基坑土層力學(xué)參數(shù)

層號(hào)土層名稱層厚(m)重度(kN/nP)浮重度(kN/nf)粘聚力(kPa)內(nèi)摩擦角(。)m值

1雜填土3.015.0—15.0012.003.18

2粉質(zhì)黏土2.019.6—46.6018.709.78

3粉質(zhì)黏土3.519.2—37.7025.8014.50

4粉質(zhì)黏土3.019.2—51.9020.7011.69

5粉質(zhì)黏土5.019.6—39.6020.1010.03

6粉質(zhì)黏土3.019.49.438.6026.8015.54

7粉質(zhì)黏土3.519.49.444.3023.0012.71

8中砂2.019.59.5—38.0025.08

9粗砂7.021.011.0—39.0026.52

10礫砂4.021.511.5—35.0021.60

11粗砂7.020.())0.040.0028.00

基坑存在的超載表

超載值作用深度作用寬度距坑邊距

超載位置類型形式長(zhǎng)度(m)

(kPa)(m)(m)(m)

A-N局部荷載105.02.012.04.0條形—

此深基坑工程需要基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)保證基坑的安全穩(wěn)定，各種支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

均遵循《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012),《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB

50010-2010),《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-20I7)o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)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)計(jì)支護(hù)形式需考慮作用在結(jié)構(gòu)上的水平荷載，影響基坑支護(hù)的水平

荷載有土體、基坑周圍的建筑、車輛、施工材料及設(shè)備、溫度及水等因素。確

定荷載需要確定基坑內(nèi)外土壓力，土體在重力作用下會(huì)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(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：

K“j=tan2(45。-2

(3-1)

(3-2)

K.=tan245°+

2J

PPk=bpkKp,i+2c,6](3-4)

式中：、一一分別表示第i層土的主動(dòng)土壓力系數(shù)與被動(dòng)土壓力系

數(shù)；

分、，——分別表示第i層土的內(nèi)摩擦角(。)與黏聚力(kPa)；

4人、。武一分別表示支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)、內(nèi)側(cè)計(jì)算點(diǎn)的土中豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)

值；

一一表示在第i層土中計(jì)算點(diǎn)位于支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)的主動(dòng)土壓力強(qiáng)

度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa),若該值小于0,應(yīng)取0；

Ppk—表示在第，層土中計(jì)算點(diǎn)位于支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的被動(dòng)土壓力

強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)o

則該基坑的主動(dòng)土壓力系數(shù)及被動(dòng)土壓力系數(shù)如表3-1所示。

表3-1土層主動(dòng)土壓力系數(shù)及被動(dòng)土壓力系數(shù)

土層內(nèi)摩擦角(。)主動(dòng)土壓力系數(shù)被動(dòng)土壓力系數(shù)

1120.6561.525

218.70.5141.944

325.803942.541

420.70.4782.093

520.10.4882.047

626.803782.642

7230.4382.283

8380.2384.204

9390.2284.395

據(jù)勘測(cè)報(bào)告的描述可知，土體表面存在局部荷載，可近似認(rèn)為其土壓力分布范I韋I

通過(guò)平行于破裂面?zhèn)鬟f至墻背，即沿與水平方向成角向墻背方向傳遞。若超出

平行線范圍，可認(rèn)為不受該局部荷載影響。局部荷載作用范圍內(nèi)的主動(dòng)土壓力,

仍可按照計(jì)算。如圖3.1所示，其中，其影響范圍是從D點(diǎn)到E點(diǎn)，一表示兩點(diǎn)

之間的距離。

圖3-1局部荷載作用下土壓力分布圖

則該基坑的局部荷載影響范圍應(yīng)由上述公式得出、但各土層內(nèi)摩擦角不同，需將

不同土層內(nèi)摩擦角等效為同一內(nèi)摩擦角。需按下式計(jì)算：

9T—

工4(3-5)

1=1

式中：i表示各土層編號(hào)；

（P；——表示第，層土的內(nèi)摩擦角（°）;

d表示第，'層土的厚度（m）。

距基坑西側(cè)4m有7層住宅樓，基坑土體變形較大或者基坑

支護(hù)結(jié)構(gòu)失效，將對(duì)主體結(jié)構(gòu)施工安全造成威脅，使周圍建

筑物受到影響，所以該基坑的安全等級(jí)為一級(jí)，根據(jù)規(guī)程第

3.L6條所述，本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，作用基本組合分項(xiàng)系

數(shù)。根據(jù)規(guī)程表3.3.2所述，為使結(jié)構(gòu)能夠滿足安全等級(jí)要

求，本設(shè)計(jì)分別采用錨桿支護(hù)體系+護(hù)坡樁，地下連續(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)體系+護(hù)坡樁

本設(shè)計(jì)排樁采用人二挖孔樁，該樁樁體采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,樁長(zhǎng)

30m,樁徑0.8m,樁中心距1.6m,縱向受力鋼筋采用HRB400,箍筋采用HPB300。

此時(shí)，土體等效內(nèi)摩擦角根據(jù)式（3-5）得：

12x3+18.7x2+25.8x3.5+20.7x3+20.1x5+26.8x3+23x3.5+38x2+39x5?…

(P=------------------------------------------------------------------------=25.273

30

局部荷載作用范圍:

25273°

I、=4tan(450+)=6.312m

25273°

l2=16tan(45°4-——)=25.248m

即由地面下6.312m至地面下25.248m,位于第3層土

體到第9層土體中。

主動(dòng)及被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值、合力、合力作用點(diǎn)

各土層主動(dòng)土壓力系數(shù)及被動(dòng)土壓力系數(shù)見表3-lo

（1）首層土體臨界深度

首層土體臨界深度表示首層土體呈現(xiàn)主動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為0時(shí)的深度，應(yīng)

由下式計(jì)算：

,_2C]JKa」—qK。、2x15x70.656-0

=7r==2.469m

yK0.i15x0.656

式中符號(hào)代表意義同前。

(2)各分層土體主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值及被動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

由式(3-2)得：

Paki-(15x3+0)x0.656-2X15XJo.656-5.222kPa

pak2=(15x3+0)x0.514-2x46.6xJ().514=-43.689kPa

〃以,2下=(15x3+19.6x2+0)x0.514—2x46.6x>/5^=—23.540kPa

0心⑴=(15x3+19.6x2+0)x0.394-2x37.7x血荻=-14.153kPa

〃，戊3⑵=(15x3+19.6x2+19.2x1.312+0)x0.394-2x37.7xJ().394=-4.228kPa

/%.3(3)=(15x3+19.6x2+19.2xL312+l05)x°.394-2x37.7xV5^=37.142kPa

〃，此3⑷=(15x3+19.6x2+19.2x3.5+105)x0.394-2x37.7xJo.394=53.693kPa

4卜=(15x3+19.6x2+19.2x3.5+1()5)x0.478-2x51.9xJ().478=50.794kPa

/^.4F=(15x3+19-6x2+19-2x3-5+,9-2x3+105)x0-478-2x5L9x^^78=78-327kPa

p^5±=(15x3+19.6x2+19.2x3.5+19.2x3+105)x0.488-2x39.6x70488

=97.905kPa

/?/A5F=(15x3+19.6x2+19.2x3.54-19.2x3+19.6x5+105)x0.488-2x39.6x70488

=145.729kPa

Pm?=(15x3+19.6x2+19.2x3.5+19.2x34-19.6x5+105)x0.378

-2x38.6xV0.378

=108.272kPa

=(15x3+19.6x2+19.2x3.5+19.2x3+19.6x5+19.4x3+105)x0.378

-2x38.6xV0.378

=130.272kPa

pakl上二(15x3+19.6x2+19.2x3.5+19.2x3+19.6x5+19.4x3+105)x0.438

-2x44.3xj0.438

=147.31IkPa

=(15x3+19.6x24-19.2x3.5+19.2x3+19.6x5+19.4x3+19.4x3.5+105)x0.438

-2x44.3xV0.438

=177.051kPa

puA8k=(15x3+19.6x2+19.2x3.5+19.2x3+19.6x5+19.4x3+19.4x3.5

+105)x0.238

=128.068kPa

8下二(15x3+19.6x2+19.2x3.5+19.2x3+19.6x5+19.4x3+19.4x3.5+19.5x2

+105)x0.238

=137.350kPa

/%.9⑴=(15x3+19.6x2+19.2x3.5+19.2x3+19.6x5+19.4x3+19.4x3.5+19.5x2

+105)x0.228

=131.579kPa

9⑵=(15x3+19.6x2+19.2x3.5+19.2x3+19.6x5+19.4x3+19.4x3.5+19.5x2

+21x0.248+105)x0.228

=132.766kPa

〃，氏9(3)=(15x3+19.6x2+19.2x3.5+19.2x3+19.6x5+19.4x3+19.4x3.5+19.5x2

+21x0.248)x0.228

=108.826kPa

puA,9(4)=(15x3+19.6x2+19.2x3.5+19.2x3+19.6x5+19.4x3+19.4x3.5+19.5x2

+21x5)x0.228

=131.579kPa

因樁長(zhǎng)30m,坑深20m,在坑底10m范圍內(nèi)存在被動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，各層土

的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值由式(3-4)得：

〃必仇底=2c?^K~,=2X44.3X/2.283=133.871kPa

；下=19.4x3x2.283+2x44.3x拉.283=266.742kPa

Ppk$?=19.4x3x4.204+0=244.673kPa

8下=(19.4x3+19.5x2)x4.204+0=408.629kPa

9上=(19.4x3+19.5x2)x4.395+0=427.194kPa

〃必樁底=(19.4x3+19.5x2+21x5)x4.395+0=888.669kPa

(3)合力大小及合力作用點(diǎn)

各土層單位寬度土體主動(dòng)土壓力：

=gx5.222x(3-2.469)=1.386kN

以2二0kN

E〃A3⑴=37.142x(3.5-1.312)=81.267kN

&心⑵=Tx2.188x(53.693-37.142)=1.386kN

E"AIf=50.794x3=152.382kN

號(hào)42)=L3x(78.372-50.794)=41.3()0kN

E=97.905x5=489.525kN

E,5(2)=^X5X(145.729-97.905)=119.56kN

E從m6(1)=108.272x3=324.816kN

與人碓)=gx3X(130.272-108.272)=33.000kN

E,T(n=147.311x3.5=515.589kN

E1心力2)=gx3.5x(177.051-147.311)=52.()45kN

EU.K以xrInJ=128.068x2=256.136kN

EAX(2)=^x2x(l37350-128.068)=9.282kN

￡,^=131.579x0.248=32.632kN

號(hào)通)=,x0.248x(132.766-131.579)=0.147kN

EVX3)=108.826x(5-0.248)=517.141kN

EA9(4)=1X4.752x(131.579-108.826)=54.061kN

土體單位寬度內(nèi)的主動(dòng)土壓力的合力為：

Eak=1.386+0+(18.107+81.267)+(152.382+41.3)+(489.525+119.56)+(324.816+33)

+(515.589+52.045)+(256.136+9.282)+(32.632+0.147+517.14+54.061)

=2698.976kN

土體單位寬度內(nèi)主動(dòng)土壓力的合力作用點(diǎn)(距柱底距離)為：

1.386x1x(3-2.469)+27+0+81.267x^x2.188+21.5

+18.107x仕x2.188+21.51+152.382x(』x3+18.51+41.3x(1x3+18.5

(3)(2J13

(\\(\\fl

+489.525x-X5+13.5+119.56x-x3+13.5+324.816x-x3+10.5

UJUJ(2

+33x[ix3+10.51+515.589xflx3.5+7K52.045xflx3.5+7

U)12)(3

+256.136x(^x2+5+9.282x|1x2+51+32.632x\-x0.248+4.752

(3)(2

(1)11

+0.147x-x0.248+4.752+517.141x-x4.752+54.061x-x4.752

:(3)23

2698.376

=10.396m

各土層單位寬度土體被動(dòng)土壓力:

E成,7(h1),=133.871x3=401.613kN

57(2)=(x(266.742-138.871)x3=199.307kN

E皿=244.673x2=489.346kN

E,網(wǎng)2)=gx(408.629-244.673)x2=l63.956kN

Ei=427.194x5=2135.97kN

〃人/II)

=gX(888.669-427.194)x5=1153.688kN

E

P^2)

土體單位寬度內(nèi)的被動(dòng)土壓力的合力為:

E冰=401.613+199.307+489.346+163.956+2135.97+1153.688=4543.88kN

土體單位寬度內(nèi)被動(dòng)土壓力合力作用點(diǎn)（距柱底距離）為:

(1、(1、(1

40I.613x-x3+7+199.307x-x3+7+489.346x-x2+5

UJl3)(2

(1A11

+163.956x-x2+5+2135.97x-x5+l153.688x-x5

二________________________13123

=3.55Im

4543.88

因?yàn)閾跬两Y(jié)構(gòu)為排樁，所以取排樁間距為作用在單根支護(hù)樁上的主動(dòng)土壓力

寬度，土反力的計(jì)算寬度，所以。本設(shè)計(jì)基坑外的主動(dòng)土壓力需將單位寬度主動(dòng)

土壓力值與樁間距1.6m相乘，基坑內(nèi)的被動(dòng)土壓力需將單位寬度被動(dòng)土壓力值

與1.53m相乘，并將結(jié)果帶入到其余計(jì)算中。

因錨桿的水平間距不小于1.5m,若設(shè)計(jì)多層錨桿，每根錨桿的間距不小于

2.0m,錨桿傾角不小于，且不大于。本設(shè)計(jì)將采用7根錨桿,7根錨桿水平間距

擬定為1.5m,每根錨桿距樁頂距離為3m、6m、8.5m、Um、13.5m、16m及

18m。把錨桿當(dāng)做彈性支座來(lái)考慮其對(duì)擋土結(jié)構(gòu)的約束作用。

支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力通過(guò)平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點(diǎn)法計(jì)算，經(jīng)過(guò)計(jì)算，的基坑內(nèi)側(cè)最大

彎矩為，基坑外側(cè)最大彎矩為，最大剪力值。

該支護(hù)結(jié)構(gòu)彎矩設(shè)計(jì)值為：

M=1.1x1.25x28052.3169=38571.936kN?m

該支護(hù)結(jié)構(gòu)剪力設(shè)計(jì)值為：

V=l.lxl.25x4008.689=5511.947kN

樁身截面配筋

本設(shè)計(jì)采用樁身全截面均勻配筋，混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為，混凝土保護(hù)

層厚度取35mm,縱向受力鋼筋選用HRB400,,箍筋為HPB300,。

樁體截面內(nèi)縱向鋼筋不少于6根，其正截面配筋應(yīng)符合下式：

2「*sin3na,sina+sin碼"八

rL

M<-feAr+-------+fvAsrs---------------（3-6）

37171

i）/、A=o(3-7)

區(qū)=1.25-2a（3-8）

式中:M——樁的彎矩設(shè)計(jì)值（）；

——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（）,因混凝土強(qiáng)度等級(jí)未超過(guò)

C50,

取1=1.0；

r---支護(hù)樁的半徑（m）；

A——支護(hù)樁的截面面積（nr）；

4—縱向鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（kN/n?）；

《——縱向鋼筋中心所在圓周的半徑（m）：

A—所有縱向鋼筋截面面積（m2）；

a——受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角（rad）與2〃的比值；

一一縱向受拉鋼筋截面面積與所有縱向鋼筋截面面積的比值，

若>0.625,

a,=0c

根據(jù)式（3-6）、（3-7）及（3?8）,并利用迭代法計(jì)算得、，

，故選用36根/28鋼筋,實(shí)配筋面積為22168.8。

斜截面抗剪承載力計(jì)算中，需用截而寬度為，截面有效高度為，來(lái)代替此圓形截

面支護(hù)樁。根據(jù)式：

+（39）

s

式中：一一混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

b—矩形截面寬度；

%）——截面有效高度；

4——箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

A..——在同一截面內(nèi)的所有箍筋的截面面現(xiàn)；

S——沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向的箍筋間距。

由式（3-9）知，最小配筋率，實(shí)際配筋率，故實(shí)際配筋率大于最小配筋率，滿足

要求。樁身截面配筋見圖3-2。

圖3-2樁身配筋圖

冠梁設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)將此冠梁設(shè)計(jì)成矩形，其截面尺寸為。冠梁設(shè)計(jì)圖如圖3-3,圖中、為

HRB335的①20鋼筋，為HPB3OO的①8鋼筋，其間距為150mln。

As3

圖3-3冠梁設(shè)計(jì)圖

錨桿設(shè)計(jì)

錨固體直徑取130mm,經(jīng)過(guò)平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點(diǎn)法計(jì)算，各彈性支點(diǎn)的水平

反力如表3-2所示。

表3-2各彈性支點(diǎn)水平反尢（kN）

支點(diǎn)水平反力258.5856288.432249.7664211.1008172.4336155.88200.4

每根錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算:

(3-10)

式中：一一錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值（）;

Fh——各錨桿彈性支點(diǎn)水平反力（kN）：

s——錨桿的水平間距（m）；

ba---擋土構(gòu)件的計(jì)算寬度（m）；

a——錨桿傾角（°）0

各錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值由式（3-10）計(jì)算，結(jié)果如表3-3所示。

表3-3各錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）

錨桿1234567

軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值246.16職274.5764237.76X2200.96164.150314X3919190.7733

錨桿的極限抗拔承載力應(yīng)滿足下式:

R

尚”（3-11）

式中：一一錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值（）；

%——錨桿極限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；

——錨桿抗拔安全系數(shù)，因本設(shè)計(jì)安全等級(jí)為一級(jí)，=1.8o

4二%認(rèn)/（3-12）

式中：一一錨桿極限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值（）；

d—錨桿錨固體直徑（m）；

I,.——錨桿錨同段在第i層土中的長(zhǎng)度（m）；

——錨固體與第i層土的極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（）,其值見表3-4；

由式（3-11）得出每根錨桿極限抗拔承載力，結(jié)果如表3-4所示。

表3-4錨桿極限抗拔承載力（kN）

錨桿1234567

極限抗拔承載力443.0948494.2376427.9828361.7281295.4706267.1054343.3919

表3-5錨固體與第i層土的極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）

錨桿1234567

極限粘結(jié)強(qiáng)度

軍d6552.5939393130130

標(biāo)準(zhǔn)值

由式（3-12）、表3-4及表3-5得，錨桿錨固段在第i層土中的長(zhǎng)度，見表3-6。

表3-6錨桿錨固段在第i層土中的長(zhǎng)度（m）

錨桿1234567

錨固體長(zhǎng)度16.691318.0506511.268099.5237077.7792565.0309056.467754

錨桿非錨固段長(zhǎng)度，滿足下式:

(4+a?-dtana)sin(45°——)

lf>-------------------------4—+1.5(3-13)

sin(45°+^-+?)cosa

式中：一一錨桿非錨固段長(zhǎng)度(m)；

錨桿的錨頭終點(diǎn)至基坑底面距離(m)；

出——基坑底面至基坑內(nèi)側(cè)被動(dòng)土壓力強(qiáng)度與外側(cè)主動(dòng)土壓力強(qiáng)度相等

點(diǎn)的距離

(m)，對(duì)成層土，若存在多個(gè)等值點(diǎn)，選最深等值點(diǎn)；

d—擋土構(gòu)件水平尺寸(m)；

(pm—主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與被動(dòng)土壓力強(qiáng)度相等點(diǎn)以上各土層按厚度加權(quán)

的等效內(nèi)

摩擦角(°)o

因各層土中不存在主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與被動(dòng)土壓力強(qiáng)度相同點(diǎn),，故，經(jīng)(3-13)

計(jì)算得錨桿非錨固段長(zhǎng)度如表3-7所示。

表3-7錨桿非錨固段長(zhǎng)度(m)

錨桿1234567

非錨固段長(zhǎng)

工11.7463510.583348.1651627.1626644.7542823.6587082.967881

度

因非錨固段不G于5m,非錨固段長(zhǎng)度長(zhǎng)度實(shí)取值如表3-8所示。

表3-8錨桿實(shí)取非錨固段長(zhǎng)度(m)

錨桿1234567

非錨固體長(zhǎng)

J12.5II97.5555

度

本設(shè)計(jì)采用等長(zhǎng)錨桿，錨桿長(zhǎng)度均為30m。

錨桿桿體應(yīng)滿足抗拉要求：

N40A(3-14)

式中：N一—錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值(kN)；

fpy---預(yù)應(yīng)力筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(kPa)；

4,—預(yù)應(yīng)力筋截面面積(n?)。

軸向力設(shè)計(jì)值，選用標(biāo)準(zhǔn)型15.24mm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錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值（kN）

錨桿1234567

軸向拉力設(shè)

338.4752377.5426326.9313276.32225.7067204.0389262.3133

計(jì)值

表3-10錨桿設(shè)計(jì)表

錨

水平間距豎向間距角度錨固段鋼絞線根數(shù)、預(yù)應(yīng)力（kN）

桿總K(m)

（m）（m）（°）長(zhǎng)度（m）直徑

11.53103017.52①15.24100.0

21.53103()19.03(1)15.24100.0

31.52.5103021.02①15.24100.0

41.52.5103022.52中15.24100.0

51.52.5103025.02(1)15.24100.0

61.52.5103025.02①15.24100.0

71.52103025.02①15.24100.0

穩(wěn)定性驗(yàn)算

（1）嵌固穩(wěn)定性驗(yàn)算

本設(shè)計(jì)含多層錨桿支撐，故不需要此驗(yàn)算。

（2）整體穩(wěn)定性驗(yàn)算

需滿足下式要求:

min{KwK,.2,…，小，,（3-15）

_X{y+[（%4+AG/）cos4-叩+k[cos（a+%）+Q/九

"一工（%2+收卜1叫

（3-16）

式中：一一圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定安全系數(shù)，安全等級(jí)為一級(jí)，故取值1.35；

Ksi——第，個(gè)圓弧滑動(dòng)面抗滑力矩與滑動(dòng)力矩的比值；

與、化——第，土條滑動(dòng)面處土的黏聚力（kPa）、內(nèi)摩擦角（。）；

鳥——第/土條寬度（m）；

%——第/土條滑動(dòng)面終點(diǎn)處法線與垂直面夾角（。）；

一-第j土條滑弧寬度，（m）；

%——第j土條上的附加分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；

AG,第/土條自重（kN）；

第/土條滑動(dòng)面上的水壓力（kPa）；

Rk*——第4層錨桿在滑動(dòng)面以外的錨固段的極限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值與錨

桿桿體受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值(力,"()的較小值(kN)；

%——第〃層錨桿傾角(°)；

4——第〃層錨桿在滑動(dòng)面的法線與垂直面夾角(°)；

Sc——第〃層錨桿水平間距(m)；

——計(jì)算系數(shù),，為第k層錨桿與滑弧交點(diǎn)處內(nèi)摩擦角()。

每根錨桿瓦n,Ak值見表3-11。

表3-11錨桿Rs?取值

錨桿1234567

實(shí)際極限抗

464.563407.386797.619854.5917949.54641327.3231327.323

拔承載力

fp.k\520.8781.2520.8520.8520.8520.8520.8

464.563407.386520.8520.8520.8520.8520.8

任取圓心0,并以。與樁底連線為半徑做滑動(dòng)圓弧，對(duì)該圓弧穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)

算值見表3-120

表3-12穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算表

COS

分

條(%%+AGj)Rkk(4+%)(%%+AGj)

hjhJ八cl

號(hào)%JJ

cos0.tan/_+外_sin0j

Sx.k

1153.962.07190.68210.847.63316.63154.176

1047.215.47313.060172.2272.76229.749

941.248.2522.230318347.99344.267

835.7710.4665.370437.2347.99388.946

730.6612.3701.880422.8356.25357.883

625.813.8801.580505.3351.46348.868

521.1315875.940572.1351.46315.828

416.6115.9930.950624.7266.153

312.1916.7962.020789203.205

27.84917.1989.50822.5135.125

13.54817.41004.70841.462.1835

00.73217.51008.40846.112.8806

15.01617.41000.80836.687.5107

29.32917981.540812.7159.114

313.716.4949.560774.1224.83

418.1515.6914.040608.2284.668

522.7114.6852.920550.9329.317

627.44133770.710479355.124

732.3711.7747.70442.2400.346

837.629.71671.6010721019.83

943.2227.31509.708911033.83

1049.4124.41329.90781.61167.78

1156.5220.71139.3224.87335.61195.5

1265.3415.61130.8265.71217.61294.8

1379.566.8554.76582.4567.2754.265

總和1283.8142682344.611126.2

―1283.8+14268+23*235

'11126.2

滿足整體穩(wěn)定性要求。

（3）抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算

需滿足卜式要求:

y”JNq+cN'

”,(3-17)

(/?+0)+%

taM(450+9卜呻

(3-18)

二(2(3-19)

式中:抗隆起安全系數(shù),安全等級(jí)為一級(jí)，取1.8；

-分別表示基坑內(nèi)外擋土構(gòu)件地面以上土的加權(quán)平均重度

人、Xm2

（kN/m3）；

h——基坑深度（m）；

ld——擋土構(gòu)件嵌固深度（m）；

q。----地面均布荷載（kPa）；

N,、,----承載力系數(shù)；

c、（p——分別表示構(gòu)件底面以下土的黏聚力（kPa）、內(nèi)摩擦角（。）。

將局部荷載等效為均布荷載時(shí)得到q=75,故在支護(hù)底部，由式（3-18）、（3-19）

計(jì)算得：

,=tan2(45°告—5.957

Nt.=(55.957-1)—!—=67.866

cI7tan39°

15x3+19.6x2+19.2x3.54-19.2x3+19.6x5+19.4x3.5+19.4x3+19.5x24-21x5

30

=19.237kN/m3

19.4x3+19.5x2+21x5

=20.22kN/m3

3+2+5

20.22x10x55.957+0

=17.35121.8

19.237x(20+10)+75

滿足要求。

地下連續(xù)墻

地下連續(xù)墻屬于支檔式結(jié)構(gòu)，由于基坑附近存在建筑

物，此處無(wú)法放坡。此地下連續(xù)墻單幅寬度（包括接頭）

6m,擬建30m深，墻厚800mm,采用HRB400級(jí)鋼筋,

擬采用水平間距為6m的Q235級(jí)029914mm鋼管對(duì)

撐，并將其設(shè)在墻頂冠梁上。

主動(dòng)及被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值、合力、合力作用點(diǎn)

各單位寬度內(nèi)值計(jì)算參見3.1.1。

墻身截面配筋

由于基坑較深，基坑采用分段配筋，這樣可減少配筋率。要求配置的鋼筋直

徑不得小于16mm,凈間距不小于75mm。水平鋼筋間距在200-400mm之間?；?/p>

坑內(nèi)側(cè)保護(hù)層厚度不小于50mm,外側(cè)不小于70mm,鋼筋籠端部與槽段接頭之

間、鋼筋籠端部與相鄰墻段混凝土的間隙不大于150mm,鋼筋下端500mm內(nèi)按

1:10向內(nèi)收口。

縱向受力鋼筋應(yīng)滿足：

M<ajcbx^%-_見）_（%,°一以,）4（（3-20）

afbx=fyAs-fy'As+/M，+（b；,o-舞）"，(3-21)

"J%（3-22）

x>2a（3-23）

式中：一一彎矩設(shè)計(jì)值；

一一系數(shù)，；

——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，；

A、4——受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面面積；

為、可,一受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積；

——受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力為零時(shí)的預(yù)應(yīng)力筋

應(yīng)力；

——矩形截面寬度，；

—截面有效高度，；

&、an——受壓區(qū)縱向普通受力鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣距

離；

a——受壓區(qū)所rr縱向鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣的距離；

相對(duì)界限受壓區(qū)圖度，。

縱向受力鋼筋配置見表3-13o

表3-13地下連續(xù)墻縱向受力鋼筋表

M="FMk

配筋范圍Mi；(kN,機(jī))4配筋實(shí)際A

(kNm)s

0-11.5m682.133937.9333721.9572殳28+6MO3731

11.5-16.5m1423.0791956.2347764.8172回