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1、第二部分 基坑結(jié)構(gòu)分析計算說明 一、計算內(nèi)容 1. 鉆孔灌注樁在不同工況下的內(nèi)力及變形計算 2. 坑底土體抗隆起穩(wěn)定驗算 3. 基坑整體穩(wěn)定驗算 4. 坑內(nèi)支撐系統(tǒng)的內(nèi)力變形及穩(wěn)定計算 二、圍護布置及計算參數(shù)取值說明 根據(jù)基巖深度及具體布置不同，將整個基坑分為兩個區(qū)域(具體見圍護樁平面圖)，坑 底標高分別為-10.350 和-12.250，采用混凝土支撐，圍護樁采用 8001000 及 9001050 的鉆孔灌注樁，樁后采用 600450 雙排水泥攪拌樁止水止土。 影響基坑開挖土體分別為 1-1 雜填土、1-2 有機質(zhì)填土、 2 粘質(zhì)粉土、3-1 淤泥質(zhì)粉質(zhì) 粘土、3-2 層狀粉質(zhì)粘土、3-3
2、 淤泥質(zhì)粘土?？紤]地表超載 15KPa。圍護樁內(nèi)力及變形采用 較為廣泛的 m 法進行計算。根據(jù)地質(zhì)勘測資料，并結(jié)合已有經(jīng)驗，決定采用土體強度參數(shù) 指標如表三，計算時超載采用 15kPa。 表三 計算采用各土層物理力學指標 層號 土層 天然密度 (kN/m 3) 粘聚力 c (kPa) 內(nèi)摩擦角 ( 0) m 值 (kN/m4) 1-1 雜填土 19.3 0 15 1500 1-2 有機質(zhì)填土 16.8 0 10 1500 2 粘質(zhì)粉土 18.7 12 21 4500 3-1 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 17.3 12 8 1500 3-2 層狀粉質(zhì)粘土 18.3 20 15 3500 3-3 淤泥質(zhì)粘土
3、16.9 15 10 1500 一、 基坑圍護結(jié)構(gòu)受力及穩(wěn)定性分析 采用了應用較為廣泛的 m 法進行計算，采用水土分算。考慮地表超載 20kPa，坑外地 下水位為 6.000m。 計算共分五種工況： 工況一：土體開挖到第一道支撐底部； 工況二：第一道支撐砼強度達到 70%后，土體開挖到第二道支撐底部； 工況三：第二道支撐做好，土體開挖到基坑底部； 工況四：基礎底板施工完畢，底板周圍與圍護樁之間毛石砼強度達到 70%后，第二道 支撐拆除； 工況五：箱涵頂板施工完畢，側(cè)板周圍與圍護樁之間土方回填至第一道支撐底部后， 第一道支撐拆除。 1、區(qū)域： 為坑底標高為-7.410 所在區(qū)域。 A、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)
4、力及變形計算 計算時采用鉆孔 ZK20，ZK23 作為典型地質(zhì)剖面，計算結(jié)果如下表所示： 計算結(jié)果 工況一 工況二 工況三 工況四 工況五 最大彎距 （kN m / m） -167.157 534.333 564.080 542.798 525.986 最大彎距距樁頂 (m) 5.30 4.50 7.00 7.50 4.50 支撐 1 軸力 （ kN / m） -231.950 -213.287 -229.898 支撐 2 軸力 （ kN / m） -228.456 ZK20 最大位移(mm ) 14.554 22.269 26.111 26.470 26.448 最大彎距 （kN m / m
5、） -166.362 540.580 603.612 593.534 593.779 最大彎距距樁頂 (m) 5.30 4.50 7.50 7.50 7.50 支撐 1 軸力 （ kN / m） -233.162 -208.733 -227.451 支撐 2 軸力 （ kN / m） -265.162 ZK23 最大位移(mm ) 14.002 22.761 27.850 28.089 28.079 B、抗隆起驗算 抗隆起安全系 k 數(shù)公式為： 21()qcsDNKH 其中 20exptan(45)q co)(c 式中 D樁體入土深度； H基坑開挖深度， m； 、 墻體外側(cè)及坑底土體天然重度，
6、kN/m 3；12 q 地面超載，kN/m 3； Nc、N q地基承載力系數(shù)。 注：上式中的 c、 均為樁底土的 c、 值 樁底土為粉質(zhì)粘土，計算時取 c = 35kPa， =150， 得 Nq = 18.4， Nc = 30.1 代入計算可得到: 鉆孔號 ZK20 ZK23 安全系數(shù) 9.10 9.11 滿足要求。 C、抗管涌穩(wěn)定性驗算 坑底土體抗?jié)B流或管涌穩(wěn)定性可按下式計算： ieGiKsws1 式中 Gs 土的顆粒密度； e 土的孔隙比； i 坑底土的水力坡度； Ks抗?jié)B流或管涌穩(wěn)定性系數(shù)。 通過計算可得： 鉆孔號 ZK20 ZK23 安全系數(shù) 1.940 1.942 滿足要求。 D、
7、整體滑動驗算 采用 Bishop 圓弧法驗算圍護結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，經(jīng)計算可得： 鉆孔號 ZK20 ZK23 安全系數(shù) 1.45 1.42 滿足要求。 2、區(qū)域： 二、 施工監(jiān)測及應急措施 為利于基坑施工，應做好縱橫向明溝及集水坑排水措施；坑周圍嚴禁大量堆載，荷載 應控制在 15KN/m2 以內(nèi)；為確保圍護結(jié)構(gòu)的安全施工，必須對整個基坑施工過程和內(nèi)部結(jié) 構(gòu)回筑過程進行施工監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容包括： 圍護結(jié)構(gòu)壓頂梁位移，最大側(cè)向位移警戒值為 4cm，單天最大側(cè)向位移不超過 3mm/天，變化速率為 3mm/天； 房屋、道路及管線的垂直和水平位移； 砼支撐內(nèi)力； 支撐豎向位移； 熱力管、煤氣管專門監(jiān)測 若在基坑開挖過程中上述指標超過設計和施工要求，必須立即采用以下措施，以確保 圍護結(jié)構(gòu)的安全： 如發(fā)生支撐內(nèi)力過大，則必須予以加固或增設鋼管支撐或斜撐； 有條件進行坑外卸土； 被動區(qū)地基加固。
基坑結(jié)構(gòu)分析計算
