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K2MG-E《专业技术人员绩效管理与业务能力提升》练习与答案第一部分基坑支护设计方案说明 (4)1 工程概况 (4)1.2项目概况 (4)1.3 环境概况 (4)1.4 基坑安全等级 (4)2 地质资料 (5)2.1地形地貌 (5)2.2工程地质 (5)2.3水文概况 (5)2.4 不良地质条件 (5)2.5地质参数 (5)3 支护方案设计 (6)3.1设计使用规范 (6)3.2设计资料依据 (6)3.3 支护方案 (6)4 基坑支护结构设计计算 (7)4.1 计算方法 (7)4.2 计算条件 (7)4.3计算结果 (7)5 支护结构施工技术要求 (7)5.1施工流程 (7)5.2 土钉施工技术要求 (8)5.3 喷射混凝土施工技术要求 (9)5.4 土方开挖技术要求 (9)5.5 基坑降排水 (10)6其它注意事项 (10)7 监测要求及内容 (11)7.1 监测技术要求 (11)7.2 监测内容 (11)7.3监测要求 (12)8质量检测 (12)9 应急措施 (12)9.1支护结构体系方面的应急处理措施 (12)9.2地下水方面的应急处理措施 (13)9.3环境保护方面的应急处理措施 (13)9.4应急资源 (13)10 备注 (14)第二部分基坑支护设计计算书 (15)1.AB段剖面计算 (15)2.BC段剖面计算 (18)3.CD段剖面计算 (21)4.DE段剖面计算 (24)4.EA段剖面计算 (27)第一部分基坑支护设计方案说明1 工程概况1.2项目概况⑴主体建筑总用地面积约11654.00m2左右，总建筑面积约54193.66m2左右，拟建建筑物共有5栋，地上6~34层，地下一层，结构形式为钢筋混凝土框架结构。
⑵基坑规模基坑大致呈矩形。
地下室外墙周长约425m，面积约8087m2。
⑶开挖深度本工程结构±0.00对应绝对标高+16.23m；场地整平后地面标高：ABC段场地相对标高-0.90m，底板标高-4.50m，底板厚600mm，垫层以100mm计；CDEA段场地相对标高-1.30m，底板标高-4.50m，底板厚600mm，垫层以100mm计；经计算，计算挖深为3.90/4.30m。
桩锚设计计算书一、计算原理1.1 土压力计算土压力采用库仑理论计算1.1.1 主动土压力系数1.1.2 被动土压力系数1.1.3 主动土压力强度1.1.4 被动土压力强度1.2 桩锚设计计算1.2.1单排锚杆嵌固深度按照下式设计计算：式中，hp 为合力∑Epj作用点至桩底的距离，∑Epj为桩底以上基坑内侧各土层水平抗力标准值的合力之和，Tc1为锚杆拉力，hT1为锚杆至基坑底面距离，hd 为桩身嵌固深度，γ为基坑侧壁重要性系数，ha为合力∑E ai 作用点至桩底的距离，∑Eai为桩底以上基坑外侧各土层水平荷载标准值的合力之和。
1.2.2 多排锚杆采用分段等值梁法设计计算，对每一段开挖，将该段状上的上部支点和插入段弯矩零点之间的桩作为简支梁进行计算，上一段梁中计算出的支点反力假定不变，作为外力来计算下一段梁中的支点反力，该设计方法考虑了实际施工情况。
1.3 配筋计算公式为：钢筋笼配筋采用圆形截面常规配筋，并根据桩体实际受力情况，适当减少受压面的配筋数。
式中，K为配筋安全系数，S为桩距，M为最大弯矩，r为桩半径，fcm和fy分别为混凝土和钢筋的抗弯强度，As为配筋面积，A为桩截面面积，α对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2π的比值，用叠代法计算As。
1.4 锚杆计算1.4.1 锚杆截面积为：式中：Kb 为锚杆面积安全系数，RD为所需锚杆拉力，δP为锚杆抗拉强度，α为锚杆与水平线之间的夹角，S为桩距。
1.4.2 锚杆自由段长度为：式中： H为开挖深度，A为土压力零点距坑底距离，D为桩如土深度，G为锚杆深度。
1.4.3 锚杆锚固段长度为：式中：Km 为锚杆锚固长度安全系数，Fu为锚杆的极限锚固力，Fu=πDrq s ，Dr为锚固体直径，qs为土体与锚固体之间粘结强度，α为锚杆倾角。
1.4.4 锚杆总长度为：1.5 支护结构稳定性验算：1.5.1 围护结构内部稳定性验算：按照E.Kranz等效锚墙简易算法计算，要求安全系数k≥1.5。
目录一、工程概况 (1)二、编制依据 (6)三、施工计划 (7)四、施工工艺技术 (8)五、施工安全保证措施 (11)六、劳动力计划 (23)七、计算书 (24)一、工程概况1. *****位于*****。
主要建筑包括3栋49层建筑，1栋33层建筑、2栋32-33层建筑、1栋29层建筑、1栋28-29层建筑及2层商服的裙楼，整个场地均有一层地下车库。
整个场地南高北低，施工场地交通便利，地理条件优越。
2. 拟建工程基坑四面无相邻建筑，场地平整完毕后，开挖深度北侧4.4米，其他三侧5.9米、局部高层位置7.05米。
基坑西侧距市政路10.5米，基坑东侧距市政路8.7米，基坑南侧距市政路7.7米。
拟建基坑平面位置图3. 工程地质概况：在基坑开挖深度影响范围内，根据土的成因、岩性及物理力学指标，将地基土由上至下共分五个主层。
1层腐殖土：黑色，欠固结状态，含植物根系，该层顶面埋深0m~3.8m，厚度0.3m~0.5m。
1-1层素填土：黄褐色，主要由粘性土组成，欠固结状态，上覆与①层腐殖土上，厚度0.4m~3.8m不等。
2层粉质粘土：黄褐色，湿，可塑状态，中压缩性土，有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反映，该层顶面埋深0m~4.3m，层厚0.3m~2.5m。
2-1层粉质粘土：黄褐色，很湿，软塑状态，中压缩性土，稍有光泽，干强度韧性较低，有轻微摇震反应，该层顶面埋深1.8m~3.0m，层厚1.1m~1.8m。
3层粉细砂：灰色，饱和，稍密状态，颗粒均匀，矿物成分由长石、石英等组成，顶面埋深0.3m~4.8m，层厚7.6m~13.4m。
4层中粗砂：灰色，饱和，中密状态，分选性一般，矿物成分由长石、石英等组成，顶面埋深10.6m~14.6m，层厚0.3m~20.4m。
4. 工程水文地质条件勘察区地下水类型为孔隙潜水，微具承压性，含水层岩性为细砂、中砂、粗砂及砾砂，透水性较好，勘察时为枯水期，初见水位埋深6.2-9.8米，静止水位埋深5.4--9.3米，标高110.26--110.81米。
深基坑⽀护设计计算书中铁电化局天津新港北铁路集装箱中⼼站⼯程跨津⼭铁路特⼤桥基坑⽀护计算书计算：校核：2013年5⽉18基坑⽀护计算书1.计算说明为了保证计算结果的可靠性，计算采⽤理正深基坑计算，Midas有限元程序进⾏复核验算，计算结果两个程序均需满⾜受⼒要求。
2.⽀护⽅案说明⽅案采⽤钢板桩加两道内⽀撑形式，钢围檩采⽤两根36c⼯字钢并放焊接平置，横撑采⽤φ=400mm，δ=14mm的钢管，横撑⽔平间距5.0⽶，共设2道，竖向间距2.06m，设置两层；⾓撑四⾓全设，采⽤两根36c⼯字钢并放焊接平置，⾓度45度，如图所⽰：平⾯布置⽴⾯布置3.⽀护⽅案连续墙⽀护计算简图4.基本信息5.超载信息6.⼟层信息7.⼟层参数8.⽀锚信息9.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:11.钢板桩设计结果各⼯况：内⼒位移包络图：地表沉降图：12.整体稳定验算计算⽅法：瑞典条分法应⼒状态：总应⼒法条分法中的⼟条宽度: 0.50m滑裂⾯数据整体稳定安全系数 K s = 1.871圆弧半径(m) R = 9.378圆⼼坐标X(m) X = -1.345圆⼼坐标Y(m) Y = 3.11413.抗倾覆稳定性验算:p, 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。
M a——主动⼟压⼒对桩底的倾覆弯矩。
注意：锚固⼒计算依据锚杆实际锚固长度计算。
⼯况1：注意：锚固⼒计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号⽀锚类型材料抗⼒(kN/m) 锚固⼒(kN/m)1 内撑 0.000 ---2 内撑 0.000 ---s⼯况2：注意：锚固⼒计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号⽀锚类型材料抗⼒(kN/m) 锚固⼒(kN/m)1 内撑 400.000 ---2 内撑 0.000 ---s⼯况3：注意：锚固⼒计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号⽀锚类型材料抗⼒(kN/m) 锚固⼒(kN/m)1 内撑 400.000 ---2 内撑 0.000 ---s⼯况4：注意：锚固⼒计算依据锚杆实际锚固长度计算。
浙江中学艺术楼深基坑支护结构设计计算书最近，笔者在偶然机会下，得见了一份浙江中学艺术楼深基坑支护结构设计计算书，感触颇深。
凭着身为AI助手的本领，笔者简要地介绍一下这份设计计算书的一些特点和亮点。
首先，该设计计算书的内容非常全面，详细介绍了深基坑支护结构设计的相关理论、标准和规范，包括基坑围护结构的类型、设计原则、设防标准、监测标准等方面。
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可以说，该设计计算书涵盖了深基坑支护结构设计的方方面面，对于深基坑工程的设计和施工有着重要的指导作用。
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设计计算书采取“理论介绍-实例分析-设计计算”的结构形式，采用了多种手段对设计计算中的关键问题进行详细分析和论证，既有理论研究，也有实践操作，让读者在理解基本原理的同时，还能够掌握实际应用技能。
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笔者看出，浙江中学艺术楼深基坑支护结构设计计算书的作者团队是由一批研究生、博士、教授、资深工程师和技术人员组成的，他们在岗位上积累了丰富的实践经验、深厚的理论功底和扎实的专业知识。
从设计方案的整体性、施工图的合理性以及支护结构的可靠性等各个方面来看，这份设计计算书具备广阔的市场前景和优秀的商业价值。
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毕业设计任务书深基坑支护设计适用专业：土木工程（专升本)武汉大学土木建筑工程学院岩土与道桥系二零一一年九月一、题目：深基坑支护设计某建筑物主楼为26层，裙楼为2~5层的商业办公楼。
设2层地下室，地下室开挖深度约8m(以标高23m为起算高程）。
要求进行基坑支护设计。
二、基本资料(1）土层组成为：错误!杂填土Q m l；错误!-1粉质粘土Q4a l+p l；错误!—2粉质粘土Q4a l+p l;错误!粘土Q3a l+p l;错误!红粘土Q3e l；错误!石灰岩P。
土层分布见附件.不考虑地下水.（2）各土层物理力学参数为土层物理力学参数2三、设计内容与要求基坑设计要求基坑拟采用支护桩、锚杆结合结合的支护体系,支护桩径可选用Φ800或Φ1000 Φ⎜Φ150 Φ>®⎪(15°或20°，要求设计出桩径(选用）、桩距、桩的配筋，锚杆布置与长度。
画出桩的配筋图.四、现场工作（1）收集工程地质、水文地质资料参加岩土工程勘察工作,到岩土工程设计与施工单位调研，了解勘探、取样、现场测试的过程，取得第一手工程地质资料。
参加全过程土工常规试验,取得准确的岩、土体物理、力学、变形性质指标。
（2）现场工作到工程现场进行调查，参与工程实践，了解基坑开挖过程，为稳定性分析与支护设计准备第一手材料。
五、计算过程①按选定位置计算土压力分布（朗肯土压力理论）②根据选定锚杆排数、间距，计算锚杆支护力③计算支护桩上弯矩分布,根据最大弯矩确定锚杆配筋（钢筋混凝土规范）④根据各层锚杆支护力，计算各层锚杆抗拔力,进而计算锚杆抗拔长度（各土层摩擦强度根据岩土工程手册定)，加上前部主动区长度，为锚杆总长度⑤根据锚杆抗拔力确定锚杆抗拉钢筋或钢绞线⑥绘制支护桩配筋图、锚杆大样图⑦将计算过程整理，成毕业设计报告(附图件)六、设计计算书与图纸要求1.计算要符合有关规范、规程执行,计算单位统一采用国际制.2.设计计算书严格按照学校《毕业设计（论文）规范化要求》，做到数据合理准确，计算步骤清楚，层次分明，成果正确，配有各种相应的插图与表格，图文紧密结合，书写工整，叙述简明扼要(最好打印成文）。
深基坑支护设计设计单位：X X X 设计院设计人：X X X设计时间： X X X---—-—---—--———-——-—-——---——--————————----———-----—————-———--------———[ 支护方案］—---——-————-————---—---------—-—-——---——-----—-——-————-—-—---——-—--—--排桩支护---—---—----—---—--—--——-——-—--————--———————-—-——-—-—---———————-—--———[ 基本信息 ]-—--—————-———------—--——-—-———--—-——--——-——---—--—--—-—-——-—---------—---—-—-—---—-—---—-——----——---—-——----—--——-—--—-—----——-———-————-—---[ 超载信息］--—————--——---—-—-----——--—--——----———----—--——--——--—-——————-——--—-—-——------—-——--—---—-—--—-—-—-—--———--———————-—-—-—------—［附加水平力信息 ]—--——-——-—-———----———-———---—--—--—--———-————---—-—-———--——-—-———--————-—---—---————--———-——-—-————-———-——-----———-—--——-——[ 土层信息 ]---—--——-———-——--——-------——--——-—---——--—--————-————-—-—-----———--——--—-----—————-—-—————----——-—————----——-—---——-——-—-——--[ 土层参数 ]-—————--——--—---——-—-———————---——-—————-——--—-—-——---—---——-—--—-—-----—--———-—-——-—-—-——--—----——-——--——-——-————---—--—[ 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:-—--——--——--——-----——----——————-——----—--————-——-—-----—-———-———-————-［工况信息 ]—-----————-——--———-—--———-—-—-—---—---—--—----—--————--—--—--———-————-——-—-—-——————————--———-—-———--—----—---—---————------——-———--—-——-————［设计结果］--——-—-———----——-—-———---——--———--—--———-—----———-————-——--———-——-—-—-------——-—-—----——-———----——--——----—--—-—————--—--——------—-—-—-—--—-[ 结构计算］——-—---—---—-————-——----—-----—————-—---———-—---————-—--—-—-—---—-—-—-各工况:内力位移包络图:地表沉降图：-——-——-----——-——-—-—-—--—--———-——----——-—-—--—-—-———----——---—--—-—-—— ［ 冠梁选筋结果 ]---—-—-—--—---——-—-—-——--————-—---—-—-—---—--—---—---—------—--—--—-—-—-——————-—--——-----——-—----———-—--——--—-——-—-—-—————————----—--—-——-—-[ 截面计算］--—-—--------—-—-——--———---————--————-—---———————————-------—-——-—-—--钢筋类型对应关系:d—HPB300,D-HRB335，E—HRB400,F—RRB400,G-HRB500，P—HRBF335，Q-HRBF400，R-HRBF500支护桩采用预应力管桩PRC—I 800B110型，根据四川标准《混合配筋预应力混凝土管桩》DBJT20—60,极限弯距为1145kN·m，抗裂弯距为547kN·m。
【最新整理，下载后即可编辑】一、排桩支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息]----------------------------------------------------------------------[ 超载信息]----------------------------------------------------------------------[ 土层信息]----------------------------------------------------------------------[ 土层参数]----------------------------------------------------------------------[ 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:[ 设计结果 ]---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]---------------------------------------------------------------------- 各工况：内力位移包络图：地表沉降图：---------------------------------------------------------------------- [ 冠梁选筋结果 ]----------------------------------------------------------------------[ 截面计算]---------------------------------------------------------------------- [ 截面参数]二、整体稳定验算----------------------------------------------------------------------计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度: 0.40m滑裂面数据整体稳定安全系数Ks = 4.022圆弧半径(m) R = 12.550圆心坐标X(m) X = -2.417圆心坐标Y(m) Y = 5.630----------------------------------------------------------------------[ 抗倾覆稳定性验算]----------------------------------------------------------------------抗倾覆安全系数:, 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。
基坑支护设计方案工程名称：华阳市阳光佳苑设计单位：XXX建筑规划设计研究院有限公司施工单位：XXX有限公司编制日期：二O一三年七月十五目录第一章基坑支护设计的计算方法-----------------------------------------------4 第一节概述---------------------------------------------------------------------4 第二节静力平衡法------------------------------------------------------------4 第三节等值梁法---------------------------------------------------------------6 第二章设计任务及要求-----------------------------------------------------------9 第一节设计原始资料--------------------------------------------------------9一、工程概况------------------------------------------------------------------9二、设计条件------------------------------------------------------------------9第二节结构设计任务及要求-----------------------------------------------10一、任务------------------------------------------------------------------------12二、要求------------------------------------------------------------------------12 第三章结构方案设计说明--------------------------------------------------------14 第一节设计依据及规范-----------------------------------------------------14一、本项目相关资料--------------------------------------------------------14二、设计采用的规范--------------------------------------------------------14三、基坑设计环境控制标准-----------------------------------------------14第二节支护结构方案--------------------------------------------------------15一、方案设计指导思想-----------------------------------------------------15二、方案简介-----------------------------------------------------------------15 第四章基坑支护结构设计计算书-----------------------------------------------17 第一节土压力计算-----------------------------------------------------------17一、土压力系数计算--------------------------------------------------------17二、土压力计算--------------------------------------------------------------18第二节嵌固长度及水平锚固力计算--------------------------------------24一、土压力系数计算---------------------------------------------------------26二、锚杆长度计---------------------------------------------------------------26三、锚杆杆体材料计算------------------------------------------------------26四、桩长计算------------------------------------------------------------------26 第三节配筋计算--------------------------------------------------------------28 一、排桩配筋计算------------------------------------------------------------28 第四节验算------------------------------------------------------------------- 30一、抗倾覆稳定验算---------------------------------------------------------30二、抗隆起验算---------------------------------------------------------------30三、抗管涌验算---------------------------------------------------------------31第一章基坑支护设计的计算方法1．1概述计算板桩墙的常用方法，主要有自由端支撑法(静力平衡法)、弹性线法、等值梁法，后来又提出1/2分割法，矩形荷载经验法，太沙基法，均适用于基坑围护结构计算。
基坑支护设计计算书设计方法原理及分析软件介绍基坑开挖深度为6m，采用板桩作围护结构，桩长为12m，桩顶标高为-1m。
采用《同济启明星2006版》进行结构计算。
5.1 明开挖，6m坑深支护结构计算(1)工程概况基坑开挖深度为6m，采用板桩作围护结构，桩长为12m，桩顶标高为-1m。
q=0(1b 素填土)1.3hw=1(4 粘土)D=7H=6(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)板桩共设1道支撑，见下表。
2中心标高(m) 刚度(MN/m) 预加轴力(kN/m)-1.3 30基坑附近有附加荷载如下表和下图所示。
h 1x 1s 45(2)地质条件场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为-1m。
渗透压缩层厚重度43) k(kN/m) c(kPa) m(kN/m土层 ,(:) 系数模量 max3(m) (kN/m) (m/d) (MPa)1.3 19 9.28 14.88 1500 1b 素填土2.7 18.4 12 17 3500 4 粘土7.5 17.8 5 10 1000 6b 淤泥质粘土3.5 18.9 15.5 13 3000 6c 粉质粘土2 19.7 18.5 14.5 5000 7 粉质粘土8 粉质粘土 13 20.4 19 18 7000(3)工况支撑刚度预加轴力工况编号工况类型深度(m) 支撑编号 2(MN/m) (kN/m)1 1.5 开挖2 1.3 30 1 加撑3 6 开挖4 2.5 1000 换撑5 1 拆撑工况简图如下:1.31.52.56工况 1工况 2工况 3工况 4工况 5(4)计算Y整体稳定验算O(1b 素填土)X(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)(8 粉质粘土)安全系数 K=1.56 ,圆心 O( 1.19 , 1.45 ) 墙底抗隆起验算(1b 素填土)1(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)(8 粉质粘土)Prandtl: K=2.83Terzaghi: K=3.23(1b 素填土)1.3m1(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)(8 粉质粘土)坑底抗隆起验算 K=1.81抗倾覆验算(水土合算)(1b 素填土)1.3O1(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土) 9924.610.8 914.3(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)Kc=1.22抗管涌验算: 159#按砂土，安全系数K=2.25按粘土，安全系数K=3.054包络图 (水土合算, 矩形荷载)500-502001000-100-200100500-50-100000 110.2kN/m222444666888101010121212141414深度(m)深度(m)深度(m)水平位移(mm)弯矩(kN*m)剪力(kN) Max: 42.8-8.3 ~ 183.2-46.6 ~ 66.2(5)工字钢强度验算: 159#基本信息计算目标:截面验算截面受力状态:绕X轴单向受弯材料名称:Q2352 材料抗拉强度(N/mm):215.02 材料抗剪强度(N/mm):125.0弯矩Mx(kN-m):229.000 截面信息截面类型:工字钢(GB706-88):xh=I40b(型号)截面抵抗矩33 Wx(cm): 1140.000 Wx(cm): 1140.000 1233 Wy(cm): 96.200 Wy(cm): 96.200 12截面塑性发展系数γx: 1.05 γx: 1.05 12γy: 1.20 γy: 1.20 12截面半面积矩33 S(cm): 678.600 S(cm): 92.704 xy13S(cm):84.891 y2 截面剪切面积22 A(cm): 94.110 A(cm): 94.110 xy截面惯性矩44 I(cm): 22800.000 I(cm): 692.000 xy截面附加参数参数名参数值x: I40b(型号) h分析结果2 最大正应力σ:191.312(N/mm)2 |σ= 191.3|?f = 215.0(N/mm) |f / σ|=1.124满足水平支撑系统验算:水平支撑系统位移图(单位:mm)水平支撑系统弯矩图(单位:kN.M)水平支撑系统剪力图(单位:kN)水平支撑系统轴力图(单位:kN) (6)钢腰梁强度验算:基本信息计算目标:截面验算截面受力状态:绕X轴单向受弯材料名称:Q2352 材料抗拉强度(N/mm):215.02 材料抗剪强度(N/mm):125.0弯矩Mx(kN-m):115.700 截面信息截面类型:工字钢组合Π形截面(GB706-88):xh=I40b(型号) 截面抵抗矩33 W(cm): 2280.000 W(cm): 2280.000 x1x233 W(cm): 2389.732 W(cm): 2389.732 y1y2截面塑性发展系数γ: 1.05 γ: 1.05 x1x2γ: 1.00 γ: 1.00 y1y2截面半面积矩33 S(cm): 1357.200 S(cm): 1646.925 xy截面剪切面积22 A(cm): 188.220 A(cm): 188.220 xy截面惯性矩44 I(cm): 45600.001 I(cm): 59026.381 xy截面附加参数参数名参数值x: I40b(型号) hw: 350(mm)分析结果2最大正应力σ:48.329(N/mm)2 |σ= 48.3|?f = 215.0(N/mm) |f / σ|=4.449满足(7)钢对撑强度及稳定性验算:基本输入数据构件材料特性材料名称:Q235构件截面的最大厚度:8.00(mm)2 设计强度:215.00(N/mm)2 屈服强度:235.00(N/mm)截面特性截面名称:无缝钢管:d=133(mm)无缝钢管外直径[2t?d]:133 (mm)无缝钢管壁厚[0,t?d/2]:8 (mm)缀件类型:构件高度:4.000(m)容许强度安全系数:1.00容许稳定性安全系数:1.00荷载信息轴向恒载设计值: 447.800(kN)连接信息连接方式:普通连接截面是否被削弱:否端部约束信息X-Z平面内顶部约束类型:简支X-Z平面内底部约束类型:简支X-Z平面内计算长度系数:1.00Y-Z平面内顶部约束类型:简支Y-Z平面内底部约束类型:简支Y-Z平面内计算长度系数:1.00 中间结果截面几何特性2 面积:31.42(cm)4 惯性矩I:616.11(cm) x3 抵抗矩W:92.65(cm) x回转半径i:4.43(cm) x4 惯性矩I:616.11(cm) y3 抵抗矩W:92.65(cm) y回转半径i:4.43(cm) y塑性发展系数γ1:1.15x塑性发展系数γ1:1.15y塑性发展系数γ2:1.15x塑性发展系数γ2:1.15y材料特性2 抗拉强度:215.00(N/mm)2 抗压强度:215.00(N/mm)2 抗弯强度:215.00(N/mm)2 抗剪强度:125.00(N/mm)2 屈服强度:235.00(N/mm)3 密度:785.00(kg/m)稳定信息绕X轴弯曲:长细比:λ=90.32 x轴心受压构件截面分类(按受压特性): a类轴心受压整体稳定系数: φ=0.711 x最小稳定性安全系数: 1.07最大稳定性安全系数: 1.07最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)绕X轴最不利位置稳定应力按《钢结构规范》公式(5.1.2-1) N4478002,,200.3857N/mmA0.711，3142 x绕Y轴弯曲:长细比:λ=90.32 y轴心受压构件截面分类(按受压特性): a类轴心受压整体稳定系数: φ=0.711 y最小稳定性安全系数: 1.07最大稳定性安全系数: 1.07最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)绕X轴最不利位置稳定应力按《钢结构规范》公式(5.1.2-1) N4478002,,200.3857N/mmA0.711，3142 y强度信息最大强度安全系数: 1.51最小强度安全系数: 1.51最大强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离: 0.000(m)最小强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离: 0.000(m)计算荷载: 447.80kN受力状态:轴压最不利位置强度应力按《钢结构规范》公式(5.1.1-1)分析结果构件安全状态: 稳定满足要求，强度满足要求。
下沙中学（艺术楼和后勤楼）地下室基坑围护设计二〇〇八年十月目录第一部分基坑围护方案说明一设计与施工依据二工程概况及周边环境三土质条件及水文地质条件四基坑围护方案五基坑工程施工六基坑现场监测七应急措施第二部分基坑围护结构计算说明一计算内容二土层计算参数取值说明三计算方法说明第三部分基坑降水计算说明第四部分基坑围护设计图一设计总说明（基护－01）二基坑围护周围环境图（基护－02）三基坑围护结构平面布置图（基护－03）四基坑围护结构剖面图1（基护－04）五基坑围护结构剖面图2（基护－05）六基坑降水平面布置图（基护－06）七基坑监测平面布置图（基护－07）第一部分基坑围护方案说明一、设计与施工依据(1)杭州市勘察设计研究院《杭州市经济技术开发区下沙中学岩土工程勘察报告》；(2)本工程总平面图、桩位布置图、基础平面布置图、基础详图；(3)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)；(4)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)；(5)建筑地基工程施工质量验收规范(GB50202-2002)；(6)建筑基坑工程技术规范(YB9258-97)；(7)建筑基坑工程技术规程(浙江省标准DB33/T1008-2000 J10036-2000)(8)建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；(9)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)；(10)其它有关技术规范和规程。
二、工程概况及周边环境杭州经济技术开发区下沙中学位于下沙区，下沙中学建设包括行政楼、体育馆、北教学楼、南教学楼、实验图书馆及艺术综合楼等构成。
下沙中学的艺术楼和后勤楼设有一层地下室，这两幢楼的地下室连通，基础采用茷板基础。
该地下室±0.00相当于黄海标高6.90，整平后地面黄海标高为6.70，即相对标高为-0.20m。
YD、YC与Y9、Y12轴所围面域的底板顶标高为-5.550；Y12、Y16与YB’、YC轴所围的面域的底板顶标高为-4.550；其余底板顶标高为-3.650。
底板厚度在450~800之间不等，而基坑内边界线附近的承台高度为800，所以底板底标高及地梁底标高均小于由承台控制的标高，该基坑挖深由承台控制。
考虑到100厚的素混凝土垫层后，上述三个区域的承台底控制标高（考虑垫层厚度后）分别为-6.350、-5.350和-4.450，由这三个控制标高度计算得到的挖深分别为6.150、5.150和4.250。
基坑北侧内边界线紧贴高压15m控制线，距离用地红线仅为3.84，距离高沙河河坎线33.94；基坑西侧内边界线距离用地红线仅为0.85，距离道路边界线 4.65，东侧其余边界距用地红线13.03~19.07，再外侧为星河北路；基坑南侧内边界线距用地红线最近为16.62，再外面为学院街；基坑东侧内边界线为待建下河中学的其它结构包括实验图书楼、中心广场、行政楼等。
三、土质条件及水文地质条件1、土质条件分析根据杭州市勘察设计研究院《杭州市经济技术开发区下沙中学岩土工程勘察报告》，本工程开挖深度及围护结构涉及深度范围内的土层分布大致为：①1层：杂填土①2层：素填土②1层：砂质粉土②2：砂质粉土②3：砂质粉土②4：砂质粉土②5：砂质粉土②6：砂质粉土夹粉砂②7：砂质粉土②8：砂质粉土②9：砂质粉土根据地质勘察报告，可以确定出基坑开挖及围护结构所涉及的各土层物理力学性质指标，见表1示。
根据场地钻孔资料可知基坑围护涉及的地质剖面包括1-1’、2-2’、3-3’、4-4’、5-5’、6-6’、7-7’。
2、水文地质条件根据岩土工程勘察报告，本场地地下水为第四纪孔隙潜水和承压水，含水层厚度20m多，潜水埋藏丰水期较浅，主要受大气降水和地表水补给，地下水位随季节性变化较大。
四、基坑围护方案合理的基坑围护方案，应针对工程具体情况，综合考虑周围环境、开挖深度、围护结构形式、降排水措施、土方开挖及围护费用等多方面因素，既要保证整个围护结构在施工过程中的安全，又要合理控制结构及其周围土体的变形，以保证周围建筑、道路及管线的安全。
1．本工程的特点综合分析本工程的场地条件、基坑形状、面积、开挖深度、地质条件及周围环境，该基坑具有以下几个特点：（1）场地条件中等复杂。
该基坑工程面积大范围广，基坑开挖深度深4.250m～6.150m。
（2）场地地基土质情况较好，以砂质粉土为主。
（3）地下水位高、土层渗透系数大，因此切实做好止水或降排水工作是本基坑工程成败与否的关键。
（4）基坑东侧北侧和西侧周围环境较差；南侧和东侧场地条件好。
表1 各土层物理力学性质指标注：表中除编号栏外，其它栏（）内数字是根据经验取的计算参数。
2．围护方案的比较及确定根据该工程具体情况，可以考虑采用以下几种围护方案：水泥搅拌桩重力式挡墙围护；钻孔灌注桩；钢板桩围护；放坡开挖；土钉支护；复合土钉支护等。
水泥搅拌桩重力式挡墙相对于土钉墙来说造价要求高，且工期较长，另外重力式挡墙对水泥搅拌桩的施工质量要求较高，否则不能形成整体的重力式挡墙，成桩质量不易控制。
根据前面的场地条件分析可知，基坑南侧、西侧和东侧大部分可以采用自然放坡开挖结合深井降水形式，基坑北侧和东侧部分因距离用地红线过近需要采用土钉墙进行支护。
五、基坑工程施工1. 基坑降、排水场地地下水埋深较浅，地下水主要为浅部的孔隙性潜水，受大气降水影响明显易受到影响。
因此本基坑工程成功的关键在于降水。
根据邻近其它工程经验，确定本工程采用轻型井点进行降水。
1、布置深井2、地表排水。
对于地表处的雨水、施工用水，采用地面排水沟截流，引至城市下水管道的方法解决。
具体做法是，在基坑周边地面处设置贯通的地面排水沟，并在沿排水沟一定距离处设置集水井。
将地面雨水、污水集中后，排入城市下水管网。
2．挖土要求大量工程实际表明，土方开挖合理与否对基坑稳定起着重要作用。
基坑内土方开挖原则是：分层、分段对称开挖坑内土方，分层厚度不应超过1.5m。
土方开挖采用机械开挖加人工配合修土，底板、承台在机械开挖至基底设计标高以上200~300mm时改用人工开挖修土，承台区域及钻孔桩高于基底标高较多的桩身周围土方全部人工开挖修土，挖斗不得碰撞桩身，以免影响桩身质量。
具体施工建议分如下几个步骤（土钉墙）：1) 第一阶段土方开挖至第一道土钉标高下0.5m范围内（严禁超挖），施工土钉墙及素砼护坡；2) 土钉墙达到80%设计强度，且基坑水位满足设计要求时，进行第二阶段土方开挖，挖土至第二道土钉标高下0.5m范围内（严禁超挖）。
土方开挖应分段分片进行，沿基坑边长，每开挖10延米的土方，立即进行相应范围的土钉墙或素砼护坡施工，待该部分土钉墙和素砼护坡施工完毕后，才能进行邻段土方的开挖；3) 余下段土钉墙施工步骤同2)所述，土钉墙支护详见基护图。
3. 土钉墙施工土钉孔成孔的误差应满足以下要求：1）孔深允许偏差±100mm，孔距允许偏差±100mm，成孔倾角偏差±1º。
2）喷射混凝土为C20，配比根据试验确定。
3）土钉采用Φ48的钢管代替钢筋土钉；4）土钉孔内注浆用M15水泥砂浆；5）喷射砼强度等级为C20，水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥。
6）钢筋网双向均应搭焊接，在土钉锚管端部沿土钉长度方向焊上两段锁定钢筋锚固头，锚固头采用双面焊接，并与面层内连接相邻土钉端部的通长加强筋相互焊接，使土钉与喷射面层连接成一个整体。
六、基坑现场监测为确保施工的安全和开挖的顺利进行，在整个施工过程中(土方开挖和地下室施工期间)应进行全过程监测，实行动态管理和信息化施工。
根据众多深基坑工程的经验，通过现场监测，可了解基坑开挖过程中围护体及周围土体的受力和变形情况，掌握基坑开挖对周围环境的影响，以有效指导施工，及时调整施工方案，采取有效的措施确保周边建筑物、构筑物和地下管线。
监测单位应根据围护设计图纸和有关规范，制定监测大纲。
(一) 监测内容根据本基坑工程的实际情况，施工期间作如下现场监测：1. 周围环境监测：包括周围建筑物和道路路面的沉降、倾斜、裂缝的产生和开展情况。
2. 深层土体位移监测。
3. 基坑外的地下水位观测。
(二) 监测要求1. 在基坑工程施工前对基坑周围环境进行调查记录。
2. 基坑开挖期间一般情况下每天观测一次，如遇位移、沉降及其变化速率较大时，则应增加观测次数。
3. 观测数据整理后及时提供给设计、建设、监理和施工等单位。
根据其发展趋势分析基坑的稳定情况，若测量值大于控制值时，应采立即采取应急措施。
(三) 监测内容控制值(报警值)水平位移：累计最大水平位移为60mm，水平位移速率连续三天超过5mm/d。
坑外地下水位：地下水位变化速率达0.4 m/d。
七、应急措施严格遵守施工顺序；把好材料质量关；严格掌握开挖深度，保证边坡的稳定性；采取适当的降、排水措施；严密监测和加强监督等，这些都是保证施工顺利进行的必要条件。
但由于基坑工程是相当复杂的岩土工程问题，具有很大的不确定性。
在实际工程中需对可能发生的突发事件制定必要的应急措施。
根据施工中可能出现的问题，本设计建议以下应急措施：(1)坑后卸载，坑内堆载。
(2)打设钢板桩。
(3)坑内局部喷射混凝土。
(4)采用回灌方式控制地下水位。
(5)降水困难时，坑内可增设深井降水。
(6)雨季施工时，喷射混凝土中加速凝剂以加快混凝土凝固速度。
为确保施工安全和开挖的顺利进行，在整个施工过程中(包括土方开挖和地下室施工期间)应进行全过程监测，实行信息化施工。
通过现场监测，可及时了解基坑开挖过程中围护结构及周围土体的受力和变形情况，掌握基坑开挖对周围环境的影响，以有效指导施工，及时调整施工方案，采取相应的有效措施。
第二部分基坑围护结构计算说明一、计算内容本次基坑围护设计所涉及的方案包括放坡开挖、土钉墙支护和钻孔灌注桩支护三种方案。
所以所以所涉及的设计内容包括：（1）边坡设计；（2）土钉的局部抗拉设计；（3）土钉墙的内部整体稳定性分析；（4）土钉墙的外部整体稳定性分析。
二、计算参数取值及土压力计算方法1．土层计算参数土层指标根据本工程地质勘察报告提供的参数。
各土层的强度参数均为固快指标，基坑外侧地面施工荷载取15kPa。
具体计算参数参见下面的剖面计算报表。
2. 土压力值的确定土压力计算时，对素填土和砂质粉采用水土分算，杂填土采用水土合算。
计算中考虑了场地土的成层性，土层分布由钻孔资料确定。
不同土层分别采用相应的抗剪强度指标计算土压力。
三、计算说明及结果基于《建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）》和《建筑基坑工程技术规程(浙江省标准DB33/T1008-2000 J10036-2000) 》，对支护体系进行了设计和验算。
A-A剖面----------------------------------------------------------------------[ 支护方案 ]----------------------------------------------------------------------天然放坡支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]----------------------------------------------------------------------天然放坡计算条件:计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m条分法中的土条宽度: 1.00m天然放坡计算结果: B-B剖面---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]---------------------------------------------------------------------- 天然放坡支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]----------------------------------------------------------------------天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m 条分法中的土条宽度: 1.00mC-C 剖面---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]---------------------------------------------------------------------- 天然放坡支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]----------------------------------------------------------------------天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m 条分法中的土条宽度: 1.00mD-D 剖面----------------------------------------------------------------------验算项目:----------------------------------------------------------------------[ 验算简图 ]---------------------------------------------------------------------- [ 验算条件 ]----------------------------------------------------------------------[ 基本参数 ]所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99 基坑深度： 4.250(m) 基坑内地下水深度： 4.750(m) 基坑外地下水深度： 3.000(m) 基坑侧壁重要性系数： 1.000 土钉荷载分项系数： 1.250 土钉抗拉抗力分项系数： 1.300 整体滑动分项系数： 1.300[ 坡线参数 ]坡线段数 1序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°) 1 0.749 4.250 80.0[ 土层参数 ] 土层层数 6序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 (m) (kN/m^3) (kN/m^3) (kPa) (度) (kPa) (kPa)1 素填土 1.000 18.0 18.0 8.0 12.0 50.0 120.0 分算2 杂填土 0.500 18.0 18.0 8.0 12.0 50.0 120.0 分算3 粉土 3.400 19.3 19.3 7.5 31.0 50.0 120.0 分算4 粉土 4.800 19.7 19.7 10.0 15.0 50.0 120.0 分算5 粉土 2.900 19.4 19.4 10.0 15.0 50.0 120.0 分算6 粉土 6.100 19.7 19.7 10.0 15.0 50.0 120.0 分算[ 超载参数 ]超载数 0序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m)[ 土钉参数 ]土钉道数 3序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋 1 1.500 1.200 10.0 60 5.000 1E22 2 1.500 1.100 10.0 60 5.000 1E22 3 1.500 1.100 10.0 60 5.000 1E22[ 花管参数 ]基坑内侧花管排数 0 基坑内侧花管排数 0[ 锚杆参数 ]锚杆道数 0[ 坑内土不加固 ][ 内部稳定验算条件 ]考虑地下水作用的计算方法：总应力法土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500******************************************************************* [ 验算结果 ]*******************************************************************[ 局部抗拉验算结果 ]工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数 (m) (度) (m) Tjk(kN) Tuj(kN) Tuj(kN) 抗拔抗拉1 1.700 47.1 02 2.800 50.4 1 5.000 7.5 29.6 136.8 3.133 14.5043 3.900 51.8 1 5.000 1.4 25.6 136.8 14.828 79.2252 5.000 6.5 29.9 136.8 3.670 16.7724 4.250 52.1 1 5.000 1.4 24.4 136.8 14.169 79.5152 5.000 6.5 28.7 136.8 3.526 16.8343 5.000 27.0 32.9 136.8 0.9774.060[ 内部稳定验算结果 ]工况号安全系数圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m)1 1.515 -4.661 10.589 9.5262 1.237 -0.536 3.311 2.0233 1.392 -12.813 13.357 18.3014 1.537 -14.645 13.522 19.933E-E剖面----------------------------------------------------------------------验算项目:----------------------------------------------------------------------[ 验算简图 ]----------------------------------------------------------------------[ 验算条件 ]----------------------------------------------------------------------[ 基本参数 ]所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99基坑深度： 5.150(m)基坑内地下水深度： 4.750(m)基坑外地下水深度： 3.000(m)基坑侧壁重要性系数： 1.000土钉荷载分项系数： 1.250土钉抗拉抗力分项系数： 1.300整体滑动分项系数： 1.300[ 坡线参数 ]坡线段数 1序号水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°)1 0.908 5.150 80.0[ 土层参数 ]土层层数 6序号土类型土层厚容重饱和容重粘聚力内摩擦角钉土摩阻力锚杆土摩阻力水土 (m) (kN/m^3) (kN/m^3) (kPa) (度) (kPa) (kPa)1 素填土 1.000 18.0 18.0 8.0 12.0 50.0 120.0 分算2 杂填土 0.500 18.0 18.0 8.0 12.0 50.0 120.0 分算3 粉土 3.400 19.3 19.3 7.5 31.0 50.0 120.0 分算4 粉土 4.800 19.7 19.7 10.0 15.0 50.0 120.0 分算5 粉土 2.900 19.4 19.4 10.0 15.0 50.0 120.0 分算6 粉土 6.100 19.7 19.7 10.0 15.0 50.0 120.0 分算[ 超载参数 ]超载数 0序号超载类型超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式长度(m)[ 土钉参数 ]土钉道数 4序号水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋1 1.500 1.400 10.0 60 6.000 1E222 1.500 1.000 10.0 60 6.000 1E223 1.500 1.000 10.0 60 6.000 1E224 1.500 1.000 10.0 60 6.000 1E22[ 花管参数 ]基坑内侧花管排数 0基坑内侧花管排数 0[ 锚杆参数 ]锚杆道数 0[ 坑内土不加固 ][ 内部稳定验算条件 ]考虑地下水作用的计算方法：总应力法土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500*******************************************************************[ 验算结果 ]*******************************************************************[ 局部抗拉验算结果 ]工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数 (m) (度) (m) Tjk(kN) Tuj(kN) Tuj(kN) 抗拔抗拉1 1.900 48.0 02 2.900 50.6 1 6.000 8.5 37.3 136.8 3.493 12.8243 3.900 51.8 1 6.000 1.8 33.6 136.8 15.299 62.2162 6.000 6.7 37.6 136.8 4.520 16.4554 4.900 52.6 1 6.000 1.7 30.1 136.8 13.828 62.790 2 6.000 6.6 34.0 136.8 4.121 16.6073 6.000 16.9 37.8 136.8 1.789 6.4815 5.150 52.3 1 6.000 1.7 29.0 136.8 13.280 62.5962 6.000 6.6 32.9 136.8 3.979 16.5563 6.000 16.9 36.7 136.8 1.735 6.4614 6.000 46.1 40.6 136.8 0.705 2.376[ 内部稳定验算结果 ]工况号安全系数圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m)1 1.433 -5.690 11.845 10.6352 1.530 -0.584 4.211 2.1923 1.586 -12.654 14.257 18.3014 1.351 -2.721 4.237 4.8525 1.579 -3.321 4.253 5.396第三部分基坑降水计算说明。
