深基坑支护结构的设计计算资料
基坑支护相关计算
板桩最下跨度剪力Q=LL =1X77.83X1,5=58.37kNM2aM2
(2)第三道支撑处弯矩及剪力
12.5+3.0一一
M=()2x53.33=33.60kN•m
c122
1
Q=—x2.75x53.33=73.33kNc2
（3）第二道支撑处弯矩及剪力
1 2.5+2.5
M =—()2x32.91=17.14kN • m
1.815x2—4.842x=0
解x=2.67m
入土深度取1.2x=3.2m
则桩长L=H+1.2x=8.5+2.4=10.9m采用标准的12米工字钢。
<3>板桩内力及断面选择
(1)板桩最下跨度L=2x=2X2,67=1.78m
DM33
板桩最下跨度弯矩M=— L。=—X1.52X77.83=14.59kN•m
b122
1
Q=-x2.5x32.91=41.13kNb2
（4）第一道支撑处弯矩及剪力
—(2.5+0,5)2x12.5=2.43kN • m
122
1
Q=—x1.5x12.5=9.37kNa2
根据上述的四项计算，按照第三道支撑选板桩断面:
33.6x104=210cm3
1600
选用2根50#工字钢（横放）攻=142x2=284cm3〉210cm3
①二24。
1、井壁计算：
井壁使用40B钢板桩，设三道工字钢环梁做内支撑(每道支撑采用双层40B工字钢)，井底采用钢筋混凝土底板(第四道支撑)。三道支撑的位 置从下至上依次为0.5、2.5、2.5米位置处，底板距离第三道支撑为三米， 满足DN2600的要求。
深基坑支护结构的设计计算
深基坑支护结构的设计计算深基坑支护结构设计计算是指在进行深基坑施工时，为了保证基坑的稳定和安全，需要设计合理的支护结构来抵抗土压力和地下水力，并进行相应的计算与分析。
下面将从设计原则、支护结构类型、计算方法和实例分析等方面进行详细介绍。
设计原则：1.充分了解地质环境：通过钻孔、地质勘探等手段对周边地质环境进行充分了解，确定基坑边坡的稳定性和地下水情况等。
2.综合考虑安全和经济性：在满足基坑稳定要求的前提下，尽量优化支护结构的形式和尺寸，使其既能保证施工安全，又能降低成本。
3.遵循现场施工管理规范：根据施工组织方案和现场管理要求，进行支护结构设计，确保施工操作的可行性和安全性。
支护结构类型：常见的深基坑支护结构主要有以下几种类型：1.土方支撑法：包括开挖后土侧临时支护、钢支撑、混凝土支撑、钻孔锚杆支护等。
2.桩承台围护法：采用桩承台、连续墙等结构形式围护基坑。
3.地下连续墙法：采用成排的连续墙围护基坑，形成闭合空间。
4.排浆松土法：通过水平和垂直排浆井人工排除地下水，减小土体侧压力。
5.钢结构支护法：采用钢桩和钢板桩等结构形式围护基坑。
计算方法：1.土体侧压力计算：根据基坑周边土体的物理力学参数和基坑的几何形状，采用经验公式或数值模拟方法计算土体的侧压力。
2.支护结构稳定性计算：根据支护结构的形式和受力状况，进行结构的静力分析和稳定性校核，计算结构内力和变形等。
3.变形计算：根据支护结构的刚度和土体的变形特性，利用有限元分析方法或基于弹性平衡原理的计算方法，对基坑的变形进行计算。
实例分析：以一些深基坑工程为例，具体讲解支护结构设计计算的流程和方法。
1.地质环境调查：通过钻孔和地质勘探，了解地质层位、土壤性质、地下水位等信息。
2.施工组织方案：根据地质环境和工程要求，制定合理的施工组织方案，确定基坑开挖的顺序和方法。
3.土体侧压力计算：根据开挖的深度和基坑周围土体的物理力学参数，计算土体的侧压力，并确定开挖时的土压力分布。
基坑支护方案及计算书
目录............................................ 错误!未定义书签。
第一部分基坑支护设计方案说明 . (4)1 工程概况 (4)1。
1 一般概况.................................. 错误!未定义书签。
1.2 项目概况 (4)1.3 环境概况 (4)1。
4 基坑安全等级 (4)2 地质资料 (5)2.1 地形地貌 (5)2.2 工程地质 (5)2.3 水文概况 (5)2。
4 不良地质条件 (5)2.5 地质参数 (5)3 支护方案设计 (6)3。
1设计使用规范 (6)3.2设计资料依据 (6)3.3 支护方案 (6)4 基坑支护结构设计计算 (6)4。
1 计算方法 (7)4.2 计算条件 (7)4。
3 计算结果 (7)5 支护结构施工技术要求 (7)5。
1 施工流程 (7)5。
2 水泥土搅拌桩施工技术要求 (8)5.3 喷射混凝土施工技术要求 (7)5.4 土方开挖技术要求 (9)5。
5 基坑降排水 (10)6 其它注意事项 (10)7 监测要求及内容 (11)7.1 监测技术要求 (11)7.2 监测内容 (11)7.3监测要求 (12)8 质量检测 (12)9 应急措施 (12)9.1支护结构体系方面的应急处理措施 (12)9.2地下水方面的应急处理措施 (13)9。
3环境保护方面的应急处理措施 (13)9。
4应急资源 (13)10 备注 (14)第二部分基坑支护设计计算书 (15)1.AB段剖面计算 (15)2。
BC段剖面计算 (17)3。
CD段剖面计算 (19)4.DE段剖面计算 (21)5.EA段剖面计算 (23)第一部分基坑支护设计方案说明1 工程概况1.2 项目概况⑴主体建筑总用地面积约11654。
00m2左右，总建筑面积约54193.66m2左右，拟建建筑物共有5栋，地上6～34层，地下一层，结构形式为钢筋混凝土框架结构.⑵基坑规模基坑大致呈矩形。
深基坑支护设计计算书(钢板桩)
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[ 基本信息 ]
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规范与规程
工况 类型 开挖 加撑 开挖 加撑
深度 (m) 2.000 --5.500 ---
支锚 道号 --1.内撑 --2.内撑
内摩擦角 水下(度)
13.00 33.00
水土
合算 分算
计算方法 m,c,K 值
m法
4.68
m法
18.48
不排水抗剪 强度(kPa)
-----
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[ 支锚信息 ]
└每延米抗弯模量 W(cm3) └抗弯 f(Mpa) 有无冠梁 防水帷幕 放坡级数 超载个数 支护结构上的水平集中力
2200.00 215 无 无 0 1 0
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支锚道数
2
支锚 道号
1 2
支锚类型
内撑 内撑
水平间距 (m)
0.400 0.400
竖向间距 (m)
1.500 3.500
入射角 (°)
深基坑专项方案计算书
一、工程概况本工程位于XX市XX区，项目名称为XX大厦。
大厦占地面积约为5000平方米，总建筑面积约100000平方米。
基坑开挖深度约为12米，开挖面积为15000平方米。
基坑周边环境复杂，邻近建筑物、地下管线较多，需进行深基坑支护及降水施工。
二、计算依据1. 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）2. 《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）3. 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）4. 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）三、计算内容1. 基坑稳定性计算2. 支护结构设计计算3. 降水方案设计计算四、计算结果1. 基坑稳定性计算根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）中的公式，计算得出：- 抗滑稳定系数Ks = 1.2- 抗倾覆稳定系数Kr = 1.2- 抗浮稳定系数Kf = 1.2以上计算结果表明，基坑稳定性满足规范要求。
2. 支护结构设计计算（1）排桩设计- 桩径：0.8米- 桩间距：1.5米- 桩长：12米- 桩端承载力：Qk = 500kN- 桩身抗拔承载力：Qp = 300kN根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）中的公式，计算得出：- 单桩承载力：Qp = 500kN- 桩身抗拔承载力：Qp = 300kN（2）内支撑设计- 支撑形式：钢管支撑- 支撑间距：3米- 支撑截面尺寸：300×300毫米- 支撑间距：3米- 支撑轴力：N = 500kN根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）中的公式，计算得出：- 单根支撑承载力：N = 500kN3. 降水方案设计计算（1）降水井设计- 井径：0.6米- 井深：12米- 井距：10米- 井数：20口根据《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）中的公式，计算得出：- 单井涌水量：Q = 30m³/d- 总涌水量：Q = 600m³/d（2）降水设备选型- 降水泵型号：DJ50-20- 降水泵流量：50m³/h- 降水泵扬程：20m五、结论根据以上计算结果，本工程深基坑支护及降水方案满足规范要求，能够确保基坑施工安全。
第三章基坑支护结构设计计算
第三章基坑支护结构设计计算3.1土压力计算为计算简便，土压力计算采用简化的兰肯主动土压力计算公式，即采用加权平均之后的内摩擦角、粘聚力值进行计算。
3.1.1加权平均值计算各层土的物理指标如下表所示：基坑开挖的深度为16.3m ，即到粉土夹粉砂层为止。
（1）土层加权平均重度为：)/(68.1797.052.111.95.115.105.21997.09.1752.11711.98.175.15.1815.14.1905.230m KN hh iii =+++++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==∑∑γγ土层物理参数表土层序号及名称 土层厚度L （m ） 天然含水量W(%)液限指数IL 塑性指数Ip 天然重度粘聚力C(kpa) 内摩擦角φ（°） ①1填土 2.05 0.75 11.8 19.4 16.5 19.6 ①2黏土 1.15 36 0.68 19.5 18.5 20.5 13.1 ②1黏土 1.5 39.9 0.98 18.7 17.8 15.3 11 ②2淤泥质黏土 9.11 52.3 1.55 19.4 17 11.5 8.4 ②3淤泥质粉质黏土1.52 41.6 0.45 14.6 17.913.5 10.2 ③1粉土夹粉砂 3.28 28.9 1.16 9.3 19 11.6 20 ③2粉质黏土夹粉砂10.04 31.8 1.16 11.4 18.812.2 15.2 ④1淤泥质粉质黏土 5.3 38.2 1.28 13.4 18.213.2 12.1 ④2黏土 7.18 36.8 0.99 17.6 18.2 17.2 12.7 ⑥2粉质黏土 6.25 34.2 0.84 14.4 18.6 20.7 14.5 ⑥4粉土 2.04 25.4 0.98 9.6 19.4 12.3 26.6 ⑦1粉质黏土 2.93 27 0.56 13.6 19.6 31.218.3注:表中仅列出本车站有分布布的底层。
深基坑计算书
Qimsta严同济启明星基坑支护结构专用软件FRWS7.0基坑工程计算书1工程概况该基坑设计总深4.0m，按二级基坑、选用《国家行业标准一建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)》进行设计计算，计算断面编号：1。
1.1 土层参数续表地下水位埋深：。
1.2基坑周边荷载地面超载：O.OkPa邻近荷载：邻近荷载的作用方式:2开挖与支护设计基坑支护方案如图：细砂屮砂中砂基坑工程基坑支护方案图2.1挡墙设计•挡墙类型：钻孔灌注桩； •嵌入深度：11.0m ； •露出长度：0.000m ； •桩径：1200mm •桩间距：1500mm27.0m65.000.00软弱上细砂粉质黏七粉砂0蚀陀 V !1混凝土等级：C30;止水帷幕厚度：1.000m;止水帷幕嵌入深度：11.000m2.2工况顺序该基坑的施工工况顺序如下图所示:匸况1:开挖至400（液亦3计算原理描述3.1围护墙主动侧土压力计算3.1.1朗肯主动土压力深度z处第i层土的主动土压力强度的标准值e ak,i按下列公式计算：采用水土合算或计算点在水位以上时：益=9亠工丫沁也-2c iy[K~尺（小于0取0）K at=tgX45^-^/2）采用水土分算且计算点在水位以下时：空广[旷f ；v旳-（一也）人氏；厂工屁尸- （小于0取0）严酋（4亍—亿/2）对于矩形土压力模式，自重部分须扣除坑内土的自重（对水位以下的分算土层，扣除有效自重；坑内水位取坑底位置，天然水位在坑底以下就取天然水位）。
式中：丫j—第j层土的天然重度；丫w—水的重度，取10kN/m3;△ h j—第j层土的厚度；h wa,i —地下水位；C i、o'—第i层土的内聚力、有效内聚力；『、『’一第i层土的内摩擦角、有效内摩擦角; q—超载。
3.1.2 经验土压力心3.1.3邻近荷载的影响邻近荷载对土压力的影响有两种思路，一种是按照一定方式增加墙体范围内土体的自重,种方式为直接增加侧向土压力，如下图五种方式都可归结为这两种思路。
深基坑支护类型与设计计算
对该截面求矩即得最大弯矩Mmax Mmax=143.35×(5.55／3+4)+51.66×4×4／ 2+4.655× 42×4／3-28.56×4×4／2-19.38×42×4／ 3=709.4kNm 至此计算完毕，接着可按最大弯矩选择适当的桩径、 桩距和配筋。但尚应注意计算所得Mmax是每延米桩排 的弯矩值，应乘以桩距，才是单桩弯矩设计值。
图2-8 单锚精选深pp埋t 算例图
解：1.计算模型如图2-6所示。
沿桩排方向取1m长度计算土压力计算见表2-9,表2-10
2.求反弯点位置
反弯点位置可以桩前后土压力为零点近似确定： 35.489+5.403D1=57.288D1 解出：D1=0.68m
表2-10 被动土压力计算表
计算深
2C·
参数
9.8
14
-4.2
14
14
0
Ka=0.49 C 6.0
114
134
65.66
14
51.66
=0.7 O 6+Dmin 114+19Dmin 134+19min 65.66+9.31min 14 51.66+9.31min
注：A点负值不计，B点的深度Z0根据 (2C K a )=(γ·Z0+q)·Ka求得
精选ppt
图 单锚浅埋支护结构计算图
精选ppt
2、单支撑（锚杆）深埋板桩计算（等值梁 法）
精选ppt
精选ppt
简化计算的力学模型： 单支撑（锚杆）视为绞支，下端为固定端，
中间有一截面的弯矩为零，叫反弯点， 为简化计算，常用土压力强度等于零的 位置代替反弯点位置，示为一绞支。ac 梁即为ab梁上ac 的等值梁。 计算时考虑板桩墙与土的摩擦力，板桩墙 前与墙后的被动土压力分别乘以修正系 数如表，为安全其间对主动动土压力不 折减。
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eajk=σajkKai-2cikKai1/2
(13-1)
式中
eajk=σajkKai-2cikKai1/2 ＋ ［（zj-hwa）-(mj-hwa)ηwaKai］γw （13-2）
σajk---作用于深度zj处的竖向土压力,可按式(13-4)计 算; cik ---三轴试验确定的第i层土固结不排水(快)剪黏 聚力; zj---计算点深度; hwa---基坑外侧水位深度; h ---基坑深度; mj---计算参数,当zj<h 时,取zj,当 zj≥h时,取h; ηwa---计算参数,当hwa<h 时,取1,当 hwa≥h时,取0; γw---水的重度; Kai---第i层土的主动土压力系数,可按公式(13-9)计 算。
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１
对于碎石土及砂土
（1）当计算点位于地下水位以上时：
eajk=σajkKai-2cikKai1/2
(13-1)
（2）当计算点位于地下水位以下时： eajk=σajkKai-2cikKai1/2 + +［（zj-hwa）-(mj-hwa)ηwaKai］γw
(13-2)
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根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-99，作用 在支护结构上的主动土压力（水平荷载标准值）
eajk应按当地可靠经验确定．当无经验时可按下列
规定（朗肯理论）计算（图１３－３）．这次 建筑基坑支护技术规程JGJ120修订，土压力仍然 采用朗肯理论。
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图１３－３主动土压力计算简图
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一 深基坑支护结构的设计内容与步骤
1 了解工程环境:邻近建筑(构)物及地下管线的 现状及其对变位的敏感程度,测量其至基坑开挖线 的距离; 2 阅读地下室及基础结构图;确定基坑开挖深 度及开挖范围;确定电梯井等局部加深的情况; 3 阅读工程地质报告,了解分析各层土的物理 力学性质及地下水情况; 4 通过综合比较选取最佳支护及地下水处理 方案,包括支护结构的各部分尺寸;
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表13-1 发挥主动和被动土压力所需的变位
表中：H、D—地面、基坑底至挡土墙底的高度； y—水平位移；h0—挡土高度。
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主动土压力计算
主动土压力计算一般采用经典土压力理论---厍 仑理论和朗肯理论. 厍仑理论假定挡土墙是刚性的；墙后填土是 无粘性砂土；当挡土墙墙身移动产生主动土压力或 被动土压力时，滑动土体是沿着墙背和一个通过墙 踵的平面滑动的，假定滑动土体是刚体。朗肯理论 和厍仑理论最大的差别是朗肯理论不考虑摩擦力， 因此求得的主动土压力偏大，被动土压力偏小，用 于设计挡土墙是偏于安全的。而且公式比较简单， 所以被广泛采用。
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如果墙体在土压力的作用下,发生向基坑 内绕墙底转动或移动(图13-2a),静止土压力逐 渐减小,直到将墙体挤压到即将离开土体时的 极限状态,即主动极限平衡状态,此时土压力达 到最小值,称为主动土压力.
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图13-2产生主动或被动土压力的情况 (a) 主动土压力；(b) 被动土压力
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பைடு நூலகம்
如果墙体在外力的作用下,挤压土体(图 13-2b),压力从静止土压力逐渐增大,直到土体 即将破坏时的极限状态,即被动极限平衡状态, 此时土压力达到最大值,称为被动土压力.
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图13-2产生主动或被动土压力的情况 (a) 主动土压力；(b) 被动土压力
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目前除了这三种特殊平衡状态以外的土压力 还无法计算. 试验表明,土压力要降低到主动土压力的数 值,挡土结构顶部的水平位移需达到该结构挡土 高度的1~5 ‰；而要达到被动土压力的数值,这种 位移要大得多,约为挡土高度的2~5 %,是达到主动 土压力的15~50倍.在实际工程中主动土压力容 易达到,被动土压力不一定能达到.表13-1列出了 国外有关规范规定达到主动极限状态和被动极限 状态所需的变形值.
深基坑支护工程设计与检测
—事故分析、相关规范与工程实例
第三部分 深基坑支护结构的设计计算
中国建筑科学研究院
钱力航
2009年1月 北京
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深基坑支护结构主要指深基坑的挡土 桩或挡土墙与锚杆或内支撑相结合的挡土 结构,也包括土钉墙、复合土钉墙等其它形 式的支护结构。 挡土桩主要指钢筋混凝土预制桩、灌 注桩、人工挖孔桩和钢管桩、钢板桩等； 挡土墙主要是钢筋混凝土地下连续墙，型 钢水泥土连续墙等。
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5 确定作用于支护结构上的荷载,即计算水 压力、土压力; 6 计算支护结构的嵌固深度、内力、锚固 力、变形量; 7 整体稳定性验算,抗隆起、抗管涌的措施; 8 6和7须经过试算,调整支护方案及其各部分 尺寸; 9 结构设计,绘制施工图
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二 荷载计算（土压力计算） 作用在支护结构上的荷载主要 就是土压力.土压力有主动土压力、 被动土压力和静止土压力. 主动土压 力最小,被动土压力最大,静止土压力 在两者之间. 如果支护结构(墙体)不产生任 何移动和转动,这时土体对墙体产生 的土压力称为静止土压力.
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主要参考资料
1 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99及部分修订 内容
2 《岩土锚固》，程良奎 范景伦 韩军 许建平 3 《 建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 4 《地基与基础》，天津大学 西安冶金建筑学院 哈尔滨建筑工程学院 重庆建筑工程学院，顾晓鲁总成
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第三部分主要内容
一 深基坑挡土结构的设计内容与步骤 b 弹性法 二 荷 载 计 算（土压力计算） 1°弹性法的基本挠曲方程 １主动土压力计算 2°弹性抗力系数的数值解法 ２土体水平抗力的计算 c 弹塑性法 ３关于土压力经验修正的讨论 工程应用很少（略） ４土压力计算中水土合算与水土分算 四 支护结构的稳定性验算 问题的讨论 1 支护结构嵌固稳定性① 三 支护结构的设计计算（此处支护结构 2 支护结构整体滑动稳定性② 主要指排桩、地下连续墙） 3 基坑底部抗隆起稳定性③ １支护结构的受力特征 4 基坑底部抗管涌稳定性④ ２支护结构的设计计算方法简介 5 基坑底部抗渗流稳定性⑤ ３支护结构的设计计算： 五 土钉支护的设计与应用 a 经典法：（可用于） 1°单层支锚浅埋结构的设计计算及 例题 2°悬臂结构的设计计算（略） 3°单锚深埋结构的设计计算（略） 4° 多层支锚结构的设计计算（略）