【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)為科技大廈基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。擬建科技大廈工程位于哈爾濱市香坊。區(qū)，其西臨香順街，南鄰公濱路。擬建建筑物地面以上17層，地下1層，總建筑。建筑±相當(dāng)于絕對標(biāo)高，整平后地面標(biāo)高為,基坑。開挖深度為，框架結(jié)構(gòu)。主體基坑采用兩種不同的支護(hù)體系：一種是鋼板樁錨。桿支護(hù)體系，另一種是土釘墻支護(hù)體系?；硬捎脟娚渚c(diǎn)+止水帷幕降止水。計(jì)計(jì)算、基坑的穩(wěn)定性驗(yàn)算、基坑降止水等。和對周圍環(huán)境保護(hù)的要求。

　　

【正文】 第二階段開挖彎矩最大值 ? ?? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?1 2 3max 2224511 1 2 +4. 37 + +2. 0+4 .37 + +2. 0+4 .37 +3 2 31 1 1 + + + 5 42 3 6 6 5 3 +0. 24+E E EEETtM=178。 m 鋼板樁采用 18 型“工”字鋼，則 鋼板樁應(yīng)力： [ ] 22662 mmN205=δ=10 10=WM=δ 滿足要求。 腰梁是傳力結(jié)構(gòu)，將錨頭的軸拉力傳到樁上，分成水平力及垂直力。腰梁設(shè)計(jì)要考慮 支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、材料、錨桿傾角、錨桿的垂直分力以及結(jié)構(gòu)形式。 本工程垂直分力較小，采用工字鋼組合箱型直梁式，組合箱型直梁通過腰梁托板承垂直分力，制作簡單，拆裝方便。 設(shè)計(jì)最大彎矩計(jì)算如下式： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 SRM Dm ax ??? （ ） 由公式 （ ） 得 m a x 0. 13 2 58 .6 4 1. 5 11 .6 1 kN mM ? ? ? ? ? ? 所需截面抗彎模量按下式計(jì)算： fMW amaxa ??? （ ） 由公式 （ ） 得 6 3a 1 1 .6 1 1 0 5 1 .4 3 c m1 .0 5 2 1 5W ???? 所以腰梁選擇 18 型“工”字鋼 其 33xa185 c m c mWW? ? ? 滿足要求。 計(jì)算 嵌固深度為 l 以水平力平衡條件確定： 218 0 . 0 2 2 4 . 7 7 5 8 . 6 4 1 3 2 . 1 2 1 8 . 2 2 . 2 4 02l l l? ? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 解 得 ， ? 樁的入土深度 ： ==lζ=D ，取 D=。 故鋼板樁總長度為 ： L=H+D=5+= 基坑底降水計(jì)算 假設(shè)將地下 水降到距離基坑底面下 h 處才能滿足不發(fā)生基坑涌水的最小安全貯備。 1. 假設(shè)降水后基底水位在第③層土中 γ sat3179。 h≥ 179。 10179。（ +h） ≥ 11179。 +11h 解得 h≥ 因?yàn)榈冖蹖油翆雍穸葹? 小于 ，故假設(shè)不成立。 ④層土中 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 sat3+γ sat4179。 h≥ 179。 10179。（ +h） 解得 h≥ 因?yàn)? 小于第④層土厚度 ，故假設(shè)成立。 故降水深度 S=＋ ＋ ＝ 錨桿設(shè)計(jì) 錨桿 水平錨固力 ?1 sikq 取 45kPa， s? 取 ，鉆孔直徑 為 150mm，錨桿位于地下 3m 處， 錨桿 傾角 ? =15176。， HRB335 鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 2300N/mmyf ? (1) 自由段 長度計(jì)算 設(shè)計(jì)錨桿與水平面夾角 ??15? ，計(jì)算簡圖如圖 ： 3 3 4 4k 34 1 9 . 2 4 . 1 3 2 2 . 6 4 . 8 7 214 . 1 3 4 . 8 7hhhh??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ??? 錨桿自由段長度按下式計(jì)算 ： =)176。15+176。2121+176。45s i n()176。2121176。45s i n(3=AB－ 《建筑基坑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，錨桿自由段長度不宜小于 5m，并應(yīng)超過潛在滑裂面 ，故取 m6=AB 。 (2) 錨固 段長度計(jì)算 ? ?211 2s i k i s j k j kU s d q l d q l c d dN ??? ? ? ? ??????? （ ） 本設(shè)計(jì)中取自由段和錨固段直徑均為 1d =150mm， d =0。 ? ?2112s j k j kU s d q l c dN ????? （ ） 由公式 （ ） 得： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 ? ?21 1 11 2s j k j ks d q l c dN ????? = ? ?? ? ? ? 2 0 . 1 5 4 5 2 1 0 0 . 1 jl = ? ?? ? ? ? ?01 . 2 5 1 . 2 5 1 . 0 5 8 . 6 4 7 3 . 3dcT T K N cosdU TN ? ? （ ） ?? 1 6 . 3 1 . 0 9c o s 1 5 jl ?1 《建筑基坑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，錨桿錨固段長度不宜小于 4m， 故取 ?1 5mjl 。 故錨桿的長度為 L1 =6+5=11m。 錨桿配筋 設(shè)計(jì) 錨桿配筋計(jì)算采用 HRB335 級別鋼筋 ( 2300N/mmyf ? ) 1≥cosds y TA f ? （ ） ? ?? ? ??3 211 7 3 . 3 1 0 2 5 2 . 9 5 m mcos 3 0 0 c o s 1 5ds yTA f 錨桿配 1B22 的 HRB335 鋼筋（ As =）； 土釘墻 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 土釘 墻 概述 土釘墻支護(hù)是在基坑開挖過程中將較密排列的細(xì)長桿件置于原位土體中，并在坡面上噴射鋼筋網(wǎng)混凝土面層。通過土釘、土體和噴射混凝土面層的共同工作，形成復(fù)合土體。 土釘墻設(shè)計(jì)內(nèi)容 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 方案確定； 土釘結(jié)構(gòu)計(jì)算； 土釘長度計(jì)算； 桿體材料計(jì)算 。 方案確定 擬建建筑物基坑?xùn)|段采用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，基坑實(shí)際挖深 ，結(jié)構(gòu)外側(cè)建筑物擴(kuò)散荷載 q=84kPa。 土釘墻按 1: 放坡，水平傾角為 70176。，機(jī)械成孔， 取鉆孔直徑 D=130mm。垂直傾角 15176。，土釘水平間距 xS =，豎直間距yS =。 土釘 墻 結(jié)構(gòu)計(jì)算 圖 土釘墻計(jì)算簡圖 土釘主動(dòng)土壓力計(jì)算按公式 進(jìn)行計(jì)算： ? ?iaz2aae q k c k? ? ?? （ ） 由公式 （ ） 可得： 第一點(diǎn)處最大主動(dòng)土壓力 ? ???? ? ?? ? ? ? ? ? ??1 1 1 2 2 2 20. 7 2( 17 .5 1. 3 18 .6 0. 7 )0. 45 8 2 6 0. 67 7a sa t a ae H k c kKpa 第二點(diǎn)處最大主動(dòng)土壓力 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??2 1 1 2 2 3 3 3 30. 5 2( 17 .5 1. 3 18 .6 1. 7 )0. 50 5 2 10 0. 71 1a sa t sa t a ae H H k c kKpa 第三點(diǎn)處最大主動(dòng)土壓力 ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??3 1 1 2 2 3 3 3 32. 0 2( 84 17 .5 1. 3 18 .6 1. 7 18 .4 1. 0) 0. 50 5 2 10 0. 71 1a sa t sa t a ae q H H k c kKpa 折減系數(shù)計(jì)算 ： 211t a n / t a n 4 52 t a n 2tan2kkk???????? ? ???? ????? ? ???? ? （ ） 式中： ? — 土釘墻坡面與水平面夾角，為 70176。 (坡度 1:)。 k? — 本設(shè)計(jì)中取土釘所在土層加權(quán)平均值。 基坑深度范圍內(nèi)各指標(biāo)的加權(quán)平均值 3mkN18= ++=γ 176。= 176。+176。+176。=φ kP = 10+6=c 由公式 （ ） 可得： ? ? ???? ????????? ? ???? ????211111ta n / ta n 452 ta n 2tan2 =179。（ － ） ／ = 土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 ： / cosi ai x yT e S S??? （ ） 式中： ? — 荷載折減系數(shù) aie — 第 i個(gè)土釘位置處的基坑水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值， (Kpa) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 xS ， yS — 土釘與相鄰?fù)玲數(shù)钠骄?、垂直間距， (m) ? — 土釘與水平面的夾角 由公式 （ ） 得 =176。10c os 1=T1k =176。10c os 1=T2k =176。10c os 1=T 3k 土 釘受拉承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算 ： 土釘受拉承載力設(shè)計(jì)值按以下公式計(jì)算 iTT?? （ ） 本設(shè)計(jì)中取臨界狀態(tài) iTT?? 式中： iT — 第 i根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值， (KN) ujT — 第 i根土釘受拉承載力設(shè)計(jì)值， (KN) 0? — 基坑側(cè)壁重要性系數(shù)，取 ?? =179。 179。 = 2 0 ?? =179。 179。 = 3 0 ?? =179。 179。 = 土釘長度計(jì)算 土釘錨固段長度計(jì)算 查《土釘錨固體與土體極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值》表 取 kPa50sik ?q 。 土釘長度按以下公式計(jì)算 uj siuj sikTl dq??? ? （ ） 式中： s? — 土釘受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)，取 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 ujd — 第 j根土釘錨固體直徑， (m) sikq — 土釘穿越第 i層土體與錨固體極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)取值。 il — 第 i根土釘在直線破裂面外穿越第 i穩(wěn)定土體內(nèi)的長度 (m) 111usu sikTl dq??? ? = 50 = 222usu sikTl dq??? ? = 50 = 333usu sikTl dq??? ? = ???74 .2 5 1. 33. 14 0. 13 50= 土釘自由段長度計(jì)算 自由段長度按以下公式計(jì)算 s i n / c o s 9 0s i n 2 2ifiHZL ? ? ? ????? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? （ ） 式中： fiL — 第 i排土釘自由段長度。 H — 基坑深度 (m) ? — 土釘墻坡面與水平面的夾角取 70176。 ? — 土釘與水平面的傾角α取 15176。 iZ — 第 i排土釘?shù)降孛娴木嚯x (m)。 第一排土釘自由段長度計(jì)算， 1Z = 11