资源描述
2008年北京奥运会青岛帆船比赛基地基坑支护设计
施工图计算书及说明
2007-1-28
目 录
1、 验算项目:1剖面 2
2、 验算项目:2剖面 16
3、 验算项目:3剖面 20
4、 验算项目:4剖面 30
1、 验算项目:1剖面
----------------------------------------------------------------------
[ 支护方案 ]
----------------------------------------------------------------------
水泥土墙支护
----------------------------------------------------------------------
[ 基本信息 ]
----------------------------------------------------------------------
内力计算方法
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γ0
1.00
基坑深度H(m)
6.000
嵌固深度(m)
5.000
墙顶标高(m)
-1.000
截面类型及参数
实心墙...
放坡级数
1
超载个数
1
----------------------------------------------------------------------
[ 放坡信息 ]
----------------------------------------------------------------------
坡号
台宽(m)
坡高(m)
坡度系数
1
0.000
1.000
1.000
[ 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)
1
10.000
---
---
---
---
---
----------------------------------------------------------------------
[ 土层信息 ]
----------------------------------------------------------------------
土层数
5
坑内加固土
否
内侧水位深度(m)
6.500
外侧水位深度(m)
2.800
弹性法计算方法
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
2.10
18.0
---
0.00
20.00
2
细砂
2.40
20.0
10.0
0.00
37.00
3
粉砂
3.10
20.0
10.0
0.00
37.00
4
粗砂
3.20
20.0
10.0
---
---
5
强风化岩
5.00
23.0
13.0
---
---
层号
与锚固体摩
粘聚力
内摩擦角
水土
计算m值
抗剪强度
擦阻力(kPa)
水下(kPa)
水下(度)
(MN/m4)
(kPa)
1
20.0
---
---
---
30.00
---
2
40.0
0.00
32.00
分算
118.40
---
3
40.0
0.00
32.00
分算
118.40
---
4
120.0
0.00
36.00
分算
20.00
---
5
150.0
0.00
45.00
合算
20.00
---
----------------------------------------------------------------------
[ 支锚信息 ]
----------------------------------------------------------------------
支锚道数
2
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
锚杆
2.000
2.000
20.00
12.00
7.00
2
锚杆
2.000
2.000
20.00
9.00
9.00
支锚
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
抗拉力
道号
(kN)
(MN/m)
直径(mm)
号
(kN)
1
80.00
18.06
130
2～
100.00
2
0.00
20.42
130
4～
100.00
----------------------------------------------------------------------
[ 水泥土墙截面参数 ]
----------------------------------------------------------------------
水泥土墙截面示意图
水泥土墙厚度b(m)
1.200
水泥土弹性模量E(10^4MPa)
1.750
水泥土抗压强度P(MPa)
8.000
水泥土抗拉/抗压强度比
0.100
水泥土墙平均重度(kN/m3)
22.000
水泥土墙底摩擦系数
0.300
----------------------------------------------------------------------
[ 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
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
2
细砂
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
3
粉砂
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
4
粗砂
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
5
强风化岩
合算
1.000
1.000
1.000
10000.000
----------------------------------------------------------------------
[ 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 ]
----------------------------------------------------------------------
[ 内力取值 ]
序
内力类型
弹性法
经典法
号
计算值
计算值
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
59.73
52.49
1
基坑外侧最大弯矩距墙顶(m)
10.00
10.00
基坑内侧最大弯矩(kN.m)
70.80
73.38
基坑内侧最大弯矩距墙顶(m)
10.00
10.00
***************截面1(0.00m—10.00m)*************
一. 采用弹性法计算结果：
***基坑内侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 10.00m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×70.80 = 88.50kN.m
1. 压应力验算:
抗压强度满足!
2. 拉应力验算:
抗拉强度满足!
***基坑外侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 10.00m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×59.73 = 74.67kN.m
1. 压应力验算:
抗压强度满足!
2. 拉应力验算:
抗拉强度满足!
二. 采用经典法计算结果：
***基坑内侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 10.00m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×73.38 = 91.72kN.m
1. 压应力验算:
抗压强度满足!
2. 拉应力验算:
抗拉强度满足!
***基坑外侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 10.00m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×52.49 = 65.62kN.m
1. 压应力验算:
抗压强度满足!
2. 拉应力验算:
抗拉强度满足!
式中 γcs———水泥土墙平均重度(kN/m3);
z———由墙顶至计算截面的深度(m);
M———单位长度水泥土墙截面弯矩设计值(kN.m);
W———水泥土墙截面模量(MPa);
fcs———水泥土抗压强度(MPa);
----------------------------------------------------------------------
[ 锚杆计算 ]
----------------------------------------------------------------------
[ 锚杆参数 ]
锚杆材料强度设计值(MPa)
310.000
注浆体弹性模量(×10^4MPa)
3.000
土与锚固体粘结强度分项系数
1.300
锚杆荷载分项系数
1.250
[ 锚杆内力 ]
支锚道号
锚杆最大内力
锚杆最大内力
锚杆内力
锚杆内力
弹性法(kN)
经典法(kN)
设计值(kN)
实用值(kN)
1
131.86
70.33
87.91
87.91
2
23.27
153.21
191.52
191.52
[ 锚杆自由段长度计算简图 ]
支锚道号
支锚类型
钢筋或
自由段长度
锚固段长度
实配[计算]面积
锚杆刚度
钢绞线配筋
实用值(m)
实用值(m)
(mm2)
(MN/m)
1
锚杆
1D25
5.0
7.0
491[302]
15.83
2
锚杆
1D32
0.0
9.0
804[657]
17.45
----------------------------------------------------------------------
[ 抗倾覆稳定性验算 ]
----------------------------------------------------------------------
抗倾覆稳定性系数 Ks = 1.690 > 1.2, 满足规范要求!
(Ks >= 1.2)
----------------------------------------------------------------------
[ 抗滑移稳定性验算 ]
----------------------------------------------------------------------
抗滑安全系数(Kh >= 1.2):
Kh = 1.620
----------------------------------------------------------------------
[ 整体稳定验算 ]
----------------------------------------------------------------------
计算方法：瑞典条分法
应力状态：总应力法
条分法中的土条宽度: 1.00m
滑裂面数据
整体稳定安全系数 Ks = 3.110
圆弧半径(m) R = 9.760
圆心坐标X(m) X = -0.461
圆心坐标Y(m) Y = 4.617
----------------------------------------------------------------------
[ 抗隆起验算 ]
----------------------------------------------------------------------
Prandtl(普朗德尔)公式(Ks >= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):
Ks = 34.725 >= 1.1, 满足规范要求。
Terzaghi(太沙基)公式(Ks >= 1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):
Ks = 44.615 >= 1.15, 满足规范要求。
----------------------------------------------------------------------
[ 抗管涌验算 ]
----------------------------------------------------------------------
抗管涌稳定安全系数(K >= 1.5):
式中 γ0———侧壁重要性系数;
γ'———土的有效重度(kN/m3);
γw———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 = 4.319 >= 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———抗承压水头的稳定性安全系数，取1.5。
Ky = 40.00/30.00 = 1.33 >= 1.05
基坑底部土抗承压水头稳定!
2、 验算项目:2剖面
----------------------------------------------------------------------
验算项目: 超级土钉 1
----------------------------------------------------------------------
[ 验算简图 ]
----------------------------------------------------------------------
[ 验算条件 ]
----------------------------------------------------------------------
[ 基本参数 ]
所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99
基坑深度： 6.000(m)
基坑内地下水深度： 6.500(m)
基坑外地下水深度： 6.500(m)
基坑侧壁重要性系数： 1.000
土钉荷载分项系数： 1.250
土钉抗拉抗力分项系数： 1.300
整体滑动分项系数： 1.300
[ 坡线参数 ]
坡线段数 4
序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°)
1 4.000 4.000 45.0
2 0.000 1.000 90.0
3 1.000 0.000 0.0
4 1.000 1.000 45.0
[ 土层参数 ]
土层层数 5
序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 泊松比 变形模量
(m) (kN/m^3) (kN/m^3) (kPa) (度) (kPa) (kPa)
1 素填土 2.100 20.0 20.0 0.0 20.0 20.0 20.0 分算 0.450 5.000
2 细砂 2.400 20.0 20.0 0.0 37.0 40.0 40.0 分算 0.350 10.000
3 粉砂 3.100 20.0 20.0 0.0 37.0 40.0 40.0 分算 0.350 10.000
4 粗砂 3.200 20.0 20.0 0.0 38.5 90.0 90.0 分算 0.350 20.000
5 强风化岩 5.000 23.0 23.0 0.0 45.0 120.0 120.0 合算 0.350 50.000
[ 超载参数 ]
超载数 1
序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m)
1 满布均布 10.000
[ 土钉参数 ]
土钉道数 1
序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋
1 2.000 2.000 20.0 130 9.000 1D32
[ 花管参数 ]
基坑内侧花管排数 0
基坑内侧花管排数 0
[ 锚杆参数 ]
锚杆道数 0
[ 坑内土不加固 ]
[ 内部稳定验算条件 ]
考虑地下水作用的计算方法：总应力法
土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500
*******************************************************************
[ 验算结果 ]
*******************************************************************
[ 局部抗拉验算结果 ]
工况 开挖深度 破裂角 土钉号 土钉长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力设计值 抗拉承载力设计值 满足系数
(m) (度) (m) Tjk(kN) Tuj(kN) Tuj(kN) 抗拔 抗拉
1 2.000 55.0 0
2 4.000 36.5 0
3 6.000 38.0 1 9.000 77.6 102.9 241.3 1.061 2.488
[ 内部稳定验算结果 ]
工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m)
1 1.375 -5.894 14.894 14.717
2 1.672 -5.278 10.278 11.023
3 1.708 -7.334 11.334 13.219
[ 外部稳定计算参数 ]
所依据的规程： 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
土钉墙计算宽度: 9.000(m)
墙后地面的倾角: 0.0(度)
墙背倾角: 90.0(度)
土与墙背的摩擦角: 10.0(度)
土与墙底的摩擦系数: 0.400
墙趾距坡脚的距离: 0.000(m)
墙底地基承载力: 300.0(kPa)
抗水平滑动安全系数： 1.300
抗倾覆安全系数： 1.600
[ 外部稳定计算结果 ]
重力: 730.0(kN)
重心坐标: ( 5.731, 2.530）
超载: 30.0(kN)
超载作用点x坐标: 7.500(m)
土压力: 124.4(kPa)
土压力作用点y坐标: 2.040(m)
基底平均压力设计值 86.8(kPa) < 300.0
基底边缘最大压力设计值 148.7(kPa) < 1.2*300.0
抗滑安全系数: 2.553 > 1.300
抗倾覆安全系数: 18.421 > 1.600
[ 喷射混凝土面层计算 ]
[ 计算参数 ]
厚度： 80(mm)
混凝土强度等级: C20
配筋计算as: 15(mm)
水平配筋: d6@200
竖向配筋: d6@200
配筋计算as: 15
荷载分项系数: 1.200
[ 计算结果 ]
编号 深度范围 荷载值(kPa) 轴向 M(kN.m) As(mm^2) 实配As(mm^2)
1 0.00~ 2.00 11.8 x 1.732 188.6(构造) 141.4
y 1.732 188.6(构造) 141.4
2 2.00~ 6.00 15.0 x 1.084 188.6(构造) 141.4
y 4.029 188.6(构造) 141.4
3、 验算项目:3剖面
----------------------------------------------------------------------
[ 支护方案 ]
----------------------------------------------------------------------
水泥土墙支护
----------------------------------------------------------------------
[ 基本信息 ]
----------------------------------------------------------------------
内力计算方法
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γ0
1.00
基坑深度H(m)
6.000
嵌固深度(m)
3.000
墙顶标高(m)
-1.000
截面类型及参数
墙+排桩...
放坡级数
1
超载个数
1
----------------------------------------------------------------------
[ 放坡信息 ]
----------------------------------------------------------------------
坡号
台宽(m)
坡高(m)
坡度系数
1
0.000
1.000
1.000
----------------------------------------------------------------------
[ 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)
1
10.000
---
---
---
---
---
----------------------------------------------------------------------
[ 土层信息 ]
----------------------------------------------------------------------
土层数
5
坑内加固土
否
内侧水位深度(m)
6.500
外侧水位深度(m)
2.800
弹性法计算方法
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
2.20
20.0
---
0.00
20.00
2
细砂
2.50
20.0
10.0
0.00
37.00
3
粉砂
2.10
20.0
10.0
0.00
37.00
4
粗砂
5.30
20.0
10.0
---
---
5
强风化岩
5.00
23.0
13.0
---
---
层号
与锚固体摩
粘聚力
内摩擦角
水土
计算m值
抗剪强度
擦阻力(kPa)
水下(kPa)
水下(度)
(MN/m4)
(kPa)
1
20.0
---
---
---
30.00
---
2
40.0
0.00
32.00
分算
118.40
---
3
40.0
0.00
32.00
分算
118.40
---
4
90.0
0.00
36.00
分算
20.00
---
5
120.0
0.00
45.00
合算
20.00
---
----------------------------------------------------------------------
[ 水泥土墙截面参数 ]
----------------------------------------------------------------------
水泥土墙截面示意图
水泥土墙厚度b(m)
2.200
水泥土弹性模量E(10^4MPa)
1.750
水泥土抗压强度P(MPa)
8.000
水泥土抗拉/抗压强度比
0.100
水泥土墙平均重度(kN/m3)
22.000
水泥土墙底摩擦系数
0.300
桩直径S(m)
0.146
桩形心至坑边距离t1(m)
1.600
桩间距t(m)
1.000
桩混凝土级别
C15
----------------------------------------------------------------------
[ 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
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
2
细砂
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
3
粉砂
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
4
粗砂
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
5
强风化岩
合算
1.000
1.000
1.000
10000.000
----------------------------------------------------------------------
[ 设计结果 ]
----------------------------------------------------------------------
[ 结构计算 ]
----------------------------------------------------------------------
各工况：
内力位移包络图：
----------------------------------------------------------------------
[ 截面计算 ]
----------------------------------------------------------------------
[ 内力取值 ]
序
内力类型
弹性法
经典法
号
计算值
计算值
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
265.04
507.19
1
基坑外侧最大弯矩距墙顶(m)
8.00
8.00
基坑内侧最大弯矩(kN.m)
0.00
0.00
基坑内侧最大弯矩距墙顶(m)
8.00
8.00
一. 采用弹性法计算结果：
***基坑内侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 8.00m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×0.00 = 0.00kN.m
1. 压应力验算:
抗压强度满足!
2. 拉应力验算:
抗拉强度满足!
***基坑外侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 8.00m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×265.04 = 331.30kN.m
1. 压应力验算:
抗压强度满足!
2. 拉应力验算:
抗拉强度满足!
二. 采用经典法计算结果：
***基坑内侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 8.00m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×0.00 = 0.00kN.m
1. 压应力验算:
抗压强度满足!
2. 拉应力验算:
抗拉强度满足!
***基坑外侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 8.00m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×507.19 = 633.99kN.m
1. 压应力验算:
抗压强度满足!
2. 拉应力验算:
抗拉强
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