某工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)(鉆孔灌注樁土釘)

1、西寧市春蘭廣場(chǎng)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)1 工程概況1.1 工程簡(jiǎn)介擬建 廣場(chǎng)位于西寧市,總建筑面積45032m2,其中地上41307.5m2,地下3724.5m2,擬建建筑物地上29層,地下1層,地下夾層1層,建筑高度92.10m,結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),裙房為框架-剪力墻結(jié)構(gòu).設(shè)計(jì)0.00為絕對(duì)標(biāo)高14.76m.室內(nèi)外高差300mm左右.基坑深度12m,基坑面積5060m2。擬建場(chǎng)地南側(cè)11m處為葫蘆島市百貨大廈，北側(cè)7m處是現(xiàn)狀路，西側(cè)距6層博樂(lè)大酒店8.35m，東側(cè)距34層磚混結(jié)構(gòu)4.5m。見(jiàn)圖1-1所示。 圖1-1 場(chǎng)地周邊環(huán)境布置圖1.2 工程地質(zhì)條件表1-1 各層巖土體物理力學(xué)參數(shù) 層

2、號(hào)土類(lèi)名稱(chēng)層厚（m）重度（KNm3）粘聚力（kpa）內(nèi)摩擦角（度）1雜填土1.5019.08.0010.002粘性土1.9019.840.0020.003礫砂6.6020.00.0035.004角礫5.4021.00.0035.005強(qiáng)風(fēng)化巖20.0020.00.0037.001.3 水文地質(zhì)條件地下水類(lèi)型為潛水，主要賦存于第三層礫砂層中，穩(wěn)定水位埋深3.70-3.85m。對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。2 方案的初步選擇2.1 單支撐（錨桿）排樁支護(hù)方案論證：該方案是在對(duì)場(chǎng)地降水處理后，根據(jù)基坑面積、土層性質(zhì)、開(kāi)挖深度、周邊環(huán)境綜合考慮后選取的方案。由工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件得知，第

3、一層土是雜填土，土體性質(zhì)較差，深度不深，所以采取放破開(kāi)挖的方法將該層土體挖掉，然后從第二層開(kāi)始進(jìn)行垂直開(kāi)挖。但是基坑?xùn)|邊4.35m處有一建筑物，要防止基坑開(kāi)挖時(shí)發(fā)生不均勻沉降，所以該面不進(jìn)行放坡開(kāi)挖，直接用灌注樁支護(hù)即可。第二層土是粘性土，以下分別是礫砂層、角礫和強(qiáng)風(fēng)化巖，礫砂層和角礫層自身的粘聚力都很小，需選用擋土效果特別好的結(jié)構(gòu)物來(lái)進(jìn)行擋土，所以采用鉆孔灌注樁和單層錨拉結(jié)構(gòu)進(jìn)行擋土。該種結(jié)構(gòu)是靠錨固于穩(wěn)定土層中的錨桿多提供的內(nèi)力，以承受結(jié)構(gòu)物的擋土墻的土壓力、水壓力來(lái)保證鉆孔灌注樁擋土墻的穩(wěn)定。鉆孔灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)是排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最多的一種，用鉆機(jī)鉆到設(shè)計(jì)深度成孔進(jìn)行灌注。鉆孔灌注樁作為

4、擋土結(jié)構(gòu)物的主要優(yōu)點(diǎn)：1）剛度大，抗彎能力強(qiáng)，變形相對(duì)較??；2）施工無(wú)噪聲，無(wú)振動(dòng)，無(wú)擠土；3）適用于各種粘土、砂土、軟土等多種地層條件；4）多用于深715m的基坑。當(dāng)基坑開(kāi)挖深度較大時(shí)，為支護(hù)結(jié)構(gòu)安全和減小變形，在支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部附近設(shè)置一道支撐（錨桿）。2.2 土釘墻支護(hù)方案方案論證：該方案也是在用井點(diǎn)降水后，根據(jù)基坑面積、土層性質(zhì)、開(kāi)挖深度、周邊環(huán)境綜合考慮后選取的方案。由于東邊離基坑4.35m 處有一4層建筑物，所以考慮到基坑周邊發(fā)生不均勻沉降，所以采用樁錨結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行支護(hù)，該面不進(jìn)行放坡開(kāi)挖。其它各面均先進(jìn)行放坡開(kāi)挖1.5m，然后在垂直開(kāi)挖，采用邊開(kāi)挖邊支護(hù)的施工方法。土釘墻是由密集的土釘

5、群、被加固的原位土體、噴射混凝土面層及必要的防水系統(tǒng)組成。土釘則是采用土中鉆孔，置入變形鋼筋并沿孔全長(zhǎng)注漿的方法做成。土釘依靠與土體之間的界面粘結(jié)力或摩擦力，使土釘沿全長(zhǎng)與周?chē)馏w緊密連接成為一個(gè)整體，形成一個(gè)類(lèi)似于重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，抵抗墻后傳來(lái)的土壓力和其它荷載，從而保證開(kāi)挖面的安全。該方案主要有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）土釘墻是一個(gè)復(fù)合體，土釘彌補(bǔ)了強(qiáng)度的不足，不僅有效的提高了土體的整體剛度，有彌補(bǔ)了抗拉、抗剪的不足，通過(guò)相互作用，提高土體自身結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，改變了邊坡變形及破壞狀態(tài)，顯著地提高了邊坡的穩(wěn)定性和承受超載的能力。變形減小，對(duì)鄰近的建筑物影響不大。（2）由于隨基坑開(kāi)挖主次分段施工作業(yè)，能與土

6、方開(kāi)挖較好的配合，不占或少占單獨(dú)作業(yè)時(shí)間，可縮短工期，施工效率高。施工設(shè)備簡(jiǎn)單，施工時(shí)不許單獨(dú)占用場(chǎng)地，噪聲小，擾動(dòng)小。（3）土釘墻適合于地下水位以上或經(jīng)排水后的填土、N值在3以上的粘土、粉土、黃土及N值在5以上的若膠結(jié)的砂土。（4）土釘墻支護(hù)時(shí)基坑深度不宜超過(guò)18m。2.3 地下連續(xù)墻支護(hù)方案方案論證：采用該方案的原因主要是因?yàn)榈叵逻B續(xù)墻擋土和擋水性能都比較好。地下連續(xù)墻是在地下挖一段狹長(zhǎng)的深槽內(nèi)充滿(mǎn)泥漿以保護(hù)槽壁的穩(wěn)定，在槽內(nèi)吊入鋼筋籠，水下澆灌泥漿，筑成一段鋼筋混凝土槽段，最后這些槽段連接起來(lái)形成一段連續(xù)的地下墻壁。低廉強(qiáng)的主要優(yōu)點(diǎn)主要是：（1）施工時(shí)振動(dòng)小，噪音低，工期短，經(jīng)濟(jì)效果好，

7、可晝夜施工。適合于環(huán)境要求嚴(yán)格的地區(qū)施工。（2）墻體剛度大，地連墻了構(gòu)筑厚度40120cm的鋼筋混凝土墻，墻體剛度大于一般的擋土墻，能承受較大的土壓力，在開(kāi)挖基坑時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生地記得沉降和塌方。適合于相鄰建筑物鄰近的工程。（3）防滲性能好。（4）對(duì)周邊地基無(wú)擾動(dòng)。（5）適合于多種地基，從軟弱的沖擊層到中硬的地層，密實(shí)的卵礫石、軟質(zhì)巖石、硬質(zhì)巖石等所有的地基施工。3 方案的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 鉆孔灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)其自身結(jié)構(gòu)物和周?chē)绊懛秶鷥?nèi)建筑物的安全等級(jí)，安城在拉力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)的要求，分別進(jìn)行下列計(jì)算：一、按承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)水平承載力計(jì)算；地基豎向承載力

8、計(jì)算；樁墻及其承載力的圈梁、支撐、土錨及其底板等均應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度承載力計(jì)算；整體穩(wěn)定性及其基底穩(wěn)定計(jì)算；如有軟弱下臥層，其承載力應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算。二、按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)樁墻及其構(gòu)筑物在施工各階段的橫向及豎向變形不能超過(guò)規(guī)定的允許值；抗裂度與裂縫寬度驗(yàn)算。 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算排樁可以根據(jù)受力條件分段按平面問(wèn)題計(jì)算。排樁水平荷載計(jì)算寬度可取排樁的中心距。結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形的計(jì)算值、支點(diǎn)力的計(jì)算值應(yīng)根據(jù)基坑開(kāi)挖、地下結(jié)構(gòu)物施工過(guò)程的不同工況計(jì)算。（1）對(duì)于懸臂及單層支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)力Tc1、截面彎矩設(shè)計(jì)值Mc，計(jì)算剪力值Vc也可以按靜力平衡條件確定。（2）結(jié)構(gòu)內(nèi)力及支點(diǎn)力的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算： 截面彎矩設(shè)計(jì)值M

9、M=1.25Mc截面剪力設(shè)計(jì)值VV=1.25Vc支點(diǎn)結(jié)構(gòu)第j層支點(diǎn)力的設(shè)計(jì)值Tdj=1.25Tcj 鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)計(jì)算由于基坑先是放坡開(kāi)挖1.5m，然后進(jìn)行鉆孔灌注樁施工，所以可以將挖開(kāi)的那部分填土視為超載。取地面荷載q=20KNm。其結(jié)構(gòu)示意圖如3-1所示：圖3-1 樁錨結(jié)構(gòu)示意圖一、鉆孔灌注樁內(nèi)力計(jì)算由于有1.5m放坡開(kāi)挖土層，所以在計(jì)算時(shí)可將該部分土層視為超載計(jì)算，所以其均布荷載。土層中各部分主被動(dòng)土壓力分布如圖3-2所示。由于角礫層和強(qiáng)風(fēng)化巖層土層性質(zhì)相近，所以可以按角礫層來(lái)計(jì)算。圖3-2 土層土壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖 設(shè)主、被動(dòng)土壓力相等的點(diǎn)在距基坑處，則由得： 根據(jù)朗肯土壓力理論計(jì)算單層支錨

10、結(jié)構(gòu)的支反力和：由力矩方程得再由得 根據(jù)等值梁法計(jì)算至嵌入根部的距離：所以樁的入土深度由得工程中一般取，取 計(jì)算彎矩最大點(diǎn)設(shè)彎矩最大點(diǎn)距粘性土底層為h，由得： 求最大彎矩二、鉆孔灌注樁配筋根據(jù)基坑工程手冊(cè)均勻配筋截面允許值得：鉆孔灌注樁選取鋼筋，樁徑為。根據(jù)樁體配筋與構(gòu)造要求：鉆孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu)受力時(shí)，可按照鋼筋混凝土圓形截面受彎構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算。鉆孔灌注樁的縱向受力鋼筋一般要求沿圓形截面周邊均勻布置，且不小于6根。此時(shí)圓形截面的受彎承載力公式為：式中 樁抗彎承載力（；樁橫截面積；樁體半徑（mm）;縱向鋼筋所在圓周半徑（mm）；rs=r-a；a為保護(hù)層厚度；對(duì)應(yīng)于受壓區(qū)混凝土截面積的圓心角

11、（rad）與的比值；對(duì)應(yīng)于受拉鋼筋截面面積與全部縱向鋼筋界面的比值；鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fcm可查表。查表得因此，則滿(mǎn)足要求。根據(jù)基坑工程手冊(cè)附表均勻配筋截面允許值得，該鉆孔灌注樁選取10根直徑為22mm的鋼筋，彎矩為268，樁徑為600mm。 錨桿設(shè)計(jì)計(jì)算一、土層錨桿設(shè)置錨桿頭部中點(diǎn)距離地表5m，水平間距為1.5m，傾角，地面均布荷載為，內(nèi)聚力。二、錨桿內(nèi)力計(jì)算由樁的內(nèi)力計(jì)算可知，錨固點(diǎn)的支反力，所以錨桿的軸力N由公式得：三、拉桿截面面積錨拉桿按軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)，所需鋼筋的截面面積為，由公式得：式中 鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取。而，所以所需鋼筋直徑為：根據(jù)鋼筋計(jì)算面積和理論質(zhì)量規(guī)格表選取的鋼筋作為錨桿材

12、料，截面積為，滿(mǎn)足要求。四、錨桿長(zhǎng)度計(jì)算 自由段長(zhǎng)度，如圖3-8所示。圖3-8 錨桿自由段長(zhǎng)度計(jì)算由公式得：式中 錨桿頭部到基坑底部的距離。 錨固段長(zhǎng)度計(jì)算由公式得：式中 錨桿安全系數(shù)，取=1.8； 錨固體直徑，取=200mm； 土體與錨固體的粘結(jié)強(qiáng)度，取所以錨桿長(zhǎng)度五、錨桿支撐腰梁設(shè)計(jì)按簡(jiǎn)支梁，錨桿腰梁的最大彎矩為拉桿作用點(diǎn)處，其值為：去鋼材，則，采用2根28c的槽鋼背靠背布置，間距25cm，滿(mǎn)足要求。 樁錨支護(hù)穩(wěn)定性驗(yàn)算一、深部破裂面穩(wěn)定性驗(yàn)算，如圖3-9所示。圖3-9 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算簡(jiǎn)圖設(shè)，、皆看作是水平方向作用力。因?yàn)?，要?jì)算地面荷載，擋土墻的主動(dòng)土壓力代替墻主動(dòng)土壓力則最大承受的水平

13、力由公式得：所以深層滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)，滿(mǎn)足規(guī)范要求。二、抗隆起驗(yàn)算采用同時(shí)考慮、的抗隆起驗(yàn)算方法，如圖3-11所示。Terzaghi(太沙基)公式(Ks = 1.151.25)，注：安全系數(shù)取自建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范YB 9258-97(冶金部):圖3-12 抗隆起驗(yàn)算簡(jiǎn)圖由公式得：計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)：main() float r1，r2，D，Nq，C，Nc，q，H, a, b, Ks；Scanf(“%f, %f, %f, %f, %f, %f, %f”, & r1, & r2, &D, &Nq, &C, &Nc, &H)；a= r1*D* Nq*+C*Nc；b= r1*(H+D)+q；Ks=a/b；P

14、rintf（“Ks3.2f”， Ks）式中 地面超載；墻體插入深度； 基坑開(kāi)挖深度； 坑外地表至墻底各土層天然重度加權(quán)平均值； 坑內(nèi)開(kāi)挖面以下至墻底各土層天然重度加權(quán)平均值；、地基極限承載力計(jì)算系數(shù)。所以，滿(mǎn)足規(guī)范要求。隆起量的計(jì)算： 注意：按以下公式計(jì)算的隆起量，如果為負(fù)值，按0處理。式中 基坑底面向上位移(mm)； 從基坑頂面到基坑底面處的土層層數(shù)； 基坑頂面的地面超載(kPa)； 樁(墻)底面處土層的粘聚力(kPa)；樁(墻)底面處土層的內(nèi)摩擦角(度)；樁(墻)的嵌入長(zhǎng)度(m)；基坑的開(kāi)挖深度(m)；第i層土的厚度(m)；樁(墻)頂面到底處各土層的加權(quán)平均重度(kN/m3)；第i層土的重

15、度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的飽和重度(kN/m3)； = 113(mm)三、抗管涌驗(yàn)算，如圖3-13所示。圖3-13 抗管涌驗(yàn)算簡(jiǎn)圖抗管涌穩(wěn)定安全系數(shù):式中 側(cè)壁重要性系數(shù)； 土的有效重度(kN/m3)；地下水重度(kN/m3)；地下水位至基坑底的距離(m)；樁(墻)入土深度(m)；，滿(mǎn)足規(guī)范要求。3.2 土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì) 土釘墻設(shè)計(jì)內(nèi)容 確定土釘?shù)钠矫婧推拭娉叽缂胺侄胃叨龋?確定土釘布置方式和間距； 確定土釘直徑、長(zhǎng)度、傾角及空間的方向； 確定鋼筋類(lèi)型、直徑及構(gòu)造； 注漿配方設(shè)計(jì)，注漿方式、漿體強(qiáng)度指標(biāo)； 噴射混凝土面層設(shè)計(jì)及坡頂預(yù)防措施； 土

16、釘抗抜力驗(yàn)算； 進(jìn)行內(nèi)部與外部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算； 變形預(yù)測(cè)及穩(wěn)定性分析； 施工圖設(shè)計(jì)及說(shuō)明書(shū)； 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制設(shè)計(jì)。 確定土釘參數(shù)一、土釘長(zhǎng)度L?？蓞⒄毡?-1選取。表3-1 土釘參數(shù)選取參照表粉土硬黏土注漿釘打入釘注漿釘L=(0.50.8)HL=(0.50.6)HL=(0.51.0)H注：H基坑的垂直深度（m）二、土釘?shù)乃介g距（Sh）和豎直間距(Sv)。一般選?。篠h= Sv=(68)D式中 D鉆孔直徑（m）；常用Sh= Sv=（1.01.25）m，并需滿(mǎn)足：式中 L土釘長(zhǎng)度（m）。三、釘體直徑（d），一般取“D=(2050)常用d=2028mm，并滿(mǎn)足：四、土釘與水平面夾角，通常取=0

17、。 土釘設(shè)計(jì)計(jì)算土釘設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，只考慮土釘受拉。土釘?shù)某叽鐟?yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)內(nèi)力的要求，同時(shí)還應(yīng)滿(mǎn)足支護(hù)內(nèi)部整體穩(wěn)定性的要求。一、土釘內(nèi)力計(jì)算圖3-14 土釘自重和地表均布荷載分布圖根據(jù)基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程，在土釘自重和地表均布荷載作用下，每一土釘所受到的最大拉力和設(shè)計(jì)內(nèi)力N，可按圖3-14所示的側(cè)壓力分布用下式計(jì)算：式中 土釘傾角；土釘長(zhǎng)度中點(diǎn)處側(cè)壓力；土釘長(zhǎng)度中點(diǎn)處由支護(hù)土體自重產(chǎn)生的側(cè)向土壓力；地表均布荷載引起的側(cè)壓力。自重引起的側(cè)壓力按下列公式計(jì)算“對(duì)于 砂土和粉土對(duì)于 一般粘性土粘土中值應(yīng)不小于。地表均布荷載引起的側(cè)壓力 以上各式中土的重度；基坑深度；主動(dòng)土壓力系數(shù)，其中為土的內(nèi)摩擦角。當(dāng)有

18、地下水時(shí)，應(yīng)在中加入水壓力作用。由于第一層雜填土進(jìn)行了放坡開(kāi)挖，所以視這部分土層為超載。，H=10.5 m。本工程計(jì)算結(jié)果如下： 粘土層：，。，取。 礫砂層和角礫層兩層土的各種參數(shù)去加權(quán)平均值，計(jì)算得，則：所以，則單根土釘所受最大內(nèi)力：式中：、為土釘?shù)乃胶拓Q向間距，這里取1.5m。因此基坑中部和底部的土釘內(nèi)力為76.95KN，上部粘土層中設(shè)一排錨桿，其受力為：二、計(jì)算土釘直徑按照規(guī)程（CECS96:97）有得：式中 土釘?shù)木植糠€(wěn)定性安全系數(shù)，一般取1.5； 鋼筋抗拉設(shè)計(jì)值； 土釘?shù)脑O(shè)計(jì)內(nèi)力；圖3-15 土釘自由段計(jì)算簡(jiǎn)圖 土釘鋼筋直徑；根據(jù)鋼筋計(jì)算截面規(guī)格表得，取的圓形截面鋼筋即可滿(mǎn)足要求。

19、截面面積為314.2mm2。三、土釘長(zhǎng)度計(jì)算 自由段長(zhǎng)度計(jì)算，如圖3-15所示。設(shè)土釘?shù)膬A角為，基坑開(kāi)挖采取小放坡，與水平面夾角為，根據(jù)土釘布置間距，一共布置7排土釘墻，第一排土釘頭部距表面1.0m。由公式得：下面各層錨桿長(zhǎng)度計(jì)算一樣。 土釘有效長(zhǎng)度計(jì)算根據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程， 單根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值，其中為荷載折減系數(shù)，其計(jì)算公式為：則粘土層：。礫砂層：。土釘受拉荷載設(shè)計(jì)值：粘土層礫砂層土釘強(qiáng)度設(shè)計(jì)：,滿(mǎn)足要求。土釘抗拔承載力：如圖3-18所示。圖3-18 土釘抗拔力計(jì)算簡(jiǎn)圖 SHAPE * MERGEFORMAT 粘土層礫砂層土釘有效長(zhǎng)度由公式得：粘土層，計(jì)算得；礫砂層，計(jì)算得。式中 錨

20、固體直徑，取0.1m； 土體與錨固體之間的粘結(jié)力，粘性土取，礫砂層取。其他土釘有效長(zhǎng)度的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表3-9： 表3-9 土釘長(zhǎng)度計(jì)算表土釘序號(hào)高程（m）土釘內(nèi)力（KN）有效長(zhǎng)度（m）自由段長(zhǎng)度（m）極限抗拉力（KN）土釘長(zhǎng)度（m）安全系 數(shù)-1.0m40.53.05.165.948.11.63-2.5m7743.1125.67.11.68-4.0m774.52.5140.67.01.83-5.5m774.71.9148.66.61.93-7.0m774.71.4144.86.11.88-8.5m775.00.8156.35.82.03-10.0m775.50.2174.05.72.26 土釘

21、墻刨面圖見(jiàn)圖3-19所示。圖3-19 土釘墻剖面圖 土釘墻穩(wěn)定性驗(yàn)算一、抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算，如圖3-20所示。圖 3-20 土釘穩(wěn)定性驗(yàn)算簡(jiǎn)圖取墻寬為6m，墻底部土?？够Γ和翂毫σ鸬乃酵屏楦鞯劳玲?shù)睦χ停钥够€(wěn)定性系數(shù)為：,滿(mǎn)足規(guī)范要求。基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)范10規(guī)定抗滑安全系數(shù)為1.2。二、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆力矩即土的自重引起的平衡力矩傾覆力矩為則抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)，滿(mǎn)足規(guī)范要求?；油玲斨ёo(hù)技術(shù)規(guī)范10規(guī)定抗滑安全系數(shù)為1.3。 土釘面層設(shè)計(jì)一、面層承載力面層實(shí)為支撐于土釘上的無(wú)梁連續(xù)板，面層厚100mm，土釘間距為面層的跨距，作用于上部面層的荷載，其中：粘性土層：礫砂層：所以

22、面層承載力為：面層所承受最大彎矩為：土釘作用處彎矩：跨中彎矩：跨中帶支座處：跨中帶跨中處：二、連接計(jì)算圖3-21 土釘墻面層配筋圖3.3 單層錨拉地下連續(xù)墻支護(hù)方案設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)內(nèi)容地下連續(xù)墻及其構(gòu)筑物應(yīng)根據(jù)自身和影響范圍內(nèi)建筑物的安全等級(jí)，按承載力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)的要求，分別進(jìn)行下列計(jì)算：1、按承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)1）水平承載力計(jì)算；2）地基豎向承載力計(jì)算；3）地下連續(xù)墻及其承力圈梁、支撐、土錨、基坑底板等均應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；對(duì)于預(yù)制拼裝的地下連續(xù)墻板還應(yīng)進(jìn)行調(diào)運(yùn)階段的強(qiáng)度、剛度、抗裂度驗(yàn)算；4）整體穩(wěn)定性和基地穩(wěn)定性計(jì)算；5）有軟弱下臥層的承載力進(jìn)行驗(yàn)算。2、按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)1

23、）地下連續(xù)墻及其構(gòu)筑物施工各階段的橫向和豎向變形不得超過(guò)規(guī)定的允許值；2）抗裂度與裂縫寬度驗(yàn)算。 荷載計(jì)算一、土壓力計(jì)算主動(dòng)土壓力計(jì)算可采用朗金理論或庫(kù)侖土壓力，如圖3-22所示。具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3-10。表3-10 主動(dòng)土壓力計(jì)算結(jié)果土層標(biāo)高（m）編號(hào)算式結(jié)果（）1420.612.60024.8741.88110.8注：1）地下水位在距地面3.5m處。2）地下水位以下圖的重度取浮重度。3）第二層土粘性土由于內(nèi)聚力比較大，按公式算得的結(jié)果為負(fù)數(shù)，所以該層土的主動(dòng)土壓力計(jì)為0。4），二、水壓力計(jì)算地下水位在距地面3.7m位置處。具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3-11。表3-11 水壓力計(jì)算結(jié)果土層標(biāo)高（m）編

24、號(hào)算式結(jié)果（）-3.700-10.0063-12.0020注：水的重度圖3-22 水、土壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖 地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算一、嵌固深度計(jì)算單層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)支點(diǎn)力及嵌固深度的計(jì)算按下列規(guī)定進(jìn)行。嵌固深度計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3-23所示。圖3-23 地連墻嵌固深度計(jì)算見(jiàn)圖1）基坑底面以下支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)彎矩零點(diǎn)位置至基坑底面的距離可按下式計(jì)算：式中 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值； 水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值。 主動(dòng)土壓力系數(shù)， 被動(dòng)土壓力系數(shù)，2）支點(diǎn)力可按下式計(jì)算：式中 設(shè)定彎矩為零點(diǎn)位置以上基坑內(nèi)側(cè)各土層水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值的合力和； 設(shè)定彎矩為零點(diǎn)位置以上基坑外側(cè)各土層水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值的合力和； 合力作用點(diǎn)至設(shè)定彎矩零點(diǎn)的距離； 合力

25、作用點(diǎn)至設(shè)定彎矩零點(diǎn)的距離； 支點(diǎn)至基坑底面的距離。 基坑底面至設(shè)定彎矩零點(diǎn)的距離；3）嵌固深度設(shè)計(jì)值可按下式確定：代入數(shù)值計(jì)算得：4）截面承載力計(jì)算 錨拉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算一、錨桿承載力計(jì)算應(yīng)滿(mǎn)足下式規(guī)定：代入數(shù)值計(jì)算錨桿所受軸向力為：式中 錨桿水平拉力設(shè)計(jì)值；錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值； 錨桿與水平面的夾角。二、錨桿桿體的截面面積應(yīng)按下列公式計(jì)算：式中 鋼筋桿體截面面積； 鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。根據(jù)鋼筋截面面積計(jì)算公式得：根據(jù)鋼筋規(guī)格選用單根=50mm的圓形截面級(jí)冷拉鋼筋，截面面積為。三、錨桿長(zhǎng)度L計(jì)算1）錨桿自由段長(zhǎng)度計(jì)算，如圖3-8所示。式中 錨桿錨投中點(diǎn)至基坑底面一下基坑外側(cè)荷載標(biāo)準(zhǔn)值與基坑內(nèi)

26、側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值鮮等處的距離；土體各土層厚度加權(quán)內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值；錨桿傾角。2）錨桿錨固段長(zhǎng)度計(jì)算由公式得：式中 錨桿安全系數(shù)，取=1.6； 錨固體直徑，取=200mm； 土體與錨固體的粘結(jié)強(qiáng)度，取。所以錨桿總長(zhǎng)是四、錨拉桿支撐腰梁的設(shè)計(jì)按簡(jiǎn)支梁，錨桿腰梁的最大彎矩為拉桿作用點(diǎn)處，其值為：式中 錨桿間距。取鋼材，則。根據(jù)材料力學(xué)附表3熱軋鋼槽（GB707-1998）進(jìn)行腰梁配筋。采用2根40a熱軋槽鋼作為腰梁背靠背布置。，滿(mǎn)足要求。 穩(wěn)定性驗(yàn)算一、深部破裂面穩(wěn)定性驗(yàn)算設(shè)，、皆看作是水平方向作用的力。如圖3-9所示。由于，所以則最大承受的水平力由公式得：所以深層滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)，滿(mǎn)足規(guī)范要求。二、抗隆起驗(yàn)

27、算采用同時(shí)考慮、的抗隆起驗(yàn)算方法，Terzaghi(太沙基)公式(Ks = 1.151.25)，注：安全系數(shù)取自建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范7YB 9258-97(冶金部):由公式得：計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì) main() float r1，r2，D，Nq，C，Nc，q，H, a, b, Ks；Scanf(“%f, %f, %f, %f, %f, %f, %f”, & r1, & r2, &D, &Nq, &C, &Nc, &H)；a= r1*D* Nq*+C*Nc；b= r1*(H+D)+q；Ks=a/b；Printf（“Ks3.2f”， Ks）式中 地面超載；墻體插入深度； 基坑開(kāi)挖深度； 坑外地表至墻底各

28、土層天然重度加權(quán)平均值； 坑內(nèi)開(kāi)挖面以下至墻底各土層天然重度加權(quán)平均值；、地基極限承載力計(jì)算系數(shù)。 所以，滿(mǎn)足規(guī)范要求。隆起量的計(jì)算：注意：按以下公式計(jì)算的隆起量，如果為負(fù)值，按0處理。式中基坑底面向上位移(mm)； 從基坑頂面到基坑底面處的土層層數(shù)； 基坑頂面的地面超載(kPa)； 樁(墻)底面處土層的粘聚力(kPa)；樁(墻)底面處土層的內(nèi)摩擦角(度)；樁(墻)的嵌入長(zhǎng)度(m)；基坑的開(kāi)挖深度(m)；第i層土的厚度(m)；樁(墻)頂面到底處各土層的加權(quán)平均重度(kN/m3)；第i層土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的飽和重度(kN/m3)；

29、= 102(mm)三、抗管涌驗(yàn)算抗管涌穩(wěn)定安全系數(shù):式中 側(cè)壁重要性系數(shù)； 土的有效重度(kN/m3)；地下水重度(kN/m3)；地下水位至基坑底的距離(m)；樁(墻)入土深度(m)；，滿(mǎn)足規(guī)范要求。3.4 三種支護(hù)方案的經(jīng)濟(jì)性比較 樁錨支護(hù)方案的經(jīng)濟(jì)性分析一、灌注樁工程量計(jì)算：灌注樁所選樁徑為600mm，樁芯距為1000mm，錨桿間距為1500mm，錨桿傾角為，地面均布荷載為。鋼筋選用鋼筋做為主筋，單根鋼筋的理論重量為?；炷练搅浚?鋼筋： 土層錨桿： 腰梁長(zhǎng)度：260m二、各分項(xiàng)工程費(fèi)鋼筋直徑小于工程費(fèi)用見(jiàn)表3-12所示。表3-12 鋼筋工程費(fèi)一定額號(hào)工程名稱(chēng)單 位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（

30、元）機(jī)械單價(jià)（元）8-1鋼筋以?xún)?nèi)T183.972644.593.73工程量工程名稱(chēng)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合 計(jì)（元）3.1鋼筋以?xún)?nèi)T570.38198.2311.568780.1鋼筋直徑大于工程費(fèi)用見(jiàn)表3-13。表3-13 鋼筋工程費(fèi)定額號(hào)工程名稱(chēng)單 位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）8-2錨桿鋼筋T171.522680.433.76工程量工程名稱(chēng)單 位 人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合 計(jì)（元）135.22錨桿鋼筋T23192.93362447.74508.43386149.1腰梁費(fèi)用見(jiàn)表3-14。表3-14 腰梁工程費(fèi)定額號(hào)工程名稱(chēng)單 位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）2-55鋼腰梁m

31、27.34430.4115.71工程量工程名稱(chēng)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合 計(jì)（元）260鋼腰梁m7108.41119044084.6123097灌注樁費(fèi)用見(jiàn)表3-15。表3-15 灌注樁工程費(fèi)定 額工程名稱(chēng)單 位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）2-4鉆孔灌注樁，現(xiàn)澆混凝土樁徑30.60200.1290.66工程量工程名稱(chēng)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合 計(jì)（元）1212螺旋轉(zhuǎn)孔灌注樁，現(xiàn)澆混凝土樁徑37087.2242545.44109879.92389512.56三、工程費(fèi)用計(jì)算工程直接費(fèi)：386149.1 + 8780.1 + 123097 + 389512.56 = 905738.76元 工程間

32、接費(fèi)：施工現(xiàn)場(chǎng)管理費(fèi)直接成本327226.2元施工單位管理費(fèi)直接成本327226.2元總成本直接成本間接成本905738.76+27226.2+27226.2960191.1元企業(yè)利潤(rùn)總成本438407.64元稅金總成本3.9137543.47元?jiǎng)趧?dòng)保險(xiǎn)基金總成本19601.91元工程總費(fèi)用具體見(jiàn)表3-16。表3-16 工程總費(fèi)用表序 號(hào)費(fèi)用名稱(chēng)費(fèi) 用（元）1工程直接費(fèi)905738.762工程間接費(fèi)54452.43上繳稅金37543.474企業(yè)利潤(rùn)38407.645勞動(dòng)保險(xiǎn)費(fèi)9601.91合 計(jì)工程總費(fèi)用1147158.18 地下連續(xù)墻支護(hù)方案的經(jīng)濟(jì)性分析一、工程量計(jì)算挖土成槽工程量： 鋼筋制

33、作、安裝工程:鎖口管吊拔工程:4段澆注混凝土：二、各分項(xiàng)工程費(fèi)挖土成槽工程費(fèi)用見(jiàn)表3-17。表3-17 挖土成槽工程費(fèi)定額號(hào)工程名稱(chēng)單 位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）2-59 挖土成槽 二鉆一抓 槽深25m以?xún)?nèi) m3 28.54 52.59168.77工程量工程名稱(chēng) 人工單價(jià)材料單價(jià)機(jī)械單價(jià)合計(jì)（元）3558.72挖土成槽 二鉆一抓 槽深25m以?xún)?nèi)m3101565.87188256.29605668.27895490.43鋼筋制作、安裝工程費(fèi)用見(jiàn)表3-18。表3-18 鋼筋制作、安裝工程費(fèi)定額號(hào)工程名稱(chēng)單 位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）2-61 鋼筋制作、安裝 槽深

34、25m以?xún)?nèi) T303.693098.14 340.63工程量工程名稱(chēng)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合 計(jì)（元）21.35鋼筋制作、安裝 槽深25m以?xún)?nèi) T6483.7866145.297272.4579901.52鎖口管吊拔工程費(fèi)用見(jiàn)表3-19。表3-19 鎖口管吊拔工程費(fèi)定額號(hào)工程名稱(chēng)單位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）2-64鎖口管吊拔 槽深25m以?xún)?nèi) 段663.91 409.031384.61工程量工程名稱(chēng)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合計(jì)（元）4鎖口管吊拔 槽深25m以?xún)?nèi) 段2655.616365538.449830澆注混凝土費(fèi)用見(jiàn)表3-20。表3-20 澆注混凝土費(fèi)定額號(hào)工程名稱(chēng)單位人工單價(jià)（元）

35、材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）2-67澆注混凝土 現(xiàn)澆 m3 43.05 253.87 22.62工程量工程名稱(chēng)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合計(jì)（元）2846.98澆注混凝土現(xiàn)澆 m3122562.49722762.864398.69259223.98三、工程費(fèi)用計(jì)算工程直接費(fèi)：895490.43+79901.52+259223.98 =1234615.93元工程間接費(fèi)：施工現(xiàn)場(chǎng)管理費(fèi)直接成本337038.48元施工單位管理費(fèi)直接成本337038.48元工程間接費(fèi)1234615.93+37038.48+37038.481308692.89元總成本直接成本間接成本1234615.93+1308692.892

36、543308.82元企業(yè)利潤(rùn)總成本4101732.35元稅金總成本3.9199443.37元?jiǎng)趧?dòng)保險(xiǎn)基金總成本125433.09元工程總費(fèi)用具體見(jiàn)表3-21。表3-21 工程費(fèi)用表序 號(hào)費(fèi)用名稱(chēng)費(fèi) 用（元）1工程直接費(fèi)1234615.932工程間接費(fèi)1308692.893上繳稅金99443.374企業(yè)利潤(rùn)101732.355勞動(dòng)保險(xiǎn)費(fèi)25433.09合 計(jì)2769917.635 土釘+樁錨支護(hù)方案的經(jīng)濟(jì)性分析一、土釘支護(hù)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性分析1）工程量計(jì)算土釘直徑，基坑開(kāi)挖線(xiàn)周長(zhǎng)210m，水平間距1.5m。單根鋼筋的理論重量為。土釘所用鋼筋總長(zhǎng)：鋼筋重量：面層：面層配筋，單根鋼筋的理論重量為。鋼筋重量

37、：混凝土支護(hù)面積： 鉆孔直徑為100mm，所以注漿量為：2）分項(xiàng)工程費(fèi)用噴射混凝土支護(hù)面層費(fèi)用見(jiàn)表3-22。表3-22 噴射混凝土支護(hù)面層計(jì)算表定額號(hào)工程名稱(chēng)單位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）合計(jì)（元）2-50噴射混凝土支護(hù)厚80mm23.6263.0119.162-51噴射混凝土支護(hù)每增10mm1.552.770.45噴射混凝土支護(hù)厚150mm34.4782.422.31工程量噴射混凝土支護(hù)面層人工材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)37886864.420764856221.2350734面層鋼筋網(wǎng)費(fèi)用見(jiàn)表3-23。表3-23 面層鋼筋網(wǎng)費(fèi)定額號(hào)工程名稱(chēng)單位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）8

38、-4冷軋帶肋鋼筋網(wǎng)片T135.813307.524.54工程量工程名稱(chēng)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合 計(jì)（元）12.24面層鋼筋網(wǎng)T1662.34048455.642202土釘鋼筋費(fèi)用見(jiàn)表3-24。表3-24 土釘鋼筋費(fèi)用定額號(hào)工程名稱(chēng)單 位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）8-2鋼筋以外T171.522680.433.76工程量工程名稱(chēng)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合 計(jì)（元）16.045土釘鋼筋費(fèi)用 T2752.0443007.560.3345819.87土釘注漿費(fèi)用見(jiàn)表3-25。表3-25 土釘混凝土費(fèi)用表定額號(hào)工程名稱(chēng)單位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）2-52噴射混凝土支護(hù) 土釘m3.0

39、122.112.97工程量工程名稱(chēng)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合計(jì)（元）1546.29噴射混凝土支護(hù) 土釘m4654.3334188.474592.4843435.293）工程費(fèi)用計(jì)算工程直接費(fèi)350734+42202+45819.87+43435.29=482191.16元工程管理費(fèi)：施工現(xiàn)場(chǎng)管理費(fèi)直接成本314465.7元施工單位管理費(fèi)直接成本314465.7元工程間接費(fèi)14465.7+14465.728931.5元總成本直接成本間接成本842191.16+28931.5511122.63元企業(yè)利潤(rùn)總成本420444.9元稅金總成本3.9119984.89元?jiǎng)趧?dòng)保險(xiǎn)基金總成本15111.23元工程總

40、費(fèi)用具體見(jiàn)表3-26。表3-26 工程費(fèi)用表序 號(hào)費(fèi)用名稱(chēng)費(fèi) 用（元）1工程直接費(fèi)842191.162工程間接費(fèi)28931.53上繳稅金19984.894企業(yè)利潤(rùn)20444.95勞動(dòng)保險(xiǎn)費(fèi)5111.22合 計(jì)916663.67二、 樁錨支護(hù)經(jīng)濟(jì)性分析由于只有東邊邊坡使用樁錨結(jié)構(gòu)支護(hù)，所以有前面已算出的狀貌總費(fèi)用按比例菲裴可以得到東邊單邊的樁錨工程費(fèi)。東邊單邊的樁錨工程費(fèi)：元三、由以上計(jì)算可見(jiàn)本支護(hù)方案工程總費(fèi)用為：工程總費(fèi)用926663.67+220607.341147271.01元4 方案優(yōu)化4.1 鉆孔灌注樁支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方案優(yōu)化綜合上述三種方案，根據(jù)地基土的性質(zhì)、基坑深度與地基處理深

41、度、從各種方案的施工難度、施工工期長(zhǎng)短、施工技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性和安全性以及施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響等幾方面考慮，最終選擇樁錨支護(hù)方案。方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)：一、基坑除去放坡開(kāi)挖段，直接進(jìn)行樁錨支護(hù)；二、錨桿設(shè)計(jì)中改設(shè)錨桿錨頭距基坑頂面4m處，單層錨拉結(jié)構(gòu)；三、基坑采用輕型井點(diǎn)作為降水措施，并采用圓環(huán)布置降水井。 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算排樁可以根據(jù)受力條件分段按平面問(wèn)題計(jì)算。排樁水平荷載計(jì)算寬度可取排樁的中心距。結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形的計(jì)算值、支點(diǎn)力的計(jì)算值應(yīng)根據(jù)基坑開(kāi)挖、地下結(jié)構(gòu)物施工過(guò)程的不同工況計(jì)算。計(jì)算簡(jiǎn)圖4-1所示。圖4-1 樁錨結(jié)構(gòu)土壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖（1）對(duì)于懸臂及單層支點(diǎn)結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)力Tc1、截面彎矩設(shè)計(jì)值Mc，

42、計(jì)算剪力值Vc也可以按靜力平衡條件確定。（2）結(jié)構(gòu)內(nèi)力及支點(diǎn)力的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算： 截面彎矩設(shè)計(jì)值MM=1.25Mc截面剪力設(shè)計(jì)值VV=1.25Vc支點(diǎn)結(jié)構(gòu)第j層支點(diǎn)力的設(shè)計(jì)值Tdj=1.25Tcj具體的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表4-1、4-2所示。表4-1 主動(dòng)土壓力計(jì)算結(jié)果土層標(biāo)高（m）編號(hào)算式結(jié)果（）-1.526.216.8-3.400-1058.9-1270.2表4-2 主動(dòng)土壓力合力計(jì)算結(jié)果土層標(biāo)高（m）編號(hào)算式結(jié)果-1.5219.15-3.4142.8138.93-10117.811.34-1234.4 鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)計(jì)算取地面荷載q=20KNm。其結(jié)構(gòu)示意圖如4-2所示：圖4-2 樁錨

43、結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖一、鉆孔灌注樁內(nèi)力計(jì)算由于有1.5m放坡開(kāi)挖土層，所以在計(jì)算時(shí)可將該部分土層視為超載計(jì)算，所以其均布荷載。由于角礫層和強(qiáng)風(fēng)化巖層土層性質(zhì)相近，所以可以按角礫層來(lái)計(jì)算。 設(shè)主、被動(dòng)土壓力相等的點(diǎn)在距基坑處，則由得： 根據(jù)朗肯土壓力理論計(jì)算單層支錨結(jié)構(gòu)的支反力和：由力矩方程得再由得 根據(jù)等值梁法計(jì)算至嵌入根部的距離：所以樁的入土深度由得工程中一般取，取 計(jì)算彎矩最大點(diǎn)設(shè)彎矩最大點(diǎn)距粘性土底層為h，由得： 求最大彎矩二、鉆孔灌注樁配筋根據(jù)基坑工程手冊(cè)均勻配筋截面允許值得：鉆孔灌注樁選取鋼筋，樁徑為。根據(jù)樁體配筋與構(gòu)造要求：鉆孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu)受力時(shí)，可按照鋼筋混凝土圓形截面受彎構(gòu)件

44、進(jìn)行配筋計(jì)算。鉆孔灌注樁的縱向受力鋼筋一般要求沿圓形截面周邊均勻布置，且不小于6根。此時(shí)圓形截面的受彎承載力公式為：式中 樁抗彎承載力（；樁橫截面積；樁體半徑（mm）;縱向鋼筋所在圓周半徑（mm）；rs=r-a；a為保護(hù)層厚度；對(duì)應(yīng)于受壓區(qū)混凝土截面積的圓心角（rad）與的比值；對(duì)應(yīng)于受拉鋼筋截面面積與全部縱向鋼筋界面的比值；鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fcm可查表。查表得因此，則滿(mǎn)足要求。根據(jù)基坑工程手冊(cè)附表均勻配筋截面允許值得，該鉆孔灌注樁選取10根直徑為22mm的鋼筋，彎矩為268，樁徑為600mm。4.2 錨桿設(shè)計(jì)計(jì)算一、土層錨桿設(shè)置錨桿頭部中點(diǎn)距離地表5m，水平間距為1.5m，傾角，地面均布荷載

45、為，內(nèi)聚力。二、錨桿內(nèi)力計(jì)算由樁的內(nèi)力計(jì)算可知，錨固點(diǎn)的支反力，所以錨桿的軸力N由公式得：三、拉桿截面面積錨拉桿按軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)，所需鋼筋的截面面積為，由公式得：式中 鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取。圖4-3 錨桿長(zhǎng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖而，所以所需鋼筋直徑為：根據(jù)鋼筋計(jì)算面積和理論質(zhì)量規(guī)格表選取的鋼筋作為錨桿材料，截面積為，滿(mǎn)足要求。四、錨桿長(zhǎng)度計(jì)算 自由段長(zhǎng)度，如圖4-3所示。由公式得：式中 錨桿頭部到基坑底部的距離。 錨固段長(zhǎng)度計(jì)算由公式得：式中 錨桿安全系數(shù)，取=1.8； 錨固體直徑，取=200mm； 土體與錨固體的粘結(jié)強(qiáng)度，取所以錨桿長(zhǎng)度五、錨桿支撐腰梁設(shè)計(jì)按簡(jiǎn)支梁，錨桿腰梁的最大彎矩為拉桿作用點(diǎn)處，其值

46、為：去鋼材，則，采用2根28c的槽鋼背靠背布置，間距25cm，滿(mǎn)足要求。4.3 樁錨支護(hù)穩(wěn)定性驗(yàn)算一、深部破裂面穩(wěn)定性驗(yàn)算，如圖4-4所示。設(shè)，、皆看作是水平方向作用力。因?yàn)?，要?jì)算地面荷載，擋土墻的主動(dòng)土壓力代替墻主動(dòng)土壓力則最大承受的水平力由公式得：所以深層滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)，滿(mǎn)足規(guī)范要求。圖4-4 深部破裂面穩(wěn)定性計(jì)算簡(jiǎn)圖二、抗隆起驗(yàn)算采用同時(shí)考慮、的抗隆起驗(yàn)算方法，如圖3-12所示。Terzaghi(太沙基)公式(Ks = 1.151.25)，注：安全系數(shù)取自建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范YB 9258-97(冶金部):由公式得：式中 地面超載；墻體插入深度； 基坑開(kāi)挖深度； 坑外地表至墻底各土層天然

47、重度加權(quán)平均值； 坑內(nèi)開(kāi)挖面以下至墻底各土層天然重度加權(quán)平均值；、地基極限承載力計(jì)算系數(shù)。所以，滿(mǎn)足規(guī)范要求。隆起量的計(jì)算： 注意：按以下公式計(jì)算的隆起量，如果為負(fù)值，按零處理。式中 基坑底面向上位移(mm)； 從基坑頂面到基坑底面處的土層層數(shù)； 基坑頂面的地面超載(kPa)； 樁(墻)底面處土層的粘聚力(kPa)；樁(墻)底面處土層的內(nèi)摩擦角(度)；樁(墻)的嵌入長(zhǎng)度(m)；基坑的開(kāi)挖深度(m)；第i層土的厚度(m)；樁(墻)頂面到底處各土層的加權(quán)平均重度(kN/m3)；第i層土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的飽和重度(kN/m3)； = 1

48、13(mm)三、抗管涌驗(yàn)算，如圖3-13所示?？构苡糠€(wěn)定安全系數(shù):式中 側(cè)壁重要性系數(shù)； 土的有效重度(kN/m3)；地下水重度(kN/m3)；地下水位至基坑底的距離(m)；樁(墻)入土深度(m)；，滿(mǎn)足規(guī)范要求。4.4 樁錨支護(hù)方案工程預(yù)算一、灌注樁工程量計(jì)算：灌注樁所選樁徑為600mm，樁芯距為1000mm，錨桿間距為1500mm，錨桿傾角為，地面均布荷載為。鋼筋選用鋼筋做為主筋，單根鋼筋的理論重量為?；炷练搅浚?鋼筋： 土層錨桿： 腰梁長(zhǎng)度：260m二、各分項(xiàng)工程費(fèi)鋼筋直徑小于工程費(fèi)用見(jiàn)表3-12所示。表3-12 鋼筋工程費(fèi)一定額號(hào)工程名稱(chēng)單 位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元

49、）8-1鋼筋以?xún)?nèi)T183.972644.593.73工程量工程名稱(chēng)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合 計(jì)（元）3.1鋼筋以?xún)?nèi)T570.38198.2311.568780.1鋼筋直徑大于工程費(fèi)用見(jiàn)表3-13。表3-13 鋼筋工程費(fèi)定額號(hào)工程名稱(chēng)單 位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）8-2錨桿鋼筋T171.522680.433.76工程量工程名稱(chēng)單 位 人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合 計(jì)（元）135.22錨桿鋼筋T23192.93362447.74508.43386149.1腰梁費(fèi)用見(jiàn)表3-14。表3-14 腰梁工程費(fèi)定額號(hào)工程名稱(chēng)單 位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）2-55鋼腰梁m27.34430

50、.4115.71工程量工程名稱(chēng)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合 計(jì)（元）260鋼腰梁m7108.41119044084.6123097灌注樁費(fèi)用見(jiàn)表3-15。表3-15 灌注樁工程費(fèi)定 額工程名稱(chēng)單 位人工單價(jià)（元）材料單價(jià)（元）機(jī)械單價(jià)（元）2-4鉆孔灌注樁，現(xiàn)澆混凝土樁徑30.60200.1290.66工程量工程名稱(chēng)人工費(fèi)材料費(fèi)機(jī)械費(fèi)合計(jì)（元）1212螺旋轉(zhuǎn)孔灌注樁，現(xiàn)澆混凝土樁徑37087.2242545.44109879.92389512.56三、工程費(fèi)用計(jì)算工程直接費(fèi)：386149.1 + 8780.1 + 123097 + 389512.56 = 905738.76元 工程間接費(fèi)：施工現(xiàn)場(chǎng)管理

51、費(fèi)直接成本327226.2元施工單位管理費(fèi)直接成本327226.2元總成本直接成本間接成本905738.76+27226.2+27226.2960191.1元企業(yè)利潤(rùn)總成本438407.64元稅金總成本3.9137543.47元?jiǎng)趧?dòng)保險(xiǎn)基金總成本19601.91元工程總費(fèi)用具體見(jiàn)表3-16。表3-16 工程總費(fèi)用表序 號(hào)費(fèi)用名稱(chēng)費(fèi) 用（元）1工程直接費(fèi)905738.762工程間接費(fèi)54452.43上繳稅金37543.474企業(yè)利潤(rùn)38407.645勞動(dòng)保險(xiǎn)費(fèi)9601.91合 計(jì)工程總費(fèi)用1147158.185. 基坑降水方案設(shè)計(jì)5.1 技術(shù)難點(diǎn)分析與方案選擇 技術(shù)難點(diǎn)分析擬建建筑物基坑開(kāi)挖最深

52、處深度為12m，,由于本場(chǎng)地地下水位埋深3.7m，小于基坑開(kāi)挖深度，工程施工時(shí)應(yīng)將地下水位降至基坑底面下1.0m，所以基坑開(kāi)挖時(shí)需采取降水措施?；娱_(kāi)挖深度內(nèi)以粘性土和礫砂、角礫為主，根據(jù)地勘資料顯示，場(chǎng)地內(nèi)地下水主要埋藏于第三層礫砂、角礫層，其中第三層礫砂，屬中等透水層，粘土層屬于隔水層，地下類(lèi)型為孔隙潛水，其補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水及地下水徑流補(bǔ)給。本工程基坑深、降水幅度較大?；悠矫娉叽缂s為80m50m，基坑最深挖深12m，水位埋深3.7 m，基坑降水水位為13m。采取怎樣的降水方式才能更好把水位降到基坑底面下1.0m，保證基坑降水效果是本工程的難點(diǎn)之一。根據(jù)以前在東區(qū)類(lèi)似工程的施工經(jīng)驗(yàn)，

53、實(shí)施這樣大降深的基坑降水，在基坑開(kāi)挖時(shí)，由于基坑內(nèi)降水后水位下降，基坑外地下潛水向基坑內(nèi)補(bǔ)給，坑壁粉土、粉砂等土層的土粒從護(hù)坡樁間隙被沖進(jìn)基坑，造成基坑土壁破壞。確定降水方案時(shí)必須首先考慮解決坑外地下水對(duì)基坑坑壁粉土、粉砂等土層的影響和破壞作用?；拥乃闹茑徲械缆贰⒌叵鹿芫€(xiàn)及已建建筑物，南側(cè)是一百貨大樓，西臨伯樂(lè)大酒店，北側(cè)緊臨現(xiàn)狀路，東側(cè)為34層磚混結(jié)構(gòu)，都比較近。如不采取有效的降水措施，基坑開(kāi)挖和降水都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，尤其是降水會(huì)給建筑物、路面、地下管網(wǎng)造成沉降、變形。因此采取有效的支護(hù)措施的同時(shí)，還必須輔助以科學(xué)的降水措施，加強(qiáng)對(duì)降水基坑開(kāi)挖時(shí)監(jiān)測(cè)并及時(shí)分析，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整降

54、水工藝參數(shù)，控制降水過(guò)程中的水位下降數(shù)據(jù)。保證在降水和基坑開(kāi)挖過(guò)程中基坑周邊環(huán)境和已建建筑物、道路、管線(xiàn)的安全。在這樣復(fù)雜的地質(zhì)條件和周邊環(huán)境下采用什么方式降水、如何保障既能滿(mǎn)足基坑開(kāi)挖要求又要保護(hù)周邊建筑物及市政設(shè)施不受損壞，是本工程的技術(shù)難點(diǎn)，也是降水工程成敗的關(guān)鍵所在。 降水方案選擇本設(shè)計(jì)不設(shè)止水帷幕樁，采用管井開(kāi)放式降水。根據(jù)本工程的技術(shù)難點(diǎn)和東區(qū)降水施工的經(jīng)驗(yàn)，我們擬在坑內(nèi)設(shè)置管井進(jìn)行降水，管井深度為25m，進(jìn)入砂層中?？觾?nèi)管井的數(shù)量根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定，為了采用減輕地下水對(duì)坑壁的影響，在基坑外根據(jù)管井有效發(fā)揮截水作用的最大間距，沿基坑周邊設(shè)置一周截水井進(jìn)行基坑外截水，以截?cái)嗫油獾叵滤?/p>

55、基坑內(nèi)補(bǔ)給，保證基坑坑壁安全，截水井管井深度和構(gòu)造做法同坑內(nèi)降水井。5.2 基坑涌水量計(jì)算近似將下層水層按照承壓非完整井的計(jì)算模型進(jìn)行基坑涌水量計(jì)算?；緮?shù)據(jù)：基坑開(kāi)挖深度：12m，地下水埋深：3.7m，設(shè)計(jì)降水深度：13m，一、降水影響半徑計(jì)算（1）基坑水位降深S=設(shè)計(jì)降水深度地下水位埋深=12 m3.7m +1m=9.3m（2）設(shè)滲透系數(shù)K=5m/d（4）降水影響半徑：（5）基坑等效半徑：二、基坑涌水量計(jì)算過(guò)濾器進(jìn)水長(zhǎng)度L，在此項(xiàng)計(jì)算中根據(jù)工程施工經(jīng)驗(yàn)取4.5m三、單井出水量計(jì)算（1）過(guò)濾器半徑取值（2）過(guò)濾管進(jìn)水長(zhǎng)度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?。?）四、井?dāng)?shù)計(jì)算：根據(jù)理論計(jì)算，需要37眼井。五、井?dāng)?shù)確定根

56、據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，降水井設(shè)置要有一定的富余，以便能更好地完成降水任務(wù)，本工程管井考慮設(shè)置37眼。由于基坑外側(cè)場(chǎng)地受限，坑外截水井距基坑較近，為了有效地發(fā)揮截水井的作用，避免基坑坑壁受坑外地下水的影響，根據(jù)我們以往的施工經(jīng)驗(yàn)，坑外截水井的間距不得大于18m，為此，我們擬將截水井在坑外按照間距18m設(shè)置，共設(shè)15眼。為了滿(mǎn)足基坑降水的需要，有效排除基坑涌水量，我們擬在坑內(nèi)設(shè)置6眼降水井，間距20m，坑內(nèi)外共設(shè)置21眼井，見(jiàn)降水平面圖。各井內(nèi)配泵時(shí)，我們將按照經(jīng)驗(yàn)配置泵量，以有效調(diào)整降水速度，減少降水對(duì)周邊環(huán)境的影響。 5.3 截水井及降水井設(shè)計(jì)一、基坑內(nèi)采用管井降水，設(shè)6眼管井；管井深25m，降水

57、井鉆孔600mm，濾管350mm無(wú)砂管，下部2m為沉渣段，濾管與孔壁之間用米石填充，井間距見(jiàn)降水平面圖。二、基坑周邊設(shè)15眼截水井，井深25m，成井工藝與降水井同，井間距見(jiàn)降水平面圖。三、基坑中工程樁較密集，所以降水井的實(shí)際布置及間距可能與設(shè)計(jì)有出入，施工時(shí)可現(xiàn)場(chǎng)適當(dāng)移動(dòng)其平面位置，以便避開(kāi)基礎(chǔ)后澆帶、工程樁等不可設(shè)置井位的位置。四、降水井鉆孔過(guò)程中如果使用泥漿護(hù)壁，洗井過(guò)程時(shí)要見(jiàn)到抽出清水才能停止。5.4 水位觀測(cè)井觀測(cè)井設(shè)置要求：基坑內(nèi)的2眼管井可兼做觀測(cè)井使用，觀測(cè)井周邊要用砌磚圍起來(lái)，封蓋好，防止落入雜物堵塞。觀測(cè)要求： 記錄初始水位，每天觀測(cè)一次并記錄數(shù)據(jù)。標(biāo)尺要垂直放如孔中，讀數(shù)時(shí)

58、視線(xiàn)與標(biāo)尺刻度垂直。 5.5 注意事項(xiàng)一、超前設(shè)置觀測(cè)井，及時(shí)觀測(cè)水位變化情況是否影響土方開(kāi)挖；二、水位觀測(cè)，每天記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)，觀察排水井水量，含砂量大小，如有異常，及時(shí)反饋信息，加以調(diào)整； 三、注意觀察基坑邊坡動(dòng)態(tài)，及時(shí)反饋信息，修整方案，確?；A(chǔ)施工順利進(jìn)行。四、在錨索注漿時(shí)，要制定和采取可靠的技術(shù)措施，避免漿液進(jìn)入井內(nèi)，影響井的出水效果。五、定期檢修抽水設(shè)備，保障降水正常進(jìn)行。5.6 降水自動(dòng)控制系統(tǒng)與水位監(jiān)測(cè)為了降水施工科學(xué)化、信息化，更有利于控制和管理，我們擬設(shè)置一套降水自動(dòng)控制系統(tǒng)。在觀測(cè)井中設(shè)置傳感器，水位降至傳感器以下時(shí)，將自動(dòng)切斷電源，停止該區(qū)域降水。然后，每天根據(jù)設(shè)計(jì)降水深

59、度數(shù)值，把傳感器下降這一長(zhǎng)度，即可對(duì)降水進(jìn)行控制。為了避免降水自動(dòng)控制系統(tǒng)失靈或其他異常情況出現(xiàn)時(shí)對(duì)工程造成的不良影響，保證基坑降水施工安全，我們擬在對(duì)降水進(jìn)行自動(dòng)控制的同時(shí)，建立和實(shí)施人工觀察制度利用觀察井，進(jìn)行人工輔助觀察監(jiān)測(cè)，觀測(cè)頻次不低于每日二次，根據(jù)觀測(cè)結(jié)果，繪制水位變化曲線(xiàn)，每次觀測(cè)后對(duì)水位變化情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)進(jìn)行處理。6 施工組織設(shè)計(jì)6.1 施工準(zhǔn)備在基礎(chǔ)施工前,由總包方項(xiàng)目經(jīng)理部主持施工準(zhǔn)備會(huì)議,聽(tīng)取基礎(chǔ)施工項(xiàng)目經(jīng)理部對(duì)整個(gè)工程的施工準(zhǔn)備計(jì)劃,該計(jì)劃主要反映開(kāi)工前、施工中必須做的有關(guān)工作內(nèi)容如下：一、技術(shù)準(zhǔn)備;熟悉、審查施工圖紙。二、施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作:地下各種管線(xiàn)及

60、障礙物的勘測(cè)定位; 施工現(xiàn)場(chǎng)平整;測(cè)量放線(xiàn);臨時(shí)道路;臨時(shí)供水、供電等管線(xiàn)的鋪設(shè); 臨時(shí)設(shè)施的塔設(shè); 現(xiàn)場(chǎng)照明設(shè)備的安裝。三、勞動(dòng)組織準(zhǔn)備:建立各施工部的管理組織,集結(jié)施工力量、組織勞動(dòng)力進(jìn)場(chǎng)，作好施工人員入場(chǎng)教育工作。四、材料機(jī)械準(zhǔn)備:根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙和施工預(yù)算,編制詳細(xì)的材料機(jī)械設(shè)備需要量計(jì)劃;簽定材料供應(yīng)合同;確定材料運(yùn)輸方案和計(jì)劃;組織材料按計(jì)劃進(jìn)場(chǎng)和保管五、施工場(chǎng)外協(xié)調(diào)：由基坑支護(hù)項(xiàng)目經(jīng)理與土方挖運(yùn)項(xiàng)目經(jīng)理共同協(xié)調(diào)交通、環(huán)衛(wèi)、市容的關(guān)系，擾民及民擾問(wèn)題處理等工作。6.2 勞動(dòng)力配備計(jì)劃本工程計(jì)劃安排勞動(dòng)力147人，選用勞動(dòng)力統(tǒng)一由項(xiàng)目部進(jìn)行領(lǐng)導(dǎo)，進(jìn)場(chǎng)時(shí)按照培訓(xùn)計(jì)劃進(jìn)行培訓(xùn)和教育，培