/3X(37.24X2+52.4

27、7)/(37.24+52,47)=0.71(m)Ep(4)=(32.53+74,05)乂1.5/2=79.94(KN/m)Hp(4)=1.5/3X(32.53乂2+74.05)/(32.53+74,05)=0.65(m)Ep(5)=(169.96+560,63)乂10.30/2=3762.54(KN/m)Hp(5)=10.30/3X(169.96X2+560.63)/(169.96+560,63)=4.23(m)Ea=8.26+7.24+67.28=82.78(KN/m)Ma=8.26X6.53+7.24X1.9+67.28X0.71=115.46(KN?m/m)2.3.4 支撐軸力計(jì)算：經(jīng)計(jì)

28、算：EMaD=115,46(KN?m/m)EEa=82.78(KN/m)由！2M)=0得：R=115.46/(8.5-2,0)=17.76(kN/m)反彎點(diǎn)反力P0計(jì)算：P0=82.78-17.76=65.02(kN/m)2.3.5 樁長(zhǎng)計(jì)算：設(shè)樁端進(jìn)入-3層頂面以下x米處，由12M=0得：1,2115.46+82.78義(1.5+x)=17.76(10+x-2)+79.94(0.65+x)+169.96x2/2+1/2(560.63-169,96)Xx/10.3XxX(x/3)整理得：6.49x3+84.98x2-1.64x-95.52=0解之得：x=1.06m樁長(zhǎng)H=10+1,06-1.1

29、=9.96m,經(jīng)電算不滿足整體穩(wěn)定性要求，實(shí)取14ml經(jīng)驗(yàn)算后，滿足要求。2.3.6 最大彎矩計(jì)算：2.3.6.1 R-P0間最大彎矩，MU1計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于第-2層頂面以下x米處：217.76=8.26+7.24+37.24x+1/2(52.47-37.24)/1.5Xx2整理得：5.08x2+37.24x-2.26=0解得：x=0.06mMmax1=17.76(2.4+4.6+0.06-2)-8.26(0.43+4.6+0.06)-7.24(0.40+0.06)-37.240.062/2-0.5(52.47-37.24)X0.06/1.5X0.062/3=44.32(KN?m/m)

30、2.3.6.2 P0以下最大彎矩，Max2計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于基坑面以下x米處：65.02=1/2X(89.28-32.53)x/1.5+32.53乂2x整理得：18.92x2+32.53x-65.02=0解得：x=1.18mMax2=65.02X1.18-17.94X1.18X1.18/2-1/2X1.18X32.53X1.18/1.5X1.18/3=59.30(KN?m/m)2.3.7 拆撐計(jì)算本工程擬建兩層地下室，混凝土墊層200mm地下室負(fù)2層底板厚800mm負(fù)1層底板中心線位于地面下3.75m處，厚400mm負(fù)1層頂板中心線位于建筑±0.00處，厚500mm負(fù)1層底板換

31、撐時(shí)，支護(hù)樁懸臂位于位于地面下3.55m處。M=8.26X1.58=13.05KN?m/m2.3.8 配筋計(jì)算因MU僅為59.3KN?m/m故取樁徑900,樁心距1100,取碎強(qiáng)度C30,fc=14.3N/mmi,主筋820鋼筋，均勻布置，fy=210N/mm保護(hù)層厚度50mm820嚕旋筋，202005口強(qiáng)筋。2.4FGHA段支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算該段為基坑西南側(cè)，建筑土0.00相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高17.25m,整平后地面標(biāo)高為17.00m,支撐設(shè)在-1.75m處，樁頂標(biāo)高為-1.35m。實(shí)際挖深8.50m,結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kpa,計(jì)算時(shí)以J29孔為例。2.4.1 土層分布(如表6所示)表6F

32、GHA段土層分布J七士石稱厚度(m)雜填土2.50-1粉質(zhì)粘土4.00-2淤泥質(zhì)粘土淤泥2.40-2粉質(zhì)粘土2.00-3粉質(zhì)粘土7.302.4.2土層側(cè)向土壓力計(jì)算2.4.2 .1主動(dòng)土壓力計(jì)算Ea(11)=(20+17.5X1.1)X0.589-2X10X0.767=7.78(kPa)Ea(12)=(20+17.5X2.5)X0.589-2X10X0.767=22.21(kPa)Ea(21)=(20+17.5Ea(22)=(20+17.5X2.5+19.3X4)X0.550-2X23.4X0.741=42.84(kPa)Ea(31)=(20+17.5X2.5+19.3X4)X0.737-2X

33、11X0.859=84.98(kPa)Ea(32)=(20+17.5X2.5+19.3X4+15.1X2)X0.737-2X11X0.859=107.24(kPa)X2.5)X0.550-2X23.4X0.741=0.38(kPa)Ea(41)=Ea(32)=107.24(kPa)Ea(42)=Ea(41)=107.24(kPa)Ea(51)=(20+17.5X2.5+19.34+15.1X2.0)X0.518-2X50.9X0.720=15.36(kPa)Ea(52)=Ea(51)=15.36(kPa)Ea(61)=(20+17.5X2.5+19.34+15.1X2.0)X0.530-2X5

34、0.9X0.728=16.60(kPa)Ea(62)=Ea(51)=16.60(kPa)2.4.2.2 被動(dòng)土壓力計(jì)算Ep(41)=0+2x11x1.165=25.63(kPa)Ep(42)=(0+15.1x0.4)x1.356+2x11x1.165=33.82(kPa)Ep(51)=(0+15.1X0.4)X1.930+2X30.6X1.389=96.66(kPa)Ep(52)=(0+15.1X0.4+19.6X2)X1.930+2X30.6X1.389=172.32(kPa)Ep(61)=(0+15.1X0.4+19.6X2)X1.887+2X50.9X1.374=225.24(kPa)E

35、p(62)=(0+15.1X0.4+19.6X2+20.1X7.3)X1.887+2X50.9X1.374=502.12(kPa)2.4.2.3 凈土壓力計(jì)算(坑地面以下)Ep(41)=25.63-107.24=-81.61(kPa)Ep(42)=33.82-107.24=-73.42(kPa)Ep(51)=96.66-15.36=81.30(kPa)Ep(52)=172.32-15.36=156.96(kPa)Ep(61)=225.24-16.60=208.64(kPa)Ep(62)=502.12-16.60=485.52(kPa)圖4FGHA段土壓力分布圖2.4.3 土壓力合力及作用點(diǎn)的計(jì)

36、算：Ea=1.4X(7.78+22.21)/2=20.99(KN/m)Ha(1)=1.4/3X(7.78X2+22.21)/(7.78+22.21)=0.59(m)Ea(2)=(0.38+42.84)乂4/2=86.44(KN/m)Ha(2)=4/3X(0.38X2+42.84)/(0.38+42.84)=1.35(m)Ea(3)=(84.98+107.24)乂2/2=192.22(KN/m)Ha(3)=2/3X(84.98X2+107.24)/(84.98+107.24)=0.96(m)Ea(4)=(73.42+81.61)乂0.4/2=31.01(KN/m)Ha(4)=0.4-0.4/3乂

37、(73.42乂2+81.61)/(73.42+81.61)=0.20(m)Ep(5)=(81.30+156.96)乂2/2=238.26(KN/m)Hp(5)=2/3X(81.30X2+156.96)/(81.30+156.96)=0.89(m)Ep(6)=(208.64+485.52)X7.3/2=2533.68(KN/m)Hp(6)=7.3/3X(208.64X2+485.52)/(208.64+485.52)=3.16(m)Ea=20.99+86.44+192.22+31.01=330.66(KN/m)Ma=20.99X6.99+86.44X3.75+192.22X1.36+31.01X

38、0.2=738.49(KN?m/m)2.4.4 支撐軸力計(jì)算：經(jīng)計(jì)算：EIM=738.49(KN?m/m)/E=330.66(KN/m)由12M=0得：R=738.49/(8.9-1.5)=99.80(kN/m)反彎點(diǎn)反力P0計(jì)算:P0=330.66-99.80=230.86(kN/m)2.4.5 樁長(zhǎng)計(jì)算：設(shè)樁端進(jìn)入第-3層頂面以下x米處，由匯M=0得：1.2738.49+330.66乂(2+x)=99.80(10.9+x-1.5)+238.26(0.89+x)+208.64x2/2+1/2(485.52-208.64)乂x/7.30乂xX(x/3)整理得：6.32x3+104.32x2-5

39、8.73x-529.6=0解之得：x=2.37m樁長(zhǎng)H=10.9+2.37-1.1=12.17m,實(shí)取12.2m,經(jīng)電算驗(yàn)算，滿足要求。2.4.6最大彎矩計(jì)算：2.4.6.1 R-P0間最大彎矩，MU計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于第-1層頂面以下x米處：99.80=20.99+0.38x+1/2(42.84-0.38)/4乂x2整理得：5.31x2+0.38x-78.81=0解得：x=3.82米Mmax=99.8X(1.4+3.82)-20.99乂(0.59+3.82)-0.38乂3.822/2-0.5X(42.84-0.38)X3.82/4X3.822/3=327.05(KN?m/m)2.4.6.

40、2P0以下最大彎矩，MM計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于第-2層頂面以下x米處：230.86=1/2X(156.96-81.30)x/2+81.30X2x整理得：18.915x2+81.30x-230.86=0解得：x=1.953mMU=230.86X1.953-81.3X1.9532/2-1/2X1.953乂(156.96-81.30)1.953/21.953/3=324.51(KN?m/m)2.4.7 拆撐計(jì)算本工程擬建兩層地下室，混凝土墊層200mm地下室負(fù)2層底板厚800mm負(fù)1層底板中心線位于地面下3.75m處，厚400mm負(fù)1層頂板中心線位于建筑±0.00處，厚500mm負(fù)1層底

41、板換撐時(shí)，支護(hù)樁懸臂位于位于地面下3.55m處。M=20,991.64+0.381.052/2+1/2(42.84-0.38)1.053/12=36.68(KN?m/m)2.4.8 配筋計(jì)算按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)第4.1.11:233SinntSin：M=-fcmrsin只二：fyAsrs3二,二10.75b一.(1-0.75b)2=0.510.625bb-fvAs/fA>=1.25-2:yscimt取樁徑小900,樁心距1100,Ma尸327.05(kN.M,取碎強(qiáng)度C30,fc=14.3N/mi,主筋1220鋼筋，均勻布置，fy=300N/mmi保護(hù)層厚度5

42、0mm82001旋筋，20200(J口強(qiáng)筋。As=12314.2=3769mmfvA2b=-=3003769/(14.33.144502)=0.084fcA二二1+0.750.084-(1+0.750.084)2-0.5-0.6250.0841/2=0.303:t=1.25-2=0.644M=2/314.3(450sinr：)3+2104003769(sin二：t+sin二二)/二=655kNm>1.25M1.0父1.1Mmax(=446)滿足要求！配筋率P=A/A=3620/(4502n)=5.69%o>Pmin=4%o,滿足設(shè)計(jì)要求！2.5支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算：內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)采用鋼筋混

43、凝土支撐，取支撐力R=163KN/m支撐對(duì)撐間距取為8磯角撐間距取為9nl立柱樁間距取10m支撐梁截面為500X700,混凝土等級(jí)為C302.5.1 支撐軸力：N角=1.25弋X163X9/cos45°=2449.6KNN又=1.25弋X163X8=1630.0KN取N=2449.6KN2.5.2 支撐彎矩計(jì)算：2.5.2.1 支撐梁自重產(chǎn)生的彎矩：q=1.25%義0.5義0.7義25=10.94KN/m_2M=1/10X10.94X10=109.4KN?m2.5.2.2 支撐梁上施工荷載產(chǎn)生的彎矩：取q=10.0KN/mM=1/10X10X102=100KN.m2.5.2.3 支撐

44、安裝偏心產(chǎn)生的彎矩：M=NXe=2449.6X10X3%=73.49KN?m貝U支撐彎矩為：M=109.4+100+73.49=282.89KN?m2.5.3 初始偏心距ei3e0=M/N=282.89乂10/2449.6=115.5mm根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)中7.3.3可知:ea=h/30=23.3>20mm則ei=e0+ea=115.5+23.3=138.8mm2.5.4 是否考慮偏心矩增大系數(shù)”,.l0/h=10/0.7=14.3>8.0要考慮1Lo由4=1+1(上)142.2(07)14000.'665"e=1.682X138.

45、8=233.5mm2.5.5配筋計(jì)算:Nb=:1bbh0fc=1.00.550.50.66514.3103=2615.1KN;ei=233.5mm>0.3ho=199.5mm且N=2449.6KN<Nb=2615.1屬于小偏心受壓為大偏心受壓采用對(duì)稱配筋e=s+-a=233.5+350-35=548.5mm2X=N/(afcXb)=2449.6義103/(1X14.3X500)=342.60mm=>2a=235=70mm匚1.二21400hh005LA3E1=0.5X14.3X0.5X0.7X10/2449.6=1.02>1.0N取七1=1L102=1.15-0.01-

46、0=1.15-0.01=1.007>1.01011=1.682300父(66535)h0.72頭配：上下均為420,As=As=1256mm1.1.6 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：穩(wěn)定性系數(shù)：lo/b=10/0.5=202449600-143x500x700<0300查表：=0.755L可按構(gòu)造配筋1.1.7 聯(lián)系梁：截面尺寸400X500,碎C30,上下均配416,820叫肢箍。2.6 圈梁設(shè)計(jì)計(jì)算：本設(shè)計(jì)共分為三個(gè)段面，混凝土支撐直接作用于圈梁上，由于三個(gè)段面的作用力相差較大，分別為163KN18KN100KN故圈梁設(shè)計(jì)分三段進(jìn)行，設(shè)計(jì)圈梁均為800X1100,C30碎:2.6.1 ABC

47、段圈梁設(shè)計(jì)計(jì)算：2.6.1.1 正截面強(qiáng)度計(jì)算Mmax=163X92X1.250=1650KN?m10as=2000106/(14.380010652)=0.151=0.5(1+,1=2二)=0.92As=1650106/(0.922101065)=8006mm2實(shí)取2X925有As=8839mm2As=8839mn>pmin30.003父800父1100=2640mrm滿足最小配筋率要求。2.6.1.2 斜截面強(qiáng)度計(jì)算V=1/216391.25=917KN0.7ftbh0=0.71.438001065=852.9KN<V需配箍筋：取820叫肢箍A-0.7ftbh0+1.25fyv

48、3h0=1134.1KN>V=917Ns滿足要求2.6.2 CDEF段圈梁設(shè)計(jì)計(jì)算：2.6.2.1 正截面強(qiáng)度計(jì)算Mmax=-18X92X1.250=183KN?m10as=2000106/(14.380010652)=0.151=0.5(1+1二21s)=0.92As=183106/(0.922101065)=889mm2<pminA=0.0038001100=2640mrm故只需取2父520有As=3142mm2。2.6.2.2 斜截面強(qiáng)度計(jì)算V=1/21891.25=101.25KN0.7ftbh0=0.71.438001065=852.9KN>V故只需取8200四肢箍

49、即可滿足要求。2.6.3 FGHA段圈梁設(shè)計(jì)計(jì)算：2.6.3.1 正截面強(qiáng)度計(jì)算Mmax=100X92X1.250=1012KN?m10as=2000106/(14.380010652)=0.151=0.5(1+.1-2：s)=0.92As=1012106/(0.922101065)=4918mm2實(shí)取2父920有As=5652mm2As=5652mm>pmin30.003父800M1100=2640mrm滿足最小配筋率要求。2.6.3.2 斜截面強(qiáng)度計(jì)算V=1/210091.25=563KN0.7ftbh0=0.71.438001065=852.9KN>V故只需取8200四肢箍即

50、可滿足要求。2.7 立柱強(qiáng)度計(jì)算：2.7.1 上段鋼立柱采用325M10鋼管a、立柱上所承受的豎向壓力P支撐、聯(lián)系梁、活載、自重Pi=1.2510(4+11.3+10)+0.50.71025/2+0.40.5825/2+0.40.511.325=436KNb、使支撐縱向穩(wěn)定所需的水平壓力產(chǎn)生的豎向荷載P2=0.11631.258=163KNc、325M10鋼管特征系數(shù)及強(qiáng)度驗(yàn)算：2A=6010mmW=1.48106mmi=112.8l_0=8m,入=Lo/i=70.9查表得=0.7453o=N/(A)=(436+163)父10/。745N6010)=134<f2.7.2 下段鋼筋碎立柱強(qiáng)

51、度驗(yàn)算：取立柱樁徑900,基坑面下樁長(zhǎng)L米，取qs=26KPaP=436+163+3.140.452L25X1.2=599+19.1LKNF=7DfL=3.140.926L=73.48L由F=1.2P得L=14.22實(shí)取L=14.5M配筋：主筋為1420,螺旋筋8200上部加密，加強(qiáng)筋2020002.8 基坑止降水設(shè)計(jì)2.8.1 止水樁長(zhǎng)確定坑外水位取地面下1.0m,坑內(nèi)水位取地面下8.50m。由D=(Ksw得：2r'D_(210-5.1)(8.5-1)一25.1D=10.96m止水樁長(zhǎng)為：h=8.5+10.96-1.1=18.4m2.8.2 基坑止水帷幕設(shè)計(jì)基坑開挖范圍內(nèi)西側(cè)和北側(cè)有

52、坳溝和暗塘分布，結(jié)合本基坑的開挖深度等情況，考慮目前普通深攪樁機(jī)的施工能力，確定深攪樁有效樁長(zhǎng)為18.4m?；又顾∧徊捎靡慌?00900勺雙軸深攪樁，樁體搭接300mm2.8.3 降水設(shè)計(jì)本基坑基坑在坳溝、暗塘分布區(qū)采用單排深攪樁做止水帷幕，基坑內(nèi)設(shè)集水坑排水。第三章施工要求及監(jiān)測(cè)方案3.1 基坑施工要求(1)嚴(yán)格按建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)、建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)進(jìn)行施工。(2)支護(hù)樁應(yīng)進(jìn)行間隔施工，確保樁的垂直度，注意施工安全。(3)深攪樁施工前應(yīng)開挖溝槽，將上部地表障礙物清除，用粘土填實(shí)。施工中確保樁身垂直度與樁身搭接。施工中如遇障礙造成斷樁，必須明確標(biāo)明位置，并及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。(4)立柱樁、降水井位置應(yīng)避開工程樁、柱、地梁及小型承臺(tái)等，如相互矛盾立柱樁、降水井位置可作適當(dāng)調(diào)整(立柱樁只能沿支撐軸線方向移動(dòng))。(5)基坑內(nèi)土方應(yīng)分層分區(qū)對(duì)稱開挖；坑底留30cmi由人工清除，不得超挖;在開挖至底板設(shè)計(jì)標(biāo)高(包括墊層)之后，先盡快滿堂作好墊層至支護(hù)樁邊，然后再進(jìn)行樁基承臺(tái)的開挖，承臺(tái)應(yīng)采用逐個(gè)直立開挖、磚砌外模護(hù)壁，不得大面積開挖。(6)挖土到位后及時(shí)澆筑承臺(tái)和地下室底板，嚴(yán)禁暴露時(shí)間過長(zhǎng)，作為拆撐的必要條件，要求底板碎必須澆筑至支護(hù)樁邊。(7)土方開挖期間，應(yīng)注意挖土機(jī)械不得損傷支護(hù)結(jié)構(gòu)等，基坑四周嚴(yán)禁堆土或堆載，不得在樁墻頂