基坑支护设计计算——土压力

基坑支护设计计算——土压力

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基坑支护设计计算

1基坑支护设计的主要内容 ２设计计算

根据地质条件的土层参数如图所示,根据设计要求，基坑开挖深度暂定为９m,按规范设定桩长为16.8ｍ，桩直径设定为0.８m ，嵌固深度站定为7.8m ，插入全风化岩3.0m 。 2．1水平荷载的计算

按照超载作用下水土压力计算的方法，根据朗肯土压力计算理论计算土的侧向压力，计算时不考虑支护桩与土体的摩擦作用。地下水以上的土体不考虑水的作用,地下水以下的土层根据土层的性质差异需考虑地下水的作用。

土层水平荷载计算依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ １２０-9９

1.计算依据和计算公式

主动土压力系数:)

2

45(tan 2i

ai K ϕ-= 被动土压力系数：)

2

45(tan 2i

pi K ϕ+︒=

(１)支护结构水平荷载标准值e ａjk 按下列规定计算:

1）对于碎石土及沙土:

a ）当计算点深度位于地下水位以上时: ai ik ai ajk ajk K C K e 2-=σ b)当计算点深度位于地下水位以下时:

w ai wa wa j wa j ai ik ai ajk ajk K h m h z K C K e γησ])()[(2---+-=

式中ai K —第i 层土的主动土压力系数;

ajk σ—作用于深度ｚｊ处的竖向应力标准值; C i ｋ—三轴实验确定的第i 层土固结不排水（快）剪粘聚 力标准值; z ｊ—计算点深度；

m j —计算参数,当h z j 时，取z j ,当h z j ≥时，取h ； h w ａ—基坑外侧水位深度；

wa η—计算系数,当h h wa ≤时，取1,当h h wa 时,取零； w γ—水的重度。 2）对于粉土及粘性土： ai ik ai ajk ajk K C K e 2-=σ

（2)基坑外侧竖向应力标准值ajk σ按下列规定计算： ok rk ajk σσσ+=

(3)计算点深度z j 处自重应力竖向应力rk σ 1)计算点位于基坑开挖面以上时: j mj rk z γσ=

式中mj γ—深度z j 以上土的加权平均天然重度。 2)计算点位于基坑开挖面以上时： h mh rk γσ=

式中mh γ—开挖面以上土的加权平均天然重度。

(４）第i 层土的主动土压力系数K a ｉ应按下式计算 )245(tan 2ik

ai K ϕ-

=

式中ik ϕ—三轴实验确定的第ｉ层土固结不排水(快)剪摩

擦角标准值。

（5）第ｉ层土的土压力合力Ea 按下式计算 h i aik aik ai S h e e E )'(2

1+=

式中aik e '—第i 层土土层顶部的水平荷载标准值； aik e —第ｉ层土土层底部的水平荷载标准值； h i —第i 层土的厚度; S h —锚杆的水平间距。 ２.2各层土的水平荷载计算

（1）人工填土层（3.6m ）

839.0,7.0,100,8,/5.19111121=====a a a K K KP C m KN ϕγ 基坑外侧竖向应力标准值: 201/20'm KN q ok rk k a ==+=σσσ

2

/2.906.35.1920'1111101m KN h h q k a ok rk k a =⨯+=+=+=+=γσγσσσ

水平荷载标准值：

21111/576.0839.0827.0202'm KN K C K e a a aok k a =⨯⨯-⨯=-=σ

水平合力：

m KN h e e E k a k a a /27.1046.3)35.57576.0(2

1)'(211111=⨯+=⨯+= 水平荷载作用点离该土层底端的距离: m e e e e h Z k a aok k a aok 212.135

.57576.035.57576.02.36.32.31111=++⨯=++=

(2)淤泥质土层(０．9m)

916.0,84.0,50,7,/0.18222222=====a a a K K KP C m KN ϕγ

基坑外侧竖向应力标准值:

212/2.90'm KN k a k a ==σσ

2012/4.1069.00.182.90m KN q k a ok rk k a =⨯+=+=+=σσσσ

水平荷载标准值：

222222/94.62916.07284.02.902''m KN K C K e a a k a k a =⨯⨯-⨯=-=σ

222222/55.76916.07284.04.1062m KN K C K e a a k a k a =⨯⨯-⨯=-=σ

水平荷载：

22212/75.699.0)55.7694.62(2

1

)'(21m KN h e e E k a k a a =⨯+=⨯+=

水平荷载作用点离该土层底端的距离:

m k ea k a e k ea k a e h Z 435.055

.7694.6255.7694.62239.021'21'2.322=++⨯⨯=++=

（3）粉质粘土层（2.2m)

676.0,588.0,15,23,/193303323=====a a a K K KP C m KN ϕγ 基坑外侧竖向应力标准值： 223/4.106'm KN k a k a ==σσ

233203/2.1482.2194.106m KN h k a k rk k a =⨯+=+=+=γσσσσ 水平荷载标准值：

233333/28.27767.0232588.04.1062''m KN K C K e a a k a k a =⨯⨯-⨯=-=σ 2

/86.51767.0232588.02.148233333m KN K C K e a a k a k a =⨯⨯-⨯=-=σ

水平荷载：

m KN h e k e E k a a a /05.872.2)86.5128.27(2

1)'(21

3333=⨯+=⨯+= 水平荷载作用点离该土层底端的距离： m e e e e h Z k a k a k a k a 986.086

.5128.2786.5128.27232.2''23333333=++⨯⋅=++⋅=

(4)可塑粉质粘土层