《(整理)基坑支护计算书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(整理)基坑支护计算书（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录1、计算依据 22、工程概况 23、工程地质概况 33.1 工程周围环境 . 33.2 各土层情况 . 33.3 不良地质作用 . 43.4 基坑设计各层土的主要力学指标（ 49孔） 44、基坑围护结构设计 44.1 围护结构形式 . 44.2 支撑系统 . 45、计算理论 55.1 基坑稳定性计算理论 55.2 咬合桩围护结构计算方法 55.3 墙体内力与变形计算的杆系有限元计算理论 75.4 支撑体系内力与变形计算的平面框架静力计算 76、主要计算结果 86.1 桥梁段开挖横断面（支撑梁纵向间距为 6m） 86.2 非桥梁段开挖横断面（支撑梁纵向间距为 6m） 166.3 1m/1.2
2、m 咬合桩分界点横断面（支撑梁纵向间距为 6m） 226.4 临时支撑起点横断面（无钢支撑梁） 296.5 放坡开挖墩柱时边坡稳定性验算 33合肥市郎溪路立交工程下穿桥开挖围护结构计算书1、计算依据（1）、合肥市郎溪路立交工程设计图等相关图纸 （2）、合肥市郎溪路立交工程地质勘察报告 （ 3）、建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012 （ 4）、钢结构设计规范 GB 50017-2003（ 5）、公路桥涵地基与基础设计规范 JTG D63-2007（ 6）、土力学 中国建筑工业出版社 2001（7）、材料力学 华中科技大学出版社 2006 ；（ 8）、咬合桩围护结构的计算方法 四川建筑科
3、学研究 20082、工程概况包公大道下穿郎溪路立交包公大道桩号为：BGK1+405- BGK1+780全长375m包公大道下穿段为双向六车道，道路横断面 形式为：28m（道路净宽）=0.5m（检修道）+12m（机动车道）+3m（中央分隔 带）+ 12m（ 机动车道 ）+0.5m（ 检修道）。包公大道下穿郎溪路立交采用路堑式下挖结构， 其中在交口采用 标准跨径2 一 15m跨简支T梁跨越下穿道路，桥梁横向宽度 30m桥 梁段两侧路堑采用咬合桩支护（以下简称敞口段） 。敞口段A段（包公大道桩号 BGK1+405-BGK1+555.619开挖深度 为2m-6.5m （按原地面标高计算），采用挡土墙进
4、行支护和采用桩径 1m,为中心距1m的咬合桩支护，咬合深度0.2m。桥梁段B段（包公大道桩号 BGK1+555.619-BGK1+637.29）开挖 深度约7m （按原地面标高计算）。桥台基础采用桩径1.2m，中心距 1m的咬合桩支护，咬合深度 0.2m。敞口段C段（包公大道桩号 BGK1+637.299-BGK1+780开挖深度 约2-7m（按原地面标高计算）。采用咬合桩和挡墙进行支护。见咬合 桩平面布置图。3、工程地质概况3.1 工程周围环境下穿桥附近除有园上园小区外其它建筑物均离咬合桩较远， 北侧 咬合桩距离园上园小区水平距离为 25.5m,根据本次开挖深度及建筑 物与咬合桩的水平距离确
5、定开挖时对附近小区无影响。 本工程所处地 貌根据勘察报告为南淝河二级阶地。3.2 各土层情况场地内地基岩土可分为 8个工程地质层, 各层岩性特征分述如 下：层杂填土：局部为素填土，层厚0.40 8.20m。层粉质粘土： 层厚1.403.00m,层顶埋深1.63.50m,层顶高程17.8026.80m。层粉质粘土：层厚 0.505.50m,层顶埋深0.405.00m,层顶高 程16.3028.97m。层粉质粘土：层厚 1.305.00m,层顶埋深0.707.50m,层顶高程13.9819.19m。层粘土：揭露层后11.50 32.00m,层顶埋深0.4012.00m,层顶高程9.4828.12m
6、。层粉 质粘土夹粉土：揭露层后8.0012.00m,层顶埋深21.5035.50m,层顶高程-5.90-1.02m。层强风化砂质泥岩：揭露层后3.303.80m,层顶埋深38.0044.00m,层顶高程-13.89-10.64m。层中风化砂质泥岩：揭露层厚 6.30m,层顶埋深42.7047.80m,层顶 高程-17.15 -15.93m。3.3不良地质作用拟建标段位于合肥市包河大道，地貌属南淝河二级阶地，根据地 域资料、合肥市郎溪路立交工程地质勘察报告，拟建场地无断裂构 造经过，也无泥石流、崩塌、地裂缝等不良地质作用。3.4基坑设计各层土的主要力学指标(49孔)根据地质报告，基坑围护范围内各
7、土层的主要力学指标如下表:土名称厚度(m)重度 丫 (kN/m)粘聚力c(kPa)内摩擦角 ( 粘土3.519.65117粘土2.519.76318粘土29.519.947204、基坑围护结构设计4.1围护结构形式本工程下穿桥采用挡土墙加咬合桩支护结构，基坑开挖宽度28m 咬合桩支护部分基坑开挖深度1.8m-6m (开挖深度为桩顶至路床顶)， 支护结构采用桩径为1.0m和1.2m的2种咬合桩加 609X 14mr钢支 撑，对咬合桩外露高度大于4m的部分采用609mn钢支撑6r进行临 时支护。4.2支撑系统对咬合桩外露大于4m的位置采用609x 14mm6的钢支撑设 在非桥梁段帽梁顶，在桥梁段为
8、避开中间盖梁在咬合桩顶设置钢围 檩，采用双拼40a工字钢，立面示意图见图1。/ 1/=r-4 A-融工字常内畸梢堵菠图1钢围檩立面示意图5、计算理论计算内容包括：基坑的抗滑移稳定性、抗隆起稳定性和抗倾覆稳 定性计算；围护墙的内力和变形计算；支撑体系的内力、变形及稳定 性计算；土坡的稳定性计算等。5.1 基坑稳定性计算理论基坑抗隆起稳定性是基于普朗特等 （Pra ndtl-Reiss ner公式和太沙 基公式（土力学P202 ）。5.2 咬合桩围护结构计算方法图2咬合桩围护结构等代为地下连续墙示意由咬合桩配筋图纸可知，其排列方式为一个钢筋笼为矩形的混凝土桩和一个钢筋笼为圆形的混凝土桩间隔布置，即
9、图2中A和B型桩的配筋不同。且两种桩的混凝土强度也不同，抗弯刚度有一定的差异， 因此，在基坑开挖过程中，两桩分担的荷载也有所不同，故将咬合桩 等代为地下连续墙进行计算（咬合桩围护结构的计算方法）。如图2所示，按抗弯刚度相等的原则，把咬合桩围护结构等代为 一定厚度的地下连续墙进行内力和位移分析，即沿咬合桩结构纵向取 单位计算长度按弹性地基梁计算。围护结构开挖阶段计算时按“先变 形，后支撑”的原则进行结构分析。咬合桩等代为地下连续墙的公式如下：EaIa EbIb 二 EDlh3/12由于A桩采用C30砼，B桩采用C25超缓凝砼，等代后地下连续 墙厚度和弹性模量分别为：312(EaIa EbIb)/
10、(EdI)Ed =(EaIa EbIb)/(Ea Eb)B桩截面惯性矩可直接按圆形截面计算得到:二 D464A桩截面惯性矩可按图3所示计算:1 A = b -4lcyi 2 J 22a y 2lc = 2。y ,R -y dy -2（卩。y dy式中，R为咬合桩半径。图3A桩惯性矩计算简图计算可得，对于直径为1.2m的咬合桩，其等代地下连续墙厚度约为1.07m;而对于直径为1.0m的咬合桩，其等代地下连续墙厚度约为0.84m。5.3墙体内力与变形计算的杆系有限元计算理论基坑开挖阶段沿基坑纵向取单位长度的围护墙，采用杆系有限元 法进行计算。底层对墙体的作用采用等效弹簧进行模拟。围护墙划分为梁单元
11、，支撑为仅受轴力的杆单元，考虑各阶段施工参数变化、墙 体位移的影响，满足强度及变形控制的安全稳定性要求。部分计算参数如下：考虑一辆装10m3砼的罐车位于坡边2m外，其重量约为70t，即 约为875 kN/m2的局部超载；侧向基床系数取值，m=10 MN/m4。计算简图如下（公路桥涵地基与基础设计规范）：IIIH工aim水平支撑住*A2:耳K -开挖面r -/ ：%上/ |- 二图4内力和变形计算简图5.4支撑体系内力与变形计算的平面框架静力计算支撑体系（支撑+围檩）、（支撑+帽梁）组成了一个水平放置的框 架，假定围护墙传来的荷载均布地作用在其上。 便可对其进行细部分 析。6、主要计算结果考虑基
12、坑等级为 一级 ，分别按前述计算理论和方法对如下 4 个关 键横断面 进行分析：（ 1）桥梁段开挖横断面，相应桩号为 BGK1+595.619； （ 2）非桥梁段开挖横断面，相应桩号为 BGK1+636.719； （3）1m/1.2m 咬合桩分界点横断面，相应桩号为 BGK1+669.699；（ 4）临时支撑起点横断面，相应桩号为 BGK1+513.749。同时，对局部放坡开挖施工 A22# B5#承台、墩柱和下穿桥墩柱 时的边坡稳定性 进行了验算。6.1 桥梁段开挖横断面（支撑梁纵向间距为 6m）6.1.1 围护墙位移和内力计算由相关图纸可知，桩顶高程为 26.677；路床高程为 21.49
13、8 ；桩 底高程为6.998 ;量得桩顶离原地面线约1.7m，并将其作为超高。由 图 5 可见，下穿桥中间墩的放坡开挖离两侧咬合桩较远， 影响也较小。 故模拟的 2 个计算过程为：桥梁段：分段开挖至路床高程。开挖深度 为6.88m （为地面至路床高度），考虑200kN的初加力，采用理正深 基坑支护结构设计软件进行分析，计算模型见图 5。图5下穿桥中间墩开挖横断面图6围护结构计算模型开挖至桩顶1也板亦(-.?(q.(n)CULtfr-C(UJ?KN-n)C-2.30-8：35e)(-D.00)-(4)kN?C-E 朋 6A-(K田(一】已-旳.團；开挖至路床加钢支撑后2(65.92)卜33QSi
14、-咖门总 4和(-95.77)-(f3Sl)图7各工况计算结果2个工况的计算结果见图7,可见桩顶位移初期发展较快，而施加钢支撑后能及时抑制侧向位移的发展，最大侧移仅为3.4mm。开挖 完成时，弯矩和剪力均达到最大值：最大正、负弯矩分别为1765kNm和 佃48kN m;最大剪力为122kN。钢支撑最大轴力为 681kN。整体稳定验算简图见图8,具体结果如下：整体稳定安全系数 Ks = 4.041.35建筑基坑支护技术规程圆弧半径(m) R = 18.776圆心坐标X(m) X = -4.392圆心坐标Y(m) Y二3.464抗倾覆稳定性验算 抗倾覆安全系数：Mp7Mp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。Ma主动土压力对桩底的倾覆弯矩。工况1：
