[工学]高层建筑施工基坑支护课程设计

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1、目录一、题目………………………………………………………………2二、设计资料…………………………………………………………2三、支护结构设计方案………………………………………………21、排桩与锚杆的布置与构造……………………………………22、荷载与抗力计算………………………………………………23、排桩的设计计算………………………………………………44、锚杆的设计计算……………………………………………8四、支护结构的施工方案……………………………………………91、支护工程施工顺序…………………………………………92、锚杆施工工艺……………………

2、……………………………133、施工质量与安全计算措施…………………………………164、基坑监测及应急与预案………………………………………20五、参考资料……………………………………………………………22第22页共22页一、题目：某建筑基坑工程施工设计二、设计资料某总建筑面积为28000m2的商场，地上6层、地下1层；基础为东西长72m、南北宽52m混凝土筏板基础，基底标高为－7.200m，地面标高为－1.000m。其基坑底部边沿设置距离基础1.5m的工作面；基坑周围为硬化施工场地，基坑南侧距施工围墙30m，并设大门通往外侧公路，基坑其它三

3、面距离施工围墙均为10m，属于二级基坑。由于基坑周围场地受限，故垂直设置混凝土灌注桩做排桩支护，并在一定深度设置一层锚杆。根据该工程地质勘探报告的有关资料：1、地表层有1.5m厚杂填土，测得重度为23kN/m3，内摩擦角为5°，粘聚力为5kPa；2、地表层土以下则均为粉质粘土，测得其天然重度为19kN/m3，内摩擦角为15°，粘聚力为17kPa，塑限含水量为16％，孔隙比为0.75。3、地下水位为－11.3m，地面考虑22kN/㎡均布荷载。三、支护结构设计方案1、排桩与锚杆的布置与构造钢筋混凝土排桩（灌注桩）：截面直径600mm，混凝土强

4、度等C30,平面轴线位于钻孔灌注桩中心，间隔距离1000mm处，桩顶设钢筋混凝土冠梁，冠梁宽度为600mm，冠梁高度为400mm，；锚杆：设置位置（支点高度标高-3.0m、倾斜角度20°、锚杆钻孔直径140mm、锚杆类型为钢绞线1×7，d=15.2mm）、锚头节点构造（钢锚梁、锚具）、钢拉杆（自由段隔离、支架、锚固体灌浆材料指标）。2、荷载与抗力计算水平荷载标准值（按土的种类计算，考虑地面附加荷载）、水平抗力标准值；第22页共22页水平荷载：①动土压力系数Ka1＝tan2(45°－φ1/2)＝0.84=0.916Ka2=tan2(45°－

5、φ2/2)=0.589=0.767②动土压力系数Kp=tan2(45°＋φ2/2)=1.698=1.303水平荷载计算作用在桩上的土压力分布σajk＝σrk＋σ0k＋σ1k=22Ka1－2×5=22×0.839－10×0.916=9.32KN/m2=(23×1.5＋22)Ka1－2×5=56.5×0.839－10×0.916=38.3KN/m2=(23×1.5＋19×0＋22)Ka2－2×17=56.5×0.589－34×0.767=7.2KN/m2=(23×1.5＋19×4.7＋22)Ka2－2×17=145.8×0.589－34×0.

6、767=59.798KN/m2水平抗力计算:坑底截面处σpjk＝γmjzj＝0＝2c＝2×17×1.343＝44.302KN/m2反弯点C点确定：则59.798＝19××1.698＋2×17×1.303第22页共22页＝0.48m各层土压力作用点距设置弯矩零点的距离＝/3×(2＋)/(＋)＋＋＝5.78m＝/3×(2＋)/(＋)＋＝2.2m＝/2＝0.24m＝/3×(2＋)/(＋)＝0.228m各层土压力转化为集中力＝1.5/2×(9.32＋38.3)＝35.715KN/m＝4.7/2×(7.2＋59.798)＝157.445KN/m＝5

7、9.798×0.48＝28.703kN/m＝0.48/2×(44.302＋59.798)＝24.984KN/m取锚杆支点到基坑底的距离＝4.2m设置弯矩零点所受合弯矩为零×()＋×＝×＋×＋×即×(4.2＋0.48)＋24.984×0.228＝35.657×5.778＋157.448×2.215＋28.703×0.24＝119.04KN/m3、排桩的设计计算第22页共22页(1)嵌固深度计算；由则(1/2×19×1.698×2/3＋44.302×2/2)＋118.796×(4.2＋)－1.2×1.0×［9.298×1.5×(1.5/2＋4

8、.7＋)＋(38.244－9.298)×1.5/2×(1.5/3＋4.7＋)＋7.201×4.7×(4.7/2＋)＋(58.795－7.201)×4.7/2×(4.7/3＋)＋59.798×2