某大廈基坑工程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)某大廈基坑工程設(shè)計(jì)某大廈基坑工程設(shè)計(jì) 摘 要本設(shè)計(jì)資料中給出地基土層主要由素填土、淤泥質(zhì)雜填土、粉質(zhì)粘土、圓礫構(gòu)成。地形為坡地，由人工推填平整，場(chǎng)地較平整。原始地貌為侵蝕性堆積崗地。由于東側(cè)為工商局宿舍，樓高六層，其最近距離為 5.6 m，西側(cè)為馬路，最近距離為 6.5m，其余兩側(cè)為空地，且出于減少施工對(duì)其東側(cè)建筑物造成較大影響，減小施工噪聲，降低造價(jià)費(fèi)，盡量縮短工期等原因考慮，主體基坑支護(hù)采用分兩側(cè)（bc 側(cè)和ab、ad、dc 側(cè)）采用不同的支護(hù)體系支護(hù)：bc 側(cè)是鉆孔灌注樁加錨桿的支護(hù)體系，采用鉆孔灌注樁的基坑開(kāi)挖深度為 10m，總樁長(zhǎng) 14m；（ab、ad、dc）側(cè)是土釘

2、墻支護(hù)，基坑開(kāi)挖深度 10m。土層錨桿作為一種新興科學(xué)，將會(huì)更廣泛地運(yùn)用到工程實(shí)踐中，其具有較高的科學(xué)性、使用性，且施工方便，不占場(chǎng)地。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有支護(hù)方案的選擇、鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)與計(jì)算、土釘及錨桿的計(jì)算、基坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。關(guān)鍵詞：深基坑支護(hù) ；土釘墻 ；鉆孔灌注樁 ；錨桿支撐目 錄第 1 章 設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明 .11.1 基本資料 .1 1.1.1 基坑周邊環(huán)境 .1 1.1.2 巖土層分布特征 .1 1.1.3 基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù) .3 1.1.4 設(shè)計(jì)依據(jù).3第 2 章 支護(hù)體系方案的選擇 .42.1 常見(jiàn)支護(hù)體系的類型及其特點(diǎn)和適用范圍 .4 2.2 基坑支護(hù)方案的確定.6

3、第 3 章 bc 斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算.73.1 土壓力系數(shù)計(jì)算 .73.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 .7 3.2.1 側(cè)向土壓力計(jì)算.83.3 錨桿的設(shè)計(jì) .13 3.3.1 錨桿承載力的計(jì)算.133.4 樁的配筋 .16 3.4.1 樁體的配筋計(jì)算方法.16 3.4.2 構(gòu)造配筋.173.5 冠梁設(shè)計(jì) .173.6 腰梁設(shè)計(jì) .18第 4 章 (ab.ad.dc)斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 .204.1 土釘計(jì)算 .204.2 配筋計(jì)算 .244.3 土釘穩(wěn)定性驗(yàn)算 .25 4.3.1 土釘?shù)目够€(wěn)定性分析.25 4.3.2 土體的抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算.25第 5 章 基坑的穩(wěn)定性驗(yàn)算 .26 5

4、.1 基坑的整體抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算 .26 5.2 基坑抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 .25 5.3 基坑抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算 .29參考文獻(xiàn) .31結(jié)束語(yǔ) .321第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明1.11.1 基本資料基本資料 1.1.11.1.1 基坑周邊環(huán)境條件基坑周邊環(huán)境條件基坑西側(cè)為馬路，最近距離為 6.5m 。東側(cè)為工商局宿舍，樓高六層，其最近距離為 5.6 m。人工推填平整，場(chǎng)地較平整。地面標(biāo)高為 67.9m，基坑挖深 10m。圖 1 基坑平面圖 1.1.21.1.2 巖土層分布特征巖土層分布特征 根據(jù)地質(zhì)勘察資料，在 a-b-c-d 段主要分布的土層如下： （1）雜填土（qm1）：褐灰至褐紅色，以粘性土為主，

5、含大量磚塊及碎石生活垃圾，人工填積，結(jié)構(gòu)松散，不含地下水，濕。埋深 1.001.11m，層厚 1.204.00m，層底標(biāo)高 66.7066.80m。2 （2）素填土（qm1）：褐紅色，以粘性土為主，含少量磚塊及碎石。人工新近填2積，未完成自重固結(jié)，結(jié)構(gòu)松散，不含地下水，濕。埋深 0.001.10m，層厚1.204.00m，層底標(biāo)高 63.1066.70m。 （3）淤泥質(zhì)雜填土（qa1）：褐灰至灰3黑色，含大量碎石及生活垃圾腐爛物，具臭味，含地下水，軟塑狀，易變形，很濕。埋深 1.804.00m，層厚 0.702.90m，層底標(biāo)高 63.1064.10m。 （4）粉質(zhì)粘土（qa1）：褐黃至褐紅色

6、，含少量灰白色團(tuán)狀高嶺土及鐵錳氧化物，4裂隙發(fā)育，搖震無(wú)反應(yīng)。土狀光澤，干強(qiáng)度一般，頂部受水浸泡嚴(yán)重。硬塑，中密，稍濕。埋深 0.004.70m，層厚 2.106.70m，層底標(biāo)高 60.3062.00m。 （5）圓礫（qa1）：黃至黃褐色，以石英硅質(zhì)巖碎屑為主。含少量砂粒及粘性土，5膠結(jié)一般。粗顆粒呈圓狀，中風(fēng)化。粒徑 20mm 占 35%，520mm 占 25%，粘性土占5%，富含地下水，中密飽和。埋深 5.007.60m，層厚 4.505.30m，層底標(biāo)高55.8056.70m。 （6）粘土（qa1）：紫紅色，由下伏基巖風(fēng)化殘積而成，含少量斑狀灰白色高嶺6土及石英粉砂、云母碎屑，裂隙發(fā)育

7、，土狀光澤，搖震無(wú)反應(yīng)。干強(qiáng)度一般，可塑，中密，濕。 （7）強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（k）：紫紅色，粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，以泥質(zhì)成分7為主，石英粉砂為次，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，裂隙發(fā)育，裂面見(jiàn)鐵錳氧化膜，浸水易軟化，干燥易散碎，頂部風(fēng)化呈土狀。堅(jiān)硬，致密，稍濕。埋深 12.5013.20m，層厚2.003.70m，層底標(biāo)高 51.5053.10m。 （8）中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（k）：紫紅色，粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，以泥質(zhì)成分為主，石英8粉砂為次，見(jiàn)云母小片，巖芯表面見(jiàn)綠泥石斑塊，偶見(jiàn)石膏細(xì)脈充填于裂隙中，巖石較完整，裂隙較發(fā)育，局部夾泥巖透鏡體，分布無(wú)規(guī)律。浸水易軟化，干燥易碎裂。堅(jiān)硬，致密，稍濕。埋深 14.8016.

8、40m，層厚 2.409.80m，層底標(biāo)高 43.1049.70m。地下水位簡(jiǎn)況：場(chǎng)地主要見(jiàn)上層滯水及潛水。上層滯水主要賦存于素填土和淤2泥質(zhì)雜填土中，受大氣降水及地表水的補(bǔ)給，季節(jié)性變化明顯；潛水主要賦存于圓3礫中，受同層地下水補(bǔ)給。測(cè)得初見(jiàn)水位 0.307.00m，相應(yīng)標(biāo)高 60.9067.60m，測(cè)5得靜止水位 0.402.50m，相應(yīng)標(biāo)高 65.4067.40m。場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無(wú)腐蝕性。3圖 2 巖土層分布圖1.1.31.1.3 基坑側(cè)壁安全等級(jí)基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)及重要性系數(shù)絲綢大廈基坑安全等級(jí)為一級(jí)，基坑重要性系數(shù) 0 = 1.0。

9、 1.1.41.1.4 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)（1）地質(zhì)勘察報(bào)告及相關(guān)資料; （2 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范（jgj120-99）；（3）建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范（yb9258-97）；（4）巖土工程預(yù)決算指南；（5）深基坑工程；（6）深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)；（7）深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工；（8）工程概預(yù)算；（9）基坑工程手冊(cè)等。4第二章 支護(hù)體系方案的選擇2.12.1 常見(jiàn)支護(hù)體系的類型及其特點(diǎn)和適用范圍常見(jiàn)支護(hù)體系的類型及其特點(diǎn)和適用范圍放坡開(kāi)挖：放坡開(kāi)挖：適用于周圍場(chǎng)地開(kāi)闊，周圍無(wú)重要建筑物，只要求穩(wěn)定，位移控制五嚴(yán)格要求，價(jià)錢最便宜，回填土方較大。 深層攪拌水泥土圍護(hù)墻：深層攪拌水泥土圍護(hù)墻：深層攪拌水

10、泥土圍護(hù)墻是采用深層攪拌機(jī)就地將土和輸入的水泥漿強(qiáng)行攪拌,形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護(hù)墻優(yōu)點(diǎn):由于一般坑內(nèi)無(wú)支撐,便于機(jī)械化快速挖土;具有擋土、止水的雙重功能;一般情況下較經(jīng)濟(jì);施工中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、污染少、擠土輕微,因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。水泥土圍護(hù)墻的缺點(diǎn):首先是位移相對(duì)較大,尤其在基坑長(zhǎng)度大時(shí),為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過(guò)大的位移;其次是厚度較大,只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時(shí)才能采用,而且在水泥土攪拌樁施工時(shí)要注意防止影響周圍環(huán)境。 高壓旋噴樁高壓旋噴樁：高壓旋噴樁所用的材料亦為水泥漿,它是利用高壓經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成水泥土加

11、固體,相互搭接形成排樁,用來(lái)?yè)跬梁椭顾?。高壓旋噴樁的施工費(fèi)用要高于深層攪拌水泥土樁,但其施工設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、占地少,并且施工機(jī)具的振動(dòng)很小,噪音也較低,不會(huì)對(duì)周圍建筑物帶來(lái)振動(dòng)的影響和產(chǎn)生噪音等公害,它可用于空間較小處,但施工中有大量泥漿排出,容易引起污染。對(duì)于地下水流速過(guò)大的地層,無(wú)填充物的巖溶地段永凍土和對(duì)水泥有嚴(yán)重腐蝕的土質(zhì),由于噴射的漿液無(wú)法在注漿管周圍凝固,均不宜采用該法。 槽鋼鋼板樁：槽鋼鋼板樁：這是一種簡(jiǎn)易的鋼板樁圍護(hù)墻,由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼長(zhǎng) 68m ,型號(hào)由計(jì)算確定。其特點(diǎn)為:槽鋼具有良好的耐久性,基坑施工完畢回填土后可將槽鋼拔出回收再次使用;施工

12、方便,工期短;不能擋水和土中的細(xì)小顆粒,在地下水位高的地區(qū)需采取隔水或降水措施;抗彎能力較弱,多用于深度4m 的較淺基坑或溝槽,頂部宜設(shè)置一道支撐或拉錨;支護(hù)剛度小,開(kāi)挖后變形較大。 鋼筋混凝土板樁鋼筋混凝土板樁：鋼筋混凝土板樁具有施工簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)周期短等特點(diǎn),曾在基坑中廣泛應(yīng)用,但由于鋼筋混凝土板樁的施打一般采用錘擊方法,振動(dòng)與噪音大,同時(shí)沉樁過(guò)程中擠土也較為嚴(yán)重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工廠預(yù)制,5再運(yùn)至工地,成本較灌注樁等略高。但由于其截面形狀及配筋對(duì)板樁受力較為合理并且可根據(jù)需要設(shè)計(jì),目前已可制作厚度較大(如厚度達(dá) 500mm 以上) 的板樁,并有液壓靜力沉樁設(shè)備

13、,故在基坑工程中仍是支護(hù)板墻的一種使用形式。 鉆孔灌注樁：鉆孔灌注樁：鉆孔灌注樁圍護(hù)墻是排樁式中應(yīng)用最多的一種,在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用。其多用于坑深 715m 的基坑工程,在我國(guó)北方土質(zhì)較好地區(qū)已有 89m 的臂樁圍護(hù)墻。鉆孔灌注樁支護(hù)墻體的特點(diǎn)有:施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音等環(huán)境公害,無(wú)擠土現(xiàn)象,對(duì)周圍環(huán)境影響小;墻身強(qiáng)度高,剛度大,支護(hù)穩(wěn)定性好,變形小;當(dāng)工程樁也為灌注樁時(shí),可以同步施工,從而施工有利于組織、方便、工期短;樁間縫隙易造成水土流失,特別時(shí)在高水位軟粘土質(zhì)地區(qū),需根據(jù)工程條件采取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問(wèn)題;適用于軟粘土質(zhì)和砂土地區(qū),但是在砂礫層和卵石中施工困難應(yīng)該

14、慎用;樁與樁之間主要通過(guò)樁頂冠梁和圍檁連成整體,因而相對(duì)整體性較差,當(dāng)在重要地區(qū),特殊工程及開(kāi)挖深度很大的基坑中應(yīng)用時(shí)需要特別慎重。 地下連續(xù)墻：地下連續(xù)墻：通常連續(xù)墻的厚度為 600mm、800mm、1000mm，也有厚達(dá) 1200mm 的，但較少使用。地下連續(xù)墻剛度大，止水效果好，是支護(hù)結(jié)構(gòu)中最強(qiáng)的支護(hù)型式，適用于地質(zhì)條件差和復(fù)雜，基坑深度大，周邊環(huán)境要求較高的基坑，但是造價(jià)較高，施工要求專用設(shè)備。 土釘墻：土釘墻：土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù),其作用與被動(dòng)的具備擋土作用的上述圍護(hù)墻不同,它是起主動(dòng)嵌固作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,使基坑開(kāi)挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻主要用于土質(zhì)較好地區(qū),我國(guó)華北和

15、華東北部一帶應(yīng)用較多,目前我國(guó)南方地區(qū)亦有應(yīng)用,有的已用于坑深 10m 以上的基坑,穩(wěn)定可靠、施工簡(jiǎn)便且工期短、效果較好、經(jīng)濟(jì)性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應(yīng)積極推廣。 smwsmw 工法：工法：smw 工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,即在水泥土樁內(nèi)插入 h 型鋼等(多數(shù)為 h 型鋼,亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等) ,將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來(lái),使之成為同時(shí)具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻。smw 支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特點(diǎn)主要為:施工時(shí)基本無(wú)噪音,對(duì)周圍環(huán)境影響小;結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠,凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場(chǎng)合都可使用,特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層;擋水防滲性能好,不必另設(shè)擋水帷幕;可以配合多道

16、支撐應(yīng)用于較深的基坑;此工法在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)的6地下連續(xù)墻,在費(fèi)用上如果能夠采取一定施工措施成功回收 h 型鋼等受拉材料;則大大低于地下連續(xù)墻,因而具有較大發(fā)展前景。 2.22.2 基坑支護(hù)方案的確定基坑支護(hù)方案的確定本工程地下水位較高，基坑開(kāi)挖深度為 10 米，且 bc 側(cè)由于距離建筑物較近（5.6m） ，嚴(yán)格按照建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)程 （jgj12099） 、 建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范（yb9258-97）、 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工中的有關(guān)要求進(jìn)行。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的分析后認(rèn)為：本設(shè)計(jì)基坑支護(hù)方案，在滿足基坑土方開(kāi)挖、地下室結(jié)構(gòu)施工及周圍環(huán)境保護(hù)對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求，符合“安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理

17、，技術(shù)可行，方便施工”的原則。 基坑分為（ab、cd、ad）和 bc 兩個(gè)計(jì)算區(qū)段，由于 bc 區(qū)段距離建筑物較近，為減少施工對(duì)其東側(cè)建筑物造成較大影響，減小施工噪聲，降低造價(jià)費(fèi)用則采用鉆孔灌注樁與錨桿支撐，（ab、cd、ad）區(qū)段周邊環(huán)境較為寬松，在考慮地質(zhì)、造價(jià)、工期等方面綜合原因后，可采用土釘墻支護(hù)。7第 3 章 bc 斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算3.13.1 土壓力系數(shù)計(jì)算土壓力系數(shù)計(jì)算按照朗肯土壓力計(jì)算理論作為土側(cè)向壓力設(shè)計(jì)的計(jì)算依據(jù)，即： 主動(dòng)土壓力系數(shù)：245tan2iiak 被動(dòng)土壓力系數(shù)：245tan2ipik3.23.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算該段為基坑?xùn)|側(cè) b-c

18、段，采用鉆孔灌注樁加兩道錨桿進(jìn)行施工，取樁徑為 0.8m，兩樁之間的距離取 1.5m。結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載 q 取 10kpa。表 3.1 各土層系數(shù)表序號(hào)圖 層名 稱層厚（m）粘聚力c（akp）內(nèi)摩擦角（ ）重度（）3/mknkakp1粉質(zhì)粘土6.71223180.4382.2832圓礫4.8040200.2174.63粘土1.52015200.5891.6984強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖31520230.4062.4645強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖52430250.333383.2.13.2.1 側(cè)向土壓力計(jì)算側(cè)向土壓力計(jì)算 1、第一階段挖土深 3.5m，并在-3m 標(biāo)高處設(shè)立錨桿按朗肯理論計(jì)算主動(dòng)與被動(dòng)土壓

19、力強(qiáng)度，其公式如下： aaakcqkp2 aaiiakckhqp2其中： 朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度 （）apakp 地面均勻荷載 （）qakp 第 層土的重度 （）ii3/mkn 第 層土的厚度 （）ihim 朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)；ak（1）求第一層土的主動(dòng)和被動(dòng)土壓力aaakpkcqkp5 .11438. 0122438. 0102110 aaaaakpkckhqpp09.16438. 0122438. 05 . 318102下（2）求開(kāi)挖面下土壓力為 0 點(diǎn)2a mkkpaapa48. 0438. 0283. 21809.161（3）求 o 點(diǎn)開(kāi)挖面以上土壓力2eaaakpe96.11248. 0

20、09.16205. 209.16246. 15 .111（4）求 o 以上作用在樁上土壓力對(duì) o 點(diǎn)的力矩：mknm1 .21348. 0249.1648. 005. 23196.1148. 005. 246. 1325 .110 （5）樁在 d 下嵌故深度 t 假設(shè)支座 d 處的反力mkneead/96.1119 mkketapd47. 1438. 0283. 21896.1166需要樁長(zhǎng)度,則樁長(zhǎng)取 6mml74. 547. 12 . 148. 05 . 32、第二階段挖土深 6.7m，并在-6m 標(biāo)高處設(shè)立錨桿（1）求第一層土的主動(dòng)和被動(dòng)土壓力aaakpkcqkp5 .11438. 01

21、22438. 0102110aaaakpkckhqp32.41438. 0122438. 07 . 618102aaaakpkckhqp34.28438. 002217. 07 . 6181022221下（2）求開(kāi)挖面下土壓力為 0 點(diǎn)2a mkkpaapa323. 0217. 06 . 42034.282（3）求 o 點(diǎn)開(kāi)挖面以上土壓力2eaaakpe18.902323. 034.2827 . 432.41225 .112（4）求 o 以上作用在樁上土壓力對(duì) o 點(diǎn)的力矩：mknm3 .983323. 0258. 4323. 07 . 43118.90323. 07 . 42325 .110

22、10 圖 3.2 開(kāi)挖第二階段土壓力分布簡(jiǎn)圖 （5）計(jì)算支撐反力1r支撐到 d 點(diǎn)距離ma023. 43323. 07 . 63支撐反力mknamr/43.24023. 43 .98301假設(shè)支座 d 處的反力mknreead/75.6543.2418.9012（6）樁在 d 下嵌故深度 tmkketapd12. 2217. 06 . 42075.6566需要樁長(zhǎng)度,則樁長(zhǎng)取 10mml6 . 912. 22 . 1323. 07 . 63、第三階段挖土深 10m土壓力系數(shù)采用加權(quán)平均計(jì)算，開(kāi)挖面范圍內(nèi)土體力學(xué)指標(biāo)加權(quán)平均值為：1135. 0245tan04. 8103 . 307 . 612

23、61.28103 . 3407 . 6232aakkpc （1）土壓力計(jì)算0m 處 ： 20/01. 635. 004. 8235. 010mknea10m 處上：210/87.5835. 004. 82-35. 03 . 3207 . 61810mknea上10m 處下：210/66.42217. 002-217. 03 . 3207 . 61810mknea下土壓力為 0 的距開(kāi)挖面的 d 點(diǎn)深度：mkkedap487. 0217. 06 . 42066.4210a下d 以上對(duì)樁的土壓力的合力：aakpe57.2742487. 066.42207. 987.58293. 001. 6d 以

24、上作用在樁上土壓力對(duì) d 點(diǎn)的力矩：mknmd9063487. 0239.10487. 007. 93157.274487. 007. 993. 03201. 612圖 3.3 開(kāi)挖第三階段土壓力分布簡(jiǎn)圖 （2）計(jì)算支撐反力： 第一層支撐到 d 點(diǎn)距離：ma487. 73487.101第二層支撐到 d 點(diǎn)距離：ma487. 46487.102第一層支撐反力取第一層挖土?xí)r的值：mknr/43.241第二層支撐反力值mknammrd/180487. 43 .98906202假設(shè)支座 d 處的反力：mknrreead/14.7018043.2457.27421（3）樁在 d 下嵌故深度 tmkket

25、apd19. 2217. 06 . 42014.7066需要樁長(zhǎng)度,則樁長(zhǎng)取 14mml12.1319. 22 . 1487. 010（4）樁強(qiáng)度驗(yàn)算13樁上剪力為 0 的位置距地面以下 y 處13. 7018043.2435. 0202135. 0100212212yyyrrkyyqkaa mmknyryrykyyqkmbaa55.207613. 7180313. 743.24313. 735. 013. 7202113. 735. 01021633212122122max3.33.3 錨桿的設(shè)計(jì)錨桿的設(shè)計(jì)3.3.13.3.1 錨桿承載力的計(jì)算錨桿承載力的計(jì)算（1）本工程采用兩層錨桿，水平間

26、距一般取（1.54.5）m，此處為 1.5m；傾角15 （2）由前面的計(jì)算可以知道，錨桿的水平力是，mknr/43.241mknr/1802（3）由可得：cosuanr knrn19.2597. 043.24cos11knrn57.18597. 0180cos22（4）錨桿自由段長(zhǎng)度的計(jì)算：14圖 3.4 錨桿自由段長(zhǎng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖o 為土壓力零點(diǎn)，oe 為假想滑裂面，錨桿 ad 與水平線 ac 夾角，ab 為非錨固段，可由幾何關(guān)系得： mllaoab98. 396. 051. 0487. 7245sin245sin因?yàn)樾∮?5m，而規(guī)范規(guī)定錨桿自由端長(zhǎng)度不得小于 5m，為了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，這里我們?nèi)?/p>

27、兩道錨桿的自由段都為 6m （5）錨桿的錨固段長(zhǎng)度的計(jì)算：圓柱形水泥壓漿錨桿的錨固段長(zhǎng)度按下式計(jì)算：al mtamknld其中 ： 錨固段直徑，可取鉆頭直徑的 1.2 倍；md 錨固安全系數(shù)，取=1.5，當(dāng)使用年限超過(guò)兩年或周圍環(huán)境要求mkmk較高時(shí)取=2.0；mk 土層錨桿設(shè)計(jì)軸向拉力，即按擋墻計(jì)算得到的錨拉力；tn 錨固體與土層之間的剪切強(qiáng)度，可按各地積累的經(jīng)驗(yàn)取用，也可以按照公式 tanc其中 c 土體的粘聚力； 錨固段中點(diǎn)的上覆壓力； 錨固段與土體之間的摩擦角，通常取=。當(dāng)采用二1132次壓注漿時(shí)，取，其中為土體的固結(jié)塊剪的內(nèi)摩擦角峰值。在本工程中，取，；5 . 1mkknnt19.2

28、51knnt57.1852由于工程中采用的是直徑 120mm 的鉆孔機(jī)械，則mmdm2242 . 1120暫設(shè)第一層錨桿錨固段長(zhǎng) 5m,第二層錨桿錨固段長(zhǎng) 10m，則兩層錨桿錨固段中點(diǎn)埋15深各為： mh2 . 5315sin25111 mh85. 8615sin210162 剪切強(qiáng)度各為：akpc12.2461.2831tan2 . 51804. 8tan1akpc16.3561.2831tan85. 81804. 8tan2 所以得： mdnklmtm23. 212.24224. 014. 319.255 . 11 mdnklmtm26.1116.35224. 014. 357.1855

29、. 12 由于錨固段長(zhǎng)度不應(yīng)小于 4m，所以 l1取 5m，l2取 12m土層錨桿總長(zhǎng)度各為：mlllabm1111mlllabm1822（7）土層錨桿截面積和配筋的計(jì)算：土層錨桿截面積可以按照下式計(jì)算： ptktmjfnka 其中 a 錨桿的截面積； 土層錨桿設(shè)計(jì)軸向拉力；tn 安全系數(shù)，取 1.3；mjk 錨桿材料的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值。ptkf16則根據(jù)實(shí)際情況， ，鋼筋在此用 hrb335 的鋼筋， knnt19.251knnt57.1852則=300ptkf2/n mm所以帶入數(shù)據(jù)得：2311093001019.253 . 1mmfnkaptktmj選用 1 162g=201.1mma23

30、28043001057.1853 . 1mmfnkaptktmj選用 2 252g=982mma3.43.4 樁的配筋樁的配筋3.4.13.4.1 樁體的配筋計(jì)算方法樁體的配筋計(jì)算方法將圓形樁體化為長(zhǎng)方形的墻體，然后采用雙面對(duì)稱配筋方法配筋，灌注樁直徑為800mm，混凝土為 c30，受力鋼筋，分布鋼筋均采用級(jí)鋼筋。綜合安全系數(shù) k=1.4，將直徑為 800mm 的圓形樁體化為寬 800mm，墻厚 h 的墻體。4464112dh解得 h=700.8mm,取墻厚 h=710mm c30 混凝土的，級(jí)鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度22/43. 1,/3 .14mmnfmmnftc。2/300mmnfy墻最大彎矩墻厚

31、 710mm，保護(hù)層為 40mm，混凝土為 c30，受力鋼筋，分布鋼筋均采用級(jí)鋼筋。墻最大彎矩,采用雙面對(duì)稱配筋mknm55.207maxssaa mmhh67040710400 mmb1000 (1)1, 0sycsyafbxfafn得17 (2)0012, 0ssycahafxhbxfmm得 樁的最大彎矩（）mmmn 縱向鋼筋橫截面積 （）sa2mm （） ， sa保護(hù)層厚度保護(hù)層厚度mm 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 （） cfamp 鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（）yfamp由（1）式可知0 x由（2）式可得2601098300406701055.207mmfahmaaysss總面積221962mmaasg根據(jù)

32、簡(jiǎn)明深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè) 13鉆孔灌注樁的最小配筋率為，42. 0故sammbh2min298271010000042. 0所以實(shí)配鋼筋，鋼筋按一排均勻布置。231422010mmag3.4.23.4.2 構(gòu)造配筋構(gòu)造配筋根據(jù)簡(jiǎn)明深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)13 有：鋼箍宜采用螺旋筋，間距一86般為，每隔應(yīng)布置一跟直徑不小于的焊接加強(qiáng)箍筋，mm300200mm20001500mm12以增加鋼筋籠的整體剛度，有利于鋼筋籠吊放和澆灌水下混凝土?xí)r整體性.鋼筋籠的配筋量由計(jì)算確定，鋼筋籠一般離孔底 200500mm。因此在本基坑設(shè)計(jì)中:采用的螺旋筋為箍筋，另外每隔布置一根2008mm2000的焊接加強(qiáng)箍筋

33、（即定位筋）143.53.5 冠梁設(shè)計(jì)冠梁設(shè)計(jì)由于本工程采用鉆孔灌注樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu),為了提高支護(hù)體系的穩(wěn)定性形成閉合的結(jié)構(gòu),根據(jù)要求在鉆孔灌注樁頂部設(shè)置冠梁,增加整體的穩(wěn)定性.18根據(jù) 深基坑工程優(yōu)化設(shè)計(jì)11 一般冠梁高度為,寬度為（ d5 . 15 . 0d2 . 11d為鉆孔灌注樁的直徑）.冠梁剛度越大,則冠梁的作用相當(dāng)于支點(diǎn)的作用,對(duì)樁的受力和變形將起顯著的作用,因此設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)?shù)膶⑵鋽嗝婕哟?配以適量的鋼筋,增加剛度。本工程設(shè)計(jì)冠梁高度為 800mm 寬為 960mm?；炷恋燃?jí)為.按以下公式計(jì)算冠梁的30c筋: sqaa8 . 05 . 0式中冠梁的配筋面積qa 樁按最大彎矩配筋時(shí)

34、的鋼筋面積sa本基坑取系數(shù)為，所以8 . 0287810988 . 08 . 0mmaasq根據(jù)規(guī)范規(guī)定最小配筋率為 0.2，故sammbh2min1536800960002. 0所以實(shí)配鋼筋，箍筋采用。21885206mmag20083.63.6 腰梁設(shè)計(jì)腰梁設(shè)計(jì)錨噴支護(hù)腰粱計(jì)算按多跨連續(xù)梁計(jì)算（見(jiàn)計(jì)算簡(jiǎn)圖）圖3.5 錨噴支護(hù)腰粱計(jì)算簡(jiǎn)圖，其中,所以：2125. 0qlm lnqt2mknlnqt/4 . 85 . 1219.25211mknlnqt/86.615 . 1257.18521219計(jì)算結(jié)果得： mknqlm45. 934 . 8125. 0125. 0221 mknqlm59.

35、69386.61125. 0125. 0222經(jīng)計(jì)算選用腰粱型號(hào)見(jiàn)基坑支護(hù)腰梁型鋼選用表 錨桿跨度(m)1.52槽鋼型號(hào)w()3cmm(kn.m)2921.76 28 50.6 10.8845.534.121079.417.171.253.4212.6124.226.792.369.2214a16134.699.974.9214b174.237.5124.293.1216a216.646.6134100216233.650.2162.1121.6218a282.860.8174.5130.9218304.465.5204.1153.1220a35676.5219.5164.4220382.8

36、82.3錨桿軸向力(kn)249.5187222a435.293.6則腰梁配筋結(jié)果為：第一層錨桿處腰梁的配筋可選用 210，第二層錨桿處腰梁的配筋可選用 220a。此工程中為了安全起見(jiàn)，兩層錨桿的腰梁都采用 220a 的槽鋼,箍筋選用200820第 4 章 (ab.ad.dc)(ab.ad.dc)斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算4.14.1 土釘計(jì)算土釘計(jì)算 該段為基坑采用土釘墻支護(hù)進(jìn)行施工，基坑實(shí)際挖深 10m，結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q 取 10kpa。，開(kāi)挖斜面坡取，土釘間距為 1.5m。土釘垂直傾角100dmm鉆孔直徑080為 150 表 4.1 (ab.ad.dc)側(cè)基坑土層系數(shù)表序號(hào)圖 層名

37、稱層厚（m）粘聚力c（akp）內(nèi)摩擦角（ ）重度（）3/mknkakp1雜填土5.688180.7561.3233粉質(zhì)粘土3.51223180.4382.2834圓礫5.3040200.2174.65粘土1.02015200.5891.6986強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖31520230.4062.4647中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖52430250.3333 21（1）基坑深度范圍內(nèi)各指標(biāo)的加權(quán)平均值為：3/18109 . 0205 . 3186 . 518mkn16109 . 0405 . 3236 . 58（2）各土釘處水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別為： 由公式 ，可得： ajajjjajkkckhqe2akakpe06.

38、14756. 082756. 0)5 . 11810(1akakpe47.34756. 082756. 0)31810(2akakpe88.54756. 082756. 0)5 . 41810(3akakpe09.41438. 082438. 0)61810(4akakpe92.52438. 082438. 0)5 . 71810(5akakpe17.34217. 082217. 0)9 . 0201 . 91810(6（3）折減系數(shù)8 . 021645tan/80tan121680tan121680tan245tan/tan12tan12tan22（4）各道土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：由公式，可得

39、：jyjxjajkjkssetcos22 kntk2 .2615cos5 . 15 . 106.148 . 01 kntk23.6415cos5 . 15 . 147.348 . 02 kntk27.10215cos5 . 15 . 188.548 . 03 kntk57.7615cos5 . 15 . 109.418 . 04 kntk62.9815cos5 . 15 . 192.528 . 05 kntk68.6315cos5 . 15 . 117.348 . 06（5）土釘抗拉承載力設(shè)計(jì)值為：由公式，可得：jkujtt025. 1 kntu75.322 .26125. 11kntu29.

40、8023.64125. 12kntu84.12727.102125. 13kntu71.9557.76125. 14kntu28.12362.98125. 15kntu6 .7968.63125. 16經(jīng)查土釘錨固體與土體極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值表取，土釘在穩(wěn)定土體內(nèi)的asikkpq40長(zhǎng)度為：根據(jù)公式，可得：siknjujsaiqdtlmla23. 34012. 014. 375.323 . 1123mla93. 64012. 014. 329.803 . 12mla03.114012. 014. 384.1273 . 13mla26. 84012. 014. 371.953 . 14mla63.1

41、04012. 014. 328.1233 . 15mla87. 64012. 014. 36 .793 . 11（6）土釘在直線破裂面內(nèi)的長(zhǎng)度：由公式 ，可得：2180sin2180sin90tan290tanjbjhhl mlb13. 5604. 05 . 82168015180sin21680180sin8090tan2168090tan5 . 1101 mlb23. 4604. 072 mlb32. 3604. 05 . 53 mlb42. 2604. 044 mlb51. 1604. 05 . 25 mlb604. 0604. 016(7)土釘總長(zhǎng)度為： bjajlll24 取 9mm

42、l46. 813. 523. 31 取 12mml16.1123. 493. 62 取 15mml35.1432. 303.113 取 11mml68.1042. 226. 84 取 13mml14.1251. 163.105 取 8mml474. 7604. 087. 664.24.2 配筋計(jì)算配筋計(jì)算鋼筋選用 hrb335 級(jí)鋼筋，鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，土釘鋼筋為：2/300mmnfyyujsjfta 211109300100075.32mmftayus222268300100029.80mmftayus233426300100084.127mmftayus244319300100071.9

43、5mmftayus255411300100028.123mmftayus26626530010006 .79mmftayus25 第 1，2，6 排土釘選用,鋼筋面積，滿足；2012sa =314.2mm 第 3,4,5 排土釘選用,鋼筋面積，滿足；25126 .490 mmas鋼筋按構(gòu)造要求取級(jí)螺紋鋼筋.每根土釘周圍布置 14 橫縱雙向加強(qiáng)筋。根據(jù)構(gòu)造要求噴射混凝土面厚度取 100mm,噴射混凝土等級(jí)為 c20，混凝土面層配級(jí)鋼筋8200 2004.34.3 土釘穩(wěn)定性驗(yàn)算土釘穩(wěn)定性驗(yàn)算4.3.14.3.1 土釘?shù)目够瑒?dòng)穩(wěn)定性分析土釘?shù)目够瑒?dòng)穩(wěn)定性分析作用在墻后的滑移合力為土體主動(dòng)土壓力:

44、mknssesskckhqeyxajkyxajajjjax/5215 . 15 . 117.3492.5209.4188.5447.3406.142土釘墻的厚度 b 為：，取mhb04. 9754. 0102 . 1245tan2 . 111bmknsqbwfxi89916tan5 . 11110111810tan滿足抗滑穩(wěn)定要求2 . 173. 1521899axihefk4.3.24.3.2 土體的抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算土體的抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算墻體的抗傾覆彎距為： mknbsqbwmxw/49452118992墻底受到彎距為mknhemax/17373105213026滿足要求3 . 185. 2

45、173749450mmkwq第 5 章 基坑的穩(wěn)定性驗(yàn)算5.15.1 基坑的整體抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算基坑的整體抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)簡(jiǎn)明深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)6 采用圓弧滑動(dòng)面驗(yàn)算板式支護(hù)結(jié)構(gòu)和地基的整體穩(wěn)定抗滑動(dòng)穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)注意支護(hù)結(jié)構(gòu)一般有內(nèi)支撐或外拉錨桿結(jié)構(gòu)、墻面垂直的特點(diǎn)。不同于邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算的圓弧滑動(dòng)，滑動(dòng)面的圓心一般在擋墻上方，基坑內(nèi)側(cè)附近。通過(guò)試算確定最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面和最小安全系數(shù)?？紤]內(nèi)支撐或者錨拉力的作用時(shí)，通常不會(huì)發(fā)生整體穩(wěn)定破壞，因此，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)置外拉錨桿時(shí)可不做基坑的整體抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算。5.25.2 基坑抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算基坑抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程應(yīng)用手冊(cè)11

46、抗傾覆安全系數(shù)如下： atdptddtddtdtknnknnnnnnnnk/21231/223222其中有 hnhddhnhtt hqhc式中 被動(dòng)土壓力系數(shù)與主動(dòng)土壓力系數(shù)的比值pkak 基坑的開(kāi)挖深度h 最下道支撐點(diǎn)到基坑底的距離th 樁的入土深度dh27 地面荷載，q2/10mknq 樁長(zhǎng)范圍內(nèi)土層的重度的加強(qiáng)平均值 樁長(zhǎng)范圍內(nèi)土層的內(nèi)摩擦角的加強(qiáng)平均值 樁長(zhǎng)范圍內(nèi)土層的粘聚力的加強(qiáng)平均值c 踢腳安全系數(shù)。其范圍為tk5 . 10 . 11、第一階段抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 159. 05 . 31810hq19. 05 . 31812hc由于，438. 0ak662. 0ak283. 2pk5

47、11. 1pk，143. 05 . 35 . 0hhntt714. 05 . 35 . 2hhndd212. 5438. 0283. 2apkk )(0 . 15 . 3662. 0/19. 021159. 0143. 0714. 0231511. 1/143. 02714. 0714. 019. 02143. 0714. 032714. 0714. 0143. 0212. 5/21231/223222221滿足要求atdptddtddtdtknnknnnnnnnnk2、第二階段抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 083. 07 . 61810hq 1 . 07 . 61812hc28 由于，438. 0ak6

48、62. 0ak283. 2pk511. 1pk，1 . 07 . 67 . 0hhntt508. 05 . 63 . 3hhndd212. 5438. 0283. 2apkk)(0 . 107. 2662. 0/1 . 021083. 01 . 0508. 0231511. 1/1 . 02508. 0508. 01 . 021 . 0508. 032508. 01 . 0508. 0212. 5/21231/22322222滿足要求atdptddtddtdtknnknnnnnnnnk3、第三階段抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算：其中有：樁長(zhǎng)范圍內(nèi)的所有土層參數(shù)的加權(quán)平均值如下：3/26.19141235 . 1208 . 4207 . 618mkn28141255 . 1158 . 4407 . 623akpc17. 9141185 . 1208 . 407 . 612由公式可知： 052. 01026.1910hq048. 01026.1