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1、悬臂支护结构设计计算书 计算依据： 1、建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012 2、建筑施工计算手册江正荣编著 3、实用土木工程手册第三版杨文渊编著 4、施工现场设施安全设计计算手册谢建民编著 5、土力学与地基基础 一、参数信息 1、基本参数支护桩材料钢筋混凝土桩支护桩间距ba(m)0.1支护桩嵌入土深度ld(m)15基坑开挖深度h(m)5基坑外侧水位深度ha(m)0.5基坑内侧水位深度hp(m)6支护桩在坑底处的水平位移量(mm)12地下水位面至坑底的土层厚度D1(m)3基坑内外的水头差h(m)6 2、土层参数土层类型土厚度h(m)土重度(kN/m3)粘聚力c(kPa)内摩擦角()饱和土
2、重度sat(kN/m3)水土分算填土2.151910820否淤泥3.916.110.17.922否淤泥质二6.417.611.89.222否粘性土1.851930.414.422否粘性土5.0518.825.113.722否粘性土101930.314.622否 3、荷载参数类型荷载q(kpa)距支护边缘的水平距离a(m)垂直基坑边的分布宽度b(m)平行基坑边的分布长度l(m)作用深度d(m)满布荷载3/条形局部荷载3.544/0矩形局部荷载45562 4、计算系数结构重要性系数01综合分项系数F1.25嵌固稳定安全系数Ke1.2圆弧滑动稳定安全系数Ks1.3流土稳定性安全系数Kf1.1 二、土
3、压力计算土压力分布示意图附加荷载布置图 1、主动土压力计算 1）主动土压力系数 Ka1=tan2(45- 1/2）= tan2(45-8/2)=0.756； Ka2=tan2(45- 2/2）= tan2(45-8/2)=0.756； Ka3=tan2(45- 3/2）= tan2(45-7.9/2)=0.758； Ka4=tan2(45- 4/2）= tan2(45-7.9/2)=0.758； Ka5=tan2(45- 5/2）= tan2(45-9.2/2)=0.724； Ka6=tan2(45- 6/2）= tan2(45-9.2/2)=0.724； Ka7=tan2(45- 7/2）=
4、 tan2(45-14.4/2)=0.602； Ka8=tan2(45- 8/2）= tan2(45-13.7/2)=0.617； Ka9=tan2(45- 9/2）= tan2(45-13.7/2)=0.617； Ka10=tan2(45- 10/2）= tan2(45-14.6/2)=0.597； 2）土压力、地下水产生的水平荷载 第1层土：0-0.5m H1=0h0+q1/i=0+3/19=0.158m Pak1上 =1H1Ka1-2c1Ka10.5=190.1580.756-2100.7560.5=-15.12kN/m2 Pak1下 =1(h1+H1)Ka1-2c1Ka10.5=19(
5、0.5+0.158)0.756-2100.7560.5=-7.938kN/m2 第2层土：0.5-2.15m H2=1h1+q1/sati=9.5+3/20=0.625m Pak2上 =sat2H2Ka2-2c2Ka20.5=200.6250.756-2100.7560.5=-7.94kN/m2 Pak2下 =sat2(h2+H2)Ka2-2c2Ka20.5=20(1.65+0.625)0.756-2100.7560.5=17.008kN/m2 第3层土：2.15-4m H3=2h2+q1/sati=42.5+3/22=2.068m Pak3上 =sat3H3Ka3-2c3Ka30.5=222
6、.0680.758-210.10.7580.5=16.899kN/m2 Pak3下 =sat3(h3+H3)Ka3-2c3Ka30.5=22(1.85+2.068)0.758-210.10.7580.5=47.75kN/m2 第4层土：4-6.05m H4=3h3+q1+q1b1/(b1+2a1)/sati=83.2+3+1.167/22=3.971m Pak4上 =sat4H4Ka4-2c4Ka40.5=223.9710.758-210.10.7580.5=48.634kN/m2 Pak4下 =sat4(h4+H4)Ka4-2c4Ka40.5=22(2.05+3.971)0.758-210.
7、10.7580.5=82.819kN/m2 第5层土：6.05-7m H5=4h4+q1+q1b1/(b1+2a1)/sati=128.3+3+1.167/22=6.021m Pak5上 =sat5H5Ka5-2c5Ka50.5=226.0210.724-211.80.7240.5=75.822kN/m2 Pak5下 =sat5(h5+H5)Ka5-2c5Ka50.5=22(0.950000000000001+6.021)0.724-211.80.7240.5=90.953kN/m2 第6层土：7-12.45m H6=5h5+q1+q1b1/(b1+2a1)+q1b1l1/(b1+2a1)(l
8、1+2a1)/sati=149.2+3+1.167+0.5/22=6.994m Pak6上 =sat6H6Ka6-2c6Ka60.5=226.9940.724-211.80.7240.5=91.32kN/m2 Pak6下 =sat6(h6+H6)Ka6-2c6Ka60.5=22(5.45+6.994)0.724-211.80.7240.5=178.127kN/m2 第7层土：12.45-14.3m H7=6h6+q1+q1b1/(b1+2a1)+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/sati=269.1+3+1.167+0.5/22=12.444m Pak7上 =sat7H7Ka7-
9、2c7Ka70.5=2212.4440.602-230.40.6020.5=117.634kN/m2 Pak7下 =sat7(h7+H7)Ka7-2c7Ka70.5=22(1.85+12.444)0.602-230.40.6020.5=142.136kN/m2 第8层土：14.3-16m H8=7h7+q1+q1b1/(b1+2a1)+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/sati=309.8+3+1.167+0.5/22=14.294m Pak8上 =sat8H8Ka8-2c8Ka80.5=2214.2940.617-225.10.6170.5=154.595kN/m2 Pak8下
10、 =sat8(h8+H8)Ka8-2c8Ka80.5=22(1.7+14.294)0.617-225.10.6170.5=177.671kN/m2 第9层土：16-19.35m H9=8h8+q1+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/sati=347.2+3+0.5/22=15.941m Pak9上 =sat9H9Ka9-2c9Ka90.5=2215.9410.617-225.10.6170.5=176.951kN/m2 Pak9下 =sat9(h9+H9)Ka9-2c9Ka90.5=22(3.35+15.941)0.617-225.10.6170.5=222.424kN/m2 第
11、10层土：19.35-20m H10=9h9+q1+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/sati=420.9+3+0.5/22=19.291m Pak10上 =sat10H10Ka10-2c10Ka100.5=2219.2910.597-230.30.5970.5=206.545kN/m2 Pak10下 =sat10(h10+H10)Ka10-2c10Ka100.5=22(0.650000000000002+19.291)0.597-230.30.5970.5=215.082kN/m2 3）水平荷载 临界深度：Z0=Pak2下h2/(Pak2上+ Pak2下)=17.0081.65
12、/(7.94+17.008)=1.125m； 第1层土 Eak1=0kN； 第2层土 Eak2=0.5Pak2下Z0ba=0.517.0081.1250.1=0.957kN； aa2=Z0/3+h3=1.125/3+17.85=18.225m； 第3层土 Eak3=h3(Pa3上+Pa3下)ba/2=1.85(16.899+47.75)0.1/2=5.98kN； aa3=h3(2Pa3上+Pa3下)/(3Pa3上+3Pa3下)+h4=1.85(216.899+47.75)/(316.899+347.75)+16=16.778m； 第4层土 Eak4=h4(Pa4上+Pa4下)ba/2=2.05
13、(48.634+82.819)0.1/2=13.474kN； aa4=h4(2Pa4上+Pa4下)/(3Pa4上+3Pa4下)+h5=2.05(248.634+82.819)/(348.634+382.819)+13.95=14.886m； 第5层土 Eak5=h5(Pa5上+Pa5下)ba/2=0.950000000000001(75.822+90.953)0.1/2=7.922kN； aa5=h5(2Pa5上+Pa5下)/(3Pa5上+3Pa5下)+h6=0.950000000000001(275.822+90.953)/(375.822+390.953)+13=13.461m； 第6层土 Eak6=h6(Pa6上+Pa6下)ba/2=5.45(91.32+178.127)0.1/2=73.424kN； aa6=h6(2Pa6上+Pa6下)/(3Pa6上+3Pa6下)+h7=5.45(291.32+178.127)/(391.32+3178.127)+7.55=9.982m； 第7层土 Eak7=h7(Pa7上+Pa7下)ba/2=1.85
