盛世嘉元计算书(深基坑) (理正计算书)

中山南区金水湾项目13栋基坑支护工程

设计计算书

深圳市南华岩土工程有限公司

二〇一四年三月

---------------------------------------------------------------------- 验算项目:1-1剖面 水泥土墙支护

---------------------------------------------------------------------- [ 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) 7.500 嵌固深度(m) 5.000 墙顶标高(m) -5.500 截面类型及参数 格栅墙... 放坡级数 3 超载个数 1

---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ]

---------------------------------------------------------------------- 坡号 台宽(m) 坡高(m) 坡度系数 1 4.000 1.500 1.000 2 0.000 0.500 0.000 3 1.300 3.500 3.500

---------------------------------------------------------------------- [ 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 15.000 --- --- --- --- ---

1

---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]

---------------------------------------------------------------------- 土层数 4 坑内加固土 否 内侧降水最终深度(m) 7.500 外侧水位深度(m) 1.000 弹性计算方法按土层指定 ㄨ 弹性法计算方法 m法 基坑外侧土压力计算方法 主动

---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]

---------------------------------------------------------------------- 层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 1 素填土 2.10 18.5 8.5 10.00 12.00 2 淤泥 6.60 15.8 5.8 2.90 3.10 3 粗砂 1.90 19.0 9.0 --- --- 4 淤泥质土 2.10 16.6 6.6 --- ---

层号 与锚固体摩 粘聚力 内摩擦角 水土 计算方法 m,c,K值 抗剪强度 擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) (kPa) 1 35.0 10.00 12.00 合算 m法 2.68 --- 2 20.0 2.90 3.10 合算 m法 0.17 --- 3 100.0 0.00 25.50 分算 m法 10.45 --- 4 25.0 5.10 4.20 合算 m法 0.44 ---

---------------------------------------------------------------------- [ 基坑外侧花管参数 ]

---------------------------------------------------------------------- 基坑外侧花管排数 5 序 横向间距 纵向间距 入射角 钻孔直径 有效长度 发挥 抗拉力 号 (m) (m) (°) (mm) (m) 系数 (kN) 1 1.200 1.000 90.0 100 5.000 1.000 20.000 2 1.200 1.000 90.0 100 5.000 1.000 20.000 3 1.200 1.000 90.0 100 5.000 1.000 20.000 4 0.000 1.000 35.0 100 5.000 1.000 20.000 5 10.300 1.000 90.0 100 12.000 1.000 100.000

---------------------------------------------------------------------- [ 水泥土墙截面参数 ]

----------------------------------------------------------------------

2

水泥土墙截面示意图

水泥土墙厚度b(m) 2.300 水泥土弹性模量E(104MPa) 0.045 水泥土抗压强度P(MPa) 0.800 水泥土抗拉/抗压强度比 0.200 水泥土墙平均重度(kN/m3) 18.000 水泥土墙抗剪断系数 0.400 格栅内土的粘聚力(kPa) 10.000 格栅墙截面计算系数 0.500 荷载综合分项系数 1.250 相邻搅拌桩中心间距s(m) 1.000

---------------------------------------------------------------------- [ 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 素填土 合算 1.000 1.000 1.000 1.000 10000.000 2 淤泥 合算 1.000 1.000 1.000 1.000 10000.000 3 粗砂 分算 1.000 1.000 1.000 1.000 10000.000 4 淤泥质土 合算 1.000 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

3

1 开挖 7.500 ---

---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]

----------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]

---------------------------------------------------------------------- 内力位移包络图：

地表沉降图：

4

---------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 内力取值 ] 序 内力类型 号 弹性法 计算值 140.46 4.20 0.00 0.00 85.58 5.10 经典法 计算值 434.07 7.00 0.00 0.00 114.27 7.00 1 基坑外侧最大弯矩(kN.m) 基坑外侧最大弯矩距墙顶(m) 基坑内侧最大弯矩(kN.m) 基坑内侧最大弯矩距墙顶(m) 基坑最大剪力(kN) 基坑最大剪力距墙顶(m) [截面应力验算：]

***************截面1(-5.50m—7.00m)*************

一. 采用弹性法计算结果：

1.水泥土墙截面承载力验算： ***基坑内侧计算结果: *** ***抗弯截面距离墙顶 0.00m

***最大截面弯矩设计值Mi = γF×γ0×Mb = 1.25×1.00×0.00 = 0.00kN.m 1). 压应力验算:

0Fcsz6MiB20FcszWMi1.251.0018.000.000.000.851030.00fcs0.80 抗压强度满足!

2). 拉应力验算:

6M BcszcszW2抗拉强度满足!

iMi0.000.8518.000.001030.000.200fcs0.16 ***基坑外侧计算结果: *** ***抗弯截面距离墙顶 4.20m

***最大截面弯矩设计值Mi = γF×γ0×Mb = 1.25×1.00×140.46 = 175.57kN.m 1). 压应力验算:

0Fcsz6MiB20FcszWMi1.251.0018.004.20175.570.851030.30fcs0.80 抗压强度满足!

2). 拉应力验算:

5

6MiMicsz0.16B2Wcsz175.570.8518.004.201030.130.200fcs 抗拉强度满足!

***截面2(基坑面以下主动、被动土压力强度相等处)***

一. 采用弹性法计算结果：

***计算截面距离墙顶 4.39m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×137.45 = 171.81kN.m 1). 压应力验算:

6MM0Fcszii171.81B20FcszW1.251.0018.004.390.851030.30fcs0.80 抗压强度满足!

2). 拉应力验算:

6MiMcsziB2Wcsz171.8130.8518.004.39100.120.200fcs0.16 抗拉强度满足!

*****************截面3(基坑底面处)***************

一. 采用弹性法计算结果：

***计算截面距离墙顶 2.00m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×29.10 = 36.37kN.m 1). 压应力验算:

6MM0Fcszii0Fcsz36.37B2W1.251.0018.002.000.851030.09fcs0.80 抗压强度满足!

2). 拉应力验算:

6MiMcsziB2Wcsz36.3730.8518.002.00100.010.200fcs0.16 抗拉强度满足!

式中:

γ3

cs———水泥土墙平均重度(kN/m); γ0———支护结构重要性系数;

γf———作用基本组合的综合分项系; z———由墙顶至计算截面的深度(m);

Mi———单位长度水泥土墙截面弯矩设计值(kN.m);

6

B———计算截面处水泥土墙体宽度(m);

fcs———水泥土开挖龄期时的轴心抗压强度设计值(MPa); G'———验算截面以上的墙体自重(kN); u———墙体材料的抗剪断系数;

E'ak———验算截面以上的主动土压力标准值(kN); E'pk———验算截面以上的被动土压力标准值(kN); Ti———锚固力设计值(kN);

---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]

---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数: 工况1：

水泥土墙对前趾的抗倾覆安全系数(抗倾覆安全系数，应不小于1.3。):

EKpkZpGumBzGQ

EKakzaov1.3 抗倾覆稳定性系数 KQ = 1.376 > 1.30, 满足规范要求!

---------------------------------------------------------------------- [ 抗滑移稳定性验算 ]

---------------------------------------------------------------------- 工况1：

抗滑安全系数(Kh >= Ksl = 1.2):

EuKpkGmtancBhKsl

Eak 抗滑安全系数 Kh = 1.376 > 1.20, 满足规范要求!

---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]

----------------------------------------------------------------------

7

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 = 1.329 圆弧半径(m) R = 20.483 圆心坐标X(m) X = 11.585 圆心坐标Y(m) Y = 13.058

---------------------------------------------------------------------- [ 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：

lNKqcNcsm2d

m1hldqKhe0 2Noqtan45 2etan N cNq11tan 支护底部，验算抗隆起： Ks = 1.791 > 1.600，抗隆起稳定性满足。

8

---------------------------------------------------------------------- 验算项目:2-2剖面

---------------------------------------------------------------------- 天然放坡支护

---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]

---------------------------------------------------------------------- 规范与规程 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012 支护结构安全等级 三级 支护结构重要性系数γ0 0.90 基坑深度H(m) 7.500 放坡级数 2 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 0.000 2 0.000 6.500 3.500

---------------------------------------------------------------------- [ 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 4 坑内加固土 否 内侧降水最终深度(m) 7.500 外侧水位深度(m) 1.000

---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]

9

---------------------------------------------------------------------- 层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 与锚固体摩 粘聚力 内摩擦角 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) 1 素填土 1.00 18.5 8.5 10.00 12.00 35.0 10.00 12.00 2 淤泥 7.00 15.8 5.8 2.90 3.10 20.0 2.90 3.10 3 粗砂 4.10 19.0 9.0 --- --- 100.0 0.00 25.50 4 淤泥质土 3.00 16.6 6.6 --- --- 25.0 5.10 4.20

---------------------------------------------------------------------- [ 基坑外侧花管参数 ]

---------------------------------------------------------------------- 基坑外侧花管排数 1 序 横向间距 纵向间距 入射角 钻孔直径 有效长度 发挥 抗拉力 号 (m) (m) (°) (mm) (m) 系数 (kN) 1 23.000 1.000 90.0 100 10.000 1.000 50.000

---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]

----------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]

----------------------------------------------------------------------

天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法

基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 1.00m 条分法中的土条宽度: 1.00m

天然放坡计算结果: 道号 整体稳定 半径 圆心坐标 圆心坐标 安全系数 R(m) Xc(m) Yc(m) 1 1.323 8.031 17.593 12.657 2 1.335 22.542 4.506 22.088

10

---------------------------------------------------------------------- 验算项目:3-3剖面

---------------------------------------------------------------------- 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) 8.000 嵌固深度(m) 10.500 桩顶标高(m) -3.500 桩材料类型 钢筋混凝土 混凝土强度等级 C30 桩截面类型 圆形 └桩直径(m) 0.600 桩间距(m) 1.000 有无冠梁 有 ├冠梁宽度(m) 0.800 ├冠梁高度(m) 0.500 └水平侧向刚度(MN/m) 0.100 放坡级数 2 超载个数 1 支护结构上的水平集中力 0

11

---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ]

---------------------------------------------------------------------- 坡号 台宽(m) 坡高(m) 坡度系数 1 0.000 1.000 0.000 2 0.000 2.500 3.500

---------------------------------------------------------------------- [ 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 15.000 --- --- --- --- ---

---------------------------------------------------------------------- [ 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 5 坑内加固土 否 内侧降水最终深度(m) 8.000 外侧水位深度(m) 1.000 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 基坑外侧土压力计算方法 主动

---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]

---------------------------------------------------------------------- 层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 1 素填土 2.00 18.5 8.5 10.00 12.00 2 淤泥 6.30 15.8 5.8 2.90 3.10 3 粗砂 2.30 19.0 9.0 --- --- 4 淤泥质土 6.40 16.6 6.6 --- --- 5 粘性土 20.00 18.0 8.0 --- --- 层号 与锚固体摩 粘聚力 内摩擦角 水土 计算方法 m,c,K值 抗剪强度 擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) (kPa) 1 35.0 10.00 12.00 合算 m法 2.68 --- 2 20.0 2.90 3.10 合算 m法 0.17 --- 3 100.0 0.00 25.50 分算 m法 10.45 ---

12

4 25.0 5.10 4.20 合算 m法 0.44 --- 5 55.0 20.00 18.00 合算 m法 6.68 ---

---------------------------------------------------------------------- [ 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 锚索 2.000 3.700 40.00 30.00 19.00 2 锚索 2.000 2.300 40.00 26.50 17.00 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 1 175.00 2.76 150 2～ 1.00 481.60 1.00 2 175.00 3.19 150 4～ 1.00 481.60 1.00

---------------------------------------------------------------------- [ 基坑外侧花管参数 ]

---------------------------------------------------------------------- 基坑外侧花管排数 1 序 横向间距 纵向间距 入射角 钻孔直径 有效长度 发挥 抗拉力 号 (m) (m) (°) (mm) (m) 系数 (kN) 1 9.000 1.000 90.0 100 12.000 1.000 100.000

---------------------------------------------------------------------- [ 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 素填土 合算 1.000 1.000 1.000 1.000 10000.000 2 淤泥 合算 1.000 1.000 1.000 1.000 10000.000 3 粗砂 分算 1.000 1.000 1.000 1.000 10000.000

13

4 淤泥质土 合算 1.000 1.000 1.000 1.000 10000.000 5 粘性土 合算 1.000 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 4.200 --- 2 加撑 --- 1.锚索 3 开挖 6.500 --- 4 加撑 --- 2.锚索 5 开挖 8.000 ---

---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]

----------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]

----------------------------------------------------------------------

内力位移包络图：

地表沉降图：

14

---------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]

----------------------------------------------------------------------

钢筋类型对应关系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500

[ 截面参数 ] 桩是否均匀配筋 是 混凝土保护层厚度(mm) 50 桩的纵筋级别 HRB400 桩的螺旋箍筋级别 HPB300 桩的螺旋箍筋间距(mm) 150 弯矩折减系数 0.80 剪力折减系数 1.00 荷载分项系数 1.25 配筋分段数 一段 各分段长度(m) 15.00

[ 内力取值 ] 段 内力类型 弹性法 经典法 内力 内力 号 计算值 计算值 设计值 实用值 基坑内侧最大弯矩(kN.m) 331.11 1128.15 331.11 331.11 1 基坑外侧最大弯矩(kN.m) 245.97 1895.33 245.97 245.97 最大剪力(kN) 255.79 396.67 319.73 319.73

---------------------------------------------------------------------- [ 锚杆计算 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 锚杆参数 ] 锚杆钢筋级别 HRB400

15

锚索材料强度设计值(MPa) 1220.000 锚索材料强度标准值(MPa) 1720.000 锚索采用钢绞线种类 1 × 7 锚杆材料弹性模量(×105 MPa) 2.000 锚索材料弹性模量(×105 MPa) 1.950 注浆体弹性模量(×104MPa) 3.000 锚杆抗拔安全系数 1.600 锚杆荷载分项系数 1.250

[ 锚杆水平方向内力 ] 支锚道号 最大内力 最大内力 内力 内力 弹性法(kN) 经典法(kN) 标准值(kN) 设计值(kN) 1 207.56 164.85 207.56 207.56 2 195.74 652.26 195.74 195.74

[ 锚杆轴向内力 ] 支锚道号 最大内力 最大内力 内力 内力 弹性法(kN) 经典法(kN) 标准值(kN) 设计值(kN) 1 270.95 215.20 270.95 270.95 2 255.52 851.47 255.52 255.52

[ 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 锚索 2s15.2 11.0 19.0 280.0[222.1] 2.76 2 锚索 2s15.2 9.5 17.0 280.0[209.4] 3.19

---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]

----------------------------------------------------------------------

16

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 = 1.478 圆弧半径(m) R = 22.018 圆心坐标X(m) X = -0.138 圆心坐标Y(m) Y = 11.506

---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]

---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:

MKps Ma 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。 注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 安全系数最小的工况号：工况5。

最小安全Ks = 1.306 > 1.200, 满足规范要求!

---------------------------------------------------------------------- [ 抗隆起验算 ]

----------------------------------------------------------------------

17

从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下：

NKm2ldNqccsm1hldqKhe0 Noq2tan452etan NcNq11tan 支护底部，验算抗隆起： Ks = 3.841 ≥ 1.600，抗隆起稳定性满足。18

1)

---------------------------------------------------------------------- 验算项目:电梯井基坑

---------------------------------------------------------------------- 天然放坡支护

---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]

---------------------------------------------------------------------- 规范与规程 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012 支护结构安全等级 三级 支护结构重要性系数γ0 0.90 基坑深度H(m) 2.500 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 2.500 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 3 坑内加固土 否 内侧降水最终深度(m) 2.500 外侧水位深度(m) 0.500 ---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]

----------------------------------------------------------------------

19

层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 与锚固体摩 粘聚力 内摩擦角 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) 1 淤泥 0.50 15.8 5.8 2.90 3.10 20.0 2.90 3.10 2 粗砂 2.30 19.0 9.0 0.00 25.50 100.0 0.00 25.50 3 淤泥质土 3.00 16.6 6.6 --- --- 25.0 5.10 4.20

---------------------------------------------------------------------- [ 基坑外侧花管参数 ]

---------------------------------------------------------------------- 基坑外侧花管排数 1 序 横向间距 纵向间距 入射角 钻孔直径 有效长度 发挥 抗拉力 号 (m) (m) (°) (mm) (m) 系数 (kN) 1 2.800 0.600 90.0 150 4.000 1.000 20.000

---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]

---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]

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天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法

基坑底面以下的截止计算深度: 2.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m 条分法中的土条宽度: 1.00m

天然放坡计算结果: 道号 整体稳定 半径 圆心坐标 圆心坐标 安全系数 R(m) Xc(m) Yc(m) 1 2.087 1.146 2.053 3.144 2 1.327 7.036 -4.450 5.450 3 1.313 4.802 1.200 2.650

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