安徽理工大學(xué)土木深基坑工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、霰理工大學(xué)ANHUIUNIVERSITY(51SCIENCE&TECHNOLOGY本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書合肥蕪湖路萬達(dá)廣場北區(qū)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)THEDESIGNOFWANDAPLAZANORTHDEEPEXCAVATIONONWUHUROADINHEFEICITY學(xué)院（部）：土木建筑學(xué)院專業(yè)班級：土木10-3班學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：教授安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)、班級土木10-3班姓名日期1. 設(shè)計(jì)題目合肥蕪湖路萬達(dá)廣場北區(qū)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)（專題）2. 設(shè)計(jì)原始資料：3. 設(shè)計(jì)文件：說明書圖紙4. 設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)日期：5. 設(shè)計(jì)完成日期：6. 設(shè)計(jì)各章節(jié)答疑人：部分部分部分部分部分部分7. 指

2、導(dǎo)教師8. 教研室負(fù)責(zé)人9. 系負(fù)責(zé)人安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)成績評定專業(yè)、班級土木10-3班姓名完成日期1、設(shè)計(jì)題目合肥蕪湖路萬達(dá)廣場北區(qū)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)2、專題3、答辯評定意見4、畢業(yè)設(shè)計(jì)成績的評定指導(dǎo)教師（分）評閱教師（分）畢業(yè)答辯（分）總分5、答辯委員會（簽名）日期安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)合肥蕪湖路萬達(dá)廣場北區(qū)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)為合肥市蕪湖路萬達(dá)廣場北區(qū)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格按照建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-2012)和畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱進(jìn)行。根據(jù)該基坑工程實(shí)際情況，以及考慮到經(jīng)濟(jì)、工期等諸多因素，選取樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)作為基坑圍護(hù)形式；截水帷幕加明溝集水井作為基坑降水排

3、水方法。整個(gè)工程的施工時(shí)間擬定為六個(gè)月。施工組織的順序是先施工鉆孔灌注樁和截水帷幕；再進(jìn)行土方開挖、打設(shè)錨桿支護(hù)；最后設(shè)置排水溝和集水井。在整個(gè)基坑工程中，務(wù)必組織好各個(gè)分項(xiàng)工程的施工、管理和監(jiān)測工作，確保工程按時(shí)按質(zhì)按量完成。關(guān)鍵詞：深基坑，鉆孔灌注樁，錨索，施工組織安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)THEDESIGNOFWANDAPLAZANORTHDEEPEXCAVATIONONWUHUROADINHEFEICITYABSTRACTThedesignisabouttheHefeiWuhuRoad,WandaPlaza,Northdeepexcavation,whichisinstrictaccorda

4、ncewiththe"constructionexcavationTechnicalSpecification"(JGJ120-2012)and"GraduationOutline".Accordingtotheexcavationactualsituation,andtakingintoaccountthemanyeconomicfactors,duration,etc.,itselectesthepileanchorretainingstructureasbracing,Curtainmecamylamineditchdrainagesumppita

5、sdewateringmethods.Constructiontimeofsixmonthsdevelopesthewholeproject.thefirstorderoftheConstructionoftheorganizationisconstructionboredandcutwatercurtain.Andthenearthexcavation,setuptofightbolting;Finally,setthedrainsandsumpThroughouttheexcavationproject,itbesuretoorganizetheconstruction,managemen

6、tandmonitoringofthevarioussub-projectstoensurethattheprojectiscompletedontimeandaccordingtothevolume.KEYWARDS:Deepfoundation,Pileanchorretainingstructure,ConstructionOrganizationII安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄摘要（中文）I摘要（英文）II1工程基本情況11.1 建筑工程概況11.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件11.2.1 工程地質(zhì)11.2.2 水文地質(zhì)22深基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)方案與選擇22.1 深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案22.1.1 土釘

7、墻22.1.2 水泥土重力式擋土墻32.1.3 地下連續(xù)墻32.1.4 灌注樁排樁圍護(hù)墻32.2 結(jié)構(gòu)方案選擇43圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43.1 設(shè)計(jì)基本參數(shù)43.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算及驗(yàn)算43.2.1 1-1截面設(shè)計(jì)計(jì)算43.2.2 2-2截面設(shè)計(jì)計(jì)算253.3 基坑降水、排水設(shè)計(jì)464圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工及土方開挖464.1 施工方法選擇464.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工464.2.1 鉆孔灌注樁施工464.2.2 錨索施工484.3 基坑開挖494.3.1 施工準(zhǔn)備494.3.2 施工流程494.3.3 施工設(shè)備494.4 截水帷幕施工494.4.1 施工準(zhǔn)備494.4.2 施工流程49安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)4.4.

8、3 問題處理504.5 施工組織設(shè)計(jì)504.6 施工安全技術(shù)措施504.6.1 安全用電措施504.6.2 現(xiàn)場消防安全措施504.6.3 建筑施工安全措施514.7 基坑質(zhì)量檢查與驗(yàn)收515工程檢測515.1 監(jiān)測內(nèi)容515.2 量測原件布置與安裝515.2.1 監(jiān)測點(diǎn)布置515.2.2 監(jiān)測原件安裝525.3 監(jiān)測時(shí)間525.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析與預(yù)報(bào)526工程概預(yù)算536.1 材料消耗量計(jì)算536.2 概預(yù)算費(fèi)用53參考文獻(xiàn)55致謝56安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)1工程基本情況1.1 建筑工程概況合肥市萬達(dá)廣場位于合肥一環(huán)路以內(nèi)，三面環(huán)路，一面臨河，蕪湖路從廣場中間穿過將其一分為二，地理位置優(yōu)越，交

9、通十分便捷。工程地點(diǎn)位于萬達(dá)廣場的北區(qū)部分，在此開挖深基坑建設(shè)地下室，開挖面積約2.89公頃，開挖深度大約在10米左右。該深基坑工程的作用一方面是為了去除表面的人工填土，為廣場上酒店住宅等高層建筑打設(shè)深基礎(chǔ)，另一個(gè)更大的作用是為了開發(fā)成多層地下室。該深基坑工程開挖深度以及空間都很大，對基坑穩(wěn)定性要求高、水平位移控制嚴(yán)格；要保持基坑內(nèi)部干燥以便于施工。1.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件1.2.1 工程地質(zhì)依據(jù)勘察結(jié)果，工程場區(qū)地面以下30m深度范圍內(nèi)土層按工程性質(zhì)可分為雜填土、粉質(zhì)黏土夾粉土、粉土與細(xì)砂互層、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖。雜填土層：該層連續(xù)分布，厚度在35米，以建筑垃圾為主，含大量

10、灰渣、碎石。粉質(zhì)黏土夾粉土：土質(zhì)呈褐黃色，堅(jiān)硬-硬塑，中壓縮性，局部夾粉土薄層。粉土與細(xì)砂互層：該層連續(xù)分布，灰黃色、黃色，濕-較塑，中壓縮性，局部夾粉細(xì)砂薄層。強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖：棕紅色，密實(shí)，濕，已風(fēng)化成砂土狀，手捏易碎，遇水軟化。中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖：棕紅色，泥質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)程度低，巖芯呈柱狀，裂隙較發(fā)育。根據(jù)勘察報(bào)告各土層的主要設(shè)計(jì)參數(shù)建議值見下表1-1。表1-1各土層的主要設(shè)計(jì)參數(shù)建議值名稱天然密度直接快剪壓縮在靜止側(cè)壓力系數(shù)基床系數(shù)滲透系數(shù)粘聚力內(nèi)摩擦角水平垂直水平垂直PcEs0.1-0.2K0KxKvKKg/cm3kPa0MpaMpa/mMpa/mm/dm/d雜填土1.80811.20.46

11、2225/«質(zhì)黏土夾粉土1.872018100.4535350.000600.00062粉土與細(xì)砂砂層1.91326100.4335300.005650.03331安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)口風(fēng)化泥質(zhì)砂巖2.002522100.4340350.05000.0500中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖2.013020100.4140350.04320.04631.2.2 水文地質(zhì)蕪湖路萬達(dá)廣場北區(qū)地下水位埋深2.03.5米，含水層主要是粉質(zhì)黏土夾粉土,弱承壓，主要接受越流、側(cè)向徑流補(bǔ)給，主要以側(cè)向徑流方式排泄。地下水的動(dòng)態(tài)特征受大氣降水的垂直滲入的影響較小。2深基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)方案與選擇基坑工程是土木工程領(lǐng)域經(jīng)常遇到

12、的一個(gè)內(nèi)容，也是最為復(fù)雜的技術(shù)領(lǐng)域之一?；庸こ叹哂泻苊黠@的“地區(qū)性”，因此在基坑工程設(shè)計(jì)時(shí)必須因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓こ探?jīng)驗(yàn)與土質(zhì)條件。而深基坑工程又是基坑工程中技術(shù)最為復(fù)雜的部分。隨著基坑深度的加大，擋土墻后水土壓力也不斷線性增長，而且要保持基坑內(nèi)部易于施工，擋水以及排水就變得更加困難。因此深基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工不僅要保證維護(hù)結(jié)構(gòu)在施工全過程中各工況條件的安全，還要合理控制基坑周圍土體變形以保證基坑周圍環(huán)境（鄰近建筑物以及地下建筑結(jié)構(gòu)）不受擾動(dòng)，而且在安全的前提下，既要設(shè)計(jì)安全，又要經(jīng)濟(jì)節(jié)約，施工簡便，縮短工期。2.1深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案目前我國深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案一般有土釘墻、水泥土重力式

13、擋土墻、地下連續(xù)墻、灌注樁排樁圍護(hù)墻等幾種類型，在深基坑設(shè)計(jì)過程中應(yīng)結(jié)合各種圍護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及具體工程實(shí)踐合理選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案。2.1.1土釘墻土釘墻是一種由土釘、面層、被加固的原位土體以及必要的防水系統(tǒng)組成的具有自穩(wěn)能力的原位擋土結(jié)構(gòu)。土釘墻的優(yōu)點(diǎn)有：施工工藝簡便，對基坑形狀的適用性強(qiáng)；不需要內(nèi)支撐，可敞開式開挖基坑；墻面的密封性好，可防治坑壁雨水沖刷以及水土流失；施工占用場地小，支護(hù)結(jié)構(gòu)幾乎不占用場地內(nèi)空間；可以邊開挖邊施工邊監(jiān)測，有利于信息化施工。土釘墻的缺點(diǎn)有：土釘墻的土釘長度一般比較長，所占用坑外空間比較大，對于地下管線有潛在危險(xiǎn)；土釘墻控制土體水平位移能力較弱；土釘施工與土方開挖同時(shí)

14、進(jìn)行,安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)對現(xiàn)場施工組織要求較高；土釘墻不適用較深基坑，在深基坑工程中一般與其他支護(hù)方式聯(lián)合使用；土釘墻適用于地下水位以上的人工填土、黏性土或者弱膠結(jié)砂性土土層中的基坑支護(hù)，一般用于開挖深度不大于12米、周圍環(huán)境保護(hù)要求不太高的基坑工程中。2.1.2 水泥土重力式擋土墻水泥土重力式擋土墻是以水泥等膠凝材料為固化劑，將深層地基土和固化劑進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，形成具有一定厚度的水泥土柱墻式加固結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)有：原料來源廣、施工簡易快捷、經(jīng)濟(jì)效益顯著、基坑內(nèi)部不需用內(nèi)支撐和錨桿體系，無施工阻礙，與此同時(shí)還可形成封閉的止水帷幕，因此擋水能力好。缺點(diǎn)有：施工速度較慢，所用工期較長；強(qiáng)身寬度隨著深度而

15、增加，因此造價(jià)也會很高；維護(hù)結(jié)構(gòu)變形不易控制；維護(hù)墻體對周圍環(huán)境影響較大。水泥土重力式擋土墻一般適用于軟土地層，而且適用于軟土地層中開挖深度不大于7米、對周圍環(huán)境保護(hù)要求不高的基坑工程中。2.1.3 地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻是先采用挖槽機(jī)械沿著基坑邊緣線，在泥漿護(hù)壁的條件下，開挖出一條深槽，清槽后，在槽內(nèi)放置鋼筋籠，然后澆筑水下混凝土筑成一個(gè)單元槽段，如此逐段進(jìn)行，在地下筑成一道墻壁式的深基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)有：對周圍環(huán)境影響小；防水防滲性能高；墻體剛度大，穩(wěn)定性好；開挖基坑過程中安全性高；還可用作地下室的墻體。缺點(diǎn)有：廢棄物較難處理；對于粉砂土層會經(jīng)常出現(xiàn)墻壁坍塌等問題；墻體連接部位是防水的薄弱環(huán)

16、節(jié)，容易產(chǎn)生漏水滲水等問題。一般適用深度大于十米、對基坑變形和防水性能要求較高的深基坑工程；如果場地空間不夠或者基坑邊緣與場地紅線距離很近，最好采用地下連續(xù)墻作為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。2.1.4 灌注樁排樁圍護(hù)墻灌注樁排樁圍護(hù)墻是采用連續(xù)的柱列式排列的灌注樁形成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。工程中有三種常用的灌注樁排樁圍護(hù)墻。分離式排樁圍護(hù)墻的優(yōu)勢是施工簡易、技術(shù)成熟、造價(jià)合理；振動(dòng)小、噪音低、對環(huán)境影響較??；而且還可以靈活調(diào)整圍護(hù)樁剛度。缺點(diǎn)是對于有隔水要求的工程需另設(shè)止水帷幕。分離樁適用性較廣，但不常用于軟土地層中的深基坑工程。咬合式排樁圍護(hù)墻的優(yōu)點(diǎn)集受力與隔水結(jié)構(gòu)二者合一，整體剛度較大，防水性能較好；造價(jià)低、施工

17、快、對環(huán)境影響較??；缺點(diǎn)是較難滿足對成樁垂直度的要求。咬合樁一般適用于淤泥、流砂、水多的軟土地區(qū)。3安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)雙排式排樁圍護(hù)墻的優(yōu)點(diǎn)是施工簡易、技術(shù)成熟、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、易控質(zhì)量。缺點(diǎn)是圍護(hù)結(jié)構(gòu)占用空間較大；自身不能隔水。雙排樁適用于場地開闊，控制變形要求高，開挖深度大的基坑工程。2.2結(jié)構(gòu)方案選擇該基坑工程占地面積大，工程量大，施工較復(fù)雜?；娱_挖主要有兩個(gè)不同的截面，考慮到施工、技術(shù)、工期等方面的因素，兩個(gè)截面均采用分離式排樁圍護(hù)墻，樁型選用直徑600m旃占孔灌注樁，支撐體系采用錨拉式結(jié)構(gòu)，600m*壓旋噴樁作為止水帷幕。1-1截面基坑深10.7米，常地下水位距地面3.2米深處?；由?/p>

18、段3.2米放坡開挖至地下水位，基坑下段7.5米采用樁錨體系作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。2-2截面基坑深9米，常地下水位距地面2.2米深處?；尤尾捎脴跺^體系作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。3圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)基本參數(shù)1 .開挖深度本深基坑工程主要有兩種具有代表性的設(shè)計(jì)截面：1-1截面開挖深度10.7米，2-2截面開挖深度9米。2 .標(biāo)圖1-1截面的地表標(biāo)高為-0.4米，基坑開挖底面標(biāo)高-11.1米。2-2截面的地表標(biāo)高為-1.0米，基坑開挖底面標(biāo)高-10.0米。3 .地下水位該工程的地下水位埋深較淺，地下水位一般距地表23.5米。1-1截面的常地下水位標(biāo)高平均約為-3.6米，2-2截面的常地下水位標(biāo)高平均約為-3.2

19、米。3.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算及驗(yàn)算3.2.1 1-1截面設(shè)計(jì)計(jì)算1-1截面采用單排鉆孔灌注樁加三層錨索支撐，地表標(biāo)高-0.4米，樁頂標(biāo)高-3.6米，坑底標(biāo)高-11.1米，基坑深H=10.7米，三道錨索錨頭標(biāo)高分別為：-4.6米、-7.1米、-9.6米；鉆孔灌注樁樁徑D=600mm樁距ba=1200mm地面超載q1=15kPa樁頂?shù)降乇磉@3.2米厚土層采用1:0.7放坡開挖，在坡頂打入土釘，并鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片、噴射混凝土；在從樁頂處計(jì)算土壓力時(shí)，要考慮坡體對樁側(cè)土層產(chǎn)生的附加壓力，按照建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-2012)的要求，產(chǎn)生的豎向附加壓力從標(biāo)高為-4.6米處算安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)起

20、，附力口壓力值為q2=¥h=18x3.2=57.6kPa。1、土壓力系數(shù)計(jì)算i王動(dòng)土壓力系數(shù)：Kai=tan(45-)被動(dòng)土壓力系數(shù)：Kpi-tan(45-)2式中：中一內(nèi)摩擦角表3-11-1截面主要土層工程參數(shù)表土層底層厚度(m)厚度(m)重度3(kN/m)雜填土1.61.618粉質(zhì)黏土夾粉土4.83.218.7粉土與細(xì)砂互層1712.219Kai2c”0Kpi2城瓦0.75601.32300.52810.561.89427.530.3905.072.56120.802、土壓力計(jì)算(1)主動(dòng)土壓力計(jì)算Pa=zka-2cxkaaaa式中Pa一樁側(cè)某點(diǎn)主動(dòng)土壓力強(qiáng)度，kPa；一土的重度

21、，kN/m3；Z一某點(diǎn)距樁頂?shù)木嚯x，m；Ka一朗肯主動(dòng)土壓力系數(shù)，Ka=tan2(45-);中一土的內(nèi)摩擦角，(：)；C一土的粘聚力，kPa。土層中附加壓力不連續(xù)點(diǎn)的豎向附加壓力:qa=q二15kPaqB1=qA1h1=15(18-10)1=23kPa安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)qB2=qAi幾q2=15(18-10)157.6=80.6kPa一-qC1=qC2=qB1h2=80.6(18-10)0.6=85.4kPaqD1=qD2=qc2h3=85.4(18.7-10)3.2=113.2kPaqEa1=qEa2=qD3h4=113.2(19-10)12.2=223kPa土層中土壓力不連續(xù)點(diǎn)的主動(dòng)土壓

22、力：PA2=qAka1=150.756=11.3kPapB1=qB1ka1-2c1,.Ka；=230.756-0=17.4kPaPb2=qkai-2cl.K80.60.7560=60.9kPab2b2aiiaipC1=qCka1-2c1,Ka1=85.40.756-0=64.6kPaPC2=qCka2-2c2.Ka2=85.40.528-2200.727=16.0kPapD1=qDka2-2c2,Ka2=113.20.528-2200.727=30.7kPaPD2=qDka3-2c3、Ka3=113.20.390-2130.625=27.9kPaPEa=qEaka3-2c3.Ka3=2230.

23、390-2130.625=70.7kPaeaeaa33a3(2)被動(dòng)土壓力計(jì)算式中kPa；Pp一樁側(cè)某點(diǎn)主動(dòng)土壓力強(qiáng)度,：一土的重度，kN/m3；Z一某點(diǎn)距樁頂?shù)木嚯x，m；Kp朗肯被動(dòng)土壓力系數(shù)，Kp=tan2（45，+）；中一土的內(nèi)摩擦角，（）；c一土的粘聚力，kPa。土層中附加壓力不連續(xù)點(diǎn)的豎向附加壓力：qf=0kPaqG=qF+%h上=0+19M1.5=28.5kPaqEp=qG+（7310）h下=28.5+（19-10產(chǎn)8=100.5kPa土層中土壓力不連續(xù)點(diǎn)的被動(dòng)土壓力：Pf=qFKp32c3,Kp3=02131.6=41.6kPaPguqGKp32c3、Kp3=28.52.5621

24、31.6-114.6kPaPEP/PKp32c3,Kp3=100.52.562131.6=298.9kPa經(jīng)過上述關(guān)于1-1截面主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的一系列計(jì)算，可以畫出1-1截面樁側(cè)土壓力分布圖，如圖3-1所示。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)圖3-11-1截面樁側(cè)土壓力分布圖3、錨索拉力計(jì)算錨索拉力采用分層開挖錨桿力不變法計(jì)算。先布置錨索位置，在計(jì)算錨索拉力。將第一層錨索布置在樁頂下一米處，即標(biāo)高為-4.6米處；第二層錨索布置在距第一層錨索2.5米處，即標(biāo)高為-7.1米處；第三層錨索布置在距第二層錨桿2.5米，即標(biāo)高為-9.6米處。(1)第一層錨索力計(jì)算在計(jì)算第一層錨索拉力時(shí)，將基坑開挖至第二層錨索

25、位置處，先尋找樁側(cè)壓力反彎點(diǎn)，再利用反彎點(diǎn)以上樁受到的各種力對反彎點(diǎn)求矩，建立平衡方程，求出第一個(gè)錨索拉力T。根據(jù)等值梁中的基本假設(shè)，反彎點(diǎn)與凈土壓力強(qiáng)度為零點(diǎn)近似重合，因此可以先找到土壓力為零點(diǎn)，再假設(shè)此點(diǎn)為反彎點(diǎn)。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)圖3-21-1截面第一層錨索拉力計(jì)算示意圖根據(jù)假設(shè)，零土壓力強(qiáng)度點(diǎn)即為反彎點(diǎn)，由圖3-2易知，Pa=4.6x2.473510xPp=54.835.4x令Pa=Pp整理得4.6x2.473510x=54.835.4x解得x=0.24m,即圖中A點(diǎn)為反彎點(diǎn)。再對A點(diǎn)取矩，列平衡方程工Ma=0有：111、Ti父2.74+54.8父0.24父0.12+父0.24父85

26、M0.08=11.3父1父3.24+父1父6.1父+2.741+60.922<3J1一一21111一2一10.62.440.63.72.34162.1422.149.82.14x3.74237.4-222323整理得：2.74Tl1.7=269.1解得：T1=98kN/m(2)第二層錨索力計(jì)算在計(jì)算第二層錨索拉力時(shí)，將基坑開挖至第三層錨索位置處，先尋找樁側(cè)壓力反彎點(diǎn)，再利用反彎點(diǎn)以上樁受到的各種力對反彎點(diǎn)求矩，建立平衡方程，求出第二個(gè)錨索拉力T。安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)圖3-31-1截面第二層錨索拉力計(jì)算示意圖根據(jù)假設(shè)，零土壓力強(qiáng)度點(diǎn)即為反彎點(diǎn)，由圖3-3易知，pa=32.13.51x601

27、0xPp=41.648.64xp令Pa=Pp整理得32.13.51x6010x=41.648.64x解得x=1.4m,即圖中A點(diǎn)為反彎點(diǎn)。再對A點(diǎn)取矩，列平衡方程工MA=0有：19111T16.4T23.941.61.40.768.11.42=11.316.916.1：-6.4232311160.90.66.10.63.763.214.73.22.6163.24.227.92.6223.1'11.101父1.3+一父2.6父9.1父一父2.6+m74M7.42”2<3J23整理得：3.9T2690.2=1409.3解得：T2=184kN/m(2)第三層錨索力計(jì)算在計(jì)算第三層錨索拉

28、力時(shí)，將基坑開挖至設(shè)計(jì)基坑底面，先尋找樁側(cè)壓力反彎點(diǎn)，安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)再利用反彎點(diǎn)以上樁受到的各種力對反彎點(diǎn)求矩，建立平衡方程，求出第三個(gè)錨索拉力1011575+10X圖3-41-1截面第三層錨索拉力計(jì)算示意圖根據(jù)假設(shè)，零土壓力強(qiáng)度點(diǎn)即為反彎點(diǎn)，由3-4圖易知，oswS-00得T2T3pa=112.413.5僅Pp=65.0633.04x令Pa=Pp,整理得：112.413.51x=65.0633.04x=。有:解得：x=2.4m,即圖中A點(diǎn)為反彎點(diǎn)再對A點(diǎn)取矩，列平衡方程IMa13121.5731.2114.60.70.350.7221,121±1'1】，】，26.5T

29、18.7T26.2T33.741.61.51.45父一+一父7M0.72"=11.3父1父9.2+-父1父6.1父-+2.5+2.5+1.5+2.2+60.9父0.6父111'121112110.3+一父3.2父14.7父M3.2+4.91+一父4.92父27.9+一父4.9父17.2父一父4.9+一父97M9.72父一10安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)整理得：3.7T32180.4=2894.5解得：T3=193kN/m4、樁長計(jì)算計(jì)算嵌固深度時(shí)需要求出反彎點(diǎn)處的剪力V,以及畫出樁側(cè)凈土壓力分布圖，利用反彎點(diǎn)以下樁受到的凈力對樁底建立彎矩平衡方程，求得反彎點(diǎn)以下的樁長t,再將整個(gè)計(jì)算

30、嵌固深度乘系數(shù)1.2,得到實(shí)際施工時(shí)的嵌固深度，最后在加上基坑上段的樁長H,便得到樁長L。-8|黑一8|6一圖3-51-1截面樁側(cè)凈土壓力分布圖由圖3-5所示，可以求出反彎點(diǎn)處的剪力V1 1_1_V二(11.3417.4)1-(60.964.6)0.6-(1630.7)3.2(27.937.4)2.72 221 1_1_1_7.575(70.718.1)1.50.918.1(T1T2T3)=95kN2 222再由剪力V算出t11安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)11、，t20.1tt=Nt23代入V=95kN/m解得t=5.3m理論嵌固深度hd=t2.4=7.7m實(shí)際嵌固深度Hd=1.2hd=9.2m樁長L

31、=HdH一0.6=16.7一0.6=16.1m5、內(nèi)力計(jì)算計(jì)算樁的內(nèi)力，并不苛求樁身每一點(diǎn)所受剪力和彎矩值，只需求出樁所承受的最大剪力和最大彎矩即可。因?yàn)樵谥谱鳂稌r(shí)，樁上每一點(diǎn)的直徑和配筋都是相同的，而且樁身必須能夠保證樁在承受最大剪力和最大彎矩的作用時(shí)也不會導(dǎo)致破壞，所以設(shè)計(jì)樁徑來驗(yàn)算樁是否能承受最大剪力，根據(jù)樁所承受的最大彎矩值來配筋。在計(jì)算樁內(nèi)力時(shí)，根據(jù)圖3-6能夠比較容易得到樁的剪力圖，也就能找到樁的最大剪力；在根據(jù)材料力學(xué)中的原理，剪力為零處存在彎矩極值，從而可以把各個(gè)剪力為零處的極值彎矩一一算出，再比較極值彎矩大小，得到最大彎矩值。圖3-61-1截面樁側(cè)凈土壓力分布圖(1)樁內(nèi)最大

32、剪力由樁剪力圖可以看出樁內(nèi)最大剪力Vmax=186kN0(2)樁內(nèi)最大彎矩12安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)由剪力圖易知存在四個(gè)剪力為零點(diǎn)，即有四個(gè)極值彎矩，下面計(jì)算：1)第一個(gè)剪力為零處的極限彎矩由剪力圖易知，第一個(gè)剪力為零點(diǎn)為剪力圖中1點(diǎn)，由凈土壓力圖，可以建立方程:1111(11.3+17.4)m+(60.9+64.6)m0.3十16父1.6父一十(32+10x)M一十(32+4.59x)x-9=982222整理得：14.66x264x-66.4=0解得：x=0.9m再把第一個(gè)剪力為零點(diǎn)以上的樁截取出來做受力分析，取樁上各力對剪力為零點(diǎn)建立力矩平衡方程，得到：1 11M1Tl1.5=11.31(1

33、.5)11.31(1.5)60.90.6(0.30.9)(0.20.9)2 231一一一一一1一一一_1一一213.7160.90.450.94.10.3252.52223解得：M1=_35.1kNm/m2)第二個(gè)剪力為零處的極限彎矩由剪力圖易知，第二個(gè)剪力為零點(diǎn)為剪力圖中2點(diǎn)，由凈土壓力圖，可以建立方程:/、1/、1/、1/、1(20.1+30.7)X2.3M+(25+48)父2.3父一十(55.8+3.51x)乂x乂+(96+10x)xx=1842222整理得：13.51x2151.8x-83.2=0解得：x=0.5m再把第二個(gè)剪力為零點(diǎn)以上的樁截取出來做受力分析，取樁上各力對剪力為零點(diǎn)建

34、立力矩平衡方程，得到：1111M2Tl4.3T21.8=11.314.311.31(4.3)60.90.6(1.21.8)2232111210.63.73.9(1.60.5)163.2-14.73.2(3.2-0.5)-27.90.52-18211210.5535.3解得：M2=-155.6kNm/m3)第三個(gè)剪力為零處的極限彎矩由剪力圖易知，第三個(gè)剪力為零點(diǎn)為剪力圖中3點(diǎn)，由凈土壓力圖，可以建立方程:(29.7+29.7+3.51x)父(x+0.7)1-1-父(x+0.7)父53+53+10工(x+0.7)】=18422整理得：13.5x2185.9x-239.3=0解得：x=1.2m再把第

35、三個(gè)剪力為零點(diǎn)以上的樁截取出來做受力分析，取樁上各力對剪力為零點(diǎn)建13安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)立力矩平衡方程，得到：1 /1、M3十TiX6.2+T2M3.7+T3M1.2=11.3"M(0.5+5+1.2)+11.3父1父父(5十1.2+)十60.92 31 /、1M0.6M(2.2+2.5+1.2)+-X0.6X3.7父(0.2+5.6)+(1.6+2.4)父16M3.2+父14.7父3.2父(3.22 21c、1ccc21cccc1-c212.4) 27.92.4一2.48.40.8727.2一3 2223解得：M2-172.9kNm/m4)第四個(gè)剪力為零處的極限彎矩由剪力圖易知，

36、第四個(gè)剪力為零點(diǎn)為剪力圖中4點(diǎn)，由凈土壓力圖，可以建立方程：1V=20.1xx2代入V=95kN/m解得：x-3.1m再把第四個(gè)剪力為零點(diǎn)以上反彎點(diǎn)以下這段樁截取出來做受力分析，取樁上各力對剪力為零點(diǎn)建立力矩平衡方程，得到：1 21M4953.1=20.13.13.122 3解得：M4=-198kNm/m通過比較以上四個(gè)剪力為零點(diǎn)處的極限彎矩值，可以得出最大彎矩值為Mmax=19kNm/m6、穩(wěn)定性驗(yàn)算深基坑工程的穩(wěn)定性驗(yàn)算包括嵌固穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算以及整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。(1)嵌固穩(wěn)定性驗(yàn)算嵌固穩(wěn)定性驗(yàn)算的思路主要是被動(dòng)土壓力及支撐力對樁底產(chǎn)生的被動(dòng)力矩與主動(dòng)土壓力對

37、樁底產(chǎn)生的主動(dòng)力矩之比，即嵌固穩(wěn)定性系數(shù)Kem,對于安全等級為二級的深基坑工程，Kem不應(yīng)小于1.2,以保證整個(gè)基坑工程不會發(fā)生傾覆破壞。被動(dòng)力矩：-一、一1，98M15.7+184父13.2+193父11.7+41.6父1.5M(0.75+5+2.7)+72.8".5M一工(0.5+7.7)+2_1_1_1_一114.67.7(2.22.53)177.87.77.712976kNm/m223主動(dòng)力矩：14安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)111111.3父1黑16.2+父1父6.1黑一+2.5+2.5+1.5+2.2+7|+60.9父0.6父15.4+x0.6父3.7父15.32<3221

38、63.213.5-3.214.713.211.727.911.76.85111.741.1-11.7232312116716.7210670kNm/m2312976Kem=1.22>1.2,滿足嵌固穩(wěn)定性要求。10670(2)抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算的思路主要是被動(dòng)土壓力與錨桿支撐力之和必須大于主動(dòng)土壓力，這是為了保證整個(gè)基坑工程不會發(fā)生側(cè)移破壞。T1T2T3Ep-Ea二981八1,11184193-1.541.6114.61.5114.42927.7777.7-2222111111.317.40.660.964.63.21630.711.927.969167222216.7=2

39、333.42054.9=278.5kN/m0滿足抗滑移穩(wěn)定性要求。(3)抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算m2DNqcNcKs二m1(HD)q2二tanNq=tan(45)e1Nc=(Nq-1)tanm1"9(19-10)3.2(18”10)1.618kN/m3m2=9kN/m3(7.59.2)Nq2-：,tan；-226、-tan26二tan(45)etan(45)e11.92211Nc=(Nq-1)=(11.9-1)22.2tan：')0.49Ks:2則cNcm1(HD)q99.211.91322.2，=5.41.89.816.71557.6滿足抗隆起穩(wěn)定性要求。15安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（

40、4）整體穩(wěn)定性驗(yàn)算整體穩(wěn)定性驗(yàn)算通常按平面問題考慮，以圓弧滑動(dòng)條分法為理論基礎(chǔ)。整體穩(wěn)定安全系數(shù)以下列公式計(jì)算：min'Ks,i,Ks,2,Ks,i,-Ks“Ie（qjbj.：Gj）cosij-Ujljtanj-三Rk,kbosQj：k）-v%x,kKsi二Z：%（qjbj.Osin、式中：Ks-圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性系數(shù)；安全等級為一級、二級、三級的支檔，Ks分別不應(yīng)小于1.35、1.3、1.25;Ks,i第i個(gè)圓弧滑動(dòng)體抗滑力矩與滑動(dòng)力矩的比值；Cj、肉分別為第j土條滑弧面處土的粘聚力（kPa）、內(nèi)摩擦角（°）;bj第j土條的寬度（m）；a第j土條滑弧面中點(diǎn)處的法線與垂直面的夾角

41、（°）；lj第j土條的滑弧段長度（m）,取lj=bj/eosg;qj第j土條上的附加分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）;Gj第j土條的自重（kN）,按天然重度計(jì)算；Uj第j土條在滑弧面上的孔隙水壓力（kPa）；采用落底式截水帷幕，對地下水位以下的砂土、碎石土、砂質(zhì)粉土，在基坑外側(cè)，可取Uj=VwhWa,j,在基坑內(nèi)側(cè)，可取Uj=?whwp,j；滑弧面在地下水位以上或?qū)Φ叵滤灰韵碌酿ば酝粒j=0;九一地下水重度（kN/m3）;hwa,j基坑外側(cè)第j土條滑弧面中點(diǎn)的壓力水頭（m）;hwp,j基坑內(nèi)側(cè)第j土條滑弧面中點(diǎn)的壓力水頭（m）;Rk,k第k層條錨索在滑動(dòng)面以外的錨固段的極限抗拔承載力標(biāo)

42、準(zhǔn)值與錨索桿體受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值（fptkAp）的較小值（kN）;進(jìn)行錨固段極pp限抗拔承載力計(jì)算時(shí)錨固段應(yīng)取滑動(dòng)面以外的長度；對懸臂式、雙排樁支檔結(jié)構(gòu)，不考慮工R；,kCos。+Uk）+J/sx,k；%第k層條錨索的傾角（）;sx,k第k層條錨索的水平間距（m）；中v一計(jì)算系數(shù)；可按中v=0.5sin（0k+ak）tan中取值，此處，中為第k層錨索與滑弧交點(diǎn)處的內(nèi)摩擦角。在基坑內(nèi)側(cè)選取一滑動(dòng)圓心0,以O(shè)點(diǎn)與樁底連線為半徑作滑動(dòng)圓弧，量取半徑R,取寬度b=0.1R對圓弧內(nèi)基坑進(jìn)行分條，然后進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。圓弧滑動(dòng)條分法計(jì)算示意圖如圖3-7所示。16安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)圖3-71-1截面圓弧滑

43、動(dòng)條分法計(jì)算示意圖由于圓弧滑動(dòng)條分法計(jì)算較復(fù)雜，故不一一列式，現(xiàn)將計(jì)算具體計(jì)算過程表示與表3-1、表3-2:表3-21-1截面圓弧滑動(dòng)計(jì)算參數(shù)表分條號bj(m)3()lj(m)qj(kpa)uj(kpa)(kN/m)cos9jsinBjtan邛jcos(8jF)”-81.81553.150051.00.5740.8190.4880.454-71.81462.6002185.30.6950.7190.4880.597-61.81382.30038112.80.7880.6160.4880.714-51.81312.07051133.90.8570.5150.4880.807-41.81252.0

44、0060148.50.9060.4230.4880.878-31.81191.91065156.60.9460.3260.4880.941-21.81131.86072167.90.9740.2250.4880.995-11.8171.82076174.40.9930.1220.4881.03901.8111.81078177.71.0000.0170.4881.07317安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)11.8151.82077176.00.9960.0870.4881.05221.81101.840114344.20.9850.1740.4881.01831.81161.8857.6123318.40

45、.9610.2760.4880.96841.81221.9572.6127298.00.9270.3750.4880.91151.81282.0572.6124266.20.8830.4690.4880.84361.81352.2172.6119238.10.8190.5740.4880.75571.81422.4472.6109215.50.7430.6690.4880.65781.81512.8872.692174.90.6290.7770.4880.51991.81613.7372.669118.30.4850.8750.4880.354101.37765.6672.62642.120.

46、2420.9700.3250.095表3-31-1截面圓弧滑動(dòng)計(jì)算公式表分條號q力(qbj+3)co$j-uj(qjbj十AG。sin4工RK,kCosj+外)+¥v】/sx,k-840.9529.2741.77143.77-733.8031.4461.33189.05-629.956.2569.48226.10-526.9188.8868.96255.55-426.00113.6562.82278.03-324.83136.0951.05297.98-224.18191.0137.78315.08-123.66206.5521.28329.02023.53213.023.02339

47、.7818安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)123.66111.0415.31333.13223.92321.2459.89306.53324.44382.2987.88294.92425.35366.48111.75288.48526.65298.03124.85266.95628.73215.39136.67239.08731.72113.29143.84208.05837.4431.11265.74164.35948.49-72.44333.64112.1010113.20-121.55164.5030.08則:ZCjlj(qjbj二Gcos刁一ujkan；'-134910kN/m工RK,kC

48、os(4+«k)+中v/Sx,k=4611.39kN/m工(qjbj+&Gj)sin*=2824.71kN/m整理得Ks=3682.39=1.78>1.3,滿足整體穩(wěn)定性要求。2824.71上述滑弧的圓心不一定是最危險(xiǎn)滑弧，還要進(jìn)行進(jìn)一步試算，找到最危險(xiǎn)滑弧。經(jīng)過北京理正6.0電算結(jié)果顯示，當(dāng)基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)圓弧滑動(dòng)整體穩(wěn)定性安全系數(shù)最小值為KsminKsmin=1.421.3=Ks該基坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算滿足要求。7、配筋計(jì)算(1)樁身配筋計(jì)算鉆孔灌注樁縱向受力鋼筋的配置方式通常有兩種，一種是沿樁身周邊均勻配置縱向19安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)鋼筋，

49、另一種是沿樁身受拉去和受壓區(qū)局部均勻配置縱向鋼筋。為了施工方便、以及減少施工時(shí)擺放鋼筋所造成的位置誤差，本工程設(shè)計(jì)中采用第一種方案。沿樁身周邊均勻布置鋼筋的圓形截面支護(hù)樁，具截面內(nèi)縱向鋼筋數(shù)量不少于6根時(shí),其正截面受彎承載力應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-201O第E.0.4-2條的要求：1.3.sinsin:工sin三二：tfArtsin2二二2二二-二tfyAs=0ys1safcA1c二=10.75b-、（10.75b）2-0.5-0.625bb=fvAs/%Aysc式中M一樁的彎矩設(shè)計(jì)值；fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（kN/m2）,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級超過C50時(shí)，fc應(yīng)用jf代替，

50、當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為C50M,取%=1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為C80時(shí)，?。?=0.94,其間按內(nèi)插法確定；A支護(hù)樁截面面積（m2）;r一支護(hù)樁的半徑（m）;a一對應(yīng)于受壓區(qū)混凝土截面面積圓心角（rad）與2n的比值；fy一縱向受拉鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（kN/m2）;As一全部縱向鋼筋的截面面積（m2）;rs縱向鋼筋重心所在圓周的半徑（m）;%一縱向受拉鋼筋截面面積與全部縱向鋼筋截面面積的比值，當(dāng)口之0.625時(shí)，取：t=0。1-1截面上單位長度上的土條Mmax=198kNm,Vmax=186kN；取樁距ba=1.2m,此時(shí)每根樁的Mk=Mmaxba=198父1.2=238kN.m,Vk=Vma

51、xba=1861.2=223kN?；拥燃墳槎墸　?1.0占=1.25。所以，M="父、MMk=298kN.m,V=¥0M今MVk=279kN?？v向受拉鋼筋選擇HRB400fy=360MPa箍筋選擇HPB300,fyv=270MPa樁身混凝土保護(hù)層取35mm選用C35混凝土，fc=16.7MPaft=1.57N/mm2,樁徑D=600mm估計(jì)配筋率d=0.9%20安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)b=11:=3600.009=0.19A=D20.62=0.283m2fc16.744c二二10.750.19-.(10.750.19)2-0.5-0.6250.19=0.31:t=1.25

52、-24-1.25-20.31-0.63rs=300-35-12=253mm=0.253m由公式：afcA1-3所2""-ctt)fyAs=0,12gl_309270.3116.71030.283(J)可得式：As=2=6651mm2二0.31(0.63-0.31)360103再由式：M<-fcArsinfyAs&碗二,加二'驗(yàn)算彎矩是否能滿足要求,322fcAr3c-3_sin二一：jisin二：sin二：tfyAsrs=|“6.783、0.3Ms1nI18:0.嘰36sin(1800.31)sin(1800.63)3601036651100.253509kNm298kNm=M冗滿足。選用14根小25鋼筋均勻放置在直徑為600mm的圓形樁內(nèi)，每根鋼筋的間距小于300mm滿足規(guī)范要求。實(shí)際As=6872mm2。配筋率P=As=6