基坑最后计算书打印.docx

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1、地下建筑结构课程设计任务书地下建筑结构课程是我校土木工程专业的高年级重点专业课程，涉 及学科广，授课内容丰富，而且直接与目前的实际工程类型紧密结合，需 要有扎实的基础专业知识，如：工程地质学、岩土工程学、基础工程学、 岩土力学、基坑工程学、地基处理、施工技术、结构力学、混凝土结构等。 与本课程相配套的课程设计，选取目前实际工程最为常见且具有代表性的 专题进行，通过课程设计的练习主要考察学生们对本课程基础知识的掌握 情况，锻炼基本的设计技能，了解工程设计的主要程序和要点，掌握岩土 的基本性质和物理力学参数的联系和规律。巩固专业知识，提高解决工程 实际问题的能力。本次课程设计选取常见的地下工程类型

2、之一的基坑工程开展，主要进 行基坑支护设计，具体内容和要求如下。一、设计题目（一）工程规模和周边环境广州市东濠涌污水处理工程拟设地下水质净化泵房滤池，滤池呈长方 形，由西北向东南布置。长约90m,宽约25m,基坑深约6m。详见图1,需 要进行基坑支护设计。建设场地的地貌单元属珠江三角洲平原，地形起伏小，原为闲置地， 经人工平整后地势平坦，钻孔孔口高程为8. 30m。北侧为约51n宽的过道， 东侧距离坑边为4nl有一排旧老民居，基础和结构差；南侧7m为6层的小 学教学楼，西侧为河涌（涌堤距离坑边15m）。2、确定基坑的平安等级开挖深度约6m,西侧有河涌，地下水埋深小于2m,支护深度范围内 软土层

3、厚度大于5m,南侧有6层的小学教学楼，东侧有一排旧老民居，基 础和结构差，变形要求高，根据规范确定此基坑为二级基坑。3、确定基坑支护的止水帷幕类型由于基坑距周围建筑物太近，且建筑物变形要求高，如采用降水井降 水，会对已有周围建筑物造成较大影响那么不使用降水井降水，那么本工程中 使用排水沟排水，采用双排搅拌桩作为止水帷幕。4、确定基坑支护的结构类型本工程岩土性质差，地下水位较高，基坑开挖深度为6m,此深度下有 强透水层；基坑长、宽、高分别为：90m 25m、6m；且BC东侧由于距离 旧老民居较近(4m),南侧7m外有小学教学楼，西侧15m远处有河涌，北 侧约5m宽的过道，故不能放坡开挖，且建筑物

4、变形要求高，严格按照建 筑基坑支护设计规程(JGJ12099)、建筑基坑工程技术规范 (YB9258-97)、深基坑支护设计与施工中的有关要求进行。经过详细的 分析后，我们认为：本设计基坑支护方案，在满足基坑土方开挖、地下室 结构施工及周围环境保护对基坑支护结构的要求，符合“平安可靠，经济 合理，技术可行，方便施工”的原那么。5、计算区段的划分根据具体环境条件、地下结构及土层分布厚度，将该基坑划分为四个计算区段，其附加荷载及计算开挖深度如下表:区段西(4-4)东(2-2)南(9-9)北(5-5)地面荷载(kPa)20609030开挖深度(m)6666基坑分为(东、西、北、南)四个计算区段，如图

5、2、3、4、5所示， 由于区段内有小学教学楼和居民楼，且距离建筑物较近，为减少施工对其 建筑物造成较大影响，减小施工噪声，降低造价费用那么支护形式采用钻孔 灌注桩与内支撑。分为四个 区段，各个区段均采用钻孔灌注桩+内支撑支 护，采用钻孔灌注桩+内支撑支护的优点有：钻孔灌注桩施工无噪声、无振 动、无挤土，刚度大，抗弯能力强，变形较小。三、基坑计算方法及设计计算按照建筑基坑支护技术规范(JGJ 120-99)的要求，土压力计算采用朗肯土 压力理论，矩形分布模式，粘性土层采用水土合算，砂土层采用水土分算，支撑力用 等值梁法，对净土压力零点求力矩平衡而求得。桩长是根据桩端弯矩求出，并应满足 抗滑移抗倾

6、覆抗隆起及抗管涌，各段的抗管涌、抗隆起、整体稳定性验算、位移计算, 详见点电算结果。为了比照分析，除用解析法计算外，还用理正软件电算。由于支护结构内力是随 工况变化的，设计时按最不利情况考虑。对于4-4段采用手算方法，以及机算验证。其余各个计算段皆为机算。1、土压力系数计算按照朗肯土压力计算理论作为土侧向压力设计的计算依据，即：主动土压力系数:Kai=tg2(45O-0i被动土压力系数：KPi=tg2(45+0 满足规范嵌固深度要求。桩长取 H=6+2. 4=8. 4m7.27.27. 2.1坑底面上桩的大弯矩,Mmaxl计算:设剪力Q=0点位于第-1层顶面以下x米处:、(103.24 - 5

7、2.01 )x22 x 3.412 x 3.41112.82 = 38.25 + 52.01% + -解得：x=l. 22mMmax = 112.82x(2.49+1.22-0.5)-7.30x(0.36+1.3 + 1.22)-30.95x(0.56+1.22)11m2 (l03.24-52.0l)xl,223”“山、/、2 = 274.88( A:22x3x3.417. 2.2坑底面以下桩的最大弯矩，取、2计算:设剪力Q-0点位于第二层被动土压力顶面以下x米处:o A cirru345.82 317.352216.83= 212.45 + +317.35 x jc Hx x22x0.79解

8、得：x=0. 01345 82 3173sMm.lx = 216.83 x (0.71 + 0.01) - 212.45x (0.35+ 0.01):-xO.Ol32x3x0.792=7962(kN m/m)3拆撑计算支撑在顶面冠梁处，进行地板浇注和地下室施工后最后才撤除支撑撤除支撑时下部结构已全部 完工可不进行拆撑计算8、桩配筋计算按混凝土结构设计规范(GB50010-2002)第：一 2 .3 3/.Sinjioct + Sirunx-sin371a = l + 0.75Z? - J(l + 0.75L)20.5 0.6250b = fy-As/fcm-A a, =1.25-2a取桩径6

9、800,桩心距1000, Mmax=274. 88 (kN-m),取混凝土强度等级为C30, f=14. 3N/mm2,钢筋用HRB335级,主筋1220钢筋,均匀布置，fy=300N/mm2,保护层 厚度50nlln,中8200螺旋筋，中202000加强筋。As=12x314.2=3770. 4mm2=300x3770. 4/(14. 3x3. 14x4002)=0. 189Aa=l+0. 75x0, 189-(l+0. 75x0. 189)-0. 5-0. 625x0. 1891/2=0. 314at=l. 25-2a=0. 622M =2/3x14. 3x (400xsin7ia)3+3

10、00x350x3770. 4x (sin兀a, +sin兀a) /n=567. 21kN-ml. 25x1. 0x1. IMmax (=377. 96) 满足要求!配筋率p=A，A=3770.配(4率2兀)=0. 75%pmin=0. 4%,满足设计要求!4-4支护结构电算结果支护方案 排桩支护单位n士臂教 .1.H1r = 18.0 (18端 c 二 10,0 (10= 1.200,满足规范要求。抗隆起验算单位n土层参枷土层参枷-1,P9乂工 J,J： 一一J J 一MT jB/1口noo 8C5C5 1111 1姆- 1r r C0(10.0)c = 4.0 (4,or0 : 32(3.2

11、)3储八r : 20,4(2QJ) c - 85.0 (8) 。二 25,4 田) /.二 21.3二 155.0二 30.0抗降起验算简部Prandtl （普朗德尔）公式（h = 1.11. 2）,注：平安系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97 （冶 金部）:?DN +cNcKS A H+D ) + q30.00045 4-230.00045 4-23.142tan 3().(XX)=18.401N ,、=( 18.401 - 1 )=30.140tan 30.00020.189 x 2.390 x 18.401 + 155.000 x 30.140K =18.136 x( 6.0

12、00 + 2.390 ) + 20.000Ks = 32. 292 = 1. 1,满足规范要求。Terzaghi （太沙基）公式（鼠 =I. 15-1.25）,注：平安系数取自建筑基坑工程技术规范YB9258-97(冶金部):?DNq+cNc?( H + D ) + 9330.000 x 3.142 -tan 30.00042)2=22.456/30.000cos I 45 +2Nr =( 22.456 - 1 ；=37.162Otan 30.00020.189 x 2.390 x 22.456 + 155.000 x 37.162K 一S -18.136 x( 6.000 + 2.390 )

13、 + 20.000Ks = 39. 752 = 1. 15,满足规范要求。Nr =( 22.456 - 1 ；=37.162Otan 30.00020.189 x 2.390 x 22.456 + 155.000 x 37.162K 一S -18.136 x( 6.000 + 2.390 ) + 20.000Ks = 39. 752 = 1. 15,满足规范要求。隆起量的计算注意：按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按0处理!-0.54式中 8基坑底面向上位移(mni);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/n?)；地下水位以下

14、取土的饱和重度(kN/m，);hi第i层土的厚度(川)；q基坑顶面的地面超载(kPa);D桩(土啬)的嵌入长度(m);II基坑的开挖深度(m)；c桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);6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);式中 8基坑底面向上位移(mni);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/n?)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m，);hi第i层土的厚度(川)；q基坑顶面的地面超载(kPa);D桩(土啬)的嵌入长度(m);II基坑的开挖深度(m)；c桩(墙)底面处土

15、层的粘聚力(kPa);6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);- 8751z、/ 2.43=- x( 103.9 + 20.0 ) + 125 x36 V7 6.0-0.5一 0()4+ 6.37 x 18.1 x 155.0, x( tan 0.52-0.545 = 13(mm)抗管涌验算LT)-129l.W r = 18.0 c 二 10.0 。二 10.0&(10.0)2,淤泥质土。-16.8 (16届二 4.0 (4.0广二 3.2 (3.2)(8端)(257) 4(8端)(257) 4穆刈岩二 20.4二 85.0二 25.44悯

16、化岩r 二 21.3c 二 155.00 二 30.0抗豳验算简图抗管涌稳定平安系数(K = 1.5):l5/o。( h +2。1式中 丫 0侧壁重要性系数；Y 土的有效重度(kN/m3);Yw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 = 1. 959 = 1. 5,满足规范要求。2-2支护结构电算结果支护方案排桩支护单位n单位n4.研土tM-2M土r = J6.8c = 4.0 (4.0V；加产诩r = 18.0 (18S c : 10.0(26中 0 : 10.0 (130二1 躅)。: 18.0(18.09roooJ;SI;5gf 心J9.6

17、0U 流一二二一 iri r C0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丫01.00基坑深度H(m)6.000嵌固深度(m)3.400桩顶标高(m)0.000桩直径(m)0.800桩间距(m)1.000混凝土强度等级C30击数范围值7T二67击。二）第四系海陆交互相沉积土层（Q；c,层号2）普遍分布，按土性不同可划分为4个亚层。（1）、淤泥、淤泥质土（层号2-1）各钻孔均有分布，顶面高程6. 324. 40m,顶面埋深3. 004. 50m,厚 度0. 503. 70m。呈灰黑色，饱和，流塑，粘性好，含有机质、粉砂，局部 夹薄

18、层粉质粘土。标贯试验7次，r =2-4击。建议该层地基承载力特征 值八二60kPa。（2）、粉土（层号 2-2）共10个钻孔有分布，顶面高程4. 582. 30m,顶面埋深4. 906. 70m, 厚度0. 502. 90m。呈灰黄、褐黄、灰白色，饱和，稍密状，局部夹较多砾 砂。标贯试验9次，心二610击。建议该层地基承载力特征值Ek=160kPa。（3）、粉质粘土（层号2-3）共7个钻孔有分布，顶面高程4. 531. 75m,顶面埋深4. 507. 20m, 厚度0. 503. 30m。呈灰黄、褐红色，湿，可塑状，粘性好，局部含较多粉 砂。标贯试验4次，二714击，N，m=10. 5击。建议

19、该层地基承载力特 征值k=180kPa。（4）、中砂、粗砂（层号2-4）共7个钻孔有分布，顶面高程4. 001.23m,顶面埋深5. 507. 80m, 厚度0. 503. 00m。呈灰黄、褐黄、灰褐色，饱和，稍密状，含粘粒。标贯 试验6次，心二1114击，N一二13. 2击。建议该层地基承载力特征值 /ak=180kPao三）残积层（Qel,层号3）粉质粘土共8个钻孔有揭露，顶面高程3. 600. 73m；顶面埋深4. 808. 30m； 层厚0. 504. 80m。褐红色，为泥质粉砂岩风化残积土，湿，硬塑状，稍具 粘性。标贯试验7次，”二1628击，产21. 7击。建议承载力特征值 /ak

20、-300kPao四）白垩系沉积岩（K,层号4）场地内基岩属白垩系褐红色泥质粉砂岩。受岩性、构造等因素影响，有无冠梁有卜冠梁宽度(m)1.000卜冠梁高度血)1.000L水平侧向刚度(MN/m)7. 716放坡级数0超载个数1超载信息超载 序号类型超载值 (kPa, kN/m)作用深度(m)作用宽度(m)距坑边距(m)形式长度 (m)160. 0000. 00020. 0004. 000土层信息土层数8坑内加固土否内侧降水最终深度(向7.000外侧水位深度(川)0. 900内侧水位是否随开挖过程变化否弹性法计算方法m法土层参数层号土类名称层厚 (m)重度 (kN/m3)浮重度 (kN/m3)粘聚力 (kPa)内摩擦角 (度)1杂填土3. 1018.08.010. 0010. 002淤泥质土2.0016.86.84. 003. 203粘性土1.2018.08.032. 0016. 004粘性土2. 5019. 09.038. 0018. 005强风化岩2. 3019. 59. 56强风化岩0. 7020.410.47中风化岩8. 0021. 311.