土木工程畢業(yè)論文 基坑開(kāi)挖圍護(hù)設(shè)計(jì)方案

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1、目 錄前前言言.1第一章第一章 工程概況工程概況.2第一節(jié) 工程概述.2第二節(jié) 工程地質(zhì)條件.3一、氣象概況.3二、地形地貌.3三、工程地質(zhì).3第三節(jié) 水文地質(zhì)條件.4一、地下水類(lèi)型.4二、地下水的腐蝕性評(píng)價(jià).5第四節(jié) 抗震設(shè)計(jì).5第五節(jié) 護(hù)坡設(shè)計(jì)參數(shù).5第二章第二章 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).7第一節(jié) 施工方法的論證.7第二節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式的選擇.7一、基坑等級(jí)及變形控制標(biāo)準(zhǔn).7二、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選.7三、鋼支撐和錨索施工比較.8第三節(jié) 基坑支護(hù)中荷載的計(jì)算.9一、荷載與組合.9二、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值.9三 水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值.10第四節(jié) 護(hù)坡樁設(shè)計(jì).11一、嵌固深度計(jì)算.11二、鋼筋混

2、凝土樁設(shè)計(jì).17三、施工方案設(shè)計(jì).20第五節(jié)錨桿設(shè)計(jì).20一、計(jì)算錨桿承載力.21二、錨桿自由長(zhǎng)度計(jì)算.22三、錨桿錨固段長(zhǎng)度計(jì)算.22四、錨桿參數(shù)最終確定.22第三章第三章 鉆孔灌注樁施工鉆孔灌注樁施工.24一、泥漿護(hù)壁施工法 .24二、鉆孔灌注樁常見(jiàn)施工問(wèn)題.25第四章第四章 基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算.27第一節(jié)整穩(wěn)定性驗(yàn)算.27第二節(jié) 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算.27第三節(jié)抗滑移穩(wěn)定性.28第四節(jié)坑底土隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算.28結(jié)結(jié)論論.30致致謝謝.31參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).32附圖一一 擬建場(chǎng)地平面及樁的布置圖附圖二 圍護(hù)樁配筋圖附圖 三 基坑坑壁剖面圖中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)1前前言言基坑

3、工程是指建筑物和構(gòu)筑物的地下結(jié)構(gòu)部分施工時(shí)，所進(jìn)行的基坑開(kāi)挖、工程降水和基坑支護(hù)，同時(shí)，對(duì)周?chē)慕ㄖ铩?gòu)筑物、道路和地下管線進(jìn)行監(jiān)測(cè)和維護(hù)，以確保正常、安全施工的綜合性工程。一般情況下，基坑支護(hù)是臨時(shí)措施，地下室主體施工完成時(shí)支護(hù)體系即完成任務(wù)，與永久性結(jié)構(gòu)相比臨時(shí)結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備要求可小一些，由于其安全儲(chǔ)備較小，因此具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性。巖土工程區(qū)域性很強(qiáng)，巖土工程中的基坑工程區(qū)域性更強(qiáng)，如軟粘土地基、軟土地基、砂土地基、黃土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中基坑工程差異性很大，同一城市不同區(qū)域也有差異?；庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計(jì)施工和土方開(kāi)挖都要因地制宜，根據(jù)本地情況進(jìn)行?；庸こ痰闹ёo(hù)體系

4、設(shè)計(jì)與施工和土方開(kāi)挖不僅與工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性以及周?chē)鷪?chǎng)地條件等有關(guān)，這就決定了基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性。正是由于基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性和個(gè)性，因此根據(jù)不同的區(qū)域和個(gè)性特征，研究相應(yīng)的基坑穩(wěn)定性、支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形以及周?chē)貙拥奈灰茖?duì)周?chē)ㄖ锖偷叵鹿芫€等的影響及保護(hù)的計(jì)算分析，以便采取經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的基坑支護(hù)方案，就具有重要的理論意義和實(shí)際效益。與分析、計(jì)算方法的進(jìn)步相對(duì)應(yīng)的是基坑開(kāi)挖技術(shù)，特別是支護(hù)技術(shù)的日臻完善，并出現(xiàn)了許多新的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式與穩(wěn)定邊坡的方法。本文結(jié)合北京市地鐵八號(hào)線 01 標(biāo)段(西三旗車(chē)站)地下結(jié)

5、構(gòu)挖方工程，根據(jù)基坑地質(zhì)條件和周?chē)h(huán)境的特殊性，選擇鋼筋混凝土灌注樁加錨桿的基坑開(kāi)挖圍護(hù)方案，并對(duì)組合圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。依據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 （JGJ12099）等規(guī)范，采用整體等值梁法的計(jì)算方法計(jì)算樁長(zhǎng)、支點(diǎn)內(nèi)力、最大彎矩；對(duì)混凝土灌注樁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)算，確定樁徑、樁身配筋；對(duì)冠梁與腰梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最終編制了基坑開(kāi)挖圍護(hù)設(shè)計(jì)方案。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2第一章 工程概況第一節(jié) 工程概述工程名稱(chēng)：北京市地鐵八號(hào)線 01 標(biāo)段(西三旗車(chē)站)基坑開(kāi)挖支護(hù)工程。工程照片見(jiàn)下圖：圖 1-1 工程實(shí)際照片工程概況：西三旗站是北京地鐵 8 號(hào)線二期工程第三座車(chē)站，位于西三旗路和西三旗東路十字路口處

6、。在西三旗東路下南北向布置，為 8 號(hào)線首批開(kāi)工車(chē)站。車(chē)站所處十字路口東北角有北新家園、新康園小區(qū)、建材城西里小區(qū)和新材醫(yī)院；東南角為北新建材集團(tuán)，規(guī)劃為商業(yè)用地；西北角為中國(guó)石油天然氣集團(tuán)直屬機(jī)關(guān)黨校、新龍批發(fā)市場(chǎng)；西南角有育新花園小區(qū)、首師大附屬育新學(xué)校。西三旗路交通繁忙，路下管線復(fù)雜，道路規(guī)劃紅線寬 45m，主路寬 16m，雙向 4 車(chē)道，路口西側(cè)局部段雙向 6 車(chē)道，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)劃；西三旗東路規(guī)劃紅線寬 40m，路口北段現(xiàn)狀道路寬 10m，路口南段現(xiàn)狀道路寬 4m，未實(shí)現(xiàn)規(guī)劃。第二節(jié) 工程地質(zhì)條件一、氣象概況北京地區(qū)屬于溫暖帶大陸性半濕潤(rùn)半干旱季風(fēng)氣候，受季風(fēng)影響形成春季干旱多風(fēng)、夏

7、季炎熱多雨、秋季秋高氣爽、冬季寒冷干燥、四季分明的氣候特點(diǎn)。近幾年平均氣溫為12.513.7，極端最高氣溫 42.2，極端最低氣溫-15。全市多年平均降水量為626mm，降水量的年變化大，年內(nèi)分配也不均，汛期（68 月）降水量約占全年降水量的80%以上。旱澇的周期性變化較明顯。二、地形地貌本合同段線路位于永定河沖積扇的中下部，土層以新沉積層、第四紀(jì)沖洪積沉積土層為主。擬建工程所處地勢(shì)基本平緩，地面以市政道路為主，路面平坦，地面標(biāo)高為 3740m。三、工程地質(zhì)施工場(chǎng)地范圍內(nèi)的土層主要有人工填土層、新近沉積層、一般第四紀(jì)沖洪積沉積層。車(chē)站主要位于粉土和粘土層，底板位于粉質(zhì)粘土層。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京

8、）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3鉆孔孔口地面高程介于 3.40m5.05m，平均 3.71m。場(chǎng)地照片如下圖 1-2：圖 1-2 場(chǎng)地照片根據(jù)野外鉆探資料，擬建場(chǎng)地從上至下分布的地土層為：1、人工填土層：粉質(zhì)粘土素填土層：黃褐色，稍濕，稍密，以粉質(zhì)粘土為主，含少量碎磚屑、植物根等，結(jié)構(gòu)松散，無(wú)層理。粉土素填土2 層：黃褐色，稍濕，稍密，以粉土為主，含少量碎磚屑、植物根等，結(jié)構(gòu)松散，無(wú)層理。建筑垃圾雜填土6 層：雜色，稍濕，稍密中密，以碎石塊、水泥塊為主，砂、石及粘性土充填。 新近沉積層：粉質(zhì)粘土層：黃褐色，軟塑可塑，含氧化鐵、氧化錳，土質(zhì)結(jié)構(gòu)差，無(wú)層理。粉土2 層：黃褐色，稍濕濕，稍密，含氧化鐵、氧化錳，土質(zhì)

9、結(jié)構(gòu)差，無(wú)層理。2、一般第四紀(jì)沖洪積沉積層：粉質(zhì)粘土層：黃褐褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母。 粉土2 層：黃褐褐黃色，稍濕濕，稍密中密，含氧化鐵、氧化錳等、云母、鈣質(zhì)結(jié)核等。粉質(zhì)粘土層：灰黃褐灰色，可塑，含氧化鐵、云母，少量有機(jī)質(zhì)等。粉土2 層：灰黃褐灰色，稍濕飽和，含氧化鐵、云母，少量有機(jī)質(zhì)等。細(xì)砂4 層：灰黃褐灰色，濕飽和，主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石、云母。粉質(zhì)粘土層：褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母等。粉土2 層：褐黃色，濕飽和，中密密實(shí)，含氧化鐵、云母等。粉砂3 層：褐黃色，濕飽和，中密，主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石、云母。細(xì)砂4 層：褐黃色，濕飽和，密實(shí)，主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石、云母。粉質(zhì)粘土

10、層：黃灰褐灰色，可塑，含氧化鐵、氧化錳等。粉砂3 層：灰褐黃褐色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石、云母。粉質(zhì)粘土層：灰黃褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母等。粘土1 層：灰黃褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母等。粉土2 層：灰黃褐黃色，濕飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母等。細(xì)砂4 層：灰黃褐黃色，密實(shí)，主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石、云母。粉質(zhì)粘土層：褐灰色，可塑，含氧化鐵、云母，少量有機(jī)質(zhì)等。粘土1 層：灰褐褐灰色，可塑，含氧化鐵、云母，少量有機(jī)質(zhì)等。粉土2 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母。粉砂3 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。中砂5 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石

11、英、長(zhǎng)石、云母，含少量圓礫。粗砂6 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。圓礫8 層：雜色，飽和，密實(shí)，一般粒徑 23mm，最大粒徑 2cm，圓礫含量約60，含少量卵石，主要母巖成分為巖砂、礫巖，中粗砂充填。卵石9 層：雜色，飽和，密實(shí)，一般粒徑 23cm，最大粒徑 5cm，卵石含量約60，主要母巖成分為砂巖、礫巖，中粗砂充填。粉質(zhì)粘土層：褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核。粘土1 層：褐黃色，可塑硬塑，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核。粉土2 層：褐黃色，濕飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母等。細(xì)砂4 層：褐黃色，濕飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。粉砂3 層：褐黃色，飽和，

12、密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。粉質(zhì)粘土層：褐灰褐黃色，可塑，含氧化鐵、鈣質(zhì)結(jié)核。粘土1 層：褐灰褐黃色，可塑硬塑，含氧化鐵、鈣質(zhì)結(jié)核。粉土2 層：褐灰褐黃色，飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4中砂5 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。粉質(zhì)粘土層：褐灰褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核，見(jiàn)少量螺殼。粘土1 層：褐灰褐黃色，可塑硬塑，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核，少量有機(jī)質(zhì)。粉土2 層：黃褐褐灰色，飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母、少量有機(jī)質(zhì)。細(xì)砂4 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。中砂5 層：褐黃色，飽和，密實(shí)

13、，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。卵石9 層：雜色，飽和，密實(shí)，亞圓形，最大粒徑 5cm，一般粒徑 23cm，主要母巖成分為巖砂、礫巖，中粗砂充填。粘土1 層：褐黃色，可塑硬塑，含氧化鐵、云母。車(chē)站主要位于粉土和粘土層，底板處于粘土層。第三節(jié) 水文地質(zhì)條件一、地下水類(lèi)型擬建場(chǎng)地下 38m 深度范圍內(nèi)主要揭露了 3 層地下水，第一層為臺(tái)地潛水，第二層為層間水，第三層為潛水承壓水。第一層：臺(tái)地潛水，初見(jiàn)水位埋深 2.67.9m，絕對(duì)標(biāo)高 36.7741.47m；靜止水位埋深 2.67.7m，絕對(duì)標(biāo)高 36.9741.47m。地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水入滲、地下管道滲水及居民生活用水，主要排泄方

14、式為側(cè)向逕流及向下越流補(bǔ)給。該層水在場(chǎng)地北側(cè)較連續(xù)分布，在場(chǎng)地南側(cè)僅部分地段有分布。第二層水：層間水，主要含水層為粉土2、粉砂3、細(xì)砂4，初見(jiàn)水位埋深9.211.6m，絕對(duì)標(biāo)高 32.6034.86m；靜止水位埋深 8.211.2m，絕對(duì)標(biāo)高 32.9034.81m。地下水主要接受側(cè)向徑流及越流補(bǔ)給，以側(cè)向徑流的方式排泄。該層水在整個(gè)場(chǎng)地范圍內(nèi)連續(xù)分布。第三層水：潛水承壓水，主要含水層為中砂5，初見(jiàn)水位埋深 24.826.5m，絕對(duì)標(biāo)高 17.6319.30m；靜止水位埋深 23.525.2m，絕對(duì)標(biāo)高 18.7120.60m。該層水具有微承壓性，在整個(gè)場(chǎng)地范圍內(nèi)連續(xù)分布，由于位于基坑開(kāi)挖深度

15、以下，對(duì)基礎(chǔ)施工影響不大。二、地下水的腐蝕性評(píng)價(jià)本次勘察在 XSQC02、Z3-XSQ-011、Z3-XSQ-019鉆孔中共采取地下水試樣 6 組，在室內(nèi)對(duì)其做了腐蝕性測(cè)試，根據(jù)其測(cè)試結(jié)果，依據(jù)巖土工程勘察規(guī)范 （GB 500212001）第 12.2 條及鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定 （鐵建設(shè)【2005】157號(hào)）3.3 條有關(guān)條款，判定地下水對(duì)基礎(chǔ)材料的腐蝕性見(jiàn)下表： 表 1-1 地下水的腐蝕性評(píng)價(jià)對(duì)建筑材料的腐蝕性孔號(hào)取水深度（m）取水日期砼鋼筋砼中鋼筋（干濕交替）鋼筋砼中鋼筋（長(zhǎng)期浸水）鋼結(jié)構(gòu)XSQC026.307.5.19弱腐蝕性弱腐蝕性XSQC029.107.5.19弱腐蝕性弱

16、腐蝕性XSQC0225.007.5.20弱腐蝕性弱腐蝕性經(jīng)綜合分析判定，擬建場(chǎng)地地下水對(duì)砼結(jié)構(gòu)不具腐蝕性，在長(zhǎng)期浸水情況下對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性，在干濕交替的情況下對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。本次勘察并在 Z3-XSQ-003、Z3-XSQ-009、Z3-XSQ-020取代表性土試樣 4 組，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5做了土的腐蝕性測(cè)試，結(jié)果詳見(jiàn)附件“土的浸出液分析報(bào)告”，根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范（GB 500212001）第 12.2 條判定，場(chǎng)地土對(duì)砼及鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋均不具腐蝕性。3、歷年最高水位:擬建場(chǎng)地歷年最高地下水位曾接近自然地面，絕對(duì)標(biāo)高

17、44.00m 左右，近 35 年最高地下水位絕對(duì)標(biāo)高為 40.00m 左右?？垢∷豢砂礆v年最高水位絕對(duì)標(biāo)高 42.50m 進(jìn)行設(shè)計(jì)。第四節(jié) 抗震設(shè)計(jì)1、抗震設(shè)防烈度根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖 （GB163062001）和建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500112001）附錄 D 及鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50111-2006）綜合考慮，擬建場(chǎng)區(qū)的抗震設(shè)防烈度為 8 度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 0.20g。2、建筑場(chǎng)地分類(lèi)本次勘察在 XSQC02、Z3-XSQ-003、Z3-XSQ-009和 Z3-XSQ-015鉆孔中分別進(jìn)行了全孔波速測(cè)試，經(jīng)實(shí)測(cè)其 25m 深度范圍內(nèi)土層等效

18、剪切波速值分別為 236 m/s、231.86m/s、233.27m/s 和 228.26m/s，根據(jù)鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB501112006）第 4.0.1 條判定，場(chǎng)地土類(lèi)型為中軟土，場(chǎng)地類(lèi)別為類(lèi)。3、液化判別根據(jù)鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB501112006）附錄 B 進(jìn)行判別，擬建場(chǎng)地地面下20m 深度范圍內(nèi)的飽和粉土及砂土不液化。第五節(jié) 護(hù)坡設(shè)計(jì)參數(shù)地面超載按 q=30kPa 考慮。基坑支護(hù)后剖面變形按 1 級(jí)控制。 車(chē)站深度范圍內(nèi)土層主要參數(shù)如下表： 表 1-2 土層參數(shù)表 重度粘聚力內(nèi)摩擦角厚度層號(hào)土類(lèi)名稱(chēng)(kN/m3)(kPa)(度)（m）素填土20.18.0018.001

19、.82粉土19.38.0024.002.62粉土20.010.0025.003粉質(zhì)粘土19.917.0022.002.32粉土20.26.0026.000.74細(xì)砂19.50.0035.002.4粉質(zhì)粘土20.521.0022.002.5粉質(zhì)粘土19.821.0023.009.3注：基坑周邊按強(qiáng)夯后考慮參數(shù)取值。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)6第二章 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié) 施工方法的論證目前國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)站施工主要方法有明挖法、蓋挖法、暗挖法，每種方法都有其適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合本車(chē)站現(xiàn)場(chǎng)選定站位實(shí)際情況，對(duì)以下三種方法進(jìn)行多方面比較，具體優(yōu)缺點(diǎn)詳見(jiàn)下表。 表 2-1 車(chē)站常用施工方法比較表

20、項(xiàng) 目明挖法蓋挖法暗挖法對(duì)地面交通影響大，需中斷交通較大，需短期占部分道路對(duì)交通無(wú)影響對(duì)地下管線影響大，管線改移多部分管線需要改移不需改移管線施工技術(shù)成熟成熟成熟施工難度小較小大工程質(zhì)量好較好一般防水質(zhì)量好較好一般地面沉降小小稍大擾民程度大較大小施工工期短較短長(zhǎng)土建造價(jià)低較高高西三旗站所處站位，地下管線及道路有導(dǎo)改條件，通過(guò)地上、地下情況分析比較，車(chē)站主體及附屬皆采用明挖法施工。 第二節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式的選擇一、基坑等級(jí)及變形控制標(biāo)準(zhǔn)本車(chē)站標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬度 22.3 米，基坑深度約 18.3 米，基坑附近無(wú)特殊建構(gòu)筑物需要防護(hù)，根據(jù)基坑規(guī)模與周邊環(huán)境條件及北京地鐵 8 號(hào)線二期工程技術(shù)要求，本明挖

21、基坑變形控制等級(jí)為一級(jí)，基坑變形控制標(biāo)準(zhǔn)為:地面最大沉降量0.15%H；圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移0.2%H，且30mm。二、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式和地下水的治理措施不僅是地下結(jié)構(gòu)施工的需要，也是保證地面建筑物和地下管線安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須綜合治理，統(tǒng)籌考慮方可達(dá)到預(yù)期目的。明挖法施工中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要型式見(jiàn)下表中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)7 表 2-2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比較表 圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)經(jīng)濟(jì)性放坡開(kāi)挖1、施工簡(jiǎn)單，不需要大型設(shè)備。2、施工進(jìn)度快。風(fēng)險(xiǎn)小。3、材料用量和工程量小，造價(jià)低。4、土體位移小，采用信息化施工可確保工程和施工安全。1、對(duì)地層土質(zhì)條件要求較高。2、需要

22、場(chǎng)地加大，基坑深度不能過(guò)大。3、地下水位高時(shí)施工難度大。造價(jià)最低鉆孔咬合樁1、可根據(jù)基坑深度，調(diào)整樁徑等參數(shù)，2、對(duì)地層地質(zhì)條件、基坑深淺等條件適應(yīng)性好；3、結(jié)構(gòu)剛度好，對(duì)地面沉降控制好。1、成孔需專(zhuān)門(mén)設(shè)備；2、施工工藝較復(fù)雜。造價(jià)適中地下連續(xù)墻1、整體性好，穩(wěn)定性強(qiáng)；可作為永久性結(jié)構(gòu)；2、漏水點(diǎn)少，滲漏易處理；3、剛度大，地面沉降小。1、需要專(zhuān)門(mén)的成槽設(shè)備；2、需要足夠的施工場(chǎng)地；3、對(duì)城市環(huán)境污染大。造價(jià)相對(duì)較高鉆孔樁基坑外降水1、適用多種地層，施工進(jìn)度可控制；2、可根據(jù)基坑深度調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，滿足強(qiáng)度和剛度要求；3、基坑外降水，地下水位低時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯；1、對(duì)城市環(huán)境有一定影響；2、施工工藝較

23、復(fù)雜。造價(jià)相對(duì)較低土釘墻1、設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，施工所需場(chǎng)地小，施工干擾少。2、材料用量和工程量小，造價(jià)低。3、土體位移小，采用信息化施工可確保工程和施工安全。1、應(yīng)具有較好的工程及水文地質(zhì)條件。2、適用于深度小于 15m 的基坑。造價(jià)低經(jīng)比對(duì)及施工經(jīng)驗(yàn)結(jié)合此工程環(huán)境得知采用鉆孔灌注樁具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)： （1） 施工時(shí)基本無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)、無(wú)地面隆起或側(cè)移，因此對(duì)環(huán)境和周邊建筑物危害?。?（2）大直徑鉆孔灌注樁直徑大、入土深； （3） 對(duì)于樁穿透的圖層可以在空中作原位測(cè)試，以檢測(cè)土層的性質(zhì)； （4）擴(kuò)底鉆孔灌注樁能更好地發(fā)揮樁端承載力； （5） 經(jīng)常設(shè)計(jì)成一柱一樁，無(wú)需樁頂承臺(tái)，簡(jiǎn)化了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形

24、式； （6）鉆孔灌注樁通常布樁間距大，群樁效應(yīng)小； （7）施工設(shè)備簡(jiǎn)單輕便，能在較低的凈空條件下設(shè)樁； （8）鉆孔灌注樁在施工中，影響成樁質(zhì)量的因素較多，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，有時(shí)候會(huì)發(fā)生縮徑、樁身局部夾泥等現(xiàn)象，樁側(cè)阻力和樁端阻力的發(fā)揮會(huì)隨著工藝而變化，且又在較大程度上受施工操作影響；三、鋼支撐和錨索施工比較（一）施工工藝 支撐和錨索的施工工藝都比較成熟，在深基坑支護(hù)中，挖掘機(jī)操作需避讓支撐，而錨索不需要。但錨索需要一定的地下空間，這對(duì)于市政工程是一的非常的局限條件，并不在任何地方都可以用錨索支護(hù)。待基坑施工至基底開(kāi)始施工結(jié)構(gòu)時(shí)，需要向基坑內(nèi)運(yùn)輸工程材料，在調(diào)裝的過(guò)程中，支撐有著很大的限制與不便。支

25、撐安裝工人需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)才可以上崗，危險(xiǎn)系數(shù)較大。（二）施工工期 支撐施工時(shí)土方將不能同時(shí)進(jìn)行開(kāi)挖，而錨索在到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高以后，可以多臺(tái)同時(shí)作業(yè)，這期間土方還可以繼續(xù)施工，不影響工程進(jìn)度。但漿液齡期需要大概4 天的時(shí)間，土方開(kāi)挖需要給張拉留出工作面。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)8（三）體系效果 從監(jiān)控量測(cè)的數(shù)值反映和對(duì)比，兩種支護(hù)體系效果均比較理想，樁體的側(cè)向位移都在 3cm 以?xún)?nèi)。經(jīng)過(guò)比較并根據(jù)已對(duì)該工程地質(zhì)條件、基坑開(kāi)挖深度及周邊環(huán)境的特點(diǎn)的分析，選擇基坑支護(hù)方案時(shí)充分考慮影響邊坡穩(wěn)定性安全的不利因素，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)、高效的原則，該工程基坑支護(hù)方案擬采用鉆孔灌注樁加錨桿結(jié)合支護(hù)。第三節(jié)

26、 基坑支護(hù)中荷載的計(jì)算一、荷載與組合結(jié)構(gòu)自重：鋼筋混凝土自重按 25kN/m3計(jì)。水土側(cè)壓力：砂、卵石層水土分算，粘性土層水土合算，施工期間按朗肯公式計(jì)算其主動(dòng)土壓力。施工荷載：按計(jì)。0=30kPa二、水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值（一）砂土的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)砂土計(jì)算點(diǎn)位于地下水位以上時(shí)按式下式計(jì)算： (2-1)avaaiiipKz K (2-2)20atan (45)2iiK式中第i層的主動(dòng)土壓力系數(shù)；aiK作用于深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；viz計(jì)算點(diǎn)深度(m)；iz第i層土的內(nèi)摩擦角（0） 。i（二） 粉土水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)于粉土及粘性土 ，水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算： (2-3)aiaa2iiiip

27、rz KcK第i層的主動(dòng)土壓力系數(shù)；aiK計(jì)算點(diǎn)深度(m)；iz三軸試驗(yàn)當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)可采用直接剪切試驗(yàn)確定的第層土固結(jié)不排水不ic（快）剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；式中按式(2-2)計(jì)算。aiK（三） 工程中土層水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值求土層加權(quán)的值按下式計(jì)算：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)9(1.82.632.30.72.42.53) 18.30.45724.51824252226352223tgtgtgtgtgtgtgtgtg 得由式2-2計(jì)算得主動(dòng)土壓力系數(shù)得：。022aa24.5tan45tan450.4122ooK三軸試驗(yàn)聚力標(biāo)準(zhǔn)值如下表 2-3：ikc表 2-3 Cik三軸試驗(yàn)聚力標(biāo)準(zhǔn)值土

28、層素填土2粉土2粉土粉質(zhì)粘土2粉土4細(xì)砂粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土ikc881017602121加權(quán) c8 1.88 2.6 10 3 17 2.36 0.721 11.8 /24.614.5 綜上按式(2-3)計(jì)算得出水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算結(jié)果下表 2-4：表 2-4 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值土層素填土2粉土2粉土粉質(zhì)粘土2粉土4細(xì)砂粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土（m）jz1.84.47.49.710.412.815.318.3aiK0.41ikc14.5(kPa)a k j-3.917.341.760.566.285.7106.1130.5三 水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 （JGJ12099） ，基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)

29、值按下列pjke方法計(jì)算。粉土及粘性土基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值宜按下式計(jì)算： (2-4)p kp kpkp=+2jjiiieKcK式中作用于基坑底面以下深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；p k j第 i 層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)。piK第 i 層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算 (2-5)2okp=tan45 +2iiK式中為第 i 層土的內(nèi)摩擦角（0） 。k i由于降水效果良好，地下水位位于支護(hù)結(jié)構(gòu)以下，基本為無(wú)水施工，對(duì)于砂土、碎石及粉土、粘性土基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值可統(tǒng)一按下式計(jì)算：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)10 (2-6)p kp kpkp=+2jjiiieKcK式中參數(shù)意義同式(2-4)。

30、計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表 2-9：表 2-9 基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值土層(m)jzpiK(kPa)k ic(kPa)p k j粉質(zhì)粘土6.32.2821125.2第四節(jié) 護(hù)坡樁設(shè)計(jì)一、嵌固深度計(jì)算多層錨桿整體等值梁的計(jì)算方法是，把基坑下樁的彎矩零點(diǎn)與樁頂之間的樁當(dāng)作多跨連續(xù)梁，錨桿位置當(dāng)作連續(xù)梁的支點(diǎn)，采用力矩分配法計(jì)算支點(diǎn)反力。用整體等值梁法計(jì)算嵌固深度，計(jì)算過(guò)程如下。0h1、主動(dòng)土壓力系數(shù)。2aatan450.412oK2、被動(dòng)土壓力系數(shù)被動(dòng)土壓力系數(shù)按下式計(jì)算： (2-7)2ppcos=cos - sin+sinK 基坑下土的內(nèi)磨擦角的加權(quán)平均值。op=23樁土間的摩擦角之間，由于是砂土為主，所以取。

31、12=33o2=15.33所以：。 2ppppcos=3.525cos - sin+sinK3、土壓力為零（近似零彎點(diǎn)）距坑底的距離土壓力為零（近似零彎點(diǎn)）距坑底的距離按下式計(jì)算： (2-8)qapa+=-eeyK K中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)11式中均布附加荷載為產(chǎn)生的水平荷載，均布附加荷載為 30kPa。qe土的天然重度的加權(quán)平均值：3=19.87kN/mqa=30 0.41=12.3kPaeq Ka=19.87 0.41 18.3-2 14.50.41=130.5kPae將參數(shù)代入式（3-19）得出土壓力零點(diǎn)，如下：。 qapa+12.3+130.5=2.3m19.873.5250

32、.41-eeyK K4、用彎矩分配法計(jì)算支點(diǎn)反力現(xiàn)將基坑支護(hù)圖畫(huà)作一連續(xù)梁，其荷載為土壓力及地面荷載，土壓力為零點(diǎn)經(jīng)計(jì)算離坑底為 2.3m，近似看作為彎距為零處，F(xiàn) 點(diǎn)看作為一地下支點(diǎn)無(wú)彎距，如下圖 2-1 所示：mq=30kNABCDEFe=142.8圖 2-1 基坑支護(hù)簡(jiǎn)圖將基坑支護(hù)圖畫(huà)成為一連續(xù)梁，契合在為土壓力及地面荷載，見(jiàn)圖 2-2 所示：kN/mBCDEFA1圖 2-2 整體等值梁計(jì)算簡(jiǎn)圖中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)12A 點(diǎn)超荷壓力為。由得a0a30 0.4112.3kPaqqKaiaa2iiiiprz KcK，0.77iz 10.773.23ABAB由上得 B、C、D、E、

33、F 土壓力為；b=26.3kPaqcde=71.1kPa;=107.8kPa;=142.8kPa;qqq。f=0kPaq5、分段計(jì)算固端彎距（1） 、AB 段彎矩計(jì)算AB 段彎距，簡(jiǎn)化為懸臂梁。如下圖 2-3 所示：A1B圖 2-3 樁 AB 段計(jì)算簡(jiǎn)圖A 端彎距為零：。A=0MB 端彎距計(jì)算公式： ； BA3.233.2326.3=45.7kN m23M（2） 、BC 段彎矩計(jì)算梁 BC 段按一端固定一端簡(jiǎn)支計(jì)算，B 支點(diǎn)荷載=26.3kN，C 支點(diǎn)荷載1q=71.1kN。如下圖 2-4 所示：2qBCq1q2圖 2-4 樁 BC 段計(jì)算簡(jiǎn)圖由公式得；212C7+8l=189.79kN m1

34、20qqMBACBC=-=166.94kN m2MMM（3） 、CD 段彎矩計(jì)算 梁 CD 段如圖 2-5 所示，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)13 CDq1q2圖 2-5 樁 CD 段計(jì)算簡(jiǎn)圖兩端均為固端，其計(jì)算公式為：222212CD107.8-71.171.1-=-=-144.75kN m123012304.54.5Mqqll 222212DC107.8-71.171.1=157.14kN m122012204.54.5Mqqll（4） 、DEF 段彎矩計(jì)算 梁 DEF 段如圖 2-6 所示，q3q2q1kN/ml=a+b=6.6DFE圖 2-6 樁 DF 段計(jì)算簡(jiǎn)圖F 點(diǎn)為彎矩零點(diǎn)，

35、=107.8kN，=142.8-107.8=35kN，1q2q=142.8kN。按一端固定一端簡(jiǎn)支計(jì)算公式：3q222212DF223q aq aaa12a2898l24l5lq3b165l453.0669.26 116.73639.05kN mMb （5） 、彎距分配計(jì)算固端彎距不平衡，需用彎距分配法來(lái)平衡支點(diǎn) C、D 的彎距。分配系數(shù) C 點(diǎn)：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)14CBCD135.50.3811345.54.5144.50.6211345.54.5CBCBCDCDCBCDSSSSSS 校核：。1CBCDD 點(diǎn)DCDE144.50.6611434.56.6136.60.3411

36、434.56.6DCDCDEDEDCDESSSSSS 通過(guò)彎距分配，得出支點(diǎn)的彎矩如下表 2-10。表 2-10 彎距分配通過(guò)彎矩分配，得出各支點(diǎn)的彎矩為：。45.7kN m98.08kN m456.1kN m0BCDFMMMM （6） 、求各支點(diǎn)反力桿件 B C D F分配系數(shù)0.380.62 0.660.34彎矩 +45.7-45.7 166.94-144.75 157.14-639.05分配力矩傳遞力矩 -8.43 -60.43-13.76 318.06159.03 -6.88 -98.6 4.54 -49.3 32.54163.852.3416.76桿端 +45.7-45.7 98.0

37、8-98.08 456.1-456.1中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)15BCDFECDMcABMBMBMCMDMDRBRBRCRCRDRDRFabcd 圖 2-7 支點(diǎn)反力計(jì)算簡(jiǎn)圖 如圖 2-7（a）AB 段，先求 BR1B3.23226.33.2345.72342.5kN3.23R如圖 2-7（b）BC 段11B5.55.5126.3 5.571.1 26.35.545.798.08223103.87kN5.5R111BBB42.5 103.87146.37kNRRR1C5.55.5226.3 5.571.1 26.35.545.798.08223163.98kN5.5R如圖 2-7（c）

38、CD 段11C4.54.5171.1 4.5107.871.14.598.08456.1223107.94kN4.5R111CCC163.98 107.94271.92kNRRR1D4.54.5271.1 4.5107.871.14.598.08456.1223294.585kN4.5R如圖 2-7（d）DF 段1D4.34.3112107.8 4.32.3142.8 107.84.32.32.3 142.82.3456.1223236.62062.753280.9333251.804456.1462.4kN6.6R 111DDD294.585462.4756.985kNRRR中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北

39、京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)16F4.34.3211107.8 4.3142.8 107.84.32.3 142.82.34.3456.1223236.6996.611 323.575 832.048456.1257kN6.6R各支點(diǎn)反力為：BCDF146.37kN;271.92kN;756.985kN;257kNRRRR(7)、反力核算土壓力及地面荷載共計(jì)為：17.532.3142.8142.81415.86kPa22支點(diǎn)反力BCDF146.37271.92756.9852571432.275kPaRRRRR土壓力及地面荷載的合力與支點(diǎn)反力的合力之間的差值在允許范圍內(nèi)，滿足要求。（8)、插入深度計(jì)算插入

40、深度按下式計(jì)算： (2-9)Fpa66 2574.99m19.873.5250.41RxKKx+yho7.29m。對(duì)于均質(zhì)粘性土及地下水位以上的粉土或砂類(lèi)土有效嵌固深度可按下式確定：dh (2-10)d01.1hh代入?yún)?shù)計(jì)算得： d01.11.1 7.298mhh滿足規(guī)范建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 （JGJ12099）要求。二、鋼筋混凝土樁設(shè)計(jì) 樁身最大彎矩計(jì)算kN/mBCDEFA1圖 2-8 力學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)圖剪力為零處彎矩最大，故先求剪力為零點(diǎn)：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)17樁所受土體均布荷載斜率142.88.14617.53k （1)、剪力零點(diǎn)在 BC 段設(shè)剪力零點(diǎn)距 A 點(diǎn) h： 228.

41、1468.1460:146.37235.9376mFKhhhYhh代入解得此處彎矩118.146 6 66 146.3763.23112.2KN m23xM （2)、剪力零點(diǎn)在 CD 段設(shè)剪力零點(diǎn)距 A 點(diǎn) h：228.1468.1460:146.37271.922102.710.13mFKhhhYhh代入解得此處彎矩 118.146 10.13 10.1310.13 146.37 6.923271.92 1.420.67kN mxM（3)、剪力零點(diǎn)在 DE 段設(shè)剪力零點(diǎn)距 A 點(diǎn) h：228.1468.1460:146.37271.92756.9852288.5517mFKhhhYhh代入解

42、得中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)18此處彎矩118.146 17 1717 146.37 13.7723271.92 8.27756.989 3.77447.93kN mxM 所以取下面進(jìn)行鋼筋混凝土樁的設(shè)計(jì)。max456.1MkN m截面彎矩設(shè)計(jì)值為（2-11）max0j25. 1MM式中為基坑側(cè)壁安全等級(jí)重要性系數(shù)，查表取 1.0。0代入數(shù)據(jù)，有j1.25 1.0 456.1627.1kN mM 依據(jù)地下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)P155周邊均勻配置縱向鋼筋擋土灌注樁一般按鋼筋混凝土正截面受彎構(gòu)件計(jì)算配筋。對(duì)于沿周邊均勻配置縱向鋼筋的圓形截面鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，當(dāng)截面內(nèi)縱向鋼筋數(shù)量不少于6 根時(shí)，截面

43、抗彎承載力可按下式計(jì)算：33sinsin2sin3tcys sMf rf A r為簡(jiǎn)化計(jì)算取 （2-12）21 0.751 0.750.50.625ysysyscccf Af Af Af Af Af A （2-13）225. 1t式中 單樁抗彎承載力； M(kN m)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；cf2(N/mm )土灌注樁橫截面積；A2(mm )圓形截面半徑；r(mm)鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；yf2(N/mm )全部縱向鋼筋的截面積；sA2(mm )縱向鋼筋所在圓周的半徑；sr(mm)對(duì)應(yīng)于受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角與的比值；2縱向受拉鋼筋截面積與全部縱向鋼筋截面積的比值；擋t根據(jù)鉆孔機(jī)械，樁身直

44、徑為，D800mm采用 C30 混凝土，HRB335 級(jí)鋼筋，則混凝土軸心抗壓強(qiáng)度2cmmN3 .14f鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,2yymmN300 ff2tmmN43. 1f代入公式得，；0.3340.58t再將值代入式（2-21）求出單樁抗彎承載力：Mmax=627.14 1.6=1003.4 kN mM中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)1910781003.4kN mM 故配筋成功。最終配筋參數(shù)見(jiàn)表 2-11：表 2-11 圍護(hù)樁身配筋參數(shù)表樁主筋加強(qiáng)筋箍 筋樁身材料18 2818200014150C30 砼冠梁截面主筋箍筋冠梁參數(shù)2800 800()mm10 256 22200圍護(hù)樁身配筋斷面

45、見(jiàn)圖（2-9）所示。圖 2-9 圍護(hù)樁身配筋斷面圖注：樁主筋，箍筋，加強(qiáng)筋根據(jù)基坑開(kāi)挖尺寸，護(hù)坡樁應(yīng)該為：根。取為 347 根。考慮32.7 2211.7 27.4 22.8 222.3 2346.11.6n 四周邊角以及中段拐角處加密，增加 14 根。故總共護(hù)坡樁為 361 根。支護(hù)樁平面布置見(jiàn)附圖一。三、施工方案設(shè)計(jì)本工程基坑開(kāi)挖深度為 18.3m，整體采用護(hù)坡樁加三道錨桿護(hù)坡。護(hù)坡樁樁長(zhǎng) 26.3m，其中嵌固段 8m，樁間距 1600mm，樁徑 800mm，成孔后下入鋼筋籠，樁身鋼筋深入連梁400mm，樁身強(qiáng)度 C30。冠梁作法為：樁頂之上做冠梁，冠梁尺寸 800mm800mm，強(qiáng)度 C

46、25，配筋兩側(cè)各配525HRB335 級(jí)熱軋螺紋鋼筋，中間上下各加配 322HRB335 級(jí)熱軋螺紋鋼筋，箍筋12200。樁、冠梁的結(jié)構(gòu)配筋圖見(jiàn)附圖三。第五節(jié)錨桿設(shè)計(jì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，初步選擇水泥砂漿錨桿。根據(jù)錨桿所承受的水平力，以及錨桿的傾斜角即可確定錨桿所受軸向力。而由錨桿的所承受的軸向力即可確定錨桿所采用的鋼材。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)20一、計(jì)算錨桿承載力由第二章第三節(jié)的計(jì)算，以及假設(shè)，確定了護(hù)結(jié)構(gòu)錨拉點(diǎn)的層數(shù)及置，以及每個(gè)錨拉點(diǎn)的設(shè)計(jì)錨拉力。對(duì)于錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)而言，這種設(shè)計(jì)支支撐力，當(dāng)選定錨桿的安裝角dTdT（錨桿軸向與水平面的夾角，一般為俯角）后，即可以確定錨桿的軸向設(shè)計(jì)拉力值，uN

47、錨桿承載力應(yīng)該符合下式要求： (2-15)ducosTN （2-16)22us k1s kk1s+2-iijjNdq ldq lcdd式中錨桿水平拉力值，按下式計(jì)算： dTd0c1.25jjTT 基坑安全等級(jí)系數(shù)，取 1：0支點(diǎn)結(jié)構(gòu)第 j 層支點(diǎn)設(shè)計(jì)值（kPa） ；由護(hù)坡樁部分可知：cjT;c1B146.37kPaTRc2C271.92kPaTRc3D756.985kPaTR 錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值（kN） ；uN 錨桿與水平面的傾斜角；取 150； 擴(kuò)孔錨固體直徑(mm)；1d 非擴(kuò)孔錨桿或擴(kuò)孔錨桿的直徑段錨固體直徑(mm)；d 第 i 層土中直孔部分的錨固段長(zhǎng)(m)；il 第 i 層土中

48、擴(kuò)孔部分錨固段長(zhǎng)度(m)；jl 、土體與錨固段的極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值，?。?3(kPa)s k iqs k jq 擴(kuò)孔部分土體粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa） ；kc 錨桿軸向受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)。?。?.3。s參數(shù)帶入(3-25)、(3-26)計(jì)算得：。d10c11.251.25 1 146.37182.96kPaTT 。d20c21.251.25 1 271.92339.9kPaTT 。d30c31.251.25 1 756.985946.23kPaTT 以上述計(jì)算為依據(jù)進(jìn)行錨桿截面設(shè)計(jì)。錨桿截面按下式計(jì)算： (2-17)dppycosTAf將計(jì)算求得的參數(shù)代入式（2-20）求出截面積。2dp1py182.

49、961.02cmcos186 0.97TAf2dp2py339.91.89cmcos186 0.97TAf2dp3py979.65.45cmcos186 0.97TAf對(duì)于長(zhǎng)度大、要求高承載力的錨桿，宜選用鋼絞線作拉桿。選用，截面積15.0 7 5為A1.76cm2。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)21第一道錨桿：，用1束。p111.020.581.76AnA15.0 7 5第二道錨桿：，用2束。p221.891.071.76AnA15.0 7 5第二道錨桿：，用4束。p225.453.091.76AnA15.0 7 5二、錨桿自由長(zhǎng)度計(jì)算錨桿自由長(zhǎng)度按下式計(jì)算：（錨頭中點(diǎn)至反彎點(diǎn)的距離）(2

50、-18)0tf0sin 45/2sin 45/2kklltl式中 t114.32.316.6ml t28.82.311.1ml t34.32.36.6ml 土層各土體厚度加權(quán)內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值；k0k24.5錨桿傾角。015帶入?yún)?shù)計(jì)算得：；取5m。f19.43ml f26.3mlf33.75ml 三、錨桿錨固段長(zhǎng)度計(jì)算錨桿錨固段長(zhǎng)度按下式確定： (2-19)uasKNLdq式中錨體直徑；d200mmd 土與錨固體的粘結(jié)值，查表；sqs85kPaq 安全系數(shù)，查表?。籏1.3K 。100ud1/cos15182.96/cos15189.4kNNT。200ud2/cos15339.9/cos1535

51、1.9kNNT。300ud3/cos15946.23/cos15979.6kNNT將參數(shù)帶入式（2-19）計(jì)算得：；a11.3 189.44.6m0.2 85L；。a21.3 351.98.6m0.2 85La31.3 979.623.8m0.2 85L四、錨桿參數(shù)最終確定根據(jù)下述規(guī)定及計(jì)算結(jié)果確定最終參數(shù)。1、錨桿自由段長(zhǎng)度不宜小于5m。2、土層錨固段長(zhǎng)度不宜小于4m。3、錨桿水平間距不宜小于1.5m。4、錨桿傾角宜為150250，且不宜大于450中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)22錨桿參數(shù)見(jiàn)下表2-12：表2-12錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)錨桿水平間距（m）縱向每延米水平方向計(jì)算錨固力（KN）錨桿與水平

52、線的夾角（O）錨桿鋼筋面積（cm2）錨桿自由段長(zhǎng)（m）錨桿錨固段長(zhǎng)（m）1.6114.4151.59.44.61.6212.4151.56.38.61.6591.4151.5523.8錨桿鋼筋安全系數(shù)錨桿抗拉強(qiáng)度（MPa）錨桿鉆孔直徑（m）錨固長(zhǎng)度安全系數(shù)錨撐道數(shù)錨桿選用1.418600.21.311束15.0 7 5 1.418600.21.312束15.0 7 5 1.418600.21.314束15.0 7 5 錨桿施工方案：錨桿位置位于-4m、-9.5m、-14m，錨桿孔徑 150mm，錨桿水平間距 1600mm，下傾角 15 度。錨固力分別為 114.4KN/根、212.4KN/根、

53、591.4KN/根（詳見(jiàn)設(shè)計(jì)圖） ，錨桿成孔后分別下入 1d15（7 5） 、2d15（7 5） 、4d15（7 5）低松弛型鋼絞線，強(qiáng)度1860N/mm2，每 2m 設(shè)一對(duì)中支架，常壓灌注 P.O32.5MPa 普通硅酸鹽純水泥漿，水灰比0.50，初凝后 4-8 小時(shí)補(bǔ)漿 1-2 次，強(qiáng)度 20Mpa，注漿 7 天后張拉鎖定，鎖定力為設(shè)計(jì)值的60，在鋼絞線加工過(guò)程中，放入一根塑料注漿管，距孔底 300500mm，錨桿注漿過(guò)程中，沿著該管注漿和補(bǔ)漿，不能取出，錨桿鎖在兩根 25B 工字鋼上，錨桿外加一塊200mm300mm20mm 鋼墊板。在樁間掛 20-22#鐵絲網(wǎng)片，根據(jù)需要在網(wǎng)片中部加一

54、根 6.5 加強(qiáng)筋，間距 1m，網(wǎng)片與樁間土之間采用 U 型鋼筋連接，在樁體上采用射釘或膨脹螺栓連接，噴射細(xì)石砼，面墻厚度約 80mm。樁錨支護(hù)布置圖見(jiàn)附圖三。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)23第三章 鉆孔灌注樁施工 鉆孔灌注樁的施工，因其所選護(hù)壁形成的不同，有泥漿護(hù)壁方式法和全套管施工法兩種，本基坑 選用泥漿護(hù)壁的方法。一、泥漿護(hù)壁施工法沖擊鉆孔，沖抓鉆孔和回轉(zhuǎn)鉆削成孔等均可采用泥漿護(hù)壁施工法。該施工法的過(guò)程是：平整場(chǎng)地 泥漿制備埋設(shè)護(hù)筒鋪設(shè)工作平臺(tái) 安裝鉆機(jī)并定位 鉆進(jìn)成孔清孔并檢查成孔質(zhì)量 下放鋼筋籠 灌注水下混凝土 拔出護(hù)筒檢查質(zhì)量。施工順序：(1)施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備包括：選擇鉆機(jī)、鉆

55、具、場(chǎng)地布置等。鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備，可根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆孔機(jī)的應(yīng)用條件來(lái)選擇。(2)鉆孔機(jī)的安裝與定位安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定，施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響，因此要求安裝地基穩(wěn)固。對(duì)地層較軟和有坡度的地基，可用推土機(jī)推平，在墊上鋼板或枕木加固。為防止樁位不準(zhǔn)，施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī)，對(duì)有鉆塔的鉆孔機(jī)，先利用鉆機(jī)的動(dòng)力與附近的地籠配合，將鉆桿移動(dòng)大致定位，再用千斤頂將機(jī)架頂起，準(zhǔn)確定位，使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂線上，以保證鉆機(jī)的垂直度。鉆機(jī)位置的偏差不大于2cm。對(duì)準(zhǔn)樁位后，用枕木墊平鉆機(jī)橫梁，并在塔頂對(duì)稱(chēng)于鉆機(jī)

56、軸線上拉上纜風(fēng)繩。(3)埋設(shè)護(hù)筒鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止孔壁坍塌。當(dāng)鉆孔較深時(shí)，在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會(huì)向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持壁地下水位高的水頭，增加孔內(nèi)靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。護(hù)筒除起到這個(gè)作用外，同時(shí)好有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。制作護(hù)筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護(hù)筒要求堅(jiān)固耐用，不漏水，其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大（旋轉(zhuǎn)鉆約大20cm，潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm），每節(jié)長(zhǎng)度約 23m。一般常用鋼護(hù)筒。(4)泥漿制備鉆孔泥漿由水、粘土 (膨潤(rùn)土)和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥

57、皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過(guò)循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來(lái)確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護(hù)壁效果差；泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進(jìn)速度。(5)鉆孔鉆孔是一道關(guān)鍵工序，在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行，才能保證成孔質(zhì)量，首先要注意開(kāi)孔質(zhì)量，為此必須對(duì)好中線及垂直度，并壓好護(hù)筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣 (沖擊式用)，還要隨時(shí)檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。采用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時(shí)，附近土層因受到震動(dòng)而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應(yīng)實(shí)事先規(guī)劃好，既要保

58、證下一個(gè)樁孔的施工不影響上一個(gè)樁孔，又要使鉆機(jī)的移動(dòng)距離不要過(guò)遠(yuǎn)和相互干擾。(6)清孔中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)24鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成裝置量與樁身曲直。為此，除了鉆孔過(guò)程中密切觀測(cè)監(jiān)督外，在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后，應(yīng)對(duì)孔深、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理，避免隔時(shí)過(guò)長(zhǎng)以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。對(duì)于摩擦樁當(dāng)孔壁容易坍塌時(shí)，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于 30cm；當(dāng)孔壁不易坍塌時(shí)，不大于20cm。對(duì)于柱樁，要求在射水或射風(fēng)前，沉渣厚度不大于 5cm。清孔方法是使用的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用。通?？刹捎谜h(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循

59、環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機(jī)清孔，所需設(shè)備不多，操作方便，清孔也較徹底，但在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎重使用。其原理就是用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機(jī)管道內(nèi)將泥渣吹出。(7)灌注水下混凝土清完孔之后，就可將預(yù)制的鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi)，定位后要加以固定，然后用導(dǎo)管灌注混凝土，灌注時(shí)混凝土不要中斷，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。二、 鉆孔灌注樁常見(jiàn)施工問(wèn)題1、縮徑 產(chǎn)生的原因： (1)清孔不徹底，泥漿中含泥塊較多，再加上終灌拔管過(guò)快，引起樁頂周邊夾泥，導(dǎo)致保護(hù)層厚度不足。 (2)孔中水頭下降，對(duì)孔壁的靜水壓力減小，導(dǎo)致局部孔壁土層失穩(wěn)坍落，造成砼樁身夾泥或縮頸。孔壁坍落部分留下的窟窿，成樁后形成

60、護(hù)頸。 防治措施 :預(yù)防縮徑的關(guān)鍵是控制泥漿比重，確保泥漿能保持孔壁平衡。 (1)使用直徑合適的鉆頭成孔，根據(jù)地層變化配以不同的泥漿。 (2)成孔施工時(shí)應(yīng)重視清孔，在清孔時(shí)要做到清渣而不清泥，預(yù)防清孔后的在澆砼的過(guò)程中局部坍塌，導(dǎo)致縮徑的產(chǎn)生。2、 斷樁 產(chǎn)生的原因： (1)砼拌和物發(fā)生離析使樁身中斷。 (2)灌注中，發(fā)生堵塞導(dǎo)管又未能處理好；或灌注中發(fā)生導(dǎo)管卡掛鋼筋籠，埋導(dǎo)管，嚴(yán)重坍孔，而處理不良時(shí)，都會(huì)演變?yōu)闃渡韲?yán)重夾泥，砼樁身中斷的嚴(yán)重事故。(3)灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，首批砼已初凝，而后灌注的砼沖破頂層與泥漿相混；或?qū)Ч苓M(jìn)水，未及時(shí)作良好處理，均會(huì)在兩層砼中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面。 防治措施

61、 ： (1)導(dǎo)管要有足夠的抗拉強(qiáng)度，能承受其自重和盛滿砼的重量；內(nèi)徑應(yīng)一致，其誤差應(yīng)小于2 毫米，內(nèi)壁須光滑無(wú)阻，組拼后須用球塞、檢查錘作通過(guò)試驗(yàn)；導(dǎo)管最下端一節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度要長(zhǎng)一些，一般為4 米，其底端不得帶法蘭盤(pán)。 (2)導(dǎo)管在澆灌前要進(jìn)行試拼，并做好水密性試驗(yàn)。 (3)嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深與拔管速度，導(dǎo)管不宜埋入砼過(guò)深，也不可過(guò)淺。及時(shí)測(cè)量砼澆灌深度，嚴(yán)防導(dǎo)管拔空。 (4)經(jīng)常檢測(cè)砼拌和物，確保其符合要求。 3、 樁頂局部冒水、樁身孔洞 產(chǎn)生的原因 ： (1)水下砼灌注過(guò)程中，導(dǎo)管埋深過(guò)大，導(dǎo)管內(nèi)外砼新鮮程度不同，再加上灌注過(guò)程中上下活動(dòng)導(dǎo)管過(guò)于頻繁，致使導(dǎo)管活動(dòng)部位的砼離析，保水性能差而泌出大

62、量的水，這些水沿著導(dǎo)管部位最后灌入的、最為新鮮的砼往上冒，形成通道(即樁身孔洞 ) 。 (2)水下砼灌注過(guò)程中，砼傾倒入導(dǎo)管速度過(guò)快過(guò)猛，把空氣悶在導(dǎo)管中，在樁內(nèi)形成高壓氣包。高壓氣包在其自身浮力或?qū)Ч芷鸢蔚韧饬Φ淖饔孟?，在砼?nèi)不斷上升，當(dāng)上升到樁頂附近時(shí)，氣包浮力與上升阻力接近，在沒(méi)有外力的作用下，氣包便滯留在樁身內(nèi)，最終形成樁身孔洞。另外，有一些樁在余樁截后，樁身內(nèi)殘余的高壓氣體，因通道打開(kāi)而順樁身的細(xì)小縫隙釋放出來(lái)。這時(shí)，常會(huì)攜帶部分遺留在氣包內(nèi)的水往上冒，出現(xiàn)“樁頂冒氣泡 ”的怪現(xiàn)象。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)25 (3)水下砼灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，最早灌入孔內(nèi)的砼坍落度損失過(guò)大，流動(dòng)

63、性變差，終灌導(dǎo)管起拔后會(huì)留下難以愈合的孔洞。 防治措施： (1) 控制導(dǎo)管的埋深，灌注過(guò)程中做到導(dǎo)管勤提勤拔。 (2) 砼傾入導(dǎo)管的速度應(yīng)根據(jù)砼在管內(nèi)的深度控制，管內(nèi)深度越深，砼傾入速度越應(yīng)放慢。在可能的情況下，應(yīng)始終保持導(dǎo)管內(nèi)滿管砼，以防止樁身形成高壓氣包。實(shí)際施工中，往往因?yàn)閷?dǎo)管每次起拔后管內(nèi)都會(huì)形成空管，再次灌注時(shí)，樁身形成高壓氣包就很難避免。因此，應(yīng)在灌注過(guò)程中適當(dāng)上下活動(dòng)導(dǎo)管，把已形成的高壓氣包引出樁身。 (3)加適當(dāng)緩凝劑，確保砼在初凝前完成水下灌注。 4、鋼筋籠上浮 產(chǎn)生的原因： 砼由漏斗順導(dǎo)管向下灌注時(shí)，產(chǎn)生一種頂托力，使鋼筋籠上浮防治措施 ： (1)鋼筋骨架上端在孔口處與護(hù)筒

64、相接固定。 (2)灌注中,當(dāng)砼表面接近鋼筋籠底時(shí) ,應(yīng)放慢砼灌注速度 ,并應(yīng)使導(dǎo)管保持較大埋深 ,使導(dǎo)管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離 ,以便減小對(duì)鋼筋籠的沖擊。 (3)砼液面進(jìn)入鋼筋籠一定深度后，應(yīng)適當(dāng)提導(dǎo)管，使鋼筋籠在導(dǎo)管下口有一定埋深。但注意導(dǎo)管埋入砼表面應(yīng)不小于2 m，不大于 10m。如果鋼筋籠因?yàn)閷?dǎo)管埋深過(guò)大而上浮時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救，補(bǔ)救的辦法是馬上起拔拆除部分導(dǎo)管；導(dǎo)管拆除一部分后， 可適當(dāng)上下活動(dòng)導(dǎo)管；這時(shí)可以看到，每上提一次導(dǎo)管，鋼筋籠在導(dǎo)管的抽吸作用下，會(huì)自然回落一點(diǎn)；堅(jiān)持多上下活動(dòng)幾次導(dǎo)管，直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。當(dāng)然，如果鋼筋籠嚴(yán)重上浮，那么這一補(bǔ)救措施也不

65、一定會(huì)十分奏效。 5 、“爛樁頭” 產(chǎn)生的原因 ： (1)清孔不徹底，樁頂浮漿過(guò)濃過(guò)厚，影響水下砼灌注時(shí)測(cè)量樁頂位置的精度。 (2)導(dǎo)管起拔速度過(guò)快，尤其是樁頭直徑過(guò)大時(shí)，如未經(jīng)插搗，直接起拔導(dǎo)管，樁頭很容易出現(xiàn)砼中間高、四周低的 “爛樁頭”。 (3)澆筑速度過(guò)快，導(dǎo)致孔壁局部坍塌，影響測(cè)量結(jié)果。 防治措施 ： (1)認(rèn)真做好清孔工作，確保清孔完成后孔口沒(méi)有泥塊返出；在空孔較長(zhǎng)的樁內(nèi)測(cè)量砼上升面時(shí)，應(yīng)控制好測(cè)量重錘的質(zhì)量。通常認(rèn)為使用540mm 碎石砼時(shí)，重錘的質(zhì)量可以控制在 1.5kg 左右；使用 525mm 碎石砼時(shí)，重錘的質(zhì)量可以控制在1kg 左右。在設(shè)計(jì)樁頂與地面距離 4 m 時(shí)，通常

66、認(rèn)為使用竹竿通過(guò)手感測(cè)量砼面更直觀，精度更高。 (2)砼終灌拔管前，應(yīng)使用導(dǎo)管適當(dāng)?shù)夭鍝v砼，把樁身可能存在的氣包盡量排出樁外后，以便精確測(cè)量砼面。也可通過(guò)導(dǎo)管插搗使樁頂砼攤平。 6 、灌注砼時(shí)樁孔坍孔 灌注水下砼過(guò)程中， 發(fā)現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)泥漿水位忽然上升溢出護(hù)筒， 隨即驟降并冒出氣泡，為坍孔征兆。如用測(cè)深錘探測(cè)砼面與原深度相差很多時(shí)，可確定為坍孔。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)26第四章 基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算第一節(jié)整穩(wěn)定性驗(yàn)算體圓弧滑動(dòng)應(yīng)用理正軟件驗(yàn)算土體整體穩(wěn)定性，瑞典條分法計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖3-1：圖3-1整體穩(wěn)定性驗(yàn)算簡(jiǎn)圖 基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算計(jì)算方法：瑞典條分法應(yīng)力狀態(tài)：總應(yīng)力法條分法中的土條寬度: 0.40m滑裂面數(shù)據(jù)整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 1.355圓弧半徑(m) R = 20.727圓心坐標(biāo)X(m) X = 4.222圓心坐標(biāo)Y(m) Y = -7.578滿足設(shè)計(jì)要求。第二節(jié) 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算： (3-1)ppt0anjiiijaE hThKE h式中抗傾覆安全系數(shù)1.3；K基坑側(cè)壁重要性系數(shù)；0基坑內(nèi)側(cè)各土層水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值合力(kN)；pjE基坑內(nèi)側(cè)各土層水平荷載