基坑工程课程设计指导书20111028

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1、基坑工程课程设计指导书•1、基坑设计前应收集的资料：•1.1基坑勘察报告（包括水文气象条件等）•1.2邻近建筑物和地下设施的类型、分布、结构特征、基础类新和埋深、对变形要求等•1.3本工程有关的资料：用地界线和红线图、邻近地下管线土、建筑总平面图、•地下结构平面图和剖面图、拟建建筑物基础类型以及是否先期施工等等•1.4基坑开挖和支护期间是否有相邻施工，其方法、施工工艺、与本基坑工程的相互影响。•1.5工期、质量、经济等方面的业主要求。•2、基坑设计内容：•1工程概况和业主要求；场地岩土工程条件、环境条件；•2设计依据、支

2、护结构方案比较和选型；•3支护结构强度和变形计算（手算与机算验证）；•4基坑稳定性计算（手算与机算验证）；•5抗渗计算；•6降水或止水方案；•7挖土方案；•8监测方案、环境保护要求。•2.1、悬臂式支护结构设计步骤•2.1.1计算基坑水平荷载与水平抗力：按照经验土压力或实测土压力、或规范法计算基坑水平荷载与水平抗力。•2.1.2入土深度核算：土体分层多时，要假设一个经验入土嵌固深度试算。均质土可以直接计算嵌固深度。•hp∑Epi-1.2γoha∑Eai≥0•2.1.3最大弯矩计算：先确定剪力为零点，该点以上所有主动、被动

3、土压力对该点求力矩之差。（主动、被动土压力的力矩方向不同），求出弯矩设计值。•2.1.4桩身配筋：按照桩身最大弯矩配筋。•悬臂式支护结构的桩身配筋•2.1.4.1桩身配筋基本要求：•2.1.4.1.1桩身均匀配筋基本要求：•最小配筋率大于0.42%；•主筋保护层厚度大于5mm；•箍筋直径6~8mm，螺纹状，间距200~300mm；加强筋直径大于等于12mm，间距2~3m；•钢筋笼距离孔底一般200~500mm；•主筋之间的间距大于（1.2~1.5）dmax，dmax为混凝土粗骨料的最大直径。实践中，一般要求主筋间距尽可能

4、大于10cm。•均匀配筋时，主筋至少6φ16•2.4.1.1.2桩身不均匀配筋基本要求：•受拉区主筋实际配置圆心角分别为：2παs(n-1)/n；•受压区：2παs(m-1)/2m。n和m分别为受拉区和受压区主筋根数。•只配置受拉区主筋时，受拉区主筋最小配筋率大于0.2%，至少3根；其他范围内应配置构造钢筋，其直径不宜小于受拉区主筋的1/2，且不小于10mm，构造钢筋的环向间距不应大于圆截面的半径和250mm中的小者，且不少于1根。对于大直径（D≈1m，a=50mm，rs≈450mm）基坑支护桩，构造钢筋间距不宜大于25

5、0mm。•其他要求同均匀配筋•保护层、桩的半径r、钢筋圆半径rs、实际钢筋分布长度L：rrs保护层a2παsLsL’s2πα’sαs一般取1/6~1/3相对界限受压区圆心角αb钢筋种类αy=1/6αy=1/4αy=1/3Ⅰ0.520.500.46Ⅱ0.450.40Ⅲ可内插2.4.2JGJ120-99规范推荐方法。•求出弯矩设计值M，然后计算配筋。2.4.2.1仅仅在受拉区（1/6≤αs≤1/3）单边配置钢筋时（其他范围仍需构造配筋），配筋率简化公式为：••另外，要核算主筋最小间距和最小、最大配筋率要求。•圆形受弯构建仅仅

6、在受拉周边配置受拉钢筋的最大配筋率和面积公式：••••••2.4.2.2均匀配置钢筋：简化公式••2.4.3排桩支护结构的圈梁配筋•排桩支护结构的圈梁配筋目前尚无简单实用的设计方法。下面介绍一种简化方法：•经验配筋方法：资料来源：秦四清，深基坑工程优化设计，地震出版社；1999圈梁高度一般为桩直径的0.5~0.8倍，且≥0.4m；宽度＞桩的直径。桩的主筋锚固于圈梁，锚固长度不小于30倍主筋直径。焊接接头分散布置，同一截面接头数不得超过钢筋数的一半。圈梁配筋一般采用构造配筋，一般符合最小配筋率要求，经验值为（0.5~0.8

7、）As。As为桩身主筋配筋总面积。当圈梁兼作腰梁时，按照腰梁受力，以跨中和支座最大弯矩（绝对值）按照钢筋混凝土连续梁计算配筋。圈梁配筋：•圈梁高度一般为桩直径的0.5~0.8倍，且≥0.4m；宽度＞桩的直径。桩的主筋锚固于圈梁，锚固长度不小于30倍主筋直径。焊接接头分散布置，同一截面接头数不得超过钢筋数的一半。•圈梁配筋一般采用构造配筋，一般符合最小配筋率要求，经验值为（0.5~0.8）As。As为桩身主筋配筋总面积。•当圈梁兼作腰梁时，按照腰梁受力，以最大弯矩按照钢筋混凝土梁计算配筋。2.4.4变形估算：有限元法或者弹

8、性地基梁法。一般只能用软件计算。实践中悬臂式排桩只能用于变形控制不严的基坑周边环境。变形靠监测来控制。三、施工组织设计内容：（一）基坑工程概况：1支护结构概况与特点，与基坑工程相关的地下结构及工程结构特点，主要工程量和概算。2施工条件：包括地区自然条件、地形、气候、场地环境条件、基坑周边环境、场地工程地质、水文地质条