基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Word版(共25)_第1頁
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文檔簡介

1、基坑土層力學(xué)參數(shù)層號(hào)土層名稱層厚(m)重度(kNN/m3)浮重度(kkN/mm3)粘聚力(kkPa)內(nèi)摩擦角()m值1雜填土3.015.015.00012.0003.182粉質(zhì)黏土2.019.646.60018.7009.783粉質(zhì)黏土3.519.237.70025.80014.5004粉質(zhì)黏土3.019.251.90020.70011.6995粉質(zhì)黏土5.019.639.60020.10010.0336粉質(zhì)黏土3.019.49.438.60026.80015.5447粉質(zhì)黏土3.519.49.444.30023.00012.7118中砂2.019.59.538.00025.0889粗砂7.0

2、21.011.039.00026.52210礫砂4.021.511.535.00021.60011粗砂7.020.010.040.00028.000基坑存在的超載表超載位置類型超載值(kkPa)作用深度(m)作用寬度(m)距坑邊距(m)形式長度(m)A-A局部荷載105.002.012.04.0條形此深基坑工工程需要要基坑支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)來保證證基坑的的安全穩(wěn)穩(wěn)定,各種支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)均遵遵循建筑基基坑支護(hù)護(hù)技術(shù)規(guī)規(guī)程(JGGJ 1120-20112),混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范(GB 50010-2010),鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017-2017)。因此,本文將設(shè)計(jì)3種支護(hù)結(jié)構(gòu),分別為錨桿支護(hù)

3、體系+護(hù)坡樁、地下連續(xù)墻、地下連續(xù)墻+錨桿支護(hù)體系。由規(guī)程知,設(shè)設(shè)計(jì)支護(hù)護(hù)形式需需考慮作作用在結(jié)結(jié)構(gòu)上的的水平荷荷載,影響基坑坑支護(hù)的的水平荷荷載有土土體、基基坑周圍圍的建筑筑、車輛輛、施工工材料及及設(shè)備、溫度及水等因因素。確定荷荷載需要要確定基基坑內(nèi)外外土壓力力,土體體在重力力作用下下會(huì)對(duì)支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)側(cè)壓力,基坑外側(cè)土體作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的力為主動(dòng)土壓力,主動(dòng)土壓力使支護(hù)結(jié)構(gòu)變形擠壓基坑內(nèi)側(cè)土體,此時(shí)基坑內(nèi)側(cè)土體土體對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)作用的力為被動(dòng)土壓力。土壓力計(jì)算方法為朗金土壓力計(jì)算方法,即分別按下式計(jì)算:(3-1)(3-2)(3-3)(3-4)式中:、分別別表示第第i層土的的主動(dòng)土土壓力系系

4、數(shù)與被被動(dòng)土壓壓力系數(shù)數(shù);、分別別表示第第i層土的的內(nèi)摩擦擦角()與黏聚力(kPa);、分別別表示支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)外側(cè)、內(nèi)內(nèi)側(cè)計(jì)算算點(diǎn)的土土中豎向向應(yīng)力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值;表示在在第i層土中計(jì)計(jì)算點(diǎn)位位于支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)外外側(cè)的主主動(dòng)土壓壓力強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值值(kPa),若該該值小于于0,應(yīng)取0;表示在在第i層土中中計(jì)算點(diǎn)點(diǎn)位于支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)側(cè)的的被動(dòng)土土壓力強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值(kkPa)。則該基坑的的主動(dòng)土土壓力系系數(shù)及被被動(dòng)土壓壓力系數(shù)數(shù)如表3-1所示示。表3-1 土層主主動(dòng)土壓壓力系數(shù)數(shù)及被動(dòng)動(dòng)土壓力力系數(shù)土層內(nèi)摩擦角()主動(dòng)土壓力力系數(shù)被動(dòng)土壓力力系數(shù)1120.65661.5255218.70.51441.944

5、4325.80.39442.5411420.70.47882.0933520.10.48882.0477626.80.37882.64227230.43882.28338380.23884.20449390.22884.3955據(jù)勘測(cè)報(bào)告告的描述述可知,土土體表面面存在局局部荷載載,可近近似認(rèn)為為其土壓力力分布范范圍通過過平行于于破裂面面?zhèn)鬟f至至墻背,即沿與水水平方向向成角向向墻背方方向傳遞遞。若超超出平行行線范圍圍,可認(rèn)認(rèn)為不受受該局部部荷載影影響。局局部荷載載作用范范圍內(nèi)的的主動(dòng)土土壓力,仍仍可按照照計(jì)算。如圖3-1所示示,其中中,其影響響范圍是是從D點(diǎn)到E點(diǎn),表示兩兩點(diǎn)之間間的距離離。圖

6、3-1局局部荷載載作用下下土壓力力分布圖圖則該基坑的的局部荷荷載影響響范圍應(yīng)應(yīng)由上述述公式得得出,但但各土層層內(nèi)摩擦擦角不同同,需將不同同土層內(nèi)摩摩擦角等等效為同同一內(nèi)摩摩擦角。需需按下式式計(jì)算:(3-5)式中:i表示示各土層層編號(hào);表示第第i層土的的內(nèi)摩擦擦角();表示第第i層土的的厚度(m)。距基坑西側(cè)側(cè)4m有7層住宅樓樓,基坑坑土體變變形較大大或者基基坑支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)失失效,將將對(duì)主體體結(jié)構(gòu)施施工安全全造成威威脅,使使周圍建建筑物受受到影響響,所以以該基坑坑的安全全等級(jí)為為一級(jí),根根據(jù)規(guī)程程第3.1.66條所述,本本設(shè)計(jì)結(jié)結(jié)構(gòu)重要要性系數(shù)數(shù),作用用基本組組合分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)。根根據(jù)規(guī)程表3.3.2

7、2所述,為使結(jié)結(jié)構(gòu)能夠夠滿足安安全等級(jí)級(jí)要求,本本設(shè)計(jì)分分別采用用錨桿支支護(hù)體系系+護(hù)坡樁樁,地下連連續(xù)墻,錨桿支護(hù)體系+地下連續(xù)墻。以下將對(duì)各設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行敘述。錨桿支護(hù)體體系+護(hù)坡樁樁本設(shè)計(jì)排樁樁采用人工工挖孔樁樁,該樁樁體采用的的混凝土土強(qiáng)度等等級(jí)為C300,樁長300m,樁徑徑0.88m,樁中中心距11.6mm,縱向向受力鋼鋼筋采用用HRBB4000,箍筋筋采用HPPB3000。此時(shí),土體體等效內(nèi)內(nèi)摩擦角角根據(jù)式式(3-5)得:局部荷載作作用范圍圍:即由地面下下6.3312mm至地面面下255.2448m,位于第3層土體體到第9層土體中中。主動(dòng)及被動(dòng)動(dòng)土壓力力標(biāo)準(zhǔn)值值、合力力、合力力

8、作用點(diǎn)點(diǎn)各土層主動(dòng)動(dòng)土壓力力系數(shù)及及被動(dòng)土土壓力系系數(shù)見表3-11。(1)首層層土體臨臨界深度度首層土體臨臨界深度度表示首首層土體體呈現(xiàn)主主動(dòng)土壓壓力強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值值為0時(shí)的深深度,應(yīng)應(yīng)由下式式計(jì)算:式中符號(hào)代代表意義義同前。(2)各分分層土體體主動(dòng)土土壓力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值及及被動(dòng)土土壓力強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值由式(3-2)得得:kPakPa因樁長300m,坑深200m,在坑坑底100m范圍內(nèi)內(nèi)存在被被動(dòng)土壓壓力強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值值,各層層土的被被動(dòng)土壓壓力強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值值由式(3-44)得:(3)合力力大小及及合力作作用點(diǎn)各土層單位位寬度土土體主動(dòng)動(dòng)土壓力力:土體單位寬寬度內(nèi)的的主動(dòng)土土壓力的的合力為為:土體單位寬寬

9、度內(nèi)主主動(dòng)土壓壓力的合力作作用點(diǎn)(距距柱底距距離)為為:各土層單位位寬度土土體被動(dòng)動(dòng)土壓力力:土體單位寬寬度內(nèi)的的被動(dòng)土壓壓力的合合力為:土體單位寬寬度內(nèi)被被動(dòng)土壓壓力合力力作用點(diǎn)點(diǎn)(距柱柱底距離離)為:因?yàn)閾跬两Y(jié)結(jié)構(gòu)為排排樁,所所以取排排樁間距距為作用用在單根根支護(hù)樁樁上的主主動(dòng)土壓壓力寬度度,土反反力的計(jì)計(jì)算寬度度,所以以。本設(shè)設(shè)計(jì)基坑坑外的主主動(dòng)土壓壓力需將將單位寬寬度主動(dòng)動(dòng)土壓力力值與樁間距1.6m相乘,基基坑內(nèi)的的被動(dòng)土土壓力需需將單位位寬度被被動(dòng)土壓壓力值與與1.553m相乘,并并將結(jié)果果帶入到其其余計(jì)算算中。因錨桿的水水平間距距不小于于1.55m,若設(shè)計(jì)計(jì)多層錨錨桿,每每根錨桿桿

10、的間距不小小于2.0m,錨桿傾傾角不小小于,且不大大于。本設(shè)計(jì)計(jì)將采用用7根錨桿,7根錨桿桿水平間間距擬定定為1.5m,每根根錨桿距距樁頂距離離為3m、6m、8.55m、11m、13.5m、16m及18m。把錨錨桿當(dāng)做做彈性支支座來考考慮其對(duì)對(duì)擋土結(jié)結(jié)構(gòu)的約約束作用用。支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力通過過平面桿桿系結(jié)構(gòu)構(gòu)彈性支支點(diǎn)法計(jì)計(jì)算,經(jīng)經(jīng)過計(jì)算算,的基基坑內(nèi)側(cè)側(cè)最大彎彎矩為,基基坑外側(cè)側(cè)最大彎彎矩為,最最大剪力力值。該支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)彎矩設(shè)設(shè)計(jì)值為為:該支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)剪力設(shè)設(shè)計(jì)值為為:樁身截面配配筋本設(shè)計(jì)采用用樁身全全截面均均勻配筋筋,混凝凝土軸心抗壓壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值為為,混凝凝土保護(hù)護(hù)層厚度度取35mmm,縱向受

11、受力鋼筋筋選用HHRB4400,箍筋為為HPB3000,。樁體截面內(nèi)內(nèi)縱向鋼鋼筋不少少于6根,其正正截面配配筋應(yīng)符符合下式式:(3-6)(3-7)(3-8)式中:M樁的的彎矩設(shè)設(shè)計(jì)值();混凝土土軸心抗抗壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值(),因混凝凝土強(qiáng)度度等級(jí)未超過過C500,??;r支護(hù)護(hù)樁的半半徑(m);A支護(hù)護(hù)樁的截截面面積積();縱向鋼鋼筋的抗抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值();縱向鋼鋼筋中心心所在圓圓周的半半徑(m);所有縱縱向鋼筋筋截面面面積();受壓區(qū)區(qū)混凝土土截面面面積的圓圓心角(rad)與的比值;縱向受受拉鋼筋筋截面面面積與所所有縱向向鋼筋截截面面積積的比值值,若0.6625,=0。根據(jù)式(33-6)、

12、(33-7)及及(3-8),并利利用迭代代法計(jì)算算得、,故選用336根28鋼筋筋,實(shí)配配筋面積積為2221688.8。斜截面抗剪剪承載力力計(jì)算中中,需用截截面寬度度為,截面有效效高度為為,來代替替此圓形形截面支支護(hù)樁。根根據(jù)式:(3-9)式中:混凝土土軸心抗抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值;b矩形形截面寬寬度;截面有有效高度度;箍筋的的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值;在同一一截面內(nèi)內(nèi)的所有有箍筋的的截面面面積;s沿構(gòu)構(gòu)件長度度方向的的箍筋間間距。由式(3-9)知,最小小配筋率率,實(shí)際際配筋率率,故實(shí)實(shí)際配筋筋率大于于最小配配筋率,滿滿足要求求。樁身身截面配配筋見圖圖3-22。圖3-2 樁身配配筋圖冠梁設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)將此此冠

13、梁設(shè)計(jì)計(jì)成矩形形,其截截面尺寸寸為。冠梁設(shè)計(jì)計(jì)圖如圖圖3-33,圖中中、為HRBB3355的20鋼筋筋,為HPB3300的的8鋼筋,其其間距為為1500mm。圖3-3冠冠梁設(shè)計(jì)計(jì)圖錨桿設(shè)計(jì)錨固體直徑徑取1300mm,經(jīng)過平面面桿系結(jié)結(jié)構(gòu)彈性性支點(diǎn)法法計(jì)算,各各彈性支支點(diǎn)的水水平反力力如表3-2所示示。表3-2各各彈性支支點(diǎn)水平平反力(kN)節(jié)點(diǎn)1234567支點(diǎn)水平反反力258.558566288.4432249.776644211.110088172.443366155.888200.44每根錨桿軸軸向拉力力標(biāo)準(zhǔn)值值應(yīng)按下下式計(jì)算算:(3-100)式中:錨桿軸軸向拉力力標(biāo)準(zhǔn)值值();各錨桿桿

14、彈性支支點(diǎn)水平平反力();s錨桿桿的水平平間距(m);擋土構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算寬寬度(m);錨桿傾傾角()。各錨桿軸向向拉力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值由由式(3-110)計(jì)計(jì)算,結(jié)結(jié)果如表表3-33所示。表3-3各各錨桿軸軸向拉力力標(biāo)準(zhǔn)值值(kN)錨桿1234567軸向拉力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值246.116388274.557644237.776822200.996164.115033148.339199190.777333錨桿的極限限抗拔承承載力應(yīng)應(yīng)滿足下式式:(3-111)式中:錨桿軸軸向拉力力標(biāo)準(zhǔn)值值();錨桿極極限抗拔拔承載力力標(biāo)準(zhǔn)值值();錨桿抗抗拔安全全系數(shù),因因本設(shè)計(jì)計(jì)安全等等級(jí)為一一級(jí),=1.88。(3-122)式

15、中:錨桿極極限抗拔拔承載力力標(biāo)準(zhǔn)值值();d 錨錨桿錨固固體直徑徑(m);錨桿錨錨固段在在第i層土中中的長度度(m);錨固體體與第i層土的極極限粘結(jié)結(jié)強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值(),其值見表3-4;由式(3-11)得出每每根錨桿桿極限抗抗拔承載載力,結(jié)結(jié)果如表表3-44所示。表3-4錨錨桿極限限抗拔承承載力(kN)錨桿1234567極限抗拔承承載力443.009488494.223766427.998288361.772811295.447066267.110544343.339199表3-5 錨固固體與第第i層土的的極限粘粘結(jié)強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值值(kPaa)錨桿1234567極限粘結(jié)強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值6552.59

16、39393130130由式(3-12)、表3-44及表3-55得,錨桿桿錨固段段在第ii層土中中的長度度,見表3-6。表3-6 錨桿桿錨固段段在第i層土中的長長度(m)錨桿1234567錨固體長度度16.6991318.055065511.26680999.523370777.779925665.030090556.46777544錨桿非錨固固段長度度,滿足足下式:(3-133)式中:錨桿非錨錨固段長長度(m);錨桿的的錨頭終終點(diǎn)至基基坑底面面距離(m);基坑底底面至基基坑內(nèi)側(cè)側(cè)被動(dòng)土土壓力強(qiáng)強(qiáng)度與外外側(cè)主動(dòng)動(dòng)土壓力力強(qiáng)度相相等點(diǎn)的的距離(m),對(duì)對(duì)成層土土,若存在在多個(gè)等等值點(diǎn),選選最深等等

17、值點(diǎn);d擋土土構(gòu)件水水平尺寸寸(m);主動(dòng)土土壓力強(qiáng)強(qiáng)度與被被動(dòng)土壓壓力強(qiáng)度度相等點(diǎn)點(diǎn)以上各各土層按按厚度加加權(quán)的等等效內(nèi)摩擦角()。因各層土中中不存在在主動(dòng)土土壓力強(qiáng)強(qiáng)度與被被動(dòng)土壓壓力強(qiáng)度度相同點(diǎn)點(diǎn),故,經(jīng)(3-13)計(jì)算得錨錨桿非錨錨固段長長度如表表3-77所示。表3-7 錨桿桿非錨固固段長度度(m)錨桿1234567非錨固段長長度11.744635510.58833448.165516227.162266444.754428223.658870882.96778811因非錨固段段不小于于5m,非錨錨固段長長度長度度實(shí)取值值如表33-8所所示。表3-8 錨桿桿實(shí)取非非錨固段段長度(m)錨

18、桿1234567非錨固體長長度12.51197.5555本設(shè)計(jì)采用用等長錨錨桿,錨桿長長度均為為30m。錨桿桿體應(yīng)應(yīng)滿足抗抗拉要求求:(3-144)式中:N錨桿桿軸向拉拉力設(shè)計(jì)計(jì)值(kN);預(yù)應(yīng)力力筋抗拉拉強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值();預(yù)應(yīng)力力筋截面面面積()。軸向力設(shè)計(jì)計(jì)值,選選用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)型155.244mm鋼鋼絞線,=1320,每根錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值見表3-9,錨桿設(shè)計(jì)見表3-10。表3-9 錨桿桿軸向拉拉力設(shè)計(jì)計(jì)值(kN)錨桿1234567軸向拉力設(shè)設(shè)計(jì)值338.447522377.554266326.993133276.332225.770677204.003899262.331333表3-100

19、錨錨桿設(shè)計(jì)計(jì)表錨桿水平間距(m)豎向間距(m)角度()總長(m)錨固段長度度(m)鋼絞線根數(shù)數(shù)、直徑徑預(yù)應(yīng)力(kkN)11.53103017.5215.24100.0021.53103019.0315.24100.0031.52.5103021.0215.24100.0041.52.5103022.5215.24100.0051.52.5103025.0215.24100.0061.52.5103025.0215.24100.0071.52103025.0215.24100.00穩(wěn)定性驗(yàn)算算(1)嵌固固穩(wěn)定性性驗(yàn)算本設(shè)計(jì)含多多層錨桿桿支撐,故不需要此驗(yàn)算。(2)整體體穩(wěn)定性性驗(yàn)算需滿足下式式要

20、求:(3-155)(3-166)式中:圓弧滑滑動(dòng)穩(wěn)定定安全系系數(shù),安安全等級(jí)級(jí)為一級(jí)級(jí),故取取值1.35;第i個(gè)個(gè)圓弧滑滑動(dòng)面抗抗滑力矩矩與滑動(dòng)動(dòng)力矩的的比值;第j土土條滑動(dòng)動(dòng)面處土的黏黏聚力()、內(nèi)摩摩擦角();第j土土條寬度(m);第j土土條滑動(dòng)動(dòng)面終點(diǎn)點(diǎn)處法線線與垂直直面夾角角();第j土土條滑弧弧寬度,(m);第j土土條上的的附加分分布荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值();第j土土條自重重();第j土土條滑動(dòng)動(dòng)面上的的水壓力力();第k層層錨桿在在滑動(dòng)面面以外的的錨固段段的極限限抗拔承承載力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值與與錨桿桿桿體受拉拉承載力力標(biāo)準(zhǔn)值值()的較小小值();第k層層錨桿傾角角();第k層層錨桿在在滑動(dòng)面面的

21、法線與與垂直面面夾角();第k層層錨桿水平平間距(m);計(jì)算系系數(shù),為第k層錨桿與滑滑弧交點(diǎn)點(diǎn)處內(nèi)摩摩擦角()。每根錨桿值值見表3-11。表3-111錨桿Rk,k取值錨桿1234567實(shí)際極限抗抗拔承載載力464.5563407.3386797.6619854.559177949.5546441327.32331327.3233520.88781.22520.88520.88520.88520.88520.88464.5563407.3386520.88520.88520.88520.88520.88任取圓心OO,并以以O(shè)與樁底連連線為半半徑做滑滑動(dòng)圓弧弧,對(duì)該該圓弧穩(wěn)穩(wěn)定安全全系數(shù)計(jì)計(jì)算值見

22、見表3-12。表3-122 穩(wěn)穩(wěn)定安全全系數(shù)計(jì)計(jì)算表分條號(hào)1153.9662.07190.668210.8847.633316.663154.11761047.2115.47313.0060172.22272.776229.7749941.2448.2522.2230318347.999344.2267835.77710.4665.3370437.22347.999388.9946730.66612.3701.8880422.88356.225357.8883625.813.8801.5580505.33351.446348.8868521.13315875.9940572.11351.446

23、315.8828416.61115.9930.9950624.77266.1153312.19916.7962.0020789203.220527.849917.1989.550822.55135.112513.548817.41004.70841.4462.1883500.732217.51008.40846.1112.8880615.016617.41000.80836.6687.5110729.329917981.5540812.77159.1114313.716.4949.5560774.11224.883418.15515.6914.0040608.22284.6668522.711

24、14.6852.9920550.99329.3317627.44413.3770.7710479355.1124732.37711.7747.770442.22400.3346837.629.71671.6010721019.83943.22227.31509.708911033.831049.41124.41329.90781.661167.781156.52220.71139.3224.887335.661195.51265.34415.61130.8265.771217.661294.81379.5666.8554.776582.44567.2754.2265總和1283.8142688

25、2344.6111266.2滿足整體穩(wěn)穩(wěn)定性要要求。(3)抗隆隆起穩(wěn)定定性驗(yàn)算算需滿足下式式要求:(3-177)(3-188)(3-199)式中:抗隆起起安全系系數(shù),安全等等級(jí)為一一級(jí),取取1.88;分別表表示基坑坑內(nèi)外擋擋土構(gòu)件件地面以以上土的的加權(quán)平平均重度度();基坑深深度();擋土構(gòu)構(gòu)件嵌固固深度();地面均均布荷載載();承載力力系數(shù);分別表表示構(gòu)件件底面以以下土的的黏聚力力()、內(nèi)內(nèi)摩擦角角()。將局部荷載載等效為為均布荷荷載時(shí)得得到q=755,故在支護(hù)護(hù)底部,由式(33-188)、(3-119)計(jì)算得得:滿足要求。地下連續(xù)墻墻地下連續(xù)墻墻屬于支支檔式結(jié)結(jié)構(gòu),由由于基坑坑附近存存在

26、建筑筑物,此處無無法放坡坡。此地下下連續(xù)墻墻單幅寬寬度(包包括接頭頭)6m,擬建建30m深,墻墻厚8000mm,采采用HRRB4000級(jí)鋼鋼筋,擬擬采用水水平間距距為6m的Q2355級(jí)299914mmm鋼管管對(duì)撐,并將其其設(shè)在墻墻頂冠梁梁上。主動(dòng)及被動(dòng)動(dòng)土壓力力標(biāo)準(zhǔn)值值、合力力、合力力作用點(diǎn)點(diǎn)各單位寬度度內(nèi)值計(jì)計(jì)算參見見3.11.1。墻身截面配配筋由于基坑較較深,基基坑采用用分段配配筋,這這樣可減減少配筋筋率。要要求配置置的鋼筋筋直徑不不得小于于16mmm,凈間距距不小于于75mmm。水平平鋼筋間間距在2000-4000mmm之間?;觾?nèi)側(cè)側(cè)保護(hù)層層厚度不不小于550mmm,外側(cè)側(cè)不小于于7

27、0mmm,鋼筋筋籠端部部與槽段段接頭之之間、鋼鋼筋籠端端部與相相鄰墻段段混凝土土的間隙隙不大于于1500mm,鋼鋼筋下端端5000mm內(nèi)按按1:110向內(nèi)收收口??v向受力鋼鋼筋應(yīng)滿滿足:(3-200)(3-211)(3-222)(3-233)式中:彎矩設(shè)設(shè)計(jì)值;系數(shù),;混凝土土軸心抗抗壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值,;受拉區(qū)區(qū)、受壓壓區(qū)縱向普普通鋼筋筋截面面面積;受拉區(qū)區(qū)、受壓壓區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋筋截面面面積;受壓區(qū)區(qū)縱向預(yù)預(yù)應(yīng)力筋筋合力點(diǎn)點(diǎn)處混凝凝土法向向應(yīng)力為為零時(shí)的的預(yù)應(yīng)力力筋應(yīng)力力;矩形截截面寬度度,;截面有有效高度度,;受壓區(qū)區(qū)縱向普普通受力力鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣距離;受壓區(qū)區(qū)所有縱縱

28、向鋼筋筋合力點(diǎn)點(diǎn)至截面面受壓邊邊緣的距距離;相對(duì)界界限受壓壓區(qū)高度度,??v向受力鋼鋼筋配置置見表33-133。表3-133 地地下連續(xù)續(xù)墻縱向向受力鋼鋼筋表配筋范圍As配筋實(shí)際As0-11.5m682.1133937.99333721.9577228+6620373111.5-16.5m1423.07991956.23447764.8177218+4428+6322779816.5-20.5m953.11121310.52995200622+6625522620.5-25mm1603.52204.81339364.8155420+8828+4322939925-277.5mm1575.3333

29、2910.31448595.5666428+8832889727.5-30mm2296.38993157.5344125299.89981632128677.2每根鋼筋間間距為2200mmm,水水平鋼筋筋安構(gòu)造造要求配配筋,選選擇14HHPB3300鋼鋼筋,鋼筋間距距為2000mmm。,滿足要要求。內(nèi)支撐設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)支撐布置置在基坑坑內(nèi)側(cè)臨臨空面處處,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)其支擋擋作用,擬擬采用等等值梁法法進(jìn)行內(nèi)內(nèi)支撐設(shè)設(shè)計(jì),該墻所所有土層層的加權(quán)權(quán)角度為,則由式(3-1)、(3-33)計(jì)算主動(dòng)動(dòng)土壓力力系數(shù)與與被動(dòng)土土壓力系系數(shù)為:主動(dòng)土壓力力與被動(dòng)動(dòng)土壓力力相等點(diǎn)點(diǎn)距坑底底距離:式中:h基坑坑深度(m);其他

30、符號(hào)意意義同前前。將主動(dòng)土壓壓力與被被動(dòng)土壓壓力相等等點(diǎn)作為為鉸接點(diǎn)點(diǎn),有支支撐點(diǎn)假假定為用用固定支支座連接接處,經(jīng)過結(jié)結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)求解結(jié)結(jié)果見表表3-114。表3-144支撐受力力表支撐1234567支撐距墻頂頂距離(m)35.5810.51315.518支撐點(diǎn)水平平反力(kN)125.22578.7771102.9938127.1104151.2271175.4438199.6604內(nèi)支撐軸向向拉力設(shè)設(shè)計(jì)值應(yīng)應(yīng)由計(jì)算算,式中s=6m,計(jì)算結(jié)果果見表33-155。表3-155 支支撐軸向向拉力設(shè)設(shè)計(jì)值(kN)支撐1234567軸向拉力設(shè)設(shè)計(jì)值(kN)172.221888108.33101114

31、1.553988174.7768207.999766241.222733274.445555內(nèi)支撐采用用鋼管支支撐,用24554.5mmm鋼管,Q2355級(jí)鋼,計(jì)計(jì)算長度度取122m,鋼管管長細(xì)比比,查得得400,則則值見表3-16。表3-166N/AA值支撐1234567123.11873377.4773744101.224277125.001077148.777977172.554877196.331688表內(nèi)值均小小于,滿足要要求。冠梁設(shè)計(jì)(1)配筋筋設(shè)計(jì)冠梁按三跨跨連續(xù)梁梁計(jì)算,每每跨6m,經(jīng)計(jì)算算作用在在每跨中中心位置置最大荷載載為2111.7771,,經(jīng)計(jì)算算,跨中中最大正正彎矩,

32、最最大負(fù)彎彎矩為MM=87.36,最大剪剪力為。其其計(jì)算圖圖示見圖圖3-44。圖3-4冠冠梁計(jì)算算模型、剪剪力和彎彎矩包絡(luò)絡(luò)圖冠梁設(shè)計(jì)為為寬度5000mmm,高度8000mmm,采用C330混凝凝土,HRBB4000鋼筋,保保護(hù)層厚厚度為20mmm。根據(jù)式式(3-220)、(3-221)、(3-222)與(3-223)算出,選配配2根HRBB400016鋼筋筋,實(shí)配配面積為為4022,最大負(fù)負(fù)彎矩處處,選配3根HRBB400012鋼筋筋,實(shí)配配面積為為3388。箍筋配置應(yīng)應(yīng)滿足下下式要求求:(3-244)(3-255)式中:斜截面面上箍筋筋與混凝凝土受剪剪承載力力設(shè)計(jì)值值;由預(yù)加加力提高高的受

33、剪剪承載力力設(shè)計(jì)值值;斜截面面受剪承承載力系系數(shù),取取0.221;其余符號(hào)意意義見前前式。此時(shí),故故按計(jì)算算配筋,箍筋間隔為1220mmm,由式式(3-225)得,故選選一肢箍箍8鋼筋,實(shí)實(shí)配箍筋筋面積為為50.3,符合要要求。(2)冠梁梁側(cè)面局局部受壓壓承載力力計(jì)算局部受壓滿滿足下式式要求:(3-266)(3-277)式中:局部受受壓面上上的局部部壓力設(shè)設(shè)計(jì)值;混凝土土強(qiáng)度影影響系數(shù)數(shù),取1.00;混凝土土局部受受壓強(qiáng)度度提高系系數(shù);混凝土土局部受受壓面積積;混凝土土局部受受壓凈面面積;混凝土土局部受受壓計(jì)算算底面積積。其余見前式式。鋼板支撐與與混凝土土冠梁間間設(shè)置鋼鋼板,鋼鋼板為10001

34、000mm,厚厚度100mm。由式(3-226)、(3-227)計(jì)算得得:滿足要求。穩(wěn)定性驗(yàn)算算(1)嵌固固穩(wěn)定性性驗(yàn)算本設(shè)計(jì)含多多層錨桿桿支撐,故不需要此驗(yàn)算。(2)整體體穩(wěn)定性性驗(yàn)算任取圓心OO,并以以O(shè)與樁底連連線為半半徑做滑滑動(dòng)圓弧弧,對(duì)該該圓弧穩(wěn)穩(wěn)定安全全系數(shù)計(jì)計(jì)算值見見表3-17,并由式式(3-15)、(3-116)計(jì)算圓弧弧滑動(dòng)穩(wěn)穩(wěn)定安全全系數(shù)KKs。表3-177 穩(wěn)穩(wěn)定安全全系數(shù)計(jì)計(jì)算表分條號(hào)1153.95552.07190.668210.8847.633154.11761047.21145.47313.0060172.22229.7749941.24418.2522.2230

35、318344.2267835.777210.4665.3370437.22388.9946730.655712.3701.8880422.88357.8883625.813.8801.5580505.33348.8868521.133515875.9940572.11315.8828416.611215.9930.9950624.77266.1153312.199416.7962.0020789203.220527.8488817.1989.550822.55135.112513.5488517.41004.70841.4462.1883500.7311917.51008.40846.1112

36、.8880615.0166317.41000.80836.6687.5110729.3299217981.5540812.77159.1114313.699616.4949.5560774.11224.883418.144615.6914.0040608.22284.6668522.711214.6852.9920550.99329.3317627.433713.3770.7710479355.1124732.377411.7747.770442.22400.3346837.599729.71671.6010721019.83943.211827.31509.708911033.831049.

37、411524.41329.90781.661167.781156.522320.71139.3224.887335.661195.51265.333615.61130.8265.771217.661294.81379.55586.8554.776582.44567.2754.2265總和1283.8142688111266.2滿足整體穩(wěn)穩(wěn)定性要要求。(3)抗隆隆起穩(wěn)定定性驗(yàn)算算見3.1.5節(jié)。地下連續(xù)墻墻+錨桿支支護(hù)體系系主動(dòng)土壓力力、被動(dòng)動(dòng)土壓力力計(jì)算見見3.11.1節(jié)節(jié),墻身身截面配配筋見3.22.2節(jié)節(jié),冠梁梁設(shè)計(jì)見見3.22.4節(jié)節(jié),本設(shè)設(shè)計(jì)擬將將內(nèi)支撐撐部分換換為錨桿桿,故本節(jié)節(jié)只介

38、紹紹錨桿設(shè)設(shè)計(jì)。錨桿設(shè)計(jì)此處仍設(shè)計(jì)計(jì)7根錨桿桿,錨桿水水平間距距為1.55m,錨桿傾傾角15設(shè)計(jì)計(jì)錨桿處處距樁頂頂距離與與水平反反力見表表2-116。各錨桿桿軸向拉拉力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值由式(3-100)計(jì)算算,結(jié)果果如表33-188所示。表3-188各錨桿桿軸向拉拉力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值(kN)錨桿1234567軸向拉力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值194.550255122.332466159.885399197.338166234.991099272.444022309.996799由式(3-11)得出每每根錨桿桿極限抗抗拔承載載力,結(jié)結(jié)果如表表3-119所示示。表3-199錨桿極限限抗拔承承載力(kN)錨桿1234567極限抗拔

39、承承載力350.110455220.118433287.7737355.228699422.883966490.339233557.994222表3-200錨固體體與第ii層土的的極限粘粘結(jié)強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值值(kPaa)錨桿1234567極限粘結(jié)強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值6552.5939393130130由式(3-12)、表3-119及表3-220得,錨桿桿錨固段段在第ii層土中中的長度度,見表3-21。表3-211 錨錨桿錨固固段在第第i層土中的長長度(m)錨桿1234567錨固體長度度13.188837710.26691337.575564449.3544122211.13326779.23664922

40、10.5008799因各層土中中不存在在主動(dòng)土土壓力強(qiáng)強(qiáng)度與被被動(dòng)土壓壓力強(qiáng)度度相同點(diǎn)點(diǎn),故經(jīng)(3-13)計(jì)算得錨錨桿非錨錨固段長長度如表表3-222所示示。表3-222 錨錨桿非錨錨固段長長度(mm)錨桿1234567非錨固段長長度9.266677338.233336777.199996226.166655665.1333154.099974443.06663388因非錨固段段不小于于5m,非錨錨固段長長度長度度實(shí)取值值如表33-233。表3-233 錨錨桿實(shí)取取非錨固固段長度度(m)錨桿1234567非錨固段長長度9.58.57.56.55.555軸向力設(shè)計(jì)計(jì)值,選選用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)型155.244mm鋼鋼絞線,=1320,每根錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值見表3-24,由式(3-14)錨桿設(shè)計(jì)見表3-25。表3-244 錨錨桿軸向向拉力設(shè)設(shè)計(jì)值(kN)錨桿1234567軸向拉力設(shè)設(shè)計(jì)值267.4441168.119633219.779911271.339977323.000255374.

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