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基坑支护分析 - JGJ 120-2012
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【基坑参数】
开挖深度: 10.0 m
地下水位: -2.0 m
地面超载: 20.0 kPa
安全等级: 2
止水帷幕: 无
【排桩参数】
桩类型: 钻孔灌注桩
桩径: 0.8 m
桩间距: 1.2 m
桩长: 15.0 m
嵌固深度: 5.0 m
混凝土: C30
等效刚度 EI: 5.03e+05 kN·m²/m
【土层信息】
土层1: 厚30.0m, γ=18.0kN/m³, c=10.0kPa, φ=20.0°
土层2: 厚30.0m, γ=18.0kN/m³, c=10.0kPa, φ=20.0°
土层3: 厚10.0m, γ=18.0kN/m³, c=10.0kPa, φ=20.0°
【支撑信息】
支撑1: 深度2.0m, 刚度307017kN/m
【分步开挖设置】
第1步: 累计开挖至3.3m (本步3.3m), 支撑:无
第2步: 累计开挖至6.7m (本步3.3m), 支撑:无
第3步: 累计开挖至10.0m (本步3.3m), 支撑:无
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【第1步开挖计算】开挖深度: 3.3m
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激活支撑: 支撑1 (深度2.0m)
【本步计算结果】
最大位移: 3.02 mm
最大弯矩: 0.24 kN·m/m
最大剪力: 0.12 kN/m
抗倾覆安全系数: 2.87
【支撑反力】
支撑1 (深度2.0m):
位移: 0.48 mm
反力: 146415.10 kN/m
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【第2步开挖计算】开挖深度: 6.7m
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激活支撑: 支撑1 (深度2.0m)
【本步计算结果】
最大位移: 3.02 mm
最大弯矩: 0.24 kN·m/m
最大剪力: 0.12 kN/m
抗倾覆安全系数: 1.72
【支撑反力】
支撑1 (深度2.0m):
位移: 0.48 mm
反力: 146418.10 kN/m
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【第3步开挖计算】开挖深度: 10.0m
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激活支撑: 支撑1 (深度2.0m)
【本步计算结果】
最大位移: 3.02 mm
最大弯矩: 0.24 kN·m/m
最大剪力: 0.12 kN/m
抗倾覆安全系数: 1.35
【支撑反力】
支撑1 (深度2.0m):
位移: 0.48 mm
反力: 146421.01 kN/m
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【最终计算结果汇总】
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第1步 (深度3.3m):
最大位移: 3.02 mm
最大弯矩: 0.24 kN·m/m
第2步 (深度6.7m):
最大位移: 3.02 mm
最大弯矩: 0.24 kN·m/m
第3步 (深度10.0m):
最大位移: 3.02 mm
最大弯矩: 0.24 kN·m/m
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【一、嵌固深度验算】(JGJ 120-2012 第4.2节)
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抗倾覆要求: l_d = 3.00 m
整体稳定要求: l_d = 7.57 m
圆弧滑动要求: l_d = 2.50 m
抗隆起要求: l_d = 16.02 m
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★ 要求最小嵌固深度: l_d = 7.57 m
实际嵌固深度: l_d = 5.00 m
验算结果: ✗ 不满足
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【二、整体稳定性验算】(瑞典条分法/圆弧滑动法)
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最小整体稳定安全系数: Ks = 0.637
规范要求安全系数: Ks ≥ 1.25
验算结果: ✗ 不满足
临界圆心: (-7.50, 15.05) m
临界半径: R = 16.82 m
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【三、抗隆起稳定性验算】(Prandtl/Terzaghi公式)
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Prandtl公式: Ks = 1.382
Terzaghi公式: Ks = 2.178
规范要求: Ks ≥ 1.60
验算结果: ✗ 不满足
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【四、抗管涌稳定性验算】(JGJ 120-2012)
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水头差: h_w = 8.00 m
嵌固段长度: d_i = 5.00 m
浮重度平均: γ' = 10.00 kN/m³
安全系数: K_piping = 0.625
规范要求: K ≥ 1.50
验算结果: ✗ 不满足
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【五、截面配筋验算】(GB 50010 圆形截面)
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桩径: D = 800 mm
保护层厚度: c = 50 mm
混凝土强度: fck = 20.1 MPa
钢筋强度: fy = 360 MPa
最大弯矩设计值: M = 267.67 kN·m/m
计算钢筋面积: As = 0.03 cm²
最小配筋面积: As_min = 22.62 cm²
★ 配筋方案: 20Φ12
实际配筋面积: As = 22.62 cm²
配筋率: ρ = 0.450%
箍筋间距: sv = 180 mm (Φ8@180)
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【六、锚杆设计计算】(JGJ 120-2012)
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本工程无锚杆支撑,无需进行锚杆设计
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【七、承压水稳定性验算】(JGJ 120-2012)
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无承压水层,无需验算
【详细计算结果】
深度(m) 位移(mm) 弯矩(kN·m/m) 剪力(kN/m)
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0.00 0.0000 0.00 0.00
1.50 0.2981 -0.09 0.03
3.00 1.0059 -0.03 0.04
4.50 1.8640 0.03 0.04
6.00 2.5964 0.08 0.03
7.50 2.9882 0.11 0.01
9.00 2.9124 0.11 -0.01
10.50 2.3575 0.08 -0.03
12.00 1.4543 0.01 -0.06
13.50 0.5030 -0.10 -0.09
15.00 0.0000 0.00 0.00
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分析完成!
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【配筋验算 - 圆形截面】按GB 50010
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桩径: D = 800 mm
保护层厚度: c = 50 mm
计算半径: r = 400 mm
钢筋中心半径: rs = 350 mm
设计弯矩: M = 0.20 kN·m
混凝土轴心抗压强度: fc = 15.9 MPa
钢筋抗拉强度: fy = 360 MPa
桩截面面积: A_c = 502655 mm²
受压区系数: α = 0.2000
受拉区系数: αt = 0.8500
计算配筋面积: As = 0 mm² = 0.00 cm²
计算配筋率: ρ = 0.200%
建议配筋: 6Φ14
实际配筋面积: 923 mm² = 9.23 cm²
实际配筋率: ρ = 183704.593%
注意: 实际配筋率超过最大配筋率!
钢筋间距: 367 mm
箍筋配置: Φ8@200
加密区箍筋: Φ8@100