深基坑围护结构课程设计指导书(DOC)
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完整版深基坑与边坡支护工程课程设计目录第一章原始资料第二章支护方案比选第三章围护结构内力计算第四章基坑稳定性验算第五章基坑施工方案设计第六章施工图绘制参考文献第一章原始资料1.1工程概况某建筑物的场地条件如图2所示,基坑左侧距离道路边缘距离为8.5m,基坑长度69.0m,基坑宽度为23.0m,距基坑右侧4.6m处有两栋6层工商局宿舍。
图2 基坑平面图1.2岩土层分布特征根据地质勘察资料,在A-B-C-D段主要分布的土层如下:(1)杂填土(Q m1):褐灰至褐红色,以粘性土为主,含大量砖块及碎石生活垃圾,人工填积,结构松散,不含地下水,湿。
埋深1.00~1.11m,层厚1.20~4.00m,层底标高66.70~66.80m。
(2)素填土2(Q m1):褐红色,以粘性土为主,含少量砖块及碎石。
人工新近填积,未完成自重固结,结构松散,不含地下水,湿。
埋深0.00~1.10m,层厚1.20~4.00m,层底标高63.10~66.70m。
(3)淤泥质杂填土3(Q a1):褐灰至灰黑色,含大量碎石及生活垃圾腐烂物,具臭味,含地下水,软塑状,易变形,很湿。
埋深1.80~4.00m,层厚0.70~2.90m,层底标高63.10~64.10m。
(4)粉质粘土4(Q a1):褐黄至褐红色,含少量灰白色团状高岭土及铁锰氧化物,裂隙发育,摇震无反应。
土状光泽,干强度一般,顶部受水浸泡严重。
硬塑,中密,稍湿。
埋深0.00~4.70m,层厚2.10~6.70m,层底标高60.30~62.00m。
(5)圆砾5(Q a1):黄至黄褐色,以石英硅质岩碎屑为主。
含少量砂粒及粘性土,胶结一般。
粗颗粒呈圆状,中风化。
粒径Ø>20mm 占35%,5~20mm占25%,粘性土占5%,富含地下水,中密饱和。
埋深5.00~7.60m,层厚4.50~5.30m,层底标高55.80~56.70m。
(6)粘土6(Q a1):紫红色,由下伏基岩风化残积而成,含少量斑状灰白色高岭土及石英粉砂、云母碎屑,裂隙发育,土状光泽,摇震无反应。
深基坑作业指导书一、背景介绍深基坑作业是指在建筑工程中挖掘较深的基坑,为地下结构施工提供必要的空间。
深基坑作业需要严格遵循相关的安全规范和作业流程,以确保工作人员的安全和施工质量。
本指导书旨在提供深基坑作业的标准格式文本,详细描述作业流程、安全要求和质量控制措施。
二、作业流程1. 前期准备a. 确定基坑位置和尺寸,制定详细的设计方案。
b. 完成相关的土质勘察和地质勘察,评估地下水位和地下水质。
c. 制定安全预案和应急预案,明确责任分工和应急措施。
2. 基坑开挖a. 施工前,对施工现场进行清理,确保无障碍物。
b. 使用适当的挖掘机械进行开挖,根据设计要求控制开挖深度和坡度。
c. 开挖过程中,及时清理坑底的泥浆和杂物,确保施工质量。
3. 支护结构施工a. 根据设计方案,选择合适的支护结构材料和方法。
b. 安装支护结构时,注意施工顺序和操作规范,确保支护结构的稳定性和密实性。
c. 检查支护结构的安装质量,确保符合设计要求。
4. 地下结构施工a. 在基坑内进行地下结构的施工,包括地下管道、地下室等。
b. 施工过程中,根据设计要求进行浇筑、固化和养护等工作。
c. 检查地下结构的施工质量,确保符合设计要求。
5. 基坑回填和整平a. 完成地下结构施工后,进行基坑的回填和整平工作。
b. 使用合适的填充材料,按照设计要求进行回填,确保地面平整度和稳定性。
c. 检查回填和整平工作的质量,确保符合设计要求。
三、安全要求1. 施工现场应设置明显的安全警示标志,确保工作人员和周围人员的安全。
2. 工作人员应穿戴符合要求的安全防护装备,包括安全帽、安全鞋、防护眼镜等。
3. 严禁在基坑边缘和支护结构上行走,防止坍塌和跌落事故的发生。
4. 施工现场应配备适量的消防器材,并定期进行检查和维护。
5. 定期组织安全培训和演练,提高工作人员的安全意识和应急能力。
四、质量控制措施1. 施工前,对相关材料进行质量检查,确保符合设计要求和国家标准。
深基坑围护结构现阶段,我国对深基坑围护结构的怎么规定?基本概况如何?以下是为建筑人士梳理深基坑内容,具体内容如下:中国下面通过相关内容的梳理,整理深基坑标准相关规定内容,主要的内容如下:深基坑的定义:建设部建质200987号文关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》规定:一般深基坑是指开挖深度超过5米或地下室三层以上,或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。
中国下面通过相关内容的梳理,一般深基坑围护结构内容如下:基坑围护结构体系1.基坑围护结构体系包括板墙、围檩及其他附属构件。
板墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力,并将此压力传递到支撑,是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。
2.地铁基坑所采用的围护结构形式很多,其施工方法、工艺和所用的施工机械也各异;因此,应根据基坑深度、工程地质和水文地质条件、地面环境条件等,特别要考虑到城市施工特点,经技术经济综合比较后确定。
深基坑围护结构类型在我国应用较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙、组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井等。
其中工字钢桩围护结构的类型包括:作为基坑围护结构主体的工字钢,一般采用i50号、i55号和I 60号大型工字钢。
基坑开挖前,在地面用冲击式打桩机沿基坑设计边线打入地下,桩间距一般为1.0~1.2m。
若地层为饱和淤泥等松软地层也可采用静力压桩机和振动打桩机进行沉桩。
基坑开挖时,随挖土方随在桩间插入50mm厚的水平木板,以挡住桩间土体。
基坑开挖至一定深度后,若悬臂工字钢的刚度和强度都够大,就需要设置腰梁和横撑或锚杆,腰梁多采用大型槽钢、工字钢制成,横撑则可采用钢管或组合钢梁。
工字钢桩围护结构适用于黏性土、砂性土和粒径不大于l00mm 的砂卵石地层;当地下水位较高时,必须配合人工降水措施。
打桩时,施工噪声一般都在l00dB以上,大大超过环境保护法规定的限值。
因此,这种围护结构一般宜用于郊区距居民点较远的基坑施工中。
基坑支护课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握基坑支护的基本原理、设计方法和施工技术,能够运用所学知识分析和解决实际工程问题。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生需要掌握基坑支护的基本概念、类型、设计原则和施工工艺。
2.技能目标:学生能够运用所学知识进行基坑支护的设计和计算,并能分析评价基坑支护方案的可行性。
3.情感态度价值观目标:培养学生对工程安全的重视,使其能够遵循工程伦理和职业道德,对基坑支护工程负责。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.基坑支护的基本概念和类型:包括基坑的定义、支护结构的分类及其特点。
2.基坑支护的设计原则:包括安全性、经济性、施工可行性等方面的考虑。
3.基坑支护的施工技术:包括施工准备、施工方法、施工质量控制等方面的内容。
4.基坑支护工程案例分析:通过实际案例,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题的分析和解决。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握基坑支护的基本原理和设计方法。
2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题的解决。
3.实验法:通过实验,使学生能够直观地了解基坑支护的施工过程和技术要求。
4.讨论法:通过小组讨论,培养学生的团队合作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,增强课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备:准备相应的实验设备,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面、客观地评价学生的学习成果。
具体评估方式如下:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和课堂表现。
深基坑围护结构课程设计指导书一、题目深基坑围护结构课程设计二、设计内容及要求:1.设计目的了解深基坑围护结构的构成和原理,掌握常用的围护结构形式及其作用,熟悉设计、施工和监理的相关规定和技术要求。
2.设计内容(1)设计深基坑的开挖顺序和选用的围护结构形式,防止底部土层扰动,保证基坑是否安全。
(2)根据基坑周围的地形、建筑物高度以及地下水位等因素,选用合适的围护结构形式,并进行相关的计算。
(3)根据设计要求,确定围护结构的材料和规格,制定施工方案。
(4)进行设计计算,包括围护结构的稳定性、变形及内力等方面的计算。
(5)编制施工图纸,包括围护结构各部位细节图、标注及尺寸等。
3.设计要求(1)设计和计算的内容应准确、完整,符合相关规范和标准。
(2)图纸和文字说明应明确、简洁、规范,起到明示设计意图、施工方法和操作要求的作用。
(3)设计应综合考虑各种因素,如地质条件、项目要求等,确保设计的可行性和安全性。
三、实验器材计算机、设计软件、绘图仪器等。
四、实验步骤1.确定基坑深度、形状及选用的围护结构形式。
2.确定基坑周围的地形、建筑物高度以及地下水位等因素,并按相关规定进行综合分析。
3.计算围护结构的稳定性、变形及内力等,包括荷载分析和受力计算等。
4.确定围护结构的材料和规格,并结合实际情况进行使用。
5.编制施工图纸,包括围护结构各部位细节图、标注及尺寸等。
6.制定施工方案,进行施工和监理工作。
五、实验注意事项1.要认真阅读相关规范和标准,并结合实际情况进行设计。
2.计算和设计内容要准确、完整,涉及安全的部分要特别注意。
3.图纸和文字说明要规范、明确、简洁。
4.实验前要检查相关器材和软件是否正常,避免因故障而耽误实验。
5.施工和监理工作要按照相关规定和技术要求进行。
深基坑开挖与支护施工作业指导书一、工程概况大寨到大关明挖区间YDK9+814。
7~YDK10+000,长185。
3m;大关站YDK11+196.87~11+415,长218.13;YDKYDK12+265~YDK12+477.722段明挖区间,长212.722m;贵阳北站自建部分YDK12+182。
587~12+524.587,长42m。
二、施工准备1、施工准备(1)、勘查现场,了解现场地形、地貌、水文、地质、地下埋设物、地上障碍物、邻近建筑以及水电供应,运输道路情况,作为计算土方工程量,选择施工方案排水的依据。
(2)、将施工区域内的障碍物,如高压线、地上和地下管线、电缆、坟墓、树木、沟渠及房屋、基础等进行拆除,清理.(3)、按照设计和施工要求,做好施工区域内的“三通一平"工作.对不宜留作填土的软弱土层、垃圾、草皮等,应全部挖除。
(4)、做好测量放线工作。
在不受基础施工影响的范围。
设置测量控制网,包括轴线和水准点。
灰线、标高、轴线应进行复核检查验收后,方可破土施工.(5)、基坑施工所需的临时设施,如水电源,道路、排水和暂设设施等,应按施工平面布置图设置就绪。
2、作业条件(1)土方开挖前,应根据施工方案的要求,将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕。
平整好开挖基坑(槽)开挖线四周1.2---1。
4米处的场地,边开挖边做好安全防护栏,确保开挖安全工作.(2)严格按照现场测量人员放样的基坑开挖边线来挖,并做好基坑开挖桩的保护工作。
(3)夜间施工时,应有足够的照明设施;在危险地段应设置明显标志,并要合理安排开挖顺序,防止错挖或超挖。
(4)当开挖基坑出现地下水时,应根据当地工程地质资料,采取一定的措施降低地下水位,一般要降至开挖面以下0。
5米,然后才能开挖。
(5)基坑应在距基底面标高上0.3m时应停止开挖,进行基坑验收,并采用人工挖除剩余土方,避免基底长时间暴露.挖至设计标高后应即时检验基底暴露面,是否符合设计及有关规范,规定的要求,然后平整基坑,疏干坑内积水,并及时施作砼垫层在机械施工无法作业的部位和修整边坡坡度、清理槽底等,均应配备人工进行。
基坑围护课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握基坑围护的基本概念、原理和设计方法。
具体来说,知识目标包括了解基坑围护的定义、分类和应用场景;掌握基坑围护的设计原则和方法;理解基坑围护的结构设计和施工技术。
技能目标包括能够运用基坑围护的基本原理解决实际问题;能够独立完成基坑围护的设计计算;具备基坑围护施工的基本技能。
情感态度价值观目标包括培养学生的工程责任感,提高他们对工程安全性和环境保护的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括基坑围护的基本概念、原理和设计方法。
具体包括以下几个方面:1. 基坑围护的定义、分类和应用场景;2. 基坑围护的设计原则和方法;3. 基坑围护的结构设计和施工技术;4. 基坑围护的施工管理和质量控制。
三、教学方法为了实现教学目标,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、案例分析法、实验法和讨论法。
通过讲授法,学生可以系统地掌握基坑围护的基本概念和原理;通过案例分析法,学生可以深入了解基坑围护的设计和施工技术;通过实验法,学生可以亲手操作,提高他们的实践能力;通过讨论法,学生可以积极参与,培养他们的团队合作意识和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施,我们将选择和准备适当的教学资源。
教材方面,我们将使用《基坑围护设计与施工》一书,该书详细介绍了基坑围护的基本原理和设计方法。
参考书方面,我们将推荐学生阅读《基坑围护技术规范》等相关书籍。
多媒体资料方面,我们将准备一些相关的图片、视频和动画,以丰富学生的学习体验。
实验设备方面,我们将准备一些实际工程中的基坑围护结构和施工设备,供学生进行实地观察和操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试和平时成绩。
平时表现主要考察学生的出勤、课堂参与度和团队合作表现。
作业分为课后作业和实验报告,用于评估学生对课堂知识的掌握和应用能力。
考试包括期中考试和期末考试,采用闭卷考试形式,主要考察学生对基坑围护基本概念、原理和设计方法的掌握。
基坑支护工程设计说明书(1)工程概况珍珠泉大厦位于济南市珍珠泉南侧,主楼为14层,高度为46m;裙楼为6层,均采用框架结构,建筑面积360002m。
主楼地下2层,裙楼地下1层,筏板基础。
基坑最大开挖深度为9m。
该工程南侧距泉城路12m,西侧紧邻某5层住宅楼,基坑距建筑物外墙最远处为19m,最近处为14m;距建筑物外侧围墙最远处为12m,且该住宅楼北侧有一平房距基坑仅为8m(图1)。
基坑开挖深度为9m。
图1.1 基坑平面布置图(2)周边环境状况说明南侧距泉城路12m,西侧紧邻某5层住宅楼,基坑距建筑物外墙最远处为19m,最近处为14m;距建筑物外侧围墙最远处为12m,且该住宅楼北侧有一平房距基坑仅为8m,基坑安全等级按二级考虑,基坑周围地表均布荷载按25kPa考虑。
(3)设计依据说明(1)《珍珠泉大厦岩土工程勘察报告》(2)《珍珠泉大厦施工图设计》(3)《济南市珍珠泉地区建筑深基坑支护技术规范》(4)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)(5)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2012)(6)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)(7)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2012)(8)《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)(4)工程地质及水文地质条件分析1 工程地质该场地地层自上而下依次为:①杂填土:成分为粉质粘土、灰渣及碎砖、瓦片等,结构松散;②淤泥质粉质粘土:灰黑色,软塑~流塑,饱和;③粘土:棕红~褐色,可塑~硬塑,含少量姜石;④残积土:灰绿色,可塑~硬塑,中密,很湿,为闪长岩风化。
2 土层物理性质指标表1.1 土层主要物理力学指标3 地下水地下水位高:地下水位距天然地坪仅为 1. 4m,且基坑要经过整个雨季后才能回填。
(5)设计思路及方案比选说明基坑围护结构型式有很多种,其适用范围也各不相同,根据上述设计原则,结合本基坑工程实际情况有以下几种可以采取的支护型式:(1)悬臂式围护结构悬臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构安全。
基坑围护课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解基坑围护的基本概念、原理及重要作用;2. 掌握基坑围护结构类型及各自的适用条件;3. 了解基坑围护施工过程中的关键技术及质量控制要点;4. 掌握基坑围护工程中常见的问题及解决措施。
技能目标:1. 能够分析不同地质条件下基坑围护的合理选型;2. 能够运用所学知识进行基坑围护结构的设计及计算;3. 能够针对具体工程案例提出合理的施工方案及质量控制措施;4. 能够运用现代信息技术手段,对基坑围护工程进行监测与分析。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对土木工程专业的热爱和责任感;2. 增强学生的团队合作意识,培养在工程实践中的沟通协调能力;3. 培养学生严谨的科学态度和工程质量意识,提高学生的职业道德素养;4. 引导学生关注我国土木工程领域的发展趋势,激发学生的创新精神和实践能力。
本课程针对高年级土木工程专业学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标,旨在使学生通过本章节的学习,掌握基坑围护工程的基本知识与技能,培养解决实际工程问题的能力,同时提升学生的职业素养和价值观。
为实现课程目标,教学过程中将注重理论与实践相结合,以案例教学、小组讨论等多种形式,引导学生主动参与,提高教学效果。
通过课程学习,为学生未来从事土木工程领域工作奠定坚实基础。
二、教学内容1. 基坑围护基本概念与作用- 基坑工程的定义及分类- 基坑围护的重要性- 基坑围护工程的安全要求2. 基坑围护结构类型及选型- 支护结构分类及特点- 支护结构的适用条件- 支护结构选型的基本原则3. 基坑围护设计及计算- 支护结构设计原理- 设计计算方法及步骤- 参数选取与工程实例分析4. 基坑围护施工技术及质量控制- 施工工艺流程- 施工关键技术及措施- 质量控制要点及验收标准5. 基坑围护工程问题及解决措施- 常见问题分析- 预防及处理措施- 工程案例解析6. 基坑围护监测技术- 监测项目及方法- 监测数据分析及应用- 监测技术在工程中的应用案例本章节教学内容依据课程目标,按照科学性和系统性原则,结合教材内容进行组织。
深基坑与边坡支护工程课程设计指导书武夷学院土木工程教研室2014年9月地铁深基坑围护结构设计1 工程概况本车站座落于奥林匹克公园内下沉广场中心,其站厅为下沉广场中心的一部分,因而形成站厅层处于下沉广场,而站台层处于地下的半地下双层岛式站台车站,站厅层宽度大于站台层。
形成了上宽下窄的结构形式。
车站南北两端为地下商业露天疏散广场。
本地铁车站主体结构较大,车站南北总长为380.430m,车站中心里程为K2+937.000,车站中心线处轨顶绝对高程为30.646m。
车站主体结构主要包括两部分:车站站台中心区及其附属设施部分和车站北端的北广场及大屯路地下公交车站部分。
车站主体南半部分(即站台中心区)南北长203.200m,东西宽56.700m;车站主体北半部分(即车站北广场和大屯路地下公交车站)南北长177.230m,东西宽44.700m。
除局部设置风道处为地下四层(结构基础底板埋深约为19.50m)外,其余大部分结构均为地下三层(结构基础底板埋深约为15.50m)。
车站站台层标准段为单层三跨箱形框架结构,其两端为单层多跨箱形框架结构。
本车站两端设敞口通道,南端设长110.50m,宽38.9m的坡道,从地面进入站厅层;北端设宽23.5m的台阶、扶梯和地下公交通道,连接地面和大屯路地下公交车站。
在车站南侧站厅内东西两侧各设有一个直通地面的出入口。
另外,在车站穿越大屯路的位置分别在其四周各布置一个出入口。
2 围护结构比较选型2.1 常见的围护结构形式(1)排桩+水平钢支撑优点:施工过程中振动小、噪音小,刚度较大,能够就地施工,施工效率高,对周围环境影响小;而且因为钢支撑可以回收利用,它也比较经济,。
缺点:这种支护结构形式整体刚度较差,不能同时作为主体结构。
适用范围:适用于地层较差的地区,如软土地区、黄土地区。
(2)SMW工法(劲性水泥土搅拌连续墙)优点:占用场地少;施工速度快;对环境污染小,无废弃泥浆;施工方法简单,施工过程中对周围建筑物及地下管线影响小;耗用水泥钢材少,造价低;同时兼有防渗和挡土两种功能。
缺点:结构刚度小,容易发生较大变形。
适用范围:此方法的适用与基坑深度和施工机械有关,国内一般只适用基坑开挖6~10m 。
(3)钻孔咬合桩优点:可参与永久结构受力,兼有挡土与防渗两种功能,施工时对周围环境影响很小,工期较短。
缺点:施工速度较慢,基坑开挖深度较大时造价往往很高,随着桩长而提高, 适用范围:适用范围广,基本上适用于各类土层,尤其对15m 以下的基坑来说,这种方法很好。
(4)地下连续墙优点:墙段刚度大,整体性好,因而结构和地基变形都较小即可用于超深围护结构,也可用于主体结构,可以减少支护;可进行逆筑法施工,有利于加快施工进度,缩短工期,降低造价;防渗性能能好。
缺点:施工对周边影响较大,造价随地层复杂程度的增加而提高。
适用范围:适用各类土层,尤其是对地下水丰富以及软土地区最为适用。
2.2 确定围护形式本车站所处北京地区,基坑开挖19.5m,综合考虑4.2.1中所提到的四种围护形式的优缺点、适用范围以及本工程的施工设要求,且结合北京地区以往工程经验,选用排桩+水平钢支撑的围护形式,其中排桩为钻孔灌注桩。
3 围护结构设计本车站基坑开挖深度19.5m ,平均地下水位5.0m 。
支护方式采用排桩加内支撑,由于存在地裂缝,在排桩之间设置直径为800mm 的旋喷桩桩形成止水帷幕,其中排桩为钻孔灌注桩,桩径1200mm,间距1500mm ;综合几个断面的土层性质分析,结果发现纵向断面1的土层比较复杂,因此,就以该断面的土层信息为计算依据,见表3-1。
(注明:为安全考虑,取C,ϕ为原始参数的0.7倍。
超载m kPa q 30=)表3-1 计算断面土层的物理性质土层名称 重度r )(3m kN浮重度⋅r )(3m kN层厚H(m)c (KPa) )( ϕ1 杂填土 18.0 -- 2.1 7 10.52 饱和黄土 19.0 19.2 3.0 16.1 11.23 新黄土 19.7 19.8 5.9 17.5 12.34 古土壤 19.7 19.8 1.5 23.1 13 5 粉质粘土 20.1 20.2 9.6 33.6 15.1 6 粉土 20.6 10.6 3.6 0 17.5 7砂土20.810.86.5213.1 内力计算土压力及内力计算 (1)计算各土层侧压力系数主动侧压力系数)245(tan 2ϕ-= a K ; )245tan(ϕ-= a K被动土压力系数)245(tan 2ϕ+= p K ;)245tan(ϕ+= p K 根据以上两个公式可以得到:1a K =0.692 1a K =0.832 1P K =1.446 1p K =1.202 2a K =0.709 2a K =0.842 2P K =1.410 2p K =1.299 3a K =0.649 3a K =0.805 3P K =1.541 3p K =1.242 4a K =0.633 4a K =0.795 4P K =1.580 4p K =1.257 5a K =0.587 5a K =0.766 5P K =1.705 5p K =1.3066a K =0.538 6a K =0.733 6P K =1.860 6p K =1.364 7a K =0.472 7a K =0.687 7P K =2.117 7p K =1.455 (2)工况设计①工况1:挖土5.5m,并支冠梁层内支撑(0.5m 处)kPa K c qK e a a 71.7932.072692.03021110=⨯⨯-⨯=-=kPaK c K z r q e a a 27.35832.072692.0)1.21830(2)(111111.2=⨯⨯-⨯⨯+=-+=kPaK C K z r q e a a 75.32842.01.92709.0)1.21830(2-)(222111.2=⨯⨯-⨯⨯+=+='kPaK c K z r z r q e a a 78.66842.01.92709.0)3161.21830(2)(22222111.5=⨯⨯-⨯⨯+⨯+=-++=kPaK C K z r z r q e a a 98.46805.05.172649.0)3161.21830(2)(33322111.5=⨯⨯-⨯⨯+⨯+=-++='kPa K c K z r z r z r q e a a 09.50805.05.172649.0)84.07.193161.21830(2)(3333322115.5=⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯+=-+++= 减去被动土压力后kPaK c e e p 62.6242.15.17209.502335.55.5=⨯⨯-=-='设开挖面以下距离1d 处,土压力为零(见图4-1)。
则有 3135.5333132a p p K d r e K c K d r +=+m K K r K c e d a p p 38.0)649.0541.1(7.1962.6)(2333335.51=-⨯=--=2113.451.2)27.3571.7(5.0m kN E =⨯+⨯=图3-1 工况1土压力零点计算图m y 83.01=223.1493)78.6675.32(5.0m kN E =⨯+⨯= m y 33.12=2341.194.0)09.5098.46(5.0m kN E =⨯+⨯= m y 20.03=2321184.213m kN E E E E a =++=注明:为了后面计算简化,1y 、2y 、3y 为土压力计算图中各个梯形的形心纵坐标,1a E 、2a E 、3a E 是各梯形面积,下面类似,不再说明。
mkN M a ⋅=⨯⨯⨯⨯++⨯+++⨯+++⨯=65.5343238.038.062.65.0)38.02.0(41.19)38.04.033.1(3.149)38.04.383.0(13.451∴m kN d M T a /38.9938.0565.5345111=+=+=求最大弯矩作用点(假设剪力为零点在第二土层中 9.20≤≤x )有753278.66311。
-=x e x1134.11x e x =又 水平合力为零即111115.075.32T x e x E x =⋅++ 由上面两个方程式解得1x =1.35m ∴假设成立 31.151=x e kPa最大弯矩mkN M a ⋅=+⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯++⨯=29.160)35.16.1(38.9935.15.031.155.035.135.175.32)35.183.0(13.451max②工况2:挖土深度10.5m,并支第一道支撑(5.5m 处)kPaK c K z r z r z r q e a a 02.116805.05.172649.0)4.57.193161.21830(2)(3333322115.10=⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯+=-+++=减去被动土压力后KPaK C e e p 55.72242.15.17202.11623310510=⨯⨯-=-='。
设开挖面以下距离2d 处,土压力为零(见图3-2)3235.5333232a p p K d r e K c K d r '+=+'m K K r K c e d a p p 24.4)649.0541.1(2.1955.72)(233333102=-⨯=-'-=24/5.4075)02.11698.46(5.0m kN E =⨯+⨯=图3-2 工况2土压力零点计算图m y 15.24= 2412/34.621m kN E E E a a =+=mm kN M a /64.54673224.455.725.0)24.415.2(5.407)24.452.0(41.19)24.44.533.1(30.149)24.44.5383.0(13.4522⋅=⨯⨯⨯++⨯+++⨯+++⨯++++⨯= ∴m kN d d T M T a /58.43824.45)24.410(38.9964.54675)5.05.10(22122=++⨯-=++--=求最大弯矩作用点(假设50≤≤x )09.5002.116522-=x e x2219.13x e x =又 水平合力为零即2122215.009.50T T x e x E x a +=⋅++由上式方程可得到m x 18.42= (假设成立) kPa e x 13.552=最大弯矩为:mm kN M a ⋅=⨯-⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯++⨯+++⨯+++⨯=51.80018.458.43818.938.993118.413.555.05.018.409.50)18.42.0(41.19)18.448.033.1(3.149)18.44.383.0(13.45222max③工况3:挖土深度15.5m ,并支第二道支撑(10.5m 处)kPaK c K z r z r z r q e a a 80.122805.05.172649.0)9.58.193161.82.11830(2)(33333221111=⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯+=-'+++= kPaK c K z r z r z r q e a a 52.110795.01.232633.0)9.58.193161.21830(2)(44433221111=⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯+=-'+++='kPaK c K z r z r z r z r q e a a 32.129795.01.232633.0)5.18.199.58.193161.21830(2)(444443322115.12=⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯+⨯+=-'+'+++= kPaK c K z r z r z r z r q e a a 51.102766.06.332587.0)5.18.199.58.193161.21830(2)(555443322115.12=⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯+⨯+=-'+'+++=' 减去被动土压力后kPaK c e e p 32.50306.16.33208.1382555.155.15=⨯⨯-=-=' 设基坑开挖面以下距离3d 处,土压力为零(见图3-3)5355.15555352a p p K d r e K c K d r '+=+'m K K r K c e d a p p 23.2)587.0705.1(2.2032.50)(2555555.153=-⨯=-'-'=∴ 假设成立。