理正基坑单元设计算例

深基坑支护设计 

设计单位：11建筑302

设 计 人：黄培文

设计时间：2012-12-27 11:48:49

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[ 支护方案 ]

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连续墙支护

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[ 基本信息 ]

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内力计算方法	增量法
规范与规程	《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99
基坑等级	一级
基坑侧壁重要性系数γ0	1.10
基坑深度H(m)	10.000
嵌固深度(m)	4.000
墙顶标高(m)	0.000
连续墙类型	钢筋混凝土墙
├墙厚(m)	0.800
└混凝土强度等级	C30
有无冠梁	无
放坡级数	0
超载个数	1
支护结构上的水平集中力	0

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[ 超载信息 ]

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超载	类型	超载值	作用深度	作用宽度	距坑边距	形式	长度
序号		(kPa,kN/m)	(m)	(m)	(m)		(m)
1		15.000	---	---	---	---	---

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[ 附加水平力信息 ]

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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

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[ 土层信息 ]

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土层数	6	坑内加固土	否
内侧降水最终深度(m)	11.000	外侧水位深度(m)	11.000
内侧水位是否随开挖过程变化	否	内侧水位距开挖面距离(m)	---
弹性计算方法按土层指定	ㄨ	弹性法计算方法	m法

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[ 土层参数 ]

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层号	土类名称	层厚	重度	浮重度	粘聚力	内摩擦角
		(m)	(kN/m3)	(kN/m3)	(kPa)	(度)
1	素填土	4.00	19.5	---	10.00	15.00
2	粘性土	3.00	19.8	---	22.00	20.00
3	粉土	2.00	19.0	---	15.00	20.00
4	粗砂	3.00	20.0	10.0	0.00	30.00
5	强风化岩	1.00	23.0	13.0	---	---
6	中风化岩	30.00	23.0	13.0	---	---

层号	与锚固体摩	粘聚力	内摩擦角	水土	计算方法	m,c,K值	抗剪强度
	擦阻力(kPa)	水下(kPa)	水下(度)				(kPa)
1	40.0	---	---	---	m法	4.00	---
2	80.0	---	---	---	m法	8.20	---
3	60.0	---	---	---	m法	7.50	---
4	100.0	0.00	30.00	合算	m法	15.00	---
5	150.0	150.00	30.00	合算	m法	30.00	---
6	500.0	500.00	35.00	合算	m法	71.00	---

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[ 支锚信息 ]

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支锚道数

3

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	锚杆	3.000	3.000	15.00	12.00	7.00
2	锚杆	3.000	3.000	15.00	11.00	6.00
3	锚杆	3.000	3.000	15.00	11.00	6.00

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	120	2～	1.00	814.30	1.00
2	0.00	30.00	120	4～	1.00	407.15	1.00
3	0.00	30.00	120	6～	1.00	80.42	1.00

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[ 土压力模型及系数调整 ]

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            弹性法土压力模型:

                    

层号	土类名称	水土	水压力	主动土压力	被动土压力	被动土压力
			调整系数	调整系数	调整系数	最大值(kPa)
1	素填土	分算	1.000	1.000	1.000	10000.000
2	粘性土	分算	1.000	1.000	1.000	10000.000
3	粉土	分算	1.000	1.000	1.000	10000.000
4	粗砂	合算	1.000	1.000	1.000	10000.000
5	强风化岩	合算	1.000	1.000	1.000	10000.000
6	中风化岩	合算	1.000	1.000	1.000	10000.000

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[ 工况信息 ]

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工况	工况	深度	支锚
号	类型	(m)	道号
1	开挖	3.500	---
2	加撑	---	1.锚杆
3	开挖	6.500	---
4	加撑	---	2.锚杆
5	开挖	9.500	---
6	加撑	---	3.锚杆
7	开挖	10.000	---

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[ 设计结果 ]

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[ 结构计算 ]

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各工况：

内力位移包络图：

[ 截面计算 ]

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[ 截面参数 ]

墙是否均匀配筋	是
混凝土保护层厚度(mm)	70
墙的纵筋级别	HRB335
弯矩折减系数	0.85
剪力折减系数	1.00
荷载分项系数	1.25
配筋分段数	一段
各分段长度(m)	14.00

[ 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
1	基坑内侧最大弯矩(kN.m)	297.52	166.76	347.72	347.72
	基坑外侧最大弯矩(kN.m)	268.03	139.31	313.26	313.26
	最大剪力(kN)	149.82	118.31	187.27	206.00

段	选筋类型	级别	钢筋	实配[计算]面积
号			实配值	(mm2/m)
	基坑内侧纵筋	HRB335	D22@200	1901[1788]
1	基坑外侧纵筋	HRB335	D22@200	1901[1788]
	水平筋	HRB335	D12@200	565
	拉结筋	HPB235	d6@100	283

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[ 锚杆计算 ]

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[ 锚杆参数 ]

锚杆钢筋级别	HRB400
锚索材料强度设计值(MPa)	1220.000
锚索采用钢绞线种类	1 × 7
锚杆材料弹性模量(×105 MPa)	2.000
锚索材料弹性模量(×105 MPa)	1.950
注浆体弹性模量(×104MPa)	3.000
土与锚固体粘结强度分项系数	1.300
锚杆荷载分项系数	1.250

[ 锚杆内力 ]

支锚道号	锚杆最大内力	锚杆最大内力	锚杆内力	锚杆内力
	弹性法(kN)	经典法(kN)	设计值(kN)	实用值(kN)
1	429.82	272.62	591.00	591.00
2	233.26	426.93	320.73	320.73
3	34.42	135.45	47.33	47.33

[ 锚杆自由段长度计算简图 ]

支锚道号	支锚类型	钢筋或	自由段长度	锚固段长度	实配[计算]面积	锚杆刚度
		钢绞线配筋	实用值(m)	实用值(m)	(mm2)	(MN/m)
1	锚杆	2E36	5.0	7.0	2036[1700]	59.48
2	锚杆	1E36	5.0	6.0	1018[922]	32.78
3	锚杆	1E16	5.0	6.0	201[136]	7.19

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[ 整体稳定验算 ]

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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: 1.00m

滑裂面数据

整体稳定安全系数 Ks = 6.718

圆弧半径(m) R = 14.799

圆心坐标X(m) X = 0.022

圆心坐标Y(m) Y = 10.778

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[ 抗倾覆稳定性验算 ]

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抗倾覆安全系数:

    

    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。

    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      锚杆                0.000                0.000

               2      锚杆                0.000                0.000

               3      锚杆                0.000                0.000

        

            

            Ks = 8.842 >= 1.200, 满足规范要求。

    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      锚杆              271.434               70.372

               2      锚杆                0.000                0.000

               3      锚杆                0.000                0.000

        

            

            Ks = 9.333 >= 1.200, 满足规范要求。

    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      锚杆              271.434               70.372

               2      锚杆                0.000                0.000

               3      锚杆                0.000                0.000

        

            

            Ks = 2.758 >= 1.200, 满足规范要求。

    工况4：

        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      锚杆              271.434               70.372

               2      锚杆              135.717               45.239

               3      锚杆                0.000                0.000

        

            

            Ks = 2.5 >= 1.200, 满足规范要求。

    工况5：

        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      锚杆              271.434               70.372

               2      锚杆              135.717               45.239

               3      锚杆                0.000                0.000

        

            

            Ks = 1.293 >= 1.200, 满足规范要求。

    工况6：

        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      锚杆              271.434               70.372

               2      锚杆              135.717               45.239

               3      锚杆               26.808               75.398

        

            

            Ks = 1.338 >= 1.200, 满足规范要求。

    工况7：

        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      锚杆              271.434               70.372

               2      锚杆              135.717               45.239

               3      锚杆               26.808               75.398

        

            

            Ks = 1.234 >= 1.200, 满足规范要求。

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    安全系数最小的工况号：工况7。

        最小安全Ks = 1.234 >= 1.200, 满足规范要求。

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[ 嵌固深度计算 ]

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嵌固深度计算参数：

抗渗嵌固系数	1.200
整体稳定分项系数	1.300
圆弧滑动简单条分法嵌固系数	1.100
嵌固深度考虑支撑作用	√

嵌固深度计算过程：

    按《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度：

    圆心(-0.010，10.010)，半径=12.010m，对应的安全系数Ks = 1.506 ≥ 1.300

    嵌固深度计算值 h0  = 2.000m

    嵌固深度设计值 hd  = αγ0h0

                      = 1.100×1.100×2.000

                      = 2.420m

    嵌固深度采用值 hd = 4.000m