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内支撑结构采用钢筋混凝土支撑，四个断面的作用力分别为
96.24kN/m,
102.59kN/m,
99.02kN/m,
133.54kN/m,取支撑力Tc=
133.54kN/m,对撑间距取13m,角撑间距取为6m,立柱桩间距取10m支撑梁截面为400x600,混凝土等级为C30o支撑轴力
4.1NN用=
1.25x
1.0x
133.54x6/cos45=
1416.4ZN%=
1.25x
1.0x
133.54x13=
2170.0kN取N=
2170.0kN支撑弯矩计算
4.2M支撑梁自重产生的弯矩
4.
2.19=
1.25x
1.0x
0.4x
0.6x25=15kN/m1x一10支撑梁上施工荷载产生的弯矩
4.
2.2取q=1OkN/mM=—xl0xl02=100^m2支撑安装偏心产生的弯矩423M.=Nxe=
2170.0xlOx
0.3%=
65.1左N•m贝1支撑弯矩M=75+100+
65.1=
240.1^•加初始偏心距学计算
4.3/=M/N=
240.1X103/
2170.0=
110.6mme=/z/30=600/30=20mma贝!j e=e+”=
110.6+20=
130.6mmi是否考虑偏心距增大系数
4.4n//〃=10/
0.6=
16.7〉8,故要考虑增大系数n
0.5xl
4.3x
0.4x
0.6xl3=
0.
7912170.0///=
16.715，=
1.15-
0.01^=
1.15-
0.01x—=
0.9830h
0.6〃=1+—2SQ=1+——x£2x
0.791X
0.983=
1.6671400x至h1400x1^0・64565r]e-
1.667x
130.6=
217.7mml配筋计算
4.5取4=
1.0,=
0.55,=
0.8N=贴外力=
1.0x
0.55x
0.4x
0.565xl
4.3xl03=l
777.5/N N=21lO.OkN属于小偏心h受压，采用对称配筋h…rr600—/cc r/\e=re+--a=
217.7+———35=
482.7/%加i sN-aJ bl^c h2170000-L0xl
4.3x400x600-35x
0.
550.55+X600-352170000x
482.7-
0.43xl.0xl4,3x400x600-352+1,0x
14.3x400x600-
350.8-
0.55600-35-35b Ne-0A3aJ bl^c二
422.8mmX仙叫
422.8Ne-%——2170000x
482.7-
1.0xl
4.3x400x
422.8x565---——=1209/72/72300x565-352___________________________________实配上下均为44221520mm2配筋率9=生=1520=
0.63%〉〃市n=
0.4%,满足要求A400x600m，n箍筋配置08@200四肢箍整体稳定性验算
4.6稳定性系数lo/b=lO/O.4=25，故0=
0.6252170000,八八f A7m-JcA---------------------
14.3x400x600A二0・9-------=Q9x0・75------------------------=—724小疗01300整体稳定性验算符合要求联系梁
4.7截面尺寸400x500,混凝土强度C3O,上下均配456,08@200四肢箍
五、冠梁设计计算本设计共分为四个区段，混凝土支撑直接作用于冠梁上，四个区段的作用分别为
96.24kN/m,
102.59kN/m,
99.02kN/m,
133.54kN/m,设计冠梁尺寸为800x900,混凝土强度C3O,ft=
1.43N/mm2,%=1取最不利地段计算，即Tc=
133.54kN/m正截面强度计算M2=
600.9^mmax
600.9xlO6=
0.070afbR
1.0xl
4.3x800x900-352g==1-71-2x
0.070=
0.
0730.55可以y=
0.5xl+Jl-2%=
0.5xl+Jl-2x
0.070=
0.964s
600.9xlO6=2402标兀/；,为
0.964x300x900-35实配上下均为84202513mm22513Ap=J=--------------=
0.35%p.=
0.3%bh800x900min满足最小配筋率要求斜截面强度计算
5.L2V=1xl.25xl
33.54x6=
500.8M^^900-35===1084b b
8000.25力/=
0.25xl.0xl
4.3x800x900-35x10-3=
2473.9攵NV=
500.8ZN截面尺寸满足要求
0.7/；Z/=
0.7x
1.43x800x900-35x10-3=
692.7ZN V=
500.8攵N按构造配筋取08@150四肢箍立柱强度计算
5.3立柱上所承受的竖向压力
5.
3.1P=
1.25x25x
0.6x
0.4+10x10/2+9+2x
7.6+
1.25x25x
0.5x
0.4+10x13=
827.8^使支撑纵向稳定所需要的水平压力产生的竖向荷载
5.
3.2P=
0.1X
1.25X
133.54X10=
166.9^2立柱设计
5.
3.3试选Q235钢，2[32a,A=2x
48.7=
97.4cm2,
12.5cm,*.=
2.50c加验算4=/0/i=1000/
12.5=80[/I]=150V查得外=
0.688b类N
827.8+
166.9xlO3二102N/mm2pj=
0.688x215二148N/mm2，满足要求9740假设入i=25,则4二荷一下=荷一25=
76.0[加=150i=10」儿=1000/
76.0=
13.267/xb=i/
0.44=
13.2/
0.44=30cm，取b=340mm所选b比bs大得多，估不必验算两肢距离单肢长细比Q=25=
0.5入max=25,满足要求，不必验算单肢稳定缀板间距Z=材=
2.5x25=
62.5cm01缀板宽度4=2^=2x340=2275，取230mm’33缀板厚度42230/40=
5.75/.,取6mm缀板尺寸为-320mm x230mm x6mm缀板刚度〃=《x6x2303x1O_4=608c/n4柱肢对1-1轴的惯性距=305c加12I/b=2x608/34=
35.8cm3d6Z//=6x305/
62.5=
29.35vl01因2〃/〃6*/4，故满足要求l[=Z+d—
62.5+23=
85.5cm01sV=Af/85=9740x215/85=24636NT=Vl/2b=24636x
85.5/2x32=32912N}缀板和柱肢相连处的弯矩M=7K/2=32912x320/2=5265920N•mm最大弯应力o=6M武=6x5265920/6x2302=100^/mm2f=2]5N/mm2,满足要求最大剪应力i=
1.5T/也=
1.5x32912/6x230=36N/mm2£=125N/mm2,满足要求
六、基坑止降水设计止水桩长确定
6.1东侧区段
6.
1.1选取最不利的因素进行计算，坑外水位取地面下
0.77m,坑内水位取地面下7m,土层有效重度取
8.0kN/m3D=«—/%=2X*8X7-
0.77:462/2x8止水桩长为h=6+
4.67=
10.67m,取h=
10.7m南侧区段
6.
1.2选取最不利的因素进行计算，坑外水位取地面下
1.8m,坑内水位取地面下7m,土层有效重度取
8.9kN/m3八_K/-/丸_2x10—
8.9x7—L8=
3.24m-2/-2x
8.9止水桩长为h=6+
3.24=
9.24m,取h=
9.3m西侧区段
6.
1.3选取最不利的因素进行计算，坑外水位取地面下
0.88m,坑内水位取地面下7m,土层有效重度取
7.8kN/m3D=K%「/丸=2X10-
7.8X7-
0.88=42/2x
7.8止水桩长为h=6+
4.79=
10.79m,取h=
10.8m北侧区段
6.
1.4选取最不利的因素进行计算，坑外水位取地面下
1.25m,坑内水位取地面下7m,土层有效重度取
9.7kN/m3限D=5-/=2X10-
9.7X7-L25=302/2x
9.7止水桩长为h=6+
3.05=
9.05m,取h=
9.lm基坑止水帷幕设计
6.2基坑开挖范围内西侧有河涌，结合本基坑的开挖深度等情况，考虑目前普通深搅桩机的施工能力，基坑止水帷幕采用一排
①700@500的双轴深搅桩，桩体搭接300mm,基坑内设集水坑排水场地含水砂层局部发育，含孔隙水，2-2层粉土具弱透水性，2-4层中砂、粗砂属强透水性，含水量丰富；人工填土层下部存在一定量的上层滞水，基岩含少量裂隙水，属弱透水层地下水的补给主要来源于大气降水及含水层侧向补给，地下水位随季节性变化，雨季水位上升，旱季水位下降在钻探期间测得钻孔内水位埋深
1.50〜
3.10m抗浮设防水位可取室外地坪标高ZK
7、14各取1件水样分析结果pH=
7.20~
7.30,SO2=
15.85〜
17.77mg/L,HC0=
7.80—
8.4375mmol/L,侵蚀性C02=
5.90〜
6.80,Cl=
104.58~
109.90mg/L,矿化度=
584.12〜
645.32mg/Lo按《岩土工程勘察规范》GB50021-2001,2009年修订有关腐蚀性评价方法及标准判定，以场地环境类别为II类，地层渗透性为A,长期浸水为条件,判定场地地下水对混凝土具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性基坑侧壁安全等级及重要性系数基坑安全等级为二级，基坑重要性系数yo=
1.0设计总说明
1.2设计依据
1.
1.
11、国标《混凝土结构设计规范＞＞GB50010-
20022、广东省＜＜建筑地基基础设计规15-31-
20033、广东省＜＜建筑地基处理技术规15-38-
20054、广东省＜＜建筑基坑支护工程技术规程＞＞DBJ/T15-20-
975、地标＜＜广州地区建筑基坑支护技术规定＞＞GJB02-
986、省标＜＜建筑基坑支护技术规程》6口20-
997、国标岩土工程勘察规范＞＞GB50021-
20038、行业标准＜＜锚杆喷射混凝土技术规程＞＞
9、《广州市东濠涌水质净化工程岩土工程详细勘察报告》广东省地质建设工程勘察院，2009年12月
10、广州市东濠涌水质净化工程规划图支护方案
1.
1.2本工程基坑支护设计方案的设计计算，严格按照《建筑基坑支护设计规程》JGJ12O—
99、《混凝土结构设计规范》GBJ50010—
2002、《钢结构设计规范》GB50017-2003中的有关要求进行同时采用了理正软件进行了辅助计算和验算；经过详细的计算分析后，我们认为采用本设计的基坑支护方案，能满足基坑土方开挖、地下室结构施工及周围环境保护对基坑支护结构的要求，符合“安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工”的原则基坑分为东侧、南侧、西侧和北侧四个计算区段，均采用钻孔灌注桩与钢筋混凝土支撑，并采用单排双轴深搅桩止水结构本基坑工程的特点是基坑西侧为河涌，地下水位较高周围环境较复杂，必须确保周围建筑物、道路、管线的正常安全使用，要求围护结构的稳定性好、沉降位移小，并能有效地止水因此，围护结构的设计应满足上述要求综合考察现场的周边环境、道路及岩土组合等条件，为尽可能避免基坑开挖对周围建筑物、道路的影响，经过细致分析、计算和方案比较，本工程支护方案选用下列形式1整个基坑采用钻孔灌注桩加一层钢筋混凝土支撑作为支护结构2基坑周边采用单排双轴深搅桩作止水结构3基坑内采用集水坑排除地下水各土层的计算参数
1.
2.3根据本工程岩土工程勘察资料，取各土层的设计计算参数，按照朗肯土压力计算理论作为土侧向压力设计的计算依据，即主动土压力系数K=tan2（45°-（/i/2）a被动土压力系数K=tan2（45°+（/）i/2）P计算时，不考虑支护桩体与土体的摩擦作用，且不对主、被动土压力系数进行调整，仅作为安全储备处理计算所得土压力系数表如表2-1所示表1-1层号土层重度/kN/m3粘聚力C（kPa）内摩擦角9（）Ka Kp1杂填土
18.
010100.
7041.4202-1淤泥、淤泥质土
16.
5530.
9011.1102-2粉土
17.
815120.
6561.5252-3粉质粘土
18.
034160.
5681.7612-4中砂、粗砂
18.
303003333.0003粉质粘土
18.
938170.
5481.8264-1全风化岩
19.
768220.
4552.1984-2强风化岩
20.
886260.
3902.5614-3中风化岩
21.
4163310.
3203.1244-4微风化岩
22.
0412340.
2833.537计算区段的划分
1.
2.4根据具体环境条件、地下结构及土层分布厚度，将该基坑划分为四个计算区段，由于南侧的小学教科楼距基坑7m,对基坑影响不大，因此地面荷载取20kPa,各区段附加荷载及计算开挖深度如表2-2表1-2区段东侧南侧西侧北侧地面荷载kPa20202020开挖深度m6666计算方法
1.
2.5土压力计算采用朗肯土压力理论，矩形分布模式，所有土层采用水土合算，因为地下水位充裕，就用天然重度代替求支撑轴力是用等值梁法，对净土压力零点求力矩平衡而得桩长是根据桩端力矩求出，并应满足抗隆起及整体稳定性要求由于支护结构内力是随工况变化的，设计时按最不利情况考虑
二、北侧断面排桩设计计算以最不利孔ZK17进行计算，结构±
0.00相当于绝对标高为
8.30m,基坑实际挖深6m,地下水位深度
1.29m该段采用钻孔灌注桩加一道钢筋混泥土内支撑进行施工，桩顶标高为
0.00m,支撑设置在标高一
0.4m结构外侧地面附加荷载q取20kPao土层侧向土压力计算
2.1表2-1层号土层名称厚度m计算方法1杂填土
3.8水土分算2-1淤泥、淤泥质土
3.7水土合算4-2强风化岩
1.5水土分算4-3中风化岩5水土分算主动土压力计算
2.
1.1ealk=20X
0.704-2xl0x Jo.704=-
2.70H%=20+1812905M-210V0704=
13.65Z:P6X X XXZea2k==13-65kPa/2k=20+18x2J9x07M-2xl0xV0704+
1.3-
1.3x1x
0.704x10=
33.97^%=20+18x
2.59x
0.901—2x5x Jo.901=
50.50左坊CJ/v心==90JlkPa,a4kef=20+18x
2.59+
16.5x
2.71x
0.901-2x5x Jo.901=9Q.77kPaa3k心=6=
90.77桃=20+18x
2.59+
16.5x
2.71x
0.390-2x86xV0390+5-
4.01x1x
0.390x10=—
29.66左=20+18x
2.59+
16.5x
2.71x
0.390-2x86x70390+
5.1-
4.01x1x
0.390x10J=—
28.63左外〃6k=a5k=—2863kPa=20+18x
2.59+
16.5x
2.71x
0.390-2x86x70390+
6.5-
4.01x1x
0.390x10=-
14.66^=20+18x
2.59+
16.5x
2.71x
0.320-2xl63xV0320+
6.5-
4.01x1x
0.320x10=—
96.64攵4；,=20+18x
2.59+
16.5x
2.71x
0.320-2xl63xV0320+
11.5-
4.01x
0.320x10e/7A=—
46.64W被动土压力计算
2.
1.244k=2x5xJl.110=
10.54W=
16.5x
0.99xl.H0+2x5x
71.110=
28.68kPa45k=
16.5x
0.99x
2.561+2x86x J
2.561=
317.09kPa5k=
16.5x
0.99+
20.8x
0.1x
2.561+2x86x J
2.561=
322.42左Pae6k=e5k=
322.42左PaP P=
16.5x
0.99+
20.8xl.5x
2.561+2x86xVz561+
1.4x1-
2.561x10=
375.14枕a=
16.5x
0.99+
20.8x
1.5x
3.124+2xl63xV3124+
1.4x1-
3.124x10=
694.97%7%=
16.5x
0.99+
20.8xl.5+
21.4x5x
3.124+2xl63xV3124+
6.4x1-
3.124x10=
923.04W确定桩长
2.2确定弯矩零点位置至基坑底面距离
2.
2.1he基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至坑底面的距离he按%=%确定，贝1J hc=
0.99m设定弯矩零点位置以上各土层土压力合力及作用点距离的计算
2.
2.2LD=
1.29x
2.7/
2.7+
13.65=
0.21㈤E=
1.29-
0.21x
13.65/2=
7.37ZN/mI]=
1.29-
0.21/3+5=
5.36mE=
1.3x
13.65+
33.97/2=
30.95女N/ma
213.65x
1.3x
1.3/2+
3.7+
33.97-
13.65x13x
1.3/3+
3.7/2ha2=
4.26m
13.65x
1.3+
33.97-
13.65x
1.3/2耳=
2.71x
50.50+
90.77/2=
191.42^/mA
50.50x
2.71x
2.71/2+
0.99+
90.77-
50.50x
2.71x
2.71/3+
0.99/
2、7n,=-------------------------------------------------------------------------------------------=
2.22m心
50.50x
2.71+
90.77-
50.50x
2.71/2E=
0.99x
90.77=
89.86ZN/ma4%=
0.99/2=
0.50m主动土压力合力X E=
7.37+
30.95+
191.42+
89.86=
319.6kN/mac
7.37x
5.36+
30.95x
4.26+
191.42x
2.22+
89.86x
0.5作用点距离儿==
2.01m
319.6Ep4=
0.99x
10.54+
28.68/2=
19.41/://m_
10.54x
0.99x
0.99/2+
28.68-
10.54/2x
0.99x
0.99/3_h“4—
10.54x
0.99+
28.68-
10.54x
0.99/2-,加被动土压力合力Zg“=
19.41ZN/m作用点距离〃〃=
0.42附支撑轴力「计算支撑至坑底面的距离h=
5.6mT_h Z E-h ZE_
2.01x
319.6-
0.42x
19.41a acp pc=
96.24ZN/mh+h
5.6+
0.99r c桩长计算224H设桩端在设定弯矩零点位置以下X米处，则hd二hc+xE=
0.1x
317.09+
322.42/2=
31.98^/m
317.09x
0.1x
0.1/2+
322.42-
317.09x
0.1/2x
0.1x2/3=-
0.05m
317.09x
0.1+
322.42-
317.09x
0.1/
2、Ep=
1.4x
322.42+
375.14/2=
488.294N/rri
7322.42x
1.4x
1.4/2+
0.1+
375.14-
322.42x
1.4x
1.4x2/3+
0.1/2…/、h,二---------------------------------------------------------------------------------------------------二-
0.82m「
6322.42xl.4+
375.14-
322.42x
1.4/2E=[
694.97+x
923.04-
694.97+
694.97]=
22.807x2+
626.549%-
991.139kN/mpl
694.97%-
1.5[-_L5+
1.5]+-
923.04-
694.97x-
1.5[x-
1.5-+
1.5]h=------------------------------------------------------------------------------------------7pl
22.807x
215.205%3+
313.274%2-
756.
183、z=-----------;------------------------m
22.807x2+
626.549%-
991.139h Z+7；4+为—
1.27%ZE=
19.4lx+
0.42+
31.98x-
0.05+
488.29%-
0.82+p a
22.807M+
626.549%-
991.139%-6205*3+3I3,274—756183+%2456+099+x-L2xlx
2.01+xx
319.60整理得:
7.602x3+
313.275x2-
738.739x+
225.680解得x=L890mH=6+
0.99+
1.890=
8.88m,取H=
8.9m故嵌固深度hd=
8.9—6=
2.9m
0.3h=
0.3X6=
1.8m,满足要求排桩结构设计
2.3支撑点与反弯点间最大弯矩计算
2.
3.1Mmaxl设剪力V=o点位于土层
③层顶面以下X米处
96.24=
7.37+
30.95+
50.50%+-.刀-
50.50/
22.71整理得
7.43/+
50.5%-
57.92=0解得x=
1.00mAf=
96.24x
1.29+
1.3+
1.000-
0.4-
7.37x
1.08/3+
1.3+
1.000-
30.95x
4.26-max
0.99-
2.71+
1.000-
50.50x
1.000x
1.000/2-
16.5x
1.000x
0.901x
1.000/2xl.000/3=21139*N喻・m/反弯点以下最大弯矩计算Mmax2设剪力v=0点位于土层
⑥层顶面以下x米处反弯点反力6=
319.6—
19.41—
96.24=
203.95M/m
203.95=
31.98+
322.42%+127544-32242^
21.4整理得
18.829Y+
322.42x—
171.97=0解得x=
0.518mMmax2=
203.95x
0.1+
0.518-
31.98x
0.05+
0.518-
322.42x
0.518x
0.518/2-[
20.8x
0.518x
2.561+
0.518xl-
2.561xl0]x
0.518/2x
0.518/3=
63.75^em/m配筋计算233取桩径中800,两桩之间的距离取1000mm,取混泥土强度C30,f=
14.3N/mm2,主筋18020,c均匀布置，f=210N/mm2,保护层厚度50mm,012@200螺旋箍筋，014@200加强箍筋yA=9x
314.2=
2827.8（加/）7f A210x
2827.8vb—_______—________________________________________=
0.083-f A2c=1+
0.75/7-71+O-7=1+
0.75x
0.071-71+
0.75x
0.0712-
0.5-
0.625x
0.071=0,3034=L25—2a=
1.25—2x
0.302=
0.644sin布=
0.8145sin7ia=-
0.8994t2〃64sin Tia.+sin Tia2一…八“八八厂
八、
0.8994+ri#
13.3Ani4r
30.8145[M]=-f r3sin3Tia+f Ar----------=-xl
4.3x400x
0.8145+210x
2827.8x400-50x-----------cm xs s371371=
443.07^tmM=
1.25x1,0x
211.39x
1.0=
264.24^•m配筋率*基=°.56%2L04%,满足要求抗隆起验算234S OQON=[tan45°+=[tan45°+——]2^tan28°=
14.720qN=N〃-1—=
14.720-1=
25.803r/+以满足要求=
20.6X
2.9X
14.72+158X
25.803=27139L1,yH+D+q
18.272x6+
2.9+20tan ptan28°抗管涌验算2351・5%”儿（1+2）/K=
3.
1351.5,满足要求
三、其他断面排桩设计计算东侧断面选取孔ZK8进行计算，南侧断面选取孔ZK15进行计算，西侧断面选取孔ZK20进行计算采用“理正深基坑
6.0”对上述三个断面进行电算，电算结果如附录所示、支撑结构设计计算1。
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