东华理工大学毕业设计(论文) 基坑支护设计
4.1.3 地面堆载q取值
根据周围环境条件q综合取值q=20.0kpa。 4.1.4 计算方法
严格按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）中的有关章节进行, 坑底以下主动土压力采用“矩形”分布模式。水压力仍采用“三角形” 分布模式。 4.1.5 土压力
采用“朗肯”土压力公式“分层”计算。 4.1.6 计算模式
按单支点支护结构“等值梁法深埋式”进行，分“各种工况”计算。 4.1.7 标高规定
(1) 本支护设计方案以自然地面标高为+0.00（其对应绝对标高为+3.80m），以下所涉及的标高均相对于此标高。
(2) 支撑标高确定：详细标高的确定请参阅主体计算部分，要注意的地方是斜撑标高和圈梁标高的差额关系：两标高线之间应宜为圈梁高的一半。
4.1.8 有关设计参数确定
本基坑安全等级按照“二级”基坑设计考虑，基坑侧壁重要性系数取γ0=1.0。 钢筋取HRB335级的钢筋，其变形模量取206000Mpa，抗压和抗拉强度取300N/mm2；混凝土强度取C30，其抗压强度取14.3N/mm2，抗拉强度取1.43N/mm2，其变形模量取300000Mpa；砂浆的变形模量按普通水泥砂浆的取值来算取0.05Mpa，水泥掺入比为aw = 15%，水灰比取0.5。 4.1.9 设计水位确定
本工程的地下水位验算取孔隙微承压水的稳定水位，由于局部地段的地下水位差异大，本次取其平均值1m，即地下水埋深于地面下1m处。
4.2 西侧AB段和东侧DE段基坑支护结构计算：
基坑实际挖深-7.50m采用钻孔桩加两层锚杆支撑支护方案，地下水位埋深地面下-0.7m。圈梁顶下落地面下-0.5m，支撑中心线位于自然地面下-0.8m。地面堆载q=20.0kpa 4.2.1 土层厚度：
参照工程地质剖面图20’-20,25’-25;24’-24图，该段支护范围内各土层厚度：
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表4.2 AB，DE段地基土层参数表
土层 ① ② ③ ④1 ④2 ⑤ 层厚（米） 1.86 2.16 2.44 2.60 6.63 8.15 4.2.2 土压力强度： 桩顶下落-0.5m，则q=20.0+17.5×0.5=28.75Kpa。
有关代号的说明：其中e代表土压力，a代表主动土压力，p代表被动土压力，a或者p字母后面的数字代表的是土层号――若附带斜杠后面的数字则为其土层的亚层，e字母右上角的数字1代表土层的顶面，2代表土层的底面，e字母右上角的汉字“界”代表基坑底的界面处的主动土压力和被动土压力。 4.2.2.1 主动土压力强度计算 其朗肯主动土压力计算公式为：
??????2??ea??ztan?45???2c?tan?45????zKa?2cKa 2?2???①层杂填土：
在深度h =0.50m处：ea1= 28.7530.490-235.030.700=7.1Kpa
在深度h =1.86m处：ea1=(28.75+17.531.36)30.490-235.030.700=18.75Kpa ②层粘土：
在深度h =1.86m处：ea2=(28.75+17.531.36)30.650-232030.810=1.76Kpa 在深度h =4.02m处：ea2=(28.75+17.531.36+19.232.16)30.650
-232030.810 =28.71Kpa
③层粉质粘土
在深度h =4.02m处：ea3=(28.75+17.531.36+19.232.16)30.650
-231530.810=36.81Kpa
在深度h =6.46m处: ea3=(94.022+18.832.44)30.650-231530.810=66.63Kpa ④1层粉土夹粉质粘土
在深度h =6.46m处：ea4?1 =(94.022+18.832.44)30.600
-2310.330.780=67.87Kpa
在深度h =7.50m处：ea4?1 =(94.022+18.832.44+18.631.04)30.600
-2310.330.780=79.47Kpa
以此步为限，该界面处以下部分，主动土压力采用“矩形分布”模式计算：
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界2121211东华理工大学毕业设计(论文) 基坑支护设计
在深度h =9.06m处：ea4?1 =(94.022+18.832.44+18.631.04)30.600
-2310.330.780=79.47Kpa
④2层粉土
在深度h =9.06m处：ea4?2 =159.23830.59-231030.770=78.55Kpa 在深度h =15.69m处：ea4?2 =159.23830.59-231030.770=78.55Kpa ⑤层粉质粘土
在深度h =15.69m处：ea5 =159.23830.64-232530.80=61.91Kpa 在深度h =23.84m处：ea5 =159.23830.64-232530.80=61.91Kpa 4.2.2.2 被动土压力强度计算 其朗肯被动土压力计算公式为：
??????2??ea??ztan?45???2c?tan?45????zKp?2cKp 2?2???21212④1层粉土夹粉质粘土
在深度h =7.50m处：ep4?1=2310.331.29 =26.57Kpa
在深度h =9.06m处：ep4?1 =18.631.5631.66＋2310.331.29=74.74Kpa ④2层粉土
在深度h=9.06m处：ep4?2=18.631.5631.7＋231031.300=75.33Kpa 在深度h =15.69m处：ep4?2=(18.631.56＋18.636.63)31.7
＋231031.300=284.97Kpa
⑤层粉质粘土
在深度h =15.69m处：ep5=(18.631.56＋18.636.63)31.55
＋232531.25=298.62Kpa
在深度h =23.84m处：ep5=(18.631.56＋18.636.63＋18.538.15)31.55
＋232531.25=532.32Kpa
4.2.2.3 净土压力强度计算
其中e字母下面的数字代表是土层――包括斜杠后面的是他的亚层，e字母右上角的表示方法仍等同于前面的土压力参数描述，土压力正值表示为静被动土压力，土压力为负值表示为静主动土压力。
21212界 22
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?e4-1 =26.57-79.49 =-52.92Kpa ?e4-1 =74.74-79.49 =－4.75Kpa ?e4-2 =75.33-78.55 =-3.22Kpa ?e4-2 =284.97-78.55 =206.42Kpa
12界2?e5 =298.62-61.91 =236.71Kpa ?e5 =532.32-61.91 =470.41Kpa
12净土压力分布图如图4.2.1所示：
图4.2.1 AB/DE段净土压力分布图
4.2.3 桩锚支撑布置：
每锚杆做两排：第一层锚杆距离地面4m，第二层距离第一层锚杆的竖向距离是2.5m，水平间距为1.5m。如下页图4.2.2所示：
⑤粉质粘土④2粉土④1粉土夹粉质粘土②粘土③粉质粘土①杂填土 23
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100025004000
图4.2.2 支撑布置简图
4.2.4 支撑反力计算和桩的配筋计算：
本次锚杆的内力采用分段等值粱法来进行计算：
简要介绍下分段等值梁法的计算思路：假设各道支撑是随着开挖逐级分段施加的，每施加一道支撑后，向下开挖一段，要求挖土深度满足下一道支撑安装的需要，将位于上部支撑点的插入段弯矩零点之间的桩身作为简支梁进行计算，弯矩零点位置按单支撑方法进行确定，根据对弯矩零点的力矩平衡条件即可确定出支撑点反力，然后假定计算出来的支撑点反力不变，在计算下一道支撑的反力，最后根据所有力对桩底端的力矩平衡条件确定出桩的入土深度。对于桩身最大弯矩及其位置仍按该截面剪力为零的特点确定，详细有关方法请参阅《基坑工程》，蒋国盛，李红民等主编，中国地质大学出版社，2000.11 4.2.4.1 求第一层锚杆的支反力
第一次开挖到第一层锚杆R1下面500mm处，则可由如下步骤求出支反力： (1) 计算土压力为0点处距离第一次开挖面的垂直距离为y1： 设定其距离在竖向长度上不超过(3)层土的底板范围，如4.2.3所示：则
①杂填土ABB1②粘土
图4.2.3，第一层锚杆计算简图
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