安高大廈基坑工程施工組織設計樣本

安高大廈基坑工程施工組織設計摘要本次深基坑支護設計基坑位于合肥市，其面積為12250m2一方面開簡介了各種不同類型支護構造合用范疇和優(yōu)缺陷，通過各個方面來探討適當本基坑開挖支護方案，最后依照實際狀況擬定是用土釘墻+組合加勁混凝土樁+預應力錨桿復合支護構造構對本基坑進行支護。開始前先設立好各個所需有關參數(shù)，然后進行計算土壓力計算，計算后對基坑上部土釘墻進行設計，對其局部穩(wěn)定性進行驗算；然后在進行SMW工法樁和預應力錨桿設計，并分部計算各構造穩(wěn)定性狀況；然后進行整體穩(wěn)定性驗算和抗?jié)B流、抗隆起驗算等；最后編寫其施工組織，簡述各項施工工藝中需要注意事項和施工某些原則，最后計算整個工程工程概預算，為工程施工做好準備。核心詞：深基坑，樁錨支護，組合加勁樁，預應力錨桿THEFOUNDATIONCONSTRAUCTIONORGANIZATIONDESIGNOFANGAOBUILDINGABSTRACTTheexcavationofdeepfoundationpitsupportingdesignislocatedinHefei，itcoversanareaof12250m2，foundationpitdepthof14.4m，inaccordancewiththerequirementsofgraduationdesign，thesupportingdesignofthefoundationpit.Firstintroducedthevariousopenapplicablerangeandadvantagesanddisadvantagesofdifferenttypesofsupportingstructure，throughthevariousaspectstoexploresuitableforthefoundationpitexcavationsupportingplan，accordingtotheactualsituationispottingsoilnailwall+SMWpile+prestressedcompositestructureforfoundationpitretainingstructureofanchorsupporting.Starttosetupbeforealltherelevantparameters，andthentocalculateearthpressurecalculation，calculatedontheupperpartofsoilnailingwalloffoundationpitdesign，calculationforthelocalstability；TheninSMWpileandprestressanchordesign，calculatethestabilityofthestructureanddivision；Thenoverallstabilitycheckingandseepageresistance，resistancetoupliftthechecking，etc.；Finallywritetheconstructionorganization，brieflydescribestheitemsneedtopayattentiontointheconstructionprocessandconstructionofsomeofthestandard，finallycalculatedthewholeengineeringprojectbudget，tobepreparedfortheengineeringconstruction.KEYWORDS：deepfoundationpit，thepileanchorsupporting，stiffenedpile，pretressedanchor目錄摘要 IABSTRACT II1工程概況 11.1場地位置 11.2土工程地質條件 11.3場地地下水條件 12深基坑工程 22.1深基坑工程當前發(fā)展狀況 22.2支護構造設計要點和基坑支護設計原則 22.2.1支護設計及施工要點 22.2.2基坑支護設計原則 32.5支護構造選用 52.6支護構造種類 62.6.1放坡開挖 62.6.2水泥土墻支護 72.6.3鋼板樁支護 92.6.4SMW工法簡介 92.6.5地下持續(xù)墻構造簡介 102.6.6土釘墻簡介 122.6.7錨噴支護簡介 142.7基坑降水 152.7.1基坑降水作用 152.7.2基坑降水辦法 152.8本工程選用支護構造 162.8.1本基坑支護構造選取 162.8.2土方開挖 173圍護構造設計 193.1設計基本參數(shù) 193.2土壓力計算 193.2土釘構造和布置 243.2.1土釘墻構造參數(shù)選用 243.2.2土釘各項設計值計算 243.2.3土釘墻各項性能驗算 283.3組合加勁混凝土樁 303.3.1計算原則及辦法 303.3.2計算參數(shù)擬定 313.3.3擋土構件內力計算 313.3.4組合加勁混凝土樁各項參數(shù)設計 323.4預應力錨桿設計與驗算 353.4.1錨桿材料選用及其強度驗算 363.4.2錨桿長度設計 363.4.3錨固段長度計算 373.4.4錨桿極限抗拔承載力驗算 373.4.5冠梁設計 463.4.6腰梁設計 473.5基坑整體穩(wěn)定性驗算 474施工組織設計和監(jiān)測 514.1施工辦法選取 514.2放坡開挖施工組織 514.2.1技術準備 514.2.2施工布置 514.2.3施工辦法 514.2.4安全管理機構 524.3土釘墻施工組織 524.3.1施工準備 524.3.2、施工人員、機械設備選用和數(shù)量 534.3.3土釘施工 534.3.4土釘墻工程質量監(jiān)測 544.3.5土釘墻施工工藝流程 544.3.6土釘墻施工注意事項 554.3.7土方開挖 554.3.8土釘墻質量檢測原則 554.4加勁混凝土樁施工組織 564.4.1施工場地布置 564.4.2施工重要機械設備需求表 564.4.3施工總進度安排 564.4.4加勁混凝土樁施工順序 574.4.4支護開挖時滲水解決 574.4.5成樁時施工技術要點 584.4.6H型鋼插入 584.4.7H型鋼拔出 594.5預應力錨桿組織施工 594.5.1施工機械設備設備、人員一覽 594.5.2施工前準備 604.5.3重要檢查檢測籌劃 615基坑監(jiān)測 635.1監(jiān)測基坑目和規(guī)定 635.1.1監(jiān)測目 635.1.2監(jiān)測規(guī)定 635.2監(jiān)測編制根據(jù) 645.3監(jiān)測內容和監(jiān)測點擬定 645.4監(jiān)測辦法 655.4.1基坑內外狀況 655.4.2水平位移量監(jiān)測 665.5監(jiān)測時間和頻率 665.6監(jiān)測儀器用量表 676工程概預算 686.1工程概預算目 686.2材料需求量 686.3工程概預算費用 68參照文獻 70道謝 711工程概況1.1場地位置安高項目位于合肥市望江路和合伙化南路交叉口處，是由安高投資有限責任公司進行開發(fā)建設。該場地北側臨近望江路，路邊有供水管線和污水管線，基坑外側有人防坑道，距離及標高見安高勘察報告；西側臨合伙化南路，路邊有電力管線、污水管線；基坑南側為施工通道，距離15m處為已有建筑，天然基本，基本底標高-3.5～-5.1m，局部有人防坑道；基坑東側距離18m為已建住宅，人工挖孔樁基本，基坑外側有人防坑道，距離及頂、底標高見勘察報告。1.2土工程地質條件依照課程設計給出資料，同步在網(wǎng)上查詢并結合實際，取各土層詳細參數(shù)如下表所示。表1-1土層狀況土層名稱土層厚度/m土層狀態(tài)①雜填土0.9～3.4可塑或松散狀態(tài)②粘土夾粉質粘土1.0～6.2可塑狀態(tài)③粘土1.0～6.2硬塑狀態(tài)④粘土15.0～20.20硬塑～堅硬狀態(tài)那么可依照實際狀況設立，土各項參數(shù)設立如下：表1-2土層各項參數(shù)土層名稱層厚(m)重度（KN/m3內摩擦角φ(°)粘聚力C(KPa)雜填土2.517.815°5粘土夾粉土3.520.016.2°11.8粘土3.519.414.2°21.1粘土1820.215.1°24.51.3場地地下水條件由于場地位于合肥市，該地區(qū)土工程地質條件較好，地下水位填土中上層滯水，故上表中重度為水合土總重度。

2深基坑工程2.1深基坑工程當前發(fā)展狀況基坑工程問題是土木工程施工中一種常用問題，也是地基解決和地下建筑工程施工中一種老式課題，并且也是個巖土綜合性難題，它除了需保證基坑在施工過程中各工況安全，同步也需要對支護構造以及基坑周邊土體變形控制。它涉及了土力學中很典型強度問題、穩(wěn)定性及變形方面問題外，還涉及土與構造共同作用問題、基坑中時空效應以及支護構造選取和計算方面問題，因此不但要保證基坑中施工作業(yè)安全，同步也要防止基體及坑外土體移動帶來基坑周邊環(huán)境安全問題。當前，隨著中華人民共和國經(jīng)濟高速發(fā)展，大量人口從農村開始涌向都市，導致都市中居民用房極度緊張，此前低層建筑已經(jīng)滿足不了隨著人口增長導致住房面積增長；同步隨著社會經(jīng)濟迅速發(fā)展和施工技術日趨成熟，大量高層建筑、超高層建筑、大型建筑和超大型建筑浮現(xiàn)，此前老式地基基本施工辦法中土方放坡開挖或采用適量鋼板樁支護辦法已經(jīng)很難對地下建筑構造施工和周邊環(huán)保和安全起到抱負效果。故此大量設計者、施工人員、科研人員以及其她有關行業(yè)人員不斷涌入，各種各樣施工辦法和支護方式不斷浮現(xiàn)，在結合大量工程實際施工實踐基本上，不斷地出錯、不斷改正、不斷地發(fā)展、不斷地創(chuàng)造和創(chuàng)新，到今天已經(jīng)在實踐中摸索出各種比較安全、經(jīng)濟、有效支護方式。當前比較常用可分為三種形式：錨拉式、支撐式和懸臂式，其中可提成不同類型支護構造，常用支護構造有土釘墻支護、排樁或鋼板樁支護、灌注樁支護、樁錨支護、水泥土攪拌樁墻圍護和SMW工法樁支護。2.2支護構造設計要點和基坑支護設計原則2.2.1支護設計及施工要點大多數(shù)狀況下，支護構造除特別地區(qū)或規(guī)定普通為暫時性工程，故此要平衡經(jīng)濟和安全兩個方面，在安全前提下盡量節(jié)約工程造價，不能單一考慮某一方面而忽視另一方面。并且基坑大多數(shù)位于都市中，都市中工程地質條件和周邊環(huán)境條件比普通地方更復雜某些，有各種不同類型建（構）筑物、地下管線、泄水坑道和人防工程，故此一旦工程浮現(xiàn)問題會給都市安全、交通和都市經(jīng)濟帶來重大損失，因而在設計和施工時做到如下幾點：①充分理解基坑工程所在地工程地質條件、水文地質條件和周邊環(huán)境，依照實際規(guī)定制定出一種安全經(jīng)濟合理支護方案和施工方案，并給出此方案支護構造水平位移和周邊土層下陷沉降量控制原則；②在設計是，依照工程勘察報告和本地設計施工經(jīng)驗綜合選用和設計各項參數(shù)；③在計算支護構造水平位移和周邊地層沉降時，應充分考慮各段支護構造外加荷載和構造自身特點，同步也要將施工工藝、土層開挖方式順序、支撐選型等方面因數(shù)考慮進去；④設計時還要清晰懂得在基坑施工時尚有某些設計時不會浮現(xiàn)難題，故此設計人員應當和施工人員保持良好溝通，全面充分把握工程施工進度，及時解決浮現(xiàn)各種意外狀況；⑤在基坑施工過程中，設計人員應當提前制定好各種風險針對性方案，同步做好基坑監(jiān)測工作，依照檢測成果及時總結和上報，發(fā)現(xiàn)問題后立即同設計人員、施工方和關于方面交流，一起分析并及時解決；⑥嚴格依照設計方案和施工方案規(guī)定進行施工，如需變更某總施工工藝或先后順序應提前與設計方進行溝通，得到容許后方可變更。2.2.2基坑支護設計原則①應當規(guī)定設計有效期限，其值依照實際狀況而定；②基坑支護時應滿足如下功能：坑外建（構）筑物、都市地下管線、周邊道路安全和正常使用，基坑主體構造正常施工和安全；③在承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設計中，由于基坑深度不一、外部附加荷載不同、土層工程地質條件和對周邊沉降和支護構造變形有不同規(guī)定期，應當按照不同剖面詳細狀況，進一步分析計算，計算時應按其范疇取最不利條件進行計算；④支護構造各項參數(shù)設計在各種狀況下都能滿足承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，對支護構造施工及順序有一定規(guī)定；⑤當基坑位于季節(jié)性凍土地區(qū)時，支護構造應考慮凍脹、凍融對基坑支護構造和基坑側壁防護影響；⑥支護構造選取和各項參數(shù)擬定應當參照工程地區(qū)經(jīng)驗或相近地區(qū)經(jīng)驗進行選取，同步依照工程經(jīng)驗判斷其合理性。2.3支護構造選型時考慮因素①基坑大小、深度、平面尺寸和其形狀；②基坑所在地區(qū)土工程地質條件和水文地質條件；③基坑周邊環(huán)境對基坑支護構造變形、周邊地層沉降量控制規(guī)定，基坑支護構造一旦失效所帶來后果和影響；③施工工藝便捷性、可行性和經(jīng)濟性；④施工場地條件、施工機械作業(yè)條件和操作規(guī)定，施工地區(qū)季節(jié)對施工工程影響；⑤支護構造安全性、可靠性和經(jīng)濟性。2.4基坑側壁安全級別和基坑變形控制級別由《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120-）中給出某些數(shù)據(jù)和原則可可知，其安全級別可提成下表所示。表2-1基坑側壁安全級別安全級別破壞后果γ一級支護構造失效、土體過大變形對基坑周邊環(huán)境或主體構造施工安全影響很嚴重1.10二級支護構造失效、土體過大變形對基坑周邊環(huán)境或主體構造施工安全影響嚴重1.00三級支護構造失效、土體過大變形對基坑周邊環(huán)境或主體構造施工安全影響不嚴重0.90表2-2基坑變形控制保護級別原則級別控制量規(guī)定環(huán)境規(guī)定特級1.最大沉降h2.最大位移x3.重要性系數(shù)K當距離基坑10m一級1.最大沉降h2.最大位移x3.重要性系數(shù)離基坑12m內有比較重要建筑物、都市地下管線和其他需要保護建筑續(xù)表2-2基坑變形控制保護級別原則二級1.最大沉降h2.最大位移x3.在基坑周邊無重要建筑物、構筑物或其她建筑、管線等三級1.最大沉降h2.最大位移x3.重要性系數(shù)在基坑周邊沒用需要保護建筑或都市地下管線2.5支護構造選用依照規(guī)范上表格可知：表2-3各類支護構造合用條件構造類型合用條件安全級別基坑開挖深度、周邊環(huán)境條件、土工程內別類和地下水條件支擋式構造錨拉式一級、二級、三級合用于較深基坑1、排樁合用于可采用降水或截水帷幕基坑；2、地下持續(xù)墻宜同步用作主體地下構造外墻，可同步用于截水；3、錨桿不適當用在軟層和高水位碎石土、砂土層中；4、當基坑周邊地下空間內有其他地下建筑構造時，錨桿錨固長度不能達到規(guī)定，不適當使用錨桿；5、當基坑周邊重要建筑物不容許存在損害時，并且受地下空間限制，不適當采用錨桿支撐式合用于較深基坑懸臂式合用于較淺基坑雙排樁當錨拉式、支撐式和懸臂式構造不合用時，可考慮采用雙排樁支護構造與主體構造結合逆作法合用于基坑周邊環(huán)境條件很復雜深基坑土釘墻單一土釘墻二級、三級合用于地下水位以上或經(jīng)降水非軟土基坑，且基坑深度不適當不不大于12m當基坑某個或某些潛在滑動面范疇內內有建(構)筑物、重要都市地下管線、，不推薦使用土釘墻支護預應力錨桿復合土釘墻當基坑位于地下水位以上或經(jīng)人工降水辦法開挖深度不大于15m非軟土基坑；基坑內為非軟土時，基坑開挖深度不適當不不大于12m；當基坑內為淤泥質土時，其開挖深度要不大于6m；不適當用在高水位碎石土、砂土、粉土層中水泥土樁垂直復合土釘墻微型樁垂直復合土釘墻適基坑位于地下水位以上或經(jīng)人工降水辦法開挖深度不大于15m非軟土基坑；當基坑內為淤泥質土時，其開挖深度要不大于6m重力式水泥土墻二級三級合用于淤泥質土、淤泥基坑，且基坑深度不適當不不大于7m放坡三級1施工場地應滿足放坡條件2可與上述支護構造形式結合2.6支護構造種類2.6.1放坡開挖放坡開挖是指土方工程在施工過程中，為了防止土壁塌方，保證施工安全，當基坑開挖深度超過某個臨界值或者填土高度超過某一高度時，應當在其邊沿應處預留出足夠邊坡，這種支護方式為放坡。土方邊坡各項參數(shù)可用邊坡坡度和坡度系數(shù)兩個值來表達。當為建筑基坑施工時，放坡應當從墊層上表面開始。（1）挖溝槽土方放坡系數(shù)詳細規(guī)定如下：①當開挖深度H≤1.0m，不需要放坡；②當開挖深度1.0<H≤2.0m取i=10.5進行放坡；③當開挖深度H2.0<H≤4.0m取i=1表2-4詳細放坡系數(shù)土壤類別放坡深度（m）高于寬之比人工挖土機械挖土坑內作業(yè)坑上作業(yè)一、二類土>1：0.51：0.331：0.75續(xù)表2-4詳細放坡系數(shù)三類土>1：0.331：0.251：0.67四類土>1：0.251：0.101：0.33（2）合用范疇和其特點：工程場地周邊開闊，周邊無重要重大建筑物，地基土層工程地質條件較好，地下水位比較低，基坑開挖過程中只規(guī)定穩(wěn)定，對位移和基坑周邊地層沉降量無嚴格控制規(guī)定；施工以便快捷，所需工程機械簡樸，工程造價最低，但是由于土層大量開挖，工程量較大，并且工程竣工后需回填挖土，土方回填量較大。2.6.2水泥土墻支護水泥土墻是由水泥土樁之間互相搭接形成壁裝、格柵狀或拱狀等截面形式重力式擋土構造中一種，它支護原理是在墻體自重和嵌入地下，運用基坑地面如下嵌固深度所帶來抗力對坑外側壁土體進行加固一種支護形式。水泥土墻支護不但可以作為一種支護構造單獨使用，當某些條件受到限制或不滿足某種穩(wěn)定性條件時，可以和鋼板樁、預制樁、板樁等支護構造相結合，形成復合式支護構造。水泥土墻重要有水泥土樁構成，而水泥土樁有攪拌樁和旋噴樁兩種，攪拌樁造價比旋噴樁工程造價低，普通只有在當某些地層中使用攪拌樁有很大施工難度時才會考慮使用旋噴樁，詳細選用可依照實際狀況進行選用。依照規(guī)范和經(jīng)驗可知：水泥土樁樁長L=1.8~2.2（1）深層攪拌水泥土圍護墻深層攪拌水泥土圍護墻普通是用水泥系材料為固化劑，通過深層攪拌機械或其她機械采用噴漿施工辦法就地將土和運用噴砂機械噴出水泥漿液進行強行攪拌，運用水泥漿液和軟土之間所產生一系列物理化學反映形成持續(xù)搭接形成各種設計截面水泥土樁狀加固擋土墻。它作用機理和混凝土硬化機理區(qū)別很大，此辦法施工時水泥漿液摻量少，并且水泥漿液是具備一定活性介質，此外水泥漿液與軟土、粘土作用速度較慢，作用過程復雜，在各種物質互相作用下生產各種水合物，水合物中有一某些有發(fā)生離子互換和團粒化作用，故此在水泥土凝結后，水泥土整體強度得到極大提高。1）深層水泥土墻合用條件：①基坑開挖深度普通不不不大于5.0m；②合用于加固淤泥質土、含水量較高而地基承載力不大于150KPa粘土、粉土、沙土等軟土地基；③對于泥炭土或土中有機質含量較高，酸堿度（pH值）較低（<7）、初始抗剪強度很低（2~3KPa）土，或土中具有氯化物、水鋁石英等礦物及及地下水有侵蝕性時，加固效果很差，普通不建議使用。2）深層水泥土圍護墻長處：①施工過程中無振動，噪音污染小，擠土輕微，無泥漿廢水等污染；②施工機械和施工操作簡樸快捷，成樁工期較短，整體工程造價較旋噴樁低；③基坑開挖時時普通不需要額外支護構造，并且由于水泥土墻具備擋土擋水功能，基坑外側不需設立降水點進行降水；④水泥土墻整體性好，具備良好隔水抗?jié)B能力，基坑內外側可以存在一定水位差；⑤擋土墻頂面可以行使工程車輛，并且路面構造存在同步有加強了水泥土墻整體剛度；3）深層水泥土圍護墻缺陷：①水泥土圍護墻水泥用量比其她支護構造用量大諸多；②墻體占地面積大，對施工場地有一定規(guī)定；③成樁后需要進過大概28天養(yǎng)護期，達到一定強度原則后方可進行土方開挖工作；④由于在成樁過程時對土體有一定擠壓作用，導致周邊土體會浮現(xiàn)一定隆起或側向移動，并且隨著基坑開挖進行，被動土壓力減小導致圍護構造浮現(xiàn)一定側向位移較，從而導致基坑周邊土層發(fā)生沉降和變位。（2）高壓旋噴樁高壓旋噴樁工作方式是：在鉆機把帶有噴嘴注漿管鉆至土層設計深度或預定標高或先鉆孔后將注漿管放道預定土層，然后用高壓將漿液或其她液體從噴嘴處噴射出，邊噴射邊旋轉，使?jié){液和土體間進行混合攪拌，運用漿液和土層之間物理化學反映形成水泥土樁體，對所需要進行加固土層進行加固一種支護形式。1）高壓旋噴樁噴法可分為單管法、二重管法、三重管法、多重管法、干噴法等幾種辦法，可依照工程需要和土工程地質條件進行合理地選用；噴漿可分為旋噴、定噴和擺噴三種。2)、高壓旋噴樁優(yōu)缺陷：高壓旋噴樁施工費用要遠高于放坡開挖、高于深層攪拌水泥土樁，但是其辦法能通過水泥漿和土之間物理化學作用從而變化土地特性，極大提高基坑中開挖時地基抗剪強度，在基坑表層外部荷載作用下不發(fā)生構造破壞和較大地層沉降現(xiàn)象；施工機械設備簡樸構造緊湊。同步機械體積和占地較其她支護機械小，能在很狹小工程場地內工作，施工以便快捷，施工時機具振動噪音十分小，不會對周邊環(huán)境帶來振動影響和噪音污染；操作容易，管理以便，速度快，效率高，材料來源遼闊，成本較低；可控制加固體形狀和加固范疇；耐久性好，可用于永久性工程中；環(huán)保效果好，用于已有建筑物地基加固而不擾動附近土體。但對具有較多大粒塊石、堅硬粘性土、大量植物根基或含過多有機質土以及地下水流過大、噴射漿液無法在注漿管周邊凝聚狀況下，不適當采用。2.6.3鋼板樁支護鋼板樁支護是一種常用運用不同截面形狀鋼板樁鎖口互相搭接形成具備一定剛度圍護構造。依照截面形狀分為直板形、槽型、Z字形和其他形狀鋼板樁。（1）常用打樁方式分為三種：①單獨打入法；②屏風式打入法；③圍檁式打入法。（2）鋼板樁合用范疇和其特點：①合用于軟土、淤泥質土及地下水較多地區(qū)；②鋼板樁由于其構造特點而具備不錯可靠性和耐久性，并且由于其剛度很大，在基坑回填后能再次從土中拔出重復運用；③施工工藝方簡樸，施工以便，施工工期較短；④但鋼板樁一次性投入高，鋼板樁比排樁和地下持續(xù)墻支護剛度小，打樁時易于傾斜，鋼板樁之間容易滲水和涌沙，開挖后鋼板樁繞度變形較大；⑤鋼板樁施工時或者拔樁再次運用時機械產生振動噪音污染大，同步很容易引起周邊土體眼者基坑內部方向產生一定位移量，從而導致基坑外部土層發(fā)生一定沉降量；⑥鋼板樁施工時間不受天氣和季節(jié)等因素影響。2.6.4SMW工法簡介（1）SMW工法持續(xù)墻是有日本人創(chuàng)造并推廣開來，它是運用多軸鉆掘攪拌機向土層鉆入一定深度，同步噴射出混凝土或其她介質等強化材料與圖層一起重復攪拌凝結而成，亦稱為新型水泥土攪拌樁墻。在水泥土為凝結前在水泥土樁內插入H型鋼或其他形狀鋼板樁或鋼管等，使之形成一種加勁復合圍護構造，具備良好受力和抗?jié)B性能。(2)SWM工法特點有：①施工時對周邊環(huán)境影響小，對周邊土體不產生擾動，不會使周邊地面浮現(xiàn)沉陷現(xiàn)象，不會導致基坑外房屋浮現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，道路交通浮現(xiàn)破裂；②由于施工中鉆桿和攪拌這兩者是重復進行，土體與水泥強化劑之間能得到充分攪拌持續(xù)作業(yè)墻體無縫連接，故抗?jié)B性能好；③剛度大，支護效果好，廢土外運量小；④構造簡樸，施工迅速便捷，工期短，安全環(huán)保無污染；⑤由于型鋼可拔出重復運用，成本較低。(3)SMW工法合用范疇：廣泛應用于深基坑開挖施工，合用于它可在粘性土、粉土、砂土、砂礫土、Φ100以上卵石及單軸抗壓強度60MPa如下巖層中，或周邊有地面建筑、管線等不能產生位移狀況下，需進行垂直開挖基坑圍護中。2.6.5地下持續(xù)墻構造簡介（1）地下持續(xù)墻概述地下持續(xù)墻施工辦法，又稱槽壁法（diaphragmwall）。初次出當前20世紀五十年代意大利水庫大壩中，60近年來隨著科技發(fā)展，地下持續(xù)墻施工辦法得到了極大地發(fā)展，在水利水電等工程中逐漸得到推廣，始終到建筑基坑工程、市政工程、橋梁交通工程和環(huán)保等部門。最開始時由于施工工藝等條件限制其厚度初始尺寸普通不大于0.6m，基坑開挖深度不大于20m，但是由于科技、施工技術、施工設備極大發(fā)展和水平多軸銑槽機成功研制，地下持續(xù)墻最低開挖深度達140m。國內于20世紀50年代末引進地下持續(xù)墻技術，到當前為止，無論是在工程實踐中還是在理論研究方面都獲得了成功。（2）地下持續(xù)墻施工辦法：地下持續(xù)墻是在地面上采用某些特種挖槽機械，沿著開挖工程周邊線，在泥漿護壁作用下，能順利開挖出一條達到設計規(guī)定基槽，清槽后在槽內吊放鋼筋籠并澆筑恰當材料而形成一道具備截水、防滲、擋土和承重持續(xù)地下墻體。(3)地下持續(xù)墻分類1）按成墻方式：①樁排式地下持續(xù)墻；②槽板式地下持續(xù)墻；③組合式地下持續(xù)墻。2）按墻用途：①防滲式地下持續(xù)墻；②暫時擋土墻；③永久擋土墻；④作為基本用地下持續(xù)墻。3）按墻體材料：①鋼筋混凝土地下持續(xù)墻;②塑性混凝土地下持續(xù)墻；③固化灰漿地下持續(xù)墻；④自硬泥漿地下持續(xù)墻：⑤預制地下持續(xù)墻；⑥泥漿槽地下持續(xù)墻；⑦后預應力地下持續(xù)墻；⑧鋼制地下持續(xù)墻。4）按基坑與否開挖：①地下持續(xù)墻（開挖）；②地下防滲墻（不開挖）。(4)地下持續(xù)墻合用條件：①基坑深度不不大于10m；②軟土地基或砂土地基；③基坑周邊有密集建筑物，并且對周邊地面沉降量有嚴格限制時；④維護構造與主體構造相結，可以當做主體構造一某些，同步對基坑支護構造抗?jié)B性有一定規(guī)定期；⑤當施工方式為逆作法，內部支撐和側壁支護相結合時。(5)地下持續(xù)墻長處：①由于施工時機械振動小噪音低，故此工程對周邊環(huán)境影響小，適于在都市施工可以緊鄰相近建筑物及地下管線施工，對沉降及變位較易控制；②施工工期短、功能高，質量安全可靠，經(jīng)濟效益高；③地下持續(xù)墻整體剛度大、整體性好，支護構造頂部可承受很大荷載值和土壓力，構造和地基變形小故此可用于超深圍護構造和主體構造；④地下持續(xù)墻施工辦法占地面積很小，當建筑紅線內面積很小時能充分運用有限地面和空間，施工條件較低；⑤由于地下持續(xù)墻為整體持續(xù)墻體，鋼筋保護層厚度較大，故地下持續(xù)墻整體耐久性、抗?jié)B性能十分出眾；⑥可用于逆作法施工，有助于施工安全并且加快施工進度，減少造價；⑦能輕松適應各種工程地質條件，合用范疇十分廣泛，從軟弱沖積地層到中硬地層、密實砂礫層，各種軟巖和硬巖等所有地基都可以建造地下持續(xù)墻；⑧地下持續(xù)墻還可以當做剛性基本使用，由于實際狀況需要地下持續(xù)墻可以不純粹作為防滲防水深基坑圍護墻使用，此外地下持續(xù)墻還可以代替樁基本、沉井或沉箱基本等基本在基坑支護中使用，承受更大荷載。（5）地下持續(xù)墻缺陷：①在都市施工時棄土和廢泥漿解決比較麻煩，額外增大了工程施工量，若解決不當還會對周邊環(huán)境導致新污染；②地下持續(xù)墻若單純作為暫時性擋土構造整體工程造價較鋼板樁等一類可拔出重復運用圍護構造高；③地下持續(xù)墻從理論上講可合用于各種地層，但最適應還是軟塑、可塑粘性土層，如果施工辦法不當或地層條件復雜時會增長施工難度和工程造價；④每段持續(xù)墻之間由于施工先后順序，其接頭處質量比較難于控制，容易導致不對齊和漏水問題，墻面雖可保證垂直度，但比較粗糙，但若對墻面規(guī)定較高還要墻面解決或另作襯壁，增長施工工作量；⑤槽壁坍塌問題。如地下水急劇上升，護壁泥漿液面急劇下降，有軟弱疏松或砂性夾層以及泥漿性質不當，施工管理不到位等因素均有也許引起槽壁坍塌。2.6.6土釘墻簡介(1)土釘墻概念及發(fā)展土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式原位土體加筋技術，將基坑邊坡通過鋼筋制成土釘插入土體與周邊土體牢固粘結形成符合土體進行加固，并在邊坡表面鋪設一道鋼筋網(wǎng)在噴射一層硂面層構成類似重力式擋土墻支護構造。土釘支護屬于土體加筋技術（soilreinforcement）一種，是20世紀70年代發(fā)展起來一種新型擋土構造，普通用于土方開挖工程和邊坡穩(wěn)定維護中，80年代末引入國內，重要用于治理滑坡、隧道深基坑工程支護等大型土木工程中，90年代逐漸應用于工程建筑深基坑工程支護構造中，并得到越來越廣泛應用。(2)土釘作用機理：①土釘對復合土體起箍束骨架作用制約土體變形并使復合土體構成一種整體；②土釘與土體形成復合體除共同承擔外荷荷載和土體自重應力，土釘還起分擔作用，由于土釘有很高抗拉抗剪強度，因此土體進入塑性狀態(tài)后，應力逐漸向土釘轉移，土釘分擔作用更為突出；③土釘起著應力傳遞與擴散作用推遲開裂區(qū)域形成和發(fā)展；④土釘對坡面變形約束能力:在坡面上插入土體土釘和焊接形成鋼筋網(wǎng)噴射砼面板限制了應坡面開挖而導致荷載卸除荷而發(fā)生膨脹變形，加強了邊界約束能力。(3)土釘墻構造規(guī)定：①土釘墻墻面坡度不適當不不大于1:0.1；②土釘必要和面層有效連接，應設立承壓板或加強鋼筋等構造辦法，承壓板厚度不不大于70mm，加強鋼筋應與土釘鋼筋焊接連接；③土釘布置方式呈矩形或梅花形布置，長度宜為開挖深度0.5～1.2倍，間距宜為1～2m，與水平面夾角宜為5°～20°；④土釘鋼筋普通采用是HRB335或HRB400級兩種鋼筋，鋼筋直徑宜普通在16～32mm之間，土釘鉆孔直徑普通在70～120mm之間，鋼筋長度普通不不大于400mm；⑤土釘墻注漿材料普通采用水泥漿或水泥砂漿水泥漿，其水灰比宜為0.5，水泥砂漿配合比宜為1：（1～2），水灰比覺得0.38～0.45，并加入適量速凝劑和減水劑，兩者其強度級別普通不應低于M10；⑥面層噴射混凝土強度級別不適當?shù)陀贑20，面層厚度不適當不大于80mm；面層宜配備鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑宜為6～10mm，間距宜為150～300mm；鋼筋保護層厚度不適當不大于20mm；⑦土釘墻坡面上下段鋼筋網(wǎng)搭接長度應不不大于300mm。（4）土釘墻合用范疇：①基坑側壁安全級別為二三級，周邊不具備放坡條件，臨近無重要建筑和地下管線，基坑外地下空間容許錨桿和土釘占用；②土釘墻支護合用于地下水位以上或通過人工降水后有一定粘性砂土、粘性土、粉土、黃土、雜填土，和微膠結砂土等具備一定暫時自穩(wěn)能力土層基坑開挖支護；③土釘墻支護基坑開挖深度適當在5～12m，普通不超過12m，當場地土層特別好時或與有限放坡、護坡樁、預應力錨桿聯(lián)合支護形成復合土釘時，深度可恰當增長；④土釘墻支護不適當用于含水量大粉細砂層和砂卵石層，不適當用于沒有暫時自穩(wěn)能力淤泥、淤泥質土和飽和軟土。（5）土釘墻優(yōu)缺陷：1）長處：①土釘墻施工材料用量和工程量少，施工便捷迅速，噪音小；②施工設備體積較小，移動以便，操作辦法簡樸；③土釘墻盡量保持并提高基坑側壁土體自穩(wěn)能力；④土釘墻提高邊坡整體穩(wěn)定和邊坡承受坡頂超載能力，增強土體破壞延性⑤對土層合用性強，構造輕巧柔性大，有良好抗震性能。2）缺陷：①土釘墻施工需要較大施工地下空間；②土釘支護變形較大，不適當用于對基坑變形有嚴格規(guī)定基坑工程；③不適當用在軟土和松散砂土基坑工程；④土釘支護若作為永久性構造需考慮耐久和銹蝕等問題。2.6.7錨噴支護簡介（1）錨噴支護概況：錨噴支護是采用錨桿、噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土、錨桿噴混凝土或錨桿鋼筋網(wǎng)噴混凝土等作為加強和運用圍巖自身承載力支護辦法。（2）噴錨支護常用構造形式：①錨桿噴射混凝土支護：用于有一定穩(wěn)定性、有一定自承能力軟巖,如硬度較大煤、泥巖、砂質泥巖等；②錨噴掛網(wǎng)支護:用于強度較低、松軟破碎、風化較快軟巖,如煤、炭質泥巖及節(jié)理細密泥巖等；③錨噴U型鋼可縮架:慣用于受構造力影響較集中斷層、破碎帶及陷落柱中施工；④錨噴網(wǎng)+U型可縮支架聯(lián)合支護:慣用于地應力較大或膨脹變形較嚴重軟巖地層；⑤高強錨桿+錨索聯(lián)合支護:慣用于厚度較大煤層中開拓施工。（3）噴錨支護中錨桿作用：①起到懸吊、擠壓等作用，防止圍巖松動范疇進一步擴展；②錨桿注漿能加固圍巖，可以增大巖體內聚力和內摩擦角，提高圍巖強度，使圍巖膠結成一種整體，成為支護構造一某些。（4）噴射混凝土作用：①對于任何噴面都能與圍巖緊密粘結，起到薄拱作用，即能對圍巖提供抗力，又能提高圍巖承載力，抵抗圍巖變形；②噴射混凝土可以充填張開節(jié)理、裂隙，結固巖體，增強巖體整體性；③噴射混凝土可填平圍巖軟弱帶坍塌處，與兩側硬巖粘結，起到加固軟弱帶作用；④可以封閉巖土表層，防止圍巖風化。漏水，避免裂隙、斷層等破碎帶增大。（5）錨噴支護優(yōu)缺陷：1）長處：①錨噴支護施工迅速便捷，能及時對巖土體進行加固解決；②支護效果好，勞動強度低，施工設備簡樸易于操作；③適應性強，作用范疇廣，能和各種支護構造結合使用，通過變化錨桿長度、直徑、間排距、錨桿端部桁架聯(lián)系，結合錨索、梯子梁、噴砼等基本合用大某些范疇。2）缺陷：①支護范疇有一定局限，對于沖擊圍巖、大變形圍巖軟巖，沒有特別好效果；②相對于某些支護構造，工程造價較高，材料不可重復使用。2.7基坑降水隨著基坑底開挖，坑內地層會隨著開挖深度加深而不斷減少，當其開挖面低于地下水位時，由于土層含水層被破壞，地下水會不斷地涌入滲入到基坑內，導致基坑內部有大量積水，此外由于下雨天氣等因素也會導致坑內有一定積水。而坑內積水存在，不但給施工帶來一定不利影響，同步由于積水增多導致土層含水量增長，大大減少了支護土體整體剛度和強度，有也許導致基坑支護體系發(fā)生較大變形和周邊地面發(fā)生較大沉降。在選取降水方式時應當依照工程實際來進行綜合考慮，并考慮如下幾種因素：基坑開挖面積、基坑開挖深度、基坑處各土層物理力學性能指標、基坑開挖方式、坑邊周邊環(huán)境復雜限度等。2.7.1基坑降水作用①防止基坑底面和坑外周邊水流入或滲入基坑內，保持坑內土體盡量干燥，時施工能順利便捷進行，不受積水影響；②減小基坑底部和基坑側壁土層含水量，盡量控制積水對各土層物理力學各項性能影響，將影響控制在可接受范疇內；③減少地下水位，提高土層固結限度，減少土層中孔隙水壓力大小，提高土體有效抗剪強度；④防止因土層開挖而導致基坑底部土體隆起和破壞；⑤增長基坑整體穩(wěn)定，提高支護體系有效支護效果，防止坑壁浮現(xiàn)較大側向位移和周邊地面浮現(xiàn)較大沉降。2.7.2基坑降水辦法基坑降水方式可分為減少地下水位和隔離地下水兩種，其中減少地下水位可分為重力式降水（即排水溝和集水井降水）和強制性降水（即井點降水）；隔離地下辦法普通采用設立防滲帷幕來達到規(guī)定，而防滲帷幕普通采用地下持續(xù)墻、互相搭接水泥土樁等具備較高抗?jié)B能力一種整體。（1）集水井降水：在開挖基坑時，沿坑底周邊或中央開挖排水溝，在溝底設立集水井，使坑內積水流向集水井然后用水泵抽走。其施工工藝簡樸、迅速，其整體造價低。但是當基坑底層位于不透水層，而不透水層下為承壓蓄水層時，也許導致坑底發(fā)生涌冒現(xiàn)象，并且坑內容易產生含大量流沙土層。（2）井點降水（人工減少地下水）：基坑開挖前，在其周邊設立一定數(shù)量井點管，然后將其中地下水抽走時地下水位降到基坑底面如下方式。其降水效果好，能從主線上避免流砂產生，但是其工程造價較高，對周邊環(huán)境影響較大。井點降水可分為：輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點和深井井點等，其降水范疇如下表所示：表2-5降水類型及合用范疇降水方式土層滲入系數(shù)（md降水深度m合用土層單級輕型井點1～20<粉質粘土、粉土、粉砂、細砂、中砂、礫砂、礫石等多級輕型井點1～20<粉質粘土、粉土、粉砂、細砂、中砂、礫砂、礫石等噴射井點1～20<粉質粘土、砂質粘土、粉砂、細砂、中砂、粗砂電滲井點1～206～7淤泥質土管井井點1～200>粗砂、礫砂、礫石深井井點1～80>中砂、粗砂、礫砂、礫石2.8本工程選用支護構造2.8.1本基坑支護構造選取由于本基坑位于合肥市望江路與合伙化路交界處，基坑開挖深度為14.4～15.1m，場地北側臨近望江路，路邊有供水管、污水管，坑外尚有人防坑道，距離15m處為已有建筑，結合上述幾種支護構造進行對比，并且本工程側壁安全級別為一級，施工通道處坡頂附加荷載設計值為30KPa，別的處坡頂附加荷載值為10KPa，故此基坑采用復合土釘墻中土釘墻+預應力錨桿+組合加勁混凝土樁支護相結合方式進行基坑支護。2.8.2土方開挖（1）土方開挖是工程初期以至施工過程中核心工序。將土和巖石進行松動、破碎、挖掘并運出工程。按巖土性質，土石方開挖分土方開挖和石方開挖。按施工環(huán)境是露天、地下或水下，分為明挖、洞挖和水下開挖。在水利工程中，土方開挖廣泛應用于場地平整和削坡，水工建筑物地基開挖，地下洞室開挖，河道、渠道、港口開挖及疏浚，填筑材料、建筑石料及混凝土骨料開采，圍堰等暫時建筑物或砌石、混凝土構造物拆除等。（2）土方開挖方式在土方開挖工程過程中，當前較為常用辦法有五種，分別是直接式土方開挖、有支護式土方開挖、盆式土方開挖、島式土方開挖以及逆作法土方開挖。在詳細工時，應當依照實際狀況和工程需要進行斟酌選取。如果基坑內沒有內支撐或無法進行內支撐，那么土方開挖時，需要依照規(guī)范中方式進行土方開挖，應當分層開挖，墊層開挖時應當現(xiàn)挖現(xiàn)澆；當基坑內存在在支撐構造時，應遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、禁止超挖”原則，其墊層也應當在整體開挖后開挖并立即澆筑。由于基坑位于市區(qū)，坑內沒有內支撐，故此采用分層開挖式進行土方開挖。（3）土方開挖安全辦法①在職工組織設計中，要有單項土方工程施工方案，對施工準備、開挖辦法、放坡、排水、邊坡支護應依照關于規(guī)范規(guī)定進行設計，邊坡支護要有設計計算書。②人工挖基坑時，操作人員之間要保持安全距離，普通不不大于2．5M；多臺機械開挖，挖土機間距離應不不大于10m，挖土要自上而下，逐級進行，禁止先挖坡腳危險作業(yè)。③挖土方前對周邊環(huán)境要認真檢查，不能在危險巖石或建筑物下面進行作業(yè)。④基坑開挖應嚴格按規(guī)定放坡，操作時應隨坡穩(wěn)定狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時加固解決。⑤機械挖土，多臺階同步開挖土方時，應驗算邊坡穩(wěn)定。依照規(guī)定和驗算擬定挖土機高邊坡安全距離。⑥深基坑四周設防護欄桿，人員上下要有專用爬梯。⑦運土道路坡度、轉彎半徑要符合關于安全規(guī)定。⑧爆破土方要遵守爆破作業(yè)安全關于規(guī)定。（4）施工準備①施工圖紙審視、分析，及施工方案擬定。②本地水文、氣象條件理解。③施工場地地質條件理解。④施工范疇內建筑物及管線埋設狀況。⑤繪制土方開挖平面圖和橫斷面圖。

3圍護構造設計3.1設計基本參數(shù)由于本基坑坑底位于第四層黏土層中，地下水為填土中上層滯水，下面重度等位飽和狀態(tài)下各基本參數(shù)。表3-1各土層參數(shù)一覽表土層名稱層厚(m)重度（KN/m3內摩擦角φ(°)粘聚力C(KPa)雜填土2.517.815°5粘土夾粉土3.520.016.2°11.8粘土3.519.414.2°21.1粘土1820.215.1°24.53.2土壓力計算（1）由于基坑周邊坡頂出有附加荷載，其值大小為q=10KPa依照規(guī)范可按照朗肯土壓力計算理論計算各土層積極、被動土壓力，公式如下所示：積極土壓力系數(shù)： Ka=tan2被動土壓力系數(shù)： Kp=tan2由于土層重度為飽和重度，因此積極土壓力計算公式為： eai=被動土壓力： epi=q+式中:q——地面超載設計值；φ——土層內摩擦角；γiCiKaiKpi①第一層雜填土：將φ=15°，γ=17.8KN雜填土積極土壓力系數(shù)KaKee②第二層粘土夾粉質粘土：φ=16.2°，γ=20.0KNm粘土夾粉土積極土壓力系數(shù)Kaee③第三層粘土：φ=14.2°，γ=19.4KNm第三層粘土積極土壓力系數(shù)KaKee④第四層粘土：φ=15.1°，γ=20.2KNm第四層粘土積極土壓力系數(shù)：Ka√ee被動土壓力系數(shù)KpKee圖3-1土壓力分布簡圖（2）求土壓力合力及作用點位置積極土壓力強度零點位置z解得：zEhEhEhEhEh圖3-2土壓力合力及其作用點位置分布3.2土釘構造和布置3.2.1土釘墻構造參數(shù)選用依照給出課程設計資料選用土釘墻水平傾角為63.4°，取放坡系數(shù)I=1:0.5，土釘傾角為15°，土釘豎直間距為1.5m，水平間距為1.5m，采用機械不注水成孔，第一排土釘積極土壓力為：e第二排土釘積極土壓力為：e3.2.2土釘各項設計值計算（1）折減系數(shù)和受拉荷載原則值計算 1.25γ0 Tjk= =tanβ-上式中：Tjk——荷載折減系數(shù)；eajksxjajΒ——土釘墻坡面與水平面夾角；φk——土釘所在土層內摩擦角由于土釘所在土層都在第一層土中，將第一層雜填土各項參數(shù)帶入得：1===0.449×土釘1和土釘2都在同一土層，故：1=土釘1受拉荷載原則值為：T=0.55×5.56×1.5×1.5÷=6.88KN土釘2受拉荷載原則值為：T=0.55×16.04×1.5×1.5÷cos15=20.55KN（2）計算土釘抗拉承載力設計值 Tuj=1.25×γ×上式中：Tuj?！觽缺谥匾韵禂?shù)，本基坑側壁為一級，取1.1；Tjk得：

TT（3）計算土釘長度依照規(guī)范中公式 Tuj=得 lj=上式中：γsdnjqsik——土釘與第j層土體與錨固體極限摩擦阻力原則值，查規(guī)范得qs1k=10.0KPalj——第j道土釘在直線外穿越I由上面公式可以計算得：ll（4）計算土釘自由端長度自由端長度公式為： Lji=上式中：Lji——第IH——基坑開挖深度；Β——土釘墻坡面與水平面夾角；α——土釘與水平面夾角；Zi——第I根土釘?shù)降孛婢嚯x；有上面公式可得：第一根土釘自由端長度為L==2.08m第二根土釘自由端長度為L==2.65m則第一道土釘總長度為：L1=3.91+2.08=5.99m取L1=6.0m；第二道土釘總長度為：L2=3.34+2.63=5.97m，取L2=6.0m；（5）土釘桿直徑計算土釘橫截面積按如下規(guī)范中公式進行計算： As=上式中：As——桿件鋼筋橫截面積（mmfyk——鋼筋抗拉強度原則值，（Nmm2Tmax——土釘受拉承載力最大值（NK——土釘抗拔安全系數(shù)，一級基坑取1.35；由上式可計算得鋼筋橫截面積為：A故選用直徑為20HRB335二級鋼筋，其As3.2.3土釘墻各項性能驗算（1）土釘抗拔承載力驗算土釘內部抗拔承載力驗算按照下面公式進行驗算： L≥lf上面公式中：L——土釘設計長度(m);lf——土釘局部穩(wěn)定性安全系數(shù)，取1.3Tu——土釘抗拉承載力設計值（KN）；D——錨固體土釘直徑（mm）；τ——截面粘結強度值（KPa）；查規(guī)范取τ有上述公式得第一道土釘內部抗拔力驗算：L1≥故土釘滿足規(guī)定。（2）土釘墻局部穩(wěn)定性驗算由于本基坑采用時復合支護構造，上層為土釘墻支護，下面為SMW工法樁和預應力錨桿聯(lián)合支護，并且土釘墻整體高度為2.5m，普通都符合規(guī)定，故此在整體穩(wěn)定性驗算符合時，土釘墻驗算公式如下：min?{K （3-30）上式中：Ks——圓弧滑動整體穩(wěn)定性安全系數(shù)，安全級別為一級、二級、三級錨拉式支擋構造Ks分別不應當不大于1.35、1.3、1.25；Ksi——第Icj，φbjθjljqj——作用在第j條土條上附加分布荷載原則值（KPa?Guj——第j條土條在滑弧面上孔隙水壓力（KPa），基坑采用落底式截水帷幕時，對地下水位如下砂土、碎石土、粉土，在基坑外側，可取uj=hwa‘jRkαksx,kψv——計算系數(shù)，按ψv=0.5圖3-3土坡條分圖表3-1土條計算詳細項土條編號θ（°）cosSinθqKNcKPaΦi（°）TanΦiWKNh（M）b（M）-3-210.9210.3911024.515.10.27013.011.780.3-2-100.9610.2761024.515.10.27015.642.140.3-1-80.9880.1561024.515.10.27018.212.410.3081.001024.515.10.27018.212.670.31100.988-0.151024.515.10.27015.642.670.32210.961-0.271024.515.10.27013.012.410.33320.921-0.391024.515.10.2709.712.140.34480.857-0.511024.515.10.2708.071.780.35530.777-0.621024.515.10.2706.481.430.36620.669-0.741024.515.10.2705.071.120.37750.559-0.821024.515.10.2703.710.820.38820.438-0.891021.114.20.2532.080.460.3計算得：K故土釘墻局部穩(wěn)定性滿足規(guī)定。3.3組合加勁混凝土樁3.3.1計算原則及辦法①圍護構造計算按一級基坑控制變形。②圍護構造重要承受土壓力荷載及地面超載因其側壓力，土壓力荷載按水土合算計。③圍護構造計算內容涉及從基坑開挖到回筑主體構造各重要工況。④維護構造水泥土與H型鋼按共同承擔彎矩但不協(xié)調變形考慮。3.3.2計算參數(shù)擬定由于本基坑是采用多層支點懸臂式支護構造，故此只要支點具備足夠剛度并且坑位土體滿足整體穩(wěn)定性規(guī)定期，多層支護構造不需要嵌固深度也可以滿足平衡性規(guī)定，故此可依照經(jīng)驗公式?。航?jīng)驗公式h式中：H——基坑開挖深度；依照實際狀況取h3.3.3擋土構件內力計算本基坑采用組合加勁混泥土樁，勁性樁直徑為600mm，樁間距1500mm，采用長螺旋鉆機成孔，樁身及冠梁混泥土強度均為C30，采用先灌注混凝土形成SM復合樁，在其未凝結前插入H型鋼成樁技術。剪力為零處以及相應位置最大彎矩設計算值Mmax設其點位置在積極土壓力Ea3下x（m）處，求其和Σ得 ΣEai-Σ將積極土壓力各值代入得：x=6.04m則此點位置在距離基坑底h那么位于此點處積極土壓力大小為:e被動土壓力大小為：eEEhh由上述條件可以計算所相應最大彎矩值為：M=6718.5×-114.66-3278.97=-843.2則最大彎矩設計值為：M式中γ03.3.4組合加勁混凝土樁各項參數(shù)設計由于采用是MC復合樁施工工藝，后插入混凝土中H型鋼，H型鋼取型鋼高450mm，寬200mm，腹板厚度9mm，翼緣厚度14mm型號按樁中心距離1500mm布置，按“1隔1”半位方式布置。（1）入土深度和整體穩(wěn)定性驗算依照合肥地區(qū)SMW工法樁經(jīng)驗公式：K=0.2~0.5，取其值為0.35，水土攪拌樁入土深度為hd=0.35×14.4=5.04m，取hd Md=hPMM式中Cu——樁在施工時側向注壓力大小，取40Kp則其安全系數(shù)驗算公式為：K=由于支護構造為符合支護形式，預應力錨桿對嵌固深度有一定影響，故此處入土深度穩(wěn)定性驗算只是一種初步驗算，不一定滿足規(guī)定，在錨桿錨固時，土層逐級向下開挖，每層錨桿錨頭中心均有一種支點反力存在，故普通當最后錨桿施工完畢后，當整體穩(wěn)定性驗算符合后，此處必然符合規(guī)定，故暫取嵌固深度hd故此滿足安全性規(guī)定。（2）抗管涌穩(wěn)定性驗算抗管涌驗算公式： Kg=上式中：γ、γwh、依照合肥地區(qū)經(jīng)驗按Kg=2故為保證不發(fā)生管涌最入土深度應當滿足下式： tg>γh得：t故止水樁總長度：Lg（3）基坑抗隆起驗算基坑底部抗隆起驗算采用下式進行計算： KS=上式中：KSDHH—基坑開挖深度（m）；γ—坑底及墻外側土體重度（KNmc—坑底土體粘聚力（KPa）；q—地面超載（KPa）；Nq Nq= Nc=（N將第四層粘土各項參數(shù)代入上式得：NN取KS=1.75， DH=其中：γγ將上述各值代入公式求得：DH=4.78m，取（4）局部承載力驗算依照《建筑基坑支護技術規(guī)范》中各公式對其進行局部承載力驗算。①H型鋼抗彎驗算最大彎矩設計值由前面計算成果知：M最大正應力設計值：σ=②H型鋼抗剪驗算最大剪力設計值：V=1.25最大剪應力設計值：τ=VS÷I?=304.12÷③水泥土局部抗剪驗算：V=221.18KNτ=基坑位于合肥，故水泥土局部抗剪強度τs取1.3Mp水泥土剪應力設計值τ④型鋼抗拔驗算為保證拔出后型鋼保持完好并能繼續(xù)使用，那么拔除應力應當按照其屈服強度0.7計算，則最大抗拔力為P依照經(jīng)驗公式：P上式中：μfSHlS有上述計算可知，當樁嵌固深度為5.1m，型鋼截面高為450mm，寬為200mm，腹板厚度9mm，翼緣12mmH型鋼新型水泥土裝各項規(guī)定都符合驗算條件。3.4預應力錨桿設計與驗算依照基坑周邊工程狀況和施工設計規(guī)定，本基坑需要架設4層預應力錨桿，分層開挖，邊開挖邊噴錨支護。第一層錨桿距離組合加勁混凝土樁頂距離2.0m，距基坑底11.9m，處在第二層土中，距第三層土層頂1.5m，依照施工規(guī)定規(guī)范，第一層錨桿應在土層開挖至第一層錨桿下0.5m處暫停并布置錨桿。3.4.1錨桿材料選用及其強度驗算土層錨桿選用直徑為20HRB335二級鋼筋支護強度為490Mpa高強錨索，錨桿與水平面夾角設為15°，依照規(guī)范知：當桿體材料選用預應力鋼筋時，錨索截面面積應滿足下式： Ap≥上式中：ApTdθ——錨桿與水平面夾角fpy Td=1.25γ則：A則錨索根數(shù)為：N=487.27÷π×1023.4.2錨桿長度設計依照規(guī)范，錨桿自由鍛長度應按下式計算； lf=上式中：ltφkθ——錨桿傾角則：l可取自由段長度為：lf1l可取自由段長度為：lf2l可取自由段長度為：lf3l可取自由段長度為：lf4=2.13+1.5=3.63<5.0m3.4.3錨固段長度計算依照規(guī)范錨桿軸向受拉承載力驗算公式為： Nu=上式中：Nud1d——非擴孔錨桿或擴孔錨桿直孔段錨固體直徑liljqsikckγs則：第一根錨桿錨固段長度為：l1則第一根錨桿總長為：L第二根錨桿錨固段長度為：l2則第二根錨桿總長為：L2第三根錨桿錨固段長度為：l3則第三根錨桿總長為：L3第四根錨桿錨固段長度為：l4則第四根錨桿總長為：L43.4.4錨桿極限抗拔承載力驗算 RkN Nk=Fh Rk=πdΣq式中：Kt——錨桿抗拔安全系數(shù)，安全等為一級、二級、三級時，KNkRk——錨桿極限抗拔承載力原則值Fhs——錨桿水平間距baD——錨桿錨固直徑；qsik——錨固體與第Iα——錨桿傾角①第一層錨桿在第二層粉土夾粘土中，錨固段9.17m，自由8.75m，距第三層土頂處距離1.5m，則第二層土起各土層被動土壓力值為：h’=1.5-0.5=1.0m第二個土層：ee第三個土層：ee第四個土層：ee由ea075.4+75.4+20.2×0.587?e則個土層作用力大小和位置為：第二層土：Ehp2第三層土：Ehp3第四層土：Ehp4EH則zp2=14.7+1.0=15.7m代入嵌固穩(wěn)定性公式：E故此滿足嵌固穩(wěn)定性規(guī)定。錨桿受拉承載力應符合下式： N≤f式中：N——錨桿軸向拉力設計值；fpyAp由前面錨桿錨固段長度可知設第一層錨桿支點處支點反力為T1可得方程：T得：T1錨桿桿體選用HRB335212預應力鋼筋，fy=300NN=取其預應力為46KNf故此，錨桿軸向抗拉符合規(guī)定。錨桿錨固段在粉土夾粘土中長度為3.86m，其qsik錨桿錨固段在粘土長度為14.07m，其qsikR則R故此錨桿抗拔承載力符合規(guī)定。②第二層錨桿在第三層粘土中，錨固段10.93m，自由7.04m，距第四層土頂處距離2.4m，則第三層土起各土層被動土壓力值為：h’=2.4-0.5=1.9meeee由ea0126.85+126.85+20.2×0.587?e則個土層作用力大小和位置為：第三層土：Ehp2第四層土：Ehp4EH則zp2=12.79+1.9=14.68m代入嵌固穩(wěn)定性公式：E故此滿足嵌固穩(wěn)定性規(guī)定。錨桿受拉承載力應符合下式： N≤f式中：N——錨桿軸向拉力設計值；fpyAp設第二層錨桿支點反力為T2T得：T錨桿桿體選用HRB3352φ16預應力鋼筋，fy=300由前面錨桿錨固段長度可知NN=取預應力為92KNf=121.35KN故此，錨桿軸向抗拉符合規(guī)定。錨桿錨固段在粘土中長度為17.97m，且粉土qsikR則R故此錨桿抗拔承載力符合規(guī)定。③第三層錨桿在第四層粘土中，錨固段12.5m，自由5.34m，距第四層土頂處距離0.2m，距第四層土底17.8m，則只需算第四層土被動土壓力值為：h’=18-0.7=17.3mee由ea0得:70.0+70.0+20.2×0.587?e則第四層土合力即作用位置為：Ehp4EH則zp2=11m代入嵌固穩(wěn)定性公式：E故此滿足嵌固穩(wěn)定性規(guī)定。錨桿受拉承載力應符合下式： N≤f式中：N——錨桿軸向拉力設計值；fpyAp設第三層錨桿處支點反力為T3T得：T錨桿桿體選用HRB3352φ20預應力鋼筋，fy=300由前面錨桿錨固段長度可知NN=取預應力為175KN，f故此，錨桿軸向抗拉符合規(guī)定。錨桿錨固段在粘土中長度為17.84m，且粉土qsikR則R故此錨桿抗拔承載力符合規(guī)定。④第四層錨桿在第四層粘土中，錨固段12.47m，自由5.0m，距第四層土頂處距離2.8m，距第四層土底15.2m，則只需算第四層土被動土壓力值為：h’=18-2.8=15.2mee由ea0得:70.0+70.0+20.2×0.587?e則第四層土合力即作用位置為：Ehp4EH則zp2=9.63m代入嵌固穩(wěn)定性公式：E故此滿足嵌固穩(wěn)定性規(guī)定。錨桿受拉承載力應符合下式： N≤f式中：N——錨桿軸向拉力設計值；fpyAp設第四層錨桿處支點反力為T4T得：T錨桿桿體選用HRB3352φ26預應力鋼筋，fy=300由前面錨桿錨固段長度可知NN=取預應力為290KN，f故此，錨桿軸向抗拉符合規(guī)定。錨桿錨固段在粘土中長度為17.47m，且粘土qsikR則R故此錨桿抗拔承載力符合規(guī)定。3.4.5冠梁設計由于本工程采用人工挖孔樁作為支護構造，為了提高支護構造穩(wěn)定性形成閉合構造，依照規(guī)定應在灌注樁頂部設立冠梁增長整體穩(wěn)定性。依照規(guī)定，普通冠梁高度為0.5d~1.5d，寬度為1~1.2d(d為組合加勁樁直徑直徑）。冠梁剛度越大，則冠梁作用相對于支點作用，對樁受力和變形將其明顯作用，因此在冠梁設計時可以恰當增長其斷面面積，配以恰當鋼筋增長其剛度。本支護工程中，采用冠梁高度為500mm，寬度為600mm，混凝土級別為C30。依照公式，冠梁配筋為： Aq式中：AqAs——樁按最大彎矩配筋時鋼筋面積，此處為型鋼面積根據(jù)本基坑狀況，取系數(shù)為0.6，則Aρ因此符合規(guī)定，故本工程冠梁實際配筋為16φ223.4.6腰梁設計本工程腰梁某些采用2[32b工字鋼，截面特性如下所示：W取:

RN=134×1.3×4=697KNM=強度驗算： MγγM故強度滿足規(guī)定。3.5基坑整體穩(wěn)定性驗算本基坑支護形式為錨拉式支擋構造，其整體穩(wěn)定性驗算可采用圓弧滑動條分法進行驗算，公式如下：min?{K （3-30）上式中：Ks——圓弧滑動整體穩(wěn)定性安全系數(shù)，安全級別為一級、二級、三級錨拉式支擋構造Ks分別不應當不大于1.35、1.3、1.25；Ksi——第Icj，φbjθjljqj——作用在第j條土條上附加分布荷載原則值（KPa?Guj——第j條土條在滑弧面上孔隙水壓力（KPa），基坑采用落底式截水帷幕時，對地下水位如下砂土、碎石土、粉土，在基坑外側，可取uj=hwa‘jRkαksx,kψv——計算系數(shù)，按ψv=0.5圖3-4基坑整體穩(wěn)定性驗算圖驗算條分法計算表格如下所示：表3-2條分法計算表土條編號θ（°）cosSinθqKNcKPaΦi（°）TanΦiWKNh（M）b（M）-6480.6690.743024.515.10.27019.390.861.6-5390.7770.629024.515.10.27056.561.751.6-4310.8570.515024.515.10.27074.662.311.6-3230.9210.391024.515.10.27090.082.881.6-2160.9610.276024.515.10.270111.503.451.6-190.9880.156024.515.10.270125.723.891.6續(xù)表3-2條分法計算表001.00024.515.10.270130.254.031.61-90.988-0.15024.515.10.270125.723.891.62-160.961-0.27024.515.10.270111.503.451.63-230.921-0.39024.515.10.27090.082.881.64-310.857-0.51024.515.10.27074.662.311.65-390.777-0.62024.515.10.27056.561.751.66-480.669-0.741024.515.10.270492.2315.231.67-560.559-0.821024.515.10.270474.4614.681.68-640.438-0.891021.114.20.253427.9113.241.69-700.342-0.941021.114.20.253400.1212.381.610-760.242-0.971021.114.20.253341.2910.651.611-810.156-0.981011.816.20.291259.188.351.612-860.069-0.991011.816.20.291165.765.181.6計算Ks

4施工組織設計和監(jiān)測4.1施工辦法選取由于本基坑深度為14.m，基坑較深，同步基坑位于合肥市市區(qū)，對基坑支護支護構造變形和基坑周邊沉降有較高控制原則，結合實際狀況和各種支護機構優(yōu)缺陷和適應條件