**工程基坑SMW工法方案设计计算书
设计依据：《国家行业标准—建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)》
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(采用同济启明星基坑软件计算)
1 工程概况
该基坑设计总深6.4m，按二级基坑 、选用《国家行业标准—建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)》进行设计计算，计算断面编号：1。
1.1 土层参数
序号 1 2 4 5 续表 序号 1 2 4 5 土层名称 1 填土 2-1 淤泥 2-3粉质粘土 3 粉质粘土 厚度 1.50 m 4土层名称 1 填土 2-1 淤泥 2-3粉质粘土 3 粉质粘土 厚度 γ 3c φ (m) (kN/m) (kPa) (°) 1.50 18.0 5.00 10.00 10.30 17.5 9.00 6.00 2.60 18.7 17.90 6.10 10.00 19.6 35.00 11.60 3 2-2 淤泥质粉质粘土 3.90 17.5 13.00 7.00 Kmax 分算 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 分算 合算 合算 分算 分算 (m) (MN/m) (MN/m3) /合算 1.5 1.6 1.9 10.30 1.0 2.60 3 2-2 淤泥质粉质粘土 3.90 10.00 5.0 地下水位埋深：0.50m。
1.2 基坑周边荷载
地面超载：20.0kPa
2 开挖与支护设计
基坑支护方案如图：
XX基坑工程基坑支护方案图
2.1 挡墙设计
· 挡墙类型：SMW工法； · 嵌入深度：13.000m； · 露出长度：0.000m； · 搅拌桩直径：850mm； · 搅拌桩排数：1排； · 搭接长度：0mm；
· 型钢型号：700*300*13*24； · 型钢布置方式：任意间距；
· 型钢间距：1200mm；
水泥土物理指标：
3
· 重度：19.00kN/m；
· 弹性模量：400000.00kPa；
· 无侧限抗压强度标准值：1200.00kPa；
2.2 放坡设计
2.2.1 第1级放坡设计
坡面尺寸：坡高1.00m；坡宽1.00m；台宽1.00m。 放坡影响方式为： 一。
2.3 支撑(锚)结构设计
本方案设置1道支撑(锚)，各层数据如下：
第1道支撑(锚)为平面内支撑， 距墙顶深度0.400m， 工作面超过深度0.300m，预加轴力0.00kN/m，对挡墙的水平约束刚度取50000.0kN/m/m。 该道平面内支撑具体数据如下： · 支撑材料：钢筋混凝土撑； · 支撑长度：30.000m； · 支撑间距：5.000m；
· 与围檩之间的夹角：90.000°； · 不动点调整系数：0.500； · 混凝土等级：C30； · 截面高：800mm； · 截面宽：600mm。
计算点位置系数：0.000。
2.4 工况顺序
该基坑的施工工况顺序如下图所示：
3 内力变形计算
3.1 计算参数
水土计算（分算/合算）方法：按土层分/合算； 水压力计算方法：静止水压力，修正系数：1.0；
主动侧土压力计算方法： 朗肯主动土压力，分布模式：矩形，调整系数：1.0，负位移不考虑土压力增加；
被动侧基床系数计算方法： \"m\"法， 土体抗力不考虑极限土压力限值； 墙体抗弯刚度折减系数：1.0，水泥土发挥系数：1.0。
3.2 计算结果
3.2.1 内力变形结果
每根桩抗弯刚度EI=445861kN.m2。
以下内力和土体抗力的计算结果是每根桩的；支撑反力是每延米的。
支(换)撑反力范围表
抗力 相对桩顶深度(m) 最小值(kN/m) 最大值(kN/m) 0.40 0.0 234.8 支撑 第1道支撑 4 整体稳定计算
4.1 计算参数
整体稳定计算方法： 瑞典条分法； 应力状态计算方法： 总应力法； 土钉法向力折减系数：ξ=0.5； 土钉切向力折减系数：ξ=1.0； 锚杆法向力折减系数：ξ=0.0； 锚杆切向力折减系数：ξ=0.0； 桩墙抗滑考虑方式：滑面绕桩； 浸润线不考虑止水帷幕； 滑弧搜索不考虑局部失稳； 考虑开挖工况；
搜索范围：坡顶：全范围；坡底：全范围； 搜索方法： 遗传算法。
4.2 计算结果
4.2.1 开挖至-5.40m(深6.40m)
滑弧：圆心(2.38m,-3.71m)，半径：23.14m， 起点(-20.46m,0.00m)， 终点(23.20m,6.40m)， 拱高比0.732；
下滑力：1401.86kN/m；
土体(包括搅拌桩和坑底加固土)抗滑力：2375.27kN/m； 土钉/锚杆抗滑力：0.00kN/m； 桩墙的抗滑力：0.00kN/m；
安全系数：1.69，要求安全系数：1.3。
5 SMW工法水泥土强度计算
5.1 计算参数
水泥土抗剪强度系数：0.21； 设计值系数：1.25； 弯矩折减系数：1.0。
5.2 计算结果
5.2.1 水泥土局部抗剪验算
型钢翼缘处水泥土墙体的有效厚度：0.602m； 型钢翼缘之间的净距：0.900m；
第1工况：开挖至-0.70(深1.70)m， 满足
第2工况：在-0.40(深1.40)m处加撑(锚)， 满足
第3工况：开挖至-5.40(深6.40)m， 满足 (该处剪应力为85.41kPa)
5.2.2 型钢抗弯验算
计算最大弯矩：756.3kN.m； 弯矩设计值：945.3kN.m；
型钢抗弯截面模量：5760000.0mm； 型钢边缘正应力：164121.6kPa； 允许抗弯强度设计值：210000.0kPa。
3
6 抗倾覆计算
6.1 计算参数
抗倾覆计算使用等值梁法；
水土计算（分算/合算）方法：按土层分/合算； 主动侧土压力分布模式：矩形； 水压力计算方法：静止水压力。
6.2 计算结果
由以上水土压力图，可求出水土压力零点为桩顶以下8.71m，零点以上各力的合力及其位置(相对桩顶)如下表：
主动侧 土压力 水压力 5.32 0.33 被动侧土压力 184.3 7.41 合力(kN/m) 581.4 1.2 位置(m)
可计算支撑反力：抗倾覆安全系数：
，要求安全系数：1.200。
7 抗渗流稳定计算
7.1 计算参数
抗渗流计算方法：简易法。
7.2 计算结果
抗渗流稳定安全系数：13.0/5.400=2.41，要求安全系数：1.200。
8 其他计算
8.1 坑底抗隆起计算
8.1.1 计算参数
滑弧中心：最下道支撑； 滑弧位置：通过桩底； 应力状态计算方法：总应力法； 桩墙弯曲抗力：不考虑； 垂直滑面阻力：忽略； 滑面水平应力：不考虑。
8.1.2 计算结果
下滑力：1167.9kN/m； 抗滑力：2015.6kN/m； 安全系数：1.73 。
8.2 墙底抗隆起计算
8.2.1 计算参数
计算公式：Prandtl；
考虑隆起土层不均匀性厚深比：0.0； 考虑放坡影响宽深比：1.0。
8.2.2 计算结果
8.2.2.1 墙底
坑内侧向外6.4m范围内总荷载：2313.4kN/m；
验算断面处土体内聚力：35.0kPa；内摩擦角：11.6°。 地基承载力：
安全系数：985.4×6.4/2313.4=2.73。
8.3 地表沉降计算
8.3.1 计算参数
地表沉降计算方法： 同济抛物线法。
8.3.2 计算结果
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