七、基坑围护计算基坑开挖阶段围护结构计算时计入围护结构的先期位移值以及支撑的变形，按“先变形、后支撑”的原则进行结构分析，并计算内部结构回筑阶段各工况的内力组合。

主要计算参数及荷载：土天然重度——根据工程勘察报告按土层选取钢支撑——Φ609钢管土弹簧——按工程勘察报告提供的基床系数并考虑“时空效应”取用地面超载——基坑开挖时20 kN/m2。

侧向荷载——水土压力,水土分算（一）标准段围护1、工程概况基坑开挖深度为10.47m，采用Φ800@1000灌注桩围护结构，桩长为21m，桩顶标高为-4.4m。

计算时考虑地面超载20kPa。

灌注桩支撑刚度:第一道混凝土支撑K=2EA/Ls=2x3.15x107x0.8x0.8/22.9/8=220.1MN/m 第二道钢支撑K=2EA/Ls=2x2.1x108x0.0298/22.9/4=136.6MN/m2、地质条件场地地质条件和计算参数见表1。

地下水位标高为3.9m。

注：土层的c、ϕ值取工程勘察报告的0.7倍。

3、工况工况简图如下：工况 11.95工况 21.45工况 37.05工况 46.55工况 510.47工况 69.27工况 74、计算(粉质粘土夹粉土)安全系数 K=1.76 ,圆心 O( 2.8 , 1.74 )墙底抗隆起验算Prandtl: K=3.6T erzaghi: K=4.22(粉质粘土夹粉土)坑底抗隆起验算 K=2.38抗倾覆验算(水土合算)(粉砂)Kc=1.98抗管涌验算:按砂土，安全系数K=2.107按粘土，安全系数K=3.054包络图 (水土分算, 矩形荷载)20100-10-20 0246810121416182022深度(m)水平位移(mm)Max: 16.25000-500246810121416182022深度(m)弯矩(kN*m)-154.8 ~ 455.64002000-200-400246810121416182022深度(m)剪力(kN)-203.3 ~ 184.3围护桩Φ800的设计值为弯矩M=1.35x455.6=615.1kN.m剪力V=1.35x203.3=274.5kN由理正工具箱计算得：截面验算：(1)截面验算：V=274.50kN < 0.25βc f c bh0=1610.75kN 截面满足正截面受压承载力计算：(1)计算方法：按均匀配筋计算(GB50010-2002 第7.3.8条)(2)纵筋：As=6746mm2ρ=1.34% < ρmax=5.00%。

斜截面承载力计算：(1)箍筋计算：Asv/s=(V-(1.75/(λ+1)*ft*b*h0+0.07*N))/(fyv*h0)=-38mm2/m，[b=1.76r=704，h0=1.6r=640]配置钢筋：(1)纵筋:20Φ25(9817mm2ρ=1.95%) > As=6746mm2，配筋满足。

(2)箍筋:Φ10@200(785mm2/m)，配筋满足。

（二）①轴端头井围护1、工程概况基坑开挖深度为12.208m，采用 800@1000灌注桩围护结构，桩长为24.5m，桩顶标高为-4.4m。

计算时考虑地面超载20kPa。

灌注桩支撑刚度K=2EA/Lscos245=2x2.1x108x0.0298/17.9/3xcos245=116.5MN/m 2、地质条件场地地质条件和计算参数见表1。

地下水位标高为-5.4m。

注：土层的c 、 值取工程勘察报告的0.7倍。

3、工况工况简图如下：工况 11.95工况 21.45工况 35.95工况 45.45工况 59.25工况 68.75工况 712.21工况 811.01工况 9工况 104、计算(粉质粘土夹粉土)安全系数 K=1.74 ,圆心 O( 3.4 , 0.89 )墙底抗隆起验算Prandtl: K=2.89T erzaghi: K=3.33(粉质粘土夹粉土)坑底抗隆起验算 K=2.36(粉质粘土夹粉土)Kc=2.28抗倾覆验算(水土合算)抗管涌验算:按砂土，安全系数K=2.048按粘土，安全系数K=2.981包络图 (水土分算, 矩形荷载)40200-20-40 0510152025深度(m)水平位移(mm)Max: 22.110005000-500-1000 0510152025深度(m)弯矩(kN*m)-197.4 ~ 550.64002000-200-400 0510152025深度(m)剪力(kN)-349.6 ~ 281围护桩Φ800的设计值为弯矩M=1.35x550.6=743.3kN.m剪力V=1.35x349.6=472.0kN由理正工具箱计算得：截面验算：(1)截面验算：V c=472.00kN < 0.25βc f c bh0=1610.75kN 截面满足正截面受压承载力计算：(1)计算方法：按均匀配筋计算(GB50010-2002 第7.3.8条)(2)纵筋：As=8351mm2ρ=1.66% < ρmax=5.00%。

斜截面承载力计算：(1)箍筋计算：Asv/s=(V-(1.75/(λ+1)*ft*b*h0+0.07*N))/(fyv*h0)=761mm2/m，[b=1.76r=704，h0=1.6r=640]配置钢筋：(1)纵筋:20Φ25(9817mm2ρ=1.95%) > As=8351mm2，配筋满足。

(2)箍筋:Φ10@200(785mm2/m) > Asv/s=761mm2/m，配筋满足。

23轴端头井围护(三)○1、工程概况基坑开挖深度为11.852m，采用 800@1000灌注桩围护结构，桩长为24.5m，桩顶标高为-4.4m。

计算时考虑地面超载20kPa。

灌注桩共设3道支撑，见下表。

支撑刚度K=2EA/Lscos245=2x2.1x108x0.0298/17.9/3xcos245=116.5MN/m2、地质条件场地地质条件和计算参数见表1。

地下水位标高为-5.4m。

注：土层的c、ϕ值取工程勘察报告的0.7倍。

3、工况工况简图如下：工况 11.95工况 21.45工况 35.95工况 45.45工况 59.25工况 68.75工况 711.85工况 810.65工况 9工况 104、计算(粉质粘土夹粉土)安全系数 K=1.8 ,圆心 O( 3.29 , 0.94 )墙底抗隆起验算Prandtl: K=2.96T erzaghi: K=3.41(粉质粘土夹粉土)坑底抗隆起验算 K=2.45(粉质粘土夹粉土)Kc=2.38抗倾覆验算(水土合算)抗管涌验算:按砂土，安全系数K=2.175按粘土，安全系数K=3.108包络图 (水土分算, 矩形荷载)20100-10-20 0510152025深度(m)水平位移(mm)Max: 19.210005000-500-1000 0510152025深度(m)弯矩(kN*m)-137.6 ~ 533.94002000-200-400 0510152025深度(m)剪力(kN)-308.5 ~ 210.5围护桩Φ800的设计值为弯矩M=1.35x533.9=720.8kN.m剪力V=1.35x308.5=416.5kN由理正工具箱计算得：截面验算：(1)截面验算：V=416.50kN < 0.25βc f c bh0=1610.75kN 截面满足正截面受压承载力计算：(1)计算方法：按均匀配筋计算(GB50010-2002 第7.3.8条)(2)纵筋：As=8067mm2ρ=1.60% < ρmax=5.00%。

斜截面承载力计算：(1)箍筋计算：Asv/s=(V-(1.75/(λ+1)*ft*b*h0+0.07*N))/(fyv*h0)=584mm2/m，[b=1.76r=704，h0=1.6r=640]配置钢筋：(1)纵筋: 20Φ25(9817mm2ρ=1.95%) > As=8067mm2，配筋满足。

(2)箍筋:Φ10@200(785mm2/m) > Asv/s=584mm2/m，配筋满足。

（四）顶圈梁、围檩计算1、顶圈梁：截面尺寸：1200x800，C35剪力V K=203.6x4＝814.4kN① 0.7 * ft * b * ho ＝ 0.7*1.57*800*1150 ＝ 1014034N ＜γo * V ＝ 1099440N②当γo * V ＞ 0.7 * ft * b * ho、 h ＞ 800mm 构造要求：箍筋最小直径 Dmin ＝ 8mm，箍筋最大间距 Smax ＝ 300mm最小配箍面积 Asv,min ＝ (0.24 * ft / fyv) * b * S＝ (0.24*1.57/300)*800*200 ＝ 202mm③矩形受弯构件，其受剪截面应符合下式条件：当 ho / b ≤ 4 时，V ≤ 0.25 * βc * fc * b * ho0.25 * βc * fc * b * ho ＝ 0.25*1*16.72*800*1150＝ 3845600N ≥γo * V ＝ 1099440N，满足要求。

④矩形截面的一般受弯构件，其斜截面受剪承载力按下列公式计算：γo * V ≤ 0.7 * ft * b * ho + 1.25 * fyv * Asv / S * ho Asv ＝ (γo * V - 0.7 * ft * b * ho) * S / (1.25 * Fyv * ho)＝ (1.35*814400-0.7*1.57*800*1150)*200/(1.25*300*1150) ＝40mm箍筋实配Φ12@200弯矩M K=203.6x82/12=1086kN.m①相对界限受压区高度ξbξb ＝β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝ 0.8/[1+300/(200000*0.0033)] ＝ 0.550②受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * γo * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5＝ 150-[1150^2-2*1.4*1086000000/(1*16.72*800)]^0.5 ＝ 100mm③相对受压区高度ξ ＝ x / ho ＝ 100/1150 ＝ 0.087 ≤ξb ＝ 0.550④纵向受拉钢筋 As ＝α1 * fc * b * x / fy ＝ 1*16.72*800*100/300＝ 4442mm⑤配筋率ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 4442/(800*1150) ＝ 0.48%最小配筋率ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.24%} ＝ 0.24% 实配10Φ252、钢围檩：双拼2H500X300X11X18 ,A=164.4cm2，Ix=71400cm4，Iy=8120cm4，Wx=2930 cm3，Wy=541cm3，剪力V K=388.6x4/2＝777.2kNV/A=1.35x777.2x103/(164.4x102x2)=32<120N/mm2，满足要求。