高层建筑施工基坑支护课程设计

目录

一、题目 ……………………………………………………………… 2 二、设计资料………………………………………………………… 2 三、支护结构设计方案 ……………………………………………… 2 1、排桩与锚杆的布置与构造…………………………………… 2 2、荷载与抗力计算……………………………………………… 2 3、排桩的设计计算……………………………………………… 4 4、锚杆的设计计算 …………………………………………… 8 四、支护结构的施工方案 …………………………………………… 9 1、支护工程施工顺序 ………………………………………… 9

2、锚杆施工工艺………………………………………………… 13 3、施工质量与安全计算措施 …………………………………16 4、基坑监测及应急与预案………………………………………20 五、参考资料……………………………………………………………22

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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-3.0 m、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）。

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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；

水平荷载： ① 动土压力系数

Ka1＝tan2(45°－φ1/2)＝0.84

Ka1=0.916

Ka2Ka2= tan2(45°－φ2/2)=0.589 ② 动土压力系数

Kp= tan2(45°＋φ2/2)=1.698 水平荷载计算

作用在桩上的土压力分布 σajk＝σrk＋σ0k＋σ1k

=22Ka1－2×5Ka1

=0.767

Kp=1.303

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=22×0.839－10×0.916 =9.32KN/m2

=(23×1.5＋22)Ka1－2×5Ka1 =56.5×0.839－10×0.916 =38.3KN/m2

=(23×1.5＋19×0＋22)Ka2－2×17Ka2 =56.5×0.589－34×0.767 =7.2KN/m2

=(23×1.5＋19×4.7＋22)Ka2－2×17Ka2 =145.8×0.589－34×0.767 =59.798KN/m2

水平抗力计算:

坑底截面处σpjk＝γmjzj ＝0

＝2cKp＝2×17×1.343＝44.302 KN/m2

反弯点C点确定：

则 59.798＝19××1.698＋2×17×1.303

＝0.48m

各层土压力作用点距设置弯矩零点的距离

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＝/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)＝35.715 KN/m

＝4.7/2×(7.2＋59.798)＝157.445 KN/m

＝59.798×0.48＝28.703kN/m

＝0.48/2×(44.302＋59.798)＝24.984 KN/m

取锚杆支点到基坑底的距离 设置弯矩零点所受合弯矩为零

×(

)＋

×

＝

＝4.2m

×＋×＋×

即0.24

×(4.2＋0.48)＋24.984×0.228＝35.657×5.778＋157.448×2.215＋28.703×

＝119.04KN/m 3、排桩的设计计算

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