深基坑支护设计

南充市下中坝还房点商品房

基坑工程计算书

(基坑降水、基坑支护)

信息产业部电子综合勘察研究院

2012年12月

南充市下中坝还房点商品房

基坑工程计算书

(基坑降水、基坑支护)

审 定：

审 核：

编 写：

信息产业部电子综合勘察研究院

2012年12月

第 2 页 共 15 页

一、编 制 说 明

1、设计计算依据：

《建筑结构可靠度设计统一标准》 (GB50068-2001) 《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002) 《建筑基坑支护技术规程》 (JGJ120-2012) 《南充市下中坝还房点商品房岩土工程勘察报告》 《南充市下中坝还房点商品房基础设计图》

2、基坑工程设计等级：根据本工程场地的地质条件，结合基坑周边现状，综合确定本基坑工程设计等级为二级。

3、正常使用条件下，基坑降水工程设计使用年限为2年，基坑支护工程设计使用年限为1年。

4、基坑工程设计电算软件：

基坑降水、土钉墙设计采用理正岩土计算5.6PB1版； 排桩支护设计采用理正支护设计软件6.5版； 5、本工程基坑降水采用管井降水方案。

6、本工程基坑支护依据周围环境、地质条件的不同，基坑分为ABCDEF、FGHA两段。受场地周边条件，本基坑ABCDEF段无放坡条件，须进行垂直开挖，采用人工挖孔灌注桩方案；FGHA段适当放坡+土钉墙支护联合支护方案。

7、地面超载按基础施工期间不同基坑段（ABCDEF）可能的地表荷载分布按10kN/m考虑；对基坑周围分布的周边建筑物按作用在基础埋深处的超载进行计算，超载值按20kN/m2考虑（周边建筑物基础型为桩基础，以中风化基岩为持力层。

第 3 页 共 15 页

二、基坑支护设计

深基坑支护设计 1

[ 支护方案 ] ABCDEF段

排桩支护

[ 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 120-2012 基坑等级 二级 基坑侧壁重要性系数γ0 1.00 基坑深度H(m) 8.000 嵌固深度(m) 8.400 桩顶标高(m) 0.000 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) 1.200 桩间距(m) 2.500 有无冠梁 有 ├冠梁宽度(m) 1.300 ├冠梁高度(m) 0.600 └水平侧向刚度(MN/m) 15.000 放坡级数 0 超载个数 2 支护结构上的水平集中力 0 [ 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 序号 (kPa,kN/m) (m) (m) (m) 1 20.000 4.000 12.000 13.000 --- 第 4 页 共 15 页

长度 (m) --- 2 10.000 0.000 4.000 1.000 --- --- [ 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 ] 土层数 内侧降水最终深度(m) 弹性计算方法按土层指定 [ 土层参数 ] 层号 土类名称 层厚 (m) 1 素填土 7.00 2 粉土 1.50 3 卵石 2.50 4 强风化岩 2.00 5 中风化岩 10.00 层号 与锚固体摩 粘聚力 擦阻力(kPa) 水下(kPa) 1 16.0 --- 2 22.0 --- 3 180.0 5.00 4 80.0 20.00 5 180.0 120.00 [ 土压力模型及系数调整 ] 弹性法土压力模型:

5 9.000 √ 重度 3(kN/m) 18.5 19.0 20.0 20.0 22.0 内摩擦角 水下(度) --- --- 15.00 18.00 25.00

坑内加固土 外侧水位深度(m) 弹性法计算方法 浮重度 3(kN/m) --- --- 10.0 9.3 8.0 水土 --- --- 合算 合算 合算 粘聚力 (kPa) 8.00 12.00 5.00 --- --- 计算方法 m,c,K值 m法 2.00 m法 4.00 m法 100.00 m法 100.00 m法 200.00 否 9.000 --- 内摩擦角 (度) 10.00 12.00 15.00 --- --- 抗剪强度 (kPa) --- --- --- --- --- 经典法土压力模型:

层号 土类名称 水土 水压力 主动土压力 被动土压力 被动土压力 调整系数 调整系数 调整系数 最大值(kPa) 1 素填土 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 2 粉土 分算 1.000 1.000 1.000 10000.000 3 卵石 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 4 强风化岩 合算 1.000 1.000 1.000 10000.000 5 中风化岩 合算 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 8.000 ---

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

第 5 页 共 15 页

[ 结构计算 ] 各工况：

内力位移包络图：

地表沉降图：

第 6 页 共 15 页

[ 冠梁选筋结果 ]

钢筋级别 选筋 As1 HRB335 2D16 As2 HRB335 2D16 As3 HRB335 D16@2 [ 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 否 ├受拉筋范围圆心角(度) 120.0 └压区拉区纵筋比值K 0.5 混凝土保护层厚度(mm) 20 桩的纵筋级别 HRB335 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 1.00 剪力折减系数 1.00 荷载分项系数 1.25 配筋分段数 二段 各分段长度(m) 8.00,8.40 [ 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 695.93 0.00 869.91 869.91 基坑内侧最大弯矩(kN.m) 1 基坑外侧最大弯矩(kN.m) 最大剪力(kN) 336.09 608.97 2103.15 829.85 420.12 761.21 420.12 761.21 第 7 页 共 15 页

基坑内侧最大弯矩(kN.m) 2 基坑外侧最大弯矩(kN.m) 最大剪力(kN) 段 选筋类型 号 基坑内侧纵筋 1 级别 HRB335 HRB335 HPB300 HRB335 HRB335 HPB300 HRB335 3.72 1269.61 687.92 0.00 6066.34 974.43 钢筋 实配值 6D25 6D25 d10@100 6D25 11D25 d10@100 D14@2000 4.66 1587.01 859.90 4.66 1587.01 859.90 实配[计算]面积 (mm2或mm2/m) 2945[2813] 2945[2426] 1571[1342] 2945[2599] 00[5198] 1571[1342] 1 基坑内侧纵筋 2 基坑外侧纵筋 箍筋 加强箍筋 [ 整体稳定验算 ] 基坑外侧纵筋 箍筋

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: 0.40m 滑裂面数据

整体稳定安全系数 Ks = 4.178 圆弧半径(m) R = 19.319 圆心坐标X(m) X = 0.098 圆心坐标Y(m) Y = 10.888 [ 抗倾覆稳定性验算 ] 抗倾覆安全系数:

MpKs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。 工况1：

第 8 页 共 15 页

5707.2 Ks = 1.215 >= 1.200, 满足规范要求。 [ 抗隆起验算 ]

Ks6935.418 0.000-

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): DNqcNc

Ks HDq tan45o

Nq 12 12etan NcNq1tan

Nqctan4525.00022e3.142tan25.00010.662 N 10.662118.7688.0008.40011.200 Ks = 13.118 >= 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): DNqcNc Ks20.721tan25.000 18.98.40010.662120.00020.721

Ks

 HDq Nq12e342otancos4522 NcNq11tan 第 9 页 共 15 页

Nq12

e343.14225.00022tan25.000cos4525.000DH212.720

Ks = 15.807 >= 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! n0.5112.720125.135ctan25.000 K18.98.40012.720120.00025.135S18.7688.0008.40011.200 Ni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); 0.58.487510.040.148.511.21256.3718.8120.0tan25.008.036 δ = 0(mm) ---------------------------------------------------------------------- [ 嵌固深度计算 ]

---------------------------------------------------------------------- 嵌固深度计算参数： 嵌固深度系数 1.200 抗渗嵌固系数 1.200 嵌固深度计算过程： 按《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99悬臂式支护结构计算嵌固深度hd值，规范公式如下： hp∑Epj - βγ0ha∑Eai>=0 β = 1.200 ， γ0 = 1.000

hp = 2.339m，∑Epj = 2965.203 kPa ha = 8.531m，∑Eai = 668.969 kPa 得到hd = 8.400m，hd采用值为：8.400m

875316ihiq1256.37c0.04tan0. ----------------------------------------------------------------------

第 10 页 共 15 页

设计项目: 超级土钉 1 [ 设计简图 ]FGHA段

[ 设计条件 ] [ 基本参数 ]

所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012 基坑深度： 7.000(m) 基坑内地下水深度： 9.000(m) 基坑外地下水深度： 9.000(m) 基坑侧壁重要性系数： 1.000 土钉荷载分项系数： 1.250 土钉抗拉抗力分项系数： 1.300 整体滑动分项系数： 1.300 [ 坡线参数 ] 坡线段数 1

序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°) 1 7.000 7.000 45.0 [ 土层参数 ] 土层层数 5

序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 泊松比 变形模量 (m) (kN/m^3) (kN/m^3) (kPa) (度) (kPa) (kPa)

1 素填土 6.000 18.5 18.0 8.0 10.0 20.0 20.0 合算 0.250 7.000 2 粉土 1.000 19.0 19.0 12.0 12.0 30.0 35.0 合算 0.250 7.000 3 卵石 2.000 20.0 20.0 5.0 15.0 100.0 100.0 合算 0.250 7.000 4 强风化岩 2.000 20.0 20.0 20.0 18.0 60.0 60.0 合算 0.250 7.000 5 中风化岩 10.000 22.0 2.0 120.0 25.0 180.0 180.0 合算 0.250 7.000

[ 超载参数 ] 超载数 1

序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m) 1 局部均布 10.000 0.000 4.000 2.000 条形

第 11 页 共 15 页

[ 土钉参数 ] 土钉道数 6

序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 1 1.200 1.100 15.0 80 2 1.200 1.100 15.0 80 3 1.200 1.100 15.0 80 4 1.200 1.100 15.0 80 5 1.200 1.100 15.0 80 6 1.200 1.100 15.0 80 [ 坑内土不加固 ]

施工过程中局部抗拉满足系数: 1.000 施工过程中内部稳定满足系数: 1.000 [ 内部稳定设计条件 ]

考虑地下水作用的计算方法：总应力法

土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500 圆弧滑动坡底截止深度(m)： 0.000(m) 圆弧滑动坡底滑面步长(m)： 1.000(m) [ 设计结果 ]

[ 局部抗拉设计结果 ]

工况 开挖深度 破裂角 土钉号 设计长度 最大长度(工况) 拉力标准值 拉力设计值 (m) (度) (m) (m) Tjk(kN) Tj(kN) 1 2.500 27.5 0

2 4.500 27.5 1 2.553 2.553( 2) 1.3 1.6 2 4.223 4.223( 2) 8.6 10.7 3 7.000 27.6 1 4.083 4.083( 3) 1.3 1.6 2 5.733 5.733( 3) 8.5 10.6 3 7.630 7.630( 3) 16.5 20.6 4 8.411 8.411( 3) 24.5 30.6 4 7.000 27.6 1 4.083 4.083( 3) 1.3 1.6 2 5.733 5.733( 3) 8.5 10.6 3 7.630 7.630( 3) 16.5 20.6 4 8.411 8.411( 3) 24.5 30.6 5 6.534 6.534( 4) 32.4 40.6 6 3.020 3.020( 4) 28.8 36.0 [ 内部稳定设计结果 ]

工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 土钉号 土钉长度 1 1.388 5.029 8.103 3.2 2 1.301 3.153 9.179 6.711

1 14.583 2 14.233 3 1.301 0.996 10.756 9.756

1 14.583 2 14.233 3 12.130 4 11.911 4 1.4 0.996 10.756 9.756

1 14.583 2 14.233 3 12.130 4 11.911 5 6.534 6 3.020 [ 土钉选筋计算结果 ]

土钉号 土钉拉力(抗拉) 土钉拉力(稳定) 计算钢筋面积 配筋 配筋面积 1 1.6 59.5 198.4 1D16 201.1

第 12 页 共 15 页

2 10.7 57.4 191.5 1D16 201.1 3 20.6 49.3 1.5 1D16 201.1 4 30.6 61.1 203.6 1D18 2.5 5 40.6 39.9 135.2 1D14 153.9 6 36.0 38.6 128.7 1D14 153.9 [ 喷射混凝土面层计算 ] [ 计算参数 ]

厚度： 100(mm) 混凝土强度等级: C20

配筋计算as: 15(mm) 水平配筋: d6@150 竖向配筋: d6@150 配筋计算as: 15 荷载分项系数: 1.200 [ 计算结果 ]

编号 深度范围 荷载值(kPa) 轴向 M(kN.m) As(mm^2) 1 0.00~ 1.10 0.0 x 0.001 235.7(构造) 188.5 y 0.002 235.7(构造) 188.5 2 1.10~ 2.20 9.7 x 0.423 235.7(构造) 188.5 y 0.516 235.7(构造) 188.5 3 2.20~ 3.30 26.9 x 1.174 235.7(构造) 188.5 y 1.433 235.7(构造) 188.5 4 3.30~ 4.40 44.1 x 1.925 235.7(构造) 188.5 y 2.350 235.7(构造) 188.5 5 4.40~ 5.50 61.3 x 2.676 235.7(构造) 188.5 y 3.267 235.7(构造) 188.5 6 5.50~ 6.60 70.9 x 3.097 235.7(构造) 188.5 y 3.780 235.7(构造) 188.5 7 6.60~ 7.00 76.0 x 0.000 235.7(构造) 188.5 y 1.520 235.7(构造) 188.5 [ 外部稳定计算参数 ]

所依据的规程： 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) 土钉墙计算宽度: 10.000(m) 墙后地面的倾角: 0.0(度) 墙背倾角: 90.0(度) 土与墙背的摩擦角: 10.0(度) 土与墙底的摩擦系数: 0.300 墙趾距坡脚的距离: 0.000(m) 墙底地基承载力: 170.0(kPa) 抗水平滑动安全系数： 1.300 抗倾覆安全系数： 1.600 [ 外部稳定计算结果 ]

重力: 846.5(kN) 重心坐标: ( 6.429, 2.858） 超载: 10.0(kN) 超载作用点x坐标: 9.500(m) 土压力: 193.6(kPa) 土压力作用点y坐标: 2.380(m)

基底平均压力设计值 .0(kPa) < 170.0

基底边缘最大压力设计值 147.2(kPa) < 1.2*170.0 抗滑安全系数: 1.400 > 1.300 抗倾覆安全系数: 12.942 > 1.600

第 13 页 共 15 页

实配As(mm^2) 三 降水计算

1依据标准:

《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012) 简称: 《建筑基坑规程》 2计算模型:

潜水,完整井,基坑远离边界 3基本参数:

水位降深 5.000(m) 水头高度 5.800(m) 渗透系数 18.000(m/d) 过滤器半径 0.275(m)

单井出水量 90.000(m3/d) 沉降影响深度内土层数：5 地下水埋深: 7.000(m)

层号 层厚度(m) Es(MPa) 1 8.000 3.000 2 1.000 3.500 3 2.000 7.000 4 2.000 15.000 5 10.000 200.000 基坑轮廓线定位点数：8

定位点号 坐标x(m) 坐标y(m) 1 1105026.375 2407083.500 2 1105070.625 2407014.000 3 1105118.500 2407028.750 4 1105128.625 2406995.250 5 1105123.875 2406973.250 6 1105115.125 2406957.250 7 1104963.375 2406986.000 8 1104983.250 2407087.000 4降水井点数：26

井点号 坐标x(m) 坐标y(m) 抽水量(m3/d) 1 1105070.250 2407012.750 90.000 2 1105094.000 2407020.000 90.000 3 1105117.875 2407027.500 90.000 4 1105127.625 2406995.250 90.000 5 1105122.875 2406973.500 90.000 6 1105114.500 2406958.250 90.000 7 1105093.125 2406962.250 90.000 8 1105071.625 2406966.500 90.000 9 1105050.250 2406970.500 90.000 10 1105028.875 2406974.500 90.000 11 1105007.500 2406978.500 90.000 12 1104986.000 2406982.750 90.000 13 11049.625 2406986.750 90.000 14 1104968.500 2407006.500 90.000 15 1104972.375 2407026.500 90.000 16 1104976.375 2407046.250 90.000 17 1104980.250 2407066.250 90.000 18 1104984.125 2407086.000 90.000 19 1105005.000 2407084.250 90.000 20 1105025.750 2407082.500 90.000 21 1105036.875 2407065.000 90.000 22 1105048.000 2407047.500 90.000 23 1105059.125 2407030.250 90.000 24 1105108.000 2406962.750 90.000

第 14 页 共 15 页

25 1105103.000 2406963.750 90.000 26 1105098.000 24069.500 90.000 任意点降深计算公式采用：基坑工程手册公式

沉降计算方法: 《建筑地基基础设计规范》方法,考虑应力随深度衰减,且考虑相互影响半径 沉降计算影响半径: 10.000(m) 沉降计算经验系数: 0.800 5 [计算结果]：

5.1.基坑涌水量计算: 用户根据经验，确定降水影响半径R = 100.000(m) 根据《建筑基坑规程》F.0.7 确定基坑等效半径 r0 = 62.831(m) 基坑涌水量 = 1961.981(m3/d) 5.2.降水井的数量计算:

按《建筑基坑规程》8.3.3计算得：

单井出水量按90.000(m3/d)计算，需要降水井的数量 = 24 5.3.单井过滤器进水长度计算:

按《建筑基坑规程》8.3.6验算得： 单井过滤器进水长度 = 0.000(m) 5.4.各点降深与地表沉降计算: 降深按《基坑工程手册》计算 按用户指定的井数(26)、井位、各井抽水量，计算得: 在指定范围内: 最小降深=0.000(m) 最大降深=0.000(m) 在指定范围内: 最小沉降=0.0(cm) 最大沉降=0.0(cm) 5.5.建筑物各角点降深与沉降计算: 建筑物角点1: 降深=1.477(m) 沉降=1.287(cm) 建筑物角点2: 降深=1.945(m) 沉降=1.820(cm) 建筑物各角点: 最小降深=1.477(m) 最大降深=1.945(m) 建筑物各角点: 最小沉降=1.3(cm) 最大沉降=1.8(cm) 建筑各角点之间最大倾斜率 = 千分之 0.146 5.6.观察剖面上各点降深与沉降计算: 观察剖面上: 最小降深=1.705(m) 最大降深=2.339(m) 观察剖面上,地表: 最小沉降=3.9(cm) 最大沉降=4.7(cm) 观察剖面上,建筑物埋深平面: 最小沉降=1.5(cm) 最大沉降=2.0(cm)

第 15 页 共 15 页