某基坑桩锚支护计算书

设计单位：X X X 设 计 院 云南省某设计院 设 计 人：X X X XXX

设计时间：2011-12-06 11:45:48

---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]：支护方案计算书

---------------------------------------------------------------------- 排桩支护

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

---------------------------------------------------------------------- 内力计算方法 增量法 规范与规程 基坑等级 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99 一级 基坑侧壁重要性系数γ0 1.10 基坑深度H(m) 嵌固深度(m) 桩顶标高(m) 桩截面类型 └桩直径(m) 桩间距(m) 混凝土强度等级 有无冠梁 5.700 6.300 0.000 圆形 0.600 1.200 C30 有 0.800 0.500 ├冠梁宽度(m) ├冠梁高度(m) └水平侧向刚度(MN/m) 0.118 放坡级数 超载个数 支护结构上的水平集中力 0 2 0

---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]

---------------------------------------------------------------------- 超载 类型 序号 1 2 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) --- --- 20.000 25.000

---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ]

---------------------------------------------------------------------- 水平作用类型 水平力值 作用深度 是否参与 是否参与 力 序号 (kN) (m) 倾覆稳定 整体稳定

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

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土层数 内侧降水最终深度(m) 内侧水位是否随开挖过程变化 弹性计算方法按土层指定 5 6.260 是 ㄨ 坑内加固土 外侧水位深度(m) 内侧水位距开挖面距离(m) 弹性法计算方法 否 2.500 1.000 m法

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

---------------------------------------------------------------------- 层号 1 2 3 4 5 层号 与锚固体摩 粘聚力 内摩擦角 擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) 1 2 3 4 5 18.0 60.0 230.0 220.0 60.0 --- 40.00 25.00 22.00 60.00 --- 5.00 28.00 25.00 6.00 水土 --- 合算 分算 分算 合算 计算方法 m,c,K值 抗剪强度 (kPa) m法 m法 m法 m法 m法 1.80 4.00 15.38 12.20 6.12 --- --- --- --- --- 土类名称 杂填土 粘性土 圆砾 圆砾 粉土 层厚 (m) 1.80 1.10 5.20 8.00 3.20 重度 3(kN/m) 18.0 18.0 20.0 20.0 18.5 浮重度 3(kN/m) --- 8.0 10.0 10.0 8.5 粘聚力 (kPa) 18.00 40.00 25.00 --- --- 内摩擦角 (度) 5.00 5.00 28.00 --- ---

---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]

---------------------------------------------------------------------- 支锚道数 支锚 道号 1 2 3

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 支锚类型 锚索 锚索 锚索 水平间距 (m) 3.000 3.000 3.000 竖向间距 (m) 0.300 1.800 1.800 入射角 (°) 20.00 20.00 20.00 总长 (m) 18.00 16.00 14.00 锚固段 长度(m) 12.00 10.00 8.00 3 道号 (kN) 1 2 3 280.00 240.00 200.00 (MN/m) 11.05 11.20 11.36 直径(mm) 150 150 150 号 2～ 4～ 6～ 调整系数 1.00 1.00 1.00 (kN) 5.40 5.40 5.40 调整系数 1.00 1.00 1.00

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

---------------------------------------------------------------------- 基坑外侧花管排数 序 横向间距 号 (m) 1 0.250 纵向间距 (m) 0.900 入射角 (°) 90.0 钻孔直径 (mm) 150 1 有效长度 (m) 9.000 发挥 系数 1.000 抗拉力 (kN) 150.000

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

___ 1 2 3 4 5 杂填土 粘性土 圆砾 圆砾 粉土 ___ 水压力 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 主动土压力 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 被动土压力 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 被动土压力 最大值(kPa) 10000.000 10000.000 10000.000 10000.000 10000.000 层号 土类名称 水土 合算 合算 分算 分算 合算

---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ]

---------------------------------------------------------------------- 工况 工况 深度 支锚 号 1 2 3 4 5 6 7 类型 开挖 加撑 开挖 加撑 开挖 加撑 开挖 (m) 0.800 --- 2.600 --- 4.400 --- 5.700 道号 --- 1.锚索 --- 2.锚索 --- 3.锚索 ---

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

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

---------------------------------------------------------------------- 各工况：

内力位移包络图：

地表沉降图：

---------------------------------------------------------------------- [ 冠梁选筋结果 ]

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___ As1 As2 As3 钢筋级别 HRB400 HRB400 HPB235 选筋 4E25 2E25 d8@200

---------------------------------------------------------------------- [ 环梁选筋结果 ]

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___ As1 As2 As3 钢筋级别 HRB335 HRB335 HPB235 选筋 3D16 2D16 d8@150

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

---------------------------------------------------------------------- [ 截面参数 ] 桩是否均匀配筋 混凝土保护层厚度(mm) 桩的纵筋级别 桩的螺旋箍筋级别 桩的螺旋箍筋间距(mm) 弯矩折减系数 剪力折减系数 荷载分项系数 是 35 HRB400 HPB235 150 0.85 1.00 1.25 配筋分段数 各分段长度(m)

[ 内力取值 ] 段 内力类型 号 弹性法 计算值 283.16 51.72 126.67 一段 12.00 经典法 计算值 21.20 17.95 46.03 内力 设计值 330.95 60.44 174.17 内力 实用值 330.95 60.44 174.17 1 基坑内侧最大弯矩(kN.m) 基坑外侧最大弯矩(kN.m) 最大剪力(kN)

段 选筋类型 号 1 纵筋 箍筋 级别 HRB400 HPB235 HRB335 钢筋 实配值 15E25 d10@150 D14@2000 实配[计算]面积 (mm2或mm2/m) 7363[4161] 1047[863] 1 加强箍筋

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

---------------------------------------------------------------------- [ 锚杆参数 ] 锚杆钢筋级别 锚索材料强度设计值(MPa) 锚索采用钢绞线种类 锚杆材料弹性模量(×10 MPa) 5HRB400 1320.000 1 × 7 1.950 1.950 3.000 1.300 1.250 锚索材料弹性模量(×10 MPa) 5注浆体弹性模量(×10MPa) 4土与锚固体粘结强度分项系数 锚杆荷载分项系数

[ 锚杆内力 ] 支锚道号 1 2 3

锚杆最大内力 弹性法(kN) 280.00 240.00 200.00 锚杆最大内力 经典法(kN) 63.94 .00 97.35 锚杆内力 设计值(kN) 87.91 74.25 133.85 锚杆内力 实用值(kN) 87.91 74.25 133.85 [ 锚杆自由段长度计算简图 ]

支锚道号 支锚类型 钢筋或 1 2 3 锚索 锚索 锚索 钢绞线配筋 3s15.2 3s15.2 3s15.2 自由段长度 锚固段长度 实配[计算]面积 实用值(m) 实用值(m) (mm2) 6.0 6.0 6.0 12.0 10.0 8.0 420.0[70.9] 420.0[59.9] 420.0[107.9] 锚杆刚度 (MN/m) 11.05 11.20 11.36

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

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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: 0.50m

滑裂面数据

整体稳定安全系数 Ks = 2.746 圆弧半径(m) R = 12.4 圆心坐标X(m) X = -1.272 圆心坐标Y(m) Y = 6.457

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

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

Ks MpMa_ _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。 工况1：

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 _序号_支锚类型_材料抗力(kN/m)_锚固力(kN/m)

_ 1_ 锚索_ 0.000_ 0.000 _ 2_ 锚索_ 0.000_ 0.000 _ 3_ 锚索_ 0.000_ 0.000

_Ks 12273.483 0.000280.675 _Ks = 43.728 >= 1.200, 满足规范要求。

工况2：

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 _序号_支锚类型_材料抗力(kN/m)_锚固力(kN/m)

_ 1_ 锚索_ 184.800_ 390.7 _ 2_ 锚索_ 0.000_ 0.000 _ 3_ 锚索_ 0.000_ 0.000

12273.483 2031.766 Ks 280.675 _ _Ks = 50.967 >= 1.200, 满足规范要求。

工况3：

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 _序号_支锚类型_材料抗力(kN/m)_锚固力(kN/m)

_ 1_ 锚索_ 184.800_ 390.7 _ 2_ 锚索_ 0.000_ 0.000 _ 3_ 锚索_ 0.000_ 0.000

8249.6 2031.766 Ks 969.299 _ _Ks = 10.607 >= 1.200, 满足规范要求。

工况4：

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 _序号_支锚类型_材料抗力(kN/m)_锚固力(kN/m)

_ 1_ 锚索_ 184.800_ 390.7 _ 2_ 锚索_ 184.800_ 361.283 _ 3_ 锚索_ 0.000_ 0.000

_Ks 8249.6 3750.952969.299 _Ks = 12.380 >= 1.200, 满足规范要求。

工况5：

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 _序号_支锚类型_材料抗力(kN/m)_锚固力(kN/m)

_ 1_ 锚索_ 184.800_ 390.7 _ 2_ 锚索_ 184.800_ 361.283 _ 3_ 锚索_ 0.000_ 0.000

_Ks 4881.806 3750.9521715.343 _Ks = 5.032 >= 1.200, 满足规范要求。

工况6：

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 _序号_支锚类型_材料抗力(kN/m)_锚固力(kN/m)

_ 1_ 锚索_ 184.800_ 390.7 _ 2_ 锚索_ 184.800_ 361.283 _ 3_ 锚索_ 184.800_ 286.325

4881.806 5157.559 Ks 1715.343 _ _Ks = 5.852 >= 1.200, 满足规范要求。

工况7：

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 _序号_支锚类型_材料抗力(kN/m)_锚固力(kN/m)

_ 1_ 锚索_ 184.800_ 390.7 _ 2_ 锚索_ 184.800_ 361.283 _ 3_ 锚索_ 184.800_ 286.325

2880.257 5157.559 Ks 1997.419 _ _Ks = 4.024 >= 1.200, 满足规范要求。

---------------------------------------------- 安全系数最小的工况号：工况7。

_最小安全Ks = 4.024 >= 1.200, 满足规范要求。

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

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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 DNqcNcHDq o _ Nq tan4522etan _ Nc Nq1 1tan _ Nq tan 4517.95322e3.142tan17.953 5.233 _Nc 5.23311tan17.953 13.066 _Ks 20.0006.3005.23336.09513.06619.5175.7006.30045.000 _Ks = 4.050 >= 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 DNqcNcHDq _ Nq 12 e342otancos3445222 _ Nc Nq11tan Nq 12_e3.14217.9532tan17.953cos4517.953 2 6.012 _ Nc 6.01211tan17.953 15.470 _KS 20.0006.3006.01236.09515.47019.5175.7006.30045.000 _Ks = 4.713 >= 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! 0.5ni 1_

式中_δ———基坑底面向上位移(mm);

_n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;

3

_ri———第i层土的重度(kN/m)；

33

_ 地下水位以上取土的天然重度(kN/m)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m); _hi———第i层土的厚度(m);

_q———基坑顶面的地面超载(kPa); _D———桩(墙)的嵌入长度(m); _H———基坑的开挖深度(m);

_c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa); _φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);

3

_r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m); _

875316ihiq125DH6.37c0.04tan0. 875316108.245.01256.35.70.56.3719.522.00.04tan25.000. _δ = 0(mm)

---------------------------------------------------------------------- [ 抗管涌验算 ]

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抗管涌稳定安全系数(K >= 1.5): ''1.50hwh'2D_



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 = 4.888 >= 1.5, 满足规范要求。

---------------------------------------------------------------------- [ 承压水验算 ]

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Ky PczPwy

2

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/m);

2

_Pwy———承压水层的水头压力(kN/m);

_ Ky———抗承压水头的稳定性安全系数，规范要求取大于1.05。

Ky = 40.00/30.00 = 1.33 >= 1.05 基坑底部土抗承压水头稳定!

---------------------------------------------------------------------- [ 嵌固深度计算 ]

---------------------------------------------------------------------- 嵌固深度计算参数： 抗渗嵌固系数 整体稳定分项系数 圆弧滑动简单条分法嵌固系数 嵌固深度考虑支撑作用 1.200 1.300 1.100 ㄨ

嵌固深度计算过程：

按《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度： 圆心(-1.116，3.282)，半径=3.944m，对应的安全系数Ks = 1.5 ≥ 1.300 嵌固深度计算值 h0 = 0.500m 嵌固深度设计值 hd = αγ0h0

= 1.100×1.100×0.500 = 0.605m 嵌固深度采用值 hd = 6.300m 当前嵌固深度为：0.605m。

依据《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99,

多点支护结构嵌固深度设计值小于0.2h时，宜取hd = 0.2h。 嵌固深度取为：1.140m。 渗透稳定条件验算

当前嵌固深度为：1.140m。

依据《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99,

当基坑底为碎石土及砂土、基坑内排水且作用有渗透水压力时，

侧向截水的排桩、地下连续墙嵌固深度设计值尚应满足抗渗透稳定条件: hd >= K * γ0 * (h - hw)

(按规范K=1.2，交互值K=1.20) 嵌固深度取为：4.224m。