基坑支護(hù)設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、第一章 某置業(yè)廣場(chǎng)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)總說(shuō)明1.1工程概況1工程概況某置業(yè)廣場(chǎng)工程位于順德區(qū)樂(lè)從鎮(zhèn),場(chǎng)地北側(cè)為三樂(lè)路，西側(cè)為廣湛路，南側(cè)為新華路，東側(cè)為4-6層沉管灌注樁基礎(chǔ)的建筑。地下室形狀近似矩形，周長(zhǎng)約225米，地下室占地面積約為3146平方米。擬建主樓高20層，裙樓4層，主樓地下室為三層，裙樓地下室為一層。場(chǎng)地已初平，本工程采用相對(duì)標(biāo)高，以建筑首層標(biāo)高0.00m為起算點(diǎn)，北側(cè)三樂(lè)路面標(biāo)高為-1.55m，南側(cè)新華路標(biāo)高為-4.05m，場(chǎng)地標(biāo)高為-4.05m。第一層地下室底板標(biāo)高為-3.9m, 第二層地下室底板標(biāo)高為-7.9m，第三層地下室底板標(biāo)高為-11.8m?？紤]底板和墊層厚度，基坑開(kāi)挖深度約

2、為11.8-4.05+0.58.25米?；?xùn)|、西、北三側(cè)地下室邊承臺(tái)為單樁承臺(tái)，承臺(tái)底面標(biāo)高-13.2m，相對(duì)挖深0.9m，承臺(tái)間距較疏，為保護(hù)基坑并減少土方開(kāi)挖量，該部分承臺(tái)采用逐個(gè)開(kāi)挖，并在該承臺(tái)施工完成并回填之后在逐個(gè)施工其它承臺(tái)?；幽蟼?cè)和中間承臺(tái)為多樁承臺(tái)，間距較密，承臺(tái)部分必須采取全面開(kāi)挖至承臺(tái)底部（標(biāo)高為-13.8m），因此底板與承臺(tái)的相對(duì)挖深為1.5米，采用放坡開(kāi)挖。底板與電梯井底面的相對(duì)挖深為1.85米。對(duì)于這些坑中小坑，如果大基坑止水效果較好且土質(zhì)較好，具有足夠施工空間，可考慮放坡開(kāi)挖，否則采用鋼板樁支護(hù)型式。 地形地貌及基坑周邊環(huán)境場(chǎng)地位處珠江三角洲沖積平原，屬河口三角

3、洲堆積地貌。場(chǎng)地標(biāo)高均為-4.05米，比三樂(lè)路低約2.00米。1、地下室北邊7.85米外，有已施工高2.70米的垂直支護(hù)的土釘墻，支護(hù)墻面層厚120，三道土釘分別位于標(biāo)高-0.60，-1.80，-3.00米處。北邊地下室邊線13米外有傾角約40度，約2.5米高小斜坡；坡頂為本場(chǎng)地北邊圍墻，圍墻5米外為三樂(lè)路。2. 地下室東側(cè)4米外為東邊圍墻，8米外為46層沉管灌注樁建筑。場(chǎng)地東邊有埋深0.5m、直徑200的鋼水管。3. 地下室南側(cè)4米外為場(chǎng)地南邊圍墻，圍墻外即是新華路。南邊有埋深0.8m、直徑1000的混凝土排水管。4. 地下室西側(cè)較為開(kāi)闊，但西側(cè)7.85米外，有已施工高2.70米的垂直土釘噴

4、錨支護(hù)墻，支護(hù)墻面層厚120，三道土釘分別位于標(biāo)高-0.60，-1.80，-3.00米處。 場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)概況 根據(jù)佛山市順德區(qū)勘測(cè)提供的場(chǎng)地工程地質(zhì)勘察報(bào)告，場(chǎng)區(qū)內(nèi)與基坑支護(hù)相關(guān)的地層自上而下可劃分為：I、填土層-1、砂性素填土：灰黃色，填料以石英質(zhì)中砂為主，松散。場(chǎng)地均有分布，層厚1.43.8米，平均2.5米?；釉O(shè)計(jì)主要參數(shù)：r=17.0kN/m3，c=5-6kPa，=9-10%d ，=16-18kPa。-2、耕植土：土黃色，以粉質(zhì)粘土為主，可塑，含植物根系。僅ZK7、ZK11有分布，頂板埋深1.41.5米，層厚1.12.7米，平均1.9米?；釉O(shè)計(jì)主要參數(shù)：r=17.0kN/m3，c=8

5、-10kPa，=9-10%D，=16-18kPa。II、第四系沖積層-1、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰黑色，流塑，局部夾粉砂。除ZK3、ZK5、ZK7、ZK8、ZK11、ZK13外，場(chǎng)地其余鉆孔均有分布，平均厚度0.8米?；釉O(shè)計(jì)主要參數(shù)：r=17.0kN/m3，c=4-5kPa，=6-8%D，=15-16kPa。-2、細(xì)砂：灰灰綠色，石英質(zhì)，松散，飽和，砂質(zhì)較純，局部夾粉砂。場(chǎng)地均有分布，頂板埋深1.94.1米，層厚1.78.9米，平均5.1米?；釉O(shè)計(jì)主要參數(shù)：r=18.8kN/m3，c=0Pa，=25%D，=40kPa。-3、中砂：灰灰白色，石英質(zhì)，稍密，飽和，砂質(zhì)較純，局部夾細(xì)砂。場(chǎng)地均有分布，

6、頂板埋深5.413.0米，層厚4.414.4米，平均10.2米。基坑設(shè)計(jì)主要參數(shù)：r=19.7kN/m3，c=0kPa，=28%D，=50kPa。-4、粉砂：灰灰白色，下部局部灰黑色，石英質(zhì)，中密，飽和，上部砂質(zhì)較純，下部夾淤泥質(zhì)土。場(chǎng)地均有分布，平均層厚11.8米?；釉O(shè)計(jì)主要參數(shù)：r=19.2kN/m3，c=0kPa，=25%D，=45kPa。-5、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰黑色，流塑，局部夾淤泥和粉砂。場(chǎng)地均有分布，頂板埋深26.232.0米，層厚2.910.6米，平均6.7米?；釉O(shè)計(jì)主要參數(shù)：r=17.6kN/m3，c=8kPa，=8%D，=16kPa。III、巖層-1、砂巖，灰白色，局部棕

7、紅色，砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，中風(fēng)化狀態(tài)為主，局部微風(fēng)化，頂部為薄層強(qiáng)風(fēng)化巖，中風(fēng)化巖芯短柱柱狀，敲擊聲脆。場(chǎng)地均有分布，頂板埋深32.439.3米，控制厚度3.05.6米，平均4.2米。巖體基本質(zhì)量等級(jí)為等?；釉O(shè)計(jì)主要參數(shù)：r=20.0kN/m3，c=45kPa，=28%D，=60kPa。 水文地質(zhì)條件場(chǎng)地地下水埋藏較淺，鉆探過(guò)程中測(cè)得初見(jiàn)水位埋深0.51.8m，鉆探完成后測(cè)得穩(wěn)定水位埋深0.72.1m，地下水穩(wěn)定水位高程1.22.5米。場(chǎng)地地下水類型屬孔隙潛水，主要賦存于填土層及沖積砂土孔隙中，由大氣降水補(bǔ)給及含水層側(cè)向補(bǔ)給，以蒸發(fā)和滲流方式排泄?？傮w上水量豐富。 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)土層參數(shù)基坑支

8、護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土層參數(shù)詳見(jiàn)下表： 表1.1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土層參數(shù)一覽表 土層(KN/m3)c（kPa）（kPa）（）滲透系數(shù)（10-6cm/s）KVKH-1砂性素填土5-616-189-10-2耕植土5-616-189-10-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土04025-2細(xì)砂05028-3中砂05028-4粉砂04525-5淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土8168-1砂巖4560281.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況 設(shè)計(jì)依據(jù)1、佛山市樂(lè)從置業(yè)廣場(chǎng)巖土工程勘察報(bào)告2、佛山市樂(lè)從置業(yè)廣場(chǎng)地下室平面布置圖，基礎(chǔ)施工圖；周邊道路、建筑物及管線分布情況。3、巖土工程勘察規(guī)范 （GB500021-2001）4、建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 （JGJ1

9、20-99）5、建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程 （DBJT/15-20-97）6、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50007-2002）7、建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 （DBJ15-38-2005）8、基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程 （CECS96：97）9、巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程 （CECS22：2005）10、錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范 （GB50086-2001） 方案選擇根據(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(chǎng)地的周邊環(huán)境、土層條件以及基坑開(kāi)挖深度的綜合考慮，為盡可能避免基坑開(kāi)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(guò)細(xì)致分析計(jì)算和方案比較，確定本基坑支護(hù)

10、結(jié)構(gòu)采用的方案為：CD段和DA段上部采用土釘墻的支護(hù)形式，做三道土釘。下部采用配筋地下連續(xù)墻。AB段和BC段上部采用兩排預(yù)應(yīng)力錨索，下部灌注樁和素混凝土地下連續(xù)墻。 基坑監(jiān)測(cè)基坑支護(hù)工程監(jiān)測(cè)是指導(dǎo)正確施工，避免事故發(fā)生的必要措施。本設(shè)計(jì)按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ 120-99）中的相關(guān)要求，結(jié)合本工程基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和環(huán)境的特點(diǎn)，制定了詳細(xì)的沉降、位移監(jiān)測(cè)方案，施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，做好基坑支護(hù)工程監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和信息的反饋工作，確實(shí)使監(jiān)測(cè)工作來(lái)正確地指導(dǎo)基坑支護(hù)工程的各施工工序和基坑內(nèi)土方開(kāi)挖。第二章 設(shè)計(jì)所選支護(hù)方式簡(jiǎn)介2.1 復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)簡(jiǎn)介 土釘支護(hù)不適合河西軟土地層原因分析建

11、筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ12099中明確土釘墻的適用條件為側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)的非軟土場(chǎng)地，基坑深度不宜大于12m，當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采用降水或截水措施。 普通土釘支護(hù)不適合河西軟土地層的具體原因?yàn)橐韵滤狞c(diǎn)：(l)與地層粘結(jié)力值偏低，則相應(yīng)土釘抗拉拔力值也相應(yīng)降低。按基坑支護(hù)土壓力計(jì)算，土釘長(zhǎng)度要長(zhǎng)，但工程現(xiàn)場(chǎng)一般由于場(chǎng)地局限，第一排土釘長(zhǎng)度受到限制，給設(shè)計(jì)帶來(lái)難度。(2)泥質(zhì)粘土層中，基坑開(kāi)挖后往往難以直立。土體在支護(hù)前易發(fā)生坍塌，引起邊坡沉降與位移。河西軟弱土層土體強(qiáng)度c往往低于10kPa-左右，這樣在開(kāi)挖時(shí)由于土體強(qiáng)度低，不能自立或由于滲水嚴(yán)重，易發(fā)生坍塌。(3)土層與噴射

12、混凝土粘結(jié)強(qiáng)度低或由于滲水難以施工。軟弱土層由于滲水或其它原因，使施工較其它土層有不同特點(diǎn)，但噴射混凝土在軟弱土層施工時(shí)，噴射混凝土有回彈量小，與土體嵌凸作用好等優(yōu)點(diǎn)。在有滲水情況則應(yīng)用隔水帷幕或引排水處理。(4)土層，基坑底部存在底部隆起、管涌、滲流等問(wèn)題。在基坑開(kāi)挖后，由于土體開(kāi)挖后可能出現(xiàn)管涌等情況。根據(jù)江蘇地質(zhì)基樁工程公司近十年的土釘施工經(jīng)驗(yàn)，可采用坑底天然土固結(jié)快剪數(shù)據(jù)來(lái)判斷坑底隆起穩(wěn)定性。根據(jù)上述四點(diǎn)分析，在河西地區(qū)軟土地層中土釘支護(hù)必須采用相應(yīng)的施工方法，才能達(dá)到安全支護(hù)的目的，尤其是對(duì)支護(hù)變形有一定要求時(shí)，應(yīng)采用土釘支護(hù)結(jié)合其它支護(hù)技術(shù)來(lái)達(dá)到良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 復(fù)合土釘支護(hù)形

13、式復(fù)合型土釘擋墻支護(hù)就是以水泥土攪拌樁帷幕等超前支護(hù)措施解決土體的自立性、隔水性以及噴射面層與土體的粘結(jié)問(wèn)題，以水平向壓密注漿及二次壓力灌漿解決復(fù)合土釘擋墻土體加固及土釘抗拔力問(wèn)題，以相對(duì)較長(zhǎng)的插入深度解決坑底的抗隆起、管涌和滲流等問(wèn)題，組成防滲帷幕、超前支護(hù)及土釘?shù)冉M成的復(fù)合型土釘支護(hù)。復(fù)合型土釘擋墻支護(hù)的幾種形式如圖 2-1：圖2-1復(fù)合土釘支護(hù)形式 復(fù)合土釘支護(hù)適用條件不同類型的復(fù)合土釘支護(hù)形式適用于不同的基坑深度、巖土條件和環(huán)境要求，簡(jiǎn)要?dú)w納如表2-1：表2-1復(fù)合土釘支護(hù)適用條件序號(hào)結(jié)構(gòu)形式適用條件1土釘樁錨復(fù)合支護(hù)硬度較大、可粘性差、易坍塌的卵砂石地層，周邊不允許降水2土釘預(yù)應(yīng)力錨

14、桿復(fù)合支護(hù)粘性土層、周邊允許降水，基坑位移要求嚴(yán)格3土釘止水帷幕復(fù)合支護(hù)土質(zhì)條件較差，開(kāi)挖后容易塌方，周圍環(huán)境要求不能降水，基坑深度小于6m，變形要求低4土釘微型樁復(fù)合支護(hù)土質(zhì)條件較差、周邊允許降水，施工場(chǎng)地狹小5土釘止水帷幕、預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合支護(hù)土質(zhì)條件較差、開(kāi)挖后容易塌方，周邊環(huán)境要求不能降水，基坑深度68m，對(duì)基坑變形控制要求嚴(yán)格6土釘止水帷幕、微型樁復(fù)合支護(hù)地質(zhì)條件和環(huán)境條件復(fù)雜，基坑深度較大，變形控制要求較高7土釘插筋止水帷幕、預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合支護(hù)地質(zhì)條件和環(huán)境條件復(fù)雜，基坑深度較大，變形控制要求較高水泥土樁復(fù)合土釘承載機(jī)理通過(guò)預(yù)先施工豎向水泥土樁，而后邊開(kāi)挖邊施工土釘方法形成水泥土樁復(fù)

15、合土釘支護(hù)，其承載機(jī)理主要包括：超前加固作用提高土體自立臨空高度水泥土樁復(fù)合土釘支護(hù)中，水泥土樁止水帷幕是在開(kāi)挖前施工的，如果不考慮施工對(duì)土體的擾動(dòng)，開(kāi)挖前作用在水泥土樁前后的土壓力就可認(rèn)為是靜止土壓力。對(duì)于開(kāi)挖的第一個(gè)工況，土釘尚未施作，開(kāi)挖引起的土壓力將直接由水泥土樁承擔(dān)，此時(shí)水泥土樁起的是重力式擋墻的作用。對(duì)于以后的各開(kāi)挖工況，由于土釘對(duì)主動(dòng)區(qū)土體約束加固作用的發(fā)揮，土壓力將由土釘和水泥土樁共同承擔(dān)。對(duì)于水泥土樁復(fù)合土釘來(lái)說(shuō)，可認(rèn)為不受土層成拱極限高度的限制；另外，每一開(kāi)挖工況下參與維持基坑邊坡穩(wěn)定的因素除土體與土釘外還有水泥土樁的作用。水泥土樁可通過(guò)樁釘土之間的結(jié)構(gòu)作用調(diào)動(dòng)基坑內(nèi)側(cè)被動(dòng)

16、區(qū)被動(dòng)土壓力的有利作用。水泥土樁復(fù)合土釘支護(hù)中，由于水泥土樁的存在，其自立臨空高度得到顯著提高，且事先設(shè)置的水泥土樁還會(huì)因自身剛度以及樁釘土之間的結(jié)構(gòu)作用對(duì)土體側(cè)移變形起到有效的約束作用。大大提高了基坑開(kāi)挖過(guò)程中的邊坡穩(wěn)定性，有效地控制了開(kāi)挖過(guò)程中的坡頂變形量。止水抗?jié)B作用水泥土樁除了分擔(dān)荷載作用外，還起到止水抗?jié)B作用，其作用機(jī)理主要有兩方面：一是提高基坑邊壁土體的自穩(wěn)性及隔水性，當(dāng)邊坡土體含水量較大時(shí)，網(wǎng)噴混凝土面層不易與土體粘結(jié)在一起，而直接噴在水泥土攪拌樁或旋噴樁上，則很容易粘結(jié)在一起；二是在軟弱富水地層中，由于水泥土比原狀土的力學(xué)性能有所改善，當(dāng)水泥土樁向下伸入基底以下深度時(shí)，對(duì)抵抗基

17、底隆起、管涌等起主要作用。水泥土樁復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)研究及工程應(yīng)用。傳遞荷載作用復(fù)合土釘支護(hù)中，水泥土樁與土體之間存在發(fā)揮較大側(cè)摩阻力的潛能。由于樁與樁周土之間的摩擦作用，樁周土體沉降顯著減小，迫使最大沉降點(diǎn)后移。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中，隨著樁與樁周土之間豎向相對(duì)位移的出現(xiàn)，兩者之間的側(cè)摩阻力會(huì)逐步發(fā)揮。土體的重力是誘發(fā)邊坡土體不穩(wěn)定的最根本、最直接的原因。對(duì)于復(fù)合土釘來(lái)說(shuō)，由于樁土之間側(cè)摩阻力的存在，相當(dāng)于抵消了部分不穩(wěn)定土體的重力作用，因而會(huì)減小最終作用在支護(hù)體系中的土壓力。樁周土對(duì)樁的側(cè)摩阻力將通過(guò)樁的軸向壓縮作用傳遞到深層土體之中，調(diào)動(dòng)深部穩(wěn)定地層潛能，土釘支護(hù)體系、深部穩(wěn)定土層緊密結(jié)合聯(lián)系在

18、一起，共同承受荷載，使邊壁穩(wěn)定并減少位移，見(jiàn)圖2-2。圖2-2水泥土樁靡擦傳力示意圖側(cè)移曲線的整合機(jī)制復(fù)合土釘中具有一定強(qiáng)度和剛度的水泥土樁和較密間距的土釘之間存在著較好的整體結(jié)構(gòu)作用，可將水泥土樁理想化為以土釘為支點(diǎn)的連續(xù)梁。隨著支護(hù)的向下進(jìn)行，水泥土樁與己設(shè)置的上部土釘之間形成的結(jié)構(gòu)作用有效地約束了上部土體隨開(kāi)挖而發(fā)生的變形，并且水泥土樁與較密土釘之間的結(jié)構(gòu)作用也促使土體的變形趨于均勻；隨著開(kāi)挖深度增加，下部土體的側(cè)移變形就顯得比較突出，最終形成了鼓肚變形模式。由于復(fù)合土釘中水泥土樁對(duì)土體的超前約束以及后來(lái)樁與土釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)約束作用，復(fù)合土釘支護(hù)中土體位移要小得多，設(shè)計(jì)時(shí)可有意識(shí)地通過(guò)增加水泥

19、土樁的剛度來(lái)控制位移，以達(dá)到保護(hù)周邊環(huán)境之目的。優(yōu)勢(shì)滑裂面的前移機(jī)制理論和實(shí)踐均表明，土釘支護(hù)中土釘最大拉力位置是與被支護(hù)土體優(yōu)勢(shì)控制滑移面的位置相一致的。土釘支護(hù)中作用于面層上的土壓力通常認(rèn)為是比較小的，那么傳遞給土釘?shù)睦捅容^小，土釘通過(guò)釘土之間的摩擦作用經(jīng)過(guò)一段距離才一能達(dá)到最大拉力位置。復(fù)合土釘中，由于存在強(qiáng)度和剛度比原位土體大許多的水泥土樁，水泥土樁墻后的土壓力要比土釘支護(hù)中面層后的土壓力大，也即水泥土樁傳遞給土釘端頭較大的拉力，于是復(fù)合土釘支護(hù)中土釘經(jīng)過(guò)較短的摩擦傳力距離就可以達(dá)到土釘最大拉力位置，有提高基坑邊坡穩(wěn)定性，控制開(kāi)挖工程中的側(cè)向位移的作用。2.2 復(fù)合土釘支護(hù)設(shè)計(jì)結(jié)合

20、建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ12099提出在河西軟土土層中復(fù)合土釘設(shè)計(jì)的方法和步驟。設(shè)計(jì)可以分為四個(gè)方面即抗?jié)B設(shè)計(jì)、土釘設(shè)計(jì)、面層設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性驗(yàn)算。2. 抗?jié)B設(shè)計(jì)根據(jù)工程項(xiàng)目所處地層的地下水位及地層的滲透性，來(lái)取舍是否設(shè)置防滲帷幕，若需要設(shè)置防滲帷幕，將選取何種形式的防滲帷幕?當(dāng)基坑開(kāi)挖深度小于3米而且處于滲透性較小的粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土地層(KE-6cm/s)，另外基坑周圍管線和建筑物對(duì)地表變形不敏感，對(duì)于此類基坑可以不設(shè)置防滲帷幕，可以直接施作土釘支護(hù)。基坑開(kāi)挖深度大于3米小于5米，基坑坑底處于粉土、粉質(zhì)粘土以及粉砂地層時(shí)，坑外地下水位的下降可能危及周邊管線和建筑物，此時(shí)應(yīng)采用水泥土攪

21、拌樁作為防滲帷幕，由于水頭壓力較小，可以采用單排水泥土樁形成封閉防滲帷幕。開(kāi)挖深度大于5米小于7米的基坑，防滲帷幕的寬度增加到12O0mm，采用雙排水泥土深攪樁，不僅起隔水作用，更重要的是抵抗軟土的流變、提高基坑支護(hù)的整體穩(wěn)定性和坑底穩(wěn)定性。水泥土樁，當(dāng)水泥摻入比例超過(guò)10%時(shí)，其抗?jié)B性能可達(dá)E-5至E-8cm/s，根據(jù)使用項(xiàng)目的情況，滲入量在15%-16%之間較合適，水泥土樁的搭接長(zhǎng)度常規(guī)在200-250mm之間。防滲帷幕的插入深度應(yīng)滿足：，當(dāng)不能進(jìn)入隔水層時(shí)，應(yīng)按滲流理論分析產(chǎn)生動(dòng)水壓力的大小以及產(chǎn)生涌水、流砂的可能性(見(jiàn)圖2-3抗?jié)B流驗(yàn)算圖)。圖2-3抗?jié)B流驗(yàn)算圖Ks=ic/i (21)

22、其中：ic坑底土體的臨界水力梯度，由坑底的土性確定，ic=(Gs-1)/(1+e) (22)Gs坑底土顆粒的重度 e坑底土顆粒的天然孔隙比I坑底土的滲流水力坡度，i=Hw/LHw基坑內(nèi)外土體的滲流水頭，取坑內(nèi)外的地下水位差L最短的滲流路線總長(zhǎng)度L= (23)流徑水平段總長(zhǎng)度，可取防水帷幕的寬度流徑垂直段的總長(zhǎng)度，單位可取mm流徑垂直段換算成水平段的換算系數(shù)，可取mKs抗?jié)B或抗管涌安全系數(shù) ，K。2.2.2 土釘設(shè)計(jì)選擇與地層情況相適應(yīng)的土釘形式，確定土釘?shù)拈L(zhǎng)度、直徑及分布形式水平間距和豎向間距。土釘形式與軟土地層相應(yīng)的土釘有兩類螺紋鋼筋和鋼管。螺紋鋼筋作為土釘材料必須先鉆孔，在鉆孔中通過(guò)兩次注

23、漿，將土釘與土層連接成整體。當(dāng)處于粉土、粉砂等易流動(dòng)的地層時(shí)，成孔很困難，且成孔過(guò)程中易引起水土流失，導(dǎo)致地表下沉，這時(shí)可將鋼管直接打入(頂入)，再由管內(nèi)向地層注漿構(gòu)成土釘。通過(guò)鉆孔施漿法注入的土釘，由于注漿比較充分，因此抗拔拉的能力比較大。由一些工程案例可知，只要土層性質(zhì)允許，應(yīng)優(yōu)先選擇此類土釘，用錨管作為土釘，一般用48錨管內(nèi)置注漿管二次低壓注漿，要求在確保有一定注漿量的前提下方可使用。土釘長(zhǎng)度的確定土釘?shù)拈L(zhǎng)度應(yīng)由計(jì)算確定，確保在水土壓力作用下不被拔出： (24)Ll為處于滑裂面以內(nèi)的土釘長(zhǎng)度，N由土體自重及超載引起的側(cè)向壓力使土釘產(chǎn)生的抗拔力，土釘?shù)膬A角， p土釘位置處水土壓力的分布值,

24、sv土釘?shù)呢Q向距離， Sh土釘?shù)乃骄嚯x,d0土釘注漿體直徑，48錨管的直徑必須現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)確定，土釘注漿體與地層之間的界面單位面積的摩阻力，此參數(shù)建議現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)確定，F(xiàn)sd，錨固部分長(zhǎng)度提供足夠的抗拔力，滿足整體穩(wěn)定性的要求，2.0倍。土釘直徑的確定土釘要有足夠的截面積，使之在整個(gè)工作時(shí)間內(nèi)，不被拉斷： (25)上式中: R土釘受拉屈服條件，D土釘鋼筋直徑，fyk鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，通常取用直徑為20、22、25mm的螺紋鋼筋或者483mm的鋼管。土釘水平和垂直間距的確定土釘在復(fù)合土釘支護(hù)體系中的作用有三個(gè)：一是承受作用在面層上水土壓力，將此壓力傳遞到穩(wěn)定的地層中；二是約束土體的變形，形成整體

25、變形的重力式擋土墻；三是提供注漿的注漿孔。而豎向和水平間距的乘積即是一個(gè)土釘所承擔(dān)的受力面積。1.5米之間。土釘傾角的確定傾角太小，鉆孔太平，注漿比較困難，傾角太大，人工成孔也困難，建議在100150之間，另建議最后一排土釘?shù)膬A角為200250之間，加強(qiáng)對(duì)深層土體的加固。2. 面層設(shè)計(jì)面層的作用有三點(diǎn)：一是承受水土壓力，并將水土壓力傳遞到土釘；二是限制土體塌倒；三是將土釘聯(lián)成整體，當(dāng)水泥土樁防滲發(fā)生局部斷裂時(shí)，面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)將斷裂部分兜住以防止發(fā)生涌土破壞。一般為構(gòu)造設(shè)置，強(qiáng)度驗(yàn)算。在南京河西地區(qū)，C20混凝土10cm厚，內(nèi)配直徑為6mm間距為200mm的雙向鋼筋網(wǎng)的面層滿足7米以內(nèi)的基坑的強(qiáng)

26、度要求。2. 穩(wěn)定性驗(yàn)算內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算即假定滑裂面穿過(guò)部分或全部土釘而形成，在進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，須考慮部分或全部土釘對(duì)穩(wěn)定性的影響，這種情況多發(fā)生在施工過(guò)程中，當(dāng)基坑開(kāi)挖達(dá)到某一深度時(shí)，剛開(kāi)挖的臨空面還沒(méi)有安設(shè)土釘和面層，滑裂面有可能通過(guò)坡角形成。外部穩(wěn)定性驗(yàn)算由面層、土釘、注漿以及土體構(gòu)成的邊坡類似重力式擋墻一樣承擔(dān)墻后水土壓力，此重力擋墻可能發(fā)生的穩(wěn)定性破壞為沿基坑底面滑移或繞擋墻趾翻轉(zhuǎn)，即為土釘外部穩(wěn)定性驗(yàn)算。墻體的厚度：依據(jù)支護(hù)規(guī)程JGJ12099，為最下一排土釘?shù)乃酵队伴L(zhǎng)度，本人認(rèn)為不合理，因?yàn)樯喜客玲斁认屡磐玲旈L(zhǎng)，況且上部土釘群在比例上基本為8090%，建議對(duì)于無(wú)

27、水泥圍護(hù)樁的土釘擋墻，厚度B取為土釘加權(quán)平均長(zhǎng)度的水平投影長(zhǎng)度的0.7倍，而對(duì)于施工了水泥圍護(hù)樁的復(fù)合土釘擋墻，建議厚度取為土釘加權(quán)平均長(zhǎng)度的水平投影長(zhǎng)度的0.8倍(采用同濟(jì)大學(xué)李象范教授的研究成果)。 ；。整體滑移的安全度不容易滿足，其原因?yàn)楹游鬈浲恋貙又?，墻后水土壓力較大，墻底的摩擦力比較小，為此建議采取以下措施：底部土釘長(zhǎng)度在設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)上適當(dāng)加長(zhǎng)，工程案例中一般加長(zhǎng)23米；同時(shí)將底部土釘傾角加大，調(diào)動(dòng)墻體入土深度，將水泥土樁的抗剪強(qiáng)度計(jì)入抗滑因素。外部穩(wěn)定性驗(yàn)算請(qǐng)參閱圖2-4。圖2-4外部穩(wěn)定性示意圖整體穩(wěn)定性驗(yàn)算指基坑開(kāi)挖達(dá)到某一深度，土釘及面層施工結(jié)束，研究邊坡作為一個(gè)整體產(chǎn)生滑

28、動(dòng)的可能性。驗(yàn)算過(guò)程為：；(2)計(jì)及在滑裂面以外土釘?shù)目拱瘟?duì)抗滑力矩的有利影響；(3)計(jì)及水泥土樁的抗剪強(qiáng)度對(duì)抗滑力矩的有利影響。具體請(qǐng)參閱圖2-5。圖2-5整體穩(wěn)定性示意圖整體安全系數(shù)采用下式計(jì)算：(26)式中：Wi、Qi(無(wú)攪拌樁處)作用于第i土條的土條自重和地表超載；Vi(有攪拌樁處)作用于第i土條的土條自重和地表超載的和；土條圓弧破壞面切線與水平層的夾角；i第i條土條寬度；、Ci土條i圓弧破壞面所處第j層土層的內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力；、Di第i水泥土攪拌樁土條的內(nèi)摩擦角和內(nèi)聚力；TRk第K排土釘?shù)淖畲罂拱瘟?；第K排土釘軸線該處破壞面切線之間的夾角；Sh土釘?shù)乃介g距；K1.30。以上計(jì)算過(guò)

29、程也可逆向進(jìn)行，實(shí)際工程一般采用軟件計(jì)算。底部穩(wěn)定性驗(yàn)算由于在本設(shè)計(jì)中探討的復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)是應(yīng)用在南京河西軟土土質(zhì)中，必然存在底部穩(wěn)定性問(wèn)題。1) 地基承載力復(fù)核基坑開(kāi)挖后，在邊坡上在坑底附近土體由三維受力變成二維受力狀態(tài)，土體強(qiáng)度被削弱，底部土體在復(fù)合土釘墻體的自重作用下，失去承載力的可能性很大，因此須驗(yàn)算墻底土體的承載力，使之滿足： (27)上式中：rl坑外地表至圍護(hù)墻底各土層的加權(quán)平均值(kN/m3)r2坑內(nèi)開(kāi)挖面以下至圍護(hù)墻底各土層天然重度的加權(quán)平均值h0基坑開(kāi)挖深度(m)D圍護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑開(kāi)挖面以下的入土深度(m)Q坑外地面荷載(kPa)Nq、Nc地基土的承載力系數(shù)，可依據(jù)下式計(jì)算:

30、 (28) (29)2) 基坑底部抗隆起復(fù)核驗(yàn)算坑底隆起穩(wěn)定性的方法很多，可以方便的采用穩(wěn)定系數(shù)法：Ns=rHO+q/Su 10m）、周圍環(huán)境保護(hù)要求高的工程中，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后多采用此技術(shù)。但是地下連續(xù)墻在堅(jiān)硬土體中開(kāi)挖成槽會(huì)有較大困難，尤其是遇到巖層需要特殊的成槽機(jī)具，施工費(fèi)用較高。在施工中泥漿污染施工現(xiàn)場(chǎng)，造成場(chǎng)地泥濘不堪4。第三章 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)3.1 設(shè)計(jì)計(jì)算 地質(zhì)計(jì)算參數(shù)根據(jù)本工程巖土工程勘察資料，各土層的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)如：表 土層設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù) 土層(KN/m3)c（kPa）（kPa）（）滲透系數(shù)（10-6cm/s）KVKH-1砂性素填土5-616-189-10-2耕植土5-

31、616-189-10-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土04025-2細(xì)砂05028-3中砂05028-4粉砂04525-5淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土8168-1砂巖4560283.1.2計(jì)算區(qū)段的劃分根據(jù)具體環(huán)境條件、地下結(jié)構(gòu)及土層分布厚度，將該基坑劃分為二個(gè)計(jì)算區(qū)段（ABC和CDA。見(jiàn)圖3-1平面簡(jiǎn)圖）。圖3-1基坑各區(qū)段開(kāi)挖深度約為8.25m，周長(zhǎng)約238m，地面超載q=20 kPa。3.1.3計(jì)算方法按照建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范（JGJ 120-99）的要求，土壓力計(jì)算采用朗肯土壓力理論，矩形分布模式，所有土層采用水土合算。求支撐軸力是用等值梁法，對(duì)凈土壓力零點(diǎn)求力矩平衡而得。樁長(zhǎng)是根據(jù)樁端力矩求出，并應(yīng)滿足抗隆起及整

32、體穩(wěn)定性要求，各段的抗隆起、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算、位移計(jì)算詳見(jiàn)點(diǎn)電算結(jié)果。為了對(duì)比分析，除用解析法計(jì)算外，還用理正軟件電算。由于支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力是隨工況變化的，設(shè)計(jì)時(shí)按最不利情況考慮。3土壓力系數(shù)計(jì)算按照朗肯土壓力計(jì)算理論作為土側(cè)向壓力設(shè)計(jì)的計(jì)算依據(jù)，即： 主動(dòng)土壓力系數(shù)：Kai=tg2(45-i/2) 被動(dòng)土壓力系數(shù)：Kpi=tg2(45+i/2)計(jì)算時(shí)，不考慮支護(hù)樁體與土體的摩擦作用，且不對(duì)主、被動(dòng)土壓力系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，僅作為安全儲(chǔ)備處理。計(jì)算所得土壓力系數(shù)表如表3-2所示：表3-2 土壓力系數(shù)表土 層KaiKpi-1砂性素填土（0.716）（0.846）（1.280）（1.131）-2耕植土（0.7

33、16）（0.846）（1.280）（1.131）-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-2細(xì)砂-3中砂0.361-4粉砂-5淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-1砂巖3.2 AB段支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算上部為預(yù)應(yīng)力錨索，下部鉆孔灌注樁樁頂標(biāo)高為-1.25m，支撐設(shè)在-m處。實(shí)際挖深8.25m，結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kPa。3土層分布 表3-3 AB段土層分布層號(hào)巖土名稱厚度（m）-1砂性素填土-2細(xì)砂-3中砂-4粉砂-5淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土3土層側(cè)向土壓力計(jì)算3.1主動(dòng)土壓力計(jì)算Ea（11）=206=kPaEa（12）=（20+173.8）=51.27 kPaEa（21）=（20+173.8）=30.54 kPaEa（22）=（20+17

34、5.2）=kPaEa（31）=（20+175.2）=67.52 kPaEa（32）=（20+1710.8）=kPaEa（41）=（20+1710.8）=kPaEa（42）=（20+179.9）=kPaEa（51）=（20+173.8+1）-28=kPaEa（52）=（20+17）-28=kPa3.2被動(dòng)土壓力計(jì)0+20=0 kPa) kPa(0+)+0= kPa=(0+)+0= kPa(0+)+0=kPa=(0+)+0= kPa(0+)+281.149 =kPa=(0+)+28= kPa3.3凈土壓力計(jì)算（坑地面以下）=- kPa- = kPa=- = kPa=-=kPa=- kPa=-=kP

35、a=-= kPa=-=kPa3土壓力合力及作用點(diǎn)的計(jì)算Eai 每層土的合力，hai 合力作用點(diǎn)到層底的距離主動(dòng)土壓力：Ea1=1/2 () += KN/mha1=(2/3+/3)/()= m Ea2（1）=1/2(65) += KN/mha2（1）=(2/3+/3)/( )= mEa2（2）=1/2() += KN/mha2（2）=(/3+2/3)/( )= mld3=/()=Ea3=1/2 2 KN/mha3=2/3=m被動(dòng)土壓力：Ep3=()1/2= KN/mhp3=() 1/3=mEp4=()/2 KN/mhp4=/3(2+)/( )= mEp5=()/2= KN/mhp5=/3(143

36、.072+)/()m3支撐軸力計(jì)算經(jīng)計(jì)算，彎矩零點(diǎn)D位于開(kāi)挖面以下 m處，如圖3-2所示。圖3-2MaD=+=KNm/mEa=KN/m支撐軸線位于自然地面下0米處,對(duì)D點(diǎn)取矩，由MD=0得(8.25-0+1.31)T=+T=kN/m反彎點(diǎn)D處反力為：PD=-=kN/m3樁長(zhǎng)計(jì)算按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99）,嵌固深度設(shè)計(jì)值hd可按下式確定，如圖。故設(shè)樁端進(jìn)入-4層即粉砂層以下t米(8.25+0.75+10.8+t-2.7)+(3.41+t)+ 1/2t2+1/2 ()t/9.9-397.36t（1.54+16+t）（1.96+0.75+10.8+ t )+（0.37+10.24+

37、t）=0經(jīng)試算，解出t=m樁長(zhǎng)H=-=m嵌固深度hd=-8.25+=12.03m取嵌固深度hd=12.5m,則樁長(zhǎng)H=18.05m3最大彎矩計(jì)算3.1 T- PD之間最大彎矩，Mmax1計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于-2層即細(xì)紗層頂面以下x米處： =89.24+1/2()/x2整理得： x2+x-=0解得： x=mMmax1=(3)-() -2()/2/3= KNm/m3.2 PD以下最大彎矩，Mmax2計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于D點(diǎn)以下x米處：=1/2x2整理得：x2=0解得：x=mMmax2=131.371/2/3= 1KNm/m3排樁和錨桿（索）承載力計(jì)算3.1錨固力設(shè)計(jì)值根據(jù)規(guī)范可知，由3確定

38、的支反力為計(jì)算值，要進(jìn)一步計(jì)算，首先要把計(jì)算值轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)值，公式如下：T式中Ta錨固力的設(shè)計(jì)值建筑基坑側(cè)壁重要性系數(shù)，本基坑可按一級(jí)取值為T(mén)錨固力的計(jì)算值可得支點(diǎn)力的設(shè)計(jì)值為T(mén)a=KN3.2錨桿承載力計(jì)算值錨桿承載力的計(jì)算值應(yīng)根據(jù)下公式計(jì)算： TaNu cos式中Ta錨桿水平拉力設(shè)計(jì)值Nu錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值錨桿與水平面的傾角，本工程設(shè)計(jì)傾角為15可得錨桿承載力設(shè)計(jì)值為Nu cos 15 KN3.3排樁尺寸和錨桿（索）承載力計(jì)算根據(jù)以上幾點(diǎn)的分析與計(jì)算，已設(shè)計(jì)排樁的直徑為1000mm，樁間距為1200mm，混凝土護(hù)層為50mm。錨索與水平方向的夾角為15度。此外，以上們?cè)O(shè)計(jì)出的值是每延米的

39、各種數(shù)值，所以要計(jì)算兩個(gè)樁的錨固力的設(shè)計(jì)值以及最大彎矩，就必須乘上兩樁間距。所以錨桿承載力的設(shè)計(jì)值應(yīng)該為KN1.2m=KNM，最大彎矩為KNM1.2m=KNM23.4錨桿（索）配筋計(jì)算 由規(guī)范可知，錨桿（索）的截面面積應(yīng)按下式計(jì)算：As式中Nu錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，由鋼筋混凝土規(guī)范查得75鋼絞線的抗拉強(qiáng)度的基本值為1860Mpa，設(shè)計(jì)值為1320MpaAs普通鋼筋、桿體截面面積可得需要的錨索總截面面積As=mm275鋼絞線的截面面積為7=137mm2所以每個(gè)支撐需要兩束錨索，即：2753.5確定錨固段和自由段的長(zhǎng)度錨固段長(zhǎng)度的確定由建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ120-9

40、9可知，錨固段的長(zhǎng)度可由下公式算出：Nu=式中Nu錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值錨桿（索）軸向受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)，可取第i層土中直孔部分錨固段長(zhǎng)度d錨固體直徑，本設(shè)計(jì)孔直徑可由兩束鋼絞線的面積再考慮到注漿可能會(huì)增加該直徑，求得d為200mm土體與錨固體的極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取值；當(dāng)無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可按表中查得。本設(shè)計(jì)錨索的錨固段應(yīng)在松散的細(xì)砂層中，所以查表得在22Kpa42Kpa之間，本設(shè)計(jì)取=30Kpa經(jīng)計(jì)算，錨固段長(zhǎng)度為m。自由段長(zhǎng)度的確定由建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ120-99可知，自由段的長(zhǎng)度可由下公式算出：式中自由段長(zhǎng)度錨桿錨頭中點(diǎn)至基坑底面以下基坑外側(cè)荷載標(biāo)準(zhǔn)值與基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值相等

41、處的距離，本設(shè)計(jì)取m土體各土層厚度加權(quán)內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值，取錨桿傾角，本設(shè)計(jì)為經(jīng)計(jì)算，自由段長(zhǎng)度為m由此可知，錨桿長(zhǎng)度為+1=m3.2.8排樁配筋計(jì)算按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)第條取樁徑1000，樁心距1200，Mmax=20kNm，選取C25混凝土，fcN/mm2，主筋選用1820均勻布置 HRB335鋼筋, fy=300N/mm2保護(hù)層厚度50mm，10150螺旋筋，202000加強(qiáng)筋。 As=18=5656mm2b=3005656/(3.145502)= 0.158-(1+0.750.18)281/2=3M=2/3(550sin)3+3005005656(sin+sin

42、)/=1227kNm1.25Mmax 滿足要求！配筋率=As/A=5656/(5502)=min=4，滿足設(shè)計(jì)要求！3.2.9 AB段地下連續(xù)墻的計(jì)算3.2.9.1嵌固深度計(jì)算墻體的起始位置為底板面上3m。按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99）,嵌固深度設(shè)計(jì)值hd可按下式確定：設(shè)墻底進(jìn)入D點(diǎn)以下t米1/2t（t/3) (+t)+(+t)+(+t)(0.37+t)=0解出t=9m樁長(zhǎng)H=9.56+9-=m嵌固深度hd=-+=m經(jīng)驗(yàn)算，取嵌固深度hd=m,則樁長(zhǎng)H=14m3.2.9.2地下連續(xù)墻底承載力驗(yàn)算由規(guī)范可知，地下連續(xù)墻的豎向承載力 P 是由側(cè)壁摩阻力 F 和墻底端承力 R 兩部分組

43、成，即： P = F + R F L R q p BL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(cè)壁摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（具體值，查相關(guān)規(guī)范）； 墻底土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值（查表：本段中取=180 kPa ）(30+709.75)=810kNR=180=108 kN所以單位長(zhǎng)度地下連續(xù)墻的豎向承載力為：kN地下連續(xù)墻自重：G=V14 則G1.25Mmax 滿足要求！配筋率=As/A=5656/(5502)=min=4，滿足設(shè)計(jì)要求！3.3.9 BC段地下連續(xù)墻的計(jì)算.9.1嵌固深度計(jì)算墻體的起始位置為底板面上3m。按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99）,嵌

44、固深度設(shè)計(jì)值hd可按下式確定：設(shè)墻底進(jìn)入D點(diǎn)以下t米1/2t（t/3)(+t)+(+t)+(+t)+(0.+t) (0.89+t)=0解出t=m樁長(zhǎng)H=8+-=m嵌固深度hd=-+=10.64m經(jīng)驗(yàn)算，取嵌固深度hd=10.7m,則樁長(zhǎng)H=14.2m3.3.9.2地下連續(xù)墻底承載力驗(yàn)算由規(guī)范可知，地下連續(xù)墻的豎向承載力 P 是由側(cè)壁摩阻力 F 和墻底端承力 R 兩部分組成，即： P = F + R F L R q p BL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(cè)壁摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（具體值，查相關(guān)規(guī)范）； 墻底土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值（查表：本段中取=236

45、 kPa ）(30+70)=908kNR=2360.6= kN所以單位長(zhǎng)度地下連續(xù)墻的豎向承載力為：P=810+124.2=kN地下連續(xù)墻自重：G=V14.2=2kN 則G=P=kN(滿足)3.4 CD段支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算上部3m為土釘墻圍護(hù)，支撐設(shè)在-2.7m處。實(shí)際挖深8.25m，結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kPa。土層分布表3-5 CDA段土層分布層號(hào)巖土名稱厚度（m）-1砂性素填土-2細(xì)砂-3中砂-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-3中砂-4粉砂-5淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土.2土層側(cè)向土壓力計(jì)算.2.1主動(dòng)土壓力計(jì)算計(jì)算深度按8.25米計(jì)算，上部土釘墻折算成地面超載q=173=51kPaq總=20+51=71 k

46、PaEa（11）=（71+0）=41.53 kPaEa（12）=（71+170.4）=46.40 kPaEa（21）=（71+170.4）=28.09 kPaEa（22）=（71+174.9）=62.93 kPaEa（31）=（71+174.9）=62.93 kPaEa（32）=（71+175.2）=kPaEa（41）=（71+175.2）=kPaEa（42）=（71+171.5）=kPaEa（51）=（71+17）0.361=kPaEa（52）=（71+17）0.361=kPaEa（61）=（71+170.4+）=kPaEa（62）=（71+170.4+）=kPaEa（71）=（71+170

47、.4+）8=kPaEa（72）=（71+170.4+）-28=kPa3.4.2.2被動(dòng)土壓力計(jì)0+20=0 kPa) 2.763+0= kPa(0+0.05)+0= kPa=(0+0.05+5.2)+0= kPa(0+)+0=kPa=(0+1)+0=kPa(0+)=kPa=(0+)=kPa(0+)=kPa=(0+)= kPa(0+)+28=kPa=(0+)+28=kPa3.4.2.3凈土壓力計(jì)算（坑地面以下）=0-6=-6 kPa = kPa= = kPa=-=kPa=-= kPa=-=kPa=-= kPa=-= kPa=-=382.02kPa=-=kPa=-=kPa=-=kPa3.4.3土壓

48、力合力及作用點(diǎn)的計(jì)算Eai 每層土的合力，hai 合力作用點(diǎn)到層底的距離主動(dòng)土壓力： Ea1=1/2(41.53+46.40)= KN/mha1=(0.42/3+0.4/3)/( 41.53+)= m Ea2（1）=1/2()=KN/mha2（1）=(2/3+/3)/( )= mEa2（2）=1/2()=KN/mha2（2）=(2/3+/3)/( )= mld3=6/()= mEa3=1/2KN/mha3=2/3=0.85m被動(dòng)土壓力：Ep3=/2=KN/mhp3=1/3= mEp4=()/2=KN/mhp4=/3(2+)/()= mEp5=()1/2= KN/mhp5=/3(2+)/()=

49、mEp6=()/2= KN/mhp6=/3(2+)/()= mEp7=()/2= KN/mhp7=/3(2+)/()=m3.4.4支撐軸力計(jì)算經(jīng)計(jì)算，彎矩零點(diǎn)D位于開(kāi)挖面以下1.27m處，如圖3-4所示。圖3-4MaD=+=KNm/mEa=KN/m支撐軸線位于自然地面下0米處,對(duì)D點(diǎn)取矩，由MD=0得(8.25-0+)T=+T=1kN/m反彎點(diǎn)D處反力為：PD=2-1=kN/m3.4.5最大彎矩計(jì)算3.4.5.1 T- PD之間最大彎矩，Mmax1計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于-2層即細(xì)砂層頂面以下x米處： =+x+1/2(-)/x2整理得： 2x2+x-=0解得： x=mMmax1=()-()-2

50、/2-1/2()/2/3=KNm/m3.4.5.2 PD以下最大彎矩，Mmax2計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于D點(diǎn)以下x米處：=1/2x2/整理得：5x2-1=0解得：x=mMmax2=2.46-1/2/3=KNm/m3.4.6 CD段連續(xù)墻的計(jì)算3.4.6.1嵌固深度計(jì)算墻體的起始位置為m。按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99）,嵌固深度設(shè)計(jì)值hd可按下式確定：設(shè)墻底進(jìn)入第二層-3中砂層以下t米（15+t-2.7）+tt/2+1/2 ()t/4.5t(t/3)(+t)+(+t)+(+t)+(0.85+t)=0解出t=m墻深H=0.65+15-=m嵌固深度hd=-+=m經(jīng)驗(yàn)算，取嵌固深度hd=

51、m,則樁長(zhǎng)H=m3.4.6.2地下連續(xù)墻底承載力驗(yàn)算由規(guī)范可知，地下連續(xù)墻的豎向承載力 P 是由側(cè)壁摩阻力 F 和墻底端承力 R 兩部分組成，即： P = F + R F L R q p BL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(cè)壁摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（具體值，查相關(guān)規(guī)范）； 墻底土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值（查表：本段中取=194 kPa ）(18+304.9+705.2+181.5+70)=596.1 kNR=1940.8= kN所以單位長(zhǎng)度地下連續(xù)墻的豎向承載力為：P=+=kN地下連續(xù)墻自重：G=V0.8=2kN 則G=M (按單筋矩形截面來(lái)配筋) =25

52、92mm2 受拉區(qū)（），受壓區(qū)配按構(gòu)造配（）2. 橫截面抗剪計(jì)算 剪力最大值為0.66 KN由上面的計(jì)算可知，截面不需要配箍。3.4.7 CD段土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算3.1 土釘所受土壓力計(jì)算，先只有當(dāng)層土，按原圖層的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。0， k16, , r=17kN/m3P2=kaqP=+14.32=kPa按公式 （土釘水平豎向間距均為1.2m） N=1.21.2/cos100=60.73kN3. 土釘設(shè)計(jì)該段地質(zhì)資料-1 砂性素填土 -2 細(xì)砂 計(jì)算土釘直徑用公式式中F取，鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fyk=210N/mm2土釘選用普通錨桿，按下部土壓力為矩形分布，設(shè)計(jì)軸力N=kN，100100/4210k

53、N Fs.dN=1.4=kN土釘長(zhǎng)度計(jì)算各排土釘?shù)拈L(zhǎng)度宜滿足下列條件 通過(guò)計(jì)算得1號(hào)土釘： l1=1795mm l14m 2號(hào)土釘： l1=900mm l13m 圖3-5 土釘長(zhǎng)度計(jì)算圖土釘抗拉能力驗(yàn)算 破壞面上每一土釘?shù)目估芰Π聪铝泄接?jì)算并取其中最小值。 按土釘受拉拔條件 按土釘受拉強(qiáng)度條件 土釘抗拉力 T100210=kN土釘抗拔力，取土釘錨固體直徑D=0.13mm0.1317=kN Tu2 0.1340=kN計(jì)算結(jié)果如表：表3-6土釘長(zhǎng)度計(jì)算表 土釘號(hào)高程（m）土釘內(nèi)力N(KN)有效長(zhǎng)度La（m）極限抗拔力Tu（KN）土釘全長(zhǎng)（m）安全系數(shù)T114T213 K總=/=2.5823.

54、土釘墻支護(hù)面層設(shè)計(jì)面層承載力面層實(shí)為支承于土釘上的無(wú)梁連續(xù)板，面層厚120mm，土釘間距即為面層跨距l(xiāng)=1.2m。作用于面層上的荷載p0=p01+pqpq1620=kN/m2p0上=+12=kN/m2M0=1/8p0l3=1/81.23= kNm釘上帶土釘作用處彎矩 M10= kNm跨中彎矩 M2M0= kNm跨中帶支座處 M3M0= kNm跨中帶跨中處 M4M0= kNm只有土釘連接處的局部彎矩較大，其他截面彎矩較小。經(jīng)計(jì)算選配6200200。連接計(jì)算鋼筋網(wǎng)片如圖3，固定鋼筋為22，長(zhǎng)為400mm，焊接在土釘上。其連接的安全系數(shù)為式中a、b錨固體的長(zhǎng)寬取a=400mm,b=400mm；F噴射

55、混凝土抗剪強(qiáng)度F=1500kPa；T噴射混凝土厚度T=120mm；Ep作用在錨頭上的主動(dòng)土壓力。Ep=kN （滿足要求！）圖3-6 鋼筋網(wǎng)片平面圖 DA段支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算上部3m為土釘墻圍護(hù)，支撐設(shè)在-2.7m處。實(shí)際挖深8.25m，結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kPa。.1土層分布表3-7 CDA段土層分布層號(hào)巖土名稱厚度（m）-1砂性素填土-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土-2細(xì)砂-3中砂-4粉砂-5淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土.2土層側(cè)向土壓力計(jì)算.2.1主動(dòng)土壓力計(jì)算計(jì)算深度按8.25米計(jì)算，上部土釘墻折算成地面超載q=173=51kPaq總=20+51=71 kPaEa（11）=（71+0）=41.53 kPaEa

56、（12）=（71+170.2）= kPaEa（21）=（71+17）0.405=kPaEa（22）=（71+170.2+）0.405= kPaEa（31）=（71+17）=kPaEa（32）=（71+175.2）=kPaEa（41）=（71+17）0.361=kPaEa（42）=（71+17+）0.361=kPaEa（51）=（71+17）0.405=kPaEa（52）=（71+17）0.405=kPaEa（61）=（71+17）0.755-28=kPaEa（62）=（71+174）-28=kPa3.5.2.2被動(dòng)土壓力計(jì)0+20=0 kPa=(0+0.95)+0= kPa(0+)2.763+

57、0=kPa=(0+)2.763+0=kPa(0+)2.458=kPa=(0+19.2)2.458=kPa(0+)1.321+28=kPa=(0+4)+28= kPa3.5.2.3凈土壓力計(jì)算（坑地面以下）=0-= kPa=-=kPa=-=kPa=-=kPa=-=kPa=-=kPa=-=kPa=-=kPa3.5.3土壓力合力及作用點(diǎn)的計(jì)算Eai 每層土的合力，hai 合力作用點(diǎn)到層底的距離主動(dòng)土壓力： Ea1=1/2(41.53+)= KN/mha1=(2/3+4/3)/( 41.53+4)= mEa2=1/2()=KN/mha2=(2/3+/3)/( )=mEa3(1)=1/2）KN/mha3

58、(1)=(32/3+/3)/( )= m Ea3(2)=1/2（62.51+17.56）38.03 KN/mha3(2)=(2/3+/3)/( )= m ld4=/()= mEa4=1/2KN/mha4=2/3= m 被動(dòng)土壓力：Ep4=1/2=1929KN/mhp4=1/3= mEp5=()1/2=KN/mhp5=/3(2+)/()= mEp6=()4/2=KN/mhp6=4/3(2+)/()= m3.5.4支撐軸力計(jì)算經(jīng)計(jì)算，彎矩零點(diǎn)D位于開(kāi)挖面以下m處，如圖3-7所示。圖3-7MaD=+0.93+=KNm/mEa=KN/m支撐軸線位于自然地面下0米處,對(duì)D點(diǎn)取矩，由MD=0得(8.25-

59、0+)T=+T=1kN/m反彎點(diǎn)D處反力為：PD=27-=14kN/m3.5.5最大彎矩計(jì)算3.5.5.1 T- PD之間最大彎矩，Mmax1計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于-2層即細(xì)砂層頂面以下x米處： =+x+1/2()/x2整理得： 6x2+x-=0解得： x=mMmax1=1(4+)-(0.9+)- ()-2/2-1/2()5/2/3=KNm/m3.5.5.2 PD以下最大彎矩，Mmax2計(jì)算：設(shè)剪力Q=0點(diǎn)位于D點(diǎn)以下x米處：14=1/24x2/整理得：x2-14=0解得：x=mMmax2=142.49-1/299/9/3=KNm/m3.5.6 DA段連續(xù)墻的計(jì)算.6.1嵌固深度計(jì)算墻體的起

60、始位置為-m。按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99）,嵌固深度設(shè)計(jì)值hd可按下式確定：設(shè)墻底進(jìn)入D點(diǎn)以下t米1（+t-2.7）+1/2t/t(t/3)(0.1+t)+(+t)+(+t)+38.03(0.56+t) (0.25+t)=0解出t=6m墻深H=6+-=12.87m嵌固深度hd=12.87-+=7.32m經(jīng)驗(yàn)算，取嵌固深度m,則樁長(zhǎng)H=m3.5.6.2地下連續(xù)墻底承載力驗(yàn)算由規(guī)范可知，地下連續(xù)墻的豎向承載力 P 是由側(cè)壁摩阻力 F 和墻底端承力 R 兩部分組成，即： P = F + R F L R q p BL式中 L 、B 地墻所取寬度、厚度（m） 第 i 土層的厚度（m）；