深基坑支护毕业设计计算书

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基坑工程计算书(复核\15米)1.内力计算主动土压力系数:Ka=tan 2(45°-ϕi/2) 被动土压力系数:Kp=tan 2(45°+ϕi/2)计算时,不考虑支护桩体与土体的摩擦作用,且不对主、被动土压力系数进行调整,仅作为安全储备处理。

计算所得土压力系数表如表2-1所示:表1-1主动土压力计算:由于分层土体前三层性能相差不大,ϕ、C 值取各层土的,按其厚度加权平均。

1) 现分三层土○1、○2、○3计算 ○1号土层为原土层1、2、3层土;1 1.30.8 1.711.511 1.511.60.8 1.7 1.5ϕ⨯+⨯+⨯==++ 130.88 1.711 1.58.13()0.8 1.7 1.5c kPa ⨯+⨯+⨯==++ ○2土层为原4号层土019.1ϕ=,241.3()c kPa =○3土层为原5号层土028ϕ=,25()c kPa =02111.6tan (45)0.6652ka =-= 020219.1tan (45)0.5072ka =-=02328tan (45)0.3612ka =-= 020111.6tan (45) 1.502kp =+=02219.1tan (45) 1.972kp =+= 020328tan (45) 2.782kp =+=○1号土层顶部1200.66528.130.04()a k e kPa =⨯-⨯=○1号土层底部()11180.8 1.7 1.520247.92()a d e ka c kPa =⨯+++-=⎡⎤⎣⎦○2土层顶部()22180.8 1.7 1.520212.17()a e ka c kPa =⨯+++-=-⎡⎤⎣⎦○2土层水位处()221842019227.1()a s e ka c kPa =⨯++⨯-=○2土层底部()()()222184201922 6.46 6.467.1 1.9729.07()a d w e ka c ka kPa γ=⨯++⨯----⎡⎤⎣⎦=+=○3土层顶部()3318420192190.420.40.40.36146.12()a e ka c kPa =⨯++⨯+⨯-⨯⨯=○3土层基坑底部()3318420192190.4 1.6518248.43()a j e ka c kPa =⨯++⨯+⨯+⨯-=被动土压力计算基坑顶部22516.67()p e c kPa ==⨯=支护桩底部32 6.9518 2.7825364.65()pd p e h kp c kPa γ=+=⨯⨯+⨯='3218 2.26 2.7825129.76()pd p e h kp c kPa γ=+=⨯⨯+⨯=设定弯矩零点以上各土层压力合力及作用点距离的计算18.31ha m = 214117.643ha m=⨯+= 32 1.26 4.31 5.153ha m =⨯+= 41 1.1415 6.4 4.69 4.293ha m =⨯+--= 51 1.65 2.26 3.0852ha m=⨯+= 61 1.65 2.26 2.813ha m =⨯+= 71 2.26 1.132ha m=⨯=814.69 2.3452ha m=⨯= 12 2.26 1.513hp m =⨯= 21 2.26 1.132hp m =⨯= 32 4.69 3.133hp m=⨯=414.69 2.342hp m=⨯= 10.0440.16(/)a E kN m =⨯= 2447.92/295.84(/)a E kN m =⨯= 3 1.2612.17/27.67(/)a E kN m =-⨯=- 4 1.148.92/2 5.08(/)a E kN m =⨯= 5 1.6546.1276.1(/)a E kN m =⨯= 6 1.65 2.31/2 1.91(/)a E kN m =⨯= 748.43 2.26/254.73(/)a E kN m =⨯= 848.43 4.69/2113.57(/)a E kN m =⨯=()1129.7616.67 2.26/2127.79(/)p E kN m =-⨯= 216.67 2.2637.67(/)p E kN m =⨯=()3 4.69364.65129.76550.82(/)2p E kN m =-⨯=4129.76 4.69608.57(/)p E kN m =⨯=本工程设计按施工顺序开挖时:1) 第一层支护开挖至第二层支护标高时: 通过计算得右图按11a k p ke e =计算基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至坑底面的距离0.65c h m=111a ac p pcc T ch E h E T h h -=+∑∑解得:146.13/c T kN m=所以设计值:'111.25 1.2546.13/57.7/c c T T kN m kN m==⨯=2) 开挖至设计基坑标高时:按11a k p ke e =计算基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至坑底面的距离1.60c h m=112a ac p pcc T ch E h E T h h -=+∑∑解得:2104.54/c T kN m=所以设计值:'221.25 1.25104.54/130.68/c c T T kN m kN m==⨯=2、整体稳定验算整体稳定采用瑞典分条法计算:1)按比例绘出该支护结构截面图,如图所示,垂直界面方向取1m 计算。

2)取PKPM 计算圆心值进行验算 则圆心(2.52m ,-0.00m ),半径:15.27m ,起点(-12.75m ,0.00),终点(15.93m ,8.05m )拱高比0.755;3)取土条宽度2m ,共分14个土条。

取E 点竖线通过的土条为0号,右边分别为1~6,左边分别为(-1)~(-7)。

4)计算各土条的重力1i i W bh γ=⨯⨯,其中hi 为各土条的中间高度,可从图中按比例量出。

其中两端土条(编号为“-7”和“6”)的宽度与b 不同,估要换算成同面积及同宽度b 时的高度。

换算时土条-7和6可视为三角形,算的其面积分别为27127.557.552A m -=⨯⨯= 和2612 2.57 2.572A m =⨯⨯=21150.75 1.5 6.959.632.25A m -⨯+⨯== 得到土条-7和7的相应高度分别为:277 3.775A h m b --== 276 1.285A h m b ==列表计算各土条的sin i α、n i co α、n i i h si α、n i ih co α、n iih si α∑、n iihco α∑,50003.1414815.2739.42180180r m πθ⨯=⨯=6)下滑力计算滑动力矩:11sin nns i i ii i M R T R G θ====∑∑()70.818 1.719.4 1.255172137.43/G kN m-=⨯+⨯+⨯⨯=()60.818 1.719.4 1.517 2.419 2.69182333.8/G kN m -=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯= ()50.818 1.719.4 1.517 2.419 4.9182413.36/G kN m -=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯= ()40.818 1.719.4 1.517 2.419 6.44182468.8/G kN m-=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯= ()30.818 1.719.4 1.517 2.4197.52182507.68/G kN m -=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯= ()20.818 1.719.4 1.517 2.4198.26182534.32/G kN m-=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=()10.818 1.719.4 1.517 2.4198.6180.75 6.9518 1.5392.61/G kN m-=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=07.22182259.92/G kN m =⨯⨯= 17.09182255.24/G kN m=⨯⨯=2 6.69182240.84/G kN m =⨯⨯=36182216/G kN m=⨯⨯=4 4.97182178.92/G kN m =⨯⨯=5 3.51182126.36/G kN m =⨯⨯=6 1.28518246.26/G kN m=⨯⨯=以E 点为转动中心时圆弧面上对E 点的滑动力矩为:以E 点为转动中心时圆弧面上对E 点的抗滑动力矩为:11tan tan cos n nr i i i i i M R N c L R G c L ϕϕθ==⎛⎫⎛⎫=+•=+• ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑∑028ϕ=则:计算稳定安全系数30526.792.57 1.311866.77r s s M K M ===f满足整体稳定性要求。

3、钢板桩强度计算1)支撑点与反弯点间最大弯矩M max1计算 设剪力V=0点位于土层○1层坑底部以下x 米处2147.8810.0442c x T x=⨯+解得:3.1x m =最大弯矩标准值: 22max13.1 3.157.7 2.60.0447.8873.14223M kN m=⨯-⨯-⨯=•⨯由设计值系数:1.25得弯矩设计值为'max max11.2591.43M M kN m==•()11sin 15.27777.1311866.77n ns i i i i i M R T R G Q kN mθ====+=⨯=•∑∑11tan tan cos 15.27 1999.135 30526.79kN mn nr i i i i i M R N c L R G c L ϕϕθ==⎛⎫⎛⎫=+•=+•=⨯=• ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑∑钢板抗弯截面模量:1816000.0m 3 钢板桩边缘正应力:'max15034.7M kPaW τ==选用刚才抗弯设计值为265000.0kPa 则选用295400170Q bz -⨯满足要求。

4、坑底隆起验算2200tan 028tan 45tan 4514.7222q N e πϕϕ⎡⎤⎛⎫⎡⎤⎛⎫=+=+=⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎝⎭⎣⎦()()011114.72125.803tan tan 28c q N N ϕ=-=-=18 6.9514.72525.8036.69()18.31520q c s DN cN K H D q γγ+⨯⨯+⨯===++⨯+5、抗倾覆计算26.9526.9516.67347.98 6.9557.714.5130.7610.422344 1.2620.044247.881112.17 1.269.7423231.141 1.659.07 1.149.646.12 1.65 6.9523212.31p p p ci ci a a a M E b T b M E b ⨯+⨯⨯⨯+⨯+⨯+==⎛⎫⎛⎫⨯⨯+⨯⨯+-⨯⨯⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫+⨯⨯⨯++⨯⨯++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⨯2.652 1.65 6.956.9548.432328201.9233212.80.321181.0481.1251.6591.6615.341169.65⨯⎛⎫⨯++⨯⎪⎝⎭==+-++++所以基坑抗倾覆安全系数为2.8,安全(规范要求1.3)。