基坑工程课程设计概述.docx

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1、淮阴工学院课 程 设 计课程名称：基坑工程姓 名：XXX班 级：土木学 号：XXX指导老师：刘目 录某水池基坑工程设计- 1 -一、基本资料- 1 -二、设计运算- 1 -2.1 深基坑支护设计- 1 -2.2 深基坑支护设计- 14 -2.3 深基坑支护设计- 27 -三、设计图纸- 41 -附录1：设计平面图- 41 -附录2；支护结构大样图- 41 -某水池基坑工程设计一、基本资料水池尺寸长：17.3米，宽11.1米，周长约64米，基坑的面积约240平方米。呈长方形。周边环境：水池东面外墙距在建2-G楼（2F）9.0米，西侧距在建2-K（2F）9.1米，北侧距用地红线6.57.1米，红线

2、外侧为已建（砖混结构，浅基础）民房。土层信息：地层层度(m)C(kPa)(度)(kN/m3)素填土1.551518.5粉土3103519粘性土5302519.2粘性土10353019.4地下水：-2米开挖深度：6米二、设计运算2.1 深基坑支护设计 设计单位：X X X 设 计 院设 计 人：X X X设计时间：2017-12-22 14:37:17- 支护方案 -排桩支护- 基本信息 -内力运算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数01.00基坑深度H(m)6.000嵌固深度(m)4.000桩顶标高(m)-1.000桩截面类型圆形 桩直径

3、(m)1.000桩间距(m)1.400混凝土强度等级C30有无冠梁有 冠梁宽度(m) 1.000 冠梁高度(m) 0.800 水平侧向刚度(MN/m) 1.923放坡级数 1超载个数 2支护结构上的水平集中力0- 放坡信息 -坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数11.0001.0001.000- 超载信息 -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)130.0000.00015.0008.530-210.000- 附加水平力信息 -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)倾覆稳固整体稳固- 土层信息 -土层数 4坑内

4、加固土 否内侧降水最终深度(m)7.000外侧水位深度(m)2.000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)-弹性运算方法按土层指定弹性法运算方法m法- 土层参数 -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1.5018.5-5.0015.002粉土3.0019.010.010.0035.003粘性土5.0019.29.330.0025.004粘性土10.0019.48.0-层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土运算方法m,c,K值抗剪强度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (kPa)160.0-m法4.68-260.

5、00.0033.00分算m法18.48-360.045.0015.00合算m法7.50-4120.010.0010.00分算m法10.00- 土压力模型及系数调整 -弹性法土压力模型:经典法土压力模型: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素填土合算1.0001.0001.00010000.0002粉土分算1.0001.0001.00010000.0003粘性土合算1.0001.0001.00010000.0004粘性土分算1.0001.0001.00010000.000- 工况信息 -工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖2.000-

6、2开挖4.000-3开挖6.000- 设计结果 - 结构运算 -各工况：内力位移包络图：地表沉降图：- 冠梁选筋结果 - 钢筋级别选筋As1HRB3352D16As2HRB3352D16As3HRB335D162- 截面运算 - 截面参数 桩是否平均配筋 是 混凝土保护层厚度(mm)20桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋级别HRB335桩的螺旋箍筋间距(mm)150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)9.00 内力取值 段内力类型弹性法经典法内力内力号 运算值运算值设计值实用值基坑内侧最大弯矩(kN.m)69.730.0074.0974.

7、091基坑外侧最大弯矩(kN.m)150.86294.99160.28160.28最大剪力(kN)84.45104.20105.57105.57段选筋类型级别钢筋实配运算面积号 实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB33524D1648254712箍筋HRB335D1215015081064 加强箍筋HRB335D142000154- 整体稳固验算 -运算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度: 0.40m滑裂面数据整体稳固安全系数 Ks = 1.451圆弧半径(m) R = 16.793圆心坐标X(m) X = 0.439圆心坐标Y(m) Y = 8.783- 抗倾覆稳固性验

8、算 -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：锚固力运算依据锚杆实际锚固长度运算。 工况1： Ks = 14.589 = 1.200, 满足规范要求。 工况2： Ks = 6.330 = 1.200, 满足规范要求。 工况3： Ks = 2.230 = 1.200, 满足规范要求。 - 安全系数最小的工况号：工况3。 最小安全Ks = 2.230 = 1.200, 满足规范要求。- 抗隆起验算 -Prandtl(普朗德尔)公式(Ks = 1

9、.11.2)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部):Ks = 1.255 = 1.1, 满足规范要求。Terzaghi(太沙基)公式(Ks = 1.151.25)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部):Ks = 1.391 = 1.15, 满足规范要求。 隆起量的运算 注意：按以下公式运算的隆起量，如果为负值，按0处理!式中基坑底面向上位移(mm);n从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;ri第i层土的重度(kN/m3)； 地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);hi第i层土的厚度(m);q基坑

10、顶面的地面超载(kPa);D桩(墙)的嵌入长度(m);H基坑的开挖深度(m);c桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);r桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3); = 122(mm)- 抗管涌验算 -抗管涌稳固安全系数(K = 1.5):式中0侧壁重要性系数;土的有效重度(kN/m3);w地下水重度(kN/m3);h地下水位至基坑底的距离(m);D桩(墙)入土深度(m);K = 3.484 = 1.5, 满足规范要求。- 承压水验算 -式中Pcz基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2); Pwy承压水层的水头压力(kN/m2)

11、; Ky抗承压水头的稳固性安全系数，取1.5。Ky = 38.50/30.00 = 1.28 = 1.05基坑底部土抗承压水头稳固!- 嵌固深度运算 -嵌固深度运算参数：嵌固深度系数1.200抗渗嵌固系数1.200嵌固深度运算过程： 按建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99悬臂式支护结构运算嵌固深度hd值，规范公式如下 hpEpj - 0haEai=0 = 1.200 ， 0 = 1.000 hp = 1.187m，Epj = 420.030 kPa ha = 4.489m，Eai = 90.509 kPa得到hd = 2.700m，hd采用值为：4.000m2.2 深基坑支护设计 设计单

12、位：X X X 设 计 院设 计 人：X X X设计时间：2017-12-23 17:32:07- 支护方案 -排桩支护- 基本信息 -内力运算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数01.00基坑深度H(m)6.000嵌固深度(m)4.000桩顶标高(m)-1.000桩截面类型圆形 桩直径(m)1.000桩间距(m)1.400混凝土强度等级C30有无冠梁有 冠梁宽度(m) 1.000 冠梁高度(m) 0.800 水平侧向刚度(MN/m) 1.923放坡级数 1超载个数 2支护结构上的水平集中力0- 放坡信息 -坡号台宽(m)坡高(m)坡度系

13、数11.0001.0001.000- 超载信息 -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)130.0000.00021.0008.622-210.000- 附加水平力信息 -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)倾覆稳固整体稳固- 土层信息 -土层数 4坑内加固土 否内侧降水最终深度(m)7.000外侧水位深度(m)2.000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)-弹性运算方法按土层指定弹性法运算方法m法- 土层参数 -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

14、)(kPa)(度)1素填土1.5018.5-5.0015.002红粘土3.0019.010.010.0035.003粘性土5.0019.29.330.0025.004粘性土10.0019.48.0-层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土运算方法m,c,K值抗剪强度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (kPa)160.0-m法4.68-260.00.0033.00分算m法18.48-360.045.0015.00合算m法7.50-4120.010.0010.00分算m法10.00- 土压力模型及系数调整 -弹性法土压力模型:经典法土压力模型: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

15、 调整系数调整系数调整系数最大值(kPa)1素填土合算1.0001.0001.00010000.0002红粘土分算1.0001.0001.00010000.0003粘性土合算1.0001.0001.00010000.0004粘性土分算1.0001.0001.00010000.000- 工况信息 -工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖2.000-2开挖4.000-3开挖6.000- 设计结果 - 结构运算 -各工况：内力位移包络图：地表沉降图：- 冠梁选筋结果 - 钢筋级别选筋As1HRB3352D16As2HRB3352D16As3HRB335D162- 截面运算 - 截面参数 桩是否平均配

16、筋 是 混凝土保护层厚度(mm)20桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋级别HRB335桩的螺旋箍筋间距(mm)150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)9.00 内力取值 段内力类型弹性法经典法内力内力号 运算值运算值设计值实用值基坑内侧最大弯矩(kN.m)69.490.0073.8473.841基坑外侧最大弯矩(kN.m)151.17294.99160.62160.62最大剪力(kN)85.00104.20106.25106.25段选筋类型级别钢筋实配运算面积号 实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB33524D1648254712箍

17、筋HRB335D1215015081064 加强箍筋HRB335D142000154- 整体稳固验算 -运算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度: 0.40m滑裂面数据整体稳固安全系数 Ks = 1.453圆弧半径(m) R = 16.793圆心坐标X(m) X = 0.439圆心坐标Y(m) Y = 8.783- 抗倾覆稳固性验算 -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：锚固力运算依据锚杆实际锚固长度运算。 工况1： K

18、s = 14.583 = 1.200, 满足规范要求。 工况2： Ks = 6.328 = 1.200, 满足规范要求。 工况3： Ks = 2.230 = 1.200, 满足规范要求。 - 安全系数最小的工况号：工况3。 最小安全Ks = 2.230 = 1.200, 满足规范要求。- 抗隆起验算 -Prandtl(普朗德尔)公式(Ks = 1.11.2)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部):Ks = 1.256 = 1.1, 满足规范要求。Terzaghi(太沙基)公式(Ks = 1.151.25)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(

19、冶金部):Ks = 1.392 = 1.15, 满足规范要求。 隆起量的运算 注意：按以下公式运算的隆起量，如果为负值，按0处理!式中基坑底面向上位移(mm);n从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;ri第i层土的重度(kN/m3)； 地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);hi第i层土的厚度(m);q基坑顶面的地面超载(kPa);D桩(墙)的嵌入长度(m);H基坑的开挖深度(m);c桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);r桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3); = 122(mm)- 抗管涌验算 -抗管

20、涌稳固安全系数(K = 1.5):式中0侧壁重要性系数;土的有效重度(kN/m3);w地下水重度(kN/m3);h地下水位至基坑底的距离(m);D桩(墙)入土深度(m);K = 3.484 = 1.5, 满足规范要求。- 承压水验算 -式中Pcz基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2); Pwy承压水层的水头压力(kN/m2); Ky抗承压水头的稳固性安全系数，取1.5。Ky = 38.50/30.00 = 1.28 = 1.05基坑底部土抗承压水头稳固!- 嵌固深度运算 -嵌固深度运算参数：嵌固深度系数1.200抗渗嵌固系数1.200嵌固深度运算过程： 按建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99悬臂式支护结构运算嵌固深度hd值，规范公式如下 hpEpj - 0haEai=0 = 1.200 ， 0 = 1.000 hp = 1.176m，Epj = 421.035 kPa ha = 4.621m，Eai = 88.844 kPa得到hd = 2.600m，hd采用值为：4.000m2.3 深基坑支护设计 设计单位：X X X 设 计 院设 计 人：X X X设计时间：2017-12-24 15:27:30- 支护方案