frws4.0第七章附录

同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册112第七章附录一、土层侧向基床比例系数m值土体的侧向基床比例系数m值，当无经验时可参考下表取值：土层侧向基床比例系数m值（见《建筑基坑支护技术规程》报批稿）地基土类别m(MN/m4)淤泥，淤泥质土，饱和湿陷性黄土2.0～4.5流塑、软塑状粘性土，松散粉细砂，松散、稍密填土4.5～6.0可塑状粘性土，湿陷性黄土，稍密细砂，中密填土6.0～10.0硬塑、坚硬状粘性土，湿陷性黄土，中密的中粗砂，密实老填土10.0～22.0中实、密实的砾砂，碎石类土22～100或按下列公式估算：mc1022(.)式中，土的内摩擦角，（）；c土的内聚力，kPa；基坑挡土结构位移量，mm。二、混凝土强度等级与弹性模量关系混凝土弹性模量E（104MPa）混凝土强度等级C7.5C10C15C20C25C30弹性模量1.451.752.202.552.803.00同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册113混凝土强度等级C35C40C45C50C55C60弹性模量3.153.253.353.453.553.60三、支锚结构刚度计算方法对各层平面支撑与腰梁（围檩）组合的结构体系，当采用平面框架方法计算支撑结构的内力与变形时，支撑结构的周边水平刚度系数KT按下式计算（见国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》报批稿）：KEALSEAxLSEITzzzzjj211124()sin式中，与支撑松弛有关的系数，取0.5～1.0；Ez支撑构件的弹性模量；Az支撑构件断面积；L支撑的长度；S支撑的水平间距；Ej腰梁材料的弹性模量；Ij腰梁断面惯性矩；x计算点至支撑点的距离，其变化范围应符合：0xS/2；角撑与腰梁间的夹角，当内支撑垂直于墙面布置时＝900。锚杆的水平刚度系数估算：KAEEAEAlEAlTsccccfsa33()cos式中，A杆体截面面积；Es杆体弹性模量；Ec锚固体组合弹性模量，EAEAEAAcsmmm；其中，Am锚固体中浆体截面积；同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册114Em锚固体中浆体弹性模量；Ac锚固体截面面积；la锚固锚固段长度；lf自由段长度；锚固水平倾角。四、土体与锚固体极限摩阻力标准值数据来自于国家行业《建筑基坑支护技术规程》报批稿。土层种类土的状态qsik值（kPa）淤泥质土20~30软塑35~45粘性土坚硬65~80硬塑55~65可塑45~55粉土中密60~110松散50~90砂性土密实170~220中密130~170稍密90~130五、基坑工程围护结构型式选择参考表本表来自于《基坑工程手册》（刘建航、侯学渊主编）。开挖深度沿海软土地区（地下水位较高）地质条件较好（地下水位较低）6m（一层地下室）方案1：搅拌桩（格构式）挡土墙；方案2：灌注桩后加搅拌桩或旋喷桩止水，设一道支撑；方案1：场地允许可放坡开挖；方案2：以挖孔灌注桩或钻孔灌注桩做成悬臂式挡墙，需要时亦可设一道拉锚或锚杆；同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册115方案3：环境允许，打设钢板桩或预制混凝土板桩，设1～2道支撑；方案4：对于狭长的排管工程采用主柱横挡板或打设钢板桩加设支撑。方案3：土层适于打桩，同时环境又允许打桩时，可打设钢板桩。6～11m（二层地下室）方案1：灌注桩后加搅拌桩或旋喷桩止水，设1～2道支撑；方案2：对于要求围护结构作永久结构时则可采用设支撑的地下连续墙；方案3：环境允许，打设钢板桩，设2～3道支撑；方案4：对于狭长的排管工程，可采用打设钢板桩，设3～4道支撑；或灌注桩后加必要的降水帷幕，设3～4道支撑。方案1：挖孔灌注桩或钻孔灌注桩加锚杆或内支撑；方案2：钢板桩支护并设数到拉锚；方案3：较陡的放坡开挖，坡面用喷锚混凝土及锚杆支护，亦可用土钉墙。11～14m（三层地下室）方案1：灌注桩后加搅拌桩或旋喷桩止水，设3～4道支撑；方案2：对于环境要求较高的或要求围护结构作永久结构时则可采用设支撑的地下连续墙；可逆筑法或半逆筑法施工；方案3：对于特殊地下构筑物，在一定条件下可采用沉井（箱）。方案1：挖孔灌注桩或钻孔灌注桩加锚杆或内支撑；方案2：局部地区地质条件差，环境要求高的可采用地下连续墙作临时围护结构，亦可兼作永久结构，采用顺筑法或逆筑法、半逆筑法施工。14m（四层以上地下室或特种结构）方案1：有支撑的地下连续墙作临时围护结构，亦可兼作永久结构，采用顺筑法或逆筑法、半逆筑法施工；方案2：对于特殊地下构筑物，特殊情况下可采用沉井（箱）。方案1：在有经验、有工程实例前提下，可采用挖孔灌注桩或钻孔灌注桩加锚杆或内支撑；方案2：采用地下连续墙作临时围护结构，亦可兼作永久结构，采用顺筑法或逆筑法、半逆筑法施工。同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册116六、计算书输出样式算例之一（柱列式灌注桩）围护结构计算书一、工程概况基坑开挖深度为10m，采用800@950灌注桩围护结构，桩长为22m，桩顶标高为0m。计算时考虑地面超载20kPa。d=0.8q=20(1)(2)(3)(4)hw=1.52.36.5H=10D=12灌注桩S=0.95m共设2道支撑，见下表。中心标高（m）刚度（MN/m2）预加轴力（kN/m）-2.360-6.5100同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册117基坑附近有附加荷载如下表和下图所示。荷载(kPa)135.3335.33811.57二、地质条件编号P(kPa或kN/m)a(m)b(m)c150533同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册118场地地质条件和计算参数见表1。地下水位标高为-1.5m。表1土层层底标高(m)层厚(m)重度(kN/m3)()c(kPa)渗透系数(m/d)压缩模量(MPa)m(MN/m4)kmax(kN/m3)粉质粘土-2.22.21815102粉质粘土-7.55.318.211142.5淤泥质粘土-19.51217.17151.5粉质粘土-29.51018.717133.5三、工况工况编号工况类型深度(m)支撑刚度(MN/m2)支撑编号预加轴力(kN/m)1开挖2.72加撑2.36013开挖74加撑6.51002同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册1195开挖106换撑9.710007拆撑28换撑6.510009拆撑1工况简图如下：工况12.7工况22.3工况37工况46.5工况510工况69.7工况7工况86.5工况9四、计算同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册12020(1)(2)(3)(4)1012YXO安全系数K=1.41,圆心O(2.64,1.36)整体稳定验算20(1)(2)(3)(4)1.51012Prandtl:K=2.84Terzaghi:K=3.26墙底抗隆起验算同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册12120(1)(2)(3)(4)1.51012坑底抗隆起验算K=1.856.5m20(1)(2)(3)(4)1.52.36.510122656.818.22792.315.1OKc=1.29抗倾覆验算(水土合算)抗管涌验算:按砂土，安全系数K=2.099按粘土，安全系数K=2.842同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册122包络图(水土分算,矩形荷载)500-500246810121416182022深度(m)水平位移(mm)Max:48.1200010000-1000-20000246810121416182022深度(m)弯矩(kN*m)-458.1~1039.210005000-500-10000246810121416182022深度(m)剪力(kN)-289.7~524.6337.4kN/m589.6kN/m算例之二（深层搅拌桩墙）围护结构计算书一、工程概况算例之二（深层搅拌桩墙）基坑开挖深度为6m，采用厚度为3.7m的搅拌桩围护结构，桩长为12.5m，桩顶标高为0m。计算时考虑地面超载20kPa。同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册123B=3.7q=20(粉质粘土)(粉质粘土)(淤泥质粘土)(粉质粘土)hw=1.5H=6D=6.5搅拌桩二、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-1.5m。表1土层层底标高(m)层厚(m)重度(kN/m3)()c(kPa)渗透系数(m/d)压缩模量(MPa)m(kN/m4)kmax(kN/m3)粉质粘土-3318.515102粉质粘土-8518.212152淤泥质粘土-11.83.817.81082粉质粘土-17.45.61815202粉质粘土-21.74.318.312122三、工况工况编号工况类型深度(m)支撑刚度(MN/m2)支撑编号预加轴力(kN/m)1开挖6同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册124工况简图如下：工况16四、计算3.720(粉质粘土)(粉质粘土)(淤泥质粘土)(粉质粘土)1.566.5Pa=877kN3.92mPp=749kN2.42mG=902kNO抗倾覆K=1.01抗滑移K=1.21抗倾覆/抗滑移验算水土合算,三角形荷载同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册1253.720(粉质粘土)(粉质粘土)(淤泥质粘土)(粉质粘土)66.5YXO安全系数K=1.54,圆心O(0.07,2.1)整体稳定验算20(粉质粘土)(粉质粘土)(淤泥质粘土)(粉质粘土)1.566.5Prandtl:K=2.75Terzaghi:K=3.14墙底抗隆起验算抗管涌验算:按砂土，安全系数K=2.295按粘土，安全系数K=3.09同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册126包络图(水土分算,矩形荷载)2001000-100-20002468101214深度(m)水平位移(mm)Max:161.110005000-500-100002468101214深度(m)弯矩(kN*m/m)-862.1~04002000-200-40002468101214深度(m)剪力(kN/m)-224~126.1算例之七（降水计算）围护结构计算书一、工程概况算例之七（降水计算）基坑开挖深度为8m，采用700@850灌注桩围护结构，桩长为24m，桩顶标高为0m。计算时考虑地面超载20kPa。同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册127d=0.7q=20(粉质砂土)hw=23.5H=8D=16灌注桩S=0.85m共设1道支撑，见下表。中心标高（m）刚度（MN/m2）预加轴力（kN/m）-3.550二、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-2m。表1土层层底标高(m)层厚(m)重度(kN/m3)()c(kPa)渗透系数(m/d)压缩模量(MPa)m(kN/m4)kmax(kN/m3)粉质砂土-5050181212552同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册128三、工况工况编号工况类型深度(m)支撑刚度(MN/m2)支撑编号预加轴力(kN/m)1开挖42加撑3.55013开挖8工况简图如下：工况14工况23.5工况38四、计算同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册12920(粉质砂土)816YXO安全系数K=1.69,圆心O(2.02,1.58)整体稳定验算20(粉质砂土)2816Prandtl:K=2.14Terzaghi:K=2.38墙底抗隆起验算同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册13020(粉质砂土)2816坑底抗隆起验算K=2.23.5m20(粉质砂土)23.58164719.518.33197.616.4OKc=1.7抗倾覆验算(水土合算)抗管涌验算:按砂土，安全系数K=4.267按粘土，安全系数K=5.067同济启明星软件·FRWSv4.0·用户手册131包络图(水土分算,矩形荷载)100500-50-1000510152025深度(m)水平位移(mm)Max:61.95000-5000510152025深度(m)弯矩(kN*m)-31