深基坑排桩支护设计.docx

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深基坑排桩支护设计

深基坑支护设计1

设计单位：

XXX设计院

设计人：

XXX

设计时间：

2017-06-1719:

23:

01

----------------------------------------------------------------------

[支护方案]

----------------------------------------------------------------------

排桩支护

----------------------------------------------------------------------

[基本信息]

----------------------------------------------------------------------

规范与规程

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

内力计算方法

增量法

支护结构安全等级

二级

支护结构重要性系数γ0

1.00

基坑深度h（m）

7.300

嵌固深度（m）

8.700

桩顶标高（m）

-1.000

桩材料类型

钢板桩

├每延米截面面积A（cm2）

236.00

├每延米惯性矩I（cm4）

39600.00

└每延米抗弯模量W（cm3）

2200.00

└抗弯f（Mpa）

215

有无冠梁

无

防水帷幕

无

放坡级数

1

超载个数

0

支护结构上的水平集中力

0

----------------------------------------------------------------------

[放坡信息]

----------------------------------------------------------------------

坡号

台宽（m）

坡高（m）

坡度系数

1

1.000

1.000

1.000

----------------------------------------------------------------------

[附加水平力信息]

----------------------------------------------------------------------

水平力

作用类型

水平力值

作用深度

是否参与

是否参与

序号

（kN）

（m）

倾覆稳定

整体稳定

----------------------------------------------------------------------

[土层信息]

----------------------------------------------------------------------

土层数

6

坑内加固土

否

内侧降水最终深度（m）

8.800

外侧水位深度（m）

0.000

内侧水位是否随开挖过程变化

是

内侧水位距开挖面距离（m）

0.000

弹性计算方法按土层指定

√

弹性法计算方法

---

内力计算时坑外土压力计算方法

主动

----------------------------------------------------------------------

[土层参数]

----------------------------------------------------------------------

层号

土类名称

层厚

重度

浮重度

黏聚力

内摩擦角

与锚固体摩

（m）

（kN/m3）

（kN/m3）

（kPa）

（度）

擦阻力（kPa）

1

素填土

0.82

10.1

10.1

6.00

10.00

60.0

2

粘质粉土

1.23

18.7

18.7

6.00

30.50

60.0

3

砂质粉土

1.13

18.8

18.8

5.00

31.00

60.0

4

粘土

1.42

17.3

17.3

12.00

12.50

60.0

5

粉质粘土

12.29

17.9

17.9

14.00

18.50

60.0

6

粉质粘土

4.18

19.5

19.5

---

---

60.0

层号

黏聚力

内摩擦角

水土

计算方法

m,c,K值

不排水抗剪

水下（kPa）

水下（度）

强度（kPa）

1

26.00

10.00

合算

m法

4.68

---

2

9.00

9.00

分算

m法

18.48

---

3

20.00

20.00

合算

m法

7.50

---

4

15.00

15.00

分算

m法

10.00

---

5

19.00

19.00

分算

m法

10.00

---

6

13.00

13.00

合算

m法

10.00

---

----------------------------------------------------------------------

[支锚信息]

----------------------------------------------------------------------

支锚道数

1

支锚

支锚类型

水平间距

竖向间距

入射角

总长

锚固段

道号

（m）

（m）

（°）

（m）

长度（m）

1

内撑

0.000

4.000

---

---

---

支锚

预加力

支锚刚度

锚固体

工况

锚固力

材料抗力

材料抗力

道号

（kN）

（MN/m）

直径（mm）

号

调整系数

（kN）

调整系数

1

0.00

30.00

---

2～

---

100.00

1.00

----------------------------------------------------------------------

[土压力模型及系数调整]

----------------------------------------------------------------------

弹性法土压力模型:

经典法土压力模型:

层号

土类

水土

水压力

外侧土压力

外侧土压力

内侧土压力

内侧土压力

名称

调整系数

调整系数1

调整系数2

调整系数

最大值（kPa）

1

素填土

合算

---

1.000

1.000

1.000

10000.000

2

粘性土

分算

1.000

1.000

1.000

1.000

10000.000

3

粉土

合算

---

1.000

1.000

1.000

10000.000

4

红粘土

分算

1.000

1.000

1.000

1.000

10000.000

5

粉土

分算

1.000

1.000

1.000

1.000

10000.000

6

红粘土

合算

---

1.000

1.000

1.000

10000.000

----------------------------------------------------------------------

[工况信息]

----------------------------------------------------------------------

工况

工况

深度

支锚

号

类型

（m）

道号

1

开挖

4.500

---

2

加撑

---

1.内撑

3

开挖

7.300

---

----------------------------------------------------------------------

[设计参数]

----------------------------------------------------------------------

整体稳定计算方法

瑞典条分法

稳定计算采用应力状态

有效应力法

稳定计算是否考虑内支撑

√

稳定计算合算地层考虑孔隙水压力

√

条分法中的土条宽度（m）

0.40

刚度折减系数K

0.850

考虑圆弧滑动模式的抗隆起稳定

ㄨ

对支护底取矩倾覆稳定

√

以最下道支锚为轴心的倾覆稳定

√

----------------------------------------------------------------------

[设计结果]

----------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------

[结构计算]

----------------------------------------------------------------------

各工况：

内力位移包络图：

地表沉降图：

----------------------------------------------------------------------

[截面计算]

----------------------------------------------------------------------

[截面参数]

弯矩折减系数

0.85

剪力折减系数

1.00

荷载分项系数

1.25

[内力取值]

段

内力类型

弹性法

经典法

内力

内力

号

计算值

计算值

设计值

实用值

基坑内侧最大弯矩（kN.m）

157.49

341.74

363.10

363.10

1

基坑外侧最大弯矩（kN.m）

240.29

359.69

382.17

382.17

最大剪力（kN）

179.78

248.46

310.57

310.57

[截面验算]

基坑内侧抗弯验算（不考虑轴力）

σnei=Mn/Wx

=363.099/（2200.000*10-6）

=165.045（MPa）

基坑外侧抗弯验算（不考虑轴力）

σwai=Mw/Wx

=382.168/（2200.000*10-6）

=173.713（MPa）

式中:

σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力（Mpa）;

σnei———基坑内侧最大弯矩处的正应力（Mpa）;

Mw———基坑外侧最大弯矩设计值（kN.m）;

Mn———基坑内侧最大弯矩设计值（kN.m）;

Wx———钢材对x轴的净截面模量（m3）;

f———钢材的抗弯强度设计值（Mpa）;

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[整体稳定验算]

----------------------------------------------------------------------

计算方法：

瑞典条分法

应力状态：

有效应力法

条分法中的土条宽度:

0.40m

滑裂面数据

圆弧半径（m）R=26.538

圆心坐标X（m）X=1.041

圆心坐标Y（m）Y=17.830

整体稳定安全系数Ks=100.000>1.30,满足规范要求。

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[抗倾覆稳定性验算]

----------------------------------------------------------------------

抗倾覆（对支护底取矩）稳定性验算:

Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力

决定;对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。

Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。

工况1：

序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）

1内撑0.000---

Kov=1.466>=1.200,满足规范要求。

工况2：

序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）

1内撑10000000.000---

Kov=11766.728>=1.200,满足规范要求。

工况3：

序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）

1内撑10000000.000---

Kov=11765.882>=1.200,满足规范要求。

----------------------------------------------

安全系数最小的工况号：

工况1。

最小安全Kov=1.466>=1.200,满足规范要求。

抗倾覆（踢脚破坏）稳定性验算:

绕最下道支撑或锚拉点的抗倾覆稳定性验算,

多支点参考《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》附录V

单支点参考《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20124.2.2节

∑MEp——被动区抗倾覆作用力矩总和（kN.m/m）;

∑MEa——主动区倾覆作用力矩总和（kN.m/m）;

Kt——带支撑桩、墙式支护抗倾覆稳定安全系数，取Kt≥1.200。

工况1：

此工况不进行抗倾覆稳定性验算!

工况2：

Kt=1.924>=1.200,满足规范要求。

工况3：

Kt=1.231>=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Kt=1.231>=1.200,满足规范要求。

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[抗隆起验算]

----------------------------------------------------------------------

1）从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下：

支护底部，验算抗隆起：

Ks=（26.176×8.700×5.798+19.000×13.934）/（27.967×（6.300+8.700）+20.566）=3.602

Ks=3.602≥1.600，抗隆起稳定性满足。

深度16.890处，验算抗隆起：

Ks=（26.336×9.590×3.264+13.000×9.807）/（27.963×（6.300+9.590）+20.566）=2.048

Ks=2.048≥1.600，抗隆起稳定性满足。

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[流土稳定性验算]

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其中:

K———流土稳定性计算安全系数；

Kf———流土稳定性安全系数；安全等级为一、二、三级的基坑支护，流土稳定性

安全系数分别取值1.60、1.50、1.40；

ld———截水帷幕在基坑底面以下的长度（m）；

D1———潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离（m）；

γ'———土的浮重度（kN/m3）；

Δh———基坑内外的水头差（m）；

γw———地下水重度（kN/m3）；

K=（2.00*8.70+0.80*7.30）*17.90/8.80*10.00

K=4.727>=1.50,满足规范要求。

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[嵌固深度构造验算]

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根据公式:

嵌固构造深度=嵌固构造深度系数×基坑深度

=0.300×7.300=2.190m

嵌固深度采用值8.700m>=2.190m,满足构造要求。

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[嵌固段基坑内侧土反力验算]

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工况1：

Ps=2072.104≤Ep=3597.501，土反力满足要求。

工况2：

Ps=2072.104≤Ep=3597.501，土反力满足要求。

工况3：

Ps=1823.284≤Ep=2031.844，土反力满足要求。

式中：

Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力（kN）；

Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力（kN）。