计算依据：
1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 2、《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 |
| 8.5 | 弹幕先审后播基坑开挖深度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引物 |
| 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△h(m) | 5 |
| | | |
2、土层参数
土层类型 | 土厚度h(m) | 土重度γ(kN/m3) | 粘聚力c(kPa) | 内摩擦角φ(°) | 饱和土重度γsat(kN/m3) | 水土分算 |
填土 | 3.1 | 18 | 2 | 20 | 20 | 是 |
粉砂 | 12.3 | 18.5 | 3 | 28 | 22 | 是 |
粉砂 | 3.6 | 21 | 6 | 5 | 22 | 是 |
| | | | | | |
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 | 0.75 | 2 | 0 | 雪地里铲出90米巨型企鹅/ | 0 |
矩形局部荷载 | 0.75 | 3 | 3 | 2 | 2 |
| | | | | |
4、计算系数
结构重要性系数γ0 | 0.9 | 综合分项系数γF | 0.9 |
嵌固稳定安全系数Ke | 1.2 | 圆弧滑动稳定安全系数Ks | 1.25 |
流土稳定性安全系数Kf | 1.4 |
| | | |
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
Ka1=tan2(45°- φ1/2）= tan2(45-20/2)=0.49；
Ka2=tan2(45°- φ2/2）= tan2(45-20/2)=0.49；
Ka3=tan2(45°- φ3/2）= tan2(45-20/2)=0.49；
Ka4=tan2(45°- φ4/2）= tan2(45-28/2)=0.361；
Ka5=tan2(45°- φ5/2）= tan2(45-28/2)=0.361；
Ka6=tan2(45°- φ6/2）= tan2(45-28/2)=0.361；
2）土压力、地下水产生的水平荷载
第1层土：0-0.7m
H1'=[∑γ0h0+∑q1]/γi=[0+1.5]/18=0.083m
Pak1上 =γ1H1'Ka1-2c1Ka10.5=18×0.083×0.49-2×2×0.490.5=-2.068kN/m2
Pak1下 =γ1(h1+H1')Ka1-2c1Ka10.5=18×(0.7+0.083)×0.49-2×2×0.490.5=4.106kN/m2
第2层土：0.7-2m
H2'=[∑γ1h1+∑q1]/γsati=[12.6+1.5]/20=0.705m
Pak2上 =[γsat2H2'-γw(∑h1-ha)]Ka2-2c17作业网英语2Ka20.5+γw(∑h1-ha)=[20×0.705-10×(0.7-0.7)]×0.49-2×2×0.490.5+10×(0.7-0.7)=4.109kN/m2
Pak2下 =[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h1-ha)]Ka2-2c2Ka20.5+γw(∑h1-ha)=[20×(0.705+1.3)-10×(2-0.7)]×0.49-2×2×0.490.5+10×(2-0.7)=23.479kN/m2
第3层土：2-3.1m
H3'=[∑γ2h2+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)]/γsati=[38.6+1.5+0]/20=2.005m
Pak3上 =[γsat3H3'-γw(∑h2-ha)]Ka3-2c3Ka30.5+γw(∑h2-ha)=[20×2.005-10×(2-0.7)]×0.49-2×2×0.490.5+10×(2-0.7)=23.479kN/m2
Pak3下 =[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h2-ha)]Ka3-2c3Ka30.5+γw(∑h2-ha)=[20×(2.005+1.1)-10×(3.1-0.7)]×0.49-2×2×0.490.5+10×(3.1-0.7)=39.869kN/m2
第4层土：3.1-5m
H4'=[∑γ3h3+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)]/γsati=[60.6+1.5+0]/22=2.823m
Pak4上 =[γsat4H4'-γw(∑h3-ha)]Ka4-2c4Ka40.5+γw(∑h3-ha)=[22×2.823-10×(3.1-0.7)]×0.361-2×3×0.3610.5+10×(3.1-0.7)=34.151kN/m2
Pak4下 =[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h3-ha)]Ka4-2c4Ka40.5+γw(∑h3-ha)=[22×(2.823+1.9)-10×(5-0.7)]×0.361-2×3×0.3610.5+10×(5-0.7)=61.382kN/m2
第5层土：5-6m
H5'=[∑γ4h4+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1)]/γsati=[102.4+1.5+0+0]/22=4.723m
Pak5上 =[γsat5H5'-γw(∑h4-ha)]Ka5-2c5Ka50.5+γw(∑h4-ha)=[22×4.723-10×(5-0.7)]×0.361-2×3×0.3610.5+10×(5-0.7)=61.382kN/m2
Pak5下 =[γsat5(H5'+h5)-γw(∑h4-ha)]Ka5-2c5Ka50.5+γw(∑h4-ha)=[22×(4.723+1)-10×(6-0.7)]×0.361-2×3×0.3610.5+10×(6-0.7)=75.714kN/m2
第6层土：6-13m
H6'=[∑γ5h5+∑q1+∑q1b1l1/((b1+2a1裂隙制造者)(l1+2a1)]/γsati=[124.4+1.5+0]/22=5.723m
Pak6上 =[γsat6H6'-γw(∑h5-ha)]Ka6-2c6Ka60.5+γw(∑h5-ha)=[22×5.723-10×(6-0.7)]×0.361-2×3×0.3610.5+10×(6-0.7)=75.714kN/m2
Pak6下 =[γsat6(H6'+h6)-γw(∑h5-ha)]Ka6-2c6Ka60.5+γw(∑h5-ha)=[22×(5.723+7)-10×(13-0.7)]×0.361-2×3×0.3610.5+10×(13-0.7)=176.038kN/m2
3）水平荷载
临界深度：Z0=Pak1下h1/(Pak1上+ Pak1下)=4.106×0.7/(2.068+4.106)=0.466m；
第1层土
Eak1=0.5Pak1下Z0ba=0.5×4.106×0.466×0.001=0.001kN；
aa1=Z0/3+∑h2=0.466/3+12.3=12.455m；
第2层土
Eak2=h2(Pa2上+Pa2下)ba/2=1.3×(4.109+23.479)×0.001/2=0.018kN；
aa2=h2(2Pa2上+Pa2下)/(3Pa2上+3Pa2下)+∑h3=1.3×(2×4.109+23.479)/(3×4.109+3×23.479)+11=11.498m；
第3层土
Eak3=h3(Pa3上+Pa3下)ba/2=1.1×(23.479+39.869)×0.001/2=0.035kN；
aa3=h3(2Pa3上+Pa3下)/(3Pa3上+3Pa3下)+∑h42015上海工博会=1.1×(2×23.479+39.869)/(3×23.479+3×39.869)+9.9=10.403m；
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