基坑支護習題第二版

1、3-7擋土墻高8m，墻頂作用有條形局部荷載q，有關計算條件如圖所示。試計算墻背作用的土壓力強度pa，繪制分布圖，并求出合力Ea值及作用位置，標于圖中。解：（1）土壓力分布強度計算 kPa第1點上水平荷載標準值kPa第1點下水平荷載標準值kPa第2點上水平荷載標準值kPa（2）合力值及作用位置計算A區(qū)：kN/m，作用位置mB區(qū)：kN/m，作用位置mC區(qū)：kN/m，作用位置m合力值 kN/m作用位置m3-8某基坑開挖深度6.0m，采用懸臂樁支護，樁長12m。地質資料如下：第一層為填土，厚度2.0m，kN/m3，kPa，°；第二層為粉質粘土，厚度5.6m，kN/m3，kPa，°；

2、第三層為粉細砂，未探穿， kN/m3，°；地面施工荷載kPa。試計算水平荷載標準值和水平抗力標準值。解：（1）參數(shù)計算 （2）水平荷載標準值的計算臨界深度計算：m水平荷載標準值的計算第0點水平荷載標準值kPa第1點上水平荷載標準值kPa第1點下水平荷載標準值kPa第2點水平荷載標準值kPa第3點上水平荷載標準值kPa第3點下水平荷載標準值kPa第4點水平荷載標準值（3）水平抗力標準值的計算基坑底面處（2點）水平抗力標準值： kPa第3點上水平抗力標準值： kPa第3點下水平抗力標準值： kPa第4點水平抗力標準值：=5-8 某高層建筑基坑開挖深度6.0m，擬采用鋼筋混凝土樁支護。地基

3、土分為2層：第一層為粘質粉土， 天然重度kN/m3，內摩擦角°，粘聚力kPa，厚度m；第二層為粘土，天然重度kN/m3，內摩擦角°，粘聚力kPa，厚度m。地面超載kPa。（1）若采用懸臂式支護樁，試確定其嵌固深度。（2）若在地表之下1m處，設置一道水平內支撐，試確定其嵌固深度。解：（1）采用懸臂式支護樁參數(shù)計算 水平荷載標準值的計算第0點水平荷載標準值kPa第1點上水平荷載標準值kPa第1點下水平荷載標準值kPa第3點（坑底下7米處）水平荷載標準值kPa水平抗力標準值的計算基坑底面處（2點）水平抗力標準值： kPa第3點水平抗力標準值： kPa合力值及作用位置計算主動土壓力

4、：kN/mm被動土壓力：kN/mm嵌固穩(wěn)定性驗算 解：設支護樁嵌固深度為第0點水平荷載標準值kPa第1點上水平荷載標準值kPa第1點下水平荷載標準值kPa第2點水平荷載標準值kPa第3點水平荷載標準值kPa第2點水平抗力標準值kPa第3點水平抗力標準值kPa嵌固深度設計值的計算根據(jù)，則得m，取嵌固深度為10m（2）采用一道單支點內支撐參數(shù)計算水平荷載標準值的計算第0點水平荷載標準值kPa第1點上水平荷載標準值kPa第1點下水平荷載標準值kPa第3點（坑底下4米處）水平荷載標準值kPa水平抗力標準值的計算基坑底面處（2點）水平抗力標準值： kPa第3點（坑底下4米處）水平抗力標準值： kPa第3

5、點（坑底下6米處）水平抗力標準值： kPa合力值及作用位置計算主動土壓力：kN/mm被動土壓力：kN/mm 基坑抗隆起穩(wěn)定性驗算kN/m3滿足基坑抗隆起要求。5-9 某基坑深9.0m，采用排樁與錨索相結合的支護結構，樁徑1.0m，樁長15m，錨索選用1×7直徑15.2鋼絞線，抗拉強度設計值N/mm2；地質資料如圖所示，不考慮地下水位。樁和錨索的水平間距m，錨桿位于地面下4.0m處，傾角，鉆孔直徑150mm，采用二次壓力灌漿，施加100kN預應力；粉質粘土與錨固體粘結強度kPa，粉砂與錨固體粘結強度kPa。經(jīng)采用平面桿系結構彈性支點法計算，支擋結構內力計算值分別為：基坑內側最大彎矩kN

6、·m，基坑外側最大彎矩kN·m，最大剪力kN，彈性支點水平反力kN。支護結構安全等級為二級，荷載分項系數(shù)取1.25。解：（1）計算作用在支擋構件上的主動土壓力強度標準值和被動土壓力強度標準值，畫出兩者沿樁身分布圖，并計算各自的合力標準值及作用點位置。（2）水平荷載和水平抗力的計算第0點水平荷載標準值kPa第1點上水平荷載標準值kPa第1點下水平荷載標準值kPa第2點水平荷載標準值kPa第3點上水平荷載標準值kPa第3點下水平荷載標準值kPa第4點水平荷載標準值kPa第2點水平抗力標準值kPa第3點上水平抗力標準值kPa第3點下水平抗力標準值kPa第4點（樁底）水平抗力標準值

7、kPa合力值及作用位置計算主動土壓力：kN/mmkN/mmkN/mm被動土壓力：kN/mmkN/mm（2）對支擋結構進行嵌固穩(wěn)定性、整體穩(wěn)定性、抗隆起穩(wěn)定性驗算，確定嵌固深度是否滿足穩(wěn)定性驗算要求。嵌固穩(wěn)定性驗算根據(jù)，則嵌固穩(wěn)定性滿足要求整體穩(wěn)定性驗算基坑抗隆起穩(wěn)定性驗算kN/m3kN/m3 滿足基坑抗隆起要求。（3）分別采用全截面均勻配筋以及局部均勻配筋進行樁身配筋計算支護結構安全等級為二級，取，荷載分項系數(shù)，基坑內側最大彎矩kN·m，基坑外側最大彎矩kN·m，最大剪力kN，則彎矩和剪力設計值分別為：基坑內側彎矩：kN·m，基坑外側彎矩：kN·m剪力：

8、kN縱向受力鋼筋選擇HRB400，Mpa，箍筋選擇HPB300，Mpa，樁身混凝土保護層厚度取50mm?；炷翉姸鹊燃塁30，Mpa，Mpa。樁徑1.0m，半徑r=500mm ，縱向鋼筋重心所在圓周的半徑rs=440mm。 全截面均勻配筋根據(jù)式（5-16）式（5-18），得利用迭代法計算可得，。由式5-17計算得：mm2，選配16根22鋼筋（實配面積6080 mm2）根據(jù)式（5-24），、代入，計算得出0，故按最小配箍率配置：，選配10130。實際配筋率為。另沿樁身設置加強筋，選擇HPB335，取142000。 局部均勻配筋1）按基坑內側最大彎矩配筋忽略受壓區(qū)鋼筋的作用，取，取，將式（5-19

9、）式（5-20）聯(lián)立，消去，則有：利用迭代法計算可得，。根據(jù)公式5-21， ，故，滿足要求。由于，其正截面受彎承載力按式（5-23）計算得：mm2，在基坑內側選配8根22鋼筋，實配面積為3040 mm2。以此實配鋼筋面積按全截面面積計算的配筋率為：，不小于0.2%和，符合規(guī)程第條的要求，鋼筋應配置在基坑內側80°內。2）按基坑外側最大彎矩配筋忽略受壓區(qū)鋼筋的作用，取，取，將式（5-19）式（5-20）聯(lián)立，消去，則有：利用迭代法計算可得，。根據(jù)公式5-21， ，故，滿足要求。由于，其正截面受彎承載力按式（5-23）計算得：mm2，在基坑外側選配5根16鋼筋，實配面積為1005 mm2

10、。以此實配鋼筋面積按全截面面積計算的配筋率為：，小于0.2%和，不符合規(guī)程第條的配筋率要求，因此應按0.2%配筋率配置，選配5根20鋼筋，實配面積為1570mm2，即可滿足要求。同時，鋼筋應配置在基坑外側72°內。箍筋的計算與均勻配筋計算相同，選配10130。其余部分按構造配筋，選配6根12鋼筋。（4）按構造要求進行冠梁設計（5）確定錨桿的長度和桿體直徑錨索選用1×7直徑15.2鋼絞線，抗拉強度設計值N/mm2；，鉆孔直徑150mm，粉質粘土與錨固體粘結強度kPa。彈性支點水平反力kN，kN自由段長度計算：m錨固段長度計算：根據(jù)，有m錨桿總長度為14+6.2=20.2m錨桿桿體直徑計算：mm2所需錨索束數(shù)，選擇2根直徑為15.2 mm的鋼鉸線。（6）腰梁設計作用在腰梁上的集中力為kN其設計值kN1）型鋼腰梁按簡支梁計算，跨度m，作用在跨中位置，其最大彎矩kN·m型鋼腰梁截面模量應滿足：mm3考慮到采