基坑設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例

1、錨桿設(shè)計(jì)舉例某高層建筑的基坑開挖深度H13m，土質(zhì)為砂土與卵石等，其主動(dòng)區(qū)土的平均重度19KN/m3，內(nèi)摩擦角40°，被動(dòng)區(qū)的，各層土的內(nèi)聚力以零計(jì)，地面荷載q10kN/m2。若決定采用800mm鉆孔樁（樁距1.5m）與一層錨桿的基坑支護(hù)方案，試進(jìn)行錨桿設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程1、 土層錨桿布置護(hù)樁入土深度計(jì)算土層錨桿頭部距地面4.5m，水平間距1.5m，錨孔孔徑140mm，錨桿向下傾斜13°2、計(jì)算護(hù)樁入土深度t主動(dòng)土壓力系數(shù)：被動(dòng)土壓力系數(shù)：主動(dòng)土壓力：地面荷載引起壓力：被動(dòng)土壓力：，得：2.062（13+t）2×2/3(13+t)4.5+2.17(13+t) 

2、5;0.5(13+t)4.556.843t2(2/3t+134.5)=0解三次方程t2.26m，最后取護(hù)樁入土深度t2.30m；關(guān)于護(hù)樁的入土深度可用試算法確定。3、錨桿所承受的水平力Th由護(hù)樁入土深度t2.30m，可知道每延米的主動(dòng)與被動(dòng)土壓力：Ea10.5×19×（13+2.30）2×0.217482.5（kN/m）Ea210×（13+2.30）×0.21733.2（kN/m）Ep0.5×19.5×2.32×5.83301（kN/m）由，可求出錨桿所承受的水平力每延米Th：得：。由于錨桿的水平間距為1.5m，則

3、每根錨桿實(shí)際承受的水平力為：4、錨桿承載力Tu錨桿的軸向拉力設(shè)計(jì)值為：若取錨桿抗拔安全系數(shù)K1.5，則錨桿的極限抗拔力為：5、錨桿非錨固段長(zhǎng)度L0 錨固段地層為稍密的土層，BE（13+2.34.5）tg（45°37°/2）5.38m在BEF中，由正弦定理有： 錨桿長(zhǎng)度計(jì)算圖BE/sinBFE=BF/sinBEF，BFE=（90°-13°）+（45°-37°/2）=103.5°BEF=90°-（45°-37°/2）=63.5°則：，由此非錨固段長(zhǎng)度Lo5.0m。6、錨桿錨固段長(zhǎng)度Le初選

4、錨固段長(zhǎng)度為L(zhǎng)e，0點(diǎn)為錨固段中點(diǎn)，有：BO=BF+FO=5+Le/2解得：Le12m錨桿總長(zhǎng)度為17m。7、拉桿材料選擇查表95，選擇級(jí)冷拉鋼筋做拉桿材料，其fk430MPa，則所需鋼筋截面面積：由此，用單根35mm級(jí)冷拉鋼筋，其橫截面積為962mm2。8、錨桿支承腰梁的設(shè)計(jì)對(duì)支承腰梁進(jìn)行抗彎驗(yàn)算時(shí)，可將兩樁之間的一段槽鋼簡(jiǎn)化為一簡(jiǎn)支梁，支點(diǎn)在兩邊的擋土樁上，錨桿荷載作用在梁的中點(diǎn)，最大彎矩發(fā)生在梁的中點(diǎn)：M=PL/4=Nt×1.5/4=132.7kN·m取鋼材，則有：經(jīng)查表，采用2根28C的槽鋼背靠背布置，間距25cm，其Wx2*392.6785.2（cm3），強(qiáng)度滿足

5、要求。9、深部破裂面穩(wěn)定性驗(yàn)算假定0，則Eah和E1h看作是水平向作用力： 深部破裂面穩(wěn)定性驗(yàn)算E1h=(0.5×19×7.052×0.217+10×7.05×0.217) ×1.5=175.2kN則由有關(guān)公式可得： 深部破裂面穩(wěn)定性無(wú)問題。單撐（單錨）板樁墻設(shè)計(jì)實(shí)例按“自由支座”設(shè)計(jì)：某基坑工程深6m，（地表均布超載40KN/m2）按30°，17kN/m3， C0，樁頂拉錨。試進(jìn)行板樁墻的支護(hù)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程1.繪土壓力分布簡(jiǎn)圖，得Ka0.309，Kp3.02.假設(shè)t1值，并取0.5。取，試算得t14m。若不考慮0.5，即容

6、許變形足夠大時(shí)，或被動(dòng)土壓力乘以增大系數(shù)，則t12.3即可。3.求支撐力Ra=17/2(6+4)2·0.30917/2·42·3·0.558.65kN/m；4、求最大彎矩Mmax設(shè)距地表為h處作用在板樁上的剪力為零：，可用。則kNm5、板樁截面尺寸如為鋼材取，按表選用：實(shí)際入土深度t1.1t11.1×44.4m，而支拉力Ra在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)適當(dāng)增大，。單撐（拉錨）板樁設(shè)計(jì)例題按“固定支座”設(shè)計(jì)，已知條件同前。設(shè)計(jì)過程1、 繪土壓力分布與等值梁彎矩圖，1、求to：2、取d點(diǎn)為等值梁下端支點(diǎn)，代入已知數(shù)得，3、求Mmax最大彎矩的作用點(diǎn)：，可用； kN

7、m4、計(jì)算板樁的最小入土深度t1，t1=t0+X=0.689+2.96=3.65m，t=(1.11.2)t1=4.024.38 取t=4.1m,則板樁全長(zhǎng)6+4.1m=10.1m5、板樁截面尺寸：（選擇）6、。（完畢） 計(jì)算簡(jiǎn)圖多層錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)實(shí)例某大廈基坑工程，地面荷載q10kN/m2，平均30°（不考慮C），19kN/m3。設(shè)計(jì)錨桿3層，第一層距地面5m，第二層12米，第三層18m?；涌偵?3.5m。試做支護(hù)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程1、繪土壓力分布圖。 0.33 3.0 0.33×103.3kPa 0.33×19×12.5=78.37kPa +=81.72、

8、求 試求出基坑面以下570.5=12.5m以下彎矩為零處y的值。查表y0.08h0.08×12.5m1m e81.7 =0.33×10×12.5+19×0.33×12.5×12.5/2+1×81.7×0.5=41.3+489.8+40.9572kN 336 3、求 開挖總深度18.5m ， y0.08×18.51.48m 61.1107388.31222.3kN e119.3 kN395.8kN4、求 基坑開挖深23.5m，則y0.08×23.51.88m 77.6+1731.3+141.61950.5KN：各支點(diǎn)水平力求出后，可進(jìn)行錨桿設(shè)計(jì)。5、求最大彎矩（按簡(jiǎn)支梁計(jì)算） MB處： MC處： MD處：計(jì)算出的彎矩值MC、MD偏大。（應(yīng)折減）6、樁入坑下深度 ，則t7.7+1.88=9.58m （盾恩公式） ，t=1.2x=6.84m以逐層開挖支承力（錨固力）不變計(jì)算多層擋土墻較符合實(shí)際。鉆孔灌注樁抗彎設(shè)計(jì)已知鉆孔灌注樁1000，C25混凝土，配1625，級(jí)熱軋鋼筋，求該樁能承受的彎矩設(shè)計(jì)值