第三章基坑支护结构设计计算
基坑支护结构设计
基坑土层力学参数层号土层名称层厚(m)重度(kN/m3)浮重度(kN/m3)粘聚力(kPa)内摩擦角(°)m值1杂填土——2粉质黏土——3粉质黏土——4粉质黏土——5粉质黏土——6粉质黏土7粉质黏土8中砂——9粗砂——10砾砂——11粗砂——基坑存在的超载表超载位置类型超载值(kPa)作用深度(m)作用宽度(m)距坑边距(m)形式长度(m)A-A’局部荷载条形——此深基坑工程需要基坑支护结构来保证基坑的安全稳定，各种支护结构设计均遵循《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)，《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)，《钢结构设计规范》(GB 50017-2017)。
因此，本文将设计3种支护结构，分别为锚杆支护体系+护坡桩、地下连续墙、地下连续墙+锚杆支护体系。
由规程知，设计支护形式需考虑作用在结构上的水平荷载，影响基坑支护的水平荷载有土体、基坑周围的建筑、车辆、施工材料及设备、温度及水等因素。
确定荷载需要确定基坑内外土压力，土体在重力作用下会对支护结构产生侧压力，基坑外侧土体作用在支护结构上的力为主动土压力，主动土压力使支护结构变形挤压基坑内侧土体，此时基坑内侧土体土体对支护结构作用的力为被动土压力。
土压力计算方法为朗金土压力计算方法，即分别按下式计算：2,tan 452ia i K ϕ⎛⎫=︒- ⎪⎝⎭（3-1）,2ak ak a i p K c σ=- （3-2）2,tan 452ip i K ϕ⎛⎫=︒+ ⎪⎝⎭（3-3）,2pk pk p i p K c σ=+（3-4）式中：,a i K 、,p i K ——分别表示第i 层土的主动土压力系数与被动土压力系数；i ϕ、i c ——分别表示第i 层土的内摩擦角（°）与黏聚力（kPa ）；ak σ、pk σ——分别表示支护结构外侧、内侧计算点的土中竖向应力标准值；akp——表示在第i层土中计算点位于支护结构外侧的主动土压力强度标准值（kPa），若该值小于0，应取0；pkp——表示在第i层土中计算点位于支护结构内侧的被动土压力强度标准值（kPa）。
(完整版)基坑支护结构的计算
第二部分基坑支护结构的计算支护结构的设计和施工，影响因素众多，不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。
为此，对待支护结构的设计和施工均应采取极慎重的态度，在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。
一、支护结构承受的荷载支护结构承受的荷载一般包括–土压力–水压力–墙后地面荷载引起的附加荷载。
1 土压力⑴主动土压力：若挡墙在墙后土压力作用下向前位移时随位移增大，墙后土压力渐减小。
当位移达某一数值时，土体内出现滑裂面，墙后土达极限平衡状态，此时土压力称为主动土压力，以Ea表示。
⑵静止土压力：若挡墙在土压力作用下墙本身不发生变形和任何位移（移动或滑动），墙后填土处于弹性平衡状态，则此时作用在挡墙上的土压力成为静止土压力。
以E0表示。
(3)被动土压力：若挡墙在外力作用下墙向墙背向移动，随位移增大，墙所受土的反作用力渐增大，当位移达一定数值时，土体内出现滑裂面，墙后土处被动极限平衡状态，此时土压力称为被动土压力，以Ep表示。
主动土压力计算•主动土压力强度•无粘性土粘性土土压力分布对于粘性土按计算公式计算时，主动土压力在土层顶部（H=0处）为负值，即表明出现拉力区，这在实际上是不可能发生的。
只计算临界高度以下的主动土压力。
土压力分布可计算此种情况下的临界高度Zc，进而计算临界高度以下的主动土压力。
被动土压力计算被动土压力强度•无粘性土粘性土计算土压力时应注意•不同深度处土的内聚力C不是一个常数，它与土的上覆荷重有关，一般随深度的加大而增大，对于暴露时间长的基坑，土的内聚力可由于土体含水量的变化和氧化等因素的影响而减小甚至消失。
•、C 值是计算侧向土压力的主要参数，但在工程桩打设前后的、C值是不同的。
在粘性土中打设工程桩时，产生挤土现象，孔隙水压力急剧升高，对、C值产生影响。
另外，降低地下水位也会使、C值产生变化。
水压力作用于支护结构上的水压力一般按静水压力考虑。
有稳态渗流时按三角形分布计算。
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。
基坑工程支护设计PPT128页
+7.6
3.0
-
+15.2 -4.6
2.3
- +140.1
+11.1 - +1.0
最后杆端弯矩 （近似）
171.8
-171.8 232.6
-232.6 ++14.835
-485
-33.4
通过以上计算，得到各支点的弯矩为：
固端D 与固端C类似，可求得：
3. 分配弯矩
µ
C D
=
0.58，
µ
F D
=
0.42
由于D点的不平衡力矩MDg = MDC + MDF = 303.4 – 637 = -333.6 kN⋅m，C点的不平衡力矩MCg = MCB + MCD = 269.4 - 280.4 = -11 kN⋅m 。显然应当：
3.6 多道支撑（锚杆）挡土桩墙计算
多道（层）支撑（锚杆）挡土桩的计算方法很多，有 等值梁法；二分之一分担法；逐层开挖支撑支承力不 变法；弹性地基梁法（m法）；有限元计算法等。
3.6.1 等值梁法
一、计算步骤
多道支撑等值梁法计算原理与单道相同，但须计算固 端弯矩，求出弯矩后尚须进行分配，最后计算各支点 反力。
二、工程实例计算
北京京城大厦为超高层建筑，地上52层，地下4层，建筑面 积110270m2，地面以上高183.53m，基础深23.76m (设计 按23.5m计算)，采用进口488mm×30mmH型钢桩挡土， 桩中间距1.1m，三层锚杆拉结。地质资料如下图所示。
对各土层进行加权平均后得：重度 = 19kN/m3，内摩擦角 = 300，
C kI
C
I
k
M
基坑工程课程设计计算书
基坑工程课程设计计算书
基坑工程课程设计计算书
1.设计要求：
根据给定的基坑工程设计任务，完成基坑工程的计算书。
计算书应包含以下内容：
- 基坑的开挖计算
- 基坑支护结构的设计计算
- 地下水的渗流计算
- 基坑工程的监测计算
2.基坑开挖计算：
- 根据基坑设计要求，计算基坑的开挖深度、开挖体积、开挖面积等参数。
- 根据土壤力学和岩土力学原理，计算和分析不同土壤类型的开挖深度限制和开挖工况。
3.基坑支护结构的设计计算：
- 根据基坑深度和周围土层力学参数，设计合理的基坑支护结构。
- 计算支撑结构的荷载和变形情况，确定支撑结构的类型和尺寸。
4.地下水渗流计算：
- 根据基坑周围的地下水情况，进行水位计算和渗流计算。
- 分析渗流路径、水压力等参数，确定地下水对基坑支护结构的影响。
5.基坑工程监测计算：
- 根据监测点的位置和要求，计算监测点的变形和应力等参数。
- 分析监测数据，评估基坑工程的安全状况。
以上是基坑工程课程设计计算书的基本要求和内容。
具体的计算方法和公式需要根据具体的设计任务和土层情况确定。
设计计算书应简明扼要、准确合理，结合实际情况进行相应的分析和评估。
基坑支护设计计算书
基坑支护设计计算书设计方法原理及分析软件介绍基坑开挖深度为6m，采用板桩作围护结构，桩长为12m，桩顶标高为-1m。
采用《同济启明星2006版》进行结构计算。
5.1 明开挖，6m坑深支护结构计算(1)工程概况基坑开挖深度为6m，采用板桩作围护结构，桩长为12m，桩顶标高为-1m。
q=0(1b 素填土)1.3hw=1(4 粘土)D=7H=6(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)板桩共设1道支撑，见下表。
2中心标高(m) 刚度(MN/m) 预加轴力(kN/m)-1.3 30基坑附近有附加荷载如下表和下图所示。
h 1x 1s 45(2)地质条件场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为-1m。
渗透压缩层厚重度43) k(kN/m) c(kPa) m(kN/m土层 ,(:) 系数模量 max3(m) (kN/m) (m/d) (MPa)1.3 19 9.28 14.88 1500 1b 素填土2.7 18.4 12 17 3500 4 粘土7.5 17.8 5 10 1000 6b 淤泥质粘土3.5 18.9 15.5 13 3000 6c 粉质粘土2 19.7 18.5 14.5 5000 7 粉质粘土8 粉质粘土 13 20.4 19 18 7000(3)工况支撑刚度预加轴力工况编号工况类型深度(m) 支撑编号 2(MN/m) (kN/m)1 1.5 开挖2 1.3 30 1 加撑3 6 开挖4 2.5 1000 换撑5 1 拆撑工况简图如下:1.31.52.56工况 1工况 2工况 3工况 4工况 5(4)计算Y整体稳定验算O(1b 素填土)X(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)(8 粉质粘土)安全系数 K=1.56 ,圆心 O( 1.19 , 1.45 ) 墙底抗隆起验算(1b 素填土)1(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)(8 粉质粘土)Prandtl: K=2.83Terzaghi: K=3.23(1b 素填土)1.3m1(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土)(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)(8 粉质粘土)坑底抗隆起验算 K=1.81抗倾覆验算(水土合算)(1b 素填土)1.3O1(4 粘土)76(6b 淤泥质粘土) 9924.610.8 914.3(6c 粉质粘土)(7 粉质粘土)Kc=1.22抗管涌验算: 159#按砂土，安全系数K=2.25按粘土，安全系数K=3.054包络图 (水土合算, 矩形荷载)500-502001000-100-200100500-50-100000 110.2kN/m222444666888101010121212141414深度(m)深度(m)深度(m)水平位移(mm)弯矩(kN*m)剪力(kN) Max: 42.8-8.3 ~ 183.2-46.6 ~ 66.2(5)工字钢强度验算: 159#基本信息计算目标:截面验算截面受力状态:绕X轴单向受弯材料名称:Q2352 材料抗拉强度(N/mm):215.02 材料抗剪强度(N/mm):125.0弯矩Mx(kN-m):229.000 截面信息截面类型:工字钢(GB706-88):xh=I40b(型号)截面抵抗矩33 Wx(cm): 1140.000 Wx(cm): 1140.000 1233 Wy(cm): 96.200 Wy(cm): 96.200 12截面塑性发展系数γx: 1.05 γx: 1.05 12γy: 1.20 γy: 1.20 12截面半面积矩33 S(cm): 678.600 S(cm): 92.704 xy13S(cm):84.891 y2 截面剪切面积22 A(cm): 94.110 A(cm): 94.110 xy截面惯性矩44 I(cm): 22800.000 I(cm): 692.000 xy截面附加参数参数名参数值x: I40b(型号) h分析结果2 最大正应力σ:191.312(N/mm)2 |σ= 191.3|?f = 215.0(N/mm) |f / σ|=1.124满足水平支撑系统验算:水平支撑系统位移图(单位:mm)水平支撑系统弯矩图(单位:kN.M)水平支撑系统剪力图(单位:kN)水平支撑系统轴力图(单位:kN) (6)钢腰梁强度验算:基本信息计算目标:截面验算截面受力状态:绕X轴单向受弯材料名称:Q2352 材料抗拉强度(N/mm):215.02 材料抗剪强度(N/mm):125.0弯矩Mx(kN-m):115.700 截面信息截面类型:工字钢组合Π形截面(GB706-88):xh=I40b(型号) 截面抵抗矩33 W(cm): 2280.000 W(cm): 2280.000 x1x233 W(cm): 2389.732 W(cm): 2389.732 y1y2截面塑性发展系数γ: 1.05 γ: 1.05 x1x2γ: 1.00 γ: 1.00 y1y2截面半面积矩33 S(cm): 1357.200 S(cm): 1646.925 xy截面剪切面积22 A(cm): 188.220 A(cm): 188.220 xy截面惯性矩44 I(cm): 45600.001 I(cm): 59026.381 xy截面附加参数参数名参数值x: I40b(型号) hw: 350(mm)分析结果2最大正应力σ:48.329(N/mm)2 |σ= 48.3|?f = 215.0(N/mm) |f / σ|=4.449满足(7)钢对撑强度及稳定性验算:基本输入数据构件材料特性材料名称:Q235构件截面的最大厚度:8.00(mm)2 设计强度:215.00(N/mm)2 屈服强度:235.00(N/mm)截面特性截面名称:无缝钢管:d=133(mm)无缝钢管外直径[2t?d]:133 (mm)无缝钢管壁厚[0,t?d/2]:8 (mm)缀件类型:构件高度:4.000(m)容许强度安全系数:1.00容许稳定性安全系数:1.00荷载信息轴向恒载设计值: 447.800(kN)连接信息连接方式:普通连接截面是否被削弱:否端部约束信息X-Z平面内顶部约束类型:简支X-Z平面内底部约束类型:简支X-Z平面内计算长度系数:1.00Y-Z平面内顶部约束类型:简支Y-Z平面内底部约束类型:简支Y-Z平面内计算长度系数:1.00 中间结果截面几何特性2 面积:31.42(cm)4 惯性矩I:616.11(cm) x3 抵抗矩W:92.65(cm) x回转半径i:4.43(cm) x4 惯性矩I:616.11(cm) y3 抵抗矩W:92.65(cm) y回转半径i:4.43(cm) y塑性发展系数γ1:1.15x塑性发展系数γ1:1.15y塑性发展系数γ2:1.15x塑性发展系数γ2:1.15y材料特性2 抗拉强度:215.00(N/mm)2 抗压强度:215.00(N/mm)2 抗弯强度:215.00(N/mm)2 抗剪强度:125.00(N/mm)2 屈服强度:235.00(N/mm)3 密度:785.00(kg/m)稳定信息绕X轴弯曲:长细比:λ=90.32 x轴心受压构件截面分类(按受压特性): a类轴心受压整体稳定系数: φ=0.711 x最小稳定性安全系数: 1.07最大稳定性安全系数: 1.07最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)绕X轴最不利位置稳定应力按《钢结构规范》公式(5.1.2-1) N4478002,,200.3857N/mmA0.711，3142 x绕Y轴弯曲:长细比:λ=90.32 y轴心受压构件截面分类(按受压特性): a类轴心受压整体稳定系数: φ=0.711 y最小稳定性安全系数: 1.07最大稳定性安全系数: 1.07最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:0.000(m)绕X轴最不利位置稳定应力按《钢结构规范》公式(5.1.2-1) N4478002,,200.3857N/mmA0.711，3142 y强度信息最大强度安全系数: 1.51最小强度安全系数: 1.51最大强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离: 0.000(m)最小强度安全系数对应的截面到构件顶端的距离: 0.000(m)计算荷载: 447.80kN受力状态:轴压最不利位置强度应力按《钢结构规范》公式(5.1.1-1)分析结果构件安全状态: 稳定满足要求，强度满足要求。
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。
基坑支护专项方案计算
一、工程概况本工程位于XX市XX区，项目总投资XX亿元。
基坑开挖深度约6.5米，周边环境复杂，地下管线密集。
为保障基坑施工安全和周边环境稳定，特制定本专项方案。
二、支护结构设计1. 支护形式：采用钢筋混凝土排桩支护，桩径800mm，桩间距1.5m，桩长根据地质情况确定。
2. 钢筋混凝土排桩设计：（1）桩身混凝土强度等级C30；（2）桩身配筋：主筋直径φ25，箍筋直径φ12，间距150mm；（3）桩顶设置钢筋混凝土冠梁，尺寸为1200mm×1200mm，配筋同桩身。
3. 防水措施：在桩身混凝土中掺入防水剂，确保桩身防水性能。
三、施工方案1. 施工顺序：先进行桩基施工，再进行冠梁施工，最后进行土方开挖。
2. 桩基施工：（1）桩基施工采用旋挖钻机进行钻孔，钻孔深度根据地质情况确定；（2）成孔后，清孔，清孔标准为孔底沉渣厚度≤50mm；（3）下钢筋笼，钢筋笼制作应符合设计要求；（4）浇筑混凝土，混凝土强度达到设计要求后方可进行下一道工序。
3. 冠梁施工：（1）冠梁混凝土强度等级C30；（2）冠梁配筋：主筋直径φ25，箍筋直径φ12，间距150mm；（3）冠梁施工完成后，进行养护。
4. 土方开挖：（1）采用挖掘机进行土方开挖，分层开挖，每层厚度不超过2.0m；（2）开挖过程中，应确保支护结构稳定，避免因开挖不当导致支护结构破坏；（3）开挖过程中，应及时进行排水，防止基坑积水。
四、计算书1. 桩基承载力计算：（1）桩基轴向承载力计算公式：Qa = qSap + qaAp（2）桩基侧阻力计算公式：Qs = 0.6qL + 0.4qLγH（3）桩基抗拔力计算公式：Qb = qaApγH2. 冠梁弯矩计算：（1）冠梁弯矩计算公式：M = (F1L1 + F2L2)/2（2）F1为桩顶水平力，F2为桩侧水平力，L1为桩顶至冠梁长度，L2为冠梁长度。
3. 冠梁剪力计算：（1）冠梁剪力计算公式：V = (F1 + F2)γH/2五、安全措施1. 施工过程中，加强监测，确保支护结构稳定；2. 加强施工人员安全培训，提高安全意识；3. 严格执行施工方案，确保施工质量；4. 加强现场文明施工，减少对周边环境的影响。
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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。
（2）土层加权平均内摩擦角为：)(24.1197.052.111.95.115.105.22097.02.1052.14.811.9115.11.1315.16.1905.20︒=+++++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==∑∑iii hϕγϕ（3）土层加权平均内粘聚力为：)(31.1397.052.111.95.115.105.26.1197.05.1352.15.1111.93.155.15.2015.15.1605.20kpa hC C iii =+++++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯==∑∑γ1.1.1 土压力系数计算基坑底以上采用兰肯主动土压力计算土压力，而在计算被动土压力的 时候考虑到桩已经在基坑一下的砂土层中，所以采用库伦被动土压力计算理论。
主动土压力系数为：67.082.0245(tan 202==-︒=）ϕa K基坑底以下的粉砂层的内摩擦角为：︒=20ϕ取： 03.1332==︒==βεϕδ，被动土压力系数为：2p 2222cos ()sin()sin()cos cos()1cos()cos()cos 30sin 50sin 30cos 201cos 206.11K ϕεδϕϕβεεδεδεβ+=⎡⎤++--⎢⎥--⎣⎦︒=⎡⎤︒︒︒-⎢⎥︒⎣⎦=1.1.2 土压力计算朗肯土压力理论认为在垂直墙背上的土压力，是相当于达到极限平衡的半无限体中任一垂直截面上的应力。
当地面水平时，土体内任一竖直面都是对称面，因此竖直和水平截面上的剪应力等于零。
（1）主动土压力当墙后填土达到主动极限平衡状态时，作用于任一z 深度处土单元的竖直应力z z ⋅=γσ应是大主应力1σ，而作用于墙背的水平向土压力a p 应是小主应力3σ。
由土的强度理论可知，当土体中某点处于极限平衡状态时，大主应力1σ和小主应力3σ间应满足以下关系式：粘性土：)245tan(2)245(tan 231ϕϕσσ+++= c或者：)245tan(2)245(tan 213ϕϕσσ---= c 以a p =3σ，z ⋅=γσ1代入上式中，即得朗肯主动土压力计算公式为：2tan (45)2tan(45)22a p h c ϕϕγ=--- 或者：a a a K c zK p 2-=γ上面各式中：a K —主动土压力系数，)245(tan 2ϕ-= a K ；γ—墙后填土的重度（3/m kN ），地下水位以下取有效重度；c —填土的黏聚力（kPa )；ϕ—填土的内摩擦角；h —计算点距填土面的深度（m ）。
由此知：无黏性土的主动土压力强度与深度z 成正比，沿墙高压力分布为三角形，作用在墙背上的主动土压力的合力a E 即为a p 分布图型的面积，其作用点位置在分布图型的形心处，土压力方向为水平，即：)245(tan 2122ϕγ-= H E a 或：a a K H E 221γ=（1）被动土压力当墙在外力作用下挤压土体时，填土中任一点的竖向应力z z ⋅=γσ仍不变，而水平向应力却由小到大逐渐增大，直至出现被动朗肯状态。
此时，作用在墙面上的水平向应力达到最大限值p p ，即大主应力1σ，而竖向应力为小主应力，即3σ。
有前述公式可以推导出被动土压力的计算公式为：粘性土：p p p K c zK p 2+=γ式中p K —被动土压力系数，)245(tan 2ϕ+= p K ，其余符号同前。
由上式可知，黏性土的被动土压力随墙高呈上小下大的梯形分布。
单位墙长被动土压力合力为：黏性土：p p p K cH K H E 2212+=γ以上介绍的朗肯土压力理论计算公式简单，使用方便。
但由于在推导过程中的条件假定和简化，使该理论使用范围受限。
此外，由于朗肯理论忽略了墙背和填土之间的摩擦作用，从而使计算的主动土压力偏大，被动土压力偏小。
根据上述计算理论计算各个土层的土压力 ①基坑顶层处的土压力为：1000e 228.519.80.49214.10.4919.8a aqK C K γγ=⨯-=⨯⨯-⨯⨯≈ ②基坑底处的土压力为：2000e ()228.519.8(13.2)0.49214.10.4919.8123.1(a)a aqh K C K KP γγ=⨯+-=⨯+⨯-⨯⨯= 1.2 支护桩等值梁计算由于支护桩的嵌固深度较大，且下端为弹性嵌固，因此在计算的时候可以将支护桩看做是一个超静定的梁，从而采用结构力学的方法来进行相关的计算。
计算简图如图所示：图4.1 支护桩计算简图1.2.1 土压力零点计算设土压力零点（主动土压力等于被动土压力的点）距离基坑底部的距离为y 则由：000()22a a p p qh y K C K K y C K γγγ++-=+得出：0022()19.813.20.4928.50.49214.10.49214.1 6.1119.8(6.110.49)1.15()a a a pp a hK qK C K C K y K K m γγ+--=-⨯⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯=⨯-=即在距离基坑底部1.15m 处土压力为0。
1.2.2 等价连续梁各个节点的不平衡弯矩计算在土压力为零的地方将计算的连续梁断开，上段按照有三个支点的连续梁计算。
计算的简图如下图所示：图4.2 等价连续梁计算简图（1）等值梁AB 段悬臂部分弯矩计算：图4.3 AB 段悬臂部分计算简图0115.046.65194.2()23AB BAM M KN m ==⨯⨯⨯⨯= （2）等值梁BC 段弯矩计算：图4.4 BC 段梁部分计算简图B 支点的荷载为：46.6B q KN =C 支点的荷载为：88.6C q KN =根据《建筑结构静力计算手册》（第二版）中的相关公式得到：()()22781202746.6888.6194.24.5120277.6()B C BA CBq q l M M KN m +=-⨯+⨯=⨯-=（3）等值梁CDE 段弯矩计算：图4.5CDE 段梁部分计算简图梁的长度为： 3.7 1.15 4.85()l a b m =+=+= C 支点的荷载为：88.6C q KN = E 支点的荷载为: 123.1E q KN =()222222222222123289182456588.6 3.7 3.734.5 3.7 3.712 3.7123.1 1.153 1.1528918 4.8524 4.855 4.8565 4.85E C C E CEq q a q a q b a a a b l l l l M ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦-=----+--⨯⨯⨯=----+--232.149.826.2308.1()KN m =---=-1.2.3 等值梁弯矩分配计算令：0.934.5 4.85EI EIi i ==则 30.52330.93=1-=0.48CB CE CB iC i i μμμ==+⨯那么点的分配系数为：对C 点进行弯矩分配计算如下表：表2.12 C 点弯矩分配计算表点号BC E分配系数 0.52 0.48194.2 -194.2 77.6 -308.1 0 119.86 110.64 0 最后弯矩194.2-194.2197.46-197.460 通过弯矩分配计算之后得到各个支点的弯矩为： 194.20197.460B C E KN mKN m M M M =-=-= 1.2.4 支点反力求解（1）对AB 段梁进行研究，先求出1B R图4.6 B 点反力计算图对A 点取弯矩计算得到：2112194.20546.6235116.5()B KN R +⨯⨯⨯== （2）对BC 段梁进行研究，先求出21B C R R 以及图4.7 B 点与C 点反力计算图对C 点取弯矩得到：()22211146.6 4.588.646.6 4.5194.20197.46223= 4.5=135.6)B KN R ⨯⨯+-⨯⨯⨯+-（对B 点取弯矩得到：()22111146.6 4.588.646.6 4.5194.20197.46223= 4.5=147.1)C KN R ⨯⨯+-⨯⨯⨯-+（B 点的支反力为：12135.6116.5252.1)B B B KN R R R =+=+=（ （3.）对CE 段梁进行研究，先求出2E C R R 以及图4.8 E 点与C 点反力计算图对E 点取弯矩得到：2 3.7111288.6 3.7 1.15 3.734.5 3.7 1.15123.1 1.15197.4622323=4.85=271.0)C KN R ⎛⎫⨯⨯++⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+ ⎪⎝⎭（C 点的支反力为：12147.1271.1418.1)C C C KN R R R =+=+=（ 由CE 梁竖向力平衡可以得到：2111.15123.134.5 3.7191.4(2288.6 3.7E C E R R R KN ⨯⨯+⨯⨯=+⇒=⨯+）各个支点的反力为： 252.1418.1191.4B C E KNKN KNR R R === 1.3 支护桩嵌固深度计算支护桩嵌固深度计算计算简图如下图所示： 前面已经计算出y=1.15m现只需要计算出x 即可。