深基坑開(kāi)挖及支護(hù)施工方案[優(yōu)秀工程方案]

1、宿城區(qū)鎮(zhèn)村生活污水治理PPP項(xiàng)目污水處理站基坑開(kāi)挖及支護(hù)施工方案編制:審核:批準(zhǔn):北京久安建設(shè)投資集團(tuán)有限公司2018年4月24日目 錄第一章 編制依據(jù) 3第二章 工程概況 3第三章 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3第4章 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)及技術(shù)要求 5 4.1 機(jī)械計(jì)劃 5 4.1 鋼板樁 5第五章 鋼板樁支護(hù)施工 6 5.1 鋼板樁支護(hù)施工流程 6 5.2 鋼板樁的吊運(yùn)及堆放 7 5.3 鋼板樁的打設(shè) 7 5.4 基坑土方開(kāi)挖 8 5.5 基坑排水降水措施 9 5.6 拔樁 9第六章 基坑監(jiān)測(cè) 9 6.1 本基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 9 6.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置及數(shù)量 9 6.3 監(jiān)測(cè)與測(cè)試的控制指標(biāo) 9

2、6.4 監(jiān)測(cè)要求 10 6.5 監(jiān)測(cè)周期 10 第七章 基坑驗(yàn)收 10第八章 施工注意事項(xiàng)及要求 10第九章 深基坑施工安全措施 10第十章 基坑工程鋼板樁支護(hù)計(jì)算書(shū) 12 10.1 參數(shù)信息 12 10.2 主動(dòng)土壓力計(jì)算 13 10.3 基坑下的被動(dòng)土壓力計(jì)算 16 10.4 驗(yàn)算嵌固深度 是否滿(mǎn)足要求 19 10.5 結(jié)構(gòu)計(jì)算 19 10.6 截面承載力計(jì)算 22第十一章 應(yīng)急救援預(yù)案 22 11.1 成立基坑應(yīng)急安全小 組23 11.2 基坑使用和維護(hù)要求 23 11.3 應(yīng)急措施 23 11.5 注意基坑的時(shí)空效應(yīng) 24第一章 編制依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2014)

3、;行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ 1202016);國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50205-2015);施工圖紙.第二章 工程概況 本項(xiàng)目為地下構(gòu)筑物,處理站頂板面標(biāo)高19.65米,底板面標(biāo)高14.715米,由總圖可知現(xiàn)場(chǎng)自然土面標(biāo)高約為21.272,則開(kāi)挖深度 為6.557米;開(kāi)挖平面尺寸在處理站結(jié)構(gòu)尺寸的基礎(chǔ)上每邊加2米,即基坑長(zhǎng)度 11.2米,基坑寬度 9.00米.因施工現(xiàn)場(chǎng)在農(nóng)田里,無(wú)法采用大 開(kāi)挖的方式進(jìn)行,該工程采用止水鋼板加支撐體系進(jìn)行土方開(kāi)挖施工;周邊采用管井降水控制地下水位;基坑底部采用直徑50厘米水泥含量15%的深層攪拌樁進(jìn)行加固.第三章 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4、 由于基坑較深,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和地質(zhì)勘查報(bào)告不可采用自然放坡開(kāi)挖,且考慮到開(kāi)挖土體量較大 ,基坑必須采取支護(hù)措施,先支護(hù)、后開(kāi)挖.擬采用拉森鋼板樁作為基坑圍護(hù)體系,H40型鋼作為加固支撐體系,在長(zhǎng)邊方向的中心加入一根H40的型鋼.本工程的拉森樁長(zhǎng)15米,嵌入基坑底土體11.2米.基坑頂部采用管井降水和地表截水相結(jié)合,首先在基坑頂部適當(dāng)位置用砌塊砌筑排水溝,用以攔截地表水,并排出場(chǎng)外,外側(cè)采用管井降水,設(shè)置在距離鋼板1.5米處,每側(cè)在中安放.基坑底部沿支護(hù)樁側(cè)用真空排水系統(tǒng),用以排除基坑內(nèi)積水,第四章 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)及技術(shù)要求 4.1 鋼板樁(1) 材料要求 鋼板樁選用15米拉森鋼

5、板樁,截面抵抗矩W=4460厘米3;進(jìn)場(chǎng)鋼板樁需進(jìn)行外觀檢驗(yàn)及樁身缺陷矯正.(2) 打樁作業(yè)要求 宜選擇對(duì)周?chē)绊戄^小 的振動(dòng)錘施打;為保證板樁的垂直度 ,選用屏風(fēng)式打入法;為保證轉(zhuǎn)角處閉合可通過(guò)軸線(xiàn)或板樁塊數(shù)來(lái)調(diào)整.(3) 拔樁作業(yè)要求 宜選用振動(dòng)錘進(jìn)行拔樁;為防止拔樁后地面沉降及對(duì)其它構(gòu)筑物的影響,應(yīng)及時(shí)回填.第五章 鋼板樁支護(hù)施工 5.1 鋼板樁支護(hù)施工流程 鋼板樁的打設(shè)雖然在基坑開(kāi)挖前已完成,但整個(gè)板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)需要等地下結(jié)構(gòu)施工和回填完成后,在許可的條件下將板樁拔除才算完全結(jié)束.因此,對(duì)于鋼板樁的施工應(yīng)考慮打設(shè)、挖土、地下結(jié)構(gòu)施工、回填、板樁的拔除. 施工順序:測(cè)量放線(xiàn)打鋼板樁、支撐結(jié)

6、構(gòu)土方開(kāi)挖至基坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高鋼筋砼底板與導(dǎo)墻施工外壁防水層施工、回填土方拉森鋼板樁拔除,如下示意圖:5.2 鋼板樁吊運(yùn)及堆放 裝卸鋼板樁宜采用兩點(diǎn)吊.吊運(yùn)時(shí),每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過(guò)多,注意保護(hù)端頭免受損傷.鋼板樁應(yīng)堆放在平坦而堅(jiān)固的場(chǎng)地上,必要時(shí)對(duì)場(chǎng)地地基土進(jìn)行壓實(shí)處理.在堆放時(shí)要注意:(1) 堆放的順序、位置、方向和平面布置等應(yīng)考慮到以后的施工方便;(2) 鋼板樁要按型號(hào)(40A)、規(guī)格、長(zhǎng)度 (15米)、施工部位分別堆放,并在堆放處設(shè)置標(biāo)牌說(shuō)明;(3) 鋼板樁應(yīng)分別堆放,每層堆放數(shù)量一般不超過(guò)15根,各層間要墊枕木,墊木間距一般為34米,且上、下層墊木應(yīng)在同一垂直線(xiàn)上,堆放的總高度 不宜

7、超過(guò)2米.5.3 鋼板樁的打設(shè)機(jī)械計(jì)劃: 施工機(jī)械采用1臺(tái)SH350挖掘機(jī),配合1臺(tái)3500HP振動(dòng)錘施工.GPS定位儀 1臺(tái),水準(zhǔn)儀一臺(tái).(2) 鋼板樁打設(shè) 單樁打入法以一塊或兩塊鋼板為一組,從一角開(kāi)始逐塊插打,直至工程結(jié)束,這種打入方法施工簡(jiǎn)便,可不停頓地打,樁機(jī)行走路線(xiàn)短,速度 快.但單塊打入易向一邊傾斜,誤差積累不易糾正,墻面平直度 難控制. 先用挖掘機(jī)將鋼板樁吊至插點(diǎn)處進(jìn)行插樁,插樁時(shí)注意鋼板樁之間的間隙,人工配合扶正,再輕輕加以錘擊; 在打樁過(guò)程中,為保證鋼板樁的垂直度 ,用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在兩個(gè)方向加以控制; 開(kāi)始打設(shè)的一、二塊鋼板樁的位置和方向應(yīng)確保精度 ,以便起到樣板導(dǎo)向作用,故每

8、打入1米應(yīng)測(cè)量一次.(3) 鋼板樁的轉(zhuǎn)角和封閉合攏.由于板樁墻的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 有時(shí)不是鋼板樁標(biāo)準(zhǔn)寬度 的整數(shù)倍,或板樁墻的軸線(xiàn)較復(fù)雜,或鋼板樁打入時(shí)傾斜,這些都會(huì)給板樁墻的最終封閉合攏帶來(lái)困難,采用軸線(xiàn)修整法解決.軸線(xiàn)修整法通過(guò)對(duì)板樁墻閉合軸線(xiàn)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 和位置的調(diào)整,實(shí)現(xiàn)封閉合攏,封閉合攏處最好選在短邊的角部.具體作法如下: 沿長(zhǎng)邊方向打至離轉(zhuǎn)角樁約沿有8塊鋼板樁時(shí)暫時(shí)停止,量出至轉(zhuǎn)角樁的總長(zhǎng)度 和增加的長(zhǎng)度 ; 在短邊方向也照上述辦法進(jìn)行; 根據(jù)修正后的軸線(xiàn)沿短邊方向繼續(xù)向前插打,最后一塊封閉合攏的鋼板樁,設(shè)在短邊方向從端部算起的第三塊板樁的位置處. 5.4 基坑土方開(kāi)挖 土方開(kāi)挖選用2臺(tái)斗容量

9、1米3的挖機(jī)于基坑頂作業(yè),較深部位的掘土換用1臺(tái)長(zhǎng)臂挖機(jī)施工;基槽開(kāi)挖至坑底,并預(yù)留人工清理土層厚度 約15厘米.土方開(kāi)挖完成后,應(yīng)立即排除積水,平整填實(shí)后及時(shí)澆筑砼墊層進(jìn)行固化保護(hù).5.5 基坑排水降水措施 根據(jù)地勘資料,本場(chǎng)地地下水位較淺,現(xiàn)場(chǎng)局部開(kāi)挖施工過(guò)程中可見(jiàn)有地下水涌出,因此基坑開(kāi)挖前與開(kāi)挖過(guò)程中,需采取相應(yīng)排水降水措施,以確?；邮┕さ陌踩?在基坑開(kāi)挖前,沿開(kāi)挖邊線(xiàn)外布置輕型井點(diǎn)降水. 在基坑頂部適當(dāng)位置用砌塊砌筑排水溝,用以攔截地表水,并排出場(chǎng)外;基坑底部沿支護(hù)樁側(cè)用砌塊砌筑臨時(shí)排水溝,基坑底部各拐角點(diǎn)設(shè)置集水井,用以排除基坑內(nèi)積水.基坑頂與基坑內(nèi)的排水溝和集水井的布置以不影響

10、基坑鋼板樁支護(hù)及后續(xù)施工布置.5.6 拔樁5.6.1 拔樁順序 對(duì)于封閉式鋼板樁墻,拔樁的開(kāi)始點(diǎn)離開(kāi)樁角5根以上,必要時(shí)還可間隔拔除.拔樁要點(diǎn):(1) 攏樁時(shí),可先用振動(dòng)錘將板樁鎖口振活以減小 土的阻力,然后邊振邊攏.對(duì)較難拔出的板樁可先用柴油錘將樁振打下100300米米,再與振動(dòng)錘交替振打、振拔.為及時(shí)回填拔樁后的土孔,在把板樁拔至此基礎(chǔ)底板略高時(shí)(如500米米)暫停引拔,用振動(dòng)錘振動(dòng)幾分鐘,盡量讓土孔填實(shí)一部分;(2) 挖掘機(jī)應(yīng)控制振動(dòng)錘的起動(dòng)而逐漸加荷,起吊力一般略小 于減振器彈簧的壓縮極限;(3) 對(duì)引拔阻力較大 的鋼板樁,采用間歇振動(dòng)的方法,每次振動(dòng)15米in,振動(dòng)錘連續(xù)工作不超過(guò)1

11、.5h.5.6.2 樁孔處理 鋼板樁拔除后留下的土孔應(yīng)及時(shí)回填處理,特別是周?chē)薪ㄖ?、?gòu)筑物或地下管線(xiàn)的場(chǎng)合,尤其應(yīng)注意及時(shí)回填,否則往往會(huì)引起周?chē)馏w位移及沉降,并由此造成臨近建筑物等的破壞.第六章 基坑監(jiān)測(cè) 6.1 本基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 包括支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移、周?chē)叵鹿芫€(xiàn)的變形、地下水位、樁內(nèi)力、支撐軸力、土體分層位移等. 6.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置及數(shù)量(1) 在基坑頂部各轉(zhuǎn)角處應(yīng)設(shè)置沉降、傾斜及水平位移觀測(cè)點(diǎn);(2) 地下水位的觀測(cè)宜在基坑四周設(shè)四個(gè)觀測(cè)井.(4) 基坑底部回彈及隆起觀測(cè)視現(xiàn)場(chǎng)情況確定. 6.3 監(jiān)測(cè)與測(cè)試的控制指標(biāo)(1) 支護(hù)樁頂水平位移累計(jì)不大 于30米米,位移速率不大 于

12、3米米/d.(2) 樁身、立柱的應(yīng)力值不大 于設(shè)計(jì)值的80%;(3) 周?chē)缆芳肮芫€(xiàn)水平位移總量不大 于30米米;(4) 地下水位應(yīng)低于設(shè)計(jì)指標(biāo). 6.4 監(jiān)測(cè)要求(1) 在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工完后精確測(cè)定初始值.(2) 施工中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)測(cè)試點(diǎn)及測(cè)試設(shè)備的保護(hù),防止損壞;(3) 應(yīng)采取有效措施保證測(cè)試基準(zhǔn)點(diǎn)的可靠性及測(cè)試設(shè)備的完好,以確保測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性.(4) 應(yīng)及時(shí)向設(shè)計(jì)人員提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及最終測(cè)試評(píng)價(jià)成果,以便進(jìn)行分析及采取相應(yīng)的防范措施.6.5 監(jiān)測(cè)周期 從基坑土方開(kāi)挖至基坑回填土.在圍護(hù)施工時(shí),正常情況下,臨近監(jiān)測(cè)對(duì)象每2天觀測(cè)1次,當(dāng)日變化量或累計(jì)變化量超警戒值時(shí),監(jiān)測(cè)頻率適當(dāng)加密,每天觀測(cè)1

13、次.特殊情況如監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有異常或突變,變化速率偏大 等,適當(dāng)加密監(jiān)測(cè)頻率,直至跟蹤監(jiān)測(cè).在地下結(jié)構(gòu)施工階段,各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目觀測(cè)頻率為23次/周,支撐拆除階段1次/天.第七章 基坑驗(yàn)收 基坑驗(yàn)收應(yīng)采取分步驗(yàn)收法進(jìn)行.每道工序完成經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序的施工. 驗(yàn)收應(yīng)符合建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ 12099)及相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定.第八章 施工注意事項(xiàng)及要求 8.1 基坑土方開(kāi)挖應(yīng)遵循分層、平衡、適時(shí)的原則.采用機(jī)械開(kāi)挖時(shí),坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高以上15厘米由人工清除,不得超挖.開(kāi)挖到位后,應(yīng)及時(shí)施工墊層及底板混凝土,嚴(yán)禁基坑暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng). 8.2 做好基坑內(nèi)的排水工作,雨季施工必須準(zhǔn)備足夠的抽排水設(shè)

14、備. 8.3 支護(hù)板樁施工應(yīng)采取有效措施控制好樁位、垂直度 及保證轉(zhuǎn)角處的閉合. 8.4 土方開(kāi)挖期間,應(yīng)采取有效的管理手段及可靠的保證措施防止挖土機(jī)械碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu),基坑四周?chē)?yán)禁堆土或堆載,地面施工荷載不超過(guò)15Kpa. 8.5 應(yīng)作好可能發(fā)生事故的預(yù)防和搶險(xiǎn)準(zhǔn)備工作.施工時(shí)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與鉆探資料相差較遠(yuǎn),應(yīng)立即會(huì)同業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位商量研究解決. 8.6 加強(qiáng)基坑監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)通知有關(guān)人員.第九章 基坑施工安全措施 9.1 基坑施工過(guò)程中及時(shí)作好基坑口的臨邊圍護(hù),禁止高空拋物、嚴(yán)防墜落. 9.2 進(jìn)入工地一定要戴硬質(zhì)反光安全帽,操作工必須手戴防護(hù)手套,電工戴電工專(zhuān)用絕緣手套. 9.

15、3 用機(jī)械開(kāi)挖時(shí),應(yīng)設(shè)專(zhuān)人盯測(cè),以防坑底和坑側(cè)超挖.坑底的控制標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高提高1530厘米,坑壁的控制線(xiàn)應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)線(xiàn)提高1015厘米或先打樁后挖土,機(jī)械挖完后,再用人工清坑. 9.4 基坑開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,一定要將支護(hù)樁根部的淤泥清挖,否則會(huì)造成支護(hù)樁倒塌. 9.5 基坑底面不能暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng).基坑開(kāi)挖中間間歇間過(guò)長(zhǎng),變形會(huì)隨著時(shí)間不斷增加.這種情況下,應(yīng)考慮增加支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 . 9.6 遇有粉、細(xì)砂層時(shí),要采用恰當(dāng)?shù)呐潘绞?以防產(chǎn)生流砂造成基坑坍塌. 9.7 如果基坑開(kāi)挖后,不能立即進(jìn)行下一道工序施工時(shí),可在基坑設(shè)計(jì)標(biāo)高之上,預(yù)留0.15-0.3米厚的一層土不挖,待下一工序開(kāi)始前,再用

16、人工開(kāi)挖至槽底的設(shè)計(jì)標(biāo)高.否則在下雨時(shí),基坑會(huì)浸水,土質(zhì)變軟. 9.8 驗(yàn)收合格方可進(jìn)行作業(yè),未經(jīng)驗(yàn)收或驗(yàn)收不合格不準(zhǔn)作下一道工序作業(yè). 9.10 打拔鋼板樁安全操作規(guī)程(1) 挖掘機(jī)或震錘工作時(shí)發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即停車(chē)檢查.(2) 挖掘機(jī)作業(yè)點(diǎn)地面應(yīng)平坦,地面不平應(yīng)墊平,防止翻車(chē)事故.若地面松軟,支承腳底部應(yīng)鋪墊板.(3) 吊樁時(shí)要用專(zhuān)用的鋼絲繩和鎖扣扣緊樁身,并輕起輕放.打拔樁前要檢查震錘是否夾緊,防止應(yīng)震錘未夾緊損壞鋼板裝或造成事故.(4) 不得在架空輸電線(xiàn)下面打拔樁.在高壓線(xiàn)附近工作,挖掘機(jī)臂端應(yīng)離開(kāi)高壓線(xiàn)2以上.(5) 作業(yè)范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人,以防各種突發(fā)事件造成事故.(6) 打拔樁嚴(yán)禁超負(fù)

17、荷作業(yè),不準(zhǔn)超力矩,仰角也不得超過(guò)限度 ,以防“翻車(chē)”“折臂”事故.(7) 不得在風(fēng)力超過(guò)6級(jí)及大 雨、雪、霧等惡劣天氣下作業(yè);臺(tái)風(fēng)來(lái)臨,現(xiàn)場(chǎng)挖掘機(jī)應(yīng)收臂停放,材料及其它設(shè)施采取遮蓋、壓緊等措施.(8) 嚴(yán)禁非司機(jī)作業(yè).回轉(zhuǎn)操作要平穩(wěn)地接觸回轉(zhuǎn)離合器,盡量減少鋼板裝的擺動(dòng),起吊時(shí)應(yīng)先鳴笛示警,要穩(wěn)妥操作.(9) 要統(tǒng)一信號(hào),專(zhuān)人指揮,夜間作業(yè),必須有良好的照明.第十章 基坑工程鋼板樁支護(hù)計(jì)算書(shū):(懸臂支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)) 計(jì)算依據(jù): 1、建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ120-2012 2、建筑施工計(jì)算手冊(cè)江正榮編著 3、實(shí)用土木工程手冊(cè)第三版楊文淵編著 4、施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施安全設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)謝建民編著

18、5、土力學(xué)與地基基礎(chǔ) 一、參數(shù)信息 1、基本參數(shù)支護(hù)樁材料鋼樁支護(hù)樁間距ba(米)0.001支護(hù)樁嵌入土深度 ld(米)10.5基坑開(kāi)挖深度 h(米)4.5基坑外側(cè)水位深度 ha(米)11基坑內(nèi)側(cè)水位深度 hp(米)3.5支護(hù)樁在坑底處的水平位移量(米米)12承壓水含水層頂面至坑底的土層厚度 D(米)3.5承壓水含水層頂面的壓力水頭高度 hw(米)4 2、土層參數(shù)土層類(lèi)型土厚度 h(米)土重度 (kN/米3)粘聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角()飽和土重度 sat(kN/米3)水土分算填土2.519101220否粉土1.518181822是粉土419182222是粘性土519222223粉土51918

19、1822淤泥質(zhì)二516111120 3、荷載參數(shù)類(lèi)型荷載q(kpa)距支護(hù)邊緣的水平距離a(米)垂直基坑邊的分布寬度 b(米)平行基坑邊的分布長(zhǎng)度 l(米)作用深度 d(米)滿(mǎn)布荷載2/條形局部荷載2.544/0矩形局部荷載35562 4、計(jì)算系數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)01綜合分項(xiàng)系數(shù)F1.25嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)Ke1.2圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定安全系數(shù)Ks1.3突涌穩(wěn)定安全系數(shù)Kh1.1 二、土壓力計(jì)算土壓力分布示意圖附加荷載布置圖 1、主動(dòng)土壓力計(jì)算 1)主動(dòng)土壓力系數(shù) Ka1=tan2(45- 1/2)= tan2(45-12/2)=0.656; Ka2=tan2(45- 2/2)= tan2(45-18/2

20、)=0.528; Ka3=tan2(45- 3/2)= tan2(45-22/2)=0.455; Ka4=tan2(45- 4/2)= tan2(45-22/2)=0.455; Ka5=tan2(45- 5/2)= tan2(45-22/2)=0.455; Ka6=tan2(45- 6/2)= tan2(45-22/2)=0.455; Ka7=tan2(45- 7/2)= tan2(45-18/2)=0.528; 2)土壓力、地下水產(chǎn)生的水平荷載 第1層土:0-2.5米 H1=0h0+q1/i=0+2/19=0.105米 Pak1上 =1H1Ka1-2c1Ka10.5=190.1050.656

21、-2100.6560.5=-14.89kN/米2 Pak1下 =1(h1+H1)Ka1-2c1Ka10.5=19(2.5+0.105)0.656-2100.6560.5=16.27kN/米2 第2層土:2.5-4米 H2=1h1+q1/i=47.5+2/18=2.75米 Pak2上 =2H2Ka2-2c2Ka20.5=182.750.528-2180.5280.5=-0.023kN/米2 Pak2下 =2(h2+H2)Ka2-2c2Ka20.5=18(1.5+2.75)0.528-2180.5280.5=14.233kN/米2 第3層土:4-7米 H3=2h2+q1+q1b1/(b1+2a1)

22、/i=74.5+2+0.833/19=4.07米 Pak3上 =3H3Ka3-2c3Ka30.5=194.070.455-2180.4550.5=10.902kN/米2 Pak3下 =3(h3+H3)Ka3-2c3Ka30.5=19(3+4.07)0.455-2180.4550.5=36.837kN/米2 第4層土:7-8米 H4=3h3+q1+q1b1/(b1+2a1)+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/i=131.5+2+0.833+0.375/19=7.09米 Pak4上 =4H4Ka4-2c4Ka40.5=197.090.455-2180.4550.5=37.01kN/米

23、2 Pak4下 =4(h4+H4)Ka4-2c4Ka40.5=19(1+7.09)0.455-2180.4550.5=45.655kN/米2 第5層土:8-11米 H5=4h4+q1+q1b1/(b1+2a1)+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/i=150.5+2+0.833+0.375/19=8.09米 Pak5上 =5H5Ka5-2c5Ka50.5=198.090.455-2220.4550.5=40.258kN/米2 Pak5下 =5(h5+H5)Ka5-2c5Ka50.5=19(3+8.09)0.455-2220.4550.5=66.193kN/米2 第6層土:11-13

24、米 H6=5h5+q1+q1b1/(b1+2a1)+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/sati=207.5+2+0.833+0.375/23=9.161米 Pak6上 =sat6H6-w(h5-ha)Ka6-2c6Ka60.5+w(h5-ha)=239.161-10(11-11)0.455-2220.4550.5+10(11-11)=66.19kN/米2 Pak6下 =sat6(H6+h6)-w(h5-ha)Ka6-2c6Ka60.5+w(h5-ha)=23(9.161+2)-10(13-11)0.455-2220.4550.5+10(13-11)=98.02kN/米2 第7層土

25、:13-15米 H7=6h6+q1+q1b1/(b1+2a1)+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/sati=253.5+2+0.833+0.375/22=11.669米 Pak7上 =sat7H7-w(h6-ha)Ka7-2c7Ka70.5+w(h6-ha)=2211.669-10(13-11)0.528-2180.5280.5+10(13-11)=118.828kN/米2 Pak7下 =sat7(H7+h7)-w(h6-ha)Ka7-2c7Ka70.5+w(h6-ha)=22(11.669+2)-10(15-11)0.528-2180.5280.5+10(15-11)=151.

26、5kN/米2 3)水平荷載 臨界深度 :Z0=Pak1下h1/(Pak1上+ Pak1下)=16.272.5/(14.89+16.27)=1.305米; 第1層土 Eak1=0.5Pak1下Z0ba=0.516.271.3050.001=0.011kN; aa1=Z0/3+h2=1.305/3+12.5=12.935米; 第2層土 Eak2=h2(Pa2上+Pa2下)ba/2=1.5(-0.023+14.233)0.001/2=0.011kN; aa2=h2(2Pa2上+Pa2下)/(3Pa2上+3Pa2下)+h3=1.5(2-0.023+14.233)/(3-0.023+314.233)+1

27、1=11.499米; 第3層土 Eak3=h3(Pa3上+Pa3下)ba/2=3(10.902+36.837)0.001/2=0.072kN; aa3=h3(2Pa3上+Pa3下)/(3Pa3上+3Pa3下)+h4=3(210.902+36.837)/(310.902+336.837)+8=9.228米; 第4層土 Eak4=h4(Pa4上+Pa4下)ba/2=1(37.01+45.655)0.001/2=0.041kN; aa4=h4(2Pa4上+Pa4下)/(3Pa4上+3Pa4下)+h5=1(237.01+45.655)/(337.01+345.655)+7=7.483米; 第5層土 E

28、ak5=h5(Pa5上+Pa5下)ba/2=3(40.258+66.193)0.001/2=0.16kN; aa5=h5(2Pa5上+Pa5下)/(3Pa5上+3Pa5下)+h6=3(240.258+66.193)/(340.258+366.193)+4=5.378米; 第6層土 Eak6=h6(Pa6上+Pa6下)ba/2=2(66.19+98.02)0.001/2=0.164kN; aa6=h6(2Pa6上+Pa6下)/(3Pa6上+3Pa6下)+h7=2(266.19+98.02)/(366.19+398.02)+2=2.935米; 第7層土 Eak7=h7(Pa7上+Pa7下)ba/2

29、=2(118.828+151.5)0.001/2=0.27kN; aa7=h7(2Pa7上+Pa7下)/(3Pa7上+3Pa7下)=2(2118.828+151.5)/(3118.828+3151.5)=0.96米; 土壓力合力: Eak=Eaki=0.011+0.011+0.072+0.041+0.16+0.164+0.27=0.729kN; 合力作用點(diǎn): aa= (aaiEaki)/Eak=(12.9350.011+11.4990.011+9.2280.072+7.4830.041+5.3780.16+2.9350.164+0.960.27)/0.729=3.897米; 2、被動(dòng)土壓力計(jì)算

30、 1)被動(dòng)土壓力系數(shù) Kp1=tan2(45+ 1/2)= tan2(45+22/2)=2.198; Kp2=tan2(45+ 2/2)= tan2(45+22/2)=2.198; Kp3=tan2(45+ 3/2)= tan2(45+18/2)=1.894; 2)土壓力、地下水產(chǎn)生的水平荷載 第1層土:4.5-8米 H1=0h0/i=0/19=0米 Ppk1上 =1H1Kp1+2c1Kp10.5=1902.198+2182.1980.5=53.372kN/米2 Ppk1下 =1(h1+H1)Kp1+2c1Kp10.5=19(3.5+0)2.198+2182.1980.5=199.539kN/

31、米2 第2層土:8-13米 H2=1h1/sati=66.5/23=2.891米 Ppk2上 =sat2H2-w(h1-hp)Kp2+2c2Kp20.5+w(h1-hp)=232.891-10(3.5-3.5)2.198+2222.1980.5+10(3.5-3.5)=211.384kN/米2 Ppk2下 =sat2(H2+h2)-w(h1-hp)Kp2+2c2Kp20.5+w(h1-hp)=23(2.891+5)-10(8.5-3.5)2.198+2222.1980.5+10(8.5-3.5)=404.254kN/米2 第3層土:13-15米 H3=2h2/sati=181.5/22=8.2

32、5米 Ppk3上 =sat3H3-w(h2-hp)Kp3+2c3Kp30.5+w(h2-hp)=228.25-10(8.5-3.5)1.894+2181.8940.5+10(8.5-3.5)=348.605kN/米2 Ppk3下 =sat3(H3+h3)-w(h2-hp)Kp3+2c3Kp30.5+w(h2-hp)=22(8.25+2)-10(10.5-3.5)1.894+2181.8940.5+10(10.5-3.5)=414.061kN/米2 3)水平荷載 第1層土 Epk1=bah1(Pp1上+Pp1下)/2=0.0013.5(53.372+199.539)/2=0.443kN; ap1

33、=h1(2Pp1上+Pp1下)/(3Pp1上+3Pp1下)+h2=3.5(253.372+199.539)/(353.372+3199.539)+7=8.413米; 第2層土 Epk2=bah2(Pp2上+Pp2下)/2=0.0015(211.384+404.254)/2=1.539kN; ap2=h2(2Pp2上+Pp2下)/(3Pp2上+3Pp2下)+h3=5(2211.384+404.254)/(3211.384+3404.254)+2=4.239米; 第3層土 Epk3=bah3(Pp3上+Pp3下)/2=0.0012(348.605+414.061)/2=0.763kN; ap3=h

34、3(2Pp3上+Pp3下)/(3Pp3上+3Pp3下)=2(2348.605+414.061)/(3348.605+3414.061)=0.971米; 土壓力合力: Epk=Epki=0.443+1.539+0.763=2.745kN; 合力作用點(diǎn): ap= (apiEpki)/Epk=(8.4130.443+4.2391.539+0.9710.763)/2.745=4.004米; 3、基坑內(nèi)側(cè)土反力計(jì)算 1)主動(dòng)土壓力系數(shù) Ka1=tan2(45-1/2)= tan2(45-22/2)=0.455; Ka2=tan2(45-2/2)= tan2(45-22/2)=0.455; Ka3=tan

35、2(45-3/2)= tan2(45-18/2)=0.528; 2)土壓力、地下水產(chǎn)生的水平荷載 第1層土:4.5-8米 H1=0h0/i=0/19=0米 Psk1上 =(0.212-1+c1)h0(1-h0/ld)/b+1H1Ka1=(0.2222-22+18)0(1-0/10.5)0.012/0.012+1900.455=0kN/米2 Psk1下 =(0.212-1+c1)h1(1-h1/ld)/b+1(h1+H1)Ka1=(0.2222-22+18)3.5(1-3.5/10.5)0.012/0.012+19(0+3.5)0.455=246.791kN/米2 第2層土:8-13米 H2=1

36、h1/sati=66.5/23=2.891米 Psk2上 =(0.222-2+c2)h1(1-h1/ld)/b+sat2H2-w(h1-hp)Kp2+w(h1-hp)=(0.2222-22+22)3.5(1-3.5/10.5)12/12+232.891-10(3.5-3.5)0.455+10(3.5-3.5)=256.121kN/米2 Psk2下 =(0.222-2+c2)h2(1-h2/ld)/b+sat2(H2+h2)-w(h2-hp)Kp2+w(h2-hp)=(0.2222-22+22)8.5(1-8.5/10.5)12/12+23(2.891+5)-10(8.5-3.5)0.455+1

37、0(8.5-3.5)=266.553kN/米2 第3層土:13-15米 H3=2h2/sati=181.5/22=8.25米 Psk3上 =(0.232-3+c3)h2(1-h2/ld)/b+sat3H3-w(h2-hp)Kp3+w(h2-hp)=(0.2182-18+18)8.5(1-8.5/10.5)12/12+228.25-10(8.5-3.5)0.528+10(8.5-3.5)=224.346kN/米2 Psk3下 =(0.232-3+c3)h3(1-h3/ld)/b+sat3(H3+h3)-w(h3-hp)Kp3+w(h3-hp)=(0.2182-18+18)10.5(1-10.5/

38、10.5)12/12+22(8.25+2)-10(10.5-3.5)0.528+10(10.5-3.5)=152.104kN/米2 3)水平荷載 第1層土 Psk1=b0h1(Ps1上+Ps1下)/2=0.0013.5(0+246.791)/2=0.432kN; as1=h1(2Ps1上+Ps1下)/(3Ps1上+3Ps1下)+h2=3.5(20+246.791)/(30+3246.791)+7=8.167米; 第2層土 Psk2=b0h2(Ps2上+Ps2下)/2=0.0015(256.121+266.553)/2=1.307kN; as2=h2(2Ps2上+Ps2下)/(3Ps2上+3Ps

39、2下)+h3=5(2256.121+266.553)/(3256.121+3266.553)+2=4.483米; 第3層土 Psk3=b0h3(Ps3上+Ps3下)/2=0.0012(224.346+152.104)/2=0.376kN; as3=h3(2Ps3上+Ps3下)/(3Ps3上+3Ps3下)=2(2224.346+152.104)/(3224.346+3152.104)=1.064米; 土壓力合力: Ppk=Ppki=0.432+1.307+0.376=2.115kN; 合力作用點(diǎn): as= (asiPski)/Ppk=(8.1670.432+4.4831.307+1.0640.3

40、76)/2.115=4.628米; Psk=2.115kNEp=2.745kN 滿(mǎn)足要求！ 三、穩(wěn)定性驗(yàn)算 1、嵌固穩(wěn)定性驗(yàn)算 Epkapl/(Eakaal)=2.7454.004/(0.7293.897)=3.869Ke=1.2 滿(mǎn)足要求！ 2、整體滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算圓弧滑動(dòng)條分法示意圖 Ksi =cjlj+(qjbj+Gj)cosj-jljtanj/(qjbj+Gj)sin cj、j 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 (米); j第j土條滑弧面中點(diǎn)處的法線(xiàn)與垂直面的夾角(); lj第j土條的滑弧段長(zhǎng)度 (米),取ljbj/cosj; qj作用在第j土條上

41、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時(shí),對(duì)地下水位以下的砂土、碎石土、粉土,在基坑外側(cè),可取ujwhwaj,在基坑內(nèi)側(cè),可取ujwhwpj;滑弧面在地下水位以上或?qū)Φ叵滤灰韵碌恼承酝?取uj0; w地下水重度 (kN/米3); hwaj基坑外側(cè)第j土條滑弧面中點(diǎn)的壓力水頭(米); hwpj基坑內(nèi)側(cè)第j土條滑弧面中點(diǎn)的壓力水頭(米); 米in Ks1 ,Ks2 ,Ksi,=2.237Ks=1.3 滿(mǎn)足要求！ 3、滲透穩(wěn)定性驗(yàn)算滲透穩(wěn)定性簡(jiǎn)圖 承壓水作用下的坑底突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算: D /(hww) =hii /(hww)=(419)/(410)=1.9 D /(hww) =1.9Kh=1.1 滿(mǎn)足要求！