---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]
---------------------------------------------------------------------- 排桩支护
---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 规范与规程 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012 内力计算方法 增量法 支护结构安全等级 二级 支护结构重要性系数γ0 1.00 基坑深度h(m) 3.000 嵌固深度(m) 3.000 桩顶标高(m) 0.000 桩材料类型 型钢 ├钢材牌号 Q235 └截面参数 轻型工字钢I12 └抗拉、抗压和抗弯f(Mpa) 215 └抗剪fv(Mpa) 215 └截面塑性发展系数 1.05 桩间距(m) 0.300 有无冠梁 无 防水帷幕 无 放坡级数 0 超载个数 1 支护结构上的水平集中力 0 ---------------------------------------------------------------------- [ 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) 1 20.000 0.000 30.000 1.000 条形 --- ---------------------------------------------------------------------- [ 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) 倾覆稳定 整体稳定 ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 土层数 2 坑内加固土 否 内侧降水最终深度(m) 6.000 外侧水位深度(m) 10.000 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) --- 弹性计算方法按土层指定 ㄨ 弹性法计算方法 m法 内力计算时坑外土压力计算方法 主动 ---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- 层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 黏聚力 内摩擦角 与锚固体摩 33(m) (kN/m) (kN/m) (kPa) (度) 擦阻力(kPa) 1 杂填土 1.00 18.0 --- 9.00 18.00 120.0 2 粘性土 30.00 18.2 8.2 19.00 8.00 120.0 层号 黏聚力 内摩擦角 水土 计算方法 m,c,K值 不排水抗剪 水下(kPa) 水下(度) 强度(kPa) 1 --- --- --- m法 1.12 --- 2 10.00 10.00 合算 m法 0.48 ---
---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 支锚道数 1 支锚 支锚类型 水平间距 竖向间距 入射角 总长 锚固段 道号 (m) (m) (°) (m) 长度(m) 1 内撑 2.500 1.500 --- --- --- 支锚 预加力 支锚刚度 锚固体 工况 锚固力 材料抗力 材料抗力 道号 (kN) (MN/m) 直径(mm) 号 调整系数 (kN) 调整系数 1 0.00 91.51 --- 2～ --- 100.00 1.00
---------------------------------------------------------------------- [ 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 水土 水压力 外侧土压力 外侧土压力 内侧土压力 内侧土压力 名称 调整系数 调整系数1 调整系数2 调整系数 最大值(kPa) 1 杂填土 分算 1.000 1.000 1.000 1.000 10000.000 2 粘性土 合算 --- 1.000 1.000 1.000 10000.000
---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 工况 工况 深度 支锚 号 类型 (m) 道号 1 开挖 1.800 --- 2 加撑 --- 1.内撑 3 开挖 3.000 ---
---------------------------------------------------------------------- [ 设计参数 ]
---------------------------------------------------------------------- 整体稳定计算方法 瑞典条分法 稳定计算采用应力状态 有效应力法 稳定计算是否考虑内支撑 √ 稳定计算合算地层考虑孔隙水压力 ㄨ 条分法中的土条宽度(m) 0.50 刚度折减系数K 0.850 考虑圆弧滑动模式的抗隆起稳定 √ 对支护底取矩倾覆稳定 √ 以最下道支锚为轴心的倾覆稳定 ㄨ
---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]
---------------------------------------------------------------------- 各工况：
内力位移包络图：
地表沉降图：
---------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 截面参数 ] 弯矩折减系数 0.85 剪力折减系数 1.00 荷载分项系数 1.25 [ 内力取值 ] 段 内力类型 弹性法 经典法 内力 号 计算值 计算值 设计值 内力 实用值 6.48 1.25 7.45 基坑内侧最大弯矩(kN.m) 1 基坑外侧最大弯矩(kN.m) 最大剪力(kN) 6.09 1.18 5.96 1.02 0.86 3.46 6.48 1.25 7.45 [ 截面验算 ]
基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力) σnei = Mn/(γ* Wx)
-6
= 6.475/(1.050*58.400*10)
= 105.599(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足
基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力) σwai = Mw/(γ* Wx)
-6
= 1.249/(1.050*58.400*10)
= 20.367(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足
抗剪验算
τ = V * Sx / (I * tw )
-3-8-2
= 7.449*0.034*10/(351.000*10*0.480*10) = 14.899(MPa) < fv = 215.000(MPa) 满足
式中:
σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa); σnei———基坑内侧最大弯矩处的正应力(Mpa); Mw ———基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m); Mn ———基坑内侧最大弯矩设计值(kN.m);
3
Wx ———钢材对x轴的净截面模量(m); f ———钢材的抗弯强度设计值(Mpa); τ ———基坑最大剪力处的剪应力(Mpa) V ———基坑最大剪力设计值(kN);
2
Sx ———计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩(m);
4
I ———毛截面惯性矩 (m); tw ———钢材腹板厚度(m);
fv ———钢材的抗剪强度设计值(Mpa); γ ———型钢截面塑性发展系数;
---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]
----------------------------------------------------------------------
计算方法：瑞典条分法 应力状态：有效应力法
条分法中的土条宽度: 0.50m
滑裂面数据
圆弧半径(m) R = 8.789 圆心坐标X(m) X = -0.490 圆心坐标Y(m) Y = 4.768
整体稳定安全系数 Ks = 1.906 > 1.30, 满足规范要求。
---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]
----------------------------------------------------------------------
抗倾覆(对支护底取矩)稳定性验算: 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。
工况1： 序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 0.000 --- Kov = 3.027 >= 1.200, 满足规范要求。 工况2： 序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 40.000 --- Kov = 3.824 >= 1.200, 满足规范要求。 工况3： 序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 40.000 --- Kov = 2.150 >= 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Kov = 2.150 >= 1.200, 满足规范要求。
不进行抗倾覆(踢脚破坏)验算!!
---------------------------------------------------------------------- [ 抗隆起验算 ]
----------------------------------------------------------------------
1) 从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下：
支护底部，验算抗隆起：
Ks=(18.200×3.000×2.058+19.000×7.527)/(18.167×(3.000+3.000)+18.333)=2.006 Ks = 2.006 ≥ 1.600，抗隆起稳定性满足。
2) 坑底抗隆起按以最下层支点为转动轴心的圆弧条分法计算，结果如下： Ks = 2.053 ≥ 1.900，坑底抗隆起稳定性满足。
---------------------------------------------------------------------- [ 嵌固深度构造验算 ]
---------------------------------------------------------------------- 根据公式: 嵌固构造深度=嵌固构造深度系数×基坑深度 =0.300×3.000=0.900m 嵌固深度采用值3.000m >= 0.900m,满足构造要求。
---------------------------------------------------------------------- [ 嵌固段基坑内侧土反力验算 ]
---------------------------------------------------------------------- 工况1： Ps = 43.982 ≤ Ep = 118.808，土反力满足要求。
工况2： Ps = 43.982 ≤ Ep = 118.808，土反力满足要求。
工况3： Ps = 37.995 ≤ Ep = 71.857，土反力满足要求。 式中： Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力（kN）； Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力（kN）。
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