課程設(shè)計坑設(shè)計——土釘墻支護

1、 土釘支護 課 程 設(shè) 計 學 院： 班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 年 月 日基坑設(shè)計土釘墻支護摘要：本次基坑的設(shè)計主要內(nèi)容為某建筑物的二層地下室做一個基坑支護設(shè)計，設(shè)計選擇的是土釘墻支護方式，不單只是土釘，還加上別的基坑支護方式，如錨桿。設(shè)計的主要內(nèi)容包括:支護結(jié)構(gòu)的選型和結(jié)構(gòu)布置、支護的設(shè)計方案，基坑支護土釘支護的計算、相關(guān)驗算，還包過土釘支護的施工設(shè)計圖、設(shè)計方案。 基坑支護涉及到土力學中強度和穩(wěn)定問題，基坑維護方案的設(shè)計應根據(jù)工程實際情況進行方案的篩選和優(yōu)選，選擇的出發(fā)點是安全、經(jīng)濟。所有的這些方案，在保證安全的前提下必須達到最大的經(jīng)濟效益。設(shè)計不僅要保證邊坡的穩(wěn)定，而且要

2、滿足變形控制的要求，以確?；又車ㄖ?、構(gòu)筑物、管線、道路的安全。本人從經(jīng)濟可靠的角度出發(fā)，采用土釘加固復合地基加固。再通過查閱相關(guān)基坑工程的規(guī)范99版的，最終得出報告書。其程序是：通過理正深基坑軟件計算-查規(guī)范-修改數(shù)據(jù)-得出施工圖。關(guān)鍵詞：基坑設(shè)計、土釘支護、抗傾覆驗算、加固基坑1.支護結(jié)構(gòu)的選型和結(jié)構(gòu)布置1.1方案優(yōu)選 合理安排好地下室工程的施工，優(yōu)選基坑圍護方案，對降低工程造價，保證基坑穩(wěn)定，促進安全生產(chǎn)、文明施工，至關(guān)重要。因此，基坑圍護方案的優(yōu)選主要考慮以下因素： (1)造價因素。項目強調(diào)低成本，必須降低支護結(jié)構(gòu)的材料、人工、機械設(shè)備費用，合理調(diào)配基坑土方的開挖、運輸、堆放、回填

3、、棄土，渣土處置等費用。 (2)環(huán)境因素。按照JGJ5999的要求，要做好安全生產(chǎn)、文明施工，施工過程中盡可能減少對周圍環(huán)境的影響。 (3)工期。不同的圍護形式，工程的工期也各不相同。該工程的特點是時間緊，任務(wù)重，工期越短，效益越好。 (4)社會效益。該項目實行“標化”管理，要求工程質(zhì)量確保優(yōu)良。 (5)不可預見因素。施工過程中，要綜合考慮雨、雪等各種不可預見因素。本工程從經(jīng)濟可靠的角度出發(fā)，采用土釘加固復合地基加固。1.2結(jié)構(gòu)布置土釘加固法，其特點是：經(jīng)濟、可靠、施工快捷、應用范圍廣、施工方法靈活、施工時對環(huán)境干擾少、對場地土層的適應性強?；又ёo涉及到土力學中強度和穩(wěn)定問題，基坑維護方案的

4、設(shè)計應根據(jù)工程實際情況進行方案的篩選和優(yōu)選，選擇的出發(fā)點是安全、經(jīng)濟。所有的方案，在保證安全的前提下必須達到最大的經(jīng)濟效益。設(shè)計不僅要保證邊坡的穩(wěn)定，而且要滿足變形控制的要求，以確?；又車ㄖ铩?gòu)筑物、管線、道路的安全。本工程從經(jīng)濟可靠的角度出發(fā)，采用土釘加固復合地基加固。2.支護設(shè)計方案2.1土釘支護設(shè)計依據(jù)（一） 本工程巖土工程勘察報告及設(shè)計圖紙；（二） 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99) ；（三） 建筑地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GBJ7-89）；（四） 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ7-89）。2.2具體位置詳見下圖3.施工總體布署3.1釘支護設(shè)計依據(jù)施工程序（各工序的綜合協(xié)調(diào)）（一）

5、 設(shè)計土釘墻：在挖出的邊坡上直接進行土釘墻支護施工。（二） 土方：用長臂挖土機對開挖不到位的土方應首先開挖到位，土方隨挖隨用人工進行清理，并挖掉浮土， 基礎(chǔ)施工階段的施工流程施工準備測量放線地下室施工基礎(chǔ)驗收回填土土方清運施工基坑支護施工4.基坑支護4.1土釘支護的工藝流程測量放線第二步土釘墻施工第一步土釘墻施工第三步土釘墻施工第四步土釘墻施工第五步土釘墻施工組織驗收4.2土釘墻護坡工程（1） 工藝流程施工準備邊坡修整 定位放線 加工土釘 打土釘 注 漿掛 網(wǎng)噴射砼養(yǎng) 護驗收（2） 施工方法1邊坡修整：采用人工清理，為確保噴射砼面層的平整，此工序必須掛線定位。對于土層含水量較大的邊坡，可在支護

6、面層背部插入長度為400600mm，直徑不小于40mm的水平排水管包濾網(wǎng)，其外端伸出支護面層，間距為2m，以便將噴混凝土面層后的積水排走。1. 定位放線：按設(shè)計圖紙由測量人員放出每一個土釘?shù)奈恢谩?. 注漿：采用攪拌機造漿，應嚴格控制水灰比為W/C=0.5；注漿采用注漿泵，注漿時，將導管緩慢均勻拔出，但出漿口應始終處于孔中漿體表面之下，保證孔中氣體能全部排出。3. 掛網(wǎng)及錨頭安裝：鋼筋網(wǎng)片用插入土中的鋼筋固定，與坡面間隙34cm，不應小于3cm，搭接時上下左右一根對一根搭接綁扎，搭接長度應大于30cm，并不少于兩點點焊。鋼筋網(wǎng)片借助于井字架與土釘外端的彎勾焊接成一個整體。4. 噴射砼：噴射砼順

7、序可根據(jù)地層情況“先錨后噴”，土質(zhì)條件不好時采取“先噴后錨”，噴射作業(yè)時，空壓機風量不宜小于9m3/min，氣壓0.20.5MPa，噴頭水壓不應小于0.15 MPa，噴射距離控制在0.61.0m，通過外加速凝劑控制砼初凝和終凝時間在510 min，噴射厚度大于等于100mm。5. 養(yǎng)護：采取澆水養(yǎng)護。4.3 各分項工程質(zhì)量標準1. 土釘墻質(zhì)量標準 內(nèi)容標準噴射砼面層平整度的允許偏差20mm孔深允許偏差50mm孔距允許偏差100mm鋼筋保護層厚度25mm土釘傾角偏差5%掛網(wǎng)時網(wǎng)片距坡面34cm2. 土方開挖質(zhì)量標準：1. 國家有關(guān)建筑施工規(guī)范（GBJ30188）。2. 工程設(shè)計對土方的質(zhì)量要求。

8、5.基坑設(shè)計的設(shè)計計算5.1基坑北側(cè)計算數(shù)據(jù)：-設(shè)計項目: - 設(shè)計簡圖 - 設(shè)計條件 - 基本參數(shù) 所依據(jù)的規(guī)程或方法：建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ 120-99基坑深度： 7.900(m)基坑內(nèi)地下水深度： 9.400(m)基坑外地下水深度： 1.500(m)基坑側(cè)壁重要性系數(shù)： 1.000土釘荷載分項系數(shù)： 1.250土釘抗拉抗力分項系數(shù)： 1.300整體滑動分項系數(shù)： 1.300 坡線參數(shù) 坡線段數(shù) 1序號 水平投影(m) 豎向投影(m) 傾角() 1 1.393 7.900 80.0 土層參數(shù) 土層層數(shù) 4序號 土類型 土層厚 容重 飽和容重 粘聚力 內(nèi)摩擦角 釘土摩阻力 錨桿土摩阻力

9、 水土 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 雜填土 1.500 19.0 22.0 20.0 15.0 20.0 20.0 分算 2 粘性土 3.500 18.6 18.6 20.0 12.0 40.0 40.0 合算 3 粉土 4.000 18.5 18.5 15.0 18.0 64.0 64.0 合算 4 淤泥質(zhì)土 18.000 18.5 18.5 12.0 10.0 64.0 64.0 分算 超載參數(shù) 超載數(shù) 1序號 超載類型 超載值(kN/m) 作用深度(m) 作用寬度(m) 距坑邊線距離(m) 形式 長度(m) 1 局部均布 75.

10、000 1.500 6.000 3.607 條形 土釘參數(shù) 土釘?shù)罃?shù) 4序號 水平間距(m) 垂直間距(m) 入射角度(度) 鉆孔直徑(mm) 1 1.700 2.000 5.0 120 2 1.500 1.700 5.0 120 3 1.200 1.200 5.0 120 4 1.000 1.000 5.0 120 花管參數(shù) 基坑內(nèi)側(cè)花管排數(shù) 0基坑內(nèi)側(cè)花管排數(shù) 0 錨桿參數(shù) 錨桿道數(shù) 1序號 水平間距(m) 豎向間距(m) 入射角度(度) 錨固體直徑(mm) 錨桿長度(m) 錨桿錨固長度(m) 抗拉力(kN) 1 2.500 2.500 15.0 200 20.000 6.000 100.

11、0 坑內(nèi)土加固參數(shù) 厚度(m) 寬度(m) 重度(kN/m3) 飽和重度(kN/m3) 粘聚力(kPa) 內(nèi)摩擦角(度) 2.000 3.000 18.000 18.000 20.000 30.0施工過程中局部抗拉滿足系數(shù): 1.000施工過程中內(nèi)部穩(wěn)定滿足系數(shù): 1.000 內(nèi)部穩(wěn)定設(shè)計條件 考慮地下水作用的計算方法：總應力法土釘拉力在滑面上產(chǎn)生的阻力的折減系數(shù)： 0.500圓弧滑動坡底截止深度(m)： 0.000(m)圓弧滑動坡底滑面步長(m)： 1.000(m)- 設(shè)計結(jié)果 - 局部抗拉設(shè)計結(jié)果 工況 開挖深度 破裂角 土釘號 設(shè)計長度 最大長度(工況) 拉力標準值 拉力設(shè)計值 (m)

12、(度) (m) (m) Tjk(kN) Tj(kN) 1 2.500 46.9 0 2 4.200 46.5 1 3.825 3.825( 2) 20.9 26.1 3 5.400 46.6 1 2.467 3.825( 2) 0.4 0.5 2 4.134 4.134( 3) 27.1 33.9 4 6.400 47.0 1 3.133 3.825( 2) 0.4 0.5 2 4.091 4.134( 3) 20.4 25.5 3 3.198 3.198( 4) 31.3 39.2 5 7.900 47.4 1 4.122 4.122( 5) 0.4 0.5 2 5.091 5.091( 5

13、) 20.3 25.4 3 3.967 3.967( 5) 28.1 35.2 4 8.700 8.700( 5) 108.7 135.8 內(nèi)部穩(wěn)定設(shè)計結(jié)果 工況號 安全系數(shù) 圓心坐標x(m) 圓心坐標y(m) 半徑(m) 土釘號 土釘長度 1 1.668 3.443 9.475 4.776 2 1.311 1.065 10.945 7.257 1 13.122 3 1.301 -2.167 13.118 10.933 1 13.122 2 13.091 4 1.309 -6.357 15.770 15.732 1 13.122 2 13.091 3 6.467 5 1.311 -9.350

14、17.469 19.814 1 13.122 2 13.091 3 9.467 4 9.700 6 1.311 -9.350 17.469 19.814 1 13.122 2 13.091 3 9.467 4 9.700 土釘選筋計算結(jié)果 土釘號 土釘拉力(抗拉) 土釘拉力(穩(wěn)定) 計算鋼筋面積 配筋 配筋面積 1 26.1 129.4 359.5 1E22 380.1 2 33.9 151.6 421.1 1E25 490.9 3 39.2 147.6 409.9 1E25 490.9 4 135.8 175.6 490.4 1E25 490.9 噴射混凝土面層計算 計算參數(shù) 厚度： 100

15、(mm)混凝土強度等級: C30配筋計算as: 15(mm)水平配筋: d10150豎向配筋: d10150配筋計算as: 15荷載分項系數(shù): 1.200 計算結(jié)果 編號 深度范圍 荷載值(kPa) 軸向 M(kN.m) As(mm2) 實配As(mm2) 1 0.00 2.00 0.0 x 0.000 306.4(構(gòu)造) 523.6 y 0.000 306.4(構(gòu)造) 523.6 2 2.00 3.70 5.0 x 0.532 306.4(構(gòu)造) 523.6 y 0.399 306.4(構(gòu)造) 523.6 3 3.70 4.90 24.5 x 1.300 306.4(構(gòu)造) 523.6 y

16、1.300 306.4(構(gòu)造) 523.6 4 4.90 5.90 38.0 x 1.397 306.4(構(gòu)造) 523.6 y 1.397 306.4(構(gòu)造) 523.6 5 5.90 7.90 70.8 x 6.835 396.5 523.6 y 1.233 306.4(構(gòu)造) 523.6 外部穩(wěn)定計算參數(shù) 所依據(jù)的規(guī)程： 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2002土釘墻計算寬度: 10.000(m)墻后地面的傾角: 0.0(度)墻背傾角: 90.0(度)土與墻背的摩擦角: 10.0(度)土與墻底的摩擦系數(shù): 0.300墻趾距坡腳的距離: 0.000(m)墻底地基承載力: 400.0(k

17、Pa)抗水平滑動安全系數(shù)： 1.300抗傾覆安全系數(shù)： 1.600 外部穩(wěn)定計算結(jié)果 重力: 765.6(kN)重心坐標: ( 5.392, 4.447）超載: 375.0(kN)超載作用點x坐標: 7.500(m)土壓力: -23.2(kPa)土壓力作用點y坐標: 2.686(m)基底平均壓力設(shè)計值 116.2(kPa) 400.0基底邊緣最大壓力設(shè)計值 190.8(kPa) 1.300抗傾覆安全系數(shù): 19.795 1.6005.2基坑南側(cè)計算數(shù)據(jù)：-設(shè)計項目: - 設(shè)計簡圖 - 設(shè)計條件 - 基本參數(shù) 所依據(jù)的規(guī)程或方法：建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ 120-99基坑深度： 7.900(m

18、)基坑內(nèi)地下水深度： 9.400(m)基坑外地下水深度： 1.500(m)基坑側(cè)壁重要性系數(shù)： 1.000土釘荷載分項系數(shù)： 1.250土釘抗拉抗力分項系數(shù)： 1.300整體滑動分項系數(shù)： 1.300 坡線參數(shù) 坡線段數(shù) 1序號 水平投影(m) 豎向投影(m) 傾角() 1 1.393 7.900 80.0 土層參數(shù) 土層層數(shù) 4序號 土類型 土層厚 容重 飽和容重 粘聚力 內(nèi)摩擦角 釘土摩阻力 錨桿土摩阻力 水土 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 雜填土 1.500 19.0 22.0 20.0 15.0 20.0 20.0 分算 2 粘

19、性土 3.500 18.6 18.6 20.0 12.0 40.0 40.0 合算 3 粉土 4.000 18.5 18.5 15.0 18.0 64.0 64.0 合算 4 淤泥質(zhì)土 18.000 18.5 18.5 12.0 10.0 64.0 64.0 分算 超載參數(shù) 超載數(shù) 0序號 超載類型 超載值(kN/m) 作用深度(m) 作用寬度(m) 距坑邊線距離(m) 形式 長度(m) 土釘參數(shù) 土釘?shù)罃?shù) 4序號 水平間距(m) 垂直間距(m) 入射角度(度) 鉆孔直徑(mm) 1 1.700 2.000 5.0 120 2 1.500 1.700 5.0 120 3 1.200 1.200

20、 5.0 120 4 1.000 1.000 5.0 120 花管參數(shù) 基坑內(nèi)側(cè)花管排數(shù) 0基坑內(nèi)側(cè)花管排數(shù) 0 錨桿參數(shù) 錨桿道數(shù) 1序號 水平間距(m) 豎向間距(m) 入射角度(度) 錨固體直徑(mm) 錨桿長度(m) 錨桿錨固長度(m) 抗拉力(kN) 1 2.500 2.500 15.0 200 20.000 6.000 100.0 坑內(nèi)土加固參數(shù) 厚度(m) 寬度(m) 重度(kN/m3) 飽和重度(kN/m3) 粘聚力(kPa) 內(nèi)摩擦角(度) 2.000 3.000 18.000 18.000 20.000 30.0施工過程中局部抗拉滿足系數(shù): 1.000施工過程中內(nèi)部穩(wěn)定滿足

21、系數(shù): 1.000 內(nèi)部穩(wěn)定設(shè)計條件 考慮地下水作用的計算方法：總應力法土釘拉力在滑面上產(chǎn)生的阻力的折減系數(shù)： 0.500圓弧滑動坡底截止深度(m)： 0.000(m)圓弧滑動坡底滑面步長(m)： 1.000(m)- 設(shè)計結(jié)果 - 局部抗拉設(shè)計結(jié)果 工況 開挖深度 破裂角 土釘號 設(shè)計長度 最大長度(工況) 拉力標準值 拉力設(shè)計值 (m) (度) (m) (m) Tjk(kN) Tj(kN) 1 2.500 46.9 0 2 4.200 46.5 1 3.825 3.825( 2) 20.9 26.1 3 5.400 46.6 1 2.467 3.825( 2) 0.4 0.5 2 4.134

22、 4.134( 3) 27.1 33.9 4 6.400 47.0 1 3.133 3.825( 2) 0.4 0.5 2 4.091 4.134( 3) 20.4 25.5 3 3.198 3.198( 4) 31.3 39.2 5 7.900 47.4 1 4.122 4.122( 5) 0.4 0.5 2 5.091 5.091( 5) 20.3 25.4 3 3.967 3.967( 5) 28.1 35.2 4 7.306 7.306( 5) 88.0 109.9 內(nèi)部穩(wěn)定設(shè)計結(jié)果 工況號 安全系數(shù) 圓心坐標x(m) 圓心坐標y(m) 半徑(m) 土釘號 土釘長度 1 2.967 -

23、2.029 12.028 7.267 2 1.708 -3.865 12.007 9.456 1 4.122 3 1.413 -6.598 14.032 13.511 1 4.122 2 5.091 4 1.349 -8.268 13.319 14.577 1 4.122 2 5.091 3 3.967 5 1.305 -10.538 14.232 17.709 1 4.122 2 5.091 3 3.967 4 7.306 6 1.305 -10.538 14.232 17.709 1 4.122 2 5.091 3 3.967 4 7.306 土釘選筋計算結(jié)果 土釘號 土釘拉力(抗拉) 土

24、釘拉力(穩(wěn)定) 計算鋼筋面積 配筋 配筋面積 1 26.1 29.6 94.3 1E12 113.1 2 33.9 50.1 139.2 1E14 153.9 3 39.2 62.4 173.2 1E16 201.1 4 109.9 133.5 397.0 1E25 490.9 噴射混凝土面層計算 計算參數(shù) 厚度： 100(mm)混凝土強度等級: C30配筋計算as: 15(mm)水平配筋: d10150豎向配筋: d10150配筋計算as: 15荷載分項系數(shù): 1.200 計算結(jié)果 編號 深度范圍 荷載值(kPa) 軸向 M(kN.m) As(mm2) 實配As(mm2) 1 0.00 2.

25、00 0.0 x 0.000 306.4(構(gòu)造) 523.6 y 0.000 306.4(構(gòu)造) 523.6 2 2.00 3.70 5.0 x 0.532 306.4(構(gòu)造) 523.6 y 0.399 306.4(構(gòu)造) 523.6 3 3.70 4.90 24.5 x 1.300 306.4(構(gòu)造) 523.6 y 1.300 306.4(構(gòu)造) 523.6 4 4.90 5.90 38.0 x 1.397 306.4(構(gòu)造) 523.6 y 1.397 306.4(構(gòu)造) 523.6 5 5.90 7.90 55.4 x 5.346 307.7 523.6 y 0.964 306.4(

26、構(gòu)造) 523.6 外部穩(wěn)定計算參數(shù) 所依據(jù)的規(guī)程： 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2002土釘墻計算寬度: 10.000(m)墻后地面的傾角: 0.0(度)墻背傾角: 90.0(度)土與墻背的摩擦角: 10.0(度)土與墻底的摩擦系數(shù): 0.300墻趾距坡腳的距離: 0.000(m)墻底地基承載力: 400.0(kPa)抗水平滑動安全系數(shù)： 1.300抗傾覆安全系數(shù)： 1.600 外部穩(wěn)定計算結(jié)果 重力: 765.6(kN)重心坐標: ( 5.392, 4.447）超載: 0.0(kN)超載作用點x坐標: 0.000(m)土壓力: -23.2(kPa)土壓力作用點y坐標: 2.686(

27、m)基底平均壓力設(shè)計值 78.7(kPa) 400.0基底邊緣最大壓力設(shè)計值 97.1(kPa) 1.300抗傾覆安全系數(shù): 12.299 1.6005.3東西側(cè)基坑數(shù)據(jù)： -設(shè)計項目: - 設(shè)計簡圖 - 設(shè)計條件 - 基本參數(shù) 所依據(jù)的規(guī)程或方法：建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ 120-99基坑深度： 7.900(m)基坑內(nèi)地下水深度： 9.400(m)基坑外地下水深度： 1.500(m)基坑側(cè)壁重要性系數(shù)： 1.000土釘荷載分項系數(shù)： 1.250土釘抗拉抗力分項系數(shù)： 1.300整體滑動分項系數(shù)： 1.300 坡線參數(shù) 坡線段數(shù) 1序號 水平投影(m) 豎向投影(m) 傾角() 1 1.39

28、3 7.900 80.0 土層參數(shù) 土層層數(shù) 4序號 土類型 土層厚 容重 飽和容重 粘聚力 內(nèi)摩擦角 釘土摩阻力 錨桿土摩阻力 水土 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 雜填土 1.500 19.0 22.0 20.0 15.0 20.0 20.0 分算 2 粘性土 3.500 18.6 18.6 20.0 12.0 40.0 40.0 合算 3 粉土 4.000 18.5 18.5 15.0 18.0 64.0 64.0 合算 4 淤泥質(zhì)土 18.000 18.5 18.5 12.0 10.0 64.0 64.0 分算 超載參數(shù) 超載數(shù) 1序號 超載類型 超載值(kN/m) 作用深度(m) 作用寬度(m) 距坑邊線距離(m) 形式 長度(m) 1 滿布均布 20.000 土釘參數(shù) 土釘?shù)罃?shù) 4序號 水平間距(m) 垂直間距(m) 入射角度(度) 鉆孔直徑(mm) 1 1.700 2.000 5.0 120 2 1.500 1.700 5.0 120 3 1.200 1.200 5.0 120 4 1.000 1.000 5.0 120 花管參數(shù) 基坑內(nèi)側(cè)花管排數(shù) 0基坑內(nèi)側(cè)花管排數(shù) 0 錨桿參數(shù) 錨桿道數(shù) 1序號 水平間距(m) 豎向間距(m) 入射角度(度) 錨固體直徑(mm) 錨桿長度(m) 錨桿錨固長度(m)