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钢管桩稳定性计算计算书

悬臂式板桩和板桩稳定性计算计算书万科城六期工程;属于结构;地上0层;地下0层;建筑高度:0m;标准层层高:0m ;总建筑面积:0平方米;总工期:0天;施工单位:。

本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;由担任项目经理,担任技术负责人。

一、编制依据本计算书的编制参照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99),《土力学与地基基础》(清华大学出版社出版)等编制。

二、参数信息重要性系数:1.00;开挖深度度h:6.00m;基坑外侧水位深度h wa:8m;基坑下水位深度h wp:2.00m;桩嵌入土深度h d:6m;基坑边缘外荷载形式:荷载满布土坡面上均布荷载值q0:1.00kN/m;悬臂板桩材料:63a号工字钢;弹性模量E:206000N/mm2;强度设计值[fm]:205N/mm2;桩间距bs:0.50m;截面抵抗矩Wx:2981.47cm3;截面惯性矩Ix:93916.20cm4;基坑土层参数:序号土名称土厚度坑壁土的重度内摩擦角内聚力浮容重(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)1 填土2 19 16 10 202 细砂 1 18 25 0 203 中砂 3 18.5 28 0 204 砾砂 3 19 30 0 205 圆砾 3 20.25 35 5.5 206 碎石 3 21 37.5 9 20三、土压力计算1、水平荷载(1)、主动土压力系数:K a1=tan2(45°- φ1/2)= tan2(45-16/2)=0.568;K a2=tan2(45°- φ2/2)= tan2(45-25/2)=0.406;K a3=tan2(45°- φ3/2)= tan2(45-28/2)=0.361;K a4=tan2(45°- φ4/2)= tan2(45-30/2)=0.333;K a5=tan2(45°- φ5/2)= tan2(45-30/2)=0.333;K a6=tan2(45°- φ6/2)= tan2(45-35/2)=0.271;(2)、土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平荷载:第1层土:0 ~ 2米;σa1上= -2C1K a10.5 = -2×10×0.5680.5 = -15.071kN/m2;σa1下= γ1h1K a1-2C1K a10.5 = 19×2×0.568-2×10×0.5680.5 = 7.075kN/m2;第2层土:2 ~ 3米;H2' = ∑γi h i/γ2 = 38/18 = 2.111;σa2上= [γ2H2'+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a2-2C2K a20.5 = [18×2.111+1+0]×0.406-2×0×0.4060.5 = 15.828kN/m2;σa2下= [γ2(H2'+h2)+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a2-2C2K a20.5 =[18×(2.111+1)+1+0]×0.406-2×0×0.4060.5 = 23.134kN/m2;第3层土:3 ~ 6米;H3' = ∑γi h i/γ3 = 56/18.5 = 3.027;σa3上= [γ3H3'+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a3-2C3K a30.5 = [18.5×3.027+1+0]×0.361-2×0×0.3610.5 = 20.579kN/m2;σa3下= [γ3(H3'+h3)+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a3-2C3K a30.5 =[18.5×(3.027+3)+1+0]×0.361-2×0×0.3610.5 = 40.616kN/m2;第4层土:6 ~ 8米;H4' = ∑γi h i/γ4 = 111.5/19 = 5.868;σa4上= [γ4H4'+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a4-2C4K a40.5 = [19×5.868+1+0]×0.333-2×0×0.3330.5 = 37.5kN/m2;σa4下= [γ4(H4'+h4)+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a4-2C4K a40.5 =[19×(5.868+2)+1+0]×0.333-2×0×0.3330.5 = 50.167kN/m2;第5层土:8 ~ 9米;H5' = ∑γi h i/γ5 = 149.5/19 = 7.868;σa5上= [γ5H5'+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a5-2C5K a50.5 = [19×7.868+1+0]×0.333-2×0×0.3330.5 = 50.167kN/m2;σa5下= [γ5(H5'+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a5-2C5K a50.5+γ'h5K a5+0.5γw h52 =[19×7.868+1+0]×0.333-2×0×0.3330.5+20×1×0.333+0.5×10×12 = 61.833kN/m2;第6层土:9 ~ 12米;H6' = H5' = 7.868;σa6上= [γ6H6'+P1]K a6-2C6K a60.5+γ'h6K a6+0.5γw h62 =[20.25×7.868+1]×0.271-2×5.5×0.2710.5+20×1×0.271+0.5×10×12 = 48.143kN/m2;σa6下= [γ6H6'+P1]K a6-2C6K a60.5+γ'h6K a6+0.5γw h62 =[20.25×7.868+1]×0.271-2×5.5×0.2710.5+20×4×0.271+0.5×10×42 = 139.402kN/m2;(3)、水平荷载:Z0=(σa1下×h1)/(σa1上+ σa1下)=(7.075×2)/(15.071×7.075)=0.639m;第1层土:E a1=0.5×Z0×σa1下=0.5×0.639×7.075=2.26kN/m;作用位置:h a1=Z0/3+∑hi=0.639/3+10=10.213m;第2层土:E a2=h2×(σa2上+σa2下)/2=1×(15.828+23.134)/2=19.481kN/m;作用位置:h a2=h2(2σa2上+σa2下)/(3σa2上+3σa2下)+∑hi=1×(2×15.828+23.134)/(3×15.828+3×23.134)+9=9.469m;第3层土:E a3=h3×(σa3上+σa3下)/2=3×(20.579+40.616)/2=91.793kN/m;作用位置:h a3=h3(2σa3上+σa3下)/(3σa3上+3σa3下)+∑hi=3×(2×20.579+40.616)/(3×20.579+3×40.616)+6=7.336m;第4层土:E a4=h4×(σa4上+σa4下)/2=2×(37.5+50.167)/2=87.667kN/m;作用位置:h a4=h4(2σa4上+σa4下)/(3σa4上+3σa4下)+∑hi=2×(2×37.5+50.167)/(3×37.5+3×50.167)+4=4.952m;第5层土:E a5=h5×(σa5上+σa5下)/2=1×(50.167+61.833)/2=56kN/m;作用位置:h a5=h5(2σa5上+σa5下)/(3σa5上+3σa5下)+∑hi=1×(2×50.167+61.833)/(3×50.167+3×61.833)+3=3.483m;第6层土:E a6=h6×(σa6上+σa6下)/2=3×(48.143+139.402)/2=281.318kN/m;作用位置:h a6=h6(2σa6上+σa6下)/(3σa6上+3σa6下)+∑hi=3×(2×48.143+139.402)/(3×48.143+3×139.402)+0=1.257m;土压力合力:E a= ΣE ai= 2.26+19.481+91.793+87.667+56+281.318=538.519kN/m;合力作用点:h a= Σh i E ai/E a=(2.26×10.213+19.481×9.469+91.793×7.336+87.667×4.952+56×3.483+281.318×1.257)/538.5 19=3.461m;2、水平抗力计算(1)、被动土压力系数:K p1=tan2(45°+ φ1/2)= tan2(45+30/2)=3;K p2=tan2(45°+ φ2/2)= tan2(45+35/2)=3.69;(2)、土压力、地下水产生的水平荷载:第1层土:6 ~ 9米;σp1上= 2C1K p10.5 = 2×0×30.5 = 0kN/m;σp1下= γ1h1K p1+2C1K p10.5 = 19×3×3+2×0×30.5 = 171kN/m;第2层土:9 ~ 12米;H2' = H1' = 7.868;σp2上= γ2H2'K p2+2C2K p20.5+γ'h2K p2+0.5γw h22 =20.25×7.868×3.69+2×5.5×3.690.5+20×7×3.69+0.5×10×72 = 1370.73kN/m;σp2下= γ2H2'K p2+2C2K p20.5+γ'h2K p2+0.5γw h22 =20.25×7.868×3.69+2×5.5×3.690.5+20×10×3.69+0.5×10×102 = 1847.141kN/m;(3)、水平荷载:第1层土:E p1=h1×(σp1上+σp1下)/2=3×(0+171)/2=256.5kN/m;作用位置:h p1=h1(2σp1上+σp1下)/(3σp1上+3σp1下)+∑hi=3×(2×0+171)/(3×0+3×171)+3=4m;第2层土:E p2=h2×(σp2上+σp2下)/2=3×(1370.73+1847.141)/2=4826.807kN/m;作用位置:h p2=h2(2σp2上+σp2下)/(3σp2上+3σp2下)+∑hi=3×(2×1370.73+1847.141)/(3×1370.73+3×1847.141)+0=1.426m;土压力合力:E p= ΣE pi= 256.5+4826.807=5083.307kN/m;合力作用点:h p= Σh i E pi/E p= (256.5×4+4826.807×1.426)/5083.307=1.556m;四、验算嵌固深度是否满足要求根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)的要求,验证所假设的h d是否满足公式;h p∑E pj - 1.2γ0h a E ai≥01.56×5083.31-1.2×1.00×3.46×538.52=5672.54;满足公式要求!五、抗渗稳定性验算根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)要求,此时可不进行抗渗稳定性验算!六、结构计算1、结构弯矩计算弯矩图(kN·m)变形图(m)悬臂式支护结构弯矩Mc=750.05kN·m;最大挠度为:0.11m;2、截面弯矩设计值确定:M=1.25γ0M c截面弯矩设计值M=1.25×1.00×750.05=937.56;γ0----为重要性系数,按照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99),表3.1.3可以选定。

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