地下連續(xù)墻3畢業(yè)設計

1、目 錄第一部分 靜安寺2號基坑圍護結構設計1 工程概況11.1 工程地質11.2 水文地質11.3 基坑周圍鄰近建筑物11.4 周圍管線21.5 周圍道路32 設計依據(jù)和設計標準42.1 工程設計依據(jù)42.2 基坑工程等級52.3 基坑設計控制標準53 基坑維護方案設計63.1 各種類型的圍護結構特點63.2 主體支護類型的選擇64 基坑支撐方案設計84.1支撐結構類型84.2 支撐體系的布置形式85 計算書105.1 土壓力計算105.2 圍護結構地基承載力驗算125.3 基坑底部土體的抗隆起穩(wěn)定性驗算135.4 抗?jié)B驗算145.5 抗傾覆驗算155.6 整體圓弧滑動穩(wěn)定性驗算165.7 圍

2、護結構內力變形計算185.8 鋼支撐強度驗算235.9地墻截面配筋計算246 基坑主要技術經濟指標266.1 開挖土方量266.2 澆筑混凝土量266.3 鋼筋用量266.4 人工費用26第二部分 靜安寺2號基坑施工組織設計1 基坑施工準備271.1 技術準備271.2 現(xiàn)場準備271.3 施工物資、勞動力及季節(jié)施工準備282 施工方案302.1 概況302.2 施工工法312.3 地下連續(xù)墻施工362.4 主要技術措施473 施工總平面布置553.1 場地布置553.2 施工臨時設施563.3 工程竣工期564 施工進度計劃及管理措施574.1 施工計劃編制原則574.2 確定基坑施工的總工

3、期575 質量、安全、文明管理措施585.1 工程質量標準、質量管理網絡及質量保證體系585.2 土方運輸環(huán)境管理規(guī)定605.3 安全生產管理措施615.4 文明施工措施61第三部分 深基坑支護的傳統(tǒng)設計方法及問題分析1 放坡621.1 一般規(guī)定621.2 常見的邊坡類型621.3 坡面保護641.4 放坡法適用情況652 土釘支護662.1 概述662.2 土釘?shù)淖饔脵C理662.3 土釘支護計算方法672.4 軟土土釘支護設計過程中軟土層影響系數(shù)的提出672.5 土釘支護的缺點和局限性683 地下連續(xù)墻693.1 概述693.2 地下連續(xù)墻檔土墻設計693.3 地下連續(xù)墻支護計算方法693.

4、4 實際地下連續(xù)墻設計過程中易出現(xiàn)的問題及解決方法704 逆作法724.1 概況724.2逆作法深基坑施工中的支護結構設計724.3中心島順作、周邊結構環(huán)板逆作法應用于超大面積深基坑工程745 深層攪拌水泥土樁的設計765.1 水泥加固軟土的機理765.2 受力機制及破壞形式765.3 布樁形式775.4 計算方法775.5 優(yōu)化設計措施775.6 深層攪拌樁擋墻在應用上存在的制約786 水泥土攪拌樁（SMW 工法樁）796.1 概況796.2 SMW 工法的設計理論796.3 SMW工法的工程問題847 結語87參考文獻88翻譯部分90致 謝99第一部分靜安寺2號基坑圍護結構設計1 工程概況

5、上海軌道交通七號線從市區(qū)的西北部穿越市中心城區(qū)至浦東的西南地區(qū)(龍陽路)，途經寶山區(qū)、普陀區(qū)、靜安區(qū)、徐匯區(qū)和浦東新區(qū)，線路全長約35km，共設29座車站。靜安寺站是七號線的一個中間站，其上行線上方車站為昌平路站，上行線下方車站為常熟路站。靜安寺2號基坑沿常德路大致呈南北向布置，東臨安義路，西側為在建中的越洋廣場，東側為擬建的嘉里二期項目。靜安寺站為上海軌道交通7號線與上海市軌道交通2號線的一個換乘站。1.1 工程地質靜安寺2號基坑所處場地地勢較為平坦，地面標高（吳淞高程）一般在2.293.07 m之間。地貌形態(tài)單一，屬濱海平原地貌類型。擬建場地地基土在70.75m深度范圍內均為第四紀松散沉積

6、物，屬第四系濱海平原地基土沉積層，主要由飽和粘性土、粉性土以及砂土組成，一般具有成層分布特點。本工程擬建場地沿線地基土分布有以下特點：1) 淺部以飽和粘性土為主，無粉性土分布，第1層褐黃灰黃色粉質粘土下為第層淤泥質粉質粘土和第層淤泥質粘土，其中第層中夾較多薄層粉性土。2) 第層土分布較為穩(wěn)定，上部粘性較重，向下夾較多薄層粉土。3) 本區(qū)段第、層分布穩(wěn)定。第層硬土層層頂埋深一般在27.6535.0m，厚度2.05.0m左右；第層可劃分為1、2層兩個亞層，其中1層頂埋深一般在30.737.0m左右；第2層層頂埋深約為42.046.5m左右。4) 第1、第2層頂面埋深分別為48.251.8m和58.

7、060.5m左右。5) 第層埋藏較深，頂面埋深為67.568.5m。1.2 水文地質擬建場地淺部地下水屬潛水類型，補給來源大氣降水及地表逕流，潛水水位埋深為0.501.50m；根據(jù)地質資料，本擬建場地第1層存在承壓水，承壓水水頭埋深為6.85m。在基坑施工期間將采取有效的降水措施，保證開挖過程中基坑的安全和穩(wěn)定。擬建場地淺部地下水和地基土對混凝土無腐蝕性，對鋼結構有弱腐蝕性。地質資料顯示，根據(jù)上海市歷史河流圖，擬建場地在北側有南北轉東西向的暗浜分布（浜寬約610m）。因浜填土成分復雜，結構松散，地下連續(xù)墻施工開挖時易產生坍塌現(xiàn)象，對地下連續(xù)墻及已有建筑物、地下管線等產生不利影響，必要時將采取適

8、當?shù)募庸檀胧?.3 基坑周圍鄰近建筑物靜安寺車站建設過程中，存在以下建構筑物分布在基坑的四周：（1）運營地鐵2號線。北端頭井距已建成的軌道交通2號線靜安寺站端頭井約21.8m，距2號線靜安寺站與區(qū)間隧道接頭處約26.1m，距2號線區(qū)間隧道約15.8m；（2）越洋廣場工程。本站出入口、風亭及夾弄工程直接與越洋廣場的基坑直接相接，且整個車站全長與越洋廣場基坑并行，車站及夾弄施工過程中，須采取有效措施，保證相鄰基坑的安全。（3）名城廣場結構。靜安寺站北端頭井東北側距現(xiàn)有“名城廣場”約17m，車站1號出入口及風道結構距“名城廣場”約15m；（4）高架道路結構。靜安寺站南端頭井距延安中路高架橋墩約30

9、.1m。施工期間將采取切實有效的針對措施，保證上述周邊建筑物的安全。1.4 周圍管線根據(jù)招標文件提供的管線搬遷方案中的勘查資料，本工程施工過程中，管線需要搬遷或改排主要集中在常德路路面以下，管線分布情況如表1.1所示：表1.1 靜安寺站地下管線分布表管線種類管徑（mm）/規(guī)格埋深（m）材質位置處置方法電話1根0.7纜常德路道路下搬 遷電話9孔0.7纜常德路道路下搬 遷電話1根0.5纜常德路道路下搬 遷電力1根0.2纜常德路道路下搬 遷污水3001.2砼常德路道路下搬 遷煤氣3001.2鐵常德路道路下搬 遷煤氣5001.1鐵常德路道路下搬 遷雨水9001.4砼常德路道路下搬 遷上水6251.7鐵

10、常德路道路下搬 遷上水1501.0鐵常德路道路下搬 遷雨水9002.4砼常德路道路下搬 遷電話6孔0.7纜常德路道路下搬 遷電話1根0.4纜常德路道路下搬 遷電力2根0.6纜常德路安義路交匯處道路下沿安義路走向搬 遷上水1500.9鐵常德路安義路交匯處道路下沿安義路走向搬 遷上水4000.7鐵常德路安義路交匯處道路下沿安義路走向搬 遷電話24孔1.0纜常德路安義路交匯處道路下沿安義路走向搬 遷電話2根0.8纜常德路安義路交匯處道路下沿安義路走向搬 遷雨水12001.5砼常德路安義路交匯處道路下沿安義路走向搬 遷污水2301.4砼常德路安義路交匯處道路下沿安義路走向搬 遷煤氣3001.1鐵常德路

11、安義路交匯處道路下沿安義路走向搬 遷煤氣5001.4鐵常德路安義路交匯處道路下沿安義路走向搬 遷煤氣500.4鐵常德路安義路交匯處道路下沿安義路走向搬 遷1.5 周圍道路靜安寺2號基坑沿常德路布置，橫穿安義路，北端與南京西路相接。為此，該站的建設直接影響常德路、高架地面道路、安義路、南京西路等沿常德路的通行，該4條道路的交通現(xiàn)狀如下：（1）常德路常德路路寬度15 m，機動車雙向通行，設2股機動車道，路寬9m，兩側人非各約寬3m。（2）南京西路南京西路寬度21m，機動車雙向通行，設4股機動車道，路寬12m，兩側人非各約寬4.5m。（3）安義路安義路寬度為16m，機動車單向通行，設2股車道，路寬1

12、0m，其余為行人與非機動車通行道路。（4）延安高架道路為城市快速交通道路，地面道路寬度為65m，其中機動車路面寬度為48m，單側行人道路與非機動車道路的寬度分別為4.5m和4m。根據(jù)招標文件，靜安寺車站施工期間，對常德路與安義路的交通按占一還一的原則實施翻交，盡最大限度減小車站施工對周邊交通的影響。2 設計依據(jù)和設計標準2.1 工程設計依據(jù)（1）上海市軌道交通七號線工程7標段（靜安寺站）土建施工招標文件和招標補充文件。（2）上海市軌道交通七號線工程7標段（靜安寺站）土建施工招標圖及施工圖。（3）參考資料上海市軌道交通七號線（M7線）靜安寺站（S14）巖土工程勘察報告；有關靜安寺站站的現(xiàn)場條件及

13、施工用地范圍平面圖；有關靜安寺站站的階段施工交通組織平面圖；有關靜安寺站站的地下綜合管線圖。（4）施工參照的主要技術規(guī)范見表2.1：表2.1 主要技術規(guī)范一覽（不限于）序號編 號名 稱1國家和地方政府頒布的強制性條文2GB50299-1999地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范3GB50204-2002混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范4GB50205-2001鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范5GB50202-2002建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范6DBJ08-40-94地基處理技術規(guī)范7SZ-08-2000上海地鐵基坑工程施工規(guī)程8DGJ08-61-97基坑工程設計規(guī)程9DGJ08-236-1999市政地下工

14、程施工及驗收規(guī)程10GB50300-2001建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準11GB50108-2001地下工程防水技術規(guī)范12GB50208-2002地下防水工程質量驗收規(guī)范13DGJ08-11-1999上海市地基基礎設計規(guī)范14GB-1999地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范15CTJ49-92地鐵雜散電流腐蝕防護技術規(guī)程16GB/T50326-2001建設工程項目管理規(guī)范17DBJ08-202-92鉆孔灌注樁施工規(guī)程18JGJ109-96鋼筋錐螺紋接頭技術規(guī)程19TB10203-2002鐵路橋涵施工規(guī)范20DBJ08-228-97市政橋梁工程施工和驗收規(guī)范21GBJ500112001建筑抗震設計

15、規(guī)范22DGJ08992建筑抗震設計規(guī)程23GB500212001巖土工程勘察規(guī)范24現(xiàn)行的國家及上海市頒發(fā)的其他技術規(guī)范和標準2.2 基坑工程等級由于本工程的周邊建構筑物大部分距離基坑較遠，建筑結構形式相對較好，所以支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊建筑物、交通、管線及地下結構施工影響一般，據(jù)建筑基坑支護技術規(guī)程（JGJ12099）可知，本工程基坑側壁安全等級為二級。2.3 基坑設計控制標準（1）13軸、1720軸地面最大沉降量0.1%H, 圍護墻最大水平位移0.14%H；317軸地面最大沉降量0.2%H, 圍護墻最大水平位移0.3%H，H為基坑開挖深度。（2）抗隆起安全系數(shù)K1.5

16、【1】。3 基坑維護方案設計3.1 各種類型的圍護結構特點各種類型的圍護結構特點如表3.1：表3.1 各種類型的圍護結構支護特點【2】圍護結構類型特點地下連續(xù)墻1.施工噪聲低、振動小、就地澆制、墻接頭止水效果較好、整體剛度大、對周圍環(huán)境影響??；2.適合于軟弱地層和建筑設施密集城市市區(qū)的深基坑；3.墻接頭構造有剛性和柔性兩種類型、并有多種形式、高質量的剛性接頭的地下連續(xù)墻可作永久性結構；還可施工成T型、型等、以增加抗彎剛度作自立式結構；4施工的基坑范圍可達基地紅線，可提高基地建筑物的使用面積，若建筑物工期緊、施工場地小、可將地下連續(xù)墻作主體結構并可采用逆作法、半逆作法施工；5.泥漿處理、地下鋼筋

17、混凝土澆制的施工工藝較復雜、造價較高；6為保證地下連續(xù)墻質量，要求較高的施工技術和管理水平。板樁1.鋼板樁系工廠成品、強度、品質、接縫精度等質量保證、可靠性高；2.具有耐久性，可回拔修正再使用；3與多道鋼支撐結合，適合軟土地區(qū)的較深基坑；4施工方便、工期短；5.施工中須注意接頭防水、以防止樁縫水土流失引起的地層塌陷及失穩(wěn)問題；6.鋼板樁剛度比排樁和地下連續(xù)墻小、開挖后撓度變形較大；7.打拔樁振動噪聲大、容易引起土體移動、導致周圍地基較大深陷。SMW工法樁1.施工低噪聲、對周圍環(huán)境影響??；2.結構止水性好、結構強度可靠、適合于各種土層、配以多道支撐、可適用于深基坑；3.此施工方法在一定條件下可取

18、代作為圍護的地下連續(xù)墻、具有較大發(fā)展前景。沉井法1.施工占地面積小，挖土量?。?.應用于工程用地與環(huán)境條件受到限制或埋深較大的地下構筑施工中；3.沉井施工中要措施選擇恰當、技術先進，沉井施工法可適用于環(huán)境保護要求較高和地質條件較差的基坑工程。3.2 主體支護類型的選擇本工程的特點：1.基坑開挖深度大，端頭井的最大開挖深度達到25.09m，而標準段的最大開挖深度也達到23.35m。2.地下水位較高，年平均地下水位離地表面0.70.9m，圍護方案對防水要求高，車站及人行通道均按防水等級一級的要求設計，即結構頂板不允許滲漏水，側墻表面只允許有少量偶見濕漬；車站的風道、空調機房均按防水等級二級處理；車

19、站及出入口的混凝土結構采用防水混凝土，其抗?jié)B等級S8【3】。3. 周邊環(huán)境保護要求非常嚴格，施工場地狹小，并有承壓水的影響。4.基坑長度較大，南北端頭井之間的距離將近200m。對于主體圍護結構，結合本工程的特點：鋼板樁由于變形較大，不利于深基坑的穩(wěn)定性，故不宜采用。而SMW雖然在國外尤其是日本開挖深度達到20 m以上時也曾得到應用，但畢竟在國內應用于深基坑工程的技術要求高，亦不宜采用。沉井法應用于深基坑也對技術要求高、對施工的要求高、成本高、且不利于同時施工。綜合本深基坑工程自身特點、經濟、工期、施工技術等各方面因素綜合考慮，本工程主體圍護結構均采用剛度大、強度高、抗?jié)B性能好的地下連續(xù)墻。地下

20、連續(xù)墻的墻厚一般為 6001000mm 范圍內，墻深一般為基坑深度的1.72.0倍。由于本工程基坑等級為二級，主體圍護結構及與越洋廣場夾弄墻厚擬定為1000mm，1號出入口（含1號風亭）墻厚定為800mm，地連墻深度取1.75倍，則：南北端頭井地墻總深為：25.09m1.75=43.01m，取43.5m。標準段（軸3至軸25段）：23.35m1.75=40.86m，取41.5m。根據(jù)以上計算初定，主體圍護結構中，南、北端頭井地墻總深為43.5m；標準段地墻總深為41.5m。4 基坑支撐方案設計4.1支撐結構類型在軟弱地層的基坑工程中，支撐結構是承受圍護墻所傳遞的土壓力，水壓力的結構體系。支撐按

21、材料種類可分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系和鋼支撐體系兩類，如表4.1：表4.1 支撐形式按材料分類表材料截面形式布置形式特點現(xiàn)澆鋼筋混凝土可根據(jù)設計要求確定斷面形狀和尺寸豎向布置有水平撐、斜撐；平面布置有對撐、邊桁架、環(huán)梁結合邊桁架等，形式靈活多樣混凝土結硬后剛度大、變形小、強度的安全可靠性強、施工方便，但支撐澆制和養(yǎng)護時間長，圍護結構處于無支撐的暴露狀態(tài)的時間長、軟土中被動區(qū) 土體位移大、如對控制變形有較高要求時，需對被動區(qū)軟土加固。施工工期長，拆除困難，爆破拆除對周圍環(huán)境有影響鋼結構單鋼管、雙鋼管、單工字鋼、雙工字鋼、H型鋼、槽鋼及以上鋼材的組合豎向布置有水平撐、斜撐；平面布置形式一般為對撐、

22、井字撐、角撐、亦有與鋼筋混凝土支撐結合使用，但要謹慎處理變形協(xié)調問題安裝、拆除施工方便，支撐中可加預應力，可調整軸力而有效控制圍護墻變形；施工工藝要求較高，如節(jié)點和支撐結構處理不當，施工支撐不及時不準確，會造成失穩(wěn)現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系通常由圍檁(頭道為圈梁)、支撐及角撐、立柱和圍檁托架或吊筋、立柱、托架錨固件等其它附屬構件組成。鋼結構支撐體系通常為裝配式的，由內圍檁、角撐、支撐、千斤頂(包括千斤頂自動調壓或人工調壓裝置)、軸力傳感器、支撐體系監(jiān)側監(jiān)控裝置、立柱樁及其它附屬裝配式構件組成。在本工程中，由于考慮到施工工期、工程造價等方面影響，南北端頭井及標準段的橫向支撐全部采用鋼支撐形式，并在南

23、北端頭井各設置4個角撐。4.2 支撐體系的布置形式常用支撐體系的布置形式有：同一水平面的直交式或非同一水平面的直交式、井字型集中式布置、角撐體系布置、邊桁架、圓形環(huán)梁布置、垂直對稱布置、圓拱布置、豎向斜撐、中心島式開挖的支撐布置、逆作法施工、拉錨（錨碇）、錨桿、組合式布置等。結合本工程的水文地質情況、周圍環(huán)境、基坑長度、深度及寬度經濟等因素選取支撐形式，具體為南北端頭井均采用7道609鋼支撐，標準段采用6道609鋼支撐。南端頭井基坑凈寬31.40m，北端頭井基坑凈寬度24.91m，標準段基坑凈寬24.16m，為維護支撐穩(wěn)定，所有支撐均設置中間支承樁?？紤]后期車站主體結構的澆筑，支撐應避開設置。

24、初定標準段各道支撐中心標高（從上到下）分別為：0.00（地表）、-4.00m、-8.00m、-12.10m、-16.20m、-20.30m；端頭井各道支撐中心標高（從上到下）分別為：0.00（地表）、-3.00m、-6.00m、-10.00m、-14.00m、-18.00m、-22.00m。其中，南北端頭井角撐位置見靜安寺2號基坑橫斷面圖和靜安寺2號基坑平面圖。5 計算書5.1 土壓力計算一般來說，基坑圍護結構所受的荷載主要有側向荷載、豎向荷載、地震荷載、風載、地面超載等。在本工程中，基坑圍護結構所受的荷載主要考慮地面超載、豎向荷載和側向荷載。考慮到基坑在施工完成后，在使用階段會回填0.5m

25、的高度，所以在地墻頂端以上的雜填土也相當于超載的一部分。取雜填土的重度為18，回填土位于地下水位之上。地鐵車站建成若干年后，土壓力會由施工時的主動土壓力轉變成為靜止土壓力，由于在施工時要求嚴格控制墻體的側向位移，另外地墻還作為正常使用時的結構（即永久結構），所以在本基坑中采用靜止土壓力來進行圍護結構內力計算。這樣會使圍護結構的設計偏于安全。土壓力計算公式：（1）成層土自重應力 （5.1）式中 -天然地面下任意深度z處的豎向有效自重應力，kPa； n-深度z范圍內的土層總數(shù)； -第i層土的厚度，m； -第i層土的天然重度，對地下水位以下的土層取浮重度，。（2）靜止土壓力強度 （5.2）式中 -靜

26、止土壓力強度，kPa； -靜止土壓力系數(shù)，由于本工程各土層有效內摩擦角未知，對于粘土，的計算采用Massarsch經驗公式，；對于砂土，粉土，按經驗公式取0.3。（3）靜止土壓力 （5.3）式中 -靜止土壓力，kN/m； H-擋土墻高度，m。對于由地面超載q引起的側壓力按主動土壓力計算，為方便計算且考慮到使用階段的實際使用情況，q按滿布均布荷載計算：考慮超載后的靜止土壓力： （5.4）式中 -主動土壓力系數(shù)，為土層內摩擦角。表5.1 靜安寺站土層物理力學性質參數(shù)表土層編號土層名稱各層平均重度，kg/m3各層平均浮重度 kg/m3各層平均層厚，m各層到地面平均距離，m各層內摩擦角，度粘聚力C,k

27、Pa各層塑性指數(shù)地面超載q，kPa回填土超載，kPa總超載，kPa1填土180.70.727.21916.2209291填土1881.552.2527.22516.2209291褐黃灰黃色粉質粘土18.68.61.75429.82615.8209291灰色淤泥質粉質粘土17.27.24833.62616.8209291淤泥質粉質粘土16.96.98.5516.5536.92920209292灰色砂質粉土18.78.73.6520.226.31716.5209291-1灰色粘土17.97.95.125.336.72717.2209292-2灰色粉質粘土夾粘質粉土18.18.19.0534.353

28、5.51814.220929暗綠草黃色粉質粘土19.79.73.537.8537.52616.6209291草黃灰黃色砂質粉土18.68.63.541.3532.218209292灰色粉砂18.88.86.3547.733.316209291暗灰草黃色粉質粘土18.58.5855.736.52917.2209292淺黃色粉質粘土18.68.6358.735.82817.520929在地下連續(xù)墻深度范圍內，由于土的重度、粘聚力、內摩擦角和厚度都各不相同，為了達到計算方便和合理，各指標采用按土層厚度的加權平均值來計算。計算公式如下： （5.5） （5.6） （5.7）式中 -第i 土層的厚度（m）

29、；-第i 土層的粘聚力（kPa）；-第i 土層的天然重度（kg/m3）；各參數(shù)加權平均值計算結果如表5.2：表5.2 各參數(shù)加權平均值計算結果()c(kPa)端頭井17.6225.0034.58標準段17.6025.2033.885.2 圍護結構地基承載力驗算本工程地下墻兼作永久承重結構，由規(guī)范可知，地下連續(xù)墻的豎向承載力P 是由側壁摩阻力F 和墻底端承力R 兩部分組成，即： （5.8） （5.9） （5.10）式中 L、B-地墻所取寬度、厚度（m ）； -第i 土層的厚度（m ）；-第i 層土的墻體側壁摩阻力標準值（具體值，查相關規(guī)范）；-墻底土的承載力標準值（查表：本基坑中取=3000 k

30、Pa ）。由于標準段的開挖深度和地連墻深度都大致相同，所以只驗算最深的一段，其地下連續(xù)墻深度為41.5m；南北端頭井的開挖深度和地連墻深度也大致相同，故只驗算最深的一個，其地下連續(xù)墻深度為43.5m。其它驗算皆取這兩個截面。標準段（地連墻深度為41.5m）：F=1.02.2520+1.7560+450+8.5560+703.65+3.1430+2（1.9630+9.0570+3.540+3.550+0.1550）=2807.52kNR=90011=900kN所以單位長度地連墻的豎向承載力為：P=F+R=3707.52kN地連墻自重：結構上部傳來的荷載取1000kN，則1079+1000=207

31、9kNP=3707.52kN在端頭井部分（地連墻深度為43.5m）：F=1.02.2520+1.7560+450+8.5560+703.65+4.89230+2（0.2130+9.0570+3.540+3.550+2.1550）=3389.86kNR=9001.01.0=900kN所以單位長度地連墻的豎向承載力為：P=F+R=4289.86kN地連墻自重：結構上部傳來的荷載取1000kN ，則1131+1000=2131J，則管涌不會發(fā)生，即必須滿足下列條件： (5.15)式中 -抗管涌安全系數(shù)，一般取,代入數(shù)值，則端頭井：對于標準段：綜上計算，由于本基坑工程地下水位較高，如不采取降水措施則基

32、坑內無論是標準段還是端頭井均有可能發(fā)生管涌現(xiàn)象，故要進行降低地下水位的措施，降低水頭，具體降水要求如下計算：端頭井：經計算，標準段：經計算，故要求在端頭井段至少要降低地下水位3.33m、在標準段至少要降低地下水位2.09m才能保證基坑工程范圍內不發(fā)生管涌。5.4.2 基坑底土突涌穩(wěn)定性驗算通過現(xiàn)場試驗測得第1層承壓水水位埋深為7.45m，承壓水埋深位于第層，距地面47.7m，故還應該進行基坑底土突涌穩(wěn)定性驗算。本基坑工程不透水層為1-1灰色粘土、2-2灰色粉質粘土夾粘質粉土、暗綠草黃色粉質粘土。根據(jù)壓力平衡概念，按規(guī)范要求，基坑底土突涌穩(wěn)定性應滿足： (5.16)式中 -不透水層厚度（m）；

33、H承壓水頭高于含水層頂板的高度（m）。端頭井不透水層厚度：標準段不透水層厚度： 則端頭井：標準段：故基坑底土突涌穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。5.5 抗傾覆驗算地下連續(xù)墻的抗傾覆穩(wěn)定性驗算是驗算最下道支撐以下的主動、被動土壓力繞最下道支撐點的轉動力矩是否平衡。據(jù)規(guī)范，抗傾覆穩(wěn)定性安全系數(shù)應滿足： (5.17)式中 -基坑內側被動土壓力對B點（最下一道支撐處）的力矩；-基坑外側BD段（最下道支撐處至地墻底端）主動土壓力對B點的力矩；-基坑內側被動土壓力；-基坑外側B點處主動土壓力強度；-基坑外側D點處主動土壓力強度；-最下一道支撐離坑底的距離。被動土壓力按朗肯土壓力計算： (5.18)式中 H-墻體高度，端

34、頭井：H=43.5-25.09=18.41m,標準段：H=41.5-23.35=18.15m； -墻后填土重度的加權平均值，地下水位以下取浮重度，； C-填土的黏聚力加權平均值，kPa； -填土的內摩擦角加權平均值。則端頭井：標準段：主動土壓力強度： (5.19)式中 e-主動土壓力強度，kPa； z-所計算點離地面深度，m，其它符號同上。端頭井：標準段：端頭井： 標準段：綜上計算可知，端頭井和標準段的抗傾覆安全系數(shù)均大于允許值，故本基坑工程不會發(fā)生傾覆破壞。5.6 整體圓弧滑動穩(wěn)定性驗算假定土體繞最后一道支撐點滑動，并認為滑動面是一通過墻體底面的圓弧，據(jù)規(guī)范，計算公式如下： (5.20)式中

35、 -整體圓弧滑動穩(wěn)定性系數(shù)； -滑動力矩，； -抗滑力矩；(5.21)式中 -主動土壓力系數(shù)，經計算，標準段加權平均值為0.57；端頭井加權平均值為0.57；-最后一道支撐距地面的高度；-最后一道支撐水平處土體的豎向土壓力；-最后一道支撐處墻體的極限抵抗彎矩，可取該處墻體設計彎矩，值取本章5.7節(jié)計算結果。端頭井： 則故端頭井整體圓弧滑動穩(wěn)定性符合要求。標準段：則故標準段整體圓弧滑動穩(wěn)定性符合要求。5.7 圍護結構內力變形計算地下連續(xù)墻內力變形計算采用山肩邦男近似解法，其基本假設為：1）在粘土地層中，墻體作為底端自由的有限長的彈性體；2）墻背土壓力在開挖面以上取為三角形，在開挖面以下取為矩形（

36、已抵消開挖面一側的靜止土壓力）；3）開挖面以下土的橫向抵抗反力取為被動土壓力，其中（x + ）為被動土壓力減去靜止土壓力（x）后的數(shù)值；4）橫撐設置后，即作為不動支點；5）下道橫撐設置后，認為上道橫撐的軸向壓力值保持不變，而且下道橫撐點以上的板樁仍然保持原來的位置；6）開挖面以下板樁彎矩M =0的那點，假想為一個鉸，而且忽略此鉸以下的墻體對上面墻體的剪力傳遞。計算墻后土壓力（水土分算法）： （5.22）式中 -靜止土壓力（kPa）； -靜止土壓力系數(shù)，取為0.4； h-距離填土表面深度，（m）； -豎向土壓力轉換為側向土壓力的轉換系數(shù)，即側壓力系數(shù)。（1）端頭井段內力計算：開挖深度25.09m

37、，C=25kPa,=34.58，=17.62，有7道支撐。，即由于坑內開挖前將水位降低，所以坑內土壓力采用降水后的土壓力，降水前后土的容重減少值按經驗取1.5,則： (5.23)式中 x +-基坑底面以下x處被動土壓力減去靜止土壓力x后的凈土壓力值（kPa）；-被動土壓力系數(shù)，其中；x-距坑底的深度（m ）。即 =45.38， =95.20山肩邦男近似解法只需應用兩個靜力平衡方程，即和,即地下連續(xù)墻前后側合力為零和地下連續(xù)墻墻底端自由。由得： (5.24)根據(jù)各上式得： (5.25) 式中 -第k道支撐的軸力（kN/m）； -換算墻頂至坑底高度（m）； -坑底至地墻彎矩為零處的高度（m）； -

38、第i道支撐距當前開挖面高度（m）； -最下一道支撐距當前開挖面高度（m）。第一道支撐計算：式中 -雜填土的重度，取18；q-地面超載，取20。算第一道支撐時， (5.26)由式（5.25）得：即解得：將代入式(5.26)求軸力:第二道支撐計算：由式（5.25）得：代入式（5.24）得：第三道支撐計算：由式（5.25）得代入（5.24）得第四道支撐計算：由式（5.25）得代入（5.24）得：第五道支撐計算：由式（5.25）得：代入（5.24）得：第六道支撐由式（5.25）得：代入式（5.24）得：第七道支撐由式（5.25）得：代入（5.24）得：基坑底部彎矩計算（2）標準段內力計算：開挖深度23

39、.35m，C=25.20kPa,=33.88，=17.60，有6道支撐。，即由于坑內開挖前將水位降低，所以坑內土壓力采用降水后的土壓力，降水前后土的容重減少值按經驗取1.5,則式中 x +-基坑底面以下x處被動土壓力減去靜止土壓力x后的凈土壓力值（kPa）；-被動土壓力系數(shù)，其中；x-距坑底的深度（m ）。即 =43.62， =94.55同時用山肩邦男法計算標準段各道支撐的結果見表5.4、表5.5：表5.4 各支撐之間的豎向間距支撐12233445566基底間距，m444.14.14.13.05表5.5 標準段各支撐處內力計算結果第1道支撐第2道支撐第3道支撐第4道支撐第5道支撐第6道支撐基坑

40、底端軸力，119.81343.93595.12845.181092.131015.26彎矩，9.76-87.25-381.17-1025.71-2121.45-3782.16-5042.925.8 鋼支撐強度驗算由上計算可知，軸力最大為端頭井的第六道支撐，進行驗算。按規(guī)定每幅地墻應施加兩道支撐，所以支撐的實際軸力為：選用 60916鋼管作支撐，由于基坑寬度最大處為端頭井，為31.397m，跨度較大，按規(guī)定在跨中設置立柱，所以實際跨度為15.70m。因而計算長度取。 60916鋼管的截面性能：面積： 慣性矩：截面模量：回轉半徑：每米重力：由于支撐自重產生的彎矩為：由于安裝偏心產生的彎矩，偏心值為

41、：據(jù)以上計算可知，鋼支撐的強度滿足要求。經計算其余鋼支撐均滿足要求。5.9地墻截面配筋計算5.9.1 橫截面抗彎計算設計參數(shù)為：混凝土采用C30，主筋采用HRB335，構造筋采用HPB235，計算如下：在南北端頭井段：基坑底端彎矩最大為：M = 5871.98kN m/m單筋矩形截面所能承擔的最大彎矩為：式中 -與混凝土強度相關的常數(shù)，取1.0；-混凝土抗壓強度值；C30為14.3N /mm2；-混凝土截面有效高度；-界限相對受壓區(qū)高度，與鋼材等級有關的常數(shù)；由于彎矩較大，布置兩排鋼筋，則故按單筋矩形截面來配筋不能滿足要求，需用雙筋截面進行設計。取，則，令受壓區(qū)高度，則受壓鋼筋截面積受拉鋼筋截

42、面積：受拉區(qū)選配3236（），受壓區(qū)選配1228（ ）。經計算，標準段同樣按雙筋截面計算，取，則，令受壓區(qū)高度，則受壓鋼筋截面積受拉鋼筋截面積：受拉區(qū)選配2836（），受壓區(qū)選配628（ ）。5.9.2 橫截面抗剪計算在端頭井截面處，經計算比較得知，在第六道支撐下沿處的剪力最大為：（屬于厚腹梁）由上計算可知，截面只需按構造配箍。經計算各個區(qū)段處的最大剪力都相差不大，所以其余區(qū)段的箍筋均按構造進行配箍。即箍筋為16250。同理，標準段最大剪力為第五道684.07kN，也按構造配箍，箍筋為16250【2】。6 基坑主要技術經濟指標6.1 開挖土方量根據(jù)基坑開挖平面圖和開挖深度可得基坑開挖總土方量為

43、：即本工程基坑開挖的土方量為。6.2 澆筑混凝土量根據(jù)地連墻布置圖可得地連墻混凝土的澆筑體積：即本工程基坑澆筑混凝土量為。6.3 鋼筋用量鋼筋用量主要計算地下連續(xù)墻中的配筋量?？砂聪旅婀酱致怨浪悖杭翠摻钣昧繛?096.0噸。6.4 人工費用本基坑工程施工中所用的勞動力主要包括：鋼筋工、混凝土工、電焊工、機操工、機修工、木工、司機工、起重工、測量工、普工等。計算人工費用時，人數(shù)采用平均人數(shù)，工作日采用工程總工期，日工資采用平均日工資【4】。第二部分靜安寺2號基坑施工組織設計1 基坑施工準備1.1 技術準備技術準備是施工準備的核心。具體內容如下：（1）熟悉、審查施工圖紙和有關設計文件。（2）掌握地形、地質、水文等勘察資料和技術經濟資料。1.2 現(xiàn)場準備 程現(xiàn)場準備工作主要包括：1.2.1 拆除障礙物地質資料表明，本標段車站建址內，存在影響地下墻成槽穩(wěn)定的砂質粉土；淺部可能存在障礙物，且靜安寺站地下墻施工遇到的廢棄地下管線，管線大部分埋深在4米以內，故在地下墻施工前，應清除障礙物，為構筑導墻消除隱患。1.2.2 交通組織靜安寺站車站施工的交通組織為：調整現(xiàn)有常德路交通，南京西路安義路南北向交通翻交至常德路西側便道上，便道寬度13m；安義路交通維持原狀，并與西側便道接通，路幅寬18m；安義路延安路南北向交通翻交至常德路東側的13m寬的臨時便道上，東西兩側南北向