框架辦公樓基坑支護(hù)工程方案計(jì)算書

1、學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章 設(shè)計(jì)方案綜合說明1.1 概述1.1.1 工程概況擬建工程位于南京市以西，其南臨南大生命科學(xué)院大樓，西側(cè)為住宅樓。擬建建筑物地面以上6層，地下2層，總建筑面積69533m2，建筑±0.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高17.25m，整平后地面標(biāo)高為17.00m，其它標(biāo)高均以此為準(zhǔn)，地下室負(fù)二層底板頂標(biāo)高為-7.75m，基坑開挖深度為8.50m,框架結(jié)構(gòu)。 1.1.2 基坑周邊環(huán)境條件基坑北面和東面均為馬路，最近距離為15 m,下設(shè)通訊電纜、煤氣管線等設(shè)施。西側(cè)為居民住宅樓，樓高五層，其最近距離為10.5 m，南側(cè)為南大生命科學(xué)院大樓，最近距離為12.5 m。1.1.3 工程水文

2、地質(zhì)條件 擬建場區(qū)地貌單元為階地，地形較平坦，場地西側(cè)有坳溝分布，東側(cè)有暗塘分布。在基坑支護(hù)影響范圍內(nèi)，自上而下有下列土層： 層雜填土：灰色，稍密，主要由碎石、碎磚、建筑垃圾組成，硬質(zhì)含量30-60%,填齡大于5年。 -2層素填土：灰黃灰色，粉質(zhì)粘土為主，可塑軟塑，混少量碎磚粒，爐渣，填齡大于10年。 -3層淤泥質(zhì)填土：灰黑色，流塑，稍具臭味，含腐植物。 -1層粉質(zhì)粘土：灰黃灰色，可塑軟塑，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。 -2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土淤泥：灰色，流塑，含腐植物，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度低，韌性低。-3層粉質(zhì)粘土：灰色，軟塑，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。

3、-1層粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑硬塑，含少量鐵錳結(jié)核，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。51-2層粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑，局部軟塑，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等。 -3層粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑硬塑，稍有光澤，無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，韌性中等，含鐵錳結(jié)核及灰色高嶺土團(tuán)塊。 -1層粉質(zhì)粘土混卵礫石：黃褐色，由硬塑粉質(zhì)粘土，稍密卵礫石及中粗砂組成，卵礫石為渾圓次圓狀，主要成分為石英巖，粒徑450mm，含量約30%。 -2層殘積土：棕褐及紫紅色，呈硬塑粘性土狀。 -1層強(qiáng)風(fēng)化泥巖泥質(zhì)粉砂巖：磚紅色，上部呈硬塑粘性土狀，下部碎塊狀，節(jié)理發(fā)育。 -2層中風(fēng)化泥巖泥質(zhì)粉砂巖：磚紅色，層狀

4、結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，屬極軟巖。場區(qū)有一層地下水，屬孔隙潛水類型，地下水位深度在0.70m1.65m之間。主要接受降雨、地表水、地下徑流的補(bǔ)給。1.1.4 基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù) 南大微結(jié)構(gòu)國家實(shí)驗(yàn)室基坑安全等級為二級，基坑重要性系數(shù)0 = 1.0。 1.2 設(shè)計(jì)總說明1.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）南大微結(jié)構(gòu)國家實(shí)驗(yàn)室場地地形圖、管網(wǎng)圖、建筑基礎(chǔ)圖、地下室平面布置圖、樁位圖；（2）南大微結(jié)構(gòu)國家實(shí)驗(yàn)室?guī)r土工程勘察報(bào)告(K2005-59)； （3）建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)；（4）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)；（5）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003

5、）；（6）建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)；（7）巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-2002)。1.2.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)方案本工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)計(jì)算，嚴(yán)格按照建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ12099）、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ500102002）、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）中的有關(guān)要求進(jìn)行。同時(shí)采用了理正軟件進(jìn)行了輔助計(jì)算和驗(yàn)算；經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算分析后，我們認(rèn)為：采用本設(shè)計(jì)的基坑支護(hù)方案，能滿足基坑土方開挖、地下室結(jié)構(gòu)施工及周圍環(huán)境保護(hù)對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求，符合“安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，方便施工”的原則。 圖1 基坑平面圖 基坑分為ABC、CDEF、FGHA三個(gè)計(jì)

6、算區(qū)段，如圖1所示，均采用鉆孔灌注樁與鋼筋混凝土支撐，坳溝、暗塘分布區(qū)采用單排雙軸深攪樁止水結(jié)構(gòu)。本基坑工程的特點(diǎn)是基坑開挖面積大，地基土層以粉質(zhì)粘土為主，基坑西側(cè)和北側(cè)有坳溝、暗塘。周圍環(huán)境較復(fù)雜，必須確保周圍建筑物、道路、管線的正常安全使用，要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性好、沉降位移小，并能有效地止水。因此，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足上述要求。 綜合考察現(xiàn)場的周邊環(huán)境、道路及巖土組合等條件，為盡可能避免基坑開挖對周圍建筑物、道路的影響，經(jīng)過細(xì)致分析、計(jì)算和方案比較，本工程支護(hù)方案選用下列形式： 整個(gè)基坑采用鉆孔灌注樁加一層鋼筋混凝土支撐作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。 基坑西側(cè)和北側(cè)坳溝、暗塘分布區(qū)采用單排雙軸深攪樁作止水

7、結(jié)構(gòu)。 基坑內(nèi)采用集水坑排除地下水。1.3 基坑監(jiān)測基坑監(jiān)測是指導(dǎo)正確施工、避免事故發(fā)生的必要措施，本設(shè)計(jì)制定了詳細(xì)的沉降、位移監(jiān)測方案，施工過程中將嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求做好監(jiān)測、監(jiān)控工作。第二章 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算2.1.1地質(zhì)計(jì)算參數(shù)根據(jù)本工程巖土工程勘察資料，各土層的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)如表1：表1 土層設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)土 層重度粘聚力C內(nèi)摩擦角滲透系數(shù)水平Kh垂直Kv（KN/m3）(kPa)(°)（cm/s）（cm/s）雜填土19.510151518.62.52E-62.37E-6-1粉質(zhì)粘土19.323.416.91.36E-66.30E-7-2淤泥質(zhì)粘土淤泥15.11

8、1.08.75.72E-73.70E-7-3粉質(zhì)粘土19.113.418.13.89E-62.64E-6-1粉質(zhì)粘土19.947.818.81.00E-71.00E-7-2粉質(zhì)粘土19.630.618.53.85E-72.62E-7-3粉質(zhì)粘土20.150.917.91.00E-71.00E-72.1.2計(jì)算區(qū)段的劃分根據(jù)具體環(huán)境條件、地下結(jié)構(gòu)及土層分布厚度，將該基坑劃分為三個(gè)計(jì)算區(qū)段，其附加荷載及計(jì)算開挖深度如表2：表2 計(jì)算區(qū)段的劃分區(qū) 段西、北東、北西、南段位號ABCCDEFFGHA地面荷載（kPa）202020開挖深度（m）8.58.58.5 2.1.3計(jì)算方法 按照建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)

9、范（JGJ 120-99）的要求，土壓力計(jì)算采用朗肯土壓力理論，矩形分布模式，所有土層采用水土合算。求支撐軸力是用等值梁法，對凈土壓力零點(diǎn)求力矩平衡而得。樁長是根據(jù)樁端力矩求出，并應(yīng)滿足抗隆起及整體穩(wěn)定性要求，各段的抗隆起、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算、位移計(jì)算詳見點(diǎn)電算結(jié)果。為了對比分析，除用解析法計(jì)算外，還用理正軟件電算。由于支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力是隨工況變化的，設(shè)計(jì)時(shí)按最不利情況考慮。2.1.4土壓力系數(shù)計(jì)算按照朗肯土壓力計(jì)算理論作為土側(cè)向壓力設(shè)計(jì)的計(jì)算依據(jù)，即： 主動(dòng)土壓力系數(shù)：Kai=tg2(45°-i/2) 被動(dòng)土壓力系數(shù)：Kpi=tg2(45°+i/2)計(jì)算時(shí)，不考慮支護(hù)樁體與土體的

10、摩擦作用，且不對主、被動(dòng)土壓力系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，僅作為安全儲(chǔ)備處理。計(jì)算所得土壓力系數(shù)表如表3所示：表3 土壓力系數(shù)表土 層KaiKpi雜填土0.5160.5890.7190.767-1粉質(zhì)粘土0.5500.7411.8201.349-2淤泥質(zhì)粘土淤泥0.7370.8591.3561.165-3粉質(zhì)粘土0.5260.7251.9011.379-1粉質(zhì)粘土0.5130.7161.9511.397-2粉質(zhì)粘土0.5180.7201.9301.389-3粉質(zhì)粘土0.5300.7281.8871.3742.2 ABC段支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算該段為基坑西北側(cè)，建筑±0.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高17.25m，整

11、平后地面標(biāo)高為17.00m，支撐設(shè)在-1.75m處，樁頂標(biāo)高為-1.35m。實(shí)際挖深8.50m，結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kPa，計(jì)算時(shí)以J1孔為例。2.2.1土層分布（如表4所示） 表4 ABC段土層分布層號巖土名稱厚度（m）雜填土3.60-1粉質(zhì)粘土0.90-2淤泥質(zhì)粘土淤泥5.10-3粉質(zhì)粘土7.90-2粉質(zhì)粘土2.202.2.2土層側(cè)向土壓力計(jì)算2.2.2.1主動(dòng)土壓力計(jì)算Ea(1 1)=(20+19.5×1.1)×0.516-2×15×0.719=-0.18(kPa)Ea(1 2)=(20+19.5×3.6)×0.516-

12、2×15×0.719=24.97(kPa)Ea(2 1)=(20+19.5×3.6)×0.550-2×23.4×0.741=14.93(kPa)Ea(2 2)=(20+19.5×3.6+19.3×0.9)×0.550-2×23.4×0.741=24.48(kPa)Ea(3 1)=(20+19.5×3.6+19.3×0.9)×0.737-2×11×0.859=60.37(kPa)Ea(3 2)=(20+19.5×3.6+19.3

13、×0.9+15.1×4)×0.737-2×11×0.859=104.90(kPa)Ea(4 1)=Ea(3 2)=104.90(kPa)Ea(4 2)=Ea(4 1)=104.90(kPa)Ea(5 1)=(20+19.5×3.6+19.3×0.9+15.1×4)×0.526-2×13.4×0.725=68.92(kPa)Ea(5 2)=Ea(5 1)=68.92(kPa)Ea(6 1)=(20+19.5×3.6+19.3×0.9+15.1×4)×

14、;0.518-2×30.6×0.720=42.94(kPa)Ea(6 2)=Ea(6 1)=42.94(kPa)2.2.2.2被動(dòng)土壓力計(jì)算Ep(4 1)=0×1.356+2×11×1.165=25.63(kPa)Ep(4 2)=(0+15.1×1.1)×1.356+2×11×1.165=48.15(kPa)Ep(5 1)=(0+15.1×1.1)×1.901+2×13.4×1.379=68.53(kPa)Ep(5 2)=(0+15.1×1.1+19.1&

15、#215;7.9)×1.901+2×13.4×1.379=355.37(kPa)Ep(6 1)=(0+15.1×1.1+19.1×7.9)×1.930+2×30.6×1.389=408.28(kPa)Ep(6 2)=(0+15.1×1.1+19.1×7.9+19.6×2.2)×1.930+2×30.6×1.389=491.50(kPa)2.2.2.3凈土壓力計(jì)算（坑地面以下）Ep(4 1)=25.63-104.90=-79.27(kPa)Ep(4 2)=4

16、8.15-104.90=-56.75(kPa)Ep(5 1)=68.53-68.92=-0.39(kPa)Ep(5 2)=355.37-68.92=286.45(kPa)Ep(6 1)=408.28-42.94=365.34(kPa)Ep(6 2)=491.50-42.94=448.56(kPa)圖2 ABC段土壓力分布圖2.2.3土壓力合力及作用點(diǎn)的計(jì)算：LD(1)=0.18×2.5/(24.97+0.18)=0.02(m)Ea(1)=24.97×(2.50-0.02)/2=30.96(KN/m)Ha(1)=(2.5-0.02)/3=0.83(m)Ea(2)=(14.93

17、+24.48)×0.9/2=17.73(KN/m)Ha(2)=0.9/3×(14.93×2+24.48)/(14.93+24.48)=0.41(m)Ea(3)=(60.37+104.90)×4/2=330.54(KN/m)Ha(3)=4/3×(60.37×2+104.90)/(60.37+104.9)=1.82(m)Ea(4)=(56.75+79.27)×1.1/2=74.81(KN/m)Ha(4)=1.1-1.1/3×(56.75×2+79.27)/(56.75+79.27)=0.58(m)LD(5)=

18、0.39×7.9/(0.39+286.45)=0.01(m)Ea(5)=0.39×0.01/2=0.002(KN/m)Ha(5)=0.01-0.01/3=0.007(m)Ep(5)=(7.9-0.01)×286.45/2=1130.05(KN/m)Hp(5)=(7.9-0.01)/3=2.63(m)Ep(6)=(365.34+448.56)×2.2/2=895.29(KN/m)Hp(6)=2.2/3×(365.34×2+448.56)/(365.34+448.56)=1.06(m)Ea=30.96+17.73+330.54+74.81

19、=454.04(KN/m)Ma=30.96×6.84+17.73×5.52+330.54×2.93+74.01×0.59=1321.78(KNm/m)2.2.4支撐軸力計(jì)算：經(jīng)計(jì)算：MaD=1321.78(KNm/m) Ea=454.04(KN/m) 由MD=0 得： R=1321.78/(9.61-1.5)=162.98(kN/m)反彎點(diǎn)反力P0計(jì)算：P0=454.04-162.98=291.06(kN/m)2.2.5樁長計(jì)算：設(shè)樁端進(jìn)入-2層頂面以下x米處，由M=0 得：1.21321.78+454.04(7.89+x)=162.98(17.5+x-

20、1.5)+1130×(2.63+x)+1/2×365.34×x2+1/2×(448.56-365.34)×x/2.2)×x×(x/3)整理得：6.30x3+182.67x2+748.18x-305.28=0解之得： x=0.374m 樁長H=17.5+0.374-1.1=16.8m，經(jīng)電算驗(yàn)算，滿足要求。2.2.6最大彎矩計(jì)算：2.2.6.1 R-P0間最大彎矩，Mmax1計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于第-2層頂面以下x米處： 162.98=30.96+17.73+60.37x+1/2(104.90-60.37)/4×x

21、2整理得： 5.57x2+60.37x-114.29=0解得： x=1.645mMmax1=162.98×(3.6+0.9+1.645-1.5)-30.96×(0.83+0.9+1.645)-17.73×(0.41+1.645)-60.37×1.6452/2-0.5×(104.90-60.37)×1.645/4×1.6452/3=526.18(KNm/m)2.2.6.2 P0以下最大彎矩，Mmax2計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于D點(diǎn)以下x米處：291.06=1/2×(286.45x/7.89)x整理得：18.15x2-2

22、91.06=0解得：x=4.00mMmax2=291.06×4-1/2×4×286.45×4/7.89×4/3 =776.98(KNm/m)2.2.7拆撐計(jì)算本工程擬建兩層地下室，混凝土墊層200mm，地下室負(fù)2層底板厚800mm，負(fù)1層底板中心線位于地面下3.75m處，厚400mm，負(fù)1層頂板中心線位于建筑±0.00處，厚500mm。負(fù)1層底板換撐時(shí)，支護(hù)樁懸臂位于位于地面下3.55m處。M=1/2×2.43×2.43×24.97/2.48×2.43/3=24.08(KNm/m)2.2.8配筋

23、計(jì)算按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)第4.1.11條取樁徑900，樁心距1100，Mmax=776.98kNM，取砼強(qiáng)度C30，fc=14.3N/mm2，主筋1822鋼筋，均勻布置，fy=210N/mm2，保護(hù)層厚度50mm，8200螺旋筋，202000加強(qiáng)筋。 As=18´380.1=6842mm2b=210´6842/(14.3´3.14´4502)=0.158a=1+0.75´0.158-(1+0.75´0.158)2-0.5-0.625´0.1581/2=0.311at=1.25-2a=0.628M=

24、2/3´14.3´(450´sinpa)3+210´400´6842´(sinp+sinpa)/p=1078kN×m>1.25´1.0´1.1Mmax(=1056) 滿足要求！配筋率r=As/A=6842/(4502p)=8.7>rmin=4，滿足設(shè)計(jì)要求！2.3 CDEF段支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算該段為基坑?xùn)|北側(cè)，建筑±0.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高17.25m，整平后地面標(biāo)高為17.00m，支撐設(shè)在-1.75m處，樁頂標(biāo)高為-1.35m。實(shí)際挖深8.50m，結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kPa，計(jì)

25、算時(shí)以J11孔為例。2.3.1土層分布（如表5所示） 表5 CDEF段土層分布層號巖土名稱厚度（m）雜填土2.40-1粉質(zhì)粘土4.60-2粉質(zhì)粘土3.00-3粉質(zhì)粘土10.302.3.2土層側(cè)向土壓力計(jì)算2.3.2.1主動(dòng)土壓力計(jì)算Ea(1 1)=(20+19.5×1.1)×0.516-2×15×0.719=-0.18(kPa)Ea(1 2)=(20+19.5×2.4)×0.516-2×15×0.719=12.90(kPa)Ea(2 1)=(20+19.5×2.4)×0.513-2×4

26、7.8×0.716=-34.18(kPa)Ea(2 2)=(20+19.5×2.4+19.9×4.6)×0.513-2×47.8×0.716=12.07(kPa)Ea(3 1)=(20+19.5×2.4+19.9×4.6)×0.518-2×30.6×0.720=37.24(kPa)Ea(3 2)=(20+19.5×2.4+19.9×4.6+19.6×1.5)×0.518-2×30.6×0.720=52.47(kPa)Ea(4

27、1)=Ea(3 2)=52.47kPa)Ea(4 2)=Ea(4 1)=52.47(kPa)Ea(5 1)=(20+19.5×2.4+19.9×4.6+19.6×1.5)×0.530-2×50.9×0.728=25.39(kPa)Ea(5 2)=Ea(5 1)=25.39(kPa)2.3.2.2被動(dòng)土壓力計(jì)算Ep(4 1)=0×1.930+2×30.6×1.389=85.00(kPa)Ep(4 2)=(0+19.6×1.5)×1.930+2×30.6×1.389=1

28、41.75(kPa)Ep(5 1)=(0+19.6×1.5)×1.887+2×50.9×1.374=195.35(kPa)Ep(5 2)=(0+19.6×1.5+20.1×10.30)×1.887+2×50.9×1.374=586.02(kPa)2.3.2.3凈土壓力計(jì)算（坑地面以下）Ep(4 1)=85.00-52.47=32.53(kPa)Ep(4 2)=141.75-52.47=89.28(kPa)Ep(5 1)=195.35-25.39=169.96(kPa)Ep(5 2)=586.02-25.3

29、9=560.63(kPa)圖3 CDEF段土壓力分布圖2.3.3土壓力合力及作用點(diǎn)的計(jì)算：LD(1)=0.18×1.3/(0.18+12.90)=0.02(m)Ea(1)=12.90×(1.3-0.02)/2=8.26(KN/m)Ha(1)=(1.3-0.02)/3=0.43(m)LD(2)=(34.18×4.6)/(34.18+12.07)=3.40(m)Ea(2)=12.07×(4.6-3.4)/2=7.24(KN/m)Ha(2)=(4.6-3.4)/3=0.40(m)Ea(3)=(37.24+52.47)×1.5/2=67.28(KN/m

30、)Ha(3)=1.5/3×(37.24×2+52.47)/(37.24+52.47)=0.71 (m)Ep(4)=(32.53+74.05)×1.5/2=79.94(KN/m) Hp(4)=1.5/3×(32.53×2+74.05)/(32.53+74.05)=0.65(m) Ep(5)=(169.96+560.63)×10.30/2=3762.54(KN/m)Hp(5)=10.30/3×(169.96×2+560.63)/(169.96+560.63)=4.23(m)Ea=8.26+7.24+67.28=82.7

31、8(KN/m)Ma=8.26×6.53+7.24×1.9+67.28×0.71=115.46(KNm/m)2.3.4支撐軸力計(jì)算：經(jīng)計(jì)算：MaD=115.46(KNm/m) Ea=82.78(KN/m) 由MD=0 得：R=115.46/(8.5-2.0)=17.76(kN/m)反彎點(diǎn)反力P0計(jì)算：P0=82.78-17.76=65.02(kN/m)2.3.5樁長計(jì)算：設(shè)樁端進(jìn)入-3層頂面以下x米處，由M=0 得：1.2 115.46+82.78×(1.5+x)=17.76(10+x-2)+79.94(0.65+x)+169.96x2/2+1/2(560

32、.63-169.96)×x/10.3×x×(x/3)整理得：6.49x3+84.98x2-1.64x-95.52=0解之得： x=1.06m 樁長H=10+1.06-1.1=9.96m，經(jīng)電算不滿足整體穩(wěn)定性要求，實(shí)取14m，經(jīng)驗(yàn)算后，滿足要求。2.3.6最大彎矩計(jì)算：2.3.6.1 R-P0間最大彎矩，Mmax1計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于第-2層頂面以下x米處： 17.76=8.26+7.24+37.24x+1/2(52.47-37.24)/1.5×x2整理得： 5.08x2+37.24x-2.26=0解得： x=0.06mMmax1=17.76

33、5;(2.4+4.6+0.06-2)-8.26×(0.43+4.6+0.06)-7.24×(0.40+0.06)-37.24×0.062/2-0.5×(52.47-37.24)×0.06/1.5×0.062/3=44.32(KNm/m)2.3.6.2 P0以下最大彎矩，Mmax2計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于基坑面以下x米處：65.02=1/2×(89.28-32.53)x/1.5+32.53×2x整理得： 18.92x2+32.53x-65.02=0解得： x=1.18mMmax2=65.02×1.18-17

34、.94×1.18×1.18/2-1/2×1.18×32.53×1.18/1.5×1.18/3 =59.30(KNm/m)2.3.7拆撐計(jì)算本工程擬建兩層地下室，混凝土墊層200mm，地下室負(fù)2層底板厚800mm，負(fù)1層底板中心線位于地面下3.75m處，厚400mm，負(fù)1層頂板中心線位于建筑±0.00處，厚500mm。負(fù)1層底板換撐時(shí)，支護(hù)樁懸臂位于位于地面下3.55m處。M=8.26×1.58=13.05KNm/m 2.3.8配筋計(jì)算因Mmax僅為59.3 KNm/m，故取樁徑900，樁心距1100，取砼強(qiáng)度C30

35、，fc=14.3N/mm2，主筋820鋼筋，均勻布置，fy=210N/mm2，保護(hù)層厚度50mm，8200螺旋筋，202000加強(qiáng)筋。2.4 FGHA段支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算該段為基坑西南側(cè)，建筑±0.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高17.25m，整平后地面標(biāo)高為17.00m，支撐設(shè)在-1.75m處，樁頂標(biāo)高為-1.35m。實(shí)際挖深8.50m，結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kpa，計(jì)算時(shí)以J29孔為例。2.4.1土層分布（如表6所示） 表6 FGHA段土層分布層號巖土名稱厚度（m）雜填土2.50-1粉質(zhì)粘土4.00-2淤泥質(zhì)粘土淤泥2.40-2粉質(zhì)粘土2.00-3粉質(zhì)粘土7.302.4.2土層側(cè)向土壓力計(jì)

36、算2.4.2.1主動(dòng)土壓力計(jì)算Ea(1 1)=(20+17.5×1.1)×0.589-2×10×0.767=7.78(kPa)Ea(1 2)=(20+17.5×2.5)×0.589-2×10×0.767=22.21(kPa)Ea(2 1)=(20+17.5×2.5)×0.550-2×23.4×0.741=0.38(kPa)Ea(2 2)=(20+17.5×2.5+19.3×4)×0.550-2×23.4×0.741=42.84

37、(kPa)Ea(3 1)=(20+17.5×2.5+19.3×4)×0.737-2×11×0.859=84.98(kPa)Ea(3 2)=(20+17.5×2.5+19.3×4+15.1×2)×0.737-2×11×0.859=107.24(kPa)Ea(4 1)= Ea(3 2)=107.24(kPa)Ea(4 2)=Ea(4 1)=107.24(kPa)Ea(5 1)=(20+17.5×2.5+19.3×4+15.1×2.0)×0.518-2

38、×50.9×0.720=15.36(kPa)Ea(5 2)=Ea(5 1)=15.36(kPa)Ea(6 1)=(20+17.5×2.5+19.3×4+15.1×2.0)×0.530-2×50.9×0.728=16.60(kPa)Ea(6 2)=Ea(5 1)=16.60(kPa)2.4.2.2被動(dòng)土壓力計(jì)算Ep(4 1)=0+2×11×1.165=25.63(kPa)Ep(4 2)=(0+15.1×0.4)×1.356+2×11×1.165=33.82(

39、kPa)Ep(5 1)=(0+15.1×0.4)×1.930+2×30.6×1.389=96.66(kPa)Ep(5 2)=(0+15.1×0.4+19.6×2)×1.930+2×30.6×1.389=172.32(kPa)Ep(6 1)=(0+15.1×0.4+19.6×2)×1.887+2×50.9×1.374=225.24(kPa)Ep(6 2)=(0+15.1×0.4+19.6×2+20.1×7.3)×1.8

40、87+2×50.9×1.374=502.12(kPa)2.4.2.3凈土壓力計(jì)算（坑地面以下）Ep(4 1)=25.63-107.24=-81.61(kPa)Ep(4 2)=33.82-107.24=-73.42(kPa)Ep(5 1)=96.66-15.36=81.30(kPa)Ep(5 2)=172.32-15.36=156.96(kPa)Ep(6 1)=225.24-16.60=208.64(kPa)Ep(6 2)=502.12-16.60=485.52(kPa)圖4 FGHA段土壓力分布圖2.4.3土壓力合力及作用點(diǎn)的計(jì)算：Ea(1)=1.4×(7.78+

41、22.21)/2=20.99(KN/m)Ha(1)=1.4/3×(7.78×2+22.21)/(7.78+22.21)=0.59(m)Ea(2)=(0.38+42.84)×4/2=86.44(KN/m)Ha(2)=4/3×(0.38×2+42.84)/(0.38+42.84)=1.35(m)Ea(3)=(84.98+107.24)×2/2=192.22(KN/m)Ha(3)=2/3×(84.98×2+107.24)/(84.98+107.24)=0.96(m)Ea(4)=(73.42+81.61)×0.4

42、/2=31.01(KN/m)Ha(4)=0.4-0.4/3×(73.42×2+81.61)/(73.42+81.61)=0.20(m)Ep(5)=(81.30+156.96)×2/2=238.26(KN/m)Hp(5)=2/3×(81.30×2+156.96)/(81.30+156.96)=0.89(m)Ep(6)=(208.64+485.52)×7.3/2=2533.68(KN/m)Hp(6)=7.3/3×(208.64×2+485.52)/(208.64+485.52)=3.16(m)Ea=20.99+86.4

43、4+192.22+31.01=330.66(KN/m)Ma=20.99×6.99+86.44×3.75+192.22×1.36+31.01×0.2=738.49(KNm/m)2.4.4支撐軸力計(jì)算：經(jīng)計(jì)算：MaD=738.49(KNm/m) Ea=330.66(KN/m)由MD=0 得： R=738.49/(8.9-1.5)=99.80(kN/m)反彎點(diǎn)反力P0計(jì)算：P0=330.66-99.80=230.86(kN/m)2.4.5樁長計(jì)算：設(shè)樁端進(jìn)入第-3層頂面以下x米處，由M=0 得：1.2 738.49+330.66×(2+x)=99.8

44、0(10.9+x-1.5)+238.26(0.89+x)+208.64x2/2+1/2(485.52-208.64)×x/7.30×x×(x/3)整理得：6.32x3+104.32x2-58.73x-529.6=0解之得： x=2.37m樁長H=10.9+2.37-1.1=12.17m，實(shí)取12.2m，經(jīng)電算驗(yàn)算，滿足要求。2.4.6最大彎矩計(jì)算：2.4.6.1 R-P0間最大彎矩，Mmax1計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于第-1層頂面以下x米處： 99.80=20.99+0.38x+1/2(42.84-0.38)/4×x2整理得： 5.31x2+0.38x-7

45、8.81=0解得：x=3.82米 Mmax1=99.8×(1.4+3.82)-20.99×(0.59+3.82)-0.38×3.822/2-0.5×(42.84-0.38)×3.82/4×3.822/3 =327.05(KNm/m)2.4.6.2 P0以下最大彎矩，Mmax2計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于第-2層頂面以下x米處：230.86=1/2×(156.96-81.30)x/2+81.30×2x整理得： 18.915x2+81.30x-230.86=0解得：x=1.953mMmax2=230.86×1.9

46、53-81.3×1.9532/2-1/2×1.953×(156.96-81.30)×1.953/2×1.953/3=324.51(KNm/m)2.4.7拆撐計(jì)算本工程擬建兩層地下室，混凝土墊層200mm，地下室負(fù)2層底板厚800mm，負(fù)1層底板中心線位于地面下3.75m處，厚400mm，負(fù)1層頂板中心線位于建筑±0.00處，厚500mm。負(fù)1層底板換撐時(shí)，支護(hù)樁懸臂位于位于地面下3.55m處。M=20.99´1.64+0.38´1.052/2+1/2´(42.84-0.38)´1.053/12=

47、36.68(KNm/m)2.4.8配筋計(jì)算按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)第4.1.11：取樁徑900，樁心距1100, Mmax=327.05（kNM），取砼強(qiáng)度C30，fc=14.3N/mm2，主筋1220鋼筋，均勻布置，fy=300N/mm2，保護(hù)層厚度50mm，8200螺旋筋，202000加強(qiáng)筋。 As=12´314.2=3769mm2b=300´3769/(14.3´3.14´4502)=0.084a=1+0.75´0.084-(1+0.75´0.084)2-0.5-0.625´0.0841/2=0

48、.303at=1.25-2a=0.644M=2/3´14.3´(450´sinpa)3+210´400´3769´(sinp+sinpa)/p=655kN×m>1.25´1.0´1.1Mmax(=446) 滿足要求！配筋率r=As/A=3620/(4502p)=5.69>rmin=4，滿足設(shè)計(jì)要求！2.5支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算： 內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土支撐， 取支撐力R=163KN/m，支撐對撐間距取為8m，角撐間距取為9m，立柱樁間距取10m。支撐梁截面為500×700，混凝土等級為C

49、302.5.1支撐軸力：N角=1.25×163×9/cos45o =2449.6KNN對=1.25×163×8=1630.0KN取N=2449.6KN2.5.2支撐彎矩計(jì)算：2.5.2.1支撐梁自重產(chǎn)生的彎矩：q=1.25×0.5×0.7×25=10.94KN/mM1=1/10×10.94×102=109.4KNm2.5.2.2支撐梁上施工荷載產(chǎn)生的彎矩：取q=10.0 KN/mM2=1/10×10×102=100 KN.m 2.5.2.3支撐安裝偏心產(chǎn)生的彎矩：M3=N×e

50、=2449.6×10×3=73.49 KNm則支撐彎矩為：M=109.4+100+73.49=282.89 KNm2.5.3初始偏心距eie0 =M/N=282.89×103/2449.6=115.5mm根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)中7.3.3可知：ea=h/30=23.3>20mm則ei= e0+ea=115.5+23.3=138.8 mm2.5.4是否考慮偏心矩增大系數(shù)l0/h=10/0.7=14.3>8.0 要考慮由1=0.5×14.3×0.5×0.7×103/2449.6=1.02&

51、gt;1.0取1=1=1.007>1.0取2=1 =1.682×138.8=233.5mm2.5.5配筋計(jì)算： =233.5mm>0.3=199.5mm且N=2449.6KN<Nb=2615.1，屬于小偏心受壓為大偏心受壓采用對稱配筋e= + -a=233.5+350-35=548.5mmX=N/(fc×b)=2449.6×103/(1×14.3×500)=342.60mm=>2a=2×35=70mm實(shí)配：上下均為420，As=As=1256mm22.5.6整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：穩(wěn)定性系數(shù)：l0/b=10/0.5=2

52、0 查表：=0.75可按構(gòu)造配筋 2.5.7聯(lián)系梁：截面尺寸400×500，砼C30，上下均配416, 8200四肢箍。2.6圈梁設(shè)計(jì)計(jì)算：本設(shè)計(jì)共分為三個(gè)段面，混凝土支撐直接作用于圈梁上，由于三個(gè)段面的作用力相差較大，分別為163KN，18KN，100KN，故圈梁設(shè)計(jì)分三段進(jìn)行，設(shè)計(jì)圈梁均為800×1100，C30砼：2.6.1 ABC段圈梁設(shè)計(jì)計(jì)算：2.6.1.1 正截面強(qiáng)度計(jì)算=´163×92×1.25=1650 KNms =2000´106/(14.3´800´10652)=0.15s=0.5(1+)=0.

53、92As=1650´106/(0.92´210´1065)=8006實(shí)取2×925有 As=8839As=8839mm2 >min ´A=0.003´800´1100=2640 mm2滿足最小配筋率要求。2.6.1.2 斜截面強(qiáng)度計(jì)算V=1/2´163´9´1.25=917KN0.7=0.7´1.43´800´1065=852.9KN<V需配箍筋：取8200四肢箍0.7+1.25=1134.1KN>V=917N滿足要求 2.6.2 CDEF段圈梁設(shè)

54、計(jì)計(jì)算：2.6.2.1 正截面強(qiáng)度計(jì)算=´18×92×1.25=183 KNms =2000´106/(14.3´800´10652)=0.15s=0.5(1+)=0.92As=183´106/(0.92´210´1065)=889<min ´A=0.003´800´1100=2640 mm2故只需取2´520 有 As=3142。2.6.2.2 斜截面強(qiáng)度計(jì)算V=1/2´18´9´1.25=101.25KN0.7=0.7

55、0;1.43´800´1065=852.9KN>V故只需取8200，四肢箍即可滿足要求。2.6.3 FGHA段圈梁設(shè)計(jì)計(jì)算：2.6.3.1 正截面強(qiáng)度計(jì)算=´100×92×1.25=1012 KNms =2000´106/(14.3´800´10652)=0.15s=0.5(1+)=0.92As=1012´106/(0.92´210´1065)=4918實(shí)取2´920 有 As=5652As=5652mm2 >min ´A=0.003´800&

56、#180;1100=2640 mm2滿足最小配筋率要求。2.6.3.2 斜截面強(qiáng)度計(jì)算V=1/2´100´9´1.25=563KN0.7=0.7´1.43´800´1065=852.9KN>V故只需取8200，四肢箍即可滿足要求。 2.7立柱強(qiáng)度計(jì)算：2.7.1上段鋼立柱采用325´10鋼管 a、立柱上所承受的豎向壓力P 支撐、聯(lián)系梁、活載、自重P1=1.25´10´(4+11.3+10)+0.5´0.7´10´25/2+0.4´0.5´8´

57、;25/2+0.4´0.5´11.3´25 =436KN b、使支撐縱向穩(wěn)定所需的水平壓力產(chǎn)生的豎向荷載 P2=0.1´163´1.25´8=163KN c、325´10鋼管特征系數(shù)及強(qiáng)度驗(yàn)算：A=6010mm2W=1.48´106 mm3i=112.8L0=8m, =L0/i=70.9查表得 =0.745s=N/(A)=(436+163)´103/(0.745´6010)=134<f2.7.2下段鋼筋砼立柱強(qiáng)度驗(yàn)算： 取立柱樁徑900，基坑面下樁長L米,取qs=26KPa P=436+1

58、63+3.14´0.452´L´25×1.2=599+19.1L KNF=DfL=3.14´0.9´26´L=73.48L由F=1.2P 得L=14.22 實(shí)取L=14.5M配筋：主筋為1420，螺旋筋8200,上部加密，加強(qiáng)筋202000。2.8 基坑止降水設(shè)計(jì)2.8.1止水樁長確定坑外水位取地面下1.0m，坑內(nèi)水位取地面下8.50m。 D=10.96m止水樁長為：h=8.5+10.96-1.1=18.4m2.8.2基坑止水帷幕設(shè)計(jì)基坑開挖范圍內(nèi)西側(cè)和北側(cè)有坳溝和暗塘分布,結(jié)合本基坑的開挖深度等情況，考慮目前普通深攪樁機(jī)的

59、施工能力，確定深攪樁有效樁長為18.4m。基坑止水帷幕采用一排700900的雙軸深攪樁，樁體搭接300mm。2.8.3降水設(shè)計(jì)本基坑基坑在坳溝、暗塘分布區(qū)采用單排深攪樁做止水帷幕，基坑內(nèi)設(shè)集水坑排水。南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)第三章 施工要求及監(jiān)測方案3.1 基坑施工要求（1）嚴(yán)格按建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)、建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)進(jìn)行施工。（2）支護(hù)樁應(yīng)進(jìn)行間隔施工，確保樁的垂直度，注意施工安全。（3）深攪樁施工前應(yīng)開挖溝槽，將上部地表障礙物清除，用粘土填實(shí)。施工中確保樁身垂直度與樁身搭接。施工中如遇障礙造成斷樁，必須明確標(biāo)明位置，并及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。（4）立柱樁、降水井位置應(yīng)避開工程樁、柱、地梁及小型承臺等，如相互矛盾立柱樁、降水井位置可作適當(dāng)調(diào)整(立柱樁只能沿支撐軸線方向移動(dòng))。（5）基坑內(nèi)