悬臂支护结构设计计算书--钢板桩.docx

悬臂支护结构设计计算书计算依据：1、 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20122、 《建筑施工计算手册》江正荣编著3、 《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著4、 《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著5、 《土力学与地基基础》一、参数信息1、基本参数支护桩材料钢桩支护桩间距ba(m)0.001支护桩嵌入土深度ld(m)8.5基坑开挖深度h(m)4.5基坑外侧水位深度ha (m)0.7基坑内侧水位深度hp(m)6.8支护桩在坑底处的水平位移量u (mm)5地下水位面至坑底的土层厚度D1 (m)0.5基坑内外的水头差^hlm)52、土层参数土层类型土厚度h(m)土重度Y(kN/m3)粘聚力c(kPa)内摩擦角中(° )饱和土重度Y每(kN/m3)sat水土分算填土3.11822020是粉砂12.318.532822是粉砂3.6216522是3、荷载参数类型荷载q(kpa)距支护边缘的水平 距离a(m)垂直基坑边的分布 宽度b(m)平行基坑边的分布 长度l(m)作用深度d(m)满布荷载1.5////条形局部荷载0.7520/0矩形局部荷载0.7533224、计算系数结构重要性系数Y 00.9综合分项系数Y F0.9嵌固稳定安全系数Ke1.2圆弧滑动稳定安全系数Ks1.25流土稳定性安全系数Kf1.4二、土压力计算土压力分布示意图附加荷载布置图1、主动土压力计算1）主动土压力系数K「tan2(45° - ^ /2)= taw(45-20/2)=0.49；K「tan2(45° - ^ 2/2)= tan2(45-20/2)=0.49；K3=tan2(45° - ^ 3/2)= tan2(45-20/2)=0.49；K4=tan2(45° - ^ 4/2)= tan2(45-28/2)=0.361；K5=tan2(45° - ^ 5/2)= tan2(45-28/2)=0.361；K6=tan2(45° - ^ 6/2)= tan2(45-28/2)=0.361；2) 土压力、地下水产生的水平荷载第 1 层土： 0-0.7mH'=[Ev h+Eq]/y =[0+1.5]/18=0.083m1 0 0 1 iP =v H ,K -2c K 0.5=18X0.083X0.49-2X2X0.490.5=-2.068kN/m2ak1 上 11 al 1 alP =v (h+H')K -2c K 0.5=18X (0.7+0.083) X0.49-2X2Xak1 下 111 a1 1 a10.490.5=4.106kN/m2第 2 层土： 0.7-2mH'=[Ey h+Eq]/y =[12.6+1.5]/20=0.705m2 1 1 1 satiP =[v H'-y (Eh-h)]K -2cK 0.5+y (Eh-h ) = [20X0.705-10Xak2 上 sat2 2 w 1aa2 2a2 w 1 a(0.7-0.7)] X 0. 49-2 X 2 X 0 . 490.5+10 X (0. 7-0. 7)=4.109kN/m2P =[y (H '+h )-y (Eh-h)]K -2cK 0.5+Y (Eh-h) = [20Xak2 下 sat2 2 2 w 1aa2 2a2 w 1 a(0.705+1.3)-10X (2-0.7)] X0. 49-2 X 2 X 0 . 490.5+10X (2-0. 7)=23 . 479kN/m2第 3 层土： 2-3.1mH'=[Ey h+Eq+Eqb/(b+2a)]/Y =[38.6+1.5+0]/20=2.005m3 2 2 1 1 1 1 1 satiP =[y H'-y (Eh-h)]K -2cK 0.5+y (Eh-h )=[20X2.005-10Xak3 上 sat3 3 w 2aa3 3a3 w 2 a(2-0.7)] X 0. 49-2 X 2 X 0 . 490.5+10 X (2-0. 7)=23 . 479kN/m2P =[y (H'+h)-Y (Eh-h)]K -2cK 0.5+Y (Eh-h)=[20Xak3 下 sat3 3 3 w 2aa3 3a3 w 2 a(2.005+1.1)-10X (3.1-0.7)] X0.49-2X2X0.490.5+10X(3.1-0.7)=39.869kN/m2第 4 层土： 3.1-5mH'=[Ey h+Eq+Eqb/(b+2a)]/Y =[60.6+1.5+0]/22=2.823m4 3 3 1 1 1 1 1 satiP =[y H'-y (Eh-h)]K -2cK 0.5+y (Eh-h )=[22X2.823-10Xak4 上 sat4 4 w 3aa4 4a4 w 3 a(3.1-0.7)] X0.361-2X3X0.3610.5+10X (3.1-0.7)=34.151kN/m2P =[y (H'+h)-Y (Eh-h)]K -2cK 0.5+Y (Eh-h)=[22Xak4 下 sat4 4 4 w 3aa4 4a4 w 3 a(2.823+1.9)-10X (5-0.7)] X0.361-2X3X0.3610.5+10X (5-0.7)=61.382kN/m2第 5 层土： 5-6mH'=[Ey h+Eq+Eqb/(b+2a) + Eqb l /((b+2a)(l +2a)]/Y5 4 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1=[102.4+1.5+0+0]/22=4.723m satiP =[y H'-y (Eh-h)]K -2cK 0.5+y (Eh-h )=[22X4.723-10Xak5 上 sat5 5 w 4 a a5 5 a5 w 4 a(5-0.7)] X0.361-2X3X0.3610.5+10X (5-0.7)=61.382kN/m2P =[y (H'+h)-Y (Eh-h)]K -2cK 0.5+Y (Eh-h)=[22Xak5 下 sat5 5 5 w 4 a a5 5 a5 w 4 a(4.723+1)-10X (6-0.7)] X0.361-2X3X0.3610.5+10X (6-0.7)=75.714kN/m2第 6 层土： 6-13mH,=[Ey h+Eq+Eqb l /((b +2a )(l +2a)]/y 6 5 5 1 1 1 1 1 1 1 1=[124.4+1.5+0]/22=5.723m satiP =[v H'-y (Eh-h)]K -2cK 0.5+y (Eh-h ) = [22X5.723-10X ak6 上 sat6 6 w 5aa6 6a6 w 5 a(6-0.7)] X0.361-2X3X0.3610.5+10X (6-0.7)=75.714kN/m2P =[y (H '+h )-y (Eh-h)]K -2cK 0.5+y (Eh-h) = [22X ak6 下 sat6 6 6 w 5aa6 6a6 w 5 a(5.723+7)-10X (13-0.7)] X0.361-2X3X0.361。

5+10X (13-0.7)=176.038kN/m23) 水平荷载临界深度：Z0=P k1 下h1/(Pk1 上 + Pk1 下)=4.106X0.7/(2.068+4.106)=0.466m；第1层土E k1=0.5P k1 下Z0b =0.5X4.106 X 0.466 X 0.001=0.001kN；a =Z /3+Eh =0.466/3+12.3=12.455m； a1 0 2第2层土E =h (P +P )b /2=1.3X (4.109+23.479) X0.001/2=0.018kN； ak2 2 a2 上 a2 下 aa =h (2P +P )/(3P +3P )+Eh =1.3X (2X4.109+23.479)/(3X a2 2 a2上 a2下 a2上 a2下 34.109+3 X 23.479)+11=11.498m；第3层土E =h (P +P )b/2=1.1X (23.479+39.869) X0.001/2=0.035kN； ak3 3 a3 上 a3 下 aa =h (2P +P )/(3P +3P )+Eh=1.1X (2X23.479+39.869)/(3X a3 3 a3上 a3下 a3上 a3下 423.479+3 X 39.869)+9.9=10.403m；第4层土E =h (P +P )b/2=1.9X (34.151+61.382) X0.001/2=0.091kN； ak4 4 a4 上 a4 下 aa =h (2P +P )/(3P +3P )+Eh=1.9X (2X34.151+61.382)/(3X a4 4 a4上 a4下 a4上 a4下 534.151+3X61.382)+8=8.86m；第5层土E =h (P +P )b /2=1X (61.382+75.714) X 0.001/2=0.069kN； ak5 5 a5 上 a5 下 aa =h (2P +P )/(3P +3P )+Eh=1X (2 X 61.382+75.714)/(3 Xa5 5 a5 上 a5 下 a5 上 a5 下 661.382+3X75.714)+7=7.483m；第6层土E =h (P +P )b/2=7X (75.714+176.038) X 0.001/2=0.881kN； ak6 6 a6 上 a6 下 aa =h (2P +P )/(3P +3P )=7 X (2 X 75.714+176.038)/(3 X 75.714+3 X a6 6 a6上 a6下 a6上 a6下176.038)=3.035m；土压力合力：E k=Z Eak=0.001+0.018+0.035+0.091+0.069+0.881=1.095kN；合力作用点：a= Z (a iE ki)/E k=(12.455X0.001+11.498X0.018+10.403X0.035+8.86X0.091+7.483X0.069+3.035X0.881)/1.095=4.183m；2、被动土压力计算1) 被动土压力系数、=tan2(45° + 中 /2) = taw(45+28/2)=2.77；、=tan2(45° + 中 2/2) = taw(45+28/2)=2.77；2) 土压力、地下水产生的水平荷载第 1 层土： 4.5T1.3mH1，=[Ey 0h0]/y =[0]/18.5=0mP =y H'K +2cK 0.5=18.5X0X2.77+2X3X2.770.5=9.986kN/m2pk1 上 11 p1 1 p1P =y (h+H')K +2cK 0.5=18.5X (6.8+0) X2.77+2X3Xpk1 下 1 1 1 p1 1 p12.770.5=358.4。