基坑支護(hù)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、基坑工程是指在地表以下開挖的一個(gè)地下空間及其配套的支護(hù)體系。而基坑支護(hù)就是為保證基坑開挖，基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行及基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑側(cè)壁以及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)等措施?；又ёo(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，安全儲(chǔ)備較小，具有較大風(fēng)險(xiǎn)，基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性。不同水文，工程地質(zhì)環(huán)境條件下基坑工程的差異很大?；庸こ汰h(huán)境效應(yīng)復(fù)雜，基坑開挖不僅要保證基坑本身的安全穩(wěn)定，而且要有效的控制基坑周邊地層移動(dòng)以及保護(hù)周圍環(huán)境。本文在第一部分中介紹了深基坑的定義及在建筑工程中的作用與地位，基坑的特點(diǎn)、基坑工程對(duì)建筑物的影響以及基坑工程目前存在的問(wèn)題；第二部分主要介紹了基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及計(jì)算；在第三部分中，從排樁

2、的計(jì)算、止水、降水以及鋼支撐穩(wěn)定性分析方面對(duì)深基坑計(jì)算理論進(jìn)行了闡述，最后還介紹了施工監(jiān)測(cè)方面的內(nèi)容；通過(guò)對(duì)淮海第一城的具體分析，運(yùn)用前面講到的理論方法，對(duì)基坑支護(hù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)；著重介紹了土方的開挖順序、挖孔樁和鋼支撐的施工工藝。關(guān)鍵詞基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)；鉆孔灌注樁；鋼支撐；施工組織設(shè)計(jì)；降水處理AbstractFoundationPitistheexcavationofanundergroundspacebelowthesurfaceandacoordinatedsupportsystem.Bracingoffoundationpitistoensurethatexcavationandfounda

3、tionconstructionforthesmoothandsafeenvironmentFoundationPitandusedthepitretainingwallreinforcementandprotection.BracingofFoundationPitstructureisthestructuralsafetyoftemporaryreservesaresmaller,morerisk.Foundationpitstructurehasastrongregional.Excavationworksunderdifferenthydrologicalenvironmentalan

4、dgeologicalconditionsarevastly.Effectscomplexexcavation,excavationpitisnotonlynecessarytoensuretheirownsafetybutalsotoeffectivelycontrolthepitsurroundingstrata.Inthefirstpart,itintroducesthedefinitionofdeepfoundationpitbracing,andthepositionandfunctionoftheconstructionalengineering,andthecharacteris

5、ticofdeepfoundationpit,theinfluenceofexcavationengineeringofbuildingsandtheexistingproblemsintheexcavationengineering.Inthesecondpart,itintroducesthedesignofdeepfoundationpitbracingandnumeration;Inthethirdpart,throughcalculationofpiling,water-stop,dewateringandthestabilityanalysisofsteelbracing.Inth

6、eend,itintroducessomecontentaboutsupervisorysurveyofconstruction;Throughdetailedanalysisofconstructionsiteandtheapplicationofthetheorymethodmentionedabove,itfinishesthedesignofthedeepfoundationbracing.Itdesignsthedesignofdeepfoundationpitbracingplansimply,amongwhichearthexcavationsequenceandtheconst

7、ructiontechniquesofdugpileandsteeltimberingarerecommendhighlighted.Keywordsbracingoffoundationpitstructure，boredcaissonpile,steeltimbering，draining引言隨著城鎮(zhèn)建設(shè)中高層及超高層建筑的大量涌現(xiàn)，以及大型市政設(shè)施的施工及大量地下空間的開發(fā)，必然會(huì)有大量的深基坑工程產(chǎn)生。同時(shí)，密集的建筑物、基坑周圍復(fù)雜的地下設(shè)施使得放坡開挖基坑這一傳統(tǒng)技術(shù)不能滿足現(xiàn)代城鎮(zhèn)建設(shè)的需要，因此深基坑開挖與支護(hù)引起了各方面的廣泛重視。建筑基坑是指為進(jìn)行建筑物或構(gòu)筑物基礎(chǔ)與地下室

8、的施工所開挖的地面以下空間，為保證基坑施工以及主體地下結(jié)構(gòu)的安全和周圍環(huán)境不受損害，需對(duì)基坑進(jìn)行包括土體、降水和開挖在內(nèi)的一系列勘察、設(shè)計(jì)、施工和檢測(cè)等工作。從發(fā)展的觀點(diǎn)看來(lái),無(wú)論是民用建筑還是市政交通工程,深基坑設(shè)計(jì)已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。在深基坑工程中，基坑支護(hù)對(duì)工程的影響是巨大的，不符合要求的基坑支護(hù)會(huì)嚴(yán)重影響施工和正常使用，甚至?xí)斐墒鹿?，因此基坑的開挖與支護(hù)工程應(yīng)該引起人們足夠的重視?；庸こ淌菫榱吮Ｗo(hù)主體部分的安全和周邊環(huán)境不受影響。是建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)工程。為了適應(yīng)現(xiàn)代化城市的多功能性、空間充分利用性、時(shí)間的快節(jié)奏性以及節(jié)能減排的大環(huán)境要求，我們對(duì)基坑工程的設(shè)計(jì)也越來(lái)越多樣化。基坑工程本

9、身是一個(gè)傳統(tǒng)課題，古來(lái)有之。伴隨著經(jīng)驗(yàn)的積累，基坑工程儼然已演變成一門海納百川，包容性很強(qiáng)的綜合性巖土難題，其間牽涉到工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程結(jié)構(gòu)、施工工藝等學(xué)科。由于我國(guó)在世界地位的不斷提升，從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與高端的施工設(shè)備，我國(guó)的基礎(chǔ)工程儼然已經(jīng)列入了世界的先進(jìn)。但是由于基坑設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，現(xiàn)階段我國(guó)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的理論還很不完善，模型試驗(yàn)，工程測(cè)試還有待進(jìn)一步發(fā)展，留給我們研究創(chuàng)新的空間還很大。我國(guó)城市土地資源的緊張，居住空間的發(fā)展，高層、超高層建筑的出現(xiàn)以及地下工程的不斷涌現(xiàn)。對(duì)基坑工程的要求也越來(lái)越高?，F(xiàn)如今，擺在基坑工程面前并急需解決的有兩大問(wèn)題：一是如何在保證安全的情況下降

10、低造價(jià)，盡可能節(jié)約成本以達(dá)到節(jié)能節(jié)源的目的，這就逼迫要尋求更好的符合我國(guó)國(guó)情的基坑圍護(hù)技術(shù)。二是如何縮短施工工期以便符合我國(guó)的工業(yè)化需求?；游磥?lái)的趨勢(shì)是向著大深度和大面積方向發(fā)展，周邊的環(huán)境也更為復(fù)雜，基坑圍護(hù)的難度亦愈來(lái)愈大。無(wú)論是設(shè)計(jì)還是施工，均應(yīng)著眼于經(jīng)濟(jì)性和實(shí)效性兩發(fā)面，更好的發(fā)展基坑工程。第一部分：深基坑定義及其在建筑工程上的作用與地位與設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)原則1深基坑的定義：建設(shè)部建質(zhì)200987號(hào)文關(guān)于印發(fā)危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法的通知規(guī)定：一般深基坑是指開挖深度超過(guò)5米（含5米）或地下室三層以上（含三層），或深度雖未超過(guò)5米，但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程。另

11、外，基坑和基槽都是用來(lái)建筑建筑物的基礎(chǔ)的,只是平面形狀不同而已.基坑是方形或者比較接近方形,基槽是長(zhǎng)條形狀的,而且有時(shí)候比較長(zhǎng)，要掌握的是它們的形狀的區(qū)別?；邮侵傅酌娣e在27平方米以內(nèi),且基底長(zhǎng)邊小于三倍短邊的為基坑.基槽是指槽底寬度在3米以內(nèi)，且槽長(zhǎng)大于3倍槽寬的為基槽。也就是說(shuō)，一般定義深基坑為：底面積在27平方米以內(nèi)（不是20），且底長(zhǎng)邊小于三倍短邊，開挖深度超過(guò)5米（含5米）或地下室三層以上（含三層），或深度雖未超過(guò)5米，但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程。2深基坑的特點(diǎn)：基坑支護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，安全儲(chǔ)備較小，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性?；庸こ淌┕み^(guò)程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并應(yīng)有應(yīng)急措施。

12、在施工過(guò)程中一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情，需要及時(shí)搶救。 基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性。如軟粘土地基、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)與施工和土方開挖都要因地制宜，根據(jù)本地情況進(jìn)行，外地的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但不能簡(jiǎn)單搬用。 基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性?；庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖不僅與工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建（構(gòu)）筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性，以及周圍場(chǎng)地條件等有關(guān)。有時(shí)保護(hù)相鄰建（構(gòu)）筑物和市政設(shè)施的安全是基坑工程設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵。這就決定了基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性。因此，對(duì)基坑工程進(jìn)行分類、對(duì)支護(hù)結(jié)

13、構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)都是比較困難的。 基坑工程綜合性強(qiáng)?；庸こ滩粌H需要巖土工程知識(shí)，也需要結(jié)構(gòu)工程知識(shí)，需要土力學(xué)理論、測(cè)試技術(shù)、計(jì)算技術(shù)及施工機(jī)械、施工技術(shù)的綜合。 基坑工程具有較強(qiáng)的時(shí)空效應(yīng)?；拥纳疃群推矫嫘螤顚?duì)基坑支護(hù)體系的穩(wěn)定性和變形有較大影響。在基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)中要注意基坑工程的空間效應(yīng)。土體，特別是軟粘土，具有較強(qiáng)的蠕變性，作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力隨時(shí)間變化。蠕變將使土體強(qiáng)度降低，土坡穩(wěn)定性變小。所以對(duì)基坑工程的時(shí)間效應(yīng)也必須給予充分的重視。 基坑工程是系統(tǒng)工程?；庸こ讨饕ㄖёo(hù)體系設(shè)計(jì)和土方開挖兩部分。土方開挖的施工組織是否合理將對(duì)支護(hù)體系是否成功具有重要作用。不合理的

14、土方開挖、步驟和速度可能導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)樁基變位、支護(hù)結(jié)構(gòu)過(guò)大的變形，甚至引起支護(hù)體系失穩(wěn)而導(dǎo)致破壞。同時(shí)在施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，力求實(shí)行信息化施工。 基坑工程具有環(huán)境效應(yīng)。基坑開挖勢(shì)必引起周圍地基地下水位的變化和應(yīng)力場(chǎng)的改變，導(dǎo)致周圍地基土體的變形，對(duì)周圍建（構(gòu)）筑物和地下管線產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的將危及其正常使用或安全。大量土方外運(yùn)也將對(duì)交通和棄土點(diǎn)環(huán)境產(chǎn)生影響。3 深基坑在建筑工程上的作用與地位：建筑基坑工程是建筑工程地下基礎(chǔ)施工中內(nèi)容豐富而富有變化的領(lǐng)域。工程界已越來(lái)越認(rèn)識(shí)到建筑基坑工程是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)工程，是一門綜合性很強(qiáng)的新型學(xué)科，它涉及到工程地質(zhì)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、原位測(cè)試技術(shù)、施工

15、技術(shù)、土與結(jié)構(gòu)相互作用以及環(huán)境巖土工程等多學(xué)科問(wèn)題?；庸こ檀蠖嗍桥R時(shí)性工程，工程經(jīng)費(fèi)限制很緊，而影響基坑工程的因素又很多，例如，地質(zhì)條件、地下水情況、具體工程要求、天氣變化的影響、施工順序及管理、場(chǎng)地周圍環(huán)境等多種因素影響。基坑工程是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它綜合性強(qiáng)、涉及面廣。基坑工程的設(shè)計(jì)與施工密不可分，需考慮地下主體結(jié)構(gòu)、支護(hù)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、基坑周邊環(huán)境、基坑開挖方式、地下水的處理、施工工藝及機(jī)械、工程監(jiān)測(cè)以及工程造價(jià)等諸多因素?；庸こ淌俏覈?guó)當(dāng)前地基基礎(chǔ)領(lǐng)域一個(gè)重要的研究方向，基坑工程在我國(guó)起步較晚，從20世紀(jì)80年代末才開始較全面、深入地研究與工程實(shí)踐。隨著我國(guó)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，人防地下室

16、、地下車庫(kù)、地鐵車站、地下隧道等的大量建造，給了工程界一個(gè)極好機(jī)遇，我國(guó)基坑工程在理論及實(shí)踐方面有了長(zhǎng)足發(fā)展，取得了一系列的研究成果。隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，可利用的建設(shè)工地越來(lái)越緊缺，特別是在鬧市區(qū)，土地的批租費(fèi)和拆遷費(fèi)很高，使得開發(fā)商從利潤(rùn)角度考慮時(shí)，一方面不得不盡可能地充分利用地上和地下空間，即在有限的土地上增加建筑總高度和地下室層數(shù)，從而使基礎(chǔ)埋深大大增強(qiáng)；另一方面，建筑高度的增加，使得水平荷載引起的傾覆力矩也相應(yīng)增加，為減少建筑物的整體傾斜，防止傾覆和水平滑移，對(duì)基礎(chǔ)埋深也有較高的要求，當(dāng)在軟弱地基土上修建高層建筑時(shí)，更是要求基礎(chǔ)有較大埋深。4 基坑工程對(duì)建筑物的影響4.1 鄰近建筑

17、物的沉降開裂由于深基坑在開挖的時(shí)候容易使地表產(chǎn)生沉降問(wèn)題，從而使得鄰近建筑物發(fā)生沉降開裂，這種沉降位移的產(chǎn)生大多數(shù)與地表水的含水量有關(guān)，如果地表水的含水量降低的話，沉降范圍一般而言會(huì)比較大。這種沉降位移也同護(hù)坡的變形有關(guān)，一旦護(hù)坡發(fā)生變形，在深基坑的附近就會(huì)發(fā)現(xiàn)沉降位移。當(dāng)基坑發(fā)生位移的時(shí)候，嚴(yán)重的話還會(huì)產(chǎn)生地下的承壓水受壓力而向上噴涌的現(xiàn)象產(chǎn)生，由此更會(huì)使得基坑土體開裂。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，工程的地下水大約深埋在1.3米的位置，存在著三種類型的地下水：一是淺層潛水型，二是弱承壓水型，三是及基巖裂隙水。根據(jù)這一地層結(jié)構(gòu)，探測(cè)這一過(guò)程沉積環(huán)境，以野外勘探和現(xiàn)場(chǎng)原位的方式進(jìn)行測(cè)試，以結(jié)合土工試驗(yàn)成果來(lái)加

18、以綜合分析，從上到下，這一土層依此為：人工雜填土、亞粘土、亞粘土-粉細(xì)砂、淤泥質(zhì)亞粘土。大約在開挖前的兩周開始對(duì)工程進(jìn)行降水維護(hù)，這樣的話可以保證土體在開挖的時(shí)候有足夠的水份來(lái)保證穩(wěn)定性。在鉆孔灌注樁樁頂開始設(shè)置鋼筋混凝土冠梁，位于隧道的地方則采用鋼筋混凝土支撐體系。土方開挖為垂直明挖，結(jié)構(gòu)是先撐后挖。開挖的深度為每層鋼筋混凝土支撐高度3米，開挖的時(shí)候就注意進(jìn)行坡面掛網(wǎng)噴漿和鋼筋混凝土支撐。在實(shí)際中，我們可以看到邊開挖基坑緊鄰的建筑已經(jīng)開始出現(xiàn)了裂縫，雖然程度各不相一，有的橫向拉裂，局部有少量地磚翹起。4.2 基坑開挖對(duì)地下建筑物及管線的影響深基坑在開挖的時(shí)候，地下建筑物等會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響

19、，比如說(shuō)地下管道等，同時(shí)這些地下建筑物以及基坑鄰近建筑物也會(huì)受到深基坑的影響。第一應(yīng)力狀態(tài)容易使土地保持穩(wěn)定性，但是深基坑的挖掘加速了這種應(yīng)力狀態(tài)向第二應(yīng)力狀態(tài)的改變，從而引起了位移等現(xiàn)象，這樣的話對(duì)地下管道等地下設(shè)施和其他建筑物等造成了一定的影響，會(huì)使相鄰近的建筑物發(fā)生開裂甚至傾斜的情況，還會(huì)使地下管道發(fā)生變形等。嚴(yán)格控制施工現(xiàn)象，安全施工事關(guān)大局。4.3 基坑開挖會(huì)造成邊坡位移深基坑在開挖的過(guò)程中，由于基土的挖掘與堆積，會(huì)使得邊坡的外力逐漸增大，再加上邊坡原有的壓力，就會(huì)出現(xiàn)邊坡位移的現(xiàn)象。這種邊坡向下滑坡也很可能出現(xiàn)塌陷等情況的發(fā)生。當(dāng)然，如果及時(shí)采取支護(hù)等措施，雖可以起到一定的作用，但

20、一旦支護(hù)不當(dāng)，還是不能維護(hù)邊坡的穩(wěn)定性。不論是開挖前，還是支護(hù)后，施工人員都要多加注意。4.4 流砂現(xiàn)象的出現(xiàn)基坑開挖勢(shì)必會(huì)對(duì)地面產(chǎn)生破壞，當(dāng)粉砂層小于10%，或者粘土層小于10%的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)流砂，還有一種出現(xiàn)流砂的情況是粉粒含量過(guò)大，超過(guò)四分之三。基坑開挖的下陷就會(huì)導(dǎo)致地表層破壞引起沉降，使得粉砂顆粒從地下冒出。5 .深基坑工程存在的主要問(wèn)題深基坑技術(shù)有待盡快發(fā)展提高，當(dāng)前深基坑工程以深、大、復(fù)雜為特點(diǎn)，特別是沿海地區(qū)，地下水位較高，深基坑工程施工工藝的改進(jìn)等問(wèn)題，均有待進(jìn)一步的研究與發(fā)展。?深基坑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量較低一些部門認(rèn)為深基坑工程是施工部門的事，無(wú)需設(shè)計(jì)資質(zhì)，設(shè)計(jì)院及巖土工程部門介入

21、較少，設(shè)計(jì)大多由施工單位自己完成，但由于設(shè)計(jì)人員技術(shù)水平、參數(shù)取值、計(jì)算方法無(wú)章可循，使一些工程隱患較大，導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重工程事故。?深基坑工程缺乏理論研究與計(jì)算，目前深基坑工程多是邊開挖邊實(shí)踐邊摸索，往往經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，缺乏成熟的技術(shù)規(guī)范的指導(dǎo)，仍然半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法解決問(wèn)題。?有的深基坑工程為了避免事故發(fā)生，往往一開始就支護(hù)不考慮墻的受力和變形，全面支護(hù)，盲目增加安全系數(shù)，造成很大浪費(fèi)。?施工混亂管理不嚴(yán)少數(shù)施工單位不具備技術(shù)條件，人力、物力等基本素質(zhì)較差，為了追求利潤(rùn)或遷就業(yè)主，降低安全度。?質(zhì)量檢驗(yàn)不完善深基坑工程的質(zhì)量檢驗(yàn)、驗(yàn)收的方法無(wú)章可循，給深基坑工程的質(zhì)量監(jiān)督和質(zhì)量評(píng)價(jià)帶來(lái)困難，沒(méi)有針

22、對(duì)深基坑工程特點(diǎn)建立竣工驗(yàn)收的質(zhì)量管理體系。?不注重工程勘察深基坑工程的工程勘察工作十分重要，但許多勘察單位常常忽略對(duì)基坑環(huán)境地質(zhì)的勘察，專門針對(duì)深基坑工程的地質(zhì)及水文地質(zhì)的勘察不夠，以至給設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)隱患。?施工過(guò)程中的監(jiān)理不夠，不能做到隨時(shí)監(jiān)測(cè)。？缺乏地域性規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)。?6 .基坑工程內(nèi)容6.1 深基坑工程的主要內(nèi)容 巖土工程勘察與工程調(diào)查。確定巖土參數(shù)與地下水參數(shù)；測(cè)定鄰近建筑物、周圍地下埋設(shè)物（管道、電纜、光纜等）、城市道路等工程設(shè)施的工作現(xiàn)狀，并對(duì)其隨地層位移的限值作出分析。 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括擋土墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)（如連續(xù)墻、柱列式灌注樁擋墻）、支承體系（如內(nèi)支撐、錨桿）以及土體加

23、固等。支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須與基坑工程的施工方案緊密結(jié)合，需要考慮的主要依據(jù)有：當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，土體和地下水狀況，四周環(huán)境安全所允許的地層變形限值，可提供的施工設(shè)施與施工場(chǎng)地，工期與造價(jià)等。 基坑開挖與支護(hù)的施工。包括土方工程、工程降水和工程的施工組織設(shè)計(jì)與實(shí)施。 地層位移監(jiān)測(cè)與周邊工程保護(hù)。地層位移既取決于土體和支護(hù)結(jié)構(gòu)的性能與地下水的變化，也取決于施工工序和施工過(guò)程。如預(yù)測(cè)的變形超過(guò)允許值，應(yīng)修改支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工方案，必要時(shí)對(duì)周邊的重要工程設(shè)施采取專門的保護(hù)或加固措施。 施工現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)與監(jiān)控。根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和信息，必要時(shí)進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)，用信息化來(lái)指導(dǎo)下一步的施工。6.2 基坑工程勘察內(nèi)容為了正確地進(jìn)行

24、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和合理地組織施工，在進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前。需要對(duì)影響基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的基礎(chǔ)資料，全面地進(jìn)行收集，并加以深入了解和分析，以便其能很好地為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工服務(wù)。在進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，主要需要收集下面三方面的資料；工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料；場(chǎng)地周圍環(huán)境及地下管線狀況；地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料。6.2.1 巖土勘察基坑工程的巖土勘察一般不單獨(dú)進(jìn)行，應(yīng)與主體建筑的地基勘察同時(shí)進(jìn)行。在制定地基勘察方案時(shí)，除滿足主體建筑設(shè)計(jì)要求外，亦應(yīng)同時(shí)滿足基坑工程設(shè)計(jì)和施工要求，因此，宜統(tǒng)一布置勘察要求。如果已經(jīng)有了勘察資料，但其不能滿足基坑工程設(shè)計(jì)和施工要求時(shí)，宜再進(jìn)行補(bǔ)充勘察?；庸こ痰膸r土勘察一

25、般應(yīng)提供下列資料：1 .場(chǎng)地土層的成因類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、土層性質(zhì)及火砂情況；2 .基坑及圍護(hù)墻邊界附近，場(chǎng)地填土、暗洪、古河道及地下障礙物等不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布范圍與深度，并表明其對(duì)基坑的影響；3 .場(chǎng)地淺層潛水和坑底深部承壓水的埋藏情況、土層的滲流特性及產(chǎn)生管涌、流砂的可能性；4 .支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工所需的土、水等參數(shù)。巖土勘察測(cè)試的土工參數(shù)，應(yīng)根據(jù)基坑等級(jí)、支護(hù)結(jié)構(gòu)類型、基坑工程的設(shè)計(jì)和施工要求而定，一般基坑工程設(shè)計(jì)和施工要求提供的勘探資料和土工參數(shù)見表基坑工程設(shè)計(jì)和施工所需的勘探資料和土工參數(shù)標(biāo)圖(m)壓縮指數(shù)Cc深度(m)固結(jié)系數(shù)Cv層厚(m)回彈系數(shù)Cs土的名稱超固結(jié)比OCR土天然重度y

26、c(kN/m)內(nèi)摩擦角1(0)天然含水量w(%)粘聚力c(kPa)液限WL(%)總應(yīng)力抗男強(qiáng)度塑限WP(%);有效抗男強(qiáng)度塑性指數(shù)Ip無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu(kPa)孔隙比e十字板抗剪強(qiáng)度cu(kPa)不均勻系數(shù)(d60/di0)滲透系數(shù)(cm/s)水平kh壓縮模里Es(MPa)垂直kv對(duì)特殊的不良土層，尚需查明其膨脹性、濕陷性、觸變性、凍脹性、液化勢(shì)等參數(shù)。在基坑范圍內(nèi)土層夾砂變化較復(fù)雜時(shí)，宜采用現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)方法，測(cè)定土層的滲透系數(shù)。內(nèi)摩擦角和粘聚力，宜采用直剪固結(jié)快剪試驗(yàn)取得，要提供峰值和平均值?？倯?yīng)力抗剪強(qiáng)度（ku>ccu）、有效抗剪強(qiáng)度（機(jī)C'）,宜采用三軸固結(jié)不排水剪試驗(yàn)、

27、直剪慢剪試驗(yàn)取得。當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要時(shí)，還可采用專門原位測(cè)試方法，測(cè)定設(shè)計(jì)所需的基床系數(shù)等參數(shù)?；臃秶案浇牡叵滤磺闆r，對(duì)基坑工程設(shè)計(jì)和施工有直接影響，尤其在軟土地區(qū)和附近有水體時(shí)。為此在進(jìn)行巖土勘察時(shí)，應(yīng)提供下列數(shù)據(jù)和情況： 地下各含水層的視見水位和靜止水位； 地下各土層中水的補(bǔ)給情況和動(dòng)態(tài)變化情況，與附近水體的連通情況； 基坑坑底以下承壓水的水頭高度和含水層的界面； 當(dāng)?shù)叵滤畬?duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)有腐蝕性影響時(shí)，應(yīng)查明污染源及地下水流向。地下障礙物的勘察，對(duì)基坑工程的順利進(jìn)行十分重要。在基坑開挖之前，要弄清基坑范圍內(nèi)和圍護(hù)墻附近地下障礙的性質(zhì)、規(guī)模、埋深等，以便采用適當(dāng)措施加以處理?？辈熘攸c(diǎn)內(nèi)容

28、如下： 是否存在舊建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)和樁； 是否存在廢棄的地下室、水池、設(shè)備基礎(chǔ)、人防工程、廢井、駁岸等； 是否存在厚度較大的工業(yè)垃圾和建筑垃圾。6.2.2 周圍環(huán)境勘察基坑開挖帶來(lái)的水平位移和地層沉降會(huì)影響周圍鄰近建（構(gòu)）筑物、道路和地下管線，該影響如果超過(guò)一定范圍，則會(huì)影響正常使用或帶來(lái)較嚴(yán)重的后果。所以基坑工程設(shè)計(jì)和施工，一定要采用措施保護(hù)周圍環(huán)境，使該影響限制在允許范圍內(nèi)。為限制基坑施工的影響，在施工前要對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行應(yīng)有的調(diào)查，做到心中有數(shù)，以便采取針對(duì)性的有效措施。1基坑周圍鄰近建（構(gòu)）筑物狀況調(diào)查在大中城市建筑物稠密地區(qū)進(jìn)行基坑工程施工，宜對(duì)下述內(nèi)容進(jìn)行調(diào)查： 周圍建（構(gòu)）筑物的

29、分布，及其與基坑邊線的距離； 周圍建（構(gòu)）筑物的上部結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及埋深、有無(wú)樁基和對(duì)沉降差異的敏感程度，需要時(shí)要收集和參閱有關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙； 周圍建筑物是否屬于歷史文物或近代優(yōu)秀建筑，或?qū)κ褂糜刑厥鈬?yán)格的要求； 如周圍建（構(gòu)）筑物在基坑開挖之前已經(jīng)存在傾斜、裂縫、使用不正常等情況，需通過(guò)拍片、繪圖等手段收集有關(guān)資料。必要時(shí)要請(qǐng)有資質(zhì)的單位事先進(jìn)行分析鑒定。2基坑周圍地下管線狀況調(diào)查在大中城市進(jìn)行基坑工程施工，基坑周圍的主要管線為煤氣、上水、下水和電纜。 煤氣管道。應(yīng)調(diào)查掌握下述內(nèi)容：與基坑的相對(duì)位置、埋深、管徑、管內(nèi)壓力、接頭構(gòu)造、管材、每個(gè)管節(jié)長(zhǎng)度、埋設(shè)年代等。煤氣管的管材一般為鋼管和鑄

30、鐵管，管節(jié)長(zhǎng)度約46m,管徑常用100、150、200、250、300、400、500mm。鑄鐵管接頭構(gòu)造為承插連接、法蘭連接和機(jī)械連接；鋼管多為焊接或法蘭連接。 上水管道。應(yīng)調(diào)查掌握下述內(nèi)容：與基坑的相對(duì)位置、埋深、管徑、管材、管節(jié)長(zhǎng)度、接頭構(gòu)造、管內(nèi)水壓、埋設(shè)年代等。上水管常用的管材有鑄鐵管、鋼筋混凝土管和鋼管，管節(jié)長(zhǎng)度約35m,管徑為1002000mmo鑄鐵管接頭多為承插式接頭和法蘭接頭；鋼筋混凝土管多為承插式接頭；鋼管多用焊接。 下水管道。應(yīng)調(diào)查掌握下述內(nèi)容：與基坑的相對(duì)位置、管徑、埋深、管材、管內(nèi)水壓、管節(jié)長(zhǎng)度、基礎(chǔ)形式、接頭構(gòu)造、窨井間距等。下水管道多用預(yù)制鋼筋混凝土管，其接頭有承

31、插式、企口式、平口式等，管徑為3002400mm。 電纜。電纜種類很多，有高壓電纜、通訊電纜、照明電纜、防御設(shè)備電纜等。有的放在電纜溝內(nèi)，有的架空。有的用共同溝，多種電纜放在一起。電纜有普通電纜與光纜之分，光纜的要求更高。對(duì)電纜應(yīng)通過(guò)調(diào)查掌握下述內(nèi)容：與基坑的相對(duì)位置、埋深（或架空高度）、規(guī)格型號(hào)、使用要求、保護(hù)裝置等。3基坑周圍鄰近的地下構(gòu)筑物及設(shè)施的調(diào)查如基坑周圍鄰近有地鐵隧道、地鐵車站、地下車庫(kù)、地下商場(chǎng)、地下通道、人防、管線共同溝等，亦應(yīng)調(diào)查其與基坑的相對(duì)位置、埋設(shè)深度、基礎(chǔ)形式與結(jié)構(gòu)形式、對(duì)變形與沉降的敏感程度等。這些地下構(gòu)筑物及設(shè)施往往有較高的要求，進(jìn)行鄰近深基坑施工時(shí)要采取有效措

32、施。4周圍道路狀況調(diào)查在城市繁華地區(qū)進(jìn)行基坑工程，鄰近常有道路。這些道路的重要性不相同，有些是次要道路，而有些則屬城市干道，一旦因?yàn)樽冃芜^(guò)大而破壞，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。道路狀況與施工運(yùn)輸亦有關(guān)。為此，在進(jìn)行深基坑施工之前應(yīng)調(diào)查下述內(nèi)容：周圍道路的性質(zhì)、類型、與基坑的相對(duì)位置；交通狀況與重要程度；交通通行規(guī)則（單行道、雙行道、禁止停車等）； 道路的路基與路面結(jié)構(gòu)。5周圍的施工條件調(diào)查基坑現(xiàn)場(chǎng)周圍的施工條件，對(duì)基坑工程設(shè)計(jì)和施工有直接影響，事先必須加以調(diào)查了解。 施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的交通運(yùn)輸、商業(yè)規(guī)模等特殊情況，了解在基坑工程施工期間對(duì)土方和材料、混凝土等運(yùn)輸有無(wú)限制，必要時(shí)是否允許階段性封閉施工等，這對(duì)選

33、擇施工方案有影響； 了解施工現(xiàn)場(chǎng)附近對(duì)施工產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)的限制。如對(duì)施工噪聲和振動(dòng)有嚴(yán)格的限制，則影響樁型選擇和支護(hù)結(jié)構(gòu)的爆破拆除混凝土支撐； 了解施工場(chǎng)地條件，是否有足夠場(chǎng)地供運(yùn)輸車輛運(yùn)行、堆放材料、停放施工機(jī)械、加工鋼筋等，以便確定是全面施工、分區(qū)施工還是用逆作法施工。第二部分：深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及計(jì)算1. 深基坑設(shè)計(jì)原則 根據(jù)基坑等級(jí)的劃分進(jìn)行設(shè)計(jì)； 設(shè)計(jì)方案是根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，以及場(chǎng)地周邊環(huán)境條件等要求確定；防止由于基坑開挖，四周路面、地下構(gòu)筑物及管線發(fā)生過(guò)大的變形； 盡可能保證基坑開挖、施工、以及地下室防水的便利； 加強(qiáng)施工管理，提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化方案，保證安全，使得工程

34、造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理。充分考慮本工程特點(diǎn)和周邊施工環(huán)境，最大限度地降低工程施工對(duì)城市秩序、環(huán)境衛(wèi)生、市容市貌、地面交通、既有設(shè)施安全及市民正常生活帶來(lái)的不利影響。嚴(yán)格貫徹“安全第一”的原則，采用監(jiān)控量測(cè)措施和信息反饋系統(tǒng)指導(dǎo)施工，確保施工安全、環(huán)境安全及周邊建筑物安全。2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)基本要求基坑支護(hù)應(yīng)該滿足兩種極限狀態(tài)的要求，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。所謂承載能力極限狀態(tài)，對(duì)基坑支護(hù)來(lái)說(shuō)就是支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、傾倒、滑動(dòng)或周邊環(huán)境的破壞，出現(xiàn)較大范圍的失穩(wěn)。一般的設(shè)計(jì)要求是不允許支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)這種極限狀態(tài)的。而正常使用極限狀態(tài)則是指支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形或是由于開挖引起周邊土體產(chǎn)生的變形過(guò)大，影響正常使

35、用，但未造成結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)。因此，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)相對(duì)于承載力極限狀態(tài)要有足夠的安全系數(shù)，不致使支護(hù)產(chǎn)生失穩(wěn)，而在保證不出現(xiàn)失穩(wěn)的條件下，還要控制位移量，不致影響周邊建筑物的安全使用。因而，作為設(shè)計(jì)的計(jì)算理論，不但要能計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問(wèn)題，還應(yīng)計(jì)算其變形，并根據(jù)周邊環(huán)境條件，控制變形在一定的范圍內(nèi)。一般的支護(hù)結(jié)構(gòu)位移控制以水平位移為主，主要是水平位移較直觀，易于監(jiān)測(cè)。水平位移控制與周邊環(huán)境的要求有關(guān)，這就是通?；右?guī)范中所謂的基坑安全等級(jí)的劃分。一般最大水平位移在30mn地面不致有明顯的裂縫，當(dāng)最大水平位移在40-50mm內(nèi)會(huì)有可見的地面裂縫，因此一般的基坑最大水平位移應(yīng)控制不大于50mm%宜，否則

36、會(huì)產(chǎn)生較明顯的地面裂縫和沉降，感觀上會(huì)產(chǎn)生不安全的感覺(jué)。3 .深基坑設(shè)計(jì)內(nèi)容4 .1基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)5 .1.1支護(hù)體系的組成當(dāng)基坑工程的土方開挖、采用有支護(hù)開挖方式時(shí)，在基坑土方開挖之前則需先施工支護(hù)體系。支護(hù)體系按其工作機(jī)理和材料特性，分為水泥土擋墻體系、排樁和板墻式支護(hù)體系和邊坡穩(wěn)定式三類。水泥土擋墻體系，依靠其本身的自重和剛度保護(hù)坑壁，一般不設(shè)支撐，特殊情況下經(jīng)采取措施后亦可局部加設(shè)支撐。排樁和板墻式支護(hù)體系，通常由圍護(hù)堵、支撐（或土層諾桿）及防滲帷幕等組成。6 .1.2幾種常見支護(hù)體系在基坑支護(hù)中，根據(jù)工程水文地質(zhì)及工程安全等級(jí)、周圍環(huán)境等各方面的要求，對(duì)以下幾種支護(hù)方式進(jìn)行具體的分

37、析，從而選出最適合于本工程施工的一種支護(hù)方式。（ 1）懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)依靠足夠的入土深度和結(jié)構(gòu)的抗彎能力來(lái)維持整體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。懸臂結(jié)構(gòu)所受土壓力分布是開挖深度的一次函數(shù)，其剪力是深度的二次函數(shù)，彎矩是深度的三次函數(shù)，水平位移是深度的五次函數(shù)。懸臂式結(jié)構(gòu)對(duì)開挖深度很敏感，容易產(chǎn)生較大變形，對(duì)相鄰的建筑物產(chǎn)生不良的影響。懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用于土質(zhì)較好、開挖深度較淺的基坑工程。（ 2）水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)水泥土與其包圍的天然土形成重力式擋墻支擋周圍土體，保持基坑邊坡穩(wěn)定，深層攪拌水泥土樁重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，常用于軟粘土地區(qū)開挖深度約在6.0m以內(nèi)的基坑工程，水泥土的抗拉強(qiáng)度低，水泥土重力式

38、圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用于較淺的基坑工程。（ 3）拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)由圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系和錨固體系兩部分組成，圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系常采用鋼筋混凝土排樁墻和地下連續(xù)墻兩種。錨固體系可分為錨桿式和地面拉錨式兩種。地面拉錨式需要有足夠的場(chǎng)地設(shè)置錨樁，或其他錨固物；錨桿式需要地基土能提供錨桿較大的錨固力。錨桿式適用于砂土地基，或粘土地基。由于軟粘土地基不能提供錨桿較大的錨固力，所以很少使用。（ 4）土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的機(jī)理可理解為通過(guò)在基坑邊坡中設(shè)置土釘，形成加筋土重力式擋墻，起到擋土作用。土釘墻圍護(hù)適用于地下水位以上或者人工降水后的粘性土、粉土、雜填土及非松散砂土、卵石土等；不適用于淤泥質(zhì)及未經(jīng)降水處理地

39、下水以下的土層地基中基坑圍護(hù)。土釘墻圍護(hù)基坑深度一般不超過(guò)18ml使用期BM不超過(guò)18月。（ 5）內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式圍護(hù)由圍護(hù)體系和內(nèi)撐體系兩部分組成，圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系常采用鋼筋混凝土樁排樁墻和地下連續(xù)墻型式。內(nèi)撐體系可采用水平支撐和斜支撐。當(dāng)基坑開挖平面面積很大而開挖深度不太大時(shí)，宜采用單層支撐。內(nèi)撐常采用鋼筋混凝土支撐和鋼管（或型鋼）支撐兩種。內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用范圍廣，可適用于各種土層和基坑深度。深層攪拌水泥土圍護(hù)墻深層攪拌水泥土圍護(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)墻的優(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

40、的雙重功能；一般情況下較經(jīng)濟(jì)。其缺點(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。一般情況下，當(dāng)紅線位置和周圍環(huán)境允許，基坑深度7m,在軟土地區(qū)應(yīng)優(yōu)先考慮采用之。槽鋼鋼板樁槽鋼鋼板樁是一種簡(jiǎn)易的鋼板校園護(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。打人地下后頂部近地面處設(shè)一道拉錨或支撐。由于搭接處不嚴(yán)密，一般不能完全止水。如地下水位高，需要時(shí)可用輕型井點(diǎn)降低地下水位。一般只用于一些小型工程。鋼板樁的優(yōu)點(diǎn)是材料質(zhì)量可靠，在軟土地區(qū)打設(shè)

41、方便，施工速度快而且簡(jiǎn)便；有一定的擋水能力，可多次重復(fù)使用；一般費(fèi)用較低。其缺點(diǎn)是一般的鋼板樁剛度不夠大，用于較深的基坑時(shí)支撐（或拉錨）工作量大，否則變形較大；在透水性較好的土層中不能完全擋水；拔除時(shí)易帶土，如處理不當(dāng)會(huì)引起土層移動(dòng)，可能危害周圍的環(huán)境。由于其截面抗彎能力弱，一般用于深度不超過(guò)4m的基坑。地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻是于基坑開挖之前，用特殊挖槽設(shè)備、在泥漿護(hù)壁之下開挖深槽，然后下鋼筋籠澆筑混凝土形成的地下土中的混凝土墻。地下連續(xù)墻用作圍護(hù)墻有下述優(yōu)點(diǎn)：施工時(shí)振動(dòng)少、噪聲低，可減少對(duì)周圍環(huán)境的影響，能緊鄰建筑物和地下管線施地下連續(xù)墻剛度大、整體性好、變形相對(duì)較小，可用于深基坑；地下連續(xù)墻

42、為連續(xù)整體結(jié)構(gòu)，施工時(shí)處理好接頭部怔，能有較好的抗?jié)B止水作用；地下連續(xù)墻有如下的缺點(diǎn)：如單獨(dú)用作圍護(hù)堵成本較高；施工時(shí)需泥漿護(hù)壁，泥漿要妥善處理，否則影響環(huán)境。當(dāng)基坑深度大，周圍環(huán)境復(fù)雜井要求嚴(yán)格時(shí)，往往首先考慮采用。3.2 方案對(duì)比分析及選擇經(jīng)過(guò)多個(gè)方案的比較分析，本基坑充分考慮到周邊地層條件，選擇技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上合理，并且具有整體性好、水平位移小，同時(shí)便于基坑開挖及后續(xù)施工的可靠支護(hù)措施。該建筑為高層建筑，地下室與上部結(jié)構(gòu)構(gòu)成整體，基坑面積相對(duì)較小，但是地層相對(duì)較復(fù)雜，要求嚴(yán)格進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)和組織施工，以保證基坑的安全。經(jīng)分析采用單排鉆孔灌注樁作為圍護(hù)體系，關(guān)于支撐體系，如果采用內(nèi)支撐的話

43、，則工程量太大，極不經(jīng)濟(jì)，同時(shí)，如果支撐拆除考慮在內(nèi)的話，工期過(guò)長(zhǎng)，且拆除過(guò)程中難以保持原力系的平衡。根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，最后決定采用深層攪拌樁作為帷幕隔水，支護(hù)結(jié)構(gòu)采用單排鉆孔灌注樁。3.3 基坑支撐方案設(shè)計(jì)3.3.1 支撐結(jié)構(gòu)類型根據(jù)基坑工程手冊(cè)，對(duì)于深度較大的基坑，為使圍護(hù)堵經(jīng)濟(jì)合理和受力后變形的控制在一定范圍內(nèi)，都需沿圍護(hù)墻豎向增設(shè)支撐點(diǎn)，以減小跨度。如在坑內(nèi)對(duì)圍護(hù)墻加設(shè)支承稱為內(nèi)支撐；如在坑外對(duì)圍護(hù)墻拉設(shè)支承，則稱拉錨（土錨）。內(nèi)支撐受力合理、安全可靠、易于控制圍護(hù)墻的變形但內(nèi)支撐的設(shè)置給基坑內(nèi)挖土和地下室結(jié)構(gòu)的支模和澆筑帶來(lái)一些不便，需通過(guò)換撐加以解決。用土錨拉結(jié)圍護(hù)

44、墻，坑內(nèi)施工無(wú)任何阻擋，但于軟土地區(qū)土錨的變形較難控制，且土錨有一定長(zhǎng)度，在建筑物密集地區(qū)如超出紅線油需專門申請(qǐng)，否則是不允許的。一般情況下，在土質(zhì)好的地區(qū)，如具備錨桿施工設(shè)備和技術(shù)，應(yīng)發(fā)展土錨；在軟土地區(qū)為便于控制圍護(hù)墻的變形，應(yīng)以內(nèi)支撐為主。支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)支撐，按材料分，可分為鋼支撐和鋼筋混凝土支撐兩類。鋼支撐的優(yōu)點(diǎn)是安裝和拆除速度較快，能盡快發(fā)揮內(nèi)撐的作用，減小時(shí)間效應(yīng)，既使圍護(hù)墻因時(shí)間效應(yīng)增加的的變形減小；可以重復(fù)利用，多為租賃方式，便于專業(yè)化施工；可以施加預(yù)緊力，還可根據(jù)圍護(hù)墻變形發(fā)展情況，多次調(diào)正預(yù)緊力值以限制圍護(hù)墻變形發(fā)展。其缺點(diǎn)是整體剛度相對(duì)較弱，支撐的間距相對(duì)較??；由于在兩個(gè)方

45、向施加預(yù)緊力，使縱、橫向方交接處處于鉸接狀態(tài)。鋼筋混凝土支撐優(yōu)點(diǎn)是形狀多樣性，由于是現(xiàn)澆而成，可澆筑成直線、曲線構(gòu)件，可根據(jù)基坑平面形狀，澆筑成最優(yōu)化的布置型式；整體剛度大、安全可靠，可使圍護(hù)墻的變形小，有利于保護(hù)周圍環(huán)境；可方便地變化構(gòu)件的截面和配筋，以適應(yīng)其內(nèi)力的變化。其缺點(diǎn)是支撐成型和發(fā)揮作用時(shí)間長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)澆筑需時(shí)較長(zhǎng)，再加上養(yǎng)護(hù)達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度，時(shí)間更加長(zhǎng)，為此時(shí)間效應(yīng)大，使圍護(hù)墻因時(shí)間效應(yīng)而產(chǎn)生的變形增大；屬一次性的支撐結(jié)構(gòu)，不能重復(fù)利用；拆除相對(duì)困難，如利用控制爆破拆除，有時(shí)周圍環(huán)境不允許，如用人工拆除時(shí)間較長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大。3.3.2 支撐方式的對(duì)比選擇由于本工程的施工同時(shí)施工影響著項(xiàng)

46、目周邊居民的日常生活以及公司的正常運(yùn)營(yíng)，所以工期較為緊張。而鋼筋混凝土支撐由于其成型和發(fā)揮作用時(shí)間長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)澆筑需時(shí)較長(zhǎng)，同時(shí)養(yǎng)護(hù)要達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度，時(shí)間更加長(zhǎng)，一來(lái)是時(shí)間不允許，二來(lái)是圍護(hù)墻也會(huì)因時(shí)間效應(yīng)而產(chǎn)生變形增大的后果；且不能重復(fù)利用；拆除相對(duì)困難。又由于工程周圍建筑物較多，空間上也不許。而鋼支撐的安裝和拆除速度較快，能盡快發(fā)揮支撐的作用，減小時(shí)間效應(yīng)，有利于保證工期；可以重復(fù)利用。此基坑長(zhǎng)度長(zhǎng)，開挖深度大，若是連結(jié)處處于絞結(jié)狀態(tài)的話，對(duì)于基坑開挖的安全性是不能保證的，也能滿足環(huán)境的要求。因此我建議采用鋼筋混凝土支撐施工，采用鋼筋混凝土作為支撐，設(shè)置四道鋼筋混凝土支撐。3.3.3 立柱當(dāng)基

47、坑的平面尺寸較大時(shí)，需布置支撐立柱來(lái)支撐水平支撐系統(tǒng)的自重，同時(shí)還可以防止支撐彎曲，在一定程度上起到縮短支撐的計(jì)算長(zhǎng)度，防止支撐失穩(wěn)破環(huán)的作用。支撐立柱通常采用鋼筋混凝土立柱。由于在基坑開挖結(jié)束建筑底板的時(shí)候支撐立柱一般不能拆除，所以立柱最好做成格構(gòu)式，以利于底板鋼筋的通過(guò)，否則必須截?cái)嗟装邃摻罨蛟诹⒅鶄?cè)壁上穿洞，而造成不必要的麻煩。本工程中，立柱采用和鋼筋混凝土支撐同樣的材料。3.3.4 圍檁圍檁的作用為將支護(hù)墻體上所承受的土壓力、水壓力等外荷載傳遞到支撐上，圍檁的另一個(gè)重要作用是加強(qiáng)支護(hù)墻體的整體性，將支護(hù)墻體的各施工單元組成一個(gè)整體而共同受力。3.3.5 支撐制作注意事項(xiàng)內(nèi)支撐施工體系安

48、裝施工要點(diǎn)：（1）千斤頂預(yù)加軸力必須對(duì)稱同步，以平衡橫撐自重下落的可能和初期開挖預(yù)放的初應(yīng)變。（2）鋼筋混凝土橫撐的設(shè)置時(shí)間必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)工程條件掌握，土方開挖時(shí)應(yīng)分段分層，嚴(yán)格控制安裝橫撐所需的基坑開挖深度。(3)所有支撐連接處，均應(yīng)墊緊貼密，防止鋼筋混凝土支撐偏心受壓。(4)端頭斜撐處鋼圍楝及支撐頭，必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)尺寸和角度加工焊接、安裝、保證支撐為軸心受力。(5)鋼筋混凝土支撐安裝的允許偏差應(yīng)滿足下表的規(guī)定表鋼管橫撐安裝的允許偏差項(xiàng)目橫撐中心標(biāo)高及同層頂面的標(biāo)圖爰支撐兩端的標(biāo)圖差支撐撓曲度主柱垂直度橫撐與主柱的軸線偏差橫撐水平軸線偏差允許值±30mm<20mm；1/600

49、L<1/1000L<1/3000H050mm<30mm4. 深基坑設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容5. 1深基坑土壓力的計(jì)算6. 1.1作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載主要有：地基土產(chǎn)生的土壓力、地下水產(chǎn)生的水壓力、基坑頂面建(構(gòu))筑物的超載(荷載)、施工荷載、相鄰場(chǎng)地的沉樁擠土作用、地震產(chǎn)生的垂直和水平荷載以及溫度影響和混凝土收縮引起的附加荷載等。進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的側(cè)向荷載，土水壓力是作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的側(cè)向荷載，土水壓力是作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的側(cè)向荷載，它的計(jì)算、分析是否合理將直接影響到支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全和經(jīng)濟(jì)，是設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題，也是土力學(xué)和巖土工程界深入系統(tǒng)

50、研究的任務(wù)之一。傳統(tǒng)常規(guī)設(shè)計(jì)方法中，使用經(jīng)典的士壓力理論，計(jì)算土壓力和水壓力，然后使用理論力學(xué)、材料力學(xué)中的一些力和力矩平衡的知識(shí)，即可得到內(nèi)力的解，完成深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)任務(wù)。這種方法不僅能解決實(shí)際工程問(wèn)題，而且精度基本能滿足工程需要。因而被規(guī)范所采用，成為工程界現(xiàn)行使用的主要方法。但是，由于作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載受施工條件和環(huán)境的影響非常大，預(yù)估的荷載與實(shí)際產(chǎn)生的荷載可能相差很大，因此荷載的確定是基坑工程設(shè)計(jì)中最為困難而又十分重要的環(huán)節(jié)。7. 1.2經(jīng)典土壓力理論在基坑支護(hù)中的運(yùn)用經(jīng)典的郎肯士壓力理論和庫(kù)侖士壓力理論已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于支護(hù)結(jié)構(gòu)的土壓力計(jì)算中。由于作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力，在土性

51、的復(fù)雜性、支撐結(jié)構(gòu)的各部分的剛度差異，以及施工方法、程序和支撐松緊程度不同等因素影響下，都會(huì)發(fā)生很大的變化，難以準(zhǔn)確地算出土壓力的精確值。但是，工程中常用的土壓力計(jì)算方法仍以古典的郎肯士壓力理論和庫(kù)侖士壓力理論，用這兩種理論計(jì)算出的士壓力都是支護(hù)結(jié)構(gòu)前、后的土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)的土壓力。郎肯土壓力理論是建立在土體全部處于郎肯極限平衡狀態(tài)的基礎(chǔ)上,是從土中一點(diǎn)的極限平衡應(yīng)力狀態(tài)出發(fā)，首先求出作用在土中光滑豎直面上土壓力強(qiáng)度及其土壓力分布，然后再計(jì)算作用在墻背上的總土壓力。庫(kù)侖土壓力理論是對(duì)墻后的土楔體整體處于極限平衡狀態(tài)而求出總土壓力，再算出土壓力分布線。根據(jù)郎肯士壓力理論，作用在地面下某深度

52、Z處的主、被動(dòng)土壓力計(jì)算為.2._.一._iea=ptan（45-2-）2ctan（45-2-）（Zq）Ka2cKa一一一2,ep=ptan（45元）2ctan（45-y）（Zq）Kp2cKp式中ea、ep一單位面積主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力（kPa）；Ka、KP一主動(dòng)、被動(dòng)土壓力系數(shù)；p作用在離地面Z處的單位面積總鉛垂壓力：p=Zq（kPa）;q基坑頂面上的均布荷載（即超載）（kPa）;一土的重度（kN/m3）;一土的內(nèi)摩擦角（°）;c一土的粘聚力（kPa）。上層土壓力計(jì)算中常會(huì)出現(xiàn)負(fù)值，在設(shè)計(jì)時(shí)可略去不計(jì)。然而，在基坑開挖過(guò)程中，作用在支擋結(jié)構(gòu)上的土、水壓力等荷載是隨著開挖的進(jìn)程逐步

53、形成的，具分布形式除與土性和地下水等因素有關(guān)外，還與墻體的位移量及位移形式有關(guān)。而位移的性狀隨著支撐和錨桿的設(shè)置及每步開挖施工方式的不同而不同。因此，土壓力并不完全處于靜止和主動(dòng)狀態(tài)。如板樁或樁板式（工字鋼和橫列板）支撐基坑的開挖，是一種柔性結(jié)構(gòu)，因而允許有限的變形，在開挖到一定的深度時(shí)，常在頂部進(jìn)行第一道支撐，此時(shí)板的移動(dòng)不大，繼續(xù)開挖后，由于主動(dòng)土壓力逐漸增大，而上部已有支撐，所以只能在下部移動(dòng)，而到基底時(shí)，其位移值為最大。有關(guān)實(shí)測(cè)資料表明：當(dāng)支護(hù)墻上有支錨時(shí)，土壓力分布一般呈上下小、中間大的拋物線形狀或更復(fù)雜；只有當(dāng)支護(hù)墻無(wú)支錨時(shí)，墻體上端繞下端外傾，才會(huì)產(chǎn)生一般呈直線分布的主動(dòng)土壓力。

54、由于實(shí)測(cè)位移與經(jīng)典的朗肯士壓力理論和庫(kù)侖士壓力理論計(jì)算的并不一致。因此，土壓力的分布同樣也和理論上所估計(jì)的不同1）經(jīng)典土壓力理論計(jì)算的結(jié)果是極限值，而當(dāng)維護(hù)結(jié)構(gòu)處于正常的工作狀態(tài)時(shí)的接觸壓力并不是極限值。因此，在基坑工作狀態(tài)正常的條件下，實(shí)際量測(cè)到的變形、土壓力、孔隙水壓力和支撐軸力等變量在原則上不可能與一般的計(jì)算結(jié)果完全一致，除非基坑已經(jīng)達(dá)到極限狀態(tài)。因此，經(jīng)典土力學(xué)理論對(duì)基坑支護(hù)土體的塑性發(fā)展過(guò)程沒(méi)有給出解答。目前采用有限元可以進(jìn)行彈塑性計(jì)算模擬實(shí)際工作盈利狀態(tài)時(shí)的各種反應(yīng)，但由于計(jì)算參數(shù)、邊界條件處理和接觸單元的處理等尚難以完全模擬實(shí)際的工作條件，在實(shí)用化上還有許多工作要做。2）經(jīng)典土壓

55、力理論只能計(jì)算剛性界面上的接觸壓力，而沒(méi)有考慮實(shí)際支護(hù)結(jié)構(gòu)本身的變形，特別是柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)。而且在支撐和錨桿的約束下，支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形非常復(fù)雜。3）經(jīng)典土壓力理論是平面應(yīng)變條件下的解答，而沒(méi)有考慮末端影響。而實(shí)際的工程條件總是有限長(zhǎng)的，在長(zhǎng)邊方向的中部比較接近于平面條件，但在基坑的轉(zhuǎn)角處則與平面問(wèn)題假定相去甚遠(yuǎn)，存在末端的影響。以上對(duì)經(jīng)典土壓力問(wèn)題的討論可以有助于更合理的確定土壓力。目前經(jīng)典的土壓力理論依然是實(shí)用計(jì)算公式的基本形式，許多關(guān)于土壓力計(jì)算的修正都是基于經(jīng)典公式展開的。因此，經(jīng)典公式有其局限性和實(shí)用性。4.1.3 基坑支護(hù)的土水壓力計(jì)算土中水的存在狀態(tài)有多種，有結(jié)晶水、結(jié)合水和自由水。自

56、由水又分為毛細(xì)水和重力水，后者有靜止水、滲流水等。而地下水存在的形式又有上層滯水、潛水和承壓水。不同的降水排水措施又導(dǎo)致不同的地下水運(yùn)動(dòng)形式。因此，考慮土中水的問(wèn)題是土壓力計(jì)算的難點(diǎn)。對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)上地下水位以下的土體，有“土水合算”和“土水分算”兩種方法。這主要是針對(duì)粘土不排水情況下提出的問(wèn)題，究竟哪種方法更為合理，存在不同的意見。有學(xué)者認(rèn)為，從土的有效應(yīng)力原理這一基本概念出發(fā)，對(duì)地下水位以下無(wú)論何種土均采用土水分算；但也有學(xué)者認(rèn)為，土水分算計(jì)算結(jié)果，主動(dòng)土壓力偏大，被動(dòng)土壓力偏小，且粘聚性土的有效強(qiáng)度指標(biāo)難以準(zhǔn)確測(cè)定，從工程實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，對(duì)地下水位以下滲透性較小的粘聚性土可用土水合算。但是，目前在學(xué)術(shù)界仍然有不同的看法，近年來(lái)在這方面的學(xué)術(shù)討論也非?；钴S。下面僅對(duì)土水合算法和土水分算法的基本思路作一闡述，以助于大家思考，以便尋求更合理更完善的土壓力計(jì)算方法。4.1.4 土水