水泥土劲性搅拌桩工法支护设计-专家送审版.doc

工程基坑SMW工法方案设计计算书设计依据：《国家行业标准—建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)》****设计研究院有限公司(采用同济启明星基坑软件计算)1 工程概况该基坑设计总深6.4m，按二级基坑 、选用《国家行业标准—建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)》进行设计计算，计算断面编号：11.1 土层参数序号土层名称厚度(m)γ(kN/m3)c(kPa)φ(°)11 填土1.5018.05.0010.0022-1 淤泥10.3017.59.006.0032-2 淤泥质粉质粘土3.9017.513.007.0042-3粉质粘土2.6018.717.906.1053 粉质粘土10.0019.635.0011.60续表序号土层名称厚度(m)m(MN/m4)Kmax(MN/m3)分算/合算11 填土1.501.50.0分算22-1 淤泥10.301.00.0合算32-2 淤泥质粉质粘土3.901.60.0合算42-3粉质粘土2.601.90.0分算53 粉质粘土10.005.00.0分算地下水位埋深：0.50m1.2 基坑周边荷载地面超载：20.0kPa2 开挖与支护设计基坑支护方案如图：XX基坑工程基坑支护方案图2.1 挡墙设计· 挡墙类型：SMW工法；· 嵌入深度：13.000m；· 露出长度：0.000m；· 搅拌桩直径：850mm；· 搅拌桩排数：1排；· 搭接长度：0mm；· 型钢型号：700*300*13*24；· 型钢布置方式：任意间距；· 型钢间距：1200mm；水泥土物理指标：· 重度：19.00kN/m3；· 弹性模量：400000.00kPa；· 无侧限抗压强度标准值：1200.00kPa；2.2 放坡设计2.2.1 第1级放坡设计坡面尺寸：坡高1.00m；坡宽1.00m；台宽1.00m。

放坡影响方式为： 一2.3 支撑(锚)结构设计本方案设置1道支撑(锚)，各层数据如下：第1道支撑(锚)为平面内支撑， 距墙顶深度0.400m， 工作面超过深度0.300m，预加轴力0.00kN/m，对挡墙的水平约束刚度取50000.0kN/m/m 该道平面内支撑具体数据如下：· 支撑材料：钢筋混凝土撑；· 支撑长度：30.000m；· 支撑间距：5.000m；· 与围檩之间的夹角：90.000°；· 不动点调整系数：0.500；· 混凝土等级：C30；· 截面高：800mm；· 截面宽：600mm计算点位置系数：0.0002.4 工况顺序该基坑的施工工况顺序如下图所示：3 内力变形计算3.1 计算参数水土计算（分算/合算）方法：按土层分/合算；水压力计算方法：静止水压力，修正系数：1.0；主动侧土压力计算方法： 朗肯主动土压力，分布模式：矩形，调整系数：1.0，负位移不考虑土压力增加；被动侧基床系数计算方法： "m"法， 土体抗力不考虑极限土压力限值；墙体抗弯刚度折减系数：1.0，水泥土发挥系数：1.03.2 计算结果3.2.1 内力变形结果每根桩抗弯刚度EI=445861kN.m2以下内力和土体抗力的计算结果是每根桩的；支撑反力是每延米的。

支(换)撑反力范围表抗力相对桩顶深度(m)最小值(kN/m)最大值(kN/m)支撑第1道支撑0.400.0234.84 整体稳定计算4.1 计算参数整体稳定计算方法： 瑞典条分法；应力状态计算方法： 总应力法；土钉法向力折减系数：ξ=0.5；土钉切向力折减系数：ξ=1.0；锚杆法向力折减系数：ξ=0.0；锚杆切向力折减系数：ξ=0.0；桩墙抗滑考虑方式：滑面绕桩；浸润线不考虑止水帷幕；滑弧搜索不考虑局部失稳；考虑开挖工况；搜索范围：坡顶：全范围；坡底：全范围；搜索方法： 遗传算法4.2 计算结果4.2.1 开挖至-5.40m(深6.40m)滑弧：圆心(2.38m,-3.71m)，半径：23.14m， 起点(-20.46m,0.00m)， 终点(23.20m,6.40m)， 拱高比0.732；下滑力：1401.86kN/m；土体(包括搅拌桩和坑底加固土)抗滑力：2375.27kN/m；土钉/锚杆抗滑力：0.00kN/m；桩墙的抗滑力：0.00kN/m；安全系数：1.69，要求安全系数：1.35 SMW工法水泥土强度计算5.1 计算参数水泥土抗剪强度系数：0.21；设计值系数：1.25；弯矩折减系数：1.0。

5.2 计算结果5.2.1 水泥土局部抗剪验算型钢翼缘处水泥土墙体的有效厚度：0.602m；型钢翼缘之间的净距：0.900m；第1工况：开挖至-0.70(深1.70)m， 满足第2工况：在-0.40(深1.40)m处加撑(锚)， 满足第3工况：开挖至-5.40(深6.40)m， 满足 (该处剪应力为85.41kPa)5.2.2 型钢抗弯验算计算最大弯矩：756.3kN.m；弯矩设计值：945.3kN.m；型钢抗弯截面模量：5760000.0mm3；型钢边缘正应力：164121.6kPa；允许抗弯强度设计值：210000.0kPa6 抗倾覆计算6.1 计算参数抗倾覆计算使用等值梁法；水土计算（分算/合算）方法：按土层分/合算；主动侧土压力分布模式：矩形；水压力计算方法：静止水压力6.2 计算结果由以上水土压力图，可求出水土压力零点为桩顶以下8.71m，零点以上各力的合力及其位置(相对桩顶)如下表：主动侧被动侧土压力土压力水压力合力(kN/m)581.41.2184.3位置(m)5.320.337.41可计算支撑反力：抗倾覆安全系数：，要求安全系数：1.2007 抗渗流稳定计算7.1 计算参数抗渗流计算方法：简易法。

7.2 计算结果抗渗流稳定安全系数：13.0/5.400=2.41，要求安全系数：1.2008 其他计算8.1 坑底抗隆起计算8.1.1 计算参数滑弧中心：最下道支撑；滑弧位置：通过桩底；应力状态计算方法：总应力法；桩墙弯曲抗力：不考虑；垂直滑面阻力：忽略；滑面水平应力：不考虑8.1.2 计算结果下滑力：1167.9kN/m；抗滑力：2015.6kN/m；安全系数：1.73 8.2 墙底抗隆起计算8.2.1 计算参数计算公式：Prandtl；考虑隆起土层不均匀性厚深比：0.0；考虑放坡影响宽深比：1.08.2.2 计算结果8.2.2.1 墙底坑内侧向外6.4m范围内总荷载：2313.4kN/m；验算断面处土体内聚力：35.0kPa；内摩擦角：11.6°地基承载力：　　　　　　　　　　　　安全系数：985.4×6.4/2313.4=2.738.3 地表沉降计算8.3.1 计算参数地表沉降计算方法： 同济抛物线法8.3.2 计算结果。