畢業(yè)論文--基坑支護類型選擇

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　基坑支護工程就是為保證基坑開挖，基礎(chǔ)施工的順利進行及基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁以及周邊環(huán)境采用的支擋，加固與保護措施。</p><p>　　基坑支護體系是臨時結(jié)構(gòu)，安全儲備較小，具有較大風(fēng)險，基坑工程具有很強的區(qū)域性。不同水文，工程地質(zhì)環(huán)境條件下基坑工程的差異很大?；庸こ汰h(huán)境效應(yīng)復(fù)雜，基坑開挖不僅

2、要保證基坑本身的安全穩(wěn)定，而且要有效的控制基坑周邊地層移動以及保護周圍環(huán)境。</p><p>　　本文先介紹了昆醫(yī)老校區(qū)的工程概況，包括水文地質(zhì)和周圍環(huán)境，然后通過結(jié)合對現(xiàn)有基坑開挖支護工法和車站實際情況的比較選擇出了適合本站的開挖支護方案。下來通過土壓力的計算、結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計算，配筋、驗算、支撐設(shè)計、變形估算等對基坑的開挖支護作了理論上的數(shù)據(jù)分析.</p><p>　　關(guān)鍵詞:支護方案，基

3、坑支護，基坑穩(wěn)定性 土壓力計算，變形觀測</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Foundation Pit is the excavation of an underground space below the surface and a coordinated support system. Bracing of founda

4、tion pit is to ensure that excavation and foundation construction for the smooth and safe environment Foundation Pit and used the pit retaining wall reinforcement and protection.</p><p>　　Bracing of Foundati

5、on Pit structure is the structural safety of temporary reserves are smaller, more risk. Foundation pit structure has a strong regional. Excavation works under different hydrological environmental and geological conditio

6、ns are vastly. Effects complex excavation, excavation pit is not only necessary to ensure their own safety，but also to effectively control the pit surrounding strata.</p><p>　　First，the paper introduces the

7、general engineering situation of Zaoyuan Station，Including hydrological geology and the environment，Then，based on the existing foundation pit excavation method and station actual situation select the suitable for the sta

8、tion of the excavation and support scheme。And then， through the soil pressure calculation, structure calculation, reinforcement, checking, support design, deformation estimation ，then made a theoretical analysis of the d

9、ata for the excavation of fou</p><p>　　KEY WORDS: Supporting scheme, the Underground continuous wall, Support, Construction organization design</p><p><b>　　目錄</b></p><p>

10、;　　第一章 工程概況1</p><p>　　1.1 工程簡介1</p><p>　　1.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件1</p><p>　　1.2.1 工程地質(zhì)2</p><p>　　1.2.2 水文情況5</p><p>　　1.2.3 水文地質(zhì)條件5</p><p>　　第二

11、章 支護方案的選擇與比較7</p><p>　　2.1 基坑支護的類型及其特點和適用范圍7</p><p>　　2.1.1 深層攪拌水泥土圍護墻7</p><p>　　2.1.2 土釘墻8</p><p>　　2.1.3 排樁支護8</p><p>　　2.1.4 鉆孔灌注樁8</p><

12、;p>　　2.2方案的比較及確定………………………………………… 8</p><p>　　2.2.1 基坑的特點8</p><p>　　2.2.2 支護方案的選擇5</p><p>　　第三章 土壓力計算5</p><p>　　3.1 地面荷載的確定2</p><p>　　3.2 按分層土計算土壓力2&

13、lt;/p><p>　　3.3 土層力學(xué)參數(shù)平均值4</p><p>　　第四章 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算6</p><p>　　4.1 計算理論的確定6</p><p>　　4.2 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算及配筋6</p><p>　　4.2.1 土壓力計算6</p><p>　　第五章 基坑穩(wěn)定性分析7&l

14、t;/p><p>　　5.2 基坑的抗隆起穩(wěn)定驗算8</p><p>　　5.3 基坑的抗?jié)B流穩(wěn)定性驗算21</p><p>　　第六章 支撐設(shè)計24</p><p>　　6.1 方案比較24</p><p>　　6.2 支撐設(shè)計26</p><p>　　第七章 基坑變形估算及控制2

15、8</p><p><b>　　7.1 概述28</b></p><p>　　7.2 基坑的變形估算28</p><p>　　7.2.1 水平位移估算28</p><p>　　7.2.2 基坑隆起估算28</p><p>　　7.2.3 地表沉降估算29</p><p

16、><b>　　參考文獻35</b></p><p><b>　　結(jié)論33</b></p><p><b>　　致謝34</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著我國建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，城市的高層建筑大量涌現(xiàn)，極大

17、的推動了深基坑工程設(shè)計理論和施工技術(shù)的不斷發(fā)展，同時也產(chǎn)生了大量的深基坑支護設(shè)計問題。</p><p>　　深基坑工程是與眾多因素相關(guān)的綜合技術(shù)，是一個系統(tǒng)的工程問題，必須具有結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、地基基礎(chǔ)、地基處理、原位測試等多種學(xué)科知識，同時具有豐富的施工經(jīng)驗，并結(jié)合擬建場地的土質(zhì)和周圍環(huán)境情況，才能制定出因地制宜的支護結(jié)構(gòu)方案和實施辦法。它與場地工程勘察、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工開挖、基坑穩(wěn)定、降水、施工管理、現(xiàn)場監(jiān)

18、測、相鄰場地施工相互影響等密切相關(guān)?；釉O(shè)計與施工涉及地質(zhì)條件、巖土性質(zhì)、場地環(huán)境、工程要求、氣候變化、地下水動態(tài)、施工程序和方法等許多相關(guān)的復(fù)雜問題，是理論上尚待完善、成熟和發(fā)展的綜合技術(shù)學(xué)科。如何根據(jù)場地工程性質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境條件制定合理的設(shè)計方案；如何在保證穩(wěn)定性的前提條件下，設(shè)計最經(jīng)濟的方案，也是基坑比較重要的問題。因此在基坑工程設(shè)計與施工中，需要嚴謹、周密的分析與計算。</p><p>　　本設(shè)計主要

19、包括了三個大的方面：1、工程概況的論述及支護方案的比選，2、圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算，3、基坑的降排水.根據(jù)基坑的工程概況及其特點，在考慮基坑的安全性和經(jīng)濟性的前提下選擇了地下地下連續(xù)墻加四道綱支撐作為支護方案，采用郎肯理論計算水土壓力，通過結(jié)構(gòu)荷載法計算墻體內(nèi)力、彎矩和嵌固深度。</p><p><b>　　第一章 工程概況</b></p><p><b>　　

20、1.1 工程簡介</b></p><p>　　本文所分析基坑工程位于昆明市，人民西路醫(yī)科大學(xué)校區(qū)內(nèi)，場地擬建7幢高層建筑群，采用框架結(jié)合剪力墻結(jié)構(gòu)，預(yù)估基礎(chǔ)形式為筏板+樁基礎(chǔ)，設(shè)兩層整體地下室，深度為8.75-9.75，現(xiàn)地面高程為1888.5m左右（85國家高程基準，下同），基坑圍護周長為659.7m，東、南和西北部采用樁錨支護體系，北、西側(cè)采用放坡土釘墻支護體系?；影踩燃墳槎?。</p&

21、gt;<p>　　1.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件</p><p>　　擬建場地位于昆明湖積盆地中部，場地表層分布有堆積年代超過五年且硬度變化較大的第四系人工雜填土，其下為第四系沖洪積粉質(zhì)粘土層、沖湖積粘土和粉土，勘察鉆孔揭露深度范圍內(nèi)各土層的成因類型、結(jié)構(gòu)、巖性與物理力學(xué)特征，將場地地基土劃分為3個主要沉積層，7個亞層，7個透鏡體。現(xiàn)將場地各地基土層的工程地質(zhì)特征、力學(xué)性質(zhì)和空間分布情況，自上而下

22、分述如下：</p><p>　　1.2.1第四系人工堆積層（Qml）</p><p>　?、賹与s填土：灰、褐紅、褐黃色，由粘性土含較多碎磚塊、瓷磚和碎石、素砼等建筑垃圾組成,結(jié)構(gòu)松散，堆填時間不超過5年；壓縮系數(shù)a1-2=0.19～0.38MPa-1，平均值0.28MPa-1；壓縮模量Es1-2=4.70～9.82 MPa，平均值7.10MPa。全場地均有分布，厚度0.8～5.0m，平均厚

23、2.51m。</p><p>　　1.2.2第四系沖洪積層（Qal+pl）</p><p>　?、趯诱惩粒汉贮S、褐灰色，可塑，中壓縮性，稍有光澤，干強度及韌性中等，夾有機質(zhì)粘土薄層，飽和。壓縮系數(shù)a1-2=0.23～0.43MPa-1，平均值0.32MPa-1；壓縮模量Es1-2=4.70～8.04 MPa，平均值6.20MPa。標貫擊數(shù)修正值N=2.6～10.4擊，平均值6.1擊。全場地

24、均有分布，頂板埋深0.8m～5.0m，厚度0.5～5.2m，平均厚度1.6m。</p><p>　　1.2.3第四系沖、湖積層（Qal+l）</p><p>　　③1層粘土：灰色、褐灰色，可塑為主偶夾軟塑，中～高壓縮性，稍有光澤，干強度及韌性中等，飽和。壓縮系數(shù)a1-2=0.17～0.78MPa-1，平均值0.39MPa-1；壓縮模量Es1-2=2.91～9.62 MPa，平均值5.46M

25、Pa。標貫擊數(shù)修正值N=3.6～14.4擊，平均值7.2擊。全場地均有分布，頂板埋深2.0m～24.0m，厚度0.5～14.3m，平均厚度4.75m。</p><p>　?、?-1層有機質(zhì)土：褐色，褐灰色，流塑～可塑，中～高壓縮性，干強度及韌性低，飽和。有機質(zhì)含量為7.4～37.4%，平均14.7%。（場地中部分樣品有機質(zhì)含量＞10.0%，為泥炭質(zhì)土。）壓縮系數(shù)a1-2=0.40～3.44MPa-1，平均值0.9

26、8MPa-1；壓縮模量Es1-2=1.40～5.29 MPa，平均值3.36MPa。標貫擊數(shù)修正值N=1.7～4.4擊，平均值2.9擊。場地中呈透鏡體狀分布于③1層中，頂板埋深2.60～15.00m，厚度0.6～5.0m，平均厚度2.12m。場地中在鉆孔ZJK22、ZJK23、ZJK26、ZJK27、ZJK28、ZJK29、ZJK33、ZJK36、ZJK106、ZJK108、ZK121、ZK125、ZK132、ZK135、ZK137中揭

27、露。</p><p>　?、?-2層粉土：灰、深灰色，松散狀態(tài)，搖振反應(yīng)中等，飽和。壓縮系數(shù)a1-2=0.13～0.78MPa-1，平均值0.29MPa-1；壓縮模量Es1-2=2.78～12.62MPa，平均值7.69MPa。標貫擊數(shù)修正值N=3.0～6.7擊，平均值4.5擊。場地中呈透鏡體狀分布于③1層中，頂板埋深3.0～21.0m，厚度0.6～9.3m，平均厚3.07m。</p><p&

28、gt;　?、?-3層粉砂：灰、深灰色，松散狀態(tài)，搖振反應(yīng)中等，飽和。夾礫砂薄層，壓縮系數(shù)a1-2=0.10～0.21MPa-1，平均值0.14MPa-1；壓縮模量Es1-2=8.4～14.42MPa，平均值11.55MPa。重型動力觸探擊數(shù)修正值N63.5=2.8～12.5擊，平均值5.8擊。顆粒分析結(jié)果礫石（2-20mm）含量為0.3～21.4%，平均為5.0%，砂粒（＞0.075mm）含量為81.3～97.7%，平均為89%，粘粒（

29、＜0.005mm）含量為0.0～3.4%，平均為1.8%。夾礫砂薄層顆粒成分為石英砂巖、玄武巖，次棱角～次圓狀。場地中呈透鏡體狀分布于③1層中，頂板埋深5.0～23.0m，厚度0.6～1.2m，平均厚0.8m。</p><p>　?、?層粉砂：灰、深灰色，稍密狀態(tài)，夾薄層粉土及礫砂，中壓縮性，飽和。砂粒含量（＞0.075mm）占1.6～81.1%，平均56.2%；搖振反應(yīng)中等。無光澤反應(yīng)，土質(zhì)不均勻，壓縮系數(shù)a1

30、-2=0.11～0.24MPa-1，平均值0.16MPa-1；壓縮模量Es1-2=7.7～13.84MPa，平均值11.20MPa。標貫擊數(shù)修正值N=4.2～12.6擊，平均值8.1擊。頂板埋深10.0～27.0m，厚度8.0～28.0，平均厚14.74m，全場地均有分布。</p><p>　?、?-1層礫砂：灰、深灰色，稍密，搖振反應(yīng)差，飽和。重型動力觸探擊數(shù)修正值N63.5=2.6～7.7擊，平均值5.2擊。

31、顆粒分析結(jié)果礫石（2-20mm）含量為21.4～53.3%，平均為39.1%，砂粒（＞0.075mm）含量為81.9～88.4%，平均為70%，粘粒（＜0.005mm）含量為0.0～7.0%，平均為1.9%。顆粒成分為石英砂巖、玄武巖，次棱角～次圓狀。場地中呈透鏡體狀分布于③2層中，頂板埋深7.0～27.0m，厚度0.8～1.5m，平均厚1.1m。</p><p>　?、?-2層粉土：灰、深灰色，稍密，搖振反應(yīng)中

32、等，飽和。壓縮系數(shù)a1-2=0.13～0.68MPa-1，平均值0.26MPa-1；壓縮模量Es1-2=3.73～12.66MPa，平均值8.04MPa。顆粒分析結(jié)果礫石（2-20mm）含量為0.1～1.4%，平均為0.4%，砂粒（＞0.075mm）含量為1.6～52.1%，平均為30.2%，粘粒（＜0.005mm）含量為2.0～13.2%，平均為6.9%。場地中呈透鏡體狀分布于③2層中，頂板埋深19.0～36.0m，厚度1.6～2.2

33、m，平均厚1.8m。</p><p>　?、?層粘土：灰色，可～硬塑，中壓縮性，稍有光澤，干強度及韌性較好，飽和。壓縮系數(shù)a1-2=0.18～0.87MPa-1。平均為0.39 MPa-1；壓縮模量Es1-2=2.67～9.57MPa, 平均為6.04MPa。標貫擊數(shù)N=4.2～10.5擊，平均值8.8擊。頂板埋深24.0～45.8m，全場地均有分布，厚度1.2～18.5m，平均厚7.54m。</p>

34、<p>　?、?層粉土：灰色，稍密-中密狀態(tài)，中壓縮性，飽和。壓縮系數(shù)a1-2=0.13～0.52MPa-1，平均為0.24 MPa-1；壓縮模量Es1-2=4.36～13.00MPa,平均為8.04 MPa。標貫擊數(shù)修正值N=3.5～11.9擊，平均值8.5擊。頂板埋深29.5～57.2m，厚度0.8～18.2m，平均厚8.86m。全場地均有分布。</p><p>　　③4-1層粉砂：灰、深灰色，

35、中密狀態(tài)，夾薄層粉土及粗砂，中壓縮性，飽和。砂粒含量（＞0.075mm）占57.5～75.3%，平均68.4%；搖振反應(yīng)差。無光澤反應(yīng)，土質(zhì)不均勻，壓縮系數(shù)a1-2=0.11～0.26MPa-1，平均值0.15MPa-1；壓縮模量Es1-2=6.98～13.78MPa，平均值11.22MPa。標貫擊數(shù)修正值N=3.5～14.7擊，平均值9.3擊。頂板埋深30.0～47.5m，厚度2.1～9.5，平均厚3.81m，呈透鏡體狀分布于③4層之

36、中，場地中在鉆孔ZJK22、ZJK26、ZJK27、ZJK28、ZJK30、ZJK34、ZJK106、ZJK108中揭露。</p><p>　　③5層粘土：灰、蘭灰色，可-硬塑狀態(tài)，中壓縮性為主，飽和。無光澤反應(yīng)，土質(zhì)較均勻。切面光滑，干強度較高。壓縮系數(shù)a1-2= 0.12～0.75 MPa-1，平均為0.28 MPa-1；壓縮模量Es1-2=為3.70～14.53MPa ，平均為8.07MPa。標貫擊數(shù)修正值

37、N=3.5～14.0擊，平均值8.6擊。頂板埋深44.5～76.2m，揭露厚度1.0～29.8m，平均厚11.83m，未揭穿，全場地均有分布。</p><p>　?、?-1層粉土：灰色，中密，中壓縮性，飽和。土質(zhì)均勻，壓縮系數(shù)a1-2= 0.13～0.31 MPa-1，平均為0.21 MPa-1；壓縮模量Es1-2=5.71～12.46MPa ，平均為9.08MPa。頂板埋深52.0～77.4m，揭露厚度1.4～

38、9.8m，平均厚4.78m，呈透鏡體狀分布于③5 層之中。</p><p><b>　　1.3水文情況</b></p><p>　　擬建場地處于古滇池湖相盆地南部地帶，地基土層中沉積了厚大的細粒軟土，屬弱-微透水區(qū)。從鉆孔揭露情況看，場地中穩(wěn)定地下水位埋深1.00～2.80，水位標高介于1885.77～1887.47m，水位差1.80m。地下水類型為第四系微承壓孔隙型

39、潛水。地基土層中的①層雜填土、②層粘土、③1層粘土、③1-1層有機質(zhì)土、③1-2層粉土，③3層粘土、③4層粉土、③5層粘土、③5-1層粉土屬弱透水層；③2層粉砂、③4-1層粉砂屬強透水層。地下水主要接受大氣降水補給，逕流滯緩，蒸發(fā)排泄為主。</p><p>　　在場地鉆孔中采取的水樣進行室內(nèi)水化學(xué)分析，地下水對基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均具微腐蝕性。</p><p>　　1.3

40、.1 水文地質(zhì)條件</p><p>　　水 的 腐 蝕 性 評 價 表（ZK111） 插表2</p><p>　　第二章 支護方案的選擇與比較</p><p>　　2.1 基坑支護 的常見類型及其特點和適用范圍</p><p>　　2.1.1 深層攪拌水泥土圍護墻 </p><p>　　深層攪拌水泥土圍護墻是

41、采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌,形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護墻優(yōu)點:由于一般坑內(nèi)無支撐,便于機械化快速挖土;具有擋土、止水的雙重功能;一般情況下較經(jīng)濟;施工中無振動、無噪音、污染少、擠土輕微,因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。水泥土圍護墻的缺點:首先是位移相對較大,尤其在基坑長度大時,為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過大的位移;其次是厚度較大,只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時才能采用,而且在水泥土攪拌樁施

42、工時要注意防止影響周圍環(huán)境。</p><p><b>　　圖一為止水帷幕施工</b></p><p>　　圖二為土方開挖后出露的止水帷幕樁</p><p><b>　　2.1.2 土釘墻</b></p><p>　　土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護，其作用與被動的具備擋土作用的圍護墻不同,它是起主動嵌固

43、作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻主要用于土質(zhì)較好地區(qū),我國華北和華東北部一帶應(yīng)用較多,目前我國南方地區(qū)亦有應(yīng)用,有的已用于坑深10m以上的基坑,穩(wěn)定可靠、施工簡便且工期短、效果較好、經(jīng)濟性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應(yīng)積極推廣。采用土釘墻的一般要求，①土釘墻可適用于塑，不塑或堅硬的粘性土；②在有地下水的土層中，土釘支護應(yīng)該在充分降排水的前提下采用；③土釘墻容易引起土體位移，采用土釘墻支護應(yīng)慎重考慮，墻體變形對周圍環(huán)境的影響

44、。</p><p><b>　　圖三為土釘墻施工</b></p><p><b>　　圖四為土釘墻設(shè)計圖</b></p><p>　　2.1.3 排樁支護</p><p>　　基坑開挖時，對不能放坡或由于場地限制不能采用攪拌樁支護，開挖深度在6~10m左右時，即可采用排樁圍護。排樁可采用鉆孔灌注樁、

45、人工挖孔樁、預(yù)制鋼筋混凝土板樁或鋼板樁等。當(dāng)基坑開挖深度較大時，可設(shè)置多道支撐，以減少內(nèi)力,采用沖鉆孔樁能夠穿越條石、舊基礎(chǔ)。在護壁樁間做旋噴帷幕達到止水的效果，但由于基坑開挖深度大護壁不可能采用錨拉或內(nèi)支撐，錨桿無法施工，也無法采用錨拉，南北兩側(cè)亦無法對稱采用排樁，在設(shè)立支護時沒有合適的支護方式。</p><p><b>　　圖五為排樁支護</b></p><p>

46、　　2.2 方案的比較及選用</p><p>　　2.2.1 本工程基坑的特點</p><p>　　綜合分析本工程的地理位置、土質(zhì)條件、基坑開挖深度及周圍環(huán)境的影響，有以下的特點：</p><p>　?。?）基坑開挖面積較大，下方市政管線較多。</p><p>　?。?）基坑開挖深度范圍內(nèi)的土層的工程性較差。開挖層包含較多層不同性質(zhì)土層。&l

47、t;/p><p>　?。?）基坑周圍存在高層建筑及待建高層，對沉降要求較高，且可能牽扯到文物的保護，環(huán)境條件復(fù)雜。</p><p>　?。?）開挖深度超過9.0米，屬二級基坑。</p><p>　　（5）基坑所在地地下水在15.5米以下，而開挖深度在9.0米。</p><p>　　2.2.2 支護方案的選擇</p><p>

48、;　　根據(jù)本工程的特點，設(shè)計時此基坑有可能采用的幾種支護形式從技術(shù)上和經(jīng)濟上進行了分析比較。</p><p>　　1．采用鉆孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu)、深層水泥攪拌樁為止水帷幕及結(jié)合三道鋼管內(nèi)支撐的支護體式。</p><p>　　優(yōu)點：鉆孔灌注樁施工容易、造價較低，目前此種技術(shù)比較成熟。另深層水泥攪拌樁為止水帷幕時有好的效果防水。鋼管內(nèi)支撐具有拼裝方便、施工速度快并可以多次重復(fù)使用等優(yōu)點，并可施

49、加預(yù)應(yīng)力。此時支護結(jié)構(gòu)有一定的安全性和經(jīng)濟性。</p><p>　　缺點：主體結(jié)構(gòu)深度太大，地下水位較高，施工難度較大。</p><p><b>　　2．主體采用灌注樁</b></p><p>　　本方案采用灌注樁而沒有采用SMW工法，主要有如下兩個原因：（1）基坑段LMM1段由于施工空間限制，如采用SMW工法樁施工，沒有型鋼起拔工作面；（2）

50、基坑段C-H段在售樓部修建后同樣沒有型鋼起拔工作面。從整個基坑來看，基坑有近60%的支護長度范圍內(nèi)無型鋼起拔工作面，因此方案中沒有考慮采用SMW工法。</p><p>　　根據(jù)基坑結(jié)構(gòu)特點，綜合考慮基坑安全及造價，選擇的支護形式需按照如下步驟進行開挖施工：</p><p>　　第一步：測量放線施工深基坑范圍內(nèi)支護結(jié)構(gòu)；</p><p>　　第二步：基坑開挖及支護結(jié)構(gòu)

51、施工，為保證基坑支撐受力平衡，土方宜遵循平衡開挖原則；</p><p>　　土釘墻（局部基坑段上部和西側(cè)放坡段）：</p><p>　　采用ф48厚3.2mm鋼管土釘，掛10#鐵絲網(wǎng)噴射C20混凝土面層后80mm。土釘水平間距2m，垂直間距1.5m，長度為1m，擊入角度15°，注漿水泥為P.O 42.5普通硅酸鹽水泥，注漿壓力不小于0.4MPa；10#鐵絲網(wǎng)100×10

52、0mm，用D16加強筋固定在土釘上； C20混凝土面層由干砼攪拌機、空壓機、噴射機攪拌、輸送后配以水噴射覆蓋在鐵絲網(wǎng)上，形成80mm厚面層，混凝土配合比應(yīng)根據(jù)本地砂石料情況調(diào)配。</p><p><b>　　支護樁：</b></p><p>　　單排，樁徑800mm，間距1.1m。采用長螺旋鉆孔灌注樁工藝，各剖面長度如下表：</p><p>　

53、　注：地坪標高統(tǒng)一按1888.5考慮。</p><p><b>　　預(yù)應(yīng)力錨索：</b></p><p><b>　　圖六為錨索施工</b></p><p>　　采用4索壓力分散型錨索，各剖面參數(shù)如下表：</p><p>　　單位：傾角：°，高差、間距、總長、錨固段、自由段：m，設(shè)計錨固力

54、、鎖定力值：kN。</p><p>　　土釘墻（北側(cè)整體放坡段）：</p><p>　　采用ф48厚3.2mm鋼管土釘，掛d6.5@200×200鋼筋網(wǎng)噴射C20混凝土面層后100mm。土釘水平間距1.2m，垂直間距1.2m，擊入角度15°，一階坡長度為6m，二階坡長度為12m，注漿水泥為P.O 42.5普通硅酸鹽水泥，注漿壓力不小于0.4MPa；其他參數(shù)同第1）條。&

55、lt;/p><p><b>　　樁間土處理：</b></p><p>　　同第1）條，其中加強筋固定采用M12L150膨脹螺釘固定于樁身，水平間距1.1m，垂直間距1.8m。</p><p><b>　　止水樁：</b></p><p>　　采用長螺旋水泥土攪拌樁工藝，雙排，樁徑600mm，外排為連續(xù)止

56、水樁，間距400mm，搭接長度為200mm；整體放坡剖面，內(nèi)排同外排參數(shù)，樁錨支護剖面內(nèi)排與支護樁交替形成封閉，間距1.1m，搭接長度為150m，各剖面參數(shù)如下表：</p><p><b>　　第三章 土壓力計算</b></p><p>　　3.1地面荷載的確定</p><p>　　本基坑工程位于昆明市中心市區(qū)，醫(yī)科大學(xué)人民西路校區(qū)內(nèi)，場地南側(cè)

57、為西山區(qū)政府小區(qū)、二十三中，東鄰環(huán)城西路，西側(cè)緊鄰教職工住宅，北側(cè)緊鄰教職工住宅4#、5#和電教樓、南教學(xué)樓。根據(jù)相關(guān)資料，得出上部荷載為20kpa。</p><p>　　由于基坑開挖深度在9m 以內(nèi)，而地下水水位埋深為24.70～26.80m，地下水對基坑的開挖和支護影響不大，故選擇水土分算的原則計算。</p><p>　　3.2 按分層土計算土壓力 </p><p&

58、gt;　　本工程場地平坦，土體上部底面超載20kPa，在影響范圍內(nèi)無建筑物產(chǎn)生的側(cè)向荷載，且不考慮施工荷載及鄰近基礎(chǔ)工程施工的影響，假定支護墻面垂直光滑，故采用郎肯土壓力理論計算。</p><p>　　表3.1 土體物理學(xué)參數(shù)</p><p>　?。?） 計算方法：按朗肯理論計算主動與被動土壓力強度，其公式如下：</p><p><b>　　(3.1)&l

59、t;/b></p><p><b>　　(3.2)</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　、—— 朗肯主動與被動土壓力強度，；</p><p>　　—— 地面均勻荷載，；</p><p>　　—— 第 層土的重度，；</p>

60、<p>　　—— 第 層土的厚度，；</p><p>　　、—— 朗肯主動與被動土壓力系數(shù)；</p><p><b>　　(3.3)</b></p><p><b>　　(3.4)</b></p><p>　　式中、—— 計算點土的抗剪強度指標</p><p>

61、　　圖3.1 開挖土層圖示</p><p>　　基坑開挖深度9.0m， </p><p>　　OA為雜填土層，，，，；</p><p>　　AB為素填土層，，，，；</p><p>　　BC為新黃土，，，，，為不透水層；</p><p>　　CD為古土壤，，，，，為不透水層；</p><p>

62、　　DE為粉質(zhì)粘土層，，，，；</p><p>　　EF粉質(zhì)粘土.，，，，；</p><p>　　3.3 土層力學(xué)參數(shù)平均值</p><p>　?。?）參數(shù)加權(quán)平均數(shù)</p><p>　　由于各土層物理力學(xué)參數(shù)相差不大，故采用加權(quán)平均法計算土壓力，各加權(quán)平均參數(shù)計算為：</p><p><b>　　平均容重：

63、</b></p><p><b>　　迎土區(qū)：</b></p><p><b>　?。?）土壓力計算</b></p><p><b>　　土壓力系數(shù)：</b></p><p><b>　　主動土壓力系數(shù)：</b></p><

64、p><b>　　被動土壓力系數(shù)：</b></p><p><b>　　主動土壓力：</b></p><p><b>　　地面均布超載： ；</b></p><p><b>　　墻頂：</b></p><p><b>　　取 </b

65、></p><p><b>　　坑底：</b></p><p><b>　　被動土壓力：</b></p><p>　　第四章 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算</p><p>　　4.1 計算理論的確定</p><p>　　本工程地質(zhì)條件較為均勻，但開挖深度較深，為了減少支護樁的彎矩可以設(shè)

66、置多層支撐。在進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算時，按照分段等值梁法來計算擋土結(jié)構(gòu)的彎矩和支撐力，并計算出樁墻的入土深度。</p><p>　　分段等值梁法即對每一段開挖，將該段樁的上部支點和插入段土壓力零點之間的樁作為簡支梁進行計算，上一次算出的支點假定不變，作為外力計算下一段梁中的支點反力。這種方法考慮了施工時的實際情況。</p><p>　　4.2 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算及配筋</p><p

67、>　　4.2.1 土壓力計算</p><p>　?。?）確定臨界深度，由得：</p><p><b>　　（4.1）</b></p><p>　?。?） 各支點及坑底處的土壓力：</p><p>　　O點： </p><p>　　A 點： </p&

68、gt;<p>　　B點： </p><p>　　C 點： </p><p>　　D點： </p><p>　　E點： </p><p><b>　?。?）土力零點</b></p><p>　　

69、土壓力零點距離基坑底的距離，可根據(jù)凈土壓力零點處墻前被動土壓力強度與墻后主動土壓力強度相等的關(guān)系求得。</p><p><b>　　(4.2)</b></p><p><b>　　(4.3)</b></p><p><b>　?。?）基坑支護簡圖</b></p><p>　　基

70、坑支護結(jié)構(gòu)簡圖如圖4-1所示，將點近似看作為彎矩0點，看做地下支點無彎矩。</p><p>　　圖4.1 基坑支護結(jié)構(gòu)計算簡圖</p><p>　　先將基坑支護圖畫成為一連續(xù)梁，其荷載為水土壓力及地面荷載，如圖4.2所示：</p><p>　　第五章 基坑穩(wěn)定性分析</p><p>　　在基坑開挖時，由于坑內(nèi)土體挖出后，使地基的應(yīng)力場和形變場

71、發(fā)生變化，可能導(dǎo)致基坑的失穩(wěn)。例如基坑整體或局部滑坡，基坑底隆起及管涌等，從而引發(fā)工程事故。所以在進行基坑支護設(shè)計時，需要驗算基坑穩(wěn)定性，必要時應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)募訌姺婪洞胧够拥姆€(wěn)定性具有一定的安全度。保證基坑開挖整個過程安全。</p><p>　　基坑的穩(wěn)定性驗算主要是指對支護結(jié)構(gòu)進行抗傾覆，抗滑移，及各種內(nèi)力計算外，還應(yīng)進行基坑底隆起，抗?jié)B流穩(wěn)定性，管涌等各種穩(wěn)定性驗算?；臃€(wěn)定性分析的目的在于基坑側(cè)壁支護

72、結(jié)構(gòu)在給定條件設(shè)計出合理的嵌固深度或驗算已擬定支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計是否穩(wěn)定和合理。</p><p>　　5.1 基坑的整體穩(wěn)定性驗算</p><p>　　采用圓弧滑動法驗算支護結(jié)構(gòu)和地基的整體穩(wěn)定抗滑動穩(wěn)定性，應(yīng)該注意支護結(jié)構(gòu)一般有內(nèi)支撐或外土錨拉結(jié)構(gòu)，墻面垂直的特點。不同于邊坡穩(wěn)定驗算的圓弧滑動，滑動面的圓心一般在擋土上方，基坑內(nèi)側(cè)附近。通過試算穩(wěn)定最危險的滑動面和最小安全系數(shù)?？紤]支撐作用時

73、，通常不會發(fā)生整體穩(wěn)定破壞，因此對支護結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)置多道支撐時可不做基坑的整體穩(wěn)定性驗算。</p><p>　　5.2 基坑的抗隆起穩(wěn)定驗算</p><p>　　采用同時考慮值的抗隆起法，以求得地下墻的入土深度。（基坑工程手冊P130）</p><p>　　基本假定：將墻底面作為求極限承載力的基準面，滑移線形狀見計算簡圖，參照Prandtl的地基承載力公式。不考慮基坑

74、尺寸的影響。</p><p><b>　　計算分析簡圖：</b></p><p>　　5.1 計算分析簡圖</p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　——墻體入土深度（m）；</p><p>　　——基坑開挖深度（m）；</p>&l

75、t;p>　　——墻體外側(cè)及坑底土體重度（kN/）；</p><p>　　——底面超載（kN/）；</p><p>　　——地基承載力的系數(shù)。</p><p>　　用Prandtl公式，分別為：</p><p>　　用本法驗算抗隆起安全系數(shù)時，要求，注：安全系數(shù)取自《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》YB 9258-97(冶金部)。</p>

76、;<p><b>　　計算過程：</b></p><p>　　用本法驗算抗隆起安全系數(shù)時，由于圖5.1中AB面上的抗剪強度抵抗隆起作用，假定墻體外側(cè)及坑底土體重。</p><p><b>　　解得 </b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p

77、>　　實踐證明，本法基本上可適用于各類土質(zhì)條件。</p><p>　　5.3 基坑的抗?jié)B流穩(wěn)定性驗算</p><p>　　由于本工程勘察期間測得地下水水位埋深為10.5-15.5，地下水位高程為1874.5-1869.5。擬建基坑深度在18m以內(nèi)，故可以不進行抗?jié)B流驗算。</p><p><b>　　第六章 支撐設(shè)計</b></p

78、><p><b>　　6.1 方案比較 </b></p><p>　　在深基坑支護結(jié)構(gòu)中，常用的支護系統(tǒng)按材料可以分為鋼管支撐，型鋼支撐，鋼筋混凝土支撐以及鋼筋混凝土鋼管混合支撐等。其中，鋼筋混凝土支撐，結(jié)構(gòu)整體性好，剛度好，變形小，安全可靠，但施工制作時間長于鋼支撐，拆除工作繁重，材料回收率低；鋼支撐，便于安裝和拆除，材料的消耗量小，并且可以施加預(yù)緊力，合理控制基坑變形

79、，同時，鋼支撐的架設(shè)速度快，節(jié)約時間，可以很有效的提高施工效率，另外，鋼支撐的回收率高，能減少大量浪費。從長遠利益及能源角度考慮，現(xiàn)今建筑行業(yè)積極推廣鋼支撐的運用。</p><p>　　本基坑在主干道側(cè)，基坑工程對環(huán)境及變形沉降都有較高要求，同時考慮經(jīng)濟效益的要求，本工程擬采用鋼管支撐（見圖03)。</p><p><b>　　6.2 圍檁設(shè)計</b></p&g

80、t;<p><b>　　（1）計算</b></p><p>　　圍檁初擬采用H型鋼，由于八字撐與支撐及圍檁連接的整體性不易做好，故圍檁的計算跨度取相鄰支撐與八字撐間距的平均值：</p><p><b>　　圍檁最大彎矩：</b></p><p><b>　　圍檁最大剪力：</b><

81、/p><p><b>　　初擬選用，</b></p><p><b>　　圖1.1 工字鋼</b></p><p>　　其相關(guān)參數(shù)查表：《鋼結(jié)構(gòu)》P323 表1.1</p><p>　　表1.1 工字鋼參數(shù)表</p><p><b>　?。?）驗算</b>&

82、lt;/p><p>　　鋼，查《鋼結(jié)構(gòu)》P322附表1.1有：</p><p>　　強度設(shè)計值：抗彎，壓，拉 ：</p><p><b>　　抗剪：</b></p><p><b>　　滿足</b></p><p><b>　　6.3 支撐設(shè)計</b><

83、;/p><p>　　本基坑按照國內(nèi)通常做法，采用鋼管，同時根據(jù)《建筑基坑技術(shù)設(shè)計規(guī)范》YB9258-97對支撐的相關(guān)規(guī)定，合理布置支撐，如總圖1，平面支撐規(guī)范跨度為5-6m，豎向距離不超過5m，本站根據(jù)實際工程情況，橫向跨度最小取值4.5m，最大6m；豎向設(shè)4層支撐，豎向深度分別為1m、4m、10.5m、及13.8m，至上而下距離有所減小，已適應(yīng)側(cè)向土體壓力的增大和基坑實際情況。其計算跨度為安全起見，取較長的為準，即

84、取，鋼管壁厚，</p><p>　　每根支撐的最大軸力為（支撐的水平距離為4m）：</p><p>　　則：鋼管支撐的應(yīng)力：</p><p><b>　　滿足</b></p><p>　　穩(wěn)定系數(shù)（一般為0.6~0.9之間，此處取0.742）</p><p><b>　　支撐的最大軸力：

85、</b></p><p>　　第七章 基坑變形估算及控制</p><p><b>　　7.1 概述</b></p><p>　　深基坑開挖不僅要保證基坑自身的安全與穩(wěn)定，而且要有效控制基坑周圍地層位移，保證周圍環(huán)境。本基坑周圍交通繁忙，且地質(zhì)條件較差，故需對基坑變形做嚴格控制，即作好變形估算及變形控制。</p>&l

86、t;p>　　7.2 基坑的變形估算</p><p>　　基坑的開挖深度為9.0。</p><p>　　7.2.1 水平位移估算</p><p><b>　??；</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　；</b>&

87、lt;/p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　7.2.2 基坑隆起估算</p><p>　　根據(jù)實際情況，采用同濟大學(xué)提出的模擬試驗經(jīng)驗公式：</p><p>　　《地下連續(xù)墻設(shè)計施工與應(yīng)用》 </p><p><b>　　——基坑隆起量；</b></p&

88、gt;<p>　　H——基坑開挖深度；</p><p>　　P——基坑底面超載；</p><p>　　——土的粘聚力、內(nèi)摩擦角、容重；</p><p>　　D——支護體入土深度。</p><p>　　7.2.3 地表沉降估算 </p><p>　　——修正系數(shù)，對于連續(xù)強，屬板樁支護，取1.0 ；<

89、/p><p>　　H——基坑開挖深度；</p><p>　　——底層的沉降量與基坑開挖深度之比%，黃土地區(qū)取1.0</p><p>　　依據(jù)地基規(guī)范和昆醫(yī)老校區(qū)周邊環(huán)境的實際情況，地表沉降滿足要求。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　在這次設(shè)計學(xué)習(xí)工作中，通過閱讀《建筑基坑

90、支護設(shè)計規(guī)程》，查閱相關(guān)基坑方面的書籍，參考相似工程案例，對本基坑作了如下步驟的工作：</p><p>　　1、詳細閱讀昆醫(yī)老校區(qū)的實際工程地質(zhì)概況和水文地質(zhì)情況后對昆醫(yī)老校區(qū)的開挖支護方案做出了比選，確定了以地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)作為本設(shè)計的支護方案；</p><p>　　2、參照昆醫(yī)老校區(qū)土層物理力學(xué)參數(shù)，根據(jù)規(guī)范通過朗肯土壓力對各土層的土壓力做出了計算，然后應(yīng)用等值梁法對單位墻體內(nèi)力做處理計

91、算，并作出了采用豎向間距依次為4.2m、4.4m 、4.4m的三道鋼管作為內(nèi)支撐。</p><p>　　3、依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》按受彎構(gòu)件配筋的要求對連續(xù)墻體做出了配筋。</p><p>　　4、參考規(guī)范，對基坑的整體穩(wěn)定性做了驗算及通過普朗德爾的地基承載力公式對基坑做了抗隆起驗算，結(jié)果滿足要求。</p><p>　　5、通過這次設(shè)計，我了解了深基坑支護的概念

92、及處理方法，熟悉了基坑支護的設(shè)計步驟，鍛煉了工程設(shè)計實踐能力，培養(yǎng)了自己獨立思考、設(shè)計的能力。此次畢業(yè)設(shè)計更是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏固，同時也是走向工作崗位前的一次熱身。</p><p>　　6、由于本次設(shè)計任務(wù)設(shè)計面廣，加之本人水平有限，在本次設(shè)計中疏漏和錯誤在所難免，誠摯的希望各位專家和老師的批評指點。</p><p><b>　　致謝</b>

93、</p><p>　　從開始學(xué)習(xí)畢業(yè)設(shè)計相關(guān)知識，然后開始查詢資料，接著著手開始編寫到最后的成文，此論文的完成中遇到了諸多的困難，因此我在此要感謝論文編寫中為我提供了幫助的老師和同學(xué)。</p><p>　　尤其是要感謝指導(dǎo)環(huán)境地質(zhì)學(xué)院李老師。雖然畢業(yè)設(shè)計運用的知識基本上都是以前學(xué)過的，但因其專業(yè)相關(guān)性強，涉及面廣，對專業(yè)的知識的要求較深，所以在學(xué)習(xí)工作過程中時常得到老師的悉心指導(dǎo)和批評，范

94、老師不僅為我提供了很多的相關(guān)的資料讓我去閱讀，而且在學(xué)習(xí)之外的領(lǐng)域也有對我的做人，做事做出了指導(dǎo)。對我所遇到的問題一一的進行詳細的講解和悉心的指導(dǎo)，讓我的許多困惑都迎刃而解。通過本次設(shè)計學(xué)習(xí)，使我對建筑行業(yè)又認識根深了一層，也認識到了自己在以前的學(xué)習(xí)工作中的不足之處，在以后的學(xué)習(xí)工作中應(yīng)注意和改正的反方面。</p><p>　　由于設(shè)計時間緊迫，加之個人能力有限，疏漏、錯誤之處在所難免，殷切希望各位老師、專家批評

95、指正。</p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]高大釗主編.深基坑工程（第二版）［M］.機械工業(yè)出版社,1999.</p><p>　　[2]中華人民共和國行業(yè)標準.建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99）［S］.中國建筑工業(yè)出版社，國建筑科學(xué)研究院主編,1999.</p><p>　

96、　[3]中華人民共和國行業(yè)標準.建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-94）［S］.中國建筑工業(yè)出版社,1995.</p><p>　　[4]中華人民共和國行業(yè)標準.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2002）［S］.</p><p>　　中國建筑工業(yè)出版社,2002.</p><p>　　[5]中華人民共和國國家標準.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)(GB50010-2002)［S］

97、.中國建筑工業(yè)出版社, 2002.</p><p>　　[6]中華人民共和國行業(yè)標準.建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范(YB9258-97)［S］.冶金工業(yè)出版社 ,1997.</p><p>　　[7]劉建航 侯學(xué)淵主編.基坑工程手冊［M］.中國建筑工業(yè)出版社,1997.</p><p>　　[8]秦四清編著.深基坑工程優(yōu)化設(shè)計［M］.地震出版社,1998.</p>

98、;<p>　　[9]《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》編寫組. 《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》［M］. 中國建筑工業(yè)出版社,1974.</p><p>　　[10]戴國欣主編.鋼結(jié)構(gòu)（第三版）［M］.武漢理工大學(xué)出版社,2007.</p><p>　　[11]趙志縉 應(yīng)惠清主編.簡明深基坑工程設(shè)計施工手冊［M］.中國建筑工業(yè)出版社,1997.</p><p>　　[1

99、2]應(yīng)惠清. 建筑工程設(shè)計施工詳細圖集［M］.中國建筑工業(yè)出版社,2003.</p><p>　　[13]劉宗仁主編.基坑工程 [M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2008.</p><p>　　[14]楊克己等編著.實用樁基工程［M］.人民交通出版社,2004.</p><p>　　[15]崔江余 梁仁旺編著.建筑基坑工程設(shè)計計算與施工［M］.中國建材工業(yè)出版社,199

100、9.</p><p>　　[16]余志成 施文華編著.深基坑支護設(shè)計與施工 [M].中國建筑工業(yè)出版社.1997.</p><p>　　[17]王衛(wèi)東 王建華著. 深基坑支護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu) [M].中國建筑工業(yè)出版社.2007.</p><p>　　[18]黃強編著.深基坑支護工程設(shè)計技術(shù) [M].中國建材工業(yè)出版社.2000.</p><p&g

101、t;　　[19]龔曉南 高有潮 編著.深基坑工程設(shè)計施工手冊 [M].中國建筑工業(yè)出版社.1998.</p><p>　　[20]黃云飛編著.深基坑實用技術(shù) [M].兵器工業(yè)出版社.1996.</p><p>　　[21]龔曉南主編.高等學(xué)校教材土力學(xué) [M]. 中國建筑工業(yè)出版社.2008.</p><p>　　[22]李廉錕主編.結(jié)構(gòu)力學(xué) [M].高等教育出版社

102、. 2008.</p><p>　　[23] Clough G.W, Dunean J.M. Finite Element Analyses of Retaining wa11 Behavior[J]. ASCE, 1971, 165-167</p><p>　　[24] Andrew J.W, Youssef M.A. Analysis of Deep Excavation in Bos

103、ton[J]. Journal of Geotechnical Engineering, 1993, 69-89</p><p>　　[25] Sunil S.Kishnani, Ronaldo I. Seepage and Soi1-structure Interface Effects in Braced Excavations[J]. Journal of Geotechnical Engineering,