【文章內容簡介】 PW53進行輔助計算）各工況：見圖紙5。 土壓力系數(shù)計算1）主動土壓力系數(shù)①號素填土土層ψ=10?，=，=，γ=18kN/()②號粘性土土層ψ=?，=，=0. 848，γ=（），=（）③號卵石土層ψ=35?，=0. 271，=，γ=20kN/，=（）④號強風化巖土層ψ=? ，= ，=0. 863，γ=20kN/，=（）⑤號中風化巖土層ψ=30? ，= ，=0. 577，γ=20kN/，=2） 被動土壓力系數(shù)④號強風化巖土層ψ=? ，= ，=，γ=20kN/，=⑤號中風化巖土層ψ=30? ，=3 ，=，γ=20kN/，= 水平荷載和水平抗力的計算1）水平荷載的計算(簡化坡面超載為40kPa)a、作用在樁上的主動土壓力分布見圖43：，=q2c1== kPa=(q+r1h1)2c1= (40+)= kPa，（3m處為地下水位）=(q+r1h1)2c2= (40+)= kPa==(q+r1h1+ r2h2)2c2=(40++)= kPa=(q+r1h1+ r2h2+h3)2c2=(40+++)= kPa，=(q+r1h1+ r2h2+h3)2c3=(40+++)0. = kPa=(q+r1h1+ r2h2+h3+h4)2c3=(40++++)= kPa，下部標高12m（）=(q+r1h1+ r2h2+h3+h4)2c4=(40++++)= kPa=(q+r1h1+ r2h2+h3+h4+h5)2c4=(40+++++)= kPa== kPa=[q+r1h1+ r2h2+h3+h4+(h5+h6)]2c4=[40+++++10(+3)]= kPa第五層土上部標高12m，下部標高14m=[q+r1h1+ r2h2+h3+h4+(h5+h6)]2c5=[40+++++10(+3)]==[q+r1h1+r2h2+h3+h4+(h5+h6)+h7]2c5=[40+++++10(+3)+102]=b、作用在樁上的被動土壓力分布見圖43：，下部標高12m（）= 2c4== kPa水平面之上（~）：=+2c4=+= kPa（~）：=+2c4=+= kPa=[+(h6)]+2c4=[202+10(32)]+=第五層土上部標高12m，下部標高14m：= [+(h6)]+2c5=[202+10(32)]3+== [+(h6)+h7]+2c5=[202+10(32)+102]3+= kPa圖43 作用在樁上的主、被動土壓力分布 基坑開挖面處樁的力矩與合力計算基坑開挖以上土壓力對樁土壓力的合力：Ea=(+)+(+)+(+)+(+)+(+)= 土壓力的零點土壓力為零點就是零彎矩點，： ()ea+eq=+=(Ka、kp、均為加權平均值)則： y= 分段計算固端彎矩1）連續(xù)梁AB段懸臂部分彎矩（見圖44）：圖44 連續(xù)梁AB段懸臂部分彎矩=4022/2+()22/3=m/m2）連續(xù)梁BC段懸臂部分的彎矩（見圖45）：圖45 連續(xù)梁BC段懸臂部分彎距使用相似三角形及結構力學求解：B支點的荷載：C支點的荷載： 由《建筑結構靜力計算手冊》的公式 () () ()得： 3）連續(xù)梁CD段部分的彎矩（見圖46）：使用相似三角形及結構力學求解：C支點的荷載： D支點的荷載： 圖46 連續(xù)梁CD段懸臂部分彎距由《建筑結構靜力計算手冊》的公式得： 4）連續(xù)梁DEF段部分的彎矩（見圖47）：使用相似三角形及結構力學求解：D支點的荷載： E支點的荷載： F支點的荷載 此處主動土壓力與此處被動土壓力相等ea=ep由《建筑結構靜力計算手冊》的公式得：=m/m=m/m 圖47 連續(xù)梁DEF段懸臂部分彎距 彎矩分配 基坑開挖面處樁的力矩與合力計算由于計算的固端彎矩不平衡，所以需用彎矩分配法來平衡支點B、C、D的彎距（見圖48）：1）分配系數(shù)的確定：（EI均為1）河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第四章 基坑東側支護設計2）分配圖表：見圖48彎矩分配。通過彎矩分配，得出的各支點的彎矩為： 求各支點得反力1）求，對A點取矩： 求，對C點取矩：BC++++++++++++FA+01+++++++++++河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第四章 基坑東側支護設計圖48 彎矩分配=則：2）求，對B點取矩：==200kN則：3）求，對C點取矩：= kN求，對F點取矩：=則：4）求，對D點取矩：=經(jīng)計算各支點的反力為： 嵌固深度 （）得：y= m則最小入土深度為：則取嵌固深度為：5米，故樁長為9+5=14m，滿足。 內力與配筋樁的抗彎矩配筋1） 相關數(shù)據(jù)如下：樁直徑d=1000mm；水泥為：，試取24根直徑是18m的二級鋼筋，其。2） 計算：按《混凝土結構設計》GB 500102010中的 公式（）（）（）計算： （）令N=0得： （） （） —圓形截面面積；—全部縱向鋼筋的截面面積；—縱向受拉鋼筋截面面積與全部縱向鋼筋截面面積比值，當時，??；—對應于受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角（rad）與的比值；—圓形截面的半徑；—縱向鋼筋重心所在圓周的半徑。令代入計算。3） 計算：用試算法得出幾組數(shù)據(jù)作表如表45：表45 數(shù)據(jù)表b經(jīng)作表查出：=則：配筋率： 錨桿計算與設計錨桿的布置見圖49：錨桿的傾角x=15176。1）由以前計算出的各支點的力分別為：來作為各錨桿的設計軸力。圖49 錨桿布置圖第一道錨桿需承受的拉力：第二道錨桿需承受的拉力：第三道錨桿需承受的拉力： 錨固段長度的確定由《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ1202012）知，錨固段長度不得少于5m，且自由段要長出潛在滑動面一定長度。，1）由P1=，桿的端頭深2米，先假設錨桿長14米，錨固段長度5m，則由CAD精確繪制得出，其中錨固段分別經(jīng)過了①：，T=；②：，T=則：取14m2）由P2=，先假設錨桿長15m，錨固段長度7m，由CAD精確繪制得出，其中錨固段分別經(jīng)過了卵石土層，T= kPa則：取15米3）由P3=，錨桿的端頭深7m，錨固段長度7m，則由CAD精確繪制得出，其中錨固段經(jīng)過了強風化巖層，T=則：m 整體穩(wěn)定性驗算 求整體穩(wěn)定安全系數(shù)的值：則： 1）因為：，則Ka=2）代替墻的主動土壓力為：3）由公式（） （）得：所以滿足要求。求整體安全系數(shù)已知：見圖410經(jīng)計算：圖4101）2）3）因為，則Ka=：4）代替墻的主動土壓力為：5）由公式得 則：所以滿足要求。計算整體穩(wěn)定安全系數(shù)f的值 1） 2）3）因為：，則可以不計算地面的荷載： 4）代替墻的主動土壓力為：5）求： 則：所以滿足要求。 抗傾覆穩(wěn)定性驗算 1）抗傾覆安全系數(shù): （） Mp—被動土壓力及支點力對樁底的彎矩，對于內支撐支點力由內支撐抗壓力決定；對于錨桿或錨索，支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。 Ma—主動土壓力對樁底的彎矩；注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算見表46。表46 錨固力計算序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m)1錨桿2錨桿3錨桿滿足規(guī)范要求。在極限狀態(tài)下，要求嵌固深度的大小順序依次是：抗傾覆、抗滑移、整體穩(wěn)定性、抗隆起，見圖411：圖411因此再次證明滿足整體穩(wěn)定性。 抗隆起驗算 Prandtl(普朗德爾)公式(Ks ≥～)，安全系數(shù)取自《建筑基坑工程技術規(guī)程》 （） （） （）計算得： 滿足規(guī)范要求。Terzaghi(太沙基)公式(Ks ≥ ～)，注：安全系數(shù)取自《建筑基坑工程技術規(guī)程》: （） （） （）計算得： 滿足規(guī)范要求。 隆起量的計算注意：按以下公式計算的隆起量，如果為負值，按0處理! （）式中: δ—基坑底面向上位移(mm)； n—從基坑頂面到基坑底面處的土層層數(shù)； ri—第i層土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的飽和重度(kN/m3)； hi—第i層土的厚度(m)； q—基坑頂面的地面超載(kPa)； D—樁(墻)的嵌入長度(m)； H—基坑的開挖深度(m)； c—樁(墻)底面處土層的粘聚力(kPa)； φ—樁(墻)底面處土層的內摩擦角(176。)； r—樁(墻)頂面到底處各土層的加權平均重度(kN/m3)。計算得： 抗管涌驗算抗管涌穩(wěn)定安全系數(shù)(K≥)，見圖412 （）式中：—側壁重要性系數(shù)； —土的有效重度(kN/m3)； —地下水重度(kN/m3)；圖412抗管涌驗算圖 —地下水位至基坑底的距離(m)； —樁(墻)入土深度(m)。 滿足規(guī)范要求。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第五章 基坑南側支護設計第五章 基坑南側支護設計 南側（LA段）基坑支護設計基坑南側距離建筑物6~10米，無放坡空間，不需留施工道路，采用鉆孔灌注樁+錨桿的支護形式，具體設計簡圖見圖51：圖51 LA段基坑支護設計簡圖（mm）該LA段基坑支護設計采用等值梁法原理:等值梁法是一種用以計算圍護結構內力的方法，適用于帶支撐的圍護結構。由于該方法較為簡便，在實際工作中運用十分廣泛。在等值梁法理論中，首先假定樁有足夠的嵌固深度，地下部分可近似看作固定端，支錨的位置相當于簡支見圖52。圖52 等值梁作用力分布圖