土方工程計算題

1、圖1-74 基坑底面布置圖【例1-4】基坑土方量計算示例某基坑底平面尺寸如圖1-74所示，坑深5.5m，四邊均按1: 0.4 的坡度放坡，土的可松性系數(shù)Ks=1.30, Ks=1.12，坑深范圍內(nèi)箱形基礎(chǔ)的體積為2000m3。試求：基坑開挖的土方量和需預(yù)留回填土的松散體積。解：（1）基坑開挖土方量由題知，該基坑每側(cè)邊坡放坡寬度為： 5.50.42.2m；坑底面積為：2坑口面積為：F2（30+22.2）（15+22.2）（1022.2）5639.4m2基坑中截面面積為：F0（30+21.1）（15+21.1）（102.2）5514.8m2基坑開挖土方量為：m3（2）需回

2、填夯實土的體積為：V3=28402000=840m3（3）需留回填松土體積為： m3【例1-5】輕型井點系統(tǒng)設(shè)計示例某工程地下室，基坑底的平面尺寸為40m16m，底面標(biāo)高7.0m（地面標(biāo)高為0.000）。已知地下水位面為 3m，土層滲透系數(shù)K=15m/d，15m以下為不透水層，基坑邊坡需為1：0.5。擬用射流泵輕型井點降水，其井管長度為不銹鋼墊片6m，濾管長度待定，管徑為38mm；總管直徑100mm，每節(jié)長4m，與井點管接口的間距為1m。試進(jìn)行降水設(shè)計。解：1）井點的布置平面布置 基坑寬為16m，且面積較大，采用環(huán)形布置。高程（豎向）布置 基坑上口寬為：16+270.5=23m； 井管埋深：H

3、=7+0.5+12.51/10=8.75m； 井管長度：H+0.2=8.95(m)6m，不滿足要求（如圖175）。 若先將基坑開挖至2.9m，再埋設(shè)井點，如圖176。此時需井管長度為：H1=0.2+0.1+4.5+(8+4.10.5+1)1/10 =5.905(m) 6m，滿足。2）涌水量計算判斷井型 取濾管長度l=1.4m，則濾管底可達(dá)到的深度為： 2.9+5.8+1.4=10.1（m）15m，未達(dá)到不透水層，此井為無壓非完整井。計算抽水有效影響深度 s=60.20.1=5.7m， s/（s+l）=5.7/(5.7+1.4)=0.8，-3.00i=1:100.00S40.51.00H-15.

4、00-7.00圖175 井點高程布置1.00圖176 降低埋設(shè)面后的井點高程布置H10.2-2.9011.05-3.00i=1:100.00S=4.540.5S-15.00-7.00l經(jīng)查表111知：H0=1.85(s+l)= 1.85(5.7+1.4)=13.14（m）含水層厚度H水=153=12m，故按實際情況取H0=H水=12m。計算井點系統(tǒng)的假想半徑 井點管包圍的面積F=46.122.1=1018.8m2，且長寬比5，所以 X0=（F/）1/2=（1018.1/）1/2=18m。計算抽水影響半徑R R=1.95s(H0K) 1/2=1.954.5(1215) 1/2=117.7m。計算

5、涌水量Q 3）確定井點管數(shù)量及井距 單管的極限出水量井點管的單管的極限出水量為： q=65dl(K) 1/3=650.0381.4(15)1/3=26.8m3/d。 需井點管最少數(shù)量nmin: 根 最大井距Dmax 井點包圍面積的周長L=(46.1+22.1)2=136.4m； 井點管最大間距Dmax=L/nmin=136.482.3=1.66 m。 確定井距及井點數(shù)量 按照井距的要求，并考慮總管接口間距為1m，則井距確定為1.5m（接2堵1）。 故實際井點數(shù)為： n=136.41.5 91根。取長邊每側(cè)31根，短邊每側(cè)15根；共92根。4）井點及不銹鋼墊片抽水設(shè)備的平面布置抽水設(shè)備1抽水設(shè)備

6、22620.11.55044.11.515根井點管1631根井點管40圖177 井點平面布置圖 如圖177，圖中尺寸單位均為米。【例1-6】北京東方廣場深基坑工程錨桿支護(hù)案例1工程概況東方廣場位于北京東長安街路北，占地面積約11萬m2，基坑開挖范圍東西長約480m，南北寬約190m，開挖深度在1523m不等，土方量176萬m3。工程業(yè)主為東方廣場有限公司，設(shè)計為香港巴馬丹拿公司。原設(shè)計基坑采用1800、1500mm人工挖孔樁，3層錨桿支護(hù)。后經(jīng)北京市雙圓工程咨詢有限公司提出修改為800樁，局部1000mm樁，機械施工，錨桿2層（20m）。并設(shè)計全部深基坑工程，由機械施工公司施工。圖1-79 東

7、方廣場局部基坑支護(hù)示意圖根據(jù)基坑深度、支護(hù)要求的不同，按照安全合理、經(jīng)濟的原則，基坑四周劃分為6個部位、9個類型，分別用800、1000、H型鋼為擋土樁，錨桿為拉結(jié)的支護(hù)工程，錨桿基本為2層，局部為1層或3層。有的加設(shè)土釘支護(hù)結(jié)合。共計鋼筋混凝土灌注樁927不銹鋼無縫管根，H型鋼不銹鋼無縫管28根，預(yù)應(yīng)力錨桿1428根。工程平面圖如圖1-78所示。圖1-78 東方廣場基坑平面示意圖現(xiàn)以廣場北面已建工程協(xié)和醫(yī)院附近基坑為例，支護(hù)平、剖面見圖1-79。2設(shè)計情況（1）擋土樁用800，局部1000mm，土的參數(shù)見表1-24。 土層性能參數(shù) 表1-24 土層名稱指 標(biāo)雜填土粉質(zhì)黏土細(xì)砂卵石粉質(zhì)黏土土的

8、內(nèi)摩擦角（）1525324220黏聚力（kPa）20200040重度（kN/m3）2020.5202020.5土壓力分布按三角形，以等值梁法計算，m法軟件計算機核算。第1層錨桿軸力相似，只差約3%5%；但第2層錨桿軸力用m法核算時其值約小20%40%，為此仍用等值梁法數(shù)據(jù)。（2）錨桿設(shè)計，見圖1-80。第1層錨桿總長25m，傾角22（4號錨桿）；第2層錨桿總長29.7m，傾角25（1號錨桿）；圖1-80 錨桿所處土層位置圖3試驗與監(jiān)測錨桿試驗、監(jiān)測按行業(yè)土層錨桿設(shè)計與施工規(guī)范CECS2290進(jìn)行，施工前進(jìn)行3組基本試驗，施工過程中每根錨桿做拉力位移記錄。并按5%比例作驗收試驗。4施工中的技術(shù)問題與措施（1）樁懸空或無埋深的問題由于擋土樁是在基坑加深4m及2.5m以前施工的，