某地下车库基坑支护工程毕业设计(6)

国家安全部行政管理局地下车库基坑支护工程设计

基坑地面处墙体的极限抵弯矩Mh=

1×146.9=49.0 KN·m/m 32

qf =rH+q=17×11.4+20=219.8 KN/m Ka=tg（45－

2

0

?）=0.31 2??H2?124????r??a?tg??(?qH)D?qf?D2?rD2??tg??qf?D2??D3??C(HD??D2)?Mh

233?4??2?=0.31×0.62［(

112222

×17×11.4+20×11.4)×5.6+×219.8×5.6＋×17×5.6］ 223?5.632

+0.62×［×219.8×5.6+4×17×］+5024.8+49.0

43=7040.3 KN·m/m

因此抗隆起的安全系数公式为：Ks=

Mr=1.9＞1.2 故基坑底土体稳定 Ms三.土钉支护设计

取坡上超载q＝20KN／m；由地质勘查报告计算各层土的参数值如下表：

表2.8 各层土参数值 埋置深度 m 1 2 3 4 5 6 7 杂填土 砂质粉质 粉质粘土 粉质粘土 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5 9.0 10.5 内聚力 kPa 7.2 9.4 29.3 29.3 0 内摩擦角 ° 8.7 19.3 19.4 19.4 34.3 19.7 19.7 重度 kN/m 17.5 17.2 15.1 12.7 11.9 11.3 11.0 32

主动土压力系数 - 0.74 0.50 0.50 0.50 0.28 0.50 0.50 锚杆层数 岩土层名称 细砂 粉质粘土 粉质粘土 31.4 31.4 ⑴ 土钉基本参数的选取

00

放坡角度为73.3，即基坑边坡放坡系数1：0.3；取D＝100 mm，倾角为??10，土钉为7层呈

梅花型布置；间距为Sx＝2.0 m、 Sy=1.5 m，则每层布置40根土钉；土钉锚固体直径l00mm。

⑵ 计算每层土钉所受的土压力?：

由公式 ?i?[(q????i)?ai?2c?ai]?Sx?Sy计算出各层锚杆所受土压力如下表：(此处详细计算过程经运行计算机程序得出)

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表2.9 每层土钉所受的土压力?

锚杆层数 第①层 65.5 45.8 第②层 67.4 45.9 第③层 7.1 23.0 第④层 75.3 52.7 第⑤层 132.0 92.4 第⑥层 150.5 105.4 第⑦层 170.0 119.0 ?i（KN） 70％?i ⑶ 土钉抗拔力试验值Tfi：

由试验抗拔力公式 ?ti??D?f(式中?f＝?tg??C)计算锚体抗剪强度及试验抗拔

ii力如下表：

表2.10 各层锚体抗剪强度及试验抗拔力Tfi

锚杆层数 第①层 29.6 9.2 第②层 23.6 7.4 第③层 42.3 13.2 第④层 68.0 21.4 第⑤层 77.4 24.3 第⑥层 86.8 27.3 第⑦层 86.1 27.0 ?fi(KN/m) 2Tfi (KN/m) ⑷ 锚体稳定区长度Lbi及土钉总长LNi 危险滑动面内土钉长度La: La＝0.3H=0.3×11.4=3.3m

0.3H Lbi＝

70%??0??i（式中K0取1.5）

?ti0.75H由锚体稳定区长度公式

Lb锚杆总长

LNi＝La + Lbi

计算锚体稳定区长度及土钉总长如下表： 图2.10 简化后的滑裂面图

表2.11 各层土钉长度统计表

锚杆层数 Lbi ( m ) Lai ( m ) LNi ( m ) 取整LNi 第①层 7.4 3.3 10.7 11 第②层 9.3 3.3 12.6 12 第③层 2.6 3.3 5.9 6 第④层 3.7 3.3 7.0 7 第⑤层 5.7 3.3 9.0 9 第⑥层 5.8 1.7 7.5 8 第⑦层 6.6 1.3 7.9 8 ⑸ 土钉抗拔力??i

由土钉抗拔力公式??i=?DLbi?f(式中粘结强度?f－粉土取80、砂土取100KN/m，杂

2

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填土取40 KN/m)

表2.12 各层土钉抗拔力??i

锚杆层数 第①层 92.9 第②层 233.6 第③层 65.3 第④层 92.9 第⑤层 178.9 第⑥层 145.7 第⑦层 165.8 2

??i（KN） ⑹ 计算土钉钢筋直径

选取1φ20的一级钢筋，其抗拉强度为fy＝210 N/mm，

2

??max1.5?119.0?10322

则由公式??＝＝850mm

210fy故满足要求，选取土钉拉筋为1φ20。 ⑺ 喷锚面层

喷锚面层为φ6.5@200mm的钢筋网和1φ14横向压筋。喷射混凝土面层厚度为100mm，喷射 混凝土等级为C20。

⑻ 土钉内部稳定性分析 ① 土钉抗拔力安全系数?oi 由土钉抗拔力安全系数公式 ?oi???i?cos?i70%??i计算出每层拔力安全系数如下表：

表2.13 各层土钉抗拔力安全系数?oi

锚杆层数 第①层 2.0 第②层 5.0 第③层 2.8 第④层 1.7 第⑤层 1.9 第⑥层 1.57 第⑦层 1.51 ?oi 计算结果?oi>1.5 ，既满足要求。 ⑼ 土钉外部稳定性验算 ① 抗滑动稳定计算 土钉抗滑安全系数为???Ft式中： ?ax墙后主动土压力和?ax???i?484.2 KN

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抗滑合力 Ft＝(W?q?)?tg??Sx

＝(10.2×11.4×5.7+20×5.7)×0.62×2＝963.2 KN,

代入数据得：???② 抗倾覆稳定计算 安全系数 ?Q?963.2＝1.9 484.2?w，式中： ????Sx＝(10.2×11.4×5.7+20×5.7)×2.85×2＝4427.7 KN 2抗倾覆力矩?w＝(W?q?)?倾覆力矩??＝

??i??＝1839.9 3代入数据得：安全系数 ?Q?2.4 四. 明沟排水设计

本方案因深层搅拌桩墙形成了一道止水帷幕，深层搅拌桩墙在验算中抗渗透验算满足要求，因此在方案二种采用明沟排水的方法是坑内水位降低。

明沟排水采用分层开挖土方，在基础轮廓线以外开挖排水沟和集水井。 ⑴ 计算假设大井半径r0

r0??C??108?88＝1×＝49 m 44⑵ 计算涌水量Q

1.36?11?7.921.36k?2Q＝＝＝9814.1 m

lg(R?r0)?lgr0lg(110?49)?lg49⑶ 计算水泵功率N N＝

2?9814.1?20aQ?＝＝16356.8 W＝16.4 kw

75?0.4?0.875?1?2四. 小结

经过参数的选取及计算得出：深层搅拌止水挡土工程共1024根、桩径为800mm、桩长14m、搭接长度为200mm；桩锚支护工程中混凝土灌注桩共196根、桩径为600mm、桩长17m、桩间距2.0m，锚杆长20m、孔径为150mm、间距为2.0m、共196根、腰梁选用32b槽钢；土钉支护工程共布置七层土钉、水平间距为2.0m、垂直间距为1.5m、孔径为100mm、锚喷面厚100mm、锚喷放坡比为1：0.3。

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本方案的深层搅拌止水挡土工程、桩锚支护工程及土钉墙支护工程经过反复的计算、比较后均通过相应安全验算。故方案二在技术上是可行的。

2.3 工程量计算 2.3.1 方案一 一.降水井

钻进成孔： 54×18×3.14×0.3＝274.7 m 二.护坡桩

⑴ 成孔工程量：392×18×3.14×0.3＝1994.0 m ⑵ 钢筋用量

① 主筋Φ20： 16×17.8×2.47×392×1.1＝303330.2kg＝303.3 t ② 加强筋Φ14：2×3.14×0.25×9×1.21×392×1.1＝7.4 t ③ 箍筋Φ6.5： 2×3.14×0.25×90×0.26×392×1.1＝15.8 t ⑶ 连梁

① 混凝土：0.6×0.5×304＝91.2 m

② 钢 筋：主筋Φ20： 304×6×2.47×1.1＝4955.8 kg＝5.0 t

箍筋Φ6.5：(0.5+0.6)×2×0.26×1678×1.1=1.1t

三.锚杆

⑴ 成 孔：196×22×3.14×0.075＝83.1 m ⑵ 钢绞线：196×22×2.18 ×1.1＝11.3 t ⑶ 腰梁（槽钢36a）：108×2+88＝304 m 四.土钉墙

⑴ 成 孔： (13+14+7+8+10+7+7)×55×3.14×0.05＝27.5 m ⑵ 锚喷面工作量：88×12＝1056 m ⑶ 钢筋用量

① 主筋：Φ20 ： (13+14+ …… 此处隐藏：2063字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……