支护结构设计

基坑支护设计

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一、设计内容

在一均匀土层中开挖基坑，基坑安全等级为二级，基坑开挖深度h=6m, 地层土为粘性土，重度为19kN/m3 ，内摩擦角为φ=22°，粘聚力c=16kPa。 二、设计方案 1.排桩

采用钢筋混凝土灌注桩，桩径0.9m,桩间距1.6m,桩身混凝土强度等级为C25，桩长9m。

桩间土防护措施设计：采用钢丝网的喷射混凝土面层。喷射混凝土面层的厚度为50mm，混凝土强度等级为C20，混凝土面层内配置的钢筋网的纵横向间距为200mm,钢丝网采用横向拉筋与两侧桩体连接，拉筋直径为12mm，拉筋锚固在桩内的长度为100mm. 2.锚杆

采用HRB335钢筋的锚杆，钢筋直径22mm，锚杆总长35m,自由段长度10m,锚固段长度25m.设置一道锚杆，锚杆设置在地面下4m位置。钻孔直径130mm,倾角22°，水平间距1.6m,注浆采用二次压力注浆工艺，注浆混凝土强度为C30. 三、计算书

1.基坑开挖到锚杆位置

Katan2(45/2)0.45Kptan2(45/2)2.20

结构分析模型如图所示 位移计算

杆端位移值 ( 乘子 = 1)

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

杆端 1 杆端 2 ---------------------------------------- ------------------------------------------

单元码 u -水平位移 v -竖直位移 θ-转角 u -水平位移 v -竖直位移 θ-转角 --------------------------------------------------------------------------------------------

---

1 0.01358795 0.00000000 0.01686962 -0.00210975 0.00000000 0.016915 2 -0.00211023 0.00000000 0.016915 -0.03666291 0.00000000 0.01794127 3 -0.03578246 0.00000000 0.01794127 -0.07470207 0.00000000 0.02019522 4 -0.07470207 0.00000000 0.02019522 -0.11710261 0.00000000 0.02192488 5 -0.11710261 0.00000000 0.02192488 -0.13922802 0.00000000 0.02228619 6 -0.14152763 0.00000000 0.02228619 -0.22917493 0.00000000 0.02182573 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 内力计算

杆端内力值 ( 乘子 = 1)

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

杆端 1 杆端 2 ---------------------------------------- ------------------------------------------

单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00000000 -0.00000000 -0.00000000 0.00000000 152.145000 77.1750000 2 0.00000000 118.9138 77.1750000 0.00000000 383.5138 588.427877 3 0.00000000 -28.9412475 588.427877 0.00000000 182.738752 751.045382 4 0.00000000 -321.500191 751.045382 0.00000000 -162.740191 275.625000 5 0.00000000 -165.375000 275.625000 0.00000000 -105.840000 141.120000 6 0.00000000 -105.840000 141.120000 0.00000000 -0.00000000 0.00000000

主动土压力零点至地面的距离Z0坑底的被动土压力强度

2c2.51m Ka1Ppk2Kp2cKP19*0*2.202*16*2.2047.46kPa

支护端点处的主动土压力强度

PakKa2cKa19*9*0.452*16*0.6755.51kPa 被动土压力强度

Ppk1Kp2cKP19*5*2.202*16*2.20256.46kPa 嵌固稳定性验算

Epkzp1(256.4647.46)*1/3*5*1/2*51/2*5*47.46*514.08Eakaa11/3*(92.51)2*1/2*55.513.68Epkzp1Eakaa13.761.25满足要求

2.基坑开挖至设计深度

结构分析模型如图所示

位移计算

杆端位移值 ( 乘子 = 1)

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

杆端 1 杆端 2 ---------------------------------------- ------------------------------------------

单元码 u -水平位移 v -竖直位移 θ-转角 u -水平位移 v -竖直位移 θ-转角 -----------------------------------------------------------------------------------------------

1 -0.01313588 0.00000000 -0.00022435 -0.01302444 0.00000000 -0.00021853 2 -0.01302444 0.00000000 -0.00021853 -0.01278145 0.00000000 -0.00029841 3 -0.01278145 0.00000000 -0.00029841 -0.01235438 0.00000000 -0.00059877 4 -0.01235438 0.00000000 -0.00059877 -0.01150493 0.00000000 -0.00113683 5 -0.01150493 0.00000000 -0.00113683 -0.00040799 0.00000000 -0.00310733 6 -0.00040799 0.00000000 -0.00310733 0.01121920 0.00000000 -0.00285666 -----------------------------------------------------------------------------------------------

内力计算

杆端内力值 ( 乘子 = 1)

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杆端 1 杆端 2 ---------------------------------------- ------------------------------------------

单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 -----------------------------------------------------------------------------------------------

1 0.00000000 -0.00000000 0.00000000 0.00000000 77.7275000 19.5695833 2 0.00000000 -178.691071 19.5695833 0.00000000 -33.1560719 -85.2514886 3 0.00000000 -212.5182 -85.2514886 0.00000000 -80.5901827 -230.1671 4 0.00000000 -184.830279 -230.1671 0.00000000 -65.7552790 -355.081950 5 0.00000000 -98.11299 -355.081950 0.00000000 273.992100 141.120000 6 0.00000000 -105.840000 141.120000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 -----------------------------------------------------------------------------------------------

1.锚杆自由段长度验算

在O点PaPp，所以a2Kp2cKp(a2h)Ka2cKa 解得 a20.53 自由段长度lf10m(a1a2dtan)sin(45/2)d1.63.20m

sin(45/2)cos主动土压力零点至地面的距离: Z0支护端点处的主动土压力强度

2c2.51m KaPakKa2cKa19*9*0.452*16*0.6755.51kPa 被动土压力强度

Ppk1Kp2cKP19*3*2.202*16*2.20172.86kPa 坑底的被动土压力强度

1Ppk2Kp2cKP19*0*2.202*16*2.2047.46kPa

嵌固稳定性验算：

Epkzp1(172.8647.46)*4*1/2*31/2*7*47.46*31250.73Eakaa1(56.49/3)*6.49*1/2*55.51510.97Epkzp1Eakaa12.451.25

坑底抗隆起稳定性验算

Nqtan2(45/2)etan7.82Nc(Nq1)/tan(7.821)/tan2216.88



m2DNqcNc19*3*7.8216*16.884.19Khe1.8 满足要求

m1(hD)q019*(63)0锚杆极限抗拔承载力验算

Rkdqskla*0.13*50*25510.25kNFhkR(RR0)Ph8765.67*(0.014)0121.07kN轴向拉力标准值: NkFhs130.58kN

bacos

Rk3.91Khe1.8 满足要求 NK故设计可行。