【文章內(nèi)容簡介】 得： +=+解得： m （2）計算支點力計算設定彎矩零點以上基坑外側(cè)各土層水平荷載標準值的合力之和：① 設定彎矩零點位置以上第4層土的水平荷載+(+)= kPakPa其作用點離設定彎矩零點的距離：m合力之和：=+++=各土層水平荷載距離設定彎矩零點的距離為：m按上述計算方法可得： 合力作用點至設定彎矩零點的距離：m② 設定彎矩零點位置以上基坑內(nèi)側(cè)各土層水平抗力標準值的：設定彎矩零點以上第四層土的水平抗力：+= kPa水平抗力：kN/m水平抗力作用點離設定彎矩零點的距離：m（3）計算支點力：設定錨桿插于離地面2m的位置處，則m支點力為：kN圖 支點力計算簡圖 嵌固深度計算設定嵌固深度為：（1）計算設定樁底以上基坑外側(cè)各土層水平荷載標準值的合力之和：設定樁底位置以上第5層土的水平荷載：+(2)=（+）kPa各土層水平荷載距離樁底的距離為：m按上述法計算： （+）m（+）m（）m（+）+（+）+（+）+（）++（）3（2）計算設定樁底以上基坑內(nèi)側(cè)各土層水平抗力標準值的合力之和：設定樁底位置以上第5層土的水平抗力：+(2)（+）各土層水平荷載距離樁底的距離為：m則：（）++（）3根據(jù)熊智彪主編《建筑基坑支護》抗傾覆穩(wěn)定條件，考慮基坑重要性系數(shù)，嵌固深度設計值應滿足： （58）求解得： ，總樁長為：m。 樁身最大彎矩的計算，=，且在第三層土中。所以設剪力為零的點在3m以下米 令，為基坑頂?shù)郊袅榱愕狞c的距離，則有： 剪力為零的點的水平荷載標準值為： 此土層的水平荷載為：根據(jù)熊智彪主編《建筑基坑支護》得： （59）整理得： 解得： m由于最大彎矩點就是剪力為零的點，即，所以m根據(jù)熊智彪主編《建筑基坑支護》最大彎矩可表示為： (510) (511) 即：kNm因此，最大彎矩為：kNm 灌注樁結(jié)構(gòu)設計根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ1202012）規(guī)定：初選灌注樁直徑φ600mm，混凝土強度為C30，受力鋼筋采用HRB335的普通鋼筋，箍筋采用HPB300，樁間距為1000mm。根據(jù)陳忠漢、程麗萍編著的《深基坑工程》中的理論，將直徑為600mm的圓柱樁轉(zhuǎn)化為寬為1000mm墻厚： （512）則： mm因此，取mm。 樁受力鋼筋計算根據(jù)陳忠漢、程麗萍編著的《深基坑工程》規(guī)定：樁的配筋可轉(zhuǎn)化為截面為bh=1000mm500mm的矩形截面梁進行配筋。根據(jù)梁興文主編的《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》：有環(huán)境類別為二級，混凝土強度選為C30，鋼筋采用HRB335的普通鋼筋。由環(huán)境類別為二級，混凝土強度C30，梁的保護層厚度為50mm，則有效高度：mm。有混凝土強度等級及鋼筋的型號查表可得：N/mm178。 N/mm178。 N/mm178。 ──混凝土軸心抗壓強度設計值──鋼筋強度設計值──混凝土軸心抗拉強度設計值──受壓區(qū)混凝土矩形應力圖的應力值與混凝土軸心抗壓強度設計值的比值──矩形應力圖受壓區(qū)高度與中和軸高度的比值──統(tǒng)稱為等效矩形應力圖系數(shù)──相對界限受壓區(qū)高度求計算系數(shù)： 則： 故: mm178。因此，查梁興文主編的《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》表可知：樁的受力鋼筋選用6Φ18HRB335，則實配面積為mm178。 樁箍筋計算根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ1202012）有：箍筋可采用螺旋式箍筋，且不應小于6mm；箍筋間距宜取100mm～200mm, 且不應大于400mm及樁的直徑；沿樁身配置的加強箍筋應滿足鋼筋籠起吊安裝要求，宜選用HRB335級鋼筋，其間距宜取1000mm～2000mm，以增加鋼筋籠的整體剛度，有利于鋼筋籠吊放和澆灌水下混凝土時整體性。鋼筋籠的配筋量由計算確定，鋼筋籠一般離孔底mm，本次設計取鋼筋籠離樁底處400mm。根據(jù)構(gòu)造要求取：梁中箍筋最大間距選取200mm，直徑選取8HPB300螺旋箍，在樁底處1000mm范圍內(nèi)加密，箍筋間距100mm。另外每隔2000mm布置一根Φ14HRB335的焊接加強箍筋（即定位筋）。樁的結(jié)構(gòu)如下：、。 圖 灌注樁斷面圖 圖 灌注樁剖面圖 樁配筋驗算配筋驗算適用條件：（1），滿足。（2），同時，故滿足最小配筋率。因此，樁的受力鋼筋選為6Φ18HRB335。 冠梁設計計算由于本工程采用鉆孔灌注樁作為支護結(jié)構(gòu)，為了提高支護體系的穩(wěn)定性形成閉合的結(jié)構(gòu)，根據(jù)要求在鉆孔灌注樁頂部設置冠梁,增加整體的穩(wěn)定性。根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ1202012）規(guī)定：冠梁的寬度不宜小于樁徑?？v向鋼筋錨入冠梁的長度宜取冠梁厚度。冠梁按結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件設置時，樁身縱向受力鋼筋伸入冠梁的錨固長度應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB500102010）對鋼筋錨固的有關(guān)規(guī)定，當不能滿足錨固長度的要求時，其鋼筋末端可采取機械錨固措施；冠梁用作支撐或錨桿的傳力構(gòu)件或按空間結(jié)構(gòu)設計時，尚應按受力構(gòu)件進行截面設計。 因此，本工程設計取冠梁高度為600mm，寬為800mm，混凝土強度為C30，根據(jù)構(gòu)造要求選取冠梁箍筋為φ8@200。為安全起見冠梁的配筋，在滿足穩(wěn)定且較經(jīng)濟的情況下可適當調(diào)整。冠梁配筋按以下公式計算配筋面積: (513)式中： ——冠梁的配筋面積—— 樁按最大彎矩配筋時的鋼筋面積選取本基坑系數(shù)為，所以mm178。根據(jù)梁興文主編的《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》查表取：6Φ18HRB335，實配鋼筋面積為 =1526 mm178。，最小配筋率＞，故配筋滿足要求。 錨桿設計計算 錨桿簡介基坑周圍土層以主動滑動面為界限可分為穩(wěn)定區(qū)與不穩(wěn)定區(qū)，每根錨桿位于穩(wěn)定區(qū)部分的為錨固段、位于不穩(wěn)定區(qū)部分為自由段。土層錨桿一般由錨頭、拉桿與錨固體組成。圖 圓柱形錨桿圍護結(jié)構(gòu)示意圖當錨頭是支擋結(jié)構(gòu)與拉桿的連接部分時，為了保證來自支擋結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)上荷載的有效傳遞，一方面必須保證錨頭構(gòu)件本身有足夠的強度，并緊密固定，同時應盡量將較大的集中荷載分散開。該錨頭采用螺母鎖定式錨頭，主要由錨座、承壓板、緊固器組成。圖 所示螺母鎖定式錨頭錨桿設計步驟為：（1）根據(jù)基坑開挖深度和土的參數(shù)，確定錨桿的層數(shù)、距離、傾角等。（2）計算擋墻單位長度所受錨桿的水平力。（3）根據(jù)錨桿的傾角、間距，計算錨桿軸力。（4）計算錨桿極限抗拔承載力。（5）計算錨桿自由段長度。（6）計算錨桿錨固段長度。（7）計算錨桿的配筋用量。（8）計算錨桿腰梁配筋。 錨桿設計計算根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ1202012）規(guī)定：取錨桿傾角為，錨桿孔徑為150mm，錨桿間距為2000mm。（1） 錨桿軸向拉力標準值：支點力kN錨桿水平拉力為：kN則錨桿軸向拉力標準值為kN（2） 錨桿極限抗拔承載力標準值根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ1202012)規(guī)定：錨桿的極限抗拔承載力應符合下式要求： (514)式中：Kt──錨桿抗拔安全系數(shù)；安全等級為一級、二級、三級的支護結(jié)構(gòu)， ； Nk──錨桿軸向拉力標準值(kN)；Rk──錨桿極限抗拔承載力標準值(kN)。由于基坑安全等級為二級，所以取。因此：kN取錨桿極限抗拔承載力標準值為：kN（3） 錨桿自由段長度計算 根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ1202012)規(guī)定： 錨桿的自由段長度應按下式確定()： (515) 式中：lf──錨桿自由段長度（m）；α──錨桿的傾角(176。)； a1──錨桿的錨頭中點至基坑底面的距離（m）；a2──基坑底面至擋土構(gòu)件嵌固段上基坑外側(cè)主動土壓力強度與基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力強度等值點O的距離（m）；對多層土地層，當存在多個等值點時應按其中最深處的等值點計算；d──擋土構(gòu)件的水平尺寸（m）；φm── O點以上各土層按厚度加權(quán)的內(nèi)摩擦角平均值 (176。)。圖 理論直線滑動面1－擋土構(gòu)件；2－錨桿；3－理論直線滑動面 錨桿自由段長度除應符合以上公式的規(guī)定外。 其中 取錨桿自由段長度m（4） 錨桿錨固段長度計算根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ1202012）規(guī)定：錨桿極限抗拔承載力的確定應符合下列規(guī)定： （516）式中：d ──錨桿的錨固體直徑(m)； li──錨桿的錨固段在第i土層中的長度(m)；錨固段長度（la）為錨桿在理論直線滑動面以外的長度；qsik──錨固體與第i土層之間的極限粘結(jié)強度標準值(kPa)。表 錨桿的極限粘結(jié)強度標準值土的名稱土的狀態(tài)或密實度qsik (kPa)一次常壓注漿二次壓力注漿填土16～3030～45淤泥質(zhì)土16～2020～30粘性土IL＞118～3025～45＜IL≤130～4045～60＜IL≤40～5360～70＜IL≤53～6570～85續(xù)表 土的名稱土的狀態(tài)或密實度qsik (kPa)一次常壓注漿二次壓力注漿粉土0＜IL≤65～7385～100IL≤073～90100～130e＞22～4440～60≤e≤44～6460～90e＜64～10080～130粉細砂稍密22～4240～70中密42～6375～110密實63～8590～130中砂稍密54～7470～100中密74～90100～130密實90～120130～170粗砂稍密80～130100～140中密130～170170～220密實90～120220～300由以上計算得：錨桿極限抗拔承載力標準值為kN ，m，m。由于錨固始端距基坑頂，所以錨固段開始于第三層土，也即是錨固段始于粉土層中止于粉質(zhì)粘土中。第三層土、第四層土和第五層土的孔隙比分別為、與，由孔隙比查以上表格可知可取kPa。kNm因此可取錨桿錨固段長度為：m（5） 錨桿總長度 m（6） 。 圖 錨桿聯(lián)結(jié)排樁并錨固于土中的示意圖 錨桿配筋計算 根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ1202012)規(guī)定：錨桿桿體的受拉承載力應符合下式規(guī)定。 （517）式中：──錨桿軸向拉力設計值(kN)；fpy──預應力鋼筋抗拉強度設計值(kPa)；當錨桿桿體采用普通鋼筋時，取普通鋼筋強度設計值（fy）；As──預應力鋼筋的截面面積(m2)。根據(jù)梁興文主編的《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》查表：鋼筋選用HRB335的螺紋鋼筋：N/mm178。由上面計算可知kN。則：mm178。根據(jù)梁興文主編的《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》查表取：錨桿配筋選取4Φ16HRB335，實配鋼筋面積為：mm178。 腰梁設計計算根據(jù)《巖土工程師期刊》（2000年8月12卷3期）規(guī)定：錨噴支護腰粱計算按多跨連續(xù)梁計算。圖 錨噴支護腰粱計算簡圖 （518） （519）式中：——錨桿軸力 ——錨桿之間的間距由以上計算可得：kN m則： kN kNm由于錨桿軸力kN，查表選取腰梁為2[22b槽鋼。2[22b槽鋼規(guī)格為：cm179。，kNm因2[22b槽鋼截面彎矩= kNm M= kNm，所以腰梁選取槽鋼滿足要求。河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 第六章 穩(wěn)定性驗算第六章 穩(wěn)定性驗算 嵌固深度穩(wěn)定性驗算根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ1202012）規(guī)定：單層錨桿支擋式結(jié)構(gòu)的嵌固深度應符合下列嵌固穩(wěn)定性的要求。 （61）式中：Kem──嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)；安全等級為一級、二級、三級的錨拉式支擋結(jié)構(gòu)和支撐式支擋結(jié)構(gòu)， ；zazp2──基坑外側(cè)主動土壓力、基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力合力作用點至支點的距離(m)。 單支點錨拉式支擋結(jié)構(gòu)嵌固穩(wěn)定性驗算： 圖 單支點錨拉式支擋結(jié)構(gòu)嵌固穩(wěn)定性驗算由以上計算可知：嵌固深度為m基坑外側(cè)水平荷載標準值： kN/m mkN/m m kN/m m設定支點位置以上第2層土的水平荷載：kPakN/mmkN/mm設定樁底位置以上第5層土的水平荷載：+(2)=m各土層水平荷載距離支點的距離為：m按上述法計算：m m，= =，m則： ++++=kNm