基坑工程课程设指导书20111028.doc

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250mm。 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： αs一般取1/6~1/3 相对界限受压区圆心角αb 钢筋种类 αy 1/6 αy 1/4 αy 1/3 Ⅰ 0.52 0.50 0.46 Ⅱ 0.45 0.40 Ⅲ 可内插 JGJ120-99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）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。 变形估算： 有限元法或者弹性地基梁法。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