某大廈深基坑支護(hù)工程畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

X XX X 大大學(xué)學(xué) 學(xué)學(xué)院院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 XX 某大廈深基坑支護(hù)工程 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 20 4042 專 業(yè) 土木工程 班 級(jí) 20 4042 指導(dǎo)教師 評(píng)閱教師 完成日期 二 一三年 月 III 目 錄 前 言 1 1 1 題目背景 1 1 2 研究意義 1 1 3 國內(nèi)外相關(guān)研究情況 1 1 4 本課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 3 1 工程概況 5 1 1 工程簡介 5 1 2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件 6 2 設(shè)計(jì)依據(jù)原則及相關(guān)參數(shù) 8 2 1 設(shè)計(jì)依據(jù) 8 2 2 設(shè)計(jì)原則 8 2 3 設(shè)計(jì)所選參數(shù) 9 3 支護(hù)方案的選擇與比較 11 3 1 基坑支護(hù)的類型及其特點(diǎn)和適用范圍 11 3 2 方案的比較及確定 13 4 支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 15 4 1 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 15 4 2 計(jì)算原理描述 15 4 3 計(jì)算結(jié)果 27 5 施工要求及監(jiān)測方案 27 5 1 基坑施工要求 27 5 2 基坑監(jiān)測方案 29 參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) 32 致 謝 34 附 錄 35 1 前 言 1 1 題目背景 近些年來 隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 高層建筑大批興建 發(fā)展趨勢是層數(shù) 增多 高度增大 基礎(chǔ)埋深加大 平面布置更加復(fù)雜 與周圍建筑物聯(lián)系更加緊 密 城市地下空間的開發(fā)利用 使得基坑面積和開挖深度越來越大 因此 傳統(tǒng) 基坑支護(hù)方式面臨深度與廣度的挑戰(zhàn) 深基坑支護(hù)正是在人們的不斷實(shí)踐探索中 發(fā)展起來 具有一定的地區(qū)經(jīng)驗(yàn)性 方法靈活多變 視工程實(shí)際而定 本課題為 XX 某大廈深基坑支護(hù)工程 正是這一背景下的軟土深基坑 該基坑周邊環(huán)境及工程地質(zhì)條件復(fù)雜對(duì)施工影響嚴(yán)重 安全等級(jí)為一級(jí) 為 確?；娱_挖 地下室結(jié)構(gòu)施工的順利進(jìn)行和施工安全 減少或避免對(duì)周邊環(huán)境 的不利影響 基坑工程施工時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施 1 2 研究意義 選定該課題是為了培養(yǎng)自己的綜合能力 根據(jù)土木工程專業(yè) 巖土與地下工 程方向 的培養(yǎng)目標(biāo)要求及本人畢業(yè)后的主要服務(wù)去向 通過畢業(yè)設(shè)計(jì) 能夠使 我們把所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用于實(shí)際工程設(shè)計(jì)中 使理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合 提高工程設(shè)計(jì)能力 能獨(dú)立進(jìn)行基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 通過該工程中的基坑支護(hù)結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) 我們在應(yīng)用現(xiàn)行規(guī)范 標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面能得到基本訓(xùn) 練 達(dá)到對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行鞏固 綜合掌握和靈活運(yùn)用的目的 提高分析問題 解決問題的能力 1 3 國內(nèi)外相關(guān)研究情況 由于深基坑的增多 支護(hù)技術(shù)發(fā)展很快 目前軟土地區(qū)經(jīng)常采用的主要基坑 支擋類型有 1 深層攪拌水泥土擋墻 以下簡稱攪拌樁 將土和水泥強(qiáng)制攪和成水泥土 樁 結(jié)硬后成為具有一定強(qiáng)度的整體壁狀擋墻 一般用于開挖深度不超過 7m 的 2 基坑 適合于軟土地區(qū) 環(huán)境保要求不高 施工低噪聲 低振動(dòng) 結(jié)構(gòu)止水性較 好 造價(jià)經(jīng)濟(jì) 但圍護(hù)較寬 一般取基坑開挖深度的 0 7 0 8 倍 2 鉆孔灌注樁擋墻 直徑 600 1000mm 樁長 15 30m 組成排樁式擋墻 頂部澆筑鋼筋混凝土圈粱 用于開挖深度為 6m 13m 的基坑 具有噪聲和振動(dòng) 小 剛度大 就地澆制施工 對(duì)周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn) 適合軟弱地層使用 接 頭防水性差 要根據(jù)地質(zhì)條件從注漿 攪拌樁等方法中選用適當(dāng)方法解決防水問 題 整體剛度較差 不適合兼作主體結(jié)構(gòu) 樁身質(zhì)量取決于施工工藝及施工技術(shù) 水平 施工時(shí)需作排污處理 3 地下連續(xù)墻 在地下成槽后 澆筑混凝土 建造具有較高強(qiáng)度的鋼筋混凝 土擋墻 用于開挖深度達(dá) 10m 以上的基坑或施工條件較困難的情況 具有施工噪 聲低 振動(dòng)小 就地澆制 墻接頭止水效果較好 整體剛度大 對(duì)周圍環(huán)境影響 小等優(yōu)點(diǎn) 適合于軟弱土層和建筑設(shè)施密集城市市區(qū)的深基坑 高質(zhì)量的剛性接 頭的地下連續(xù)墻可作永久性結(jié)構(gòu) 并可采用逆作法施工 4 SMW 工法 勁性水泥土攪拌樁 勁性水泥土攪拌樁以及水泥土攪拌樁 法為基礎(chǔ) 凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場合都可以使用勁性樁 特別是適合于 以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層 對(duì)于含砂卵石的地層要經(jīng)過適當(dāng)處理后方可采 用 5 土錨 用拉桿錨固支護(hù)基坑的開挖或用作抗拔樁抵抗浮托力等的應(yīng)用已日 益普遍 拉錨最大的優(yōu)點(diǎn)是在基坑內(nèi)部施工時(shí) 開挖土方與支撐互不干擾 尤其 是在不規(guī)則的復(fù)雜施工場所 以錨桿代替擋土橫撐 便于施工 這是人們樂于大 量使用的主要原因 隨著對(duì)錨固法的不斷改進(jìn)和使用可靠性的監(jiān)測手段 使拉錨 支護(hù)的范圍更加廣泛 拉錨是將一種新型受拉桿件的一端 錨固段 固定在開挖 基坑的穩(wěn)定地層中 另一端與工程構(gòu)筑物相聯(lián)結(jié) 鋼板樁 挖孔樁 灌注樁以及 地下連續(xù)墻等 用以承受由于土壓力等施加于構(gòu)筑物的推力 從而利用地層的 錨固力以維持構(gòu)筑物 或土層 的穩(wěn)定 6 土釘墻 土釘墻支護(hù)是通過沿土釘通長與周圍土體接觸形成復(fù)合體 在土 體發(fā)生變形的條件下 通過土釘與土體的接觸界面上的粘結(jié)力或摩擦力 使土釘 被動(dòng)受拉 通過受拉工作面給土體約束加固 提高整體穩(wěn)定性和承載能力 增強(qiáng) 土體變形的延性 土釘墻適用于地下水位以上或人工降水后的粘性土 粉土 雜 3 填土及非松散砂土和卵石土等 對(duì)于淤泥質(zhì)土 飽和軟土 應(yīng)采用復(fù)合型土釘墻 支護(hù) 1 3 1 基坑支護(hù)研究趨勢 1 基坑向著大深度 大面積方向發(fā)展 周邊環(huán)境更加復(fù)雜 深基坑開挖與支 護(hù)的難度愈來愈大 因此 從工期和造價(jià)的角度看兩墻合一的逆作法將是今后發(fā) 展的主要方向 但逆作法施工受樁承載力的限制很大 采用逆作法時(shí)不能采用一 柱一樁 而是一柱多樁 增加了成本和施工難度 如何提高單樁承載力 降低沉 降 減少中柱樁 中間支承柱 達(dá)到一柱一樁 使上部結(jié)構(gòu)施工速度可以放開 限制 從而加快進(jìn)度 縮短總工期 這將成為今后的研究方向 2 土釘支護(hù)方案的大量實(shí)施 使得噴射混凝土技術(shù)得以充分運(yùn)用和發(fā)展 為 減少噴射混凝土的回彈量以及保護(hù)環(huán)境的需要 濕式噴射混凝土將逐步取代干式 噴射混凝土 3 目前 在有支護(hù)的深基坑工程中 基坑開挖大多以人工挖土為主 效率不 高 今后必須大力研究開發(fā)小型 靈活 專用的地下挖土機(jī)械 以提高工效 加 快施工進(jìn)度 減少時(shí)間效應(yīng)的影響 4 為了減少基坑變形 通過施加預(yù)應(yīng)力的方法控制變形將逐步被推廣 另外 采用深層攪拌或注漿技術(shù)對(duì)基坑底部或被動(dòng)區(qū)土體進(jìn)行加固 也將成為控制變形 的有效手段被推廣 5 為減小基坑工程帶來的環(huán)境效應(yīng) 如因降水引起的地面附加沉降 或出于 保護(hù)地下水資源的需要 有時(shí)基坑采用帷幕型式進(jìn)行支護(hù) 除地下連續(xù)墻外 一 般采用旋噴樁或深層攪拌樁等工法構(gòu)筑成止水帷幕 目前 有將水利工程中防滲 墻的工法引入到基坑工程中的趨勢 6 在軟土地區(qū) 為避免基坑底部隆起 造成支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移加大和鄰近建 構(gòu) 筑物下沉 可采用深層攪拌樁或注漿技術(shù)對(duì)基坑底部土體進(jìn)行加固 即提 高支護(hù)結(jié)構(gòu)被動(dòng)區(qū)土體的強(qiáng)度的方法 4 1 4 本課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 根據(jù)土力學(xué)所學(xué) 確定荷載 包括土壓力 水壓力等 采用考慮樁土共同作 用的彈性地基上的桿系或框架模型 根據(jù)施工過程中發(fā)生的實(shí)際工況分步進(jìn)行計(jì) 算 1 根據(jù)設(shè)計(jì)基坑的圖紙情況及其使用任務(wù)和性質(zhì) 確定支護(hù)方案 在此基礎(chǔ) 上 結(jié)合周圍環(huán)境條件與主要技術(shù)指標(biāo)的應(yīng)用 進(jìn)行基坑支護(hù)方案的設(shè)計(jì)與比較 確定最優(yōu)支護(hù)方案 考慮一個(gè)合理可行并且在經(jīng)濟(jì) 施工難易 安全穩(wěn)定性上都 相對(duì)最優(yōu)的支護(hù)方案 2 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括 支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 選擇設(shè)計(jì)方案的依據(jù) 基坑幾何尺 寸 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)將要承受的荷載及基坑場地的工程勘測地質(zhì)和水文情況 基 坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案的選擇以及相關(guān)的內(nèi)力計(jì)算 穩(wěn)定性驗(yàn)算并且由上述計(jì)算為依據(jù) 所設(shè)計(jì)出的支護(hù)結(jié)構(gòu)的尺寸 配筋情況并驗(yàn)算合格 最后完成施工圖設(shè)計(jì)階段應(yīng) 完成的各種圖 表及設(shè)計(jì)說明書 5 1 工程概況 1 1 工程簡介 該大廈是一項(xiàng)集商場 娛樂 辦公為一體的大型建筑物 本工程位于 XX 南 路以東 XX 路以北交界處 大廈由主樓和副樓組成 兩者基礎(chǔ)間設(shè)有后澆帶 基礎(chǔ)為獨(dú)立承臺(tái)地梁連接的格構(gòu)式箱型基礎(chǔ) 高度為 2m 獨(dú)立承臺(tái)下設(shè) 994 根 灌注樁 樁徑分別為 1000m 和 1200m 兩種 樁長分別為 59 6m 和 42m 兩種 建 筑總面積 7144800m2 建筑物占地面積 12000m2 基礎(chǔ)埋深為 9 5 11 5m 實(shí)際挖 土深度為 8 11 10 71m 本工程四周環(huán)境條件較差 地下管線復(fù)雜 建筑物邊線距離規(guī)劃紅線約 6 8 米 東側(cè)距新辟的嶗山西路僅 7 米 北側(cè)距民宅為 10 米 XX 路地下管線有四條 XX 南路地下管線有八條 有直徑為 1650 的雨水管及直徑為 1200 的煤氣管 且 煤氣管線距離規(guī)劃紅線只有 8 9 米 圖圖 1 1 平面位置示意圖平面位置示意圖 6 1 2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件 1 2 1 工程土層分布 根據(jù)勘察資料顯示 擬建場地地基土的組成自上而下為 黃褐色粉質(zhì)粘土 2 4m 灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 2 6m 灰色砂質(zhì)粉土夾層 1m 灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì) 粘土 3m 灰色淤泥質(zhì)粘土 5 5m 灰色粘土 4 0m 灰色粉質(zhì)粘土 5 2m 等 詳 細(xì)信息見下表 表表 1 1 土層信息表土層信息表 固結(jié)快剪滲透系數(shù) 10 7 cm s C 土層 編 號(hào) 土層名稱厚度 m 含水量 重度 KN m3 孔隙 比 e kh kv KPa 1褐黃色粉質(zhì) 粘土 2 433 418 90 9273 382 1 2 1314 45 2灰色淤泥質(zhì) 粉質(zhì)粘土 2 642 118 01 1554 693 2 7 718 30 3灰色砂質(zhì)粉 土夾層 1 032 019 00 876771313428 15 4灰色淤泥質(zhì) 粉質(zhì)粘土 3 042 118 01 1554 693 2 7 718 30 5灰色淤泥質(zhì) 粘土 5 549 617 11 4063 171 5 6 76 45 6灰色粘土4 044 017 71 229115 45 7灰色粉質(zhì)粘 土 5 235 418 41 016159 45 8暗綠色粉質(zhì) 粘土 2 522 320 20 6473213 15 7 9草黃色粉質(zhì) 粘土 2 323 320 10 6693514 30 10黃色砂質(zhì)粉 土 粉砂 29 529 119 00 828227 30 11灰色粉細(xì)砂22 027 819 20 791329 15 1 2 2 水文地質(zhì)條件 1 地下水位 XX 所在的三角洲是第四紀(jì)以來河流沉積 海水反復(fù)侵蝕形成的淺海沉積環(huán) 境 地下水位埋深較淺 為 4 00m 各含水層地下水水位年變幅為 0 10 3 00 米 2 地下水類型 賦存方式 補(bǔ)給及流向 擬建場地地下水主要為第四系孔隙潛水 主要賦存于沖 洪積砂層中 預(yù)測 水量較大 本段第四系孔隙水承壓含水層位于第七層土體 18 50m 處 其上層的 灰色粘土為相對(duì)隔水層 3 地下水水質(zhì)特征及水 土腐蝕性 場區(qū)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性 對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在干濕交替 條件下具弱腐蝕性 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性 地基土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)均無腐蝕性 對(duì) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性 1 2 3 特殊地質(zhì)條件 1 擬建場地周邊除分布有復(fù)雜地下管線外還可能遇到未查明的地下構(gòu)造 物等硬物 應(yīng)注意施工安全并及時(shí)處理 2 填土 該層土組成物質(zhì)復(fù)雜 顆粒粒度極不均勻 土性差異大 結(jié)構(gòu) 松散 開挖易坍塌 引起地面變形 3 濕陷性黃土 根據(jù)本次勘察探井 本次共完成 7 個(gè)探井 土試樣室內(nèi) 土工試驗(yàn)結(jié)果 無濕陷性黃土分布深度 故可不考慮黃土濕陷性問題 4 地震作用 該工程所在地區(qū) 地震發(fā)生較少 歷史最大震級(jí)僅為 4 6 級(jí) 且烈度不大 區(qū)域穩(wěn)定性較強(qiáng) 故不考慮地震作用 8 2 設(shè)計(jì)依據(jù)原則及相關(guān)參數(shù) 2 1 設(shè)計(jì)依據(jù) 1 商廈巖土工程勘察報(bào)告 2 商廈建筑施工圖 結(jié)構(gòu)施工圖 3 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ120 2012 4 建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ94 94 5 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 JGJ79 2002 6 土層錨桿設(shè)計(jì)施工規(guī)程 GEC22 90 7 錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范 GB50086 2001 8 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50204 92 9 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 2001 10 基礎(chǔ)工程技術(shù)規(guī)定 DB42 159 2004 11 基坑工程設(shè)計(jì)規(guī)程 DBJ08 61 97 2 2 設(shè)計(jì)原則 1 滿足邊坡和支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的要求 即不產(chǎn)生傾覆 滑移和整體或局部 失穩(wěn) 基坑底部不產(chǎn)生隆起 管涌 錨桿系統(tǒng)不致抗拔失效 2 滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受荷后不致彎曲折斷 剪斷和壓屈 3 水平位移和地基沉降不超過允許值 支護(hù)結(jié)構(gòu)的最大水平位移允許值 見表 2 1 和表 2 2 地基沉降按鄰近建筑不同結(jié)構(gòu)形式的要求控制 當(dāng)鄰近有重要 管線或支護(hù)結(jié)構(gòu)作為永久性結(jié)構(gòu)時(shí) 其水平位移和沉降按其特殊要求控制 表表 2 1 支護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移允許值支護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移允許值 支護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移允許值 mm 安全等級(jí) 排樁 地下連續(xù)墻 放坡 土釘墻鋼板樁 深層攪拌樁 一級(jí)0 0025h 二級(jí)0 0050h0 0100h 三級(jí)0 0100h0 0200h 9 表表 2 2 基坑變形控制保護(hù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)基坑變形控制保護(hù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 保護(hù)等 級(jí) 地面最大沉降量及圍護(hù)墻水平位移控制要 求 環(huán)境保護(hù)要求 特級(jí)1 地面最大沉降量 0 1 H 2 圍護(hù)路最大水平位移 0 14 H 離基坑 10m 周圍有地鐵 煤氣管 大型壓力總水管等重要建筑及設(shè)施必 須確保安全 一級(jí)1 地面最大沉降量 0 1 H 2 圍護(hù)路最大水平位移 0 3 H 離基坑 H 范圍內(nèi)沒有重要干線 水管 大型在使用的建 構(gòu) 筑物 2 3 設(shè)計(jì)所選參數(shù) 本設(shè)計(jì)根據(jù)工程重要性確定基坑等級(jí)為一級(jí) 故基坑側(cè)壁重要性系數(shù)取值 0 1 1 樁計(jì)算 彎矩折減系數(shù)取值 0 85 剪力折減系數(shù)取值 1 00 荷載分項(xiàng)系數(shù)取 值 1 25 錨桿計(jì)算 抗拔安全系數(shù)取值 1 6 錨桿荷載分項(xiàng)系數(shù)取值 1 25 2 3 1 荷載參數(shù) 表表 2 3 荷載參數(shù)表荷載參數(shù)表 邊號(hào)荷載類型荷載大小 kPa 作用寬度 m 距坑邊距 m AB BC CD DE EF 路面荷載20157 AF建筑物荷載1801510 2 3 2 土層參數(shù) 表表 2 4 土層參數(shù)表土層參數(shù)表 層號(hào)土類名稱層厚 m 重度 kN m3 浮重度 kN m3 粘聚力 kPa 內(nèi)摩擦角 度 1粉土2 4018 9 13 0014 75 2淤泥質(zhì)土2 6018 08 07 0018 50 3細(xì)砂1 0019 09 14 0028 25 10 4淤泥質(zhì)土3 0018 08 07 0018 50 5淤泥質(zhì)土5 5017 17 37 006 75 6粘性土4 0017 77 811 005 75 7粉土5 2018 48 6 2 3 3 錨桿參數(shù) 表表 2 5 土層參數(shù)表土層參數(shù)表 錨桿鋼筋級(jí)別HRB400 錨索材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 MPa 1220 000 錨索材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 MPa 1220 000 錨索采用鋼絞線種類1 7 錨桿材料彈性模量 105 MPa 2 000 錨索材料彈性模量 105 MPa 1 950 注漿體彈性模量 104MPa 3 000 錨桿抗拔安全系數(shù)1 600 錨桿荷載分項(xiàng)系數(shù)1 250 層號(hào) 與錨固體摩 擦阻力 kPa 粘聚力 水下 kPa 內(nèi)摩擦角 水下 度 水土 計(jì)算方法 m c K值 抗剪強(qiáng)度 kPa 150 0 m法4 18 225 06 3020 35合算m法5 70 3100 03 6031 08分算m法16 57 425 06 3020 35合算m法6 88 525 06 307 43合算m法0 99 670 09 906 32合算m法1 16 750 013 5010 73分算m法2 58 11 3 支護(hù)方案的選擇與比較 3 1 基坑支護(hù)的類型及其特點(diǎn)和適用范圍 3 1 1 放坡開挖 適用于周圍場地開闊 周圍無重要建筑物 只要求穩(wěn)定 位移控制無嚴(yán)格要 求 價(jià)錢最便宜 回填土方較大 3 1 2 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 優(yōu)點(diǎn) 由于一般坑內(nèi)無支撐 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) 施工中無振動(dòng) 無噪音 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 缺點(diǎn) 首先是位移相對(duì)較大 在邊長較長的基坑中尤為明顯 為此可采取中 間加墩 起拱等措施以限制過大的位移 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 3 1 3 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固體 相互搭接形成排樁 用來擋土和止水 優(yōu)點(diǎn) 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)周圍建筑物帶來振動(dòng)的影響和產(chǎn)生噪音等公害 它 可用于空間較小處 缺點(diǎn) 高壓旋噴樁的施工費(fèi)用要高于深層攪拌水泥土樁 施工中有大量泥漿 排出 容易引起污染 對(duì)于地下水流速過大的地層 無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) 由于噴射的漿液無法在注漿管周圍凝固 一般不宜 采用該法 12 3 1 4 鋼板樁 鋼板樁支護(hù)中一般采用型鋼支護(hù) 優(yōu)點(diǎn) 這種支護(hù)方法施工方便 工期短 在基坑施工完畢回填土后可將鋼拔 出 重新利用 可以將支護(hù)費(fèi)用降到最低 缺點(diǎn) 不能擋水和土中的細(xì)小顆粒 且在地下水位高時(shí)還要求降水或隔水 這與本工程地下水位高 地水豐富的地質(zhì)條件極不相稱 另外鋼板樁支護(hù)抗彎能 力較弱 開挖撓曲變形較大 一般適用深度不超過 4m 很顯然本基坑軟弱含水 的地質(zhì)條件 10m 的開挖深度 以及地處城市建筑密集區(qū)對(duì)撓曲位移的嚴(yán)格要求等 均不適宜采用鋼板樁支護(hù) 一經(jīng)采用必將造成嚴(yán)重后果 3 1 5 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 在我國得到廣泛的應(yīng)用 其 多用于坑深 7 10m 的基坑工程 在我國北方土質(zhì)較好地區(qū)已有 8 9m 的臂樁圍護(hù) 墻 優(yōu)點(diǎn) 施工時(shí)無振動(dòng) 無噪音等環(huán)境公害 無擠土現(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 從而更有利于施工的組織安排和縮短施工工期 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題 適用于軟粘土質(zhì)和砂土地區(qū) 缺點(diǎn) 在砂礫層和卵石中施工困難應(yīng)該慎用 樁與樁之間主要通過樁頂冠梁 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) 特殊工程及開挖深度很 大的基坑中應(yīng)用時(shí)需要特別慎重 3 1 6 SMW 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 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 可以配合多道支撐應(yīng)用于較深的基坑 13 此工法在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)的地下連續(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 3 1 7 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 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 對(duì)施工設(shè)備 的要求較高 優(yōu)點(diǎn) 施工時(shí)振動(dòng)小 噪音低 墻體剛度大 基坑安全性能夠得到保證 防 滲性能好 工期短 質(zhì)量可靠 經(jīng)濟(jì)效益高 缺點(diǎn) 對(duì)廢泥漿處理 不但會(huì)增加工程費(fèi)用 如泥水分離不完善或處理不當(dāng) 造成新的環(huán)境污染 槽壁坍塌問題 如地下水位急劇上升 護(hù)壁泥漿液面急劇下 降 土層中有軟弱的砂性砂層 泥漿的性質(zhì)不當(dāng)或已變質(zhì) 施工管理不當(dāng)?shù)染?能引起壁槽壁坍塌 引起地面沉降 危害鄰近工程結(jié)構(gòu)和地下管理的安全 同時(shí) 也可能使墻體混凝土體積超方 墻面粗躁結(jié)構(gòu)尺寸超出允許界限 從而提高了造 價(jià) 3 1 8 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) 我國華北和華東北部一帶應(yīng)用較多 目前我國南方 地區(qū)亦有應(yīng)用 有的已用于坑深 10m 以上的基坑 定可靠 施工簡便且工期短 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 采用土釘墻的一般要求 土釘墻可適用于塑 不塑或堅(jiān)硬的粘性土 在有地下水的土層中 土釘支護(hù)應(yīng) 該在充分降排水的前提下采用 土釘墻容易引起土體位移 采用土釘墻支護(hù)應(yīng) 慎重考慮 墻體變形對(duì)周圍環(huán)境的影響 14 3 2 方案的比較及確定 3 2 1 基坑的特點(diǎn) 綜合分析本工程的地理位置 土質(zhì)條件 基坑開挖深度及周圍環(huán)境的影響 有以下的特點(diǎn) 1 基坑開挖面積較大 下方市政管線較多 基坑要求為一級(jí) 2 基坑開挖深度范圍內(nèi)的土層的工程性較差 開挖層包含較多層不同性 質(zhì)土層 3 基坑周圍存在高層建筑及待建高層 對(duì)沉降要求較高 且可能牽扯到 文物的保護(hù) 環(huán)境條件復(fù)雜 4 基坑所在地地下水位埋深較淺為 4 00m 而開挖深度在 10 00m 所以 還需作降水處理 3 2 2 支護(hù)方案的選擇 根據(jù)本工程的特點(diǎn) 設(shè)計(jì)時(shí)此基坑有可能采用的幾種支護(hù)形式從技術(shù)上和經(jīng) 濟(jì)上進(jìn)行了分析比較 方案一 采用挖孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu) 深層水泥攪拌樁為止水帷幕及結(jié)合 錨桿支撐的支護(hù)方式 優(yōu)點(diǎn) 挖孔灌注樁造價(jià)較低 目前此種技術(shù)比較成熟 另外搭配深層水泥攪 拌樁為止水帷幕時(shí)有較好的防水防滲效果 錨桿支撐具有拼裝方便 施工速度快 并可以多次重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn) 并可施加預(yù)應(yīng)力 此時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)有一定的安全性和 經(jīng)濟(jì)性 缺點(diǎn) 主體結(jié)構(gòu)深度太大 地下水位較高 施工難度較大 方案二 主體采用地下連續(xù)墻及鋼支撐 優(yōu)點(diǎn) 施工振動(dòng)小 墻體剛度大 防滲性能好 適用于多種地基條件 可以 作為剛性基礎(chǔ) 占地少 可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間 工效高 工期短 質(zhì)量可靠 缺點(diǎn) 地下連續(xù)墻作為擋土結(jié)構(gòu)時(shí)造價(jià)比較高 在一些特殊地質(zhì)條件下施工 難度大 還須有泥漿處理?xiàng)l件 對(duì)廢泥漿的處理會(huì)造成環(huán)境污染 施工中如出現(xiàn) 槽壁坍塌問題會(huì)引起鄰近地面沉降 墻體混凝土超方 由于此工程周圍都是高層住宅或是規(guī)劃中的高層以及分布有大量密集的道路 15 管線 所以對(duì)整個(gè)工程建設(shè)過程的要求都比較高 因此根據(jù)建設(shè)單位對(duì)基坑支護(hù) 工程的具體要求 以及對(duì)基坑場地的周邊環(huán)境 土層條件以及基坑開挖深度的綜 合考慮 為盡可能避免基坑開挖對(duì)周圍建 構(gòu) 筑物 道路的影響 本著 安全 可靠 經(jīng)濟(jì)合理 技術(shù)可行 方便施工 的原則 經(jīng)過細(xì)致分析計(jì)算和方案比較 確定本基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用方案一作為支護(hù)方案 基坑開挖前采用噴射井點(diǎn)降低地 下水位 4 支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算 4 1 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 圖圖 4 1 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 4 2 計(jì)算原理描述 4 2 1 圍護(hù)墻主動(dòng)側(cè)土壓力計(jì)算 1 朗肯土壓力 深度處第 層土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值 按下列公式計(jì)算 采用水zi iak e 土合算或計(jì)算點(diǎn)在水位以上時(shí) 4 1 iaija i j jjiak KcKhqe 1 2 4 2 2 45 tan2 i o ia K 采用水土分算且計(jì)算點(diǎn)在水位以下時(shí) 4 3 iaijawiwa i j jjiak KcKhzhqe 1 2 16 4 4 2 45 tan2 i o ia K 對(duì)于矩形土壓力模式 自重部分須扣除坑內(nèi)土的自重 對(duì)水位以下的分算土 層 扣除 有效自重 坑內(nèi)水位取坑底位置 天然水位在坑底以下就取天然水位 式中 第層土的天然重度 j j 水的重度 取10kN m3 w 第j層土的厚度 j h 地下水位 iwa h 第 層土的內(nèi)聚力 有效內(nèi)聚力 i c i c i 第 層土的內(nèi)摩擦角 有效內(nèi)摩擦角 i i i 超載 q 2 放坡的影響 將放坡模擬成等效荷載 荷載的大小為坡的土體自重 按照假定的方式將這 部分土重增加到圍護(hù)墻體范圍內(nèi)土體的自重中 如下圖是兩種增加土體自重的方 式 陰影部分即為增加的土重 直線部分的大小為坡的土重 圖圖4 2 放坡方式一放坡方式一 圖圖4 3 放坡方式二放坡方式二 17 4 2 2 圍護(hù)墻被動(dòng)側(cè)土壓力計(jì)算 被動(dòng)側(cè)土壓力采用簡化庫倫土壓力公式 采用水土合算或計(jì)算點(diǎn)在水位以上時(shí) i j iphipjjipk KcKhe 1 2 4 5 4 6 2 cos sin sin 2 1 cos i iii i ip K 2 22 sin 1 coscos ii ii iph K 采用水土分算且計(jì)算點(diǎn)在水位以下時(shí) 4 7 iphip i j iwpjjipk KcKhzhe 1 2 4 8 2 cos sin sin 2 1 cos i iii i ip K 2 22 sin 1 coscos ii ii iph K 式中 坑內(nèi)地下水位 iwp h 第 層土與墻體的摩擦角和有效摩擦角 取或 i i i 4 3 3 2 4 2 3 水壓力的計(jì)算 靜止水壓力 18 圖圖4 4 水壓力計(jì)算簡圖水壓力計(jì)算簡圖 4 9 hP 圖中為水的重度10kN m3 4 2 4 圍護(hù)墻內(nèi)力變形計(jì)算 圖圖4 5 維護(hù)墻內(nèi)力變形計(jì)算簡圖維護(hù)墻內(nèi)力變形計(jì)算簡圖 內(nèi)力變形方程 4 10 2 2 dz xd EIEIM 19 平衡方程 4 11 3 3 dz xd EI dz dM Q xbkxbkbe dz xd EI dz dQ pasak00 4 4 支撐處邊界條件 4 12 i m Z m Zssi ZZ Z TxxbK dz xd EIQ sisi si si 0 1 3 3 樁端處邊界條件 4 13 L L L ZZ ZZ Z dz dx K dz xd EIM 2 2 式中 樁身彎矩 M 圍護(hù)墻抗彎剛度 E為墻體材料的彈性模量 I截面慣性矩 EI 曲率 水平位移 x 深度 z 樁身剪力 Q 主動(dòng)側(cè)水土壓力 ak e 基底以上土的水平向基床系數(shù) 見 土體水平向基床系數(shù)計(jì)算 當(dāng)位移為 a K 正是取0 基底以下土的水平向基床系數(shù) 見 土體水平向基床系數(shù)計(jì)算 可考慮坑 p K 底土的塑性性質(zhì) 當(dāng)時(shí) 取 為坑底極限被動(dòng) pkpx eK xeK pkp pk e 土壓力 見 圍護(hù)墻被動(dòng)側(cè)土壓力計(jì)算 主動(dòng)側(cè)水土壓力計(jì)算寬度 對(duì)板樁 連續(xù)墻 攪拌樁取每延米 對(duì)排樁 s b SMW工法樁取樁中心距 土體抗力計(jì)算寬度 墻式圍護(hù)取每延米 對(duì)圓形排樁圍護(hù) 0 b 為樁徑 對(duì)方形排樁圍護(hù) 為邊 5 05 1 9 0 0 dbd5 05 1 0 bbb 20 長 計(jì)算值超過樁間距時(shí)取樁間距 0 b 第 道支撐的深度 si Zi 第 道支撐每延米的水平剛度 見 支撐或錨的水平剛度計(jì)算 si Ki 第 道支撐處的墻體剪力 si Z Qi 第 道支撐處第m工況的水平位移 m Zsi xi 第 道支撐每延米的水平向預(yù)加軸力 i T0i 墻底端的深度 L Z 墻底端的墻體彎矩 L Z M 墻底端旋轉(zhuǎn)約束剛度 模擬墻底土對(duì)墻底的約束作用 對(duì)于較厚的攪拌樁 K 可考慮這種作用 對(duì)于其他厚度較薄的圍護(hù)墻 可忽略這種作用 為嵌入深度 12 1DkbK ps 上述微分方程可用有限單元法求解 解得水平位移后 可求出樁身內(nèi)力 4 2 5 土體水平向基床系數(shù)的計(jì)算 法計(jì)算 m 為土層的水平向基床系數(shù)隨深度增長的比例系數(shù) 為計(jì)算點(diǎn)距離mzkp mz 開挖面的深度 對(duì)于主動(dòng)側(cè)就是距樁頂?shù)木嚯x 4 2 6 灌注樁配筋計(jì)算 4 2 6 1 正截面受彎承載力計(jì)算 21 圖圖 4 6 正截面受彎承載力計(jì)算簡圖正截面受彎承載力計(jì)算簡圖 正截面受彎承載力應(yīng)符合 4 14 2 00001pppypssyc ahAfahAf x hbxfM 混凝土受壓區(qū)高度應(yīng)滿足 4 15 0 hx b 4 16 ax 2 4 17 ppypppysysyc AfAfAfAfbxf 01 式中 彎矩設(shè)計(jì)值 M 系數(shù) 1 受拉區(qū) 受壓區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積 s A s A 受拉區(qū) 受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋的截面面積 p A p A 受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力等于零時(shí)的預(yù)應(yīng)力 0p 筋應(yīng)力 矩形截面的寬度或倒 T 形截面的腹板寬度 b 截面有效高度 0 h 受壓區(qū)縱向普通鋼筋合力點(diǎn) 預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣的距 s a p a 離 受壓區(qū)全部縱向鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣的距離 當(dāng)受壓區(qū)未配 a 置縱向預(yù)應(yīng)力筋或受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力為拉應(yīng)力時(shí) 公 0pyp f 式 4 16 中的用代替 a s a 22 4 2 6 2 斜截面受剪承載力計(jì)算 當(dāng)時(shí)4 bhw 4 18 0 25 0 bhfV cc 當(dāng)時(shí)6 bhw 4 19 0 2 0bhfV cc 當(dāng)時(shí) 按線性內(nèi)插法確定 6 4 bhw 式中 構(gòu)件斜截面上的最大剪力設(shè)計(jì)值 V 混凝土強(qiáng)度影響系數(shù) 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過C50時(shí) 取 c 0 1 c 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C80 時(shí) 取c 其間按線性內(nèi)插法確定 8 0 c 矩形截面的寬度 T 形截面或 I 形截面的腹板寬度 b 截面的有效高度 0 h 截面的腹板高度 矩形截面 取有效高度 T 形截面 取有效高度減 w h 去翼緣高度 I 形截面 取腹板凈高 4 2 7 錨桿計(jì)算 4 2 7 1 錨桿極限抗拔承載力驗(yàn)算 4 20 t K K K N R 式中 錨桿抗拔安全系數(shù) 安全等級(jí)為一級(jí) 二級(jí) 三級(jí)的支護(hù)結(jié)構(gòu) Kt 分別 t K 不應(yīng)小于 1 8 1 6 1 4 錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值 kN K N 錨桿極限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值 kN K R 23 4 2 7 2 錨桿的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 4 21 cos a h K b sF N 式中 錨桿的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值 kN K N 擋土構(gòu)件計(jì)算寬度內(nèi)的彈性支點(diǎn)水平反力 kN h F 錨桿水平間距 m s 結(jié)構(gòu)計(jì)算寬度 m a b 錨桿傾角 4 2 7 3 錨桿極限抗拔承載力計(jì)算 4 22 isikK lqdR 式中 錨桿的錨固體直徑 m d 錨桿的錨固段在第 i 土層中的長度 m 錨固段長度 la 為錨桿在理論直 i l 線滑動(dòng)面以外的長度 錨固體與第 i 土層之間的極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 kPa sik q 4 2 7 4 錨桿自由端長度計(jì)算 24 圖圖 4 7 理論直線滑動(dòng)面理論直線滑動(dòng)面 4 23 5 1 cos 2 sin 45 2 45sin tan m m 21 d daa lf 式中 錨桿自由段長度 m f l 錨桿的傾角 錨桿的錨頭中點(diǎn)至基坑底面的距離 m 1 a 基坑底面至擋土構(gòu)件嵌固段上基坑外側(cè)主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與基坑內(nèi)側(cè)被動(dòng)土 2 a 壓力強(qiáng)度等值點(diǎn) O 的距離 m 對(duì)多層土地層 當(dāng)存在多個(gè)等值點(diǎn)時(shí)應(yīng) 按其中最深處的等值點(diǎn)計(jì)算 擋土構(gòu)件的水平尺寸 m d O 點(diǎn)以上各土層按厚度加權(quán)的內(nèi)摩擦角平均值 m 4 2 7 5 錨桿桿體受拉承載力驗(yàn)算 4 24 ppyA fN 式中 25 錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值 kN N 預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 kPa 當(dāng)錨桿桿體采用普通鋼筋時(shí) 取普通 py f 鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fy 預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積 m2 p A 4 2 8 整體穩(wěn)定驗(yàn)算 瑞典條分法 總應(yīng)力法 4 25 sin tancos iii jiiiiii S GQ NGQlc K 其中 4 pjijiNjjiNjj NSTTN tan cos cos 26 4 27 p apppc pp S KKhM N 2 cos 式中 整體穩(wěn)定安全系數(shù) S K 土釘 錨桿 微型樁 排樁在滑弧上產(chǎn)生的抗滑力標(biāo)準(zhǔn)值 j N 第 分條滑裂面處土體 或水泥土 乘折減系數(shù)后的c 的粘聚力 i ci 第 分條滑裂面處土體 或水泥土 乘折減系數(shù)后的 的內(nèi)摩擦角 i i tan 主動(dòng)土壓力系數(shù) a K 第 分條滑動(dòng)面弧長 i Li 第 分條土條 包括水泥土 重量 i Gi 第 分條土條受到的水浮力 i Wi 第 分條土條受到坑內(nèi)水位以下那部分水的水浮力 當(dāng)?shù)叵滤桓哂陂_挖 i W i 26 面時(shí) 坑內(nèi)水位取開挖面 否則取地下水位 第 分條土條底部中心處的孔隙隙水壓力 即為該點(diǎn)處的靜水壓力 若考 i ui 慮土性 則對(duì)水土合算的土層取0 靜水壓力與浸潤線有關(guān) 當(dāng)?shù)叵滤?于開挖面時(shí) 浸潤線就是地下水位線 當(dāng)?shù)叵滤哂陂_挖面時(shí) 浸潤線如 下 圖圖4 8 浸潤線不考慮止水帷幕浸潤線不考慮止水帷幕 圖圖4 9 浸潤線考慮止水帷幕浸潤線考慮止水帷幕 超載和鄰近荷載在第 分條上分布的總力 i Qi 27 第道土釘或錨桿在滑裂面外的部分的抗拔力標(biāo)準(zhǔn)值和桿體抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn) Nj Tj 值中的小值 第道土釘或錨桿的水平間距 j Sj 第分條滑動(dòng)面切線與水平面之間的夾角 j j 第道土釘或錨桿與水平面之間的夾角 j j 土釘或錨桿切向力折減系數(shù) 法向力折減系數(shù) 滑弧切過排樁或連續(xù)墻時(shí)樁墻的抗滑力 p N 滑弧切樁點(diǎn)切線與水平面的夾角 p 樁墻抗彎承載力設(shè)計(jì)值 c M 切樁點(diǎn)到坡面的深度 p h 范圍內(nèi)土的平均重度 p p h 排樁間距 連續(xù)墻取1m p S 4 2 9 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 帶撐抗傾覆計(jì)算 28 圖圖4 10 抗傾覆計(jì)算簡圖抗傾覆計(jì)算簡圖 當(dāng)不記支撐點(diǎn)以上土壓力時(shí) 4 28 1111 2 wwaa pp O HEHE GBHE K 記入支撐點(diǎn)以上土壓力時(shí) 4 29 22221111 2 wwaawwaa pp O HEHEHEHE GBHE K 式中 傾覆轉(zhuǎn)點(diǎn) 最下道支撐位置處 o 點(diǎn)以下 以上主動(dòng)側(cè)土壓力合力 1a E 2a Eo 點(diǎn)以下 以上水壓力合力 1w E 2w Eo 點(diǎn)以下水壓力 主動(dòng)側(cè)土壓力合力作用點(diǎn)離o點(diǎn)的距離 1w H 1a Ho 點(diǎn)以上水壓力 主動(dòng)側(cè)土壓力合力作用點(diǎn)離o點(diǎn)的距離 2w H 2a Ho 4 2 10 抗?jié)B流穩(wěn)定驗(yàn)算 簡易法 根據(jù)水位和嵌入深度來確定安全系數(shù) 29 圖圖4 11 抗?jié)B流計(jì)算簡圖抗?jié)B流計(jì)算簡圖 4 30 w d s hh h K 式中 抗?jié)B流安全系數(shù) s K 4 2 11 墻底抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算 圖圖4 12 墻底抗隆起計(jì)算簡圖墻底抗隆起計(jì)算簡圖 30 4 31 he m cqm s K qDh cNDN K 01 2 其中 4 tan2 2 45 taneN o q tan 1 1 qC NN 32 式中 承載力安全系數(shù) s K 基坑外擋土構(gòu)件底面以上土的重度度 kN m3 對(duì)地下水位以下的砂土 1m 碎石土 粉土取浮重度 對(duì)多層土取各層土按厚度加權(quán)的平均重度 基坑內(nèi)擋土構(gòu)件底面以上土的重度 kN m3 對(duì)地下水位以下的砂土 碎 2m 石土 粉土取浮重度 對(duì)多層土取各層土按厚度加權(quán)的平均重度 基坑底面至擋土構(gòu)件底面的土層厚度 m D 地基承載力系數(shù) q N c N 擋土構(gòu)件底面以下土的粘聚力 kPa 內(nèi)摩擦角 c 基坑深度 m h 地面均布荷載 kPa 0 q 抗隆起安全系數(shù) 安全等級(jí)為一級(jí) 二級(jí) 三級(jí)的支護(hù)結(jié)構(gòu) 分別不 he K he K 應(yīng)小于1 8 1 6 1 4 4 2 12 坑底抗隆起驗(yàn)算 以最下層支點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的圓弧條分法計(jì)算 31 4 13 坑底抗隆起計(jì)算簡圖坑底抗隆起計(jì)算簡圖 4 33 RL jjjj jjjjjjj K Gbq Gbqlc sin tancos 式中 以最下層支點(diǎn)為軸心的圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定安全系數(shù) 安全等級(jí)為一級(jí) 二級(jí) RL K 三級(jí)的支擋式結(jié)構(gòu) 分別不應(yīng)小于2 2 1 9 1 7 RL K 第j土條在滑弧面處土的粘聚力 kPa 內(nèi)摩擦角 j c j 第j土條的滑弧段長度 m 取 j l jjj bl cos 作用在第j土條上的附加分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kPa j q 第j土條的寬度 m j b 第j土條滑弧面中點(diǎn)處的法線與垂直面的夾角 j 第j土條的自重 kN 按天然重度計(jì)算 j G 32 4 2 13 抗管涌驗(yàn)算 4 34 se d K h Dl K 8 02 1 流土穩(wěn)定性安全系數(shù) 安全等級(jí)為一 二 三級(jí)的基坑支護(hù) 流土穩(wěn)定 se K 性 安全系數(shù)分別不應(yīng)小于1 6 1 5 1 4 截水帷幕在基坑底面以下的長度 m d l 潛水水面或承壓水含水層頂面至基坑底面的垂直距離 m 1 D 土的浮重度 kN m3 基坑內(nèi)外的水頭差 m h 地下水重度 kN m3 4 2 14 抗承壓水 突涌 驗(yàn)算 圖圖4 14 抗突涌計(jì)算簡圖抗突涌計(jì)算簡圖 4 35 wy cz y P P K 式中 基坑開挖面以下至承壓水層頂板間覆蓋土的自重壓力 kN m2 cz P 33 承壓水層的水頭壓力 kN m2 wy P 抗承壓水頭 突涌 穩(wěn)定性安全系數(shù) 規(guī)范要求取大于1 100 y K 4 3 計(jì)算結(jié)果 采用理正深基坑軟件計(jì)算 詳細(xì)計(jì)算結(jié)果 AB BC CD DE EF 段計(jì)算結(jié) 果見計(jì)算書 1 附錄 AF 段計(jì)算結(jié)果見附錄計(jì)算書 2 附錄 5 施工要求及監(jiān)測方案 5 1 基坑施工要求 嚴(yán)格 建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范 JGJ94 94 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ120 2012 進(jìn)行施工 5 1 1 挖孔灌注樁 1 灌注樁截面尺寸為 800mm 600mm 樁中心間距 1 4m 采用人工挖孔 法施工 2 挖孔樁工藝流程圖 放線 定樁位 挖第一節(jié)樁孔土方 支模澆第一 節(jié)砼護(hù)壁 在護(hù)壁上二次投測標(biāo)高及樁位十字軸線 安裝垂直運(yùn)輸架 第二節(jié) 挖土 清理樁四壁 拆上節(jié)護(hù)壁模板 支下節(jié)護(hù)壁模板 澆第二節(jié)砼護(hù)壁 重復(fù) 上述工作 循環(huán)作業(yè)至設(shè)計(jì)要求的深度 檢查孔底 達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行擴(kuò)底 清底 檢查幾何尺寸和孔底地質(zhì)情況 封底 驗(yàn)筋 吊放鋼筋籠 澆筑樁身砼 清理樁頭 樁基驗(yàn)收 3 灌注樁布置 AB 段 距 A 點(diǎn) 0 5m 處開始布樁 樁中心間距 1 4m 共 92 根 BC 段 距 B 點(diǎn) 0 3m 處開始布樁 樁中心間距 1 4m 共 88 根 CD 段 距 C 點(diǎn) 0 1m 處開始布樁 樁中心間距 1 4m 共 39 根 DE 段 距 D 點(diǎn) 0 4m 處 開始布樁 樁中心間距 1 4m 共 50 根 EF 段 距 E 點(diǎn) 0 6m 處開始布樁 樁中 心間距 1 4m 共 14 根 AF 段 距 A 點(diǎn) 0 m 處開始布樁 樁中心間距 1 4m 共 57 根 34 5 1 2 鋼筋工程 1 鋼筋籠制作允許偏差 主筋間距允許偏差不大于10mm 箍筋間距或螺 旋筋螺距不大于20mm 鋼筋籠直徑不大于10mm 鋼筋籠長度不大于50mm 2 鋼筋籠搬運(yùn)和吊裝時(shí) 應(yīng)防止變形 安放要對(duì)準(zhǔn)孔位 避免碰撞孔壁 就位后應(yīng)立即固定 3 分段制作的鋼筋籠 其接頭采用焊接 并遵守 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工 及驗(yàn)收規(guī)范 GB50204 2002 4 鋼筋焊接施工之前 應(yīng)清除鋼筋 鋼板焊接部位以及鋼筋與電極接觸 處表面上的銹斑污 雜物等 鋼筋端部當(dāng)有彎折 扭曲時(shí) 應(yīng)予以矯直或切除 5 鋼筋接頭 焊接應(yīng)按照 鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程 JGJ18 2003 J253 2003 及 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50010 2002 執(zhí)行 5 1 3 基坑降水 排水 1 基坑周邊據(jù)上邊緣1 5m處共布置157口 800降水井 下入 360 300水泥 井管 孔內(nèi)填3 5mm綠豆砂 其中AB段43口 BC段41口 CD段18口 DE段23 口 EF段6口 AF段26口 井點(diǎn)中心間距均為3m 2 基坑開挖前應(yīng)提前兩周進(jìn)行降水 確?；娱_挖面無明水 應(yīng)保證水 井的施工質(zhì)量 3 整個(gè)基坑內(nèi)降水井內(nèi)水位必須低于基坑面以下3 0m 單口降水井出水 量應(yīng)根據(jù)抽水試驗(yàn)確定 4 視施工現(xiàn)場情況沿地面及基坑內(nèi)應(yīng)設(shè)排水溝及集水井 排水溝截面尺 寸為500mm 200mm 內(nèi)壁為120厚Mu10頁巖磚M5水泥砂漿砌筑 200mm厚C15 素混凝土作溝底墊層并設(shè)1 找坡 集水井截面尺寸為1000mm 1000mm 內(nèi)壁 為120厚Mu10頁巖磚M5水泥砂漿砌筑 200mm厚C15素混凝土作墊層及時(shí)排除雨 水及地面流水 5 1 4 坑底加固 1 本工程采用坑底注漿加固法 2 注漿工藝流程 開槽 接通水電 根據(jù)布孔圖放樣 鉆孔 沖孔泥漿 護(hù)壁 插入塑料套管至孔底 封孔 插入注漿芯管 封頂層 啟動(dòng)注漿泵注漿 35 清洗塑料套管 加固區(qū)注漿 清洗管路及設(shè)備 退場 3 加固區(qū)分為三部分 墻內(nèi)側(cè)及墻趾加固區(qū)域 基坑底部抽條加固 端 頭井內(nèi)坑底滿膛