基坑支护设计计算书复习课程.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。基坑支护设计计算书-桩锚设计计算书一、计算原理1.1土压力计算土压力采用库仑理论计算1.1.1主动土压力系数1.1.2被动土压力系数1.1.3主动土压力强度1.1.4被动土压力强度1.2桩锚设计计算1.2.1单排锚杆嵌固深度按照下式设计计算：式中，hp为合力Epj作用点至桩底的距离，Epj为桩底以上基坑内侧各土层水平抗力标准值的合力之和，Tc1为锚杆拉力，hT1为锚杆至基坑底面距离，hd为桩身嵌固深度，0为基坑侧壁重要性系数，ha为合力Eai作用点至桩底的距离，Eai为桩底以上基坑外侧各土层水平荷载标准

2、值的合力之和。1.2.2多排锚杆采用分段等值梁法设计计算，对每一段开挖，将该段状上的上部支点和插入段弯矩零点之间的桩作为简支梁进行计算，上一段梁中计算出的支点反力假定不变，作为外力来计算下一段梁中的支点反力，该设计方法考虑了实际施工情况。1.3配筋计算公式为：钢筋笼配筋采用圆形截面常规配筋，并根据桩体实际受力情况，适当减少受压面的配筋数。式中，K为配筋安全系数，S为桩距，M为最大弯矩，r为桩半径，fcm和fy分别为混凝土和钢筋的抗弯强度，As为配筋面积，A为桩截面面积，对应于受压区混凝土截面面积的圆心角与2的比值，用叠代法计算As。1.4锚杆计算1.4.1锚杆截面积为：式中：Kb为锚杆面积安全

3、系数，RD为所需锚杆拉力，P为锚杆抗拉强度，为锚杆与水平线之间的夹角，S为桩距。1.4.2锚杆自由段长度为：式中：H为开挖深度，A为土压力零点距坑底距离，D为桩如土深度，G为锚杆深度。1.4.3锚杆锚固段长度为：式中：Km为锚杆锚固长度安全系数，Fu为锚杆的极限锚固力，Fu=Drqs，Dr为锚固体直径，qs为土体与锚固体之间粘结强度，为锚杆倾角。1.4.4锚杆总长度为：1.5支护结构稳定性验算：1.5.1围护结构内部稳定性验算：按照E.Kranz等效锚墙简易算法计算，要求安全系数k1.5。计算公式如下：式中：Ks1和Ks2分别为第一、二道锚杆的稳定安全系数，Rmax1、Rmax2分别为第一、二

4、道锚杆按照力多边形求得的最大拉力，Nt1、Nt2分别为第一、二道锚杆的轴向设计拉力。1.5.2整体稳定性验算：整体稳定性验算按照Bishop法验算，要求安全系数ks1.30。式中：Wi为土条重，ui为土条的孔隙水压力，i为土条底面与水平线的夹角，Qi为水平地震力荷载，ei为地震力荷载距滑弧圆心垂距，bi为土条宽度。1.5.3承载力稳定性验算：承载力安全系数验算公式为：Ks为安全系数，Ks1.101.20。式中：H为开挖深度，D为桩入土深度，q为地面超载，Nq、Nc为地基承载力系数，该系数采用Prabdtl公式计算：1.5.4抗隆起验算：采用经验公式验算：式中：为基底隆起值（mm），一般要求1.

5、3式中：Eax为主动土压力对挡土墙的水平力（KN），q为地面荷载（KPa），H为土钉墙计算高度（m），Ka为主动土压力系数。F为抗滑力（KN），B为土钉墙计算宽度（m），一般取土钉平均长度的11/12。1.4.2抗倾覆验算抗倾覆安全系数为：1.5土钉墙设计计算书-原始数据-基坑深度/(m)=9.0放坡角度()=78地面均布荷载/(KPa)=20第一排土钉距地表距离/(m)=1.0土钉水平间距/(m)=1.5土钉钻孔直径/(m)=0.11土钉抗拔出安全系数(1.3-2.0)=1.4土体滑动力矩安全系数1.5-2.0=1.6土钉编号土钉与水平面夹角/()土钉埋置深度/(m)11012102.531

6、044105.551076108.4土层编号深度距桩顶距离/(m)/(KN/m3)/(KPa)/()1620101028201513314.520030-计算结果-第1排土钉长度=6.00(m)第1排土钉承受的拉力=5.75(KN)第1排土钉的抗拔力=19.10(KN.m)第1排土钉抗拔出安全系数=4.99土钉钢筋直径=18.00(mm)第1排土钉抗拔力满足设计要求!第2排土钉长度=12.00(m)第2排土钉承受的拉力=21.31(KN)第2排土钉的抗拔力=72.45(KN.m)第2排土钉抗拔出安全系数=5.10土钉钢筋直径=218.00(mm)第2排土钉抗拔力满足设计要求!第3排土钉长度=9

7、.00(m)第3排土钉承受的拉力=51.68(KN)第3排土钉的抗拔力=66.62(KN.m)第3排土钉抗拔出安全系数=1.93第3排土钉抗拔力满足设计要求!第4排土钉长度=9.00(m)第4排土钉承受的拉力=92.40(KN)第4排土钉的抗拔力=135.84(KN.m)第4排土钉抗拔出安全系数=1.47第4排土钉抗拔力满足设计要求!第5排土钉长度=8.00(m)第5排土钉承受的拉力=100.40(KN)第5排土钉的抗拔力=165.01(KN.m)第5排土钉抗拔出安全系数=2.47第5排土钉抗拔力满足设计要求!第6排土钉长度=7.00(m)第6排土钉承受的拉力=83.05(KN)第6排土钉的抗拔力=209.64(KN.m)第6排土钉抗拔出安全系数=3.79第6排土钉抗拔力满足设计要求!面层钢筋网直径6.5，间距250mm面层混凝土厚度80-100mm挡墙抗倾安全系数=3.82挡墙抗滑安全系数=1.95土钉墙整体稳定安全系数=1.52土钉墙设计剖面图