地下連續(xù)墻基坑支護畢業(yè)設計

1、錯誤 ! 未定義書簽。、，.言.第一章 工程概況 錯誤 ! 未定義書簽。水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件車站工程地質(zhì)層分布與特征描述水文地質(zhì)條件不良地質(zhì)現(xiàn)象第二章 支護方案的選擇及比較 錯誤 !未定義書簽?；又ёo的類型及其特點和適用范圍 錯誤!未定義書簽。深層攪拌水泥土圍護墻 錯誤!未定義書簽。土釘墻 錯誤!未定義書簽。排樁支護 錯誤!未定義書簽。槽鋼鋼板樁 錯誤!未定義書簽。鉆孔灌注樁 錯誤!未定義書簽。鋼板樁 錯誤!未定義書簽。SMW工法 錯誤!未定義書簽地下連續(xù)墻 錯誤!未定義書簽。方案的比較及確定 錯誤!未定義書簽。基坑的特點 錯誤!未定義書簽。支護方案的選擇 錯誤!未定義書簽。第三章 土壓力計

2、算 錯誤 !未定義書簽。荷載的確定 錯誤!未定義書簽。地下水對土壓力的影響 錯誤!未定義書簽。按分層土計算土壓力 錯誤!未定義書簽。參數(shù)加權(quán)平均計算 錯誤!未定義書簽。第四章結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 錯誤!未定義書簽。計算理論的確定 錯誤!未定義書簽。結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算及配筋 錯誤!未定義書簽。土壓力計算 錯誤!未定義書簽。用等值梁法計算彎矩 錯誤!未定義書簽。地下連續(xù)墻的配筋計算 錯誤!未定義書簽。第五章基坑穩(wěn)定性分析 錯誤!未定義書簽?；拥恼w穩(wěn)定性驗算 錯誤!未定義書簽?；拥目孤∑鸱€(wěn)定驗算 錯誤!未定義書簽?；拥目?jié)B流穩(wěn)定性驗算 錯誤!未定義書簽?；又ёo結(jié)構(gòu)踢腳穩(wěn)定性驗算 錯誤!未定義書簽。第六章

3、支撐設計 錯誤!未定義書簽。方案比較 錯誤!未定義書簽。圍檁設計 錯誤!未定義書簽。支撐設計 錯誤!未定義書簽。立柱設計 錯誤!未定義書簽。第七章基坑變形估算及控制 錯誤!未定義書簽。概述 錯誤!未定義書簽。基坑的變形估算 錯誤!未定義書簽。水平位移估算 錯誤!未定義書簽?；勇∑鸸浪?錯誤!未定義書簽。地表沉降估算 錯誤!未定義書簽。第八章降水設計 錯誤!未定義書簽。概述 錯誤!未定義書簽。降水的作用 錯誤!未定義書簽。降水方案選擇 錯誤!未定義書簽。降水施工方案 錯誤!未定義書簽。降水的設計 錯誤!未定義書簽。第九章施工組織設計 錯誤!未定義書簽。地下連續(xù)墻施工主要技術(shù)措施 錯誤!未定義書

4、簽。地下連續(xù)墻的施工 錯誤!未定義書簽。保證工程質(zhì)量的主要技術(shù)措施 錯誤!未定義書簽。技術(shù)管理措施 錯誤!未定義書簽。安全生產(chǎn)措施 錯誤!未定義書簽。文明施工措施 錯誤!未定義書簽。環(huán)境保護措施 錯誤!未定義書簽。第十章地下連續(xù)墻施工的常見問題及處理 錯誤!未定義書簽。連續(xù)墻施工的問題及處理 錯誤!未定義書簽。土方開挖的應急措施 錯誤!未定義書簽。結(jié) 論 錯誤!未定義書簽。參考文獻 錯誤!未定義書簽。致 謝 錯誤!未定義書簽。、兒前言基坑工程是我國當前地基基礎領域一個重要的研究方向。基坑工程在二十世紀八十年代末才開始全面、深入地研究與工程實踐，但隨著我國建設事業(yè)的發(fā)展, 城市的高層建筑大量涌現(xiàn)

5、，極大的推動了深基坑工程設計理論和施工技術(shù)的不斷發(fā)展, 同時也產(chǎn)生了大量的深基坑支護設計與施工問題。國內(nèi)外大量工程實踐表明，許多工程的最危險階段不一定是在正常使用階段，而是在建造階段和老化階段。 對許多工程事故常常發(fā)生在施工階段而言， 其原因除了施工質(zhì)量沒有保證、施工方法發(fā)生了不合理的改變、 人為錯誤等原因以外，重要原因之一是由于對環(huán)境、地質(zhì)、荷載等因素認識不足而導致設計和施工中的某種失誤和疏忽所致。深基坑工程是與眾多因素相關(guān)的綜合技術(shù)，是一個系統(tǒng)的工程問題，必須具有結(jié)構(gòu)力學、土力學、地基基礎、地基處理、原位測試等多種學科知識，同時具有豐富的施工經(jīng)驗， 并結(jié)合擬建場地的土質(zhì)和周圍環(huán)境情況， 才

6、能制定出因地制宜的支護結(jié)構(gòu)方案和實施辦法。 它與場地工程勘察、 支護結(jié)構(gòu)設計、 施工開挖、 基坑穩(wěn)定、 降水、 施工管理、現(xiàn)場監(jiān)測、相鄰場地施工相互影響等密切相關(guān)。 基坑設計與施工涉及地質(zhì)條件、巖土性質(zhì)、場地環(huán)境、工程要求、氣候變化、地下水動態(tài)、施工程序和方法等許多相關(guān)的復雜問題，是理論上尚待完善、成熟和發(fā)展的綜合技術(shù)學科。如何根據(jù)場地工程性質(zhì)、水文地質(zhì)、 環(huán)境條件制定合理的設計方案；如何在保證穩(wěn)定性的前提條件下，設計最經(jīng)濟的方案，也是基坑比較重要的問題。因此在基坑工程設計與施工中，需要嚴謹、周密的分析與計算。本設計是關(guān)于蘇州寶帶西路站基坑的設計。主要包括了四個大的方面：支護方案的選擇、圍護結(jié)

7、構(gòu)設計與計算、 基坑的降排水和施工組織設計。根據(jù)基坑的工程概況及其特點， 在考慮基坑的安全性和經(jīng)濟性的前提下選擇了組合拱結(jié)構(gòu)作為擋土結(jié)構(gòu)、 深層水泥攪拌樁作為止水帷幕。采用郎肯理論計算水土壓力，墻體內(nèi)力、彎矩和嵌固深度。在基坑的降排水設計中， 采用了真空井點降水。 在施工組織設計中詳細的敘述了地下連續(xù)墻的施工工藝流程和施工要點。第一章工程概況工程概況寶帶西路車站寶帶西路站位于寶帶西路與盤蠡路交叉路口， 沿盤蠡路南北向布置。車站東北側(cè)為 蘇州市供電局吳城分局，東南側(cè)為盤蠡南苑、薛家塔別墅、薛家塔，西北側(cè)為盤蠡村， 西南側(cè)為美之國住宅小區(qū)。路口南北方向為盤蠡路，現(xiàn)狀為城市主干路。東西方向為寶 帶西

8、路，現(xiàn)狀為城市主干路。沿盤蠡路東側(cè)有一條小河，寬10- 12ml規(guī)劃河底標高為圖寶帶西路車站總平面圖水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件車站工程地質(zhì)層分布與特征描述根據(jù)地質(zhì)資料，地層層序自上而下依次為：1雜填土層：褐黃灰雜色，松散，以水泥、瀝青路面為主，局部含較多碎石、 混凝土塊等建筑垃圾，局部有架空現(xiàn)象。屬第四系全新統(tǒng)（Q4近代人工堆積物，層厚, 平均層厚，層底標高，該層壓縮性不均，土質(zhì)不均。3素填土層：褐黃灰黃色，松軟，以粘性土為主，含少量碎石，含植物根莖。屬第四系全新統(tǒng)（Q4）近代人工堆積物，層厚，平均層厚，層底標高，層頂標高， 該層壓縮性不均，土質(zhì)不均。1粘土：褐黃灰黃色，可塑為主，局部硬塑，干強度高

9、。為第四系晚更新統(tǒng)（Q32-3） 沖湖積相沉積物，層厚，層底標高，層頂，壓縮性中等。2粉質(zhì)粘土：灰黃青灰色，可塑為主，局部軟塑，局部夾薄層粉土，稍有光澤， 干強度、韌性中等，無搖振反應。為第四系晚更新統(tǒng)（Q32-3）沖湖積相沉積物，層厚， 層底標高，層頂標高，該層壓縮性中等。2 粉質(zhì)粘土：灰色，流塑，夾薄層粉土，稍有光澤，干強度中等。為第四系晚更新統(tǒng)（Q32-2）海陸交互相沉積物，層厚，層底標高，層頂標高，該層壓縮性中等偏高。3 粉砂層：灰色，偶呈灰黃、灰綠色, 欠均勻，局部夾薄層狀粘性土，層中有時為粉土、局部呈細砂。層底埋深、層底標高，飽和，中密，振動后易液化，壓縮性 中等。5 粉質(zhì)粘土：灰

10、色，流塑，夾薄層粉土，局部夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土薄層，干強度、韌性中等，無搖振反應。為第四系晚更新統(tǒng)（Q32-2）海陸交互相沉積物，層厚，平 均層厚，層底標高，層頂標高，該層壓縮性中等偏高。6粉土夾粉砂：灰色，中密密實，很濕，夾薄層粉質(zhì)粘土層，無光澤，干強度 低，搖振反應迅速。為第四系晚更新統(tǒng)（Q32-2）海陸交互相沉積物，層厚，層底標 高，層頂標高，該層壓縮性中等偏低，為承壓含水層，透水性較好。1 粉砂：灰色，密實，飽和，礦物成份以石英長石為主，夾少量礫石，含云母碎屑，夾粉土薄層，局部夾較多薄層粉質(zhì)粘土，為第四系中更新統(tǒng)（Q21）沖湖相沉積物，層厚，層底標高，層頂標高，該土層壓縮性中等偏低。2 粉

11、質(zhì)粘土：灰色，軟塑為主，局部青灰色，可塑，稍有光澤，干強度中等，韌性中等，無搖振反應，為第四系中更新統(tǒng)（Q2。沖湖相沉積物，層厚，平均層厚， 層底標高，層頂標高，該土層壓縮性中等。1 粉質(zhì)粘土夾粘土：灰綠灰色，硬塑為主，局部可塑，夾少量粘土層，干強度 中等，為第四系下更新統(tǒng)(Q13沖湖積相沉積物，本次勘察未揭穿，最大控制厚度米, 土層壓縮性中等。物理力學性質(zhì)指標綜合建議值表重度基床系數(shù)K(MPa/m)地基承載靜止鉆孔樁參數(shù)直男(固快)土層代號丫力特側(cè)壓qsikqpk及名稱(kN/水平征值力系C。垂直(kPa (kPam5)f ak(k數(shù)K)(kPa) (度)Pa)3素填土1粘土210652粉質(zhì)

12、粘土160482粉質(zhì)粘土110326粉砂夾粉土200601000水文地質(zhì)條件(1)潛水潛水主要賦存于淺部粘性土層中，受區(qū)域地質(zhì)、地形及地貌等條件的控制。具下的i粉質(zhì)粘土層，2粉質(zhì)粘土層，均屬于不透水層。勘察期間，穩(wěn)定水位標高，據(jù)區(qū)域水文資料，蘇州市歷年最高潛水位標高，最低潛水位標高為，年水位變幅為12m(2)微承壓水微承壓水賦存于第一隔水層下的砂性土層中(B層砂)，埋深565 厚度855m 賦水性中等。(3)承壓水區(qū)內(nèi)承壓水主要賦存于深部的砂性土層中，埋深大于 25ml賦水性中等。不良地質(zhì)現(xiàn)象本場地在勘探深度范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地裂隙、巖溶、土洞、河岸滑坡及淺層活動斷裂等 不良地質(zhì)作用存在。場地內(nèi)20

13、m以淺的1粉土、3粉砂夾粉土、4粉土夾粉砂層 為不液化土層，地基土不存在液化趨勢。第二章 支護方案的選擇及比較基坑支護的類型及其特點和適用范圍深層攪拌水泥土圍護墻深層攪拌水泥土圍護墻是采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌, 形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。 水泥土圍護墻優(yōu)點 : 由于一般坑內(nèi)無支撐, 便于機械化快速挖土 ; 具有擋土、止水的雙重功能; 一般情況下較經(jīng)濟; 施工中無振動、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。 水泥土圍護墻的缺點 : 首先是位移相對較大, 尤其在基坑長度大時 , 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,

14、 只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時才能采用 , 而且在水泥土攪拌樁施工時要注意防止影響周圍環(huán)境。土釘墻土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護，其作用與被動的具備擋土作用的圍護墻不同 , 它是起主動嵌固作用 , 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用較多 , 目前我國南方地區(qū)亦有應用 , 有的已用于坑深10m以上的基坑，穩(wěn)定可靠、施工簡便且工期短、效果較好、經(jīng)濟性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應積極推廣。采用土釘墻的一般要求，土釘墻可適用于塑，不塑或堅硬的粘 性土；在有地下水的土層中，土釘支護應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

15、土釘墻支護應慎重考慮， 墻體變形對周圍環(huán)境的影響，本工程地質(zhì)條件：主要為粘性土。另本工程地下水位為，且地處海邊區(qū)，若要采用土釘墻支護勢必做好降水排水措施。且工程地處人口稠密的舊城區(qū)，毗鄰交通主干道, 排水必將引起地地面沉降，給周圍建筑以極大威脅。排樁支護基坑開挖時，對不能放坡或由于場地限制不能采用攪拌樁支護，開挖深度在610m左右時，即可采用排樁圍護。排樁可采用鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預制鋼筋混凝土板樁或鋼板樁等。當基坑開挖深度較大時，可設置多道支撐，以減少內(nèi)力 , 采用沖鉆孔樁能夠穿越條石、舊基礎。 在護壁樁間做旋噴帷幕達到止水的效果，但由于基坑開挖深度大護壁不可能采用錨拉或內(nèi)支撐， 錨桿無

16、法施工， 也無法采用錨拉， 南北兩側(cè)亦無法對稱采用排樁，在設立支護時沒有合適的支護方式。槽鋼鋼板樁這是一種簡易的鋼板樁圍護墻，由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼長 670m型號由計算確定。 其特點為 : 槽鋼具有良好的耐久性 , 基坑施工完畢回填土后可將槽鋼拔出回收再次使用 ; 施工方便 , 工期短 ; 不能擋水和土中的細小顆粒 , 在地下水位高的地區(qū)需采取隔水或降水措施; 抗彎能力較弱 , 多用于深度小于 4m 的較淺基坑或溝槽, 頂部宜設置一道支撐或拉錨; 支護剛度小 , 開挖后變形較大。鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁圍護墻是排樁式中應用最多的一種 , 在我國得到廣泛的應用。其多用于坑深770m的基坑

17、工程，在我國北方土質(zhì)較好地區(qū)已有89m的臂樁圍護墻。鉆孔灌注樁支護墻體的特點有: 施工時無振動、 無噪音等環(huán)境公害 , 無擠土現(xiàn)象, 對周圍環(huán)境影響小 ;墻身強度高 , 剛度大 , 支護穩(wěn)定性好, 變形小 ; 當工程樁也為灌注樁時, 可以同步施工，從而施工有利于組織、 方便、 工期短 ; 樁間縫隙易造成水土流失, 特別時在高水位軟粘土質(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) , 但是在砂礫層和卵石中施工困難應該慎用 ; 樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體, 因而相對整體性較差, 當在重要地區(qū) , 特殊工程及開挖深度很

18、大的基坑中應用時需要特別慎重。鋼板樁采用鋼板樁支護針對本基坑為臨時支護的特點，施工方便， 工期短， 在基坑施工完畢回填土后將槽鋼拔出， 重新利用， 可以將支護費用降到最低。但采用鋼板樁支護有一致命的弱點，即不能擋水和土中的細小顆粒， 且在地下水位高時還要求降水或隔水，這與本工程地下水位高， 地水豐富的地質(zhì)條件極不相稱。 另鋼板樁支護抗彎能力較弱，開挖撓曲變形較大，一般適用深度不超過4ml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)對撓曲位移的嚴格要求等均不適宜采用鋼板樁支護，一經(jīng)采用必將造成嚴重后果。SMW工法SMW：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

19、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, 使之成為同時具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護結(jié)構(gòu)的圍護墻。SMW皮護結(jié)構(gòu)的支護特點主要為：施工時基本無噪音 , 對周圍環(huán)境影響小 ; 結(jié)構(gòu)強度可靠 , 凡是適合應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砂為主的松軟地層; 擋水防滲性能好, 不必另設擋水帷幕;可以配合多道支撐應用于較深的基坑; 此工法在一定條件下可代替作為地下圍護的地下連續(xù)墻 , 在費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。地下連續(xù)墻通常連續(xù)墻的厚度為 600mm

20、800mm 1000mm也有厚達1200mm勺。地下連續(xù)墻剛度大，止水效果好，是支護結(jié)構(gòu)中最強的支護型式，適用于地質(zhì)條件差和復雜，基坑深度大，周邊環(huán)境要求較高的基坑，但是造價較高，施工要求專用設備優(yōu)點： 施工時振動小， 噪音低， 非常適合本基坑的開挖支護設計； 墻體剛度大，特別適合本基坑復雜的地質(zhì)條件， 尤其是對松散填土及軟塑淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的支擋效果明顯，基坑安全性能夠得到保證；防滲性能好，地下連續(xù)墻現(xiàn)今工藝已成熟，在墻體結(jié)頭和施工方法上都得到改進，墻體幾乎不透水，因此對于本基坑高達1m的地下水位相當適合采用連續(xù)墻可以不降排水，在施工時只要及時的進行排水即可；占地少，本工程地處城市建筑密集區(qū)，

21、 空間狹小， 采用地下連續(xù)墻可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間，能夠充分發(fā)揮其經(jīng)濟效益，在施工過程中，不會引起地面沉降，因此對周圍建筑沒有絲毫影響；工效高，工期短，質(zhì)量可靠，經(jīng)濟效益高。采用地下連續(xù)墻是真正的優(yōu)質(zhì)高效， 符合現(xiàn)代都市的競爭理念， 業(yè)主容易接受。 缺點： 對廢泥漿處理，不但會增加工程費用，如泥水分離不完善或處理不當，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)不當或已變質(zhì)， 施工管理不當?shù)染赡芤鸨诓郾谔?引起地面沉降，危害鄰近工程結(jié)構(gòu)和地下管理的安全。 同時也可能使墻體混凝土體積超方， 墻面粗躁結(jié)構(gòu)尺寸

22、超出允許界限；本基坑支護均為臨時支護，采用地下連續(xù)墻費用要相對較高，但為保證安全穩(wěn)定及效率，費用仿高5-10%的預算之內(nèi)，同時采用連續(xù)墻施工，工序簡單，變更較少，費用易于控制。方案的比較及確定基坑的特點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：（ 1）基坑開挖的面積較大，下方管線較多。（ 2）基坑開挖深度范圍內(nèi)的土層的工程性較差。軟土厚度大。（ 3）基坑周圍的環(huán)境條件復雜。（ 4）開挖深度較深，約，屬于一級基坑。（ 5）地下水位較高，施工期間需要降水和止水。支護方案的選擇根據(jù)本工程的特點， 設計時此基坑有可能采用的幾種支護形式從技術(shù)上和經(jīng)濟上進 行了分

23、析比較。采用鉆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)合三道鋼管內(nèi)支撐的支護體式。優(yōu)點：鉆孔灌注樁施工容易、造價較低，目前此種技術(shù)比較成熟。另深層水泥攪拌樁為止水帷幕時有好的效果防水。 鋼管內(nèi)支撐具有拼裝方便、 施工速度快并可以多次重復使用等優(yōu)點，并可施加預應力。此時支護結(jié)構(gòu)有一定的安全性和經(jīng)濟性。缺點：主體結(jié)構(gòu)深度太大，地下水位較高，施工難度較大。 主體采用地下連續(xù)墻及剛支撐優(yōu)點：施工振動小，噪音低，非常適于城市施工；墻體剛度大，防滲性能好，可以貼近施工；適用于多種地基條件，可以作為剛性基礎；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，經(jīng)濟效益高。

24、本方案充分考慮了基坑地下水位高，面積大，高度大等特點。主體采用地下連續(xù)墻強度高又可以止水，并成為基礎的結(jié)構(gòu)部分，與后澆的內(nèi)襯共同組成永久性結(jié)構(gòu)的側(cè)墻。 機械化程度高，能保證工期， 是比較安全可靠的施工方法。 交通層高度不大， 采用人工挖孔樁是安全有效的，并在一定程度上降低了工程造價。缺點： 地下連續(xù)墻作為擋土結(jié)構(gòu)時造價比較高； 在一些特殊地質(zhì)條件下施工難度大；還須有泥漿處理條件， 對廢泥漿的處理會造成環(huán)境污染。 施工中如出現(xiàn)槽壁坍塌問題會引起鄰近地面沉降，墻體混凝土超方。通過對比本基坑采用第二種圍護方案。第三章 土壓力計算荷載的確定車站東北側(cè)為蘇州市供電局吳城分局，東南側(cè)為盤蠡南苑、薛家塔別墅

25、、薛家塔，西北側(cè)為盤蠡村，西南側(cè)為美之國住宅小區(qū)。 路口南北方向為盤蠡路，現(xiàn)狀為城市主干路。東西方向為寶帶西路，現(xiàn)狀為城市主干路, 因此取上部荷載為 30 kPa 。地下水對土壓力的影響根據(jù)基坑工程手冊有在基坑開挖深度范圍內(nèi)存在地下水時， 作用與圍護結(jié)構(gòu)上的側(cè)壓力一般按照如下規(guī)定計算：（ 1）對砂土和粉土等無粘性土按照水土分算的原則計算，即作用于圍護結(jié)構(gòu)上的側(cè)壓力等于土壓力和靜水壓力之和。 地下水位以下的土壓力采用浮重度'和有效應力抗'男強度指標C和計算；（ 2）對粘性土宜根據(jù)工程經(jīng)驗按水土分算或者水土合算原則進行計算。水土合算時，地下水位以下的土壓力采用飽和重度sat和總應力

26、抗剪強度指標C和 計算。由于蘇州的地下水較豐富， 而場地土質(zhì)主要為粘性土， 且無穩(wěn)態(tài)滲流，故采用水土合算法。按分層土計算土壓力表土體物理力學參數(shù)直剪（固塊）層號及土層厚度重度 靜止側(cè)壓粘聚力內(nèi)摩擦角名稱（m）kN/m3力系數(shù)KoCk （ kPa） k （ o）i雜填土3素填土粘土1粉質(zhì)粘土2粉質(zhì)粘土3粉砂夾粉 土注：地下水位本工程場地平坦，土體上部底面超載 30kPa,在影響范圍內(nèi)無建筑物產(chǎn)生的側(cè)向荷 載，且不考慮施工荷載及鄰近基礎工程施工的影響， 假定支護墻面垂直光滑，故采用郎 肯士壓力理論計算。1）計算方法：按朗肯理論計算主動與被動土壓力強度，其公式如下：Paqihi Ka 2c. KaP

27、p qihi Kp 2c Kp式中Pa、Pp 朗肯主動與被動土壓力強度，kPa；q地面均勻荷載，kPa；第i層土的重度，kN/m3;1第i層土的厚度，m;Ka、Kp 朗肯主動與被動土壓力系數(shù); p2Ka tan 45-22K p tan 45 一p2式中c、計算點土的抗剪強度指標2）各層土壓力計算過程OO A B；A .也 A T卜.'A.r=19.0kN/m3 c=20kPa =15r=20.0kN/m3 c=57.5kPa=14.7二CDr=19.6kN/m3 c=23.6kPa=16.11Er=19.1kN/m3 c=7.59kPa中=32.03-1-4F圖開挖土層參數(shù)指標基坑開

28、挖深度，OA為雜填土層，1m厚AB為素填土層，厚BC為粘土層，厚，為不透水層CD為粉質(zhì)粘土層，厚，為不透水層DE為粉質(zhì)粘土層，厚EF粉砂夾粉土 .參數(shù)加權(quán)平均計算1）參數(shù)加權(quán)平均計算由于各土層物理力學參數(shù)相差不大，故采用加權(quán)平均法計算土壓力，各加權(quán)平均參 數(shù)計算為：平均容重：ihi /hi19 2.5 20 3.3 19.6 3.8 18.8 16.7 19.6 7.73419.2kPa迎土區(qū)：ih / hi15 2.5 14.7 3.3 16.1 3.8 16 16.7 31.1 7.719.2334CCihi / hi20 2.5 21 3.3 23.6 3.8 21 16.7 8.6 7

29、.7“18.4kPa34背土區(qū)：ih / hi16 9.8 31.1 7.717.523.310CCihi / hi21 9.8 8.6 7.713.2kPa2) 土壓力計算土壓力系數(shù)：主動土壓力系數(shù)： Ka tg2(450 -) 0.504.Ka 0.71被動土壓力系數(shù): Kp tg2(450 -) 2.0 Kp 1.407主動土壓力(迎土側(cè))：地面均布超載 q 30kPa墻頂：h 0mea0 (q h)Ka 2C. Ka30 0.504 2 18.4 0.7111.01 0取 ea0 0kPa臨界深度h 1.14m坑底：h 16.5meaj(q h)Ka 2C Ka(30 19.2 16.

30、5) 0.504 2 18.4 0.71148.65kPa被動土壓力(背土區(qū))：ep0 2C Kp2 18.4 1.40751.78kPa墻低：h 18mepj(q h)Kp 2C Kp(30 19.2 18) 2.0 2 18.4 1.407755.7kPa第四章結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算計算理論的確定本工程地質(zhì)條件較為均勻，但開挖深度較深，為了減少支護樁的彎矩可以設置多層 支撐。在進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算時，按照分段等值梁法來計算擋土結(jié)構(gòu)的彎矩和支撐力，并 計算出樁墻的入土深度。分段等值梁法即對每一段開挖，將該段樁的上部支點和插入段土壓力零點之間的樁 作為簡支梁進行計算，上一次算出的支點假定不變，作為外力計算下

31、一段梁中的支點反 力。這種方法考慮了施工時的實際情況。結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算及配筋土壓力計算0得:1) 確定臨界深度z0 ：由e (q rz0)ka 2c、?kaZ02c ka qKa 1.14mrK aa2)各支點及坑底處的土壓力A點:(q rh)Ka2c Ka30 0.5042 18.4 0.7111.01kPaB點：eaB(q rh)Ka2C . Ka(30 19.22.5) 0.504 2 18.4 0.7113.18kPaC點：eaC(q rh)Ka2C Ka(30 19.26.7) 0.504 2 18.4 0.71D點：eaD(q rh)Ka2C . Ka(30 19.210.2) 0.5

32、04 2 18.4 0.7187.69kPaE點：eaE(q rh)Ka2C Ka(30 19.213 0.504 2 18.4 0.71118.65kPaF點：eaF(q rh)Ka2C Ka(30 19.216.5) 0.504 2 18.4 0.71148.65kPa3) 土壓力零點土壓力零點距離基坑底的距離，可根據(jù)凈土壓力零點處墻前被動土壓力強度與墻后 主動土壓力強度相等的關(guān)系求得。mUKpeaDmUKaeaDU r(Kp Ka)148.655.17m18 (2.0 0.504)4)基坑支護簡圖矩?；又ёo結(jié)構(gòu)簡圖如圖4-1所示,將點O近似看作為彎矩0點，看做地下支點無彎+030kN/

33、mEaF5m3m 2m4T4 ET3 DT2 Cm3m-16.5m omAT1 B4.06kN m圖基坑支護結(jié)構(gòu)計算簡圖先將基坑支護圖畫成為一連續(xù)梁，其荷載為水土壓力及地面荷載，如圖所示。148.65118.65圖連續(xù)梁結(jié)構(gòu)計算簡圖用等值梁法計算彎矩1）分段計算周端彎矩連續(xù)梁AB段懸臂部分彎矩，計算簡圖如所示。1 1 Mba 13.18 1.361.362 313.18AB1.36m2.5m-11.011230圖AB段計算簡圖連續(xù)墻BC段彎矩，計算簡圖如所示M CBql28'.2 q i15M BA213.18 4.228(53.4 13.18) 4.24154.6274.33kN m

34、53.413.184.06 B4.2m圖BC段計算簡圖 連續(xù)墻CD段彎矩，計算簡圖如所示ql2 MCD行ql230_2_253.4 4.2(87.69 53.4) 4.268.5kN m 2 2M DCqi q i122053.4 4.22(87.69 53.4) 4.22122075.5kN m87.6953.4C)D3.5m圖CD段計算簡圖連續(xù)墻DE段彎矩，計算簡圖如所示22M DEql ql123087.69 3.22(118.65 87.69) 3.22123085.4kN m22M EDql ql1220 _ _287.69 3.2(118.65 87.69) 3.2122090.6

35、7kN m87.693.2m圖DE段計算簡圖連續(xù)墻EFO段彎矩，計算簡圖如所示，其中M EO2qaa 2(2 j)22q2a824118.65O點為零彎矩點148.65118.65 3.125.17231.6310.43kN(23.18.27)212 a oq3b,3()1 -5 l653.12 -3.112a9l308.27守243.18.27)25(5.178.27)260.06 18.83圖EO段計算簡圖2）彎矩分配計算周端彎矩不平衡，需用彎矩分配法平衡支點C、D、E彎矩分配系數(shù)C點:轉(zhuǎn)動剛度（遠端固定時為4i,遠端錢支為3i ）SCBSCDUCBSCBSCBSCDuCDSCDSCBSC

36、D分配系數(shù)D點:轉(zhuǎn)動剛度（遠端固定時為4i,遠端錢支為3i ）分配系數(shù)E點:轉(zhuǎn)動剛度（遠端固定時為4i,iCBEllEl42i CDEll3iCB4iCDEl350.380.62SDCSDEi DCEllEl3.5i DESDC u DC SDC SDE遠端錢支為3i ）Sed4iED4EI /3.20.48DESDESDCSDE4i DC4iDEEl3.20.52分配系數(shù)Seg3iEG 3EI/3.1UedSEDSEDSEG0.56uEGSEGSEDSEG0.44彎矩分配表支點分配系數(shù) 固端彎矩彎矩分配0 -一 00 一一 一 0桿端彎矩50-500通過力矩分配，得到各支點的彎矩為：M B

37、4.06kN mM c 74.38kN mM D 50kN mMe 207.05kN m Mg 0207.0534.0630.877.4350.4329.48125.49132.1i-2碎上KM圖彎矩、剪力圖(3)支座反力和軸力計算參考基坑工程(哈爾濱工業(yè)大學出版社)AB段梁:Rb11.36 13.1821.362 1.36 4.063 9.0 kNBC段梁:_4.24.24.213.184.2一(53.4 13.18)一一4.06 77.43Rb223RbRbRb 45.4kN_ 4.24.2 2_13.18 4.2(53.4 13.18) 4.2 4.06 77.43Rc2234.2103

38、.37kNCD段梁:Rc53.4 3.5 35 (87.69 53.4) 35 35 77.43 503.577.04kNRCRC RC180.41kN3.53.5 2Rd53.4 3.5 (87.69 53.4) - - 3.5 77.43 503.5170kNDE段梁:3.23.2 3.2Rd87.69 3.2 萬(118.65 87.69) 50 207.053.276.5kNRdRdRd246.5kN3232 2Re87.69 3.2 (118.65 87.69) - - 3.2 50 207.053.2253.6kNE O段梁（O點彎矩為零）：Re118.653.131 5.1721

39、3.13.1 305.17232 5.17207.058.272148.65 - 5.17/8.273520kNReReRd773.6kNRo118.653.113.13.1223.1 230 5.1715.17 148.65 (3.1 )/8.27 23304.45kN反力核算土壓力及地面荷載總計：=八，,、1ea 148.65 (16.5 5.17 1.14)2 1525.8kN支點反力：R Rb Rc Rd Re Ro 1545.91kN 誤差分別為31, 2.6%。3)嵌固深度計算x | 6RoX ,I (Kp Ka)I 6 304.65m)19.2 (2.0 0.505)8.0mt&

40、#176; u x8.0 5.17 13.17m應該基坑的土質(zhì)不是很好，應乘系數(shù),即t (1.1 1.2)t014.515.8m 取 t 14.5m所以，地下連續(xù)墻的入土深度為 m地下連續(xù)墻的配筋計算根據(jù)簡明深基坑設計施工手冊及地下連續(xù)墻設計與施工，用于基坑支護連續(xù)墻厚度一般為600800mm故初擬連續(xù)墻厚度b 800mm；同時本基坑支護墻體作為永久性支護結(jié)構(gòu)，所以保護層厚度 as 80mm,采用C35混凝土（大于C20）,基坑安 全等級為一級，主筋采用HRB335（II級），其安全等級系數(shù) 0 1.1。背土側(cè)：M 設計 1.25 cMmax1.25 1.1 207.05 284.625kN

41、m查表得：2fc 16.7N /mm ,1 1.0, l 1000mm, b 800mmHRB335, fy 300N/mm2, b 0.558, min 0.24%有效高度：% b s800 80720mm0M設計1 fclh021.1 284.625 106 =_ 21.0 16.7 1000 720 0.036查表17混凝土結(jié)構(gòu)上冊P201,0.025 b 0.558所以，#加0 As s f 1 y 1.0 16.7 1000 720 0.036300,_ _21442.88mmAslh01442.81000 7200.2%min 0.24%所以As 1000 720 0.24%217

42、28mm2選酉己筋：7 18125 (As 1781mm2)迎土側(cè)：M 設計 1.25 0Mmax1.25 1.1 132.1 181.6kN m0 M設計1 fclho1.1 181.6 1061.0 16.7 1000 72020.023查表17混凝土結(jié)構(gòu)上冊P201,得0.023 b 0.558a1 fclh。1.0 16.7 1000 720 0.023300921.84Aslh0921.841000 7200.13%所以As 1000 72021728mm2min 0.24%0.24%選配筋： 7 18125(As 1781mm2)第五章 基坑穩(wěn)定性分析在基坑開挖時， 由于坑內(nèi)土體挖

43、出后， 使地基的應力場和形變場發(fā)生變化，可能導致基坑的失穩(wěn)。例如基坑整體或局部滑坡，基坑底隆起及管涌等，從而引發(fā)工程事故。所以在進行基坑支護設計時， 需要驗算基坑穩(wěn)定性， 必要時應該采取適當?shù)募訌姺婪洞胧?，使基坑的穩(wěn)定性具有一定的安全度。保證基坑開挖整個過程安全?；拥姆€(wěn)定性驗算主要是指對支護結(jié)構(gòu)進行抗傾覆，抗滑移，及各種內(nèi)力計算外，還應進行基坑底隆起，抗?jié)B流穩(wěn)定性，管涌等各種穩(wěn)定性驗算?；臃€(wěn)定性分析的目的在于基坑側(cè)壁支護結(jié)構(gòu)在給定條件設計出合理的嵌固深度或驗算已擬定支護結(jié)構(gòu)的設計是否穩(wěn)定和合理。對有支護的基坑全面地進行基坑穩(wěn)定性分析和驗算， 是基坑工程設計的重要環(huán)節(jié)之一。目前，對基坑穩(wěn)定性

44、驗算主要有如下內(nèi)容： 基坑整體穩(wěn)定性驗算； 基坑的抗隆起穩(wěn)定驗算； 基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定性驗算； 基坑支護結(jié)構(gòu)踢腳穩(wěn)定性驗算。基坑的整體穩(wěn)定性驗算采用圓弧滑動法驗算支護結(jié)構(gòu)和地基的整體穩(wěn)定抗滑動穩(wěn)定性， 應該注意支護結(jié)構(gòu)一般有內(nèi)支撐或外土錨拉結(jié)構(gòu)，墻面垂直的特點。不同于邊坡穩(wěn)定驗算的圓弧滑動， 滑動面的圓心一般在擋土上方， 基坑內(nèi)側(cè)附近。 通過試算穩(wěn)定最危險的滑動面和最小安全系數(shù)?？紤]支撐作用時，通常不會發(fā)生整體穩(wěn)定破壞，因此對支護結(jié)構(gòu)，當設置多道支撐時可不做基坑的整體穩(wěn)定性驗算?；拥目孤∑鸱€(wěn)定驗算采用同時考慮c, 值的抗隆起法， 以求得地下墻的入土深度。 （基坑工程手冊P130）基本假定：將墻

45、底面作為求極限承載力的基準面，滑移線形狀見計算簡圖，參照Prandtl的地基承載力公式。不考慮基坑尺寸的影響。計算分析簡圖：qwwA'圖計算分析簡圖2DNq cNci(H D) q式中：D 墻體入土深度（mm ;H 基坑開挖深度（的；i, 2 墻體外側(cè)及坑底土體重度（kN/m3）；q 底面超載（kN/m3）;Nc,Nq 地基承載力的系數(shù)用Prandtl公式，Nc,N分別為: c qNqNc,20、 tgtg (45-)e(Nq 1).tg用本法驗算抗隆起安全系數(shù)時，要求 Ks1.10 1.20 0計算過程H 16.5m D 14.5m C 18.4kPa_019.2一，2”19.2、

46、tg19.20Nqtg (45-)e g5.88Nctg19.20Nq14.0用本法驗算抗隆起安全系數(shù)時，由于圖中 AB面上的抗剪強度抵抗隆起作用，假定墻體外側(cè)及坑底土體重12 19.2kPa0解得 K 3.0 1.10 1.2才兩足要求。實踐證明，本法基本上可適用于各類土質(zhì)條件?；拥目?jié)B流穩(wěn)定性驗算根據(jù)簡明深基坑工程設計施工手冊在地下水豐富、滲流系數(shù)較大（滲透系數(shù)106cm/s）的地區(qū)進行支護開挖時，通常需要在基坑內(nèi)降水。如果圍護短墻自身不透 水，由于基坑內(nèi)外水位差，導致基坑外的地下水繞過圍護墻下端向基坑內(nèi)外滲流，這種 滲流產(chǎn)生的動水壓力在墻背后向下作用， 而在墻前則向上作用，當動水壓力大

47、于土的水 下重度時，土顆粒就會隨水流向上噴涌。在軟粘土地基中滲流力往往使地基產(chǎn)生突發(fā)性 的泥流涌出，從而出現(xiàn)管涌現(xiàn)象。以上現(xiàn)象發(fā)生后，使基坑內(nèi)土體向上推移，基坑外地 面產(chǎn)生下沉，墻前被動土壓力減少甚至喪失，危及支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。為防止此類破壞， 變通過提高擋水帷幕入土深度，增長地下水滲流路線，從而減小滲流水力坡度，達到防止?jié)B流和管涌的目的驗算抗?jié)B。滲流穩(wěn)定的基本原則是使基坑內(nèi)土體的有效壓力大于地下水的滲透力?？?jié)B流管涌穩(wěn)定性驗算根據(jù)巖土工程師實用手冊438頁，抗管涌安全系數(shù)K為：K (H 2t)i w H w(16.5 2 14.5) 9.214.5 102.25 2滿足要求i最大水力坡降；浮容

48、重；w水土容重；t基坑嵌固深度；H基坑開挖深度基坑支護結(jié)構(gòu)踢腳穩(wěn)定性驗算1)概述：根據(jù)建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程應用手冊11 支護結(jié)構(gòu)在水平荷匝作用下，對于內(nèi)支撐或錨桿支點體系，基坑土體有可能在支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生踢腳破壞時出現(xiàn)不 穩(wěn)定現(xiàn)象。對于單支點結(jié)構(gòu)，踢腳破壞產(chǎn)生于以支點處為轉(zhuǎn)動點的失穩(wěn)，對于多層支點 結(jié)構(gòu)，則可能繞最下層指點轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生踢腳失穩(wěn)。2)方法及計算公式根據(jù)建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程應用手冊11 有踢腳安全系數(shù)的無量綱表達式：Kt2ndnt其中有 hd hhtnth22n d nd nt31 2nd nt32 nd nd 2nt / . K p1 2 / . Kaq hch式中：被動土壓力系數(shù)Kp與主動土壓力系數(shù)Ka的比值h基坑的開挖深度ht 最下道支撐點到基坑底的距離hd 樁的入土深度深度q 地面荷載，q 30樁長范圍內(nèi)土層的重度的加強平均值樁長范圍內(nèi)土層的內(nèi)摩擦角的加強平均值c樁長范圍內(nèi)土層的粘聚力的加強平均值Kt 踢腳安全系數(shù)。具范圍為1.01.53）計算過程19.2kPa19.20 C 18.4kPa h 16.5m hd 14.5mndht3.1mhd0.88KpKa4.0nt k 0.188