1 工程概况
该基坑设计总深7.2m，按一级基坑 、选用《浙江省标准—建筑基坑工程技术规程(DB33/T1008-2000)》进行设计计算。
1.1 土层参数
| 序号 | 土层名称 | 厚度 (m) | γ (kN/m3) | c (kPa) | φ (°) |
| 1 | 填土 | 3.30 | 19.8 | 37.40 | 15.30 |
| 2 | 淤泥质黏土 | 10.75 | 16.9 | 13.80 | 7.30 |
| 3 | 粉质黏土夹粘质粉土 | 4.10 | 18.5 | 17.20 | 16.30 |
| 4 | 粘质粉土 | 2.10 | 18.7 | 14.60 | 20.20 |
| 5 | 粘质粉土 | 1.50 | 18.7 | 14.00 | 21.50 |
| 序号 | 土层名称 | 厚度 (m) | m (MN/m4) | Kmax (MN/m3) | 分算 /合算 |
| 1 | 填土 | 3.30 | 6.9 | 0.0 | 合算 |
| 2 | 淤泥质黏土 | 10.75 | 1.7 | 0.0 | 合算 |
| 3 | 粉质黏土夹粘质粉土 | 4.10 | 5.4 | 0.0 | 合算 |
| 4 | 粘质粉土 | 2.10 | 7.6 | 0.0 | 合算 |
| 5 | 粘质粉土 | 1.50 | 8.5 | 0.0 | 合算 |
1.2 基坑周边荷载
地面超载：0.0kPa
2 开挖与支护设计
基坑支护方案如图：
南三路基坑工程基坑支护方案图
2.1 挡墙设计
· 挡墙类型：钢板桩；
· 嵌入深度：7.700m；
· 露出长度：0.300m；
· 型钢型号：Q295bz-400×170；
· 桩间距：800mm；
2.2 放坡设计
2.2.1 第1级放坡设计
坡面尺寸：坡高3.20m；坡宽2.00m；台宽3.10m。
放坡影响方式为： 一。
2.3 支撑(锚)结构设计
本方案设置1道支撑(锚)，各层数据如下：
第1道支撑(锚)为平面内支撑， 距墙顶深度1.500m， 工作面超过深度0.300m，预加轴力0.00kN/m。 该道平面内支撑具体数据如下：
· 支撑材料：钢支撑；
· 支撑长度：8.000m；
· 支撑间距：4.000m；
· 与围檩之间的夹角：90°；
· 不动点调整系数：0.800；
· 型钢型号：钢管300*8；
· 根数：1；
· 松弛系数：1.000。
计算点位置系数：0.500，围檩数据：围檩型钢型号：300*300*10*15、根数：1。
2.4 工况顺序
该基坑的施工工况顺序如下图所示：
3 内力变形计算
3.1 计算参数
水土计算（分算/合算）方法：按土层分/合算；
水压力计算方法：静止水压力，修正系数：1.0；
主动侧土压力计算方法： 朗肯主动土压力，分布模式：三角形，调整系数：1.0，负位移不考虑土压力增加；
被动侧基床系数计算方法： "m"法， 土体抗力不考虑极限土压力限值；
墙体抗弯刚度折减系数：1.0。
3.2 计算结果
3.2.1 水土压力计算结果
计算宽度：0.80m。
| 分层号 | 层顶深 度(m) | 层顶压 力(kPa) | 层底深 度(m) | 层底压 力(kPa) | |
| 1 | 2.14 | 0.00 | 3.06 | 9.65 | |
| 2 | 3.06 | 9.65 | 5.06 | 69.85 | |
| 3 | 5.06 | 69.85 | 11.15 | 133.62 | |
| 4 | 11.15 | 90.37 | 12.00 | 97.44 |
| 分层号 | 层顶深 度(m) | 层顶压 力(kPa) | 层底深 度(m) | 层底压 力(kPa) | |
| 1 | 2.14 | 0.00 | 3.06 | 9.65 | |
| 2 | 3.06 | 9.65 | 5.06 | 69.85 | |
| 3 | 5.06 | 69.85 | 11.15 | 133.62 | |
| 4 | 11.15 | 90.37 | 12.00 | 97.44 |
| 分层号 | 层顶深 度(m) | 层顶压 力(kPa) | 层底深 度(m) | 层底压 力(kPa) | |
| 1 | 2.14 | 0.00 | 3.06 | 9.65 | |
| 2 | 3.06 | 9.65 | 4.30 | 46.97 | |
| 3 | 4.30 | 46.97 | 5.06 | 69.85 | |
| 4 | 5.06 | 69.85 | 11.15 | 133.62 | |
| 5 | 11.15 | 90.37 | 12.00 | 97.44 |
计算宽度： 0.80m。
| 分层 号 | 层顶 深度 (m) | 层顶基 床系数 (MN/m3) | 层底 深度 (m) | 层底基 床系数 (MN/m3) | |
| 1 | 1.800 | 0.000 | 11.150 | 12.866 | |
| 2 | 11.150 | 40.392 | 12.000 | 44.0 |
| 分层 号 | 层顶 深度 (m) | 层顶基 床系数 (MN/m3) | 层底 深度 (m) | 层底基 床系数 (MN/m3) | |
| 1 | 1.800 | 0.000 | 11.150 | 12.866 | |
| 2 | 11.150 | 40.392 | 12.000 | 44.0 |
| 分层 号 | 层顶 深度 (m) | 层顶基 床系数 (MN/m3) | 层底 深度 (m) | 层底基 床系数 (MN/m3) | |
| 1 | 4.300 | 0.000 | 11.150 | 9.426 | |
| 2 | 11.150 | 29.592 | 12.000 | 33.2 |
计算宽度：0.80m。
| 支撑编号 | 1 |
| 支撑刚度(MN/m) | 16.4 |
每根桩抗弯刚度EI=848kN.m2。
以下内力和土体抗力的计算结果是每根桩的；支撑反力是每延米的。
第1工况：开挖至0.30(深4.70)m
第2工况：在0.60(深4.40)m处加撑(锚)
第3工况：开挖至-2.20(深7.20)m
支(换)撑反力范围表
| 抗力 | 相对桩顶深度(m) | 最小值(kN/m) | 最大值(kN/m) | |
| 支撑 | 第1道支撑 | 1.50 | 0.0 | 75.7 |
4 钢板桩强度计算
4.1 计算参数
设计值系数：1.2；
弯矩折减系数：1.0。
4.2 计算结果
最大弯矩标准值：150.2kN.m；
弯矩设计值：180.2kN.m；
钢板桩抗弯截面模量：1816000.0mm3；
钢板桩边缘正应力：99245.6kPa；
抗弯强度设计值：265000.0kPa。
5 抗倾覆计算
5.1 计算参数
抗倾覆计算使用等值梁法；
水土计算（分算/合算）方法：按土层分/合算；
主动侧土压力分布模式：三角形；
水压力计算方法：静止水压力。
5.2 计算结果
由以上水土压力图，可求出水土压力零点为桩顶以下9.57m，零点以上各力的合力及其位置(相对桩顶)如下表：
| 主动侧 | 被动侧土压力 | ||||
| 土压力 | 水压力 | ||||
| 合力(kN/m) | 631.8 | 0.0 | 468.2 | ||
| 位置(m) | 6.96 | 0.00 | 7.50 | ||
抗倾覆安全系数：1.21，要求安全系数：1.20。
6 其他计算
6.1 整体稳定计算
6.1.1 计算参数
整体稳定计算方法： 瑞典条分法；
应力状态计算方法： 总应力法；
桩墙抗滑考虑方式：滑面绕桩；
考虑开挖工况；
搜索范围：坡顶：全范围；坡底：全范围；
搜索方法： 遗传算法。
6.1.2 计算结果
6.1.2.1 开挖至1.80m(深3.20m)
滑弧：圆心(0.19m,0.00m)，半径：3.68m， 起点(-3.49m,0.00m)， 终点(2.00m,3.20m)， 拱高比0.575；
下滑力：78.56kN/m；
土体抗滑力：245.79kN/m；
桩墙的抗滑力：0.00kN/m；
安全系数：3.13。
6.1.2.2 开挖至-2.20m(深7.20m)
滑弧：圆心(5.44m,-2.33m)，半径：17.24m， 起点(-11.m,0.00m)， 终点(19.81m,7.20m)， 拱高比0.692；
下滑力：950.45kN/m；
土体抗滑力：1474.70kN/m；
桩墙的抗滑力：0.00kN/m；
安全系数：1.55。
7 支撑结构选材
7.1 钢板桩计算
最大弯矩：150.2kN/m
采用拉森Ⅳ型钢板桩：w=2270cm3
n/mm3n/mm3
符合要求
7.2 围檩计算
支撑反力：84.3kn
采用HW3003001015型钢，W=1328.85，A=117CM2，ix=13.05，支撑水平间距4米
支点反力：P背===168 kN
Mmax=×===168 KN·m
fm===126 N/mm2
符合要求
7.3 支撑计算
（1）南北方向
支撑水平间距4米
支撑轴力：168kn
支撑采用3008钢管：Wx=521.7cm3,i=10.327cm,A=73.388cm2
长细比：
根据长细比查b类截面表得压杆稳定系数：
符合要求
（2）东西方向
支撑采用HW3003001015型钢，Wy=450.15，A=117CM2，iy=7.59，
支撑水平间距2米
支撑与围檩夹角45°
支撑轴力为
长细比：
根据长细比查b类截面表得压杆稳定系数：
符合要求
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