某地下车库基坑支护工程毕业设计(9)

国家安全部行政管理局地下车库基坑支护工程设计

表3.2 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 3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)

表3.3 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3.4 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 由锚体稳定区长度公式

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Lbi＝

70%??0??i（式中K0取1.5）

?ti0.3H

0.75H

Lb

图3.5 简化后的滑裂面图 锚杆总长LNi＝La + Lbi

计算锚体稳定区长度及土钉总长如下表：

表3.5 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

0.25Hi

i填土取40 KN/m)

表3.6 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

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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。⑼

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3.7 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 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

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3.1.4 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?23.2 工程量计算 3.2.1 深层搅拌 ⑴ 水泥用： 510×2×3.2.1 深层搅拌

⑴ 成孔工程量：196×17×3.14×0.3＝941.6 m ⑵ 钢筋用量

① 主筋Φ20： 16×16.8×2.47×196×1.1＝143.2 t ② 加强筋Φ14：2×3.14×0.25×8×1.21×196×1.1＝3.3 t ③ 箍筋Φ6.5： 2×3.14×0.25×85×0.26×196×1.1＝7.5 t

⑶ 连梁

① 混凝土：0.6×0.5×304＝91.5m

② 钢 筋：

主筋Φ20： 304×6×2.47×1.1＝4919.4kg＝4.92t 箍筋Φ6.5：(0.5+0.6)×2×0.26×1678×1.1=1.1t

3.2.3 锚杆

⑴ 成 孔：196×20×3.14×0.075＝69.2 m

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2

3

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3

?2

×0.8×14×14％×2000＝2009 t 4国家安全部行政管理局地下车库基坑支护工程设计

⑵ 钢绞线：196×20×2.18 ×1.1＝9.4 t ⑶ 腰梁（槽钢32b）：108×2+88＝305 m 3.2.4 土钉墙

⑴ 成 孔： (11+12+6+7+9+8+8)×40×3.14×0.05＝19.1 m ⑵ 锚喷面工作量：82×12＝1056 m ⑶ 钢筋用量

① 主筋：Φ20 ： (11+12+6+7+9+8+8)×40×2.47＝6.1 t ② 水平压筋Φ20 ：80×7×2.47×1.1＝1.5 t

③ 钢网Ф6.5： 80×12÷0.25×0.26×1.1×2＝2.2 t 3.3 程序设计 INPUT “enter x1:”,x1 PRINT “n”,”x1”,”x2”

PRINT “——————————————————————” n=1 fiag=6 DO

2

2

3

d=a*x1^3+b*x1^2+c d=3a*x1^2+2b*x1 x2=x1-f/d PRINT n,x1,x2 n=n+1

IF ABS(x2-x1)>=.000001 THEN x1=x2 ELES flag=1 LOOP UNTIL fiag=1

PRINT “——————————————————————” PRINT “the root is”x2

END 4. 质量监测与检测

4.1 桩支护检测 4.1.1 施工期质量检验

在施工期，每根桩均应有一份完整的质量检验单，施工人员和监理人员签名后作为施工档案。

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