基坑課程設計(共10頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上1.1 工程地質條件素填土：黃灰色、可塑、松、稍濕，不均勻，以素土為主，夾碎石，據調查堆積時間十年以上。全場分布。厚度0.5米。粉質粘土: 黃色、軟-可塑、濕，無搖振反應，刀切面光滑，干強度中等，韌性中等。見鐵錳質氧化物。成因年代Q4al 。全場分布。厚度3.0米。粉質粘土夾粉土：灰色、可塑，濕，刀切面稍光滑，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。夾粉土，薄層狀，厚度20-30cm。成因年代Q4al。全場分布。厚度5.0米。細砂：灰色，稍密，飽和，顆粒圓形，質地較純，級配良好，主由長石、云母、石英等組成,粒組含量>0.075mm為87.9-91.8%。成因年代Q4a

2、l。平面上尖滅。厚度6.0米。圓礫：雜色、稍密、飽和，圓形為主，母巖成份主要為石英巖、石英砂巖、硅質巖、火成巖等，粒組含量2mm為52.6-90.1%。充填物為細砂，充填充分。成因年代Q3al。全場分布。厚度8.0米。卵石：雜色、中密、飽和，園形為主，母巖成份主要為石英巖、石英砂巖、硅質巖、火成巖等，粒組含量20mm為52.2-80.7%。充填物為細砂，充填充分。成因年代Q3al。全場分布。未揭穿。1.2 水文地質條件第層為弱透水層，第、層為相對隔水層，第、層為透水層。場地地下水按含水介質劃分屬第四紀沖積物中的孔隙水，地下水按埋藏條件有兩種類型：上部為上層滯水無統(tǒng)一地下水位，勘察時通過各鉆孔的

3、觀測上層滯水埋深0.3-1.1米，賦存于素填土中，受大氣降水補給，以蒸發(fā)排泄為主；下部承壓水勘察時穩(wěn)定水位埋深約3.0-4.0米，承壓水賦存于砂、卵石層中，具有弱承壓性，受區(qū)域同層側向補給徑流排泄。地下水年變化幅度根據湖北省水文地質工程地質大隊編制的環(huán)境水文地質工程地質綜合勘察報告資料為1.0-3.0米，在豐水期由長江側向補給，在枯水期地下水側向補給長江。1.3 環(huán)境條件場地平坦,無地下管線,距圍護結構一定距離之外有已建房屋。2.1基坑支護設計主要參數 土層編號土 名天然重度r(kN/m3)C(kPa)度備注素填土17.0108各指標為復核值。粉質黏土19.01710粉質粘土夾粉土19.119

4、11細砂20.0025圓礫18.00362.2開挖深度及地面荷載基坑開挖深度為自然地面下6.0米，地面荷載與坑邊距離為1.0米，荷載大小為30Kpa，作用寬度為10.0米。2.3 基坑工程重要性等級由于本工程基坑開挖深度為6.0米，開挖深度一般；又由于場地平坦，無地下管線；工程地質及水文地質條件較復雜。綜合各方面因素，確定該基坑工程重要性等級為二級。3.1設計依據（1）地下結構課程設計指導書（2） 鄭剛主編。地下工程，機械工業(yè)出版社，2011（3）東南大學等合編。土力學（第二版），中國建筑工業(yè)出版社，2005（4）建筑基坑支護技術規(guī)范(JGJ120-99)，中國建筑工業(yè)出版社，1999（5）

5、湖北省地方標準基坑工程技術規(guī)程(DB42159-2004) （6）混凝土結構設計規(guī)范(GB 50010一2010)，中國建筑工業(yè)出版社2010（7）建筑結構荷載規(guī)范(GB 500092001)，中國建筑工業(yè)出版社，20024.1地下連續(xù)墻支護斷面結構設計主要內容與要求（1）確定在施工過程中作用于連續(xù)墻上的土壓力、水壓力以及上部傳來的荷載；（2）確定地下連續(xù)墻所需要的入土深度，以滿足抗管涌、抗隆起、防止基坑整體失穩(wěn)破壞以及滿足地基承載力的需要；（3）地下連續(xù)墻結構的內力計算與變形驗算；（4）地下連續(xù)墻結構的截面設計，包括墻體和支撐的配筋設計或者截面強度驗算，節(jié)點、接頭的連接強度和構造處理；（5）

6、估算基坑施工對周圍環(huán)境的影響，包括連續(xù)墻的墻頂位移和墻后地面沉降值的大小和范圍；（6）繪制結構配筋圖。4.2設計計算 4.2.1地面附加荷載傳至n層土底面的豎向荷載qn計算1.0m-11.0m的荷載應加上q. 由規(guī)范公式計算q=×q0=×30=25KPa 4.2.2各層土壓力計算 各土層的土壓力系數： Ka1=0.756 =0.869 Ka2=0.705 =0.839 Ka3=0.679 =0.824 Ka4=0.406 =0.637 地下水位埋深取0.3m-1.1m 承壓水取水位埋深為3.0m主動土壓力計算：00.5m 上= 0-2c1=0-2×10×

7、0.8690下= 1h1Ka1-2c1=17×0.5×0.756-2×10×0.8690(2)粉質粘土 （0.5m-1.0m） 2=19KN/M3 C2=17Kpa 2=10° 上=h1Ka2-2c2=17.0×0.5×0.704-2×17×0.8390 又由于從1.0m開始受地面附加荷載的影響，此處存在地下水，而此土層為粘性土，故水土合算。（1.0m-3.5m） 1.0 = (q+1h1+2h)Ka2-2c2=(25+17.0×0.5+19×0.5)×0.704-2

8、5;17×0.839=1.746Kpa 下= (q+1h1+2h2)Ka2-2c2=（25+17×0.5+19×0.5+19×2.5）×0.704-2×17×0.839=35.186Kpa(3)粉質粘土夾粉土粉質粘土夾粉土層分為兩層計算（存在開挖面的影響） 上= (q+1h1+2h2)Ka3-2c3=(25+17.0×0.5+19×3.0)×0.680-2×19×0.824=30.228Kpa 6.0 = (q+1h1+2h2+3h3）Ka3-2c3=(25+17.0

9、5;0.5+19×3.0+19.1×2.5)×0.680-2×19×0.824=62.698Kpa根據規(guī)范，基坑開挖面以下的土壓力可按以下方法計算：（6.0m-8.5m） a3=62.698Kpa（4）細砂 （8.5m-14.5m） m=18.875KN/m3 a4=(q+mh)Ka4=(25+18.875×6.0)×0.406=56.13Kpa被動土壓力計算（3）粉質粘土夾粉土 被動土壓力在基坑開挖面以下正位，故地下水的計算就按照開挖面以下0.5m算起,但是由于是粘性土，做合算，故 6.0=3H0Kp1+2c3=0+2&#

10、215;19×1.213=46.09Kpa 下=3H1Kp1+2c3 =19.1×2.5×1.472+2×19×1.213=117.656Kpa第四層土層為砂性土，故水土分算 上=+2c4=19.1×2.5×2.464+2×0=117.656Kpa 下=（3H1+4H2）Kp2+2c4=（19.1×2.5+10×6）× 2.464+10×6=325.496Kpa土壓力計算圖4.2.3嵌固深度hd的計算 假設支撐點設在距離地面2.0m處，水平荷載與抗力相等的點即彎矩為零的地方，

11、設此點距離坑底hc,hc=0.591m 支點力Tc= hai=+ =380.486 kN/m hpi=46.096×0.591××0.591 +×16.616×0.591××0.591=9.07kN/m把數據代入上式中得Tc=80.912kN. 假設嵌固點在距離基坑開挖面底部x m處，代入公式 hp+Tc(hT1+hd)-1.20 ha0 中得方程： 5.773x3-18.147x2+74.332x-183.6940 得， x=3.5 m,即嵌固深度hd=3.5m4.2.4地下連續(xù)墻配筋計算（1）最大彎矩的計算，彎矩最大有兩

12、個點，一個在坑底上方，一個在坑底下方 假設在上方的點在距離第二層土底y m處，彎矩最大在剪力為零的地方，故：80.912=1.746×2.5+×2.5×33.44+30.228y+× y2解得，y取正值，y=0.955m故Mmax=1.746×2.5×（0.955+）+×2.5×33.44×（×2.5+0.955）+30.228×0.955××0.955+×12.4×0.955××0.955-80.912×2.455

13、=-98.59kN/m 假設第二個點在坑底處，首先當在第三層土里時，不滿足，主動方向上土的剪力大于被動主方向上土的剪力，大約位置在第四層土層里，設離第四層土頂ym故計算式如下： 80.912+×（46.094+116.382）×2.5+117.656y+×34.64y2=×（1.746+35.186）×2.5+×（30.228+62.698）×2.5+62.698×2.5+56.130 y解得，y=0.2mM2=148.656 最大彎矩Mmax=M2=148.27kN/m取連續(xù)墻單位寬度b=1.0m為計算模型，h取

14、500mm，混凝土的強度等級取C25，按照所取截面尺寸配筋，采取雙筋布置： 先計算As MMu=s1fcbh20+fyAs(h0-s)fy=fy ,fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,h0=500-70=470mm取=0.530.518故取=b=0.518，由(-1)2=1-2s s=0.384 As=(Mu-s1fcbh20)/fy(h0-s)0 混凝土的抗壓過大，按構造配筋 按規(guī)范規(guī)定，應選擇級鋼，直徑不宜小于16，保護層厚度不宜小于70mm,間距在200-300mm之間，故選擇雙筋截面，受拉面采用22200，保護層厚度取70mm,受壓面取16300配筋圖如下：（2）錨桿計

15、算 錨桿配筋： Tc=80.912kN 錨桿的傾斜度規(guī)范規(guī)定在15°-25°，所以取=15° TcNu cos=Nu cos15° NuTc/cos15°=83.76kN 錨桿采用HRB335級鋼筋，fy=300N/mm2 As=×103=279.2mm2 查表取122，As=379.94mm2計算錨桿的長度 自由段長度由公式 lf=lt lt=4.591,= =10.77°（加權平均),=15°（錨 桿的傾斜角度）。 把上述的數據代入公式lf= lt =2.15m錨桿混凝土澆注長度（即錨固長度）計算 規(guī)范公式為N

16、u=為安全系數，取1.3， li錨桿的錨固長度，d取0.15m，粉質粘土取64，粉質粘土夾粉土取60， 錨桿取9m長。承載力驗算Nu=kN83.76kN 滿足要求。5. 連續(xù)墻驗算5.1地基承載力驗算 P1=a（H+D）+q=17×0.5+19×3+19.1×5+20×1+30=211Kap P2=bD=19.1×2.5+20×1=67.75Kap R=bDNq+cNc=67.75×6.4+10.41×15.44=594.33Kap 承載力安全系數K=1.25 滿足要求。 P1墻背在維護強的平面上的垂直荷載 P2墻前在維護強的平面上的垂直荷載 R墻前極限承載力 Nq Nc地基承載力系數5.2抗隆起驗算 普朗德爾公式(K 1.11.2)= =° Ka=tan2（）=0.558 C=Kpa 滿足抗隆起要求。5.3抗管涌穩(wěn)定安全系數(Ks 1.5):式中0側壁重要性系數;'土的有效重度(k