(完整版)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)土木工程畢業(yè)論文設(shè)計(jì).doc

1、優(yōu)秀論文審核通過未經(jīng)允許切勿外傳目錄前言 . 1第一章工程概況2第一節(jié)工程概述2第二節(jié)工程地質(zhì)條件3一、氣象概況3二、地形地貌3三、工程地質(zhì)3第三節(jié)水文地質(zhì)條件4一、地下水類型4二、地下水的腐蝕性評(píng)價(jià)5第四節(jié)抗震設(shè)計(jì)5第五節(jié)護(hù)坡設(shè)計(jì)參數(shù)5第二章基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7第一節(jié)施工方法的論證7第二節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式的選擇7一、基坑等級(jí)及變形控制標(biāo)準(zhǔn)7二、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選7三、鋼支撐和錨索施工比較8第三節(jié)基坑支護(hù)中荷載的計(jì)算9一、荷載與組合9二、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值9三水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值10第四節(jié)護(hù)坡樁設(shè)計(jì)11一、嵌固深度計(jì)算11二、鋼筋混凝土樁設(shè)計(jì)17三、施工方案設(shè)計(jì)20第五節(jié)錨桿設(shè)計(jì)20一、計(jì)算錨桿承載力21二

2、、錨桿自由長(zhǎng)度計(jì)算22三、錨桿錨固段長(zhǎng)度計(jì)算22四、錨桿參數(shù)最終確定22第三章鉆孔灌注樁施工24一、泥漿護(hù)壁施工法24二、鉆孔灌注樁常見施工問題25第四章基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算27第一節(jié)整穩(wěn)定性驗(yàn)算27第二節(jié)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算27第三節(jié)抗滑移穩(wěn)定性28第四節(jié)坑底土隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算28結(jié)論 . 30致謝 . 31參考文獻(xiàn). 32附圖一擬建場(chǎng)地平面及樁的布置圖附圖二圍護(hù)樁配筋圖附圖三基坑坑壁剖面圖前言基坑工程是指建筑物和構(gòu)筑物的地下結(jié)構(gòu)部分施工時(shí)，所進(jìn)行的基坑開挖、工程降水和基坑支護(hù)， 同時(shí)，對(duì)周圍的建筑物、 構(gòu)筑物、 道路和地下管線進(jìn)行監(jiān)測(cè)和維護(hù)，以確保正常、安全施工的綜合性工程。一般情況下， 基坑支護(hù)是臨

3、時(shí)措施，地下室主體施工完成時(shí)支護(hù)體系即完成任務(wù)，與永久性結(jié)構(gòu)相比臨時(shí)結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備要求可小一些，由于其安全儲(chǔ)備較小，因此具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性。 巖土工程區(qū)域性很強(qiáng)，巖土工程中的基坑工程區(qū)域性更強(qiáng)，如軟粘土地基、 軟土地基、 砂土地基、 黃土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中基坑工程差異性很大，同一城市不同區(qū)域也有差異?；庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計(jì)施工和土方開挖都要因地制宜，根據(jù)本地情況進(jìn)行。 基坑工程的支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖不僅與工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管線的位置、 抵御變形的能力、 重要性以及周圍場(chǎng)地條件等有關(guān)，這就決定了基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性。正是

4、由于基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性和個(gè)性，因此根據(jù)不同的區(qū)域和個(gè)性特征，研究相應(yīng)的基坑穩(wěn)定性、 支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形以及周圍地層的位移對(duì)周圍建筑物和地下管線等的影響及保護(hù)的計(jì)算分析，以便采取經(jīng)濟(jì)、 實(shí)用的基坑支護(hù)方案，就具有重要的理論意義和實(shí)際效益。與分析、 計(jì)算方法的進(jìn)步相對(duì)應(yīng)的是基坑開挖技術(shù)，特別是支護(hù)技術(shù)的日臻完善，并出現(xiàn)了許多新的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式與穩(wěn)定邊坡的方法。本文結(jié)合北京市地鐵八號(hào)線01 標(biāo)段 (西三旗車站 )地下結(jié)構(gòu)挖方工程，根據(jù)基坑地質(zhì)條件和周圍環(huán)境的特殊性，選擇鋼筋混凝土灌注樁加錨桿的基坑開挖圍護(hù)方案，并對(duì)組合圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。依據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（ JGJ120 99）

5、等規(guī)范，采用整體等值梁法的計(jì)算方法計(jì)算樁長(zhǎng)、支點(diǎn)內(nèi)力、最大彎矩；對(duì)混凝土灌注樁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)算，確定樁徑、樁身配筋；對(duì)冠梁與腰梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最終編制了基坑開挖圍護(hù)設(shè)計(jì)方案。第一章工程概況第一節(jié)工程概述工程名稱：北京市地鐵八號(hào)線 01 標(biāo)段 (西三旗車站 )基坑開挖支護(hù)工程。工程照片見下圖：圖 1-1 工程實(shí)際照片工程概況： 西三旗站是北京地鐵8 號(hào)線二期工程第三座車站，位于西三旗路和西三旗東路十字路口處。在西三旗東路下南北向布置，為8 號(hào)線首批開工車站。車站所處十字路口東北角有北新家園、新康園小區(qū)、建材城西里小區(qū)和新材醫(yī)院；東南角為北新建材集團(tuán)，規(guī)劃為商業(yè)用地；西北角為中國石油天然氣集團(tuán)直

6、屬機(jī)關(guān)黨校、新龍批發(fā)市場(chǎng)；西南角有育新花園小區(qū)、首師大附屬育新學(xué)校。西三旗路交通繁忙，路下管線復(fù)雜，道路規(guī)劃紅線寬45m，主路寬 16m ，雙向 4車道，路口西側(cè)局部段雙向6 車道，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)劃；西三旗東路規(guī)劃紅線寬40m，路口北段現(xiàn)狀道路寬10m，路口南段現(xiàn)狀道路寬4m，未實(shí)現(xiàn)規(guī)劃。第二節(jié)工程地質(zhì)條件一、氣象概況北京地區(qū)屬于溫暖帶大陸性半濕潤 半干旱季風(fēng)氣候， 受季風(fēng)影響形成春季干旱多風(fēng)、夏季炎熱多雨、秋季秋高氣爽、冬季寒冷干燥、四季分明的氣候特點(diǎn)。近幾年平均氣溫為12.5 13.7，極端最高氣溫42.2，極端最低氣溫-15。全市多年平均降水量為 626mm，降水量的年變化大，年內(nèi)分配也

7、不均，汛期（ 6 8 月）降水量約占全年降水量的 80% 以上。旱澇的周期性變化較明顯。二、地形地貌本合同段線路位于永定河沖積扇的中下部，土層以新沉積層、第四紀(jì)沖洪積沉積土層為主。擬建工程所處地勢(shì)基本平緩，地面以市政道路為主，路面平坦，地面標(biāo)高為 37 40m。三、工程地質(zhì)施工場(chǎng)地范圍內(nèi)的土層主要有人工填土層、新近沉積層、 一般第四紀(jì)沖洪積沉積層。車站主要位于粉土和粘土層，底板位于粉質(zhì)粘土層。鉆孔孔口地面高程介于3.40m 5.05m，平均 3.71m。場(chǎng)地照片如下圖1-2：圖 1-2 場(chǎng)地照片根據(jù)野外鉆探資料，擬建場(chǎng)地從上至下分布的地土層為：1、人工填土層：粉質(zhì)粘土素填土層：黃褐色，稍濕，稍

8、密，以粉質(zhì)粘土為主，含少量碎磚屑、植物根等，結(jié)構(gòu)松散，無層理。粉土素填土 2 層：黃褐色，稍濕，稍密，以粉土為主，含少量碎磚屑、植物根等，結(jié)構(gòu)松散，無層理。建筑垃圾雜填土6 層：雜色，稍濕，稍密中密，以碎石塊、水泥塊為主，砂、石及粘性土充填。新近沉積層：粉質(zhì)粘土層： 黃褐色， 軟塑可塑， 含氧化鐵、 氧化錳， 土質(zhì)結(jié)構(gòu)差， 無層理。粉土 2 層：黃褐色，稍濕濕，稍密，含氧化鐵、氧化錳，土質(zhì)結(jié)構(gòu)差，無層理。2、一般第四紀(jì)沖洪積沉積層：粉質(zhì)粘土層：黃褐褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母。粉土 2 層：黃褐褐黃色，稍濕濕，稍密中密，含氧化鐵、氧化錳等、云母、鈣質(zhì)結(jié)核等。粉質(zhì)粘土層：灰黃褐灰色，可塑，含氧化

9、鐵、云母，少量有機(jī)質(zhì)等。粉土 2 層：灰黃褐灰色，稍濕飽和，含氧化鐵、云母，少量有機(jī)質(zhì)等。細(xì)砂 4 層：灰黃褐灰色，濕飽和，主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石、云母。粉質(zhì)粘土層：褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母等。粉土 2 層：褐黃色，濕飽和，中密密實(shí)，含氧化鐵、云母等。粉砂 3 層：褐黃色，濕飽和，中密，主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石、云母。細(xì)砂 4 層：褐黃色，濕飽和，密實(shí)，主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石、云母。粉質(zhì)粘土層：黃灰褐灰色，可塑，含氧化鐵、氧化錳等。粉砂 3 層：灰褐黃褐色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石、云母。粉質(zhì)粘土層：灰黃褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母等。粘土 1 層：灰黃褐黃色，可塑，含氧化

10、鐵、云母等。粉土 2 層：灰黃褐黃色，濕飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母等。細(xì)砂 4 層：灰黃褐黃色，密實(shí)，主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石、云母。粉質(zhì)粘土層：褐灰色，可塑，含氧化鐵、云母，少量有機(jī)質(zhì)等。粘土 1 層：灰褐褐灰色，可塑，含氧化鐵、云母，少量有機(jī)質(zhì)等。粉土 2 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母。粉砂 3 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。中砂 5 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母，含少量圓礫。粗砂 6 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。823mm2cm約 60，含少量卵石，主要母巖成分為巖砂、礫巖，中粗砂充填。卵石 9 層

11、：雜色，飽和，密實(shí)，一般粒徑23cm，最大粒徑5cm，卵石含量約 60，主要母巖成分為砂巖、礫巖，中粗砂充填。粉質(zhì)粘土層：褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核。粘土 1 層：褐黃色，可塑硬塑，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核。粉土 2 層：褐黃色，濕飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母等。細(xì)砂 4 層：褐黃色，濕飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。粉砂 3 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。粉質(zhì)粘土層：褐灰褐黃色，可塑，含氧化鐵、鈣質(zhì)結(jié)核。粘土 1 層：褐灰褐黃色，可塑硬塑，含氧化鐵、鈣質(zhì)結(jié)核。粉土 2 層：褐灰褐黃色，飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核。中砂 5 層：褐黃色，

12、飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。粉質(zhì)粘土層： 褐灰褐黃色， 可塑，含氧化鐵、 云母、鈣質(zhì)結(jié)核， 見少量螺殼。粘土 1 層：褐灰褐黃色，可塑硬塑，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核，少量有機(jī)質(zhì)。粉土 2 層：黃褐褐灰色，飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母、少量有機(jī)質(zhì)。細(xì)砂 4 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。中砂 5 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。卵石 9 層：雜色，飽和，密實(shí)，亞圓形，最大粒徑 5cm，一般粒徑 2 3cm，主要母巖成分為巖砂、礫巖，中粗砂充填。粘土 1 層：褐黃色，可塑硬塑，含氧化鐵、云母。車站主要位于粉土和粘土層，底板處于粘土層。

13、第三節(jié)水文地質(zhì)條件一、地下水類型擬建場(chǎng)地下38m深度范圍內(nèi)主要揭露了3 層地下水，第一層為臺(tái)地潛水，第二層為層間水，第三層為潛水承壓水。第一層：臺(tái)地潛水，初見水位埋深2.6 7.9m，絕對(duì)標(biāo)高36.77 41.47m；靜止水位埋深2.6 7.7m，絕對(duì)標(biāo)高36.9741.47m。地下水的主要補(bǔ)給來源是大氣降水入滲、 地下管道滲水及居民生活用水，主要排泄方式為側(cè)向逕流及向下越流補(bǔ)給。該層水在場(chǎng)地北側(cè)較連續(xù)分布，在場(chǎng)地南側(cè)僅部分地段有分布。第二層水：層間水，主要含水層為粉土2、粉砂3、細(xì)砂4，初見水位埋深9.211.6m，絕對(duì)標(biāo)高32.60 34.86m；靜止水位埋深8.2 11.2m，絕對(duì)標(biāo)高3

14、2.90 34.81m。地下水主要接受側(cè)向徑流及越流補(bǔ)給，以側(cè)向徑流的方式排泄。該層水在整個(gè)場(chǎng)地范圍內(nèi)連續(xù)分布。第三層水：潛水承壓水，主要含水層為中砂5，初見水位埋深24.8 26.5m，絕對(duì)標(biāo)高 17.63 19.30m；靜止水位埋深 23.5 25.2m，絕對(duì)標(biāo)高 18.7120.60m 。該層水具有微承壓性， 在整個(gè)場(chǎng)地范圍內(nèi)連續(xù)分布， 由于位于基坑開挖深度以下， 對(duì)基礎(chǔ)施工影響不大。二、地下水的腐蝕性評(píng)價(jià)本次勘察在XSQC02 、 Z3-XSQ-011 、 Z3-XSQ-019 鉆孔中共采取地下水試樣 6 組，在室內(nèi)對(duì)其做了腐蝕性測(cè)試，根據(jù)其測(cè)試結(jié)果，依據(jù)巖土工程勘察規(guī)范（ GB 50

15、021 2001）第12.2 條及鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定（鐵建設(shè)【 2005】 157 號(hào)） 3.3 條有關(guān)條款，判定地下水對(duì)基礎(chǔ)材料的腐蝕性見下表：表 1-1 地下水的腐蝕性評(píng)價(jià)孔號(hào)取水取水對(duì)建筑材料的腐蝕性深度日期砼鋼筋砼中鋼鋼筋砼中鋼鋼結(jié)構(gòu)（ m）筋筋（長(zhǎng)期浸（干濕交替）水）XSQC06.307.5.19弱腐蝕性弱腐蝕性2XSQC09.107.5.19弱腐蝕性弱腐蝕性2XSQC025.007.5.20弱腐蝕性弱腐蝕性2經(jīng)綜合分析判定， 擬建場(chǎng)地地下水對(duì)砼結(jié)構(gòu)不具腐蝕性， 在長(zhǎng)期浸水情況下對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性， 在干濕交替的情況下對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)

16、具有弱腐蝕性。本次勘察并在Z3-XSQ-003 、 Z3-XSQ-009 、 Z3-XSQ-020 取代表性土試樣4 組，做了土的腐蝕性測(cè)試，結(jié)果詳見附件“土的浸出液分析報(bào)告”，根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范（ GB 50021 2001）第 12.2 條判定，場(chǎng)地土對(duì)砼及鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋均不具腐蝕性。3、歷年最高水位:擬建場(chǎng)地歷年最高地下水位曾接近自然地面，絕對(duì)標(biāo)高44.00m 左右，近3 5年最高地下水位絕對(duì)標(biāo)高為40.00m 左右?？垢∷豢砂礆v年最高水位絕對(duì)標(biāo)高42.50m 進(jìn)行設(shè)計(jì)。第四節(jié)抗震設(shè)計(jì)1、抗震設(shè)防烈度根據(jù)中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（ GB16306 2001 ）和建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（ G

17、B50011 2001）附錄 D 及鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB）綜合考慮，擬建場(chǎng)區(qū)的抗震設(shè)防烈度為8 度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g。2、建筑場(chǎng)地分類本次勘察在XSQC02 、 Z3-XSQ-003 、 Z3-XSQ-009 和 Z3-XSQ-015 鉆孔中分別進(jìn)行了全孔波速測(cè)試，經(jīng)實(shí)測(cè)其25m 深度范圍內(nèi)土層等效剪切波速值分別為236 ms、231.86ms、233.27ms 和 228.26ms，根據(jù)鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 （ GB50111 2006）第 4.0.1 條判定，場(chǎng)地土類型為中軟土，場(chǎng)地類別為類。3、液化判別根據(jù)鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（ GB5011

18、1 2006）附錄 B 進(jìn)行判別，擬建場(chǎng)地地面下 20m 深度范圍內(nèi)的飽和粉土及砂土不液化。第五節(jié)護(hù)坡設(shè)計(jì)參數(shù)地面超載按q=30kPa 考慮?；又ёo(hù)后剖面變形按1 級(jí)控制。車站深度范圍內(nèi)土層主要參數(shù)如下表：表 1-2土層參數(shù)表重度粘聚力內(nèi)摩擦角厚度層號(hào)土類名稱(kNm3)(kPa)(度 )（ m）素填土20.18.0018.001.8 2粉土19.38.0024.002.6 2粉土20.010.0025.003粉質(zhì)粘土19.917.0022.002.3 2粉土20.26.0026.000.7 4細(xì)砂19.50.0035.002.4粉質(zhì)粘土20.521.0022.002.5 粉質(zhì)粘土19.82

19、1.0023.009.3注：基坑周邊按強(qiáng)夯后考慮參數(shù)取值。第二章基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié)施工方法的論證目前國內(nèi)地鐵車站施工主要方法有明挖法、蓋挖法、 暗挖法， 每種方法都有其適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)， 結(jié)合本車站現(xiàn)場(chǎng)選定站位實(shí)際情況，對(duì)以下三種方法進(jìn)行多方面比較，具體優(yōu)缺點(diǎn)詳見下表。表 2-1車站常用施工方法比較表項(xiàng)目明挖法蓋挖法暗挖法對(duì)地面交通影響大，需中斷交通較大，需短期占部分道對(duì)交通無影響路對(duì)地下管線影響大，管線改移多部分管線需要改移不需改移管線施工技術(shù)成熟成熟成熟施工難度小較小大工程質(zhì)量好較好一般防水質(zhì)量好較好一般地面沉降小小稍大擾民程度大較大小施工工期短較短長(zhǎng)土建造價(jià)低較高高西三旗站所處站位，

20、 地下管線及道路有導(dǎo)改條件，通過地上、 地下情況分析比較，車站主體及附屬皆采用明挖法施工。第二節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式的選擇一、基坑等級(jí)及變形控制標(biāo)準(zhǔn)本車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬度22.3 米，基坑深度約18.3 米，基坑附近無特殊建構(gòu)筑物需要防護(hù)，根據(jù)基坑規(guī)模與周邊環(huán)境條件及北京地鐵8 號(hào)線二期工程技術(shù)要求，本明挖基坑變形控制等級(jí)為一級(jí)，基坑變形控制標(biāo)準(zhǔn)為:地面最大沉降量0.15%H；圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移0.2%H，且 30mm。二、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式和地下水的治理措施不僅是地下結(jié)構(gòu)施工的需要，也是保證地面建筑物和地下管線安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須綜合治理，統(tǒng)籌考慮方可達(dá)到預(yù)期目的。明挖法施工中圍護(hù)

21、結(jié)構(gòu)的主要型式見下表表 2-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比較表圍護(hù)結(jié)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)經(jīng)濟(jì)性構(gòu)型式1、施工簡(jiǎn)單， 不需要大型設(shè)備。1、對(duì)地層土質(zhì)條件要求較2、施工進(jìn)度快。風(fēng)險(xiǎn)小。高。放坡開3、材料用量和工程量小，造價(jià)2、需要場(chǎng)地加大，基坑深造價(jià)最挖低。度不能過大。低4、土體位移小，采用信息化施3、地下水位高時(shí)施工難度工可確保工程和施工安全。大。1、可根據(jù)基坑深度，調(diào)整樁徑鉆孔咬等參數(shù)， 2、對(duì)地層地質(zhì)條件、1、成孔需專門設(shè)備；造價(jià)適合基坑深淺等條件適應(yīng)性好；2、施工工藝較復(fù)雜。中樁3、結(jié)構(gòu)剛度好，對(duì)地面沉降控制好。1、整體性好，穩(wěn)定性強(qiáng)；可作1、需要專門的成槽設(shè)備；造價(jià)相地下連為永久性結(jié)構(gòu)；續(xù)墻2、需要足夠的施工場(chǎng)地

22、；對(duì)較高2、漏水點(diǎn)少，滲漏易處理；3、對(duì)城市環(huán)境污染大。3、剛度大，地面沉降小。鉆孔樁1、適用多種地層，施工進(jìn)度可造價(jià)相1、對(duì)城市環(huán)境有一定影響；基坑控制；對(duì)較低外降水2、施工工藝較復(fù)雜。2、可根據(jù)基坑深度調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，滿足強(qiáng)度和剛度要求；3、基坑外降水，地下水位低時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯；1、設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，施工1、應(yīng)具有較好的工程及水所需場(chǎng)地小，施工干擾少。文地質(zhì)條件。2、材料用量和工程量小，造價(jià)土釘墻2、適用于深度小于 15m 的 造價(jià)低低?；?。3、土體位移小，采用信息化施工可確保工程和施工安全。經(jīng)比對(duì)及施工經(jīng)驗(yàn)結(jié)合此工程環(huán)境得知采用鉆孔灌注樁具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：（ 1） 施工時(shí)基本無噪音、無振動(dòng)

23、、無地面隆起或側(cè)移，因此對(duì)環(huán)境和周邊建筑物危害??；（ 2）大直徑鉆孔灌注樁直徑大、入土深；（ 3） 對(duì)于樁穿透的圖層可以在空中作原位測(cè)試，以檢測(cè)土層的性質(zhì)；（ 4）擴(kuò)底鉆孔灌注樁能更好地發(fā)揮樁端承載力；（ 5） 經(jīng)常設(shè)計(jì)成一柱一樁，無需樁頂承臺(tái)，簡(jiǎn)化了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式；（ 6）鉆孔灌注樁通常布樁間距大，群樁效應(yīng)??；（ 7）施工設(shè)備簡(jiǎn)單輕便，能在較低的凈空條件下設(shè)樁；（ 8）鉆孔灌注樁在施工中，影響成樁質(zhì)量的因素較多，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，有時(shí)候會(huì)發(fā)生縮徑、 樁身局部夾泥等現(xiàn)象， 樁側(cè)阻力和樁端阻力的發(fā)揮會(huì)隨著工藝而變化，又在較大程度上受施工操作影響；且三、鋼支撐和錨索施工比較（一）施工工藝支撐和錨索的施工

24、工藝都比較成熟，在深基坑支護(hù)中，挖掘機(jī)操作需避讓支撐，而錨索不需要。 但錨索需要一定的地下空間，這對(duì)于市政工程是一的非常的局限條件，并不在任何地方都可以用錨索支護(hù)。待基坑施工至基底開始施工結(jié)構(gòu)時(shí)，需要向基坑內(nèi)運(yùn)輸工程材料，在調(diào)裝的過程中，支撐有著很大的限制與不便。支撐安裝工人需要經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)才可以上崗，危險(xiǎn)系數(shù)較大。（二）施工工期支撐施工時(shí)土方將不能同時(shí)進(jìn)行開挖，而錨索在到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高以后，可以多臺(tái)同時(shí)作業(yè)，這期間土方還可以繼續(xù)施工，不影響工程進(jìn)度。但漿液齡期需要大概4 天的時(shí)間，土方開挖需要給張拉留出工作面。（三）體系效果從監(jiān)控量測(cè)的數(shù)值反映和對(duì)比，兩種支護(hù)體系效果均比較理想，樁體的側(cè)向位移

25、都在3cm 以內(nèi)。經(jīng)過比較并根據(jù)已對(duì)該工程地質(zhì)條件、基坑開挖深度及周邊環(huán)境的特點(diǎn)的分析，選擇基坑支護(hù)方案時(shí)充分考慮影響邊坡穩(wěn)定性安全的不利因素，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)、 高效的原則，該工程基坑支護(hù)方案擬采用鉆孔灌注樁加錨桿結(jié)合支護(hù)。第三節(jié)基坑支護(hù)中荷載的計(jì)算一、荷載與組合結(jié)構(gòu)自重：鋼筋混凝土自重按25kNm 3 計(jì)。水土側(cè)壓力：砂、卵石層水土分算，粘性土層水土合算，施工期間按朗肯公式計(jì)算其主動(dòng)土壓力。施工荷載：按計(jì)。二、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值（一）砂土的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)砂土計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以上時(shí)按式下式計(jì)算：(2-1)(2-2)式中第 i層的主動(dòng)土壓力系數(shù)；作用于深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa) ；計(jì)算點(diǎn)深度

26、(m) ；第 i層土的內(nèi)摩擦角（0）。（二）粉土水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)于粉土及粘性土，水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：(2-3)第 i層的主動(dòng)土壓力系數(shù)；計(jì)算點(diǎn)深度(m) ；三軸試驗(yàn)當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)可采用直接剪切試驗(yàn)確定的第層土固結(jié)不排水不（快）剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值 (kPa) ；式中按式 (2-2)計(jì)算。（三）工程中土層水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值求土層加權(quán)的值按下式計(jì)算：tg(tg181.8tg 242.6tg 253 tg22 2.3 tg 26 0.7tg352.4tg 222.5tg 233) 18.30.457得24.5由式 2-2計(jì)算得主動(dòng)土壓力系數(shù)得：K atan245oatan245o24.500.41。22

27、三軸試驗(yàn)聚力標(biāo)準(zhǔn)值如下表2-3：表 2-3 C ik 三軸試驗(yàn)聚力標(biāo)準(zhǔn)值222 4土層素填粉質(zhì)粘粉質(zhì)粘土粉土粉土土粉土細(xì)砂土粉質(zhì)粘土881017602121加權(quán) c81.8 82.610 3172.3 60.7 2111.8/ 24.614.5綜上按式 (2-3)計(jì)算得出水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算結(jié)果下表2-4：表 2-4 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值2 2 2 4土層素填粉質(zhì)粘粉粉質(zhì)粘粉質(zhì)粘粉土粉土細(xì)砂土土土土土（ m）1.84.47.49.710.412.815.318.30.4114.5(kPa)-3.917.341.760.566.285.7106.1130.5三水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 （

28、JGJ120 99），基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值按下列方法計(jì)算。粉土及粘性土基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值宜按下式計(jì)算：(2-4)式中作用于基坑底面以下深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa) ；第 i 層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)。第 i 層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算(2-5)式中為第i 層土的內(nèi)摩擦角（0）。由于降水效果良好，地下水位位于支護(hù)結(jié)構(gòu)以下，基本為無水施工，對(duì)于砂土、碎石及粉土、粘性土基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值可統(tǒng)一按下式計(jì)算：(2-6)式中參數(shù)意義同式(2-4)。計(jì)算結(jié)果見下表2-9：表 2-9 基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值土層(m)(kPa)(kPa)6.32.2821125.2粉質(zhì)粘土第四節(jié)護(hù)坡樁設(shè)計(jì)一、嵌固深度計(jì)

29、算多層錨桿整體等值梁的計(jì)算方法是，把基坑下樁的彎矩零點(diǎn)與樁頂之間的樁當(dāng)作多跨連續(xù)梁， 錨桿位置當(dāng)作連續(xù)梁的支點(diǎn)， 采用力矩分配法計(jì)算支點(diǎn)反力。 用整體等值梁法計(jì)算嵌固深度，計(jì)算過程如下。1、主動(dòng)土壓力系數(shù)。2、被動(dòng)土壓力系數(shù)被動(dòng)土壓力系數(shù)按下式計(jì)算：K p =2cos pcos-sin+sin(2-7)基坑下土的內(nèi)磨擦角的加權(quán)平均值。樁土間的摩擦角之間，由于是砂土為主，所以取。2cos p=3.525。所以： K p =cos - sin p +sin p3、土壓力為零（近似零彎點(diǎn)）距坑底的距離土壓力為零（近似零彎點(diǎn)）距坑底的距離按下式計(jì)算：(2-8)式中均布附加荷載為產(chǎn)生的水平荷載，均布附加

30、荷載為30kPa 。土的天然重度的加權(quán)平均值：eq =q K a =300.41=12.3kPaea =19.87 0.41 18.3-214.50.41=130.5kPa將參數(shù)代入式（3-19）得出土壓力零點(diǎn)，如下：eq + ea12.3+130.5=2.3m 。y=K p -Ka19.873.5250.414、用彎矩分配法計(jì)算支點(diǎn)反力現(xiàn)將基坑支護(hù)圖畫作一連續(xù)梁， 其荷載為土壓力及地面荷載， 土壓力為零點(diǎn)經(jīng)計(jì)算離坑底為 2.3m，近似看作為彎距為零處， F 點(diǎn)看作為一地下支點(diǎn)無彎距，如下圖2-1 所示：mq=30kNABCDEe=142.8F圖 2-1 基坑支護(hù)簡(jiǎn)圖將基坑支護(hù)圖畫成為一連續(xù)梁

31、，契合在為土壓力及地面荷載，見圖2-2 所示：kN/mEA 1BCDF圖 2-2 整體等值梁計(jì)算簡(jiǎn)圖A 點(diǎn)超荷壓力為qaq0 K a300.4112.3kPa 。由得，由上得 B、 C、 D、 E、 F 土壓力為；qc =71.1kPa;qd =107.8kPa;qe =142.8kPa;。5、分段計(jì)算固端彎距（ 1）、 AB 段彎矩計(jì)算AB 段彎距，簡(jiǎn)化為懸臂梁。如下圖2-3 所示：A1B圖 2-3 樁 AB 段計(jì)算簡(jiǎn)圖A 端彎距為零： 。B 端彎距計(jì)算公式：M BA 26.3 3.233.23 =45.7kN m ；23（ 2）、 BC 段彎矩計(jì)算梁 BC 段按一端固定一端簡(jiǎn)支計(jì)算， B

32、支點(diǎn)荷載 =26.3kN ，C 支點(diǎn)荷載 =71.1kN 。如下圖 2-4 所示：q2q1BC圖 2-4 樁 BC 段計(jì)算簡(jiǎn)圖由公式得 M C7q1+8q2 l 2M BA=166.94kN m120=189.79kN m ； M CB =M C -2（ 3）、 CD 段彎矩計(jì)算梁 CD 段如圖 2-5 所示，q2q1CD圖 2-5 樁 CD 段計(jì)算簡(jiǎn)圖兩端均為固端，其計(jì)算公式為：2222q1q271.1107.8-71.1M CDl -l =-4.5 -4.5 =-144.75kN m301230122222q1q271.1107.8-71.1M DCll =4.54.5 =157.14kN

33、 m20122012（ 4）、 DEF 段彎矩計(jì)算梁 DEF 段如圖 2-6 所示，圖 2-6 樁 DF 段計(jì)算簡(jiǎn)圖F 點(diǎn)為彎矩零點(diǎn)，=107.8kN ， =142.8-107.8=35kN ，=142.8kN 。按一端固定一端簡(jiǎn)支計(jì)算公式：q1a22q2 a22M DF2a89 a 12 a8l24l 5l22q3b13b65l453.0669.26116.73639.05kN m（ 5）、彎距分配計(jì)算固端彎距不平衡，需用彎距分配法來平衡支點(diǎn)分配系數(shù) C 點(diǎn)：C、 D 的彎距。SCB315.50.38CB1SCB SCD3415.54.5SCD414.50.62CD1SCB SCD3415.

34、54.5校核：。D 點(diǎn)SDC414.50.66DC1SDC SDE3146.64.5SDE316.60.34DE1SDC SDE3146.64.5通過彎距分配，得出支點(diǎn)的彎矩如下表2-10。表 2-10 彎距分配桿件BCDF分配系數(shù)0. 0.620.34380.66彎矩 -45.7-144.75-639.05+45.7166.94157.14分配力矩-13.76163.85傳遞力矩-8.43318.062.34159.0316.76-6.88-98.6-60.434.54-49.332.54桿端 -45.7-98.08-456.1+45.798.08456.1通過彎矩分配，得出各支點(diǎn)的彎矩為：

35、。（ 6）、求各支點(diǎn)反力MBMBMCRBARB BBCabRCMcM DM DCDERCRDDFcRDdRF圖 2-7 支點(diǎn)反力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 2-7（ a） AB 段，先求126.33.2323.2345.723R B42.5kN3.23如圖 2-7（ b） BC 段26.35.55.571.126.35.515.545.798.0811223103.87kNR B5.511142.5103.87146.37kNR BR BRB126.35.55.571.126.35.525.545.798.08223R C5.5163.98kN如圖 2-7（ c） CD 段1171.14.54.5107.8

36、71.14.514.598.08456.1223R C107.94kN4.5111163.98107.94271.92kNR CR CRC171.14.54.5107.871.14.524.598.08456.1223R D4.5294.585kN如圖 2-7（ d） DF 段107.8 4.34.32.3142.8 107.84.314.32.32.3 142.8 122.3456.1122323RD6.62062.753 280.9333251.804 456.1 462.4kN6.6111294.585462.4756.985kNR DR DR D107.8 4.34.3142.8 10

37、7.84.324.32.3 142.8 112.34.3456.1RF223236.6996.611 323.575 832.048 456.1257kN6.6各支點(diǎn)反力為：R B146.37kN; R C271.92kN; R D756.985kN; R F257kN(7) 、反力核算土壓力及地面荷載共計(jì)為：17.532.3142.8142.81415.86kPa22支點(diǎn)反力RRBRCRDRF146.37271.92756.9852571432.275kPa土壓力及地面荷載的合力與支點(diǎn)反力的合力之間的差值在允許范圍內(nèi)，滿足要求。（ 8)、插入深度計(jì)算插入深度按下式計(jì)算：6RF6 257xKa4.99mK p19.87 3.525 0.41(2-9)x+y。對(duì)于均質(zhì)粘性土及地下水位以上的粉土或砂類土有效嵌固深度