基坑工程第一次作业(参考解答)

1.某基坑开挖深度为6m，采用悬臂桩支护，桩长12m。地质资料如下：第一层为填土，厚度2.0m，3118.0/kNm，121ckPa，112；第二层为粉质黏土，厚度5.6m，3219.6/kNm，228ckPa，216.1；第三层为粉细砂，未探穿，3319.8/kNm，30c，332；地面施工荷载10qkPa。试计算水平荷载标准值和水平抗力标准值。q填土粉质黏土粉细砂基坑底2m4m1.6m4.4m解：（1）参数计算211tan(45)0.6562aK222tan(45)0.5662aK，222tan(45)1.7672pK233tan(45)0.3072aK，233tan(45)3.2552pK（2）水平荷载标准值的计算1.临界深度确定：a.假设临界深度位于第一层土中，则011121221102.32.0()18.00.656aczqmmK不符合b.令1120122[()]20aaaPqhzhKcK得03.45zm2.水平荷载标准值的计算a.基坑底面处水平荷载标准值（地表以下6.0m）22211222222()2(18.02.019.64.010)0.5662280.56628.28aaaaaaeKcKzzqKcKkPab.第二层土底面处水平荷载标准值（地表以下7.6m）2221122222222()2(18.02.019.64.010)0.5662280.56628.28aaaaaaeKcKzzqKcKkPa下下（注意：基坑外侧竖向应力标准值的确定。注意计算点位于开挖面以上以及位于开挖面以下的区别）c.第三层土顶面处水平荷载标准值（地表以下7.6m）3331122333332()2(18.02.019.64.010)0.307200.30738.19aaaaaaeKcKzzqKcKkPa上上d.悬臂桩支护结构底面处水平荷载标准值（地表以下12.0m）3'38.19aaeekPa上（3）水平抗力的计算由于所处土层为粉质黏土与粉砂，宜按下式计算2pjkpjkpiikpieKcKa.基坑底面处水平抗力标准值（地表以下6.0m）222202281.76774.44ppppeKcKkPab.第二层土底面处水平抗力标准值（地表以下7.6m）22222219.61.61.7672281.767129.85ppppeKcKkPa下下c.第三层土顶面处水平抗力标准值（地表以下7.6m）33333219.61.63.255203.255102.08ppppeKcKkPa上上d.支护结构底面处处水平抗力标准值（地表以下12.0m）333''2(19.61.619.84.4)3.255203.255385.65ppppeKcKkPa填土粉质黏土粉细砂基坑底2m4m1.6m4.4m3.45m28.2838.1938.1974.44129.85102.08385.6528.282.某基坑开挖深度6m，如图所示。已知319.2/kNm，11ckPa，18。地面施工荷载10qkPa，采用灌注桩加一道水平支撑挡土，支撑位于地面下2m处，桩长范围内无地下水，试用等值梁法计算支护桩入土深度t和桩身最大弯矩。tq解：（1）参数计算2tan(45)0.5282aK，2tan(45)1.8942pK基坑底ea1支护力Tea2ep11.06m2m4mep2土压力零点ep1xea1xxChc基坑底ea1支护力Tea01.06m2m4m土压力零点CxEa1Ea2基坑底ea1支护力Tea2ep11.06m2m4mep2土压力零点ep1xea1xxCyeayhc（2）土压力计算与开挖面下主动土压力零点确定1.主动土压力零点深度1121.06cachqmK2.主动土压力计算12()2(19.26.010)0.5282110.52850.11aaaaeehqKcKkPa3.被动土压力计算a.基坑顶部12(19.201.8942111.89430.3pppehKcKkPab.设弯矩零点位置距离基坑底面为x，则有：112(19.21.8942111.89436.3730.2850.11=36.3730.280.55axpxppeexKcKxxxxm即（3）支点反力的计算01150.1130.319.81aapeeekPa1111(61.06)50.114.94123.822aaEekN201119.810.555.422aaEexkN在C点取矩，则1212(4)[(6)]3360acaxTEhxExTkN（4）求Mmaxa.求剪力为零位置（y为剪应力零点与主动土压力零点距离）161.061150.116060224.943.444.94ayaayeyeyeTyyymm又（符合）b.求Mmaxmax11(2)()81.532cayMyhTyeykNm（5）求入土深度参见规范（或推荐教材第56页），根据抗倾覆稳定条件，令抗倾覆稳定安全系数为1.2，重要性系数01.0，则10()1.205.35.3ppiTdaaidhEThhhEhmtm即