3.9米承臺(tái)基坑鋼板樁支護(hù)計(jì)算書(shū)

1、M法計(jì)算書(shū) 本計(jì)算依據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-2012)。 1.地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)如下：序號(hào)h(m)(kN/m3)C(kPa)()M值計(jì)算方法15.0019.000.0032.0017280.0水土合算215.0018.0014.0015.004400.0水土合算 表中：h為土層厚度(m),為土重度(kN/m3),C為內(nèi)聚力(kPa),為內(nèi)摩擦角() 2.基底標(biāo)高為-3.90m， 支撐分別設(shè)置在標(biāo)高 計(jì)算標(biāo)高分別為-3.90m處， 3.地面超載：序號(hào)布置方式作用標(biāo)高m荷載值kPa距基坑邊線(xiàn)m作用寬度m1局部荷載0.0020.002.005.00 基坑側(cè)壁重要性系數(shù)為1.00,為二級(jí)基坑

2、采用閉合鋼樁，其型號(hào)是拉森 (厚14.5) 截面面積A=0.0200m2，截面慣性矩I=0.00018200m4，截面彈性模量E=206000.00N/mm2抗隆起、抗傾覆、抗?jié)B流驗(yàn)算結(jié)果 按地基承載力驗(yàn)算抗隆起 基坑外側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)底部至地面之間土層的加權(quán)重度1=18.28(kN/m3) 基坑內(nèi)側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)底部至坑底之間土體的加權(quán)重度2=18.00(kN/m3) 支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌入深度D=9.00(m) 基坑開(kāi)挖深度h=9.00(m) 基坑地表附加荷載q=20.00(kPa) 坑底被動(dòng)區(qū)附加荷載qpa=0.00(kPa) 支護(hù)結(jié)構(gòu)底部滑裂面上地基土的粘聚力c=14.00(kPa) 支護(hù)結(jié)構(gòu)底部滑裂面上地

3、基土的內(nèi)摩擦角=15.00 Nq=3.94 Nc=10.98 計(jì)算的抗隆起安全系數(shù)為Kwz=14.0010.98+(18.009.00+0.00)3.94/18.28(9.00+9.00)+20.00=2.27 達(dá)到規(guī)范規(guī)定安全系數(shù)1.60,合格! 按滑弧穩(wěn)定驗(yàn)算抗隆起 圍護(hù)墻底以上地基土各土層天然重度的加權(quán)平均值=20.85(kN/m3) 圍護(hù)墻在基坑開(kāi)挖面以下的入土深度D=9.00(m) 主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=tg2(45o-20.63o/2)=0.48 滑裂面上地基土的粘聚力加權(quán)平均值c=13.48(kPa) 滑裂面上地基土的內(nèi)摩擦角加權(quán)平均值=0.36(弧度) 基坑開(kāi)挖深度h0=9.00

4、(m) 最下一道支撐距地面的深度h0=8.00(m) 最下一道支撐面與基坑開(kāi)挖面間的水平夾角a1=0.10(弧度) 以最下一道支撐點(diǎn)為圓心的滑裂面圓心角a2=2.94(弧度) 坑外地面荷載q=20.00(kPa) qf=20.858.00+20.00=186.81(kPa) MSL=0.5(20.858.00+20.00)9.002=7566.00(kN.m/m) R3=9.009.00+(2.94-0.10)9.002=311.13(m2) R2=0.59.002186.81+2.94-0.10-0.5sin(22.94)-sin(20.10) -1/320.859.003 sin2(2.9

5、4)cos(2.94)-sin2(0.10)cos(0.10)+2cos(2.94)-cos(0.10) =27830.71(kN.m/m) R1=9.00(20.859.002/2+20.009.00)+0.59.002186.81 2.94-0.10+sin(2.94)cos(2.94)- sin(0.10)cos(0.10)-1/320.859.003cos3(2.94)-cos3(0.10) =38248.08(kN.m/m) MRL=38248.080.48tg(0.36)+27830.71tg(0.36)+311.1313.48 =21396.01(kN.m/m) 計(jì)算的抗隆起安全

6、系數(shù)為: KL=2.83=21396.01/7566.00=2.83 達(dá)到規(guī)范規(guī)定安全系數(shù)1.60,合格! 按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算基坑隆起量： 基坑開(kāi)挖深度H=9.00(m) 地表超載q=20.00(kPa) 支護(hù)結(jié)構(gòu)底部處土的粘聚力c=14.00(kPa) 支護(hù)結(jié)構(gòu)底部處土的內(nèi)摩擦角=15.00() 基坑外側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)底部至地面之間土層的加權(quán)重度1=18.28(kN/m3) 基坑外側(cè)坑底至地面之間土的加權(quán)重度2=18.56(kN/m3) 支護(hù)結(jié)構(gòu)入土深度D=9.00(m) 基坑底最大隆起量=-291.67-31.17+125.00+213.34=15.51(mm) 驗(yàn)算抗傾覆穩(wěn)定 最下一道支撐(若無(wú)支

7、撐,則為樁頂)以下的主動(dòng)土壓力合力為Ea=1209.66(kN/m)，合力標(biāo)高為Elva=-13.72(m) 被動(dòng)土壓力合力為Ep=1566.54(kN/m)，合力標(biāo)高為Elvp=-14.69(m) 最下一道支撐(若無(wú)支撐,則為樁頂)的標(biāo)高為Elvs=-8.00(m) 主動(dòng)土壓力對(duì)最下一道支撐產(chǎn)生的力矩為Moc=Ea(Elvs-Elva)=1209.66(13.72-8.00)=6923.07(kN.m/m) 被動(dòng)土壓力對(duì)最下一道支撐產(chǎn)生的力矩為Mrc=Ep(Elvs-Elvp)=1566.54(14.69-8.00)=10473.19(kN.m/m) 計(jì)算的抗傾覆安全系數(shù)為:1.51 達(dá)到規(guī)

8、范規(guī)定安全系數(shù)1.20,合格! 驗(yàn)算抗?jié)B流穩(wěn)定的公式為： 基坑外水位標(biāo)高為Elvwout=-0.50(m)，基坑內(nèi)水位標(biāo)高為Elvwin=-4.50(m) 基坑內(nèi)外水頭差hw=Elvwout-Elvwin=-0.50-(-4.50)=4.00(m) 坑底標(biāo)高為Elvebot=-9.00(m)，樁墻底標(biāo)高為Elvpbot=-18.00(m)，樁墻寬度為Pw=0.00(m) 水的滲流路徑長(zhǎng)度L =(Elvwin-Elevpbot)+Pw+(Elvwout-Elevpbot ) =-4.50-(-18.00)+0.00+-0.50-(-18.00) =31.00(m) 坑底土的滲流水力坡度i=hw/

9、L=4.00/31.00=0.13 坑底土的浮重度=9.00(kN/m3) （近似取坑底土的天然容重為其飽和容重） 坑底土的臨界水力坡度ic=/w=9.00/10.=0.90 計(jì)算的抗?jié)B流安全系數(shù)k=ic/i=0.90/0.13=6.97 計(jì)算的滲流穩(wěn)定安全系數(shù)為：6.97 達(dá)到規(guī)范規(guī)定安全系數(shù)1.50,合格!內(nèi)力及位移計(jì)算 采用m法計(jì)算 計(jì)算采用位移法有限元，單元最大長(zhǎng)度為0.1m。因?yàn)橛?jì)算中有大量矩陣運(yùn)算，故不提供計(jì)算過(guò)程。 共層支點(diǎn)，支點(diǎn)計(jì)算數(shù)據(jù)如下： 序號(hào) 水平間距(m) 傾角(度) 剛度(kN/m) 預(yù)加力(kN) 共計(jì)算1個(gè)工況,各支點(diǎn)在各個(gè)工況中的支點(diǎn)力如下(單位為kN)： 全部工況下各支點(diǎn)的最大軸力如下(單位為kN)： 各工況的最大內(nèi)力位移如下：工況號(hào)樁頂位移(mm)最大位移(mm)最大正彎矩(kN-m)最大負(fù)彎矩(kN-m)最大正剪力(kN)最大負(fù)剪