基坑內(nèi)支撐支撐計(jì)算書

Qimstar?同濟(jì)啟明星基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)專用軟件FRWS7.2頂管2工作井計(jì)算書1工程概況該基坑設(shè)計(jì)總深14.2m,按二級(jí)基坑、選用《天津市標(biāo)準(zhǔn)一建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程(DB33-202-2010)》進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，計(jì)算斷面編號(hào)：1。1.1.2基坑周邊荷載地面超載:20.OkPa2開挖與支護(hù)設(shè)計(jì)基坑支護(hù)方案如圖:

1.101.0020.008NW2.601人T」’2粉粘if-3.803?1粉土oco-7.003?2粉粘-11.60Z77XZ4粉粘S?LL5粉牯頂管2工作井基坑支護(hù)方案圖2.1擋墻設(shè)計(jì)擋墻類型：SMW1.101.0020.008NW2.601人T」’2粉粘if-3.803?1粉土oco-7.003?2粉粘-11.60Z77XZ4粉粘S?LL5粉牯頂管2工作井基坑支護(hù)方案圖2.水泥土物理指標(biāo):?重度：19.00kN/m5：?彈性模量：300000.OOkPa；?無側(cè)限抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：500.OOkPa：2放坡設(shè)計(jì)2.1第1級(jí)放坡設(shè)計(jì)坡面尺寸：坡iSO.50m；坡寬0.50m；臺(tái)寬1.00m。放坡影響方式為：一。2.3支撐（錨）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本方案設(shè)置3道支撐（錨），各層數(shù)據(jù)如下：第1道支撐（錨）為平面內(nèi)支撐，距墻頂深度0.800m,工作面超過深度0.300m,預(yù)加軸力0.00kN/m,對(duì)擋墻的水平約束剛度取80000.OkN/m/me該道平面內(nèi)支撐具體數(shù)據(jù)如下：?支撐材料：鋼筋混凝土撐；?支撐長(zhǎng)度:30.000m：?支撐間距:5.000m：?與圍模之間的夾角：90.000°:?不動(dòng)點(diǎn)調(diào)整系數(shù)：0.500；?混凝土等級(jí)：C30；?截面高：SOOmm：?截面寬:600mmo計(jì)算點(diǎn)位置系數(shù)：0.000。第2道支撐（錨）為平面內(nèi)支撐，距墻頂深度6.400m,工作面超過深度0.300m,預(yù)加軸力0.00kN/m,對(duì)擋墻的水平約束剛度取80000.OkN/m/mc該道平面內(nèi)支撐具體數(shù)據(jù)如下：?支撐材料：鋼筋混凝土撐；?支撐長(zhǎng)度:30.000m：?支撐間距:5.000m：?與圍模之間的夾角：90.000°:?不動(dòng)點(diǎn)調(diào)整系數(shù)：0.500；?混凝土等級(jí)：C30；?截面高：SOOmm：?截面寬:600mmo計(jì)算點(diǎn)位置系數(shù)：0.000。第3道支撐（錨）為平面內(nèi)支撐，距墻頂深度9.600m,工作面超過深度0.300m,預(yù)加軸力0.00kN/m,對(duì)擋墻的水平約束剛度取80000.OkN/m/mc該道平面內(nèi)支撐具體數(shù)據(jù)如下：?支撐材料：鋼筋混凝土撐；?支撐長(zhǎng)度:30.000m：?支撐間距:5.000m：?與圍模之間的夾角：90.000°；

?不動(dòng)點(diǎn)調(diào)整系數(shù)：0.500；?混凝土等級(jí)：C30；?截面高：SOOmm：?截而寬：600mmo計(jì)算點(diǎn)位置系數(shù)：0.000。2.4工況順序該基坑的施工工況順序如下圖所示：1-1Q7777^^~77777^F~工況1:開挖至1.50（深1.10）m工況2:在1.80（深0.80）m處安裝第1道支撐（錨）-4.10-4.10-3J0-4.10-4.10*一DZZZZ—-工況3:開挖至?4.10（深6.70）m工況4:在?3.80（深6.40）m處安裝第2道支撐（錨）-4.10-4.10-7.30-7.30-LQO-7.30-7.30^7ST7工況5:開挖至?7.30（深9.90）m工況6:在?7.00（深9.60問處安裝第3道支撐（錨）-7.30-7.30工況7:開挖至-11.60（深14.2）m3計(jì)算原理描述3.1圍護(hù)墻主動(dòng)側(cè)土壓力計(jì)算3.1.1朗肯主動(dòng)土壓力深度z處第i層土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值E,按下列公式計(jì)算：采用水土合算或計(jì)算點(diǎn)在水位以上時(shí)：5=（q+叫-2q氏'i尸]（小于o取0）郊二凌（登。-飽/2）采用水土分算且計(jì)算點(diǎn)在水位以下時(shí)：膈=[I+-（Z-如加廠2E屆；（小于。取0）U產(chǎn)農(nóng)（45。-饑/2）對(duì)于矩形土壓力模式，自重部分須扣除坑內(nèi)土的自重（對(duì)水位以下的分算土層，扣除有效自重：坑內(nèi)水位取坑底位置，天然水位在坑底以下就取天然水位）°式中：丫＞—第1層土的天然重度：Y▼—水的重度，取10kN/m3：Ah—j層土的厚度：hwa..—地下水位：Ci、c/—第i層土的內(nèi)聚力、有效內(nèi)聚力；4）、、4）/—第i層土的內(nèi)摩擦角、有效內(nèi)摩擦角；q—超載。3.1.2放坡的影響將放坡模擬成等效荷載，荷載的大小為坡的土體自重，按照假定的方式將這部分土重增加到圍護(hù)墻體范圍內(nèi)土體的自重中。如下圖是兩種增加土體自重的方式，陰影部分即為增加的土重，直線部分的大小為坡的土重。如果考慮坡腳相應(yīng)豎向附加應(yīng)力，那么作用在擋土墻的初始側(cè)向附加應(yīng)力為:/吻-f烏觸0+加一弓）=—gFr巧5-E物=；'妒匚-2既底-三-/式中，za—支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面至計(jì)算點(diǎn)的豎向距離：a—支護(hù)結(jié)構(gòu)外邊緣至坡腳的水平距離：bl—坡寬；0—附加荷載擴(kuò)散角，宜取45°:h1一地面至支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面的距離：Y一基礎(chǔ)底面以上土的平均天然重度：c一支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面以上的土的粘聚力：Ka一支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面以上土的主動(dòng)土壓力系數(shù)：Eakl一支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面以上土單位寬度主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值。3.2水壓力計(jì)算3.2.1靜止水壓力圖中：Y—水的重度10kN/m\3.3圍護(hù)墻內(nèi)力變形計(jì)算bi內(nèi)力變形關(guān)系:平衡方程:支撐處邊界條件:d'弋M=Elp=-EI—dr0=竺一日竺~dz也'?dQd4x,7,7,-~r=EI^-=電6-kj)zx-kpb.xdzdzd^xO=-EI—fdz3-Kg樁端處邊界條件:N=z”.z=zrdx—0瓦z=zr式中：M一樁身彎矩：El一圍護(hù)墻抗彎剛度，E為墻體材料的彈性模量，I截面慣性矩：P一曲率：x—水平位移；Z—深度：Q—樁身剪力：e*—主動(dòng)側(cè)水土壓力：虹一基底以上土的水平向基床系數(shù)，見“土體水平向基床系數(shù)計(jì)算”0當(dāng)位移為正是1僅0：虹一基底以下土的水平向基床系數(shù)，見“土體水平向基床系數(shù)計(jì)算”o可考慮坑底土的塑性性質(zhì)，當(dāng)農(nóng)＞3時(shí)，取k廠eQx,3為坑底極限被動(dòng)土壓力，見“圍護(hù)墻被動(dòng)側(cè)土壓力計(jì)算”：b,—主動(dòng)側(cè)水土床力計(jì)算寬度，對(duì)板樁、連續(xù)墻、攪拌樁取每延米，對(duì)排樁、SMW工法樁取樁中心距;&一土體抗力計(jì)算寬度。墻式圍護(hù)取每延米：對(duì)圓形排樁圍護(hù)：bo=O.9(1.5d+O.5),d為樁徑;對(duì)方形排樁圍護(hù)：bo=1.5b+O.5,b為邊長(zhǎng)；計(jì)算值超過樁間距時(shí)&取樁間距:ZM—第i道支撐的深度。K“一第i道支撐每延米的水平剛度。見“支撐/錨的水平剛度計(jì)算”：Q&第i道支撐處的墻體剪力。碟,第i道支撐處第ml：況的水平位移。膈一第i道支撐每延米的水平向預(yù)加軸力。zl墻底端的深度。加氣墻底端的墻體彎矩K。一墻底端旋轉(zhuǎn)約束剛度，模擬墻底土對(duì)墻底的約束作用，對(duì)于較厚的攪拌樁，可考慮這種作用，對(duì)于其他厚度較薄的圍護(hù)墻，可忽略這種作用。K*=lxb3Xkp(D)/12,D為嵌入深度。上述微分方程可用有限單元法求解，解得水平位移后，可求出樁身內(nèi)力。3.1土體水平向基床系數(shù)的計(jì)算3.1.1m法k廣mz,m為土層的水平向基床系數(shù)隨深度增長(zhǎng)的比例系數(shù)，z為計(jì)算點(diǎn)距離開挖面的深度(對(duì)于主動(dòng)側(cè)就是距樁頂?shù)木嚯x)：3.4地表沉降計(jì)算3.4.1同濟(jì)拋物線模式各點(diǎn)的沉降:X。互△5=0."同+為）&=1^一0.8膈-%上列式中：Sw—支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)移面積：H一基坑開挖深度：?wl一支護(hù)結(jié)構(gòu)頂端位移；8w2—支護(hù)結(jié)構(gòu)底端位移：D一基坑開挖面以下支護(hù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度;4內(nèi)力變形計(jì)算4.1計(jì)算參數(shù)水土計(jì)算（分算/合算）方法：按土層分/合算：水壓力計(jì)算方法：靜止水壓力，修正系數(shù)：1.0；主動(dòng)側(cè)土壓力計(jì)算方法：朗肯主動(dòng)土壓力，分布模式：矩形，調(diào)整系數(shù)：1.0,負(fù)位移不考慮土壓力增加：被動(dòng)側(cè)基床系數(shù)計(jì)算方法："m"法，土體抗力不考慮極限土壓力限值；墻體抗彎剛度折減系數(shù)：1.0,水泥土發(fā)揮系數(shù)：0.0,2計(jì)算結(jié)果2.1支撐剛度計(jì)算結(jié)果計(jì)算寬度：0.60m.支撐編號(hào)123支撐剛度（MN/m）48.048.048.04.2.2內(nèi)力變形結(jié)果每根樁抗彎剛度EI=422100kN.m2o以下內(nèi)力和土體抗力的計(jì)算結(jié)果是每根樁的；支撐反力是每延米的.抗力包絡(luò)圖(K=1.12-118.16)位移包絡(luò)圖(-1.8-28.0)彎矩包絡(luò)圖(-303.1-600.9)剪力包絡(luò)圖(剪力包絡(luò)圖(?286.5?244.5)支(換)撐