安高大廈基坑工程施工組織設(shè)計(jì)

安高大廈基坑工程施工組織設(shè)計(jì)摘要本次深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的基坑位于合肥市，其面積為12250m2首先開(kāi)介紹了多種不同類型支護(hù)結(jié)構(gòu)的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，通過(guò)各個(gè)方面來(lái)探討適宜本基坑的開(kāi)挖支護(hù)方案，最后根據(jù)實(shí)際情況確定是用土釘墻+組合加勁混凝土樁+預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)對(duì)本基坑進(jìn)行支護(hù)。開(kāi)始前先設(shè)置好各個(gè)所需的相關(guān)參數(shù)，然后進(jìn)行計(jì)算土壓力計(jì)算，計(jì)算后對(duì)基坑上部的土釘墻進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)其局部穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算；然后在進(jìn)行SMW工法樁和預(yù)應(yīng)力錨桿的設(shè)計(jì)，并分部計(jì)算各結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性情況；然后進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算和抗?jié)B流、抗隆起驗(yàn)算等；最后編寫其施工組織，簡(jiǎn)述各項(xiàng)施工工藝中需要注意的事項(xiàng)和施工的某些標(biāo)準(zhǔn)，最后計(jì)算整個(gè)工程的工程概預(yù)算，為工程施工做好準(zhǔn)備。關(guān)鍵詞：深基坑，樁錨支護(hù)，組合加勁樁，預(yù)應(yīng)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 1場(chǎng)地位置 1土的工程地質(zhì)條件 1場(chǎng)地地下水條件 12深基坑工程 2深基坑工程的目前開(kāi)展情況 2支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的原那么 2支護(hù)設(shè)計(jì)及施工的要點(diǎn) 2基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的原那么 3支護(hù)結(jié)構(gòu)的選用 5支護(hù)結(jié)構(gòu)的種類 6放坡開(kāi)挖 6水泥土墻支護(hù) 72.6.3鋼板樁支護(hù) 92.6.4SMW工法介紹 9地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)介紹 10土釘墻介紹 12錨噴支護(hù)介紹 142.7基坑降水 15基坑降水的作用 15基坑降水方法 15本工程選用的支護(hù)結(jié)構(gòu) 16本基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇 16土方開(kāi)挖 173圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19設(shè)計(jì)根本參數(shù) 19土壓力計(jì)算 19土釘?shù)臉?gòu)造和布置 24土釘墻構(gòu)造參數(shù)的選取 24土釘?shù)母黜?xiàng)設(shè)計(jì)值的計(jì)算 24土釘墻的各項(xiàng)性能驗(yàn)算 283.3組合加勁混凝土樁 30計(jì)算原那么及方法 30計(jì)算參數(shù)確實(shí)定 31擋土構(gòu)件的內(nèi)力計(jì)算 31組合加勁混凝土樁各項(xiàng)參數(shù)設(shè)計(jì) 32預(yù)應(yīng)力錨桿的設(shè)計(jì)與驗(yàn)算 35錨桿材料的選用及其強(qiáng)度驗(yàn)算 36錨桿長(zhǎng)度設(shè)計(jì) 36錨固段長(zhǎng)度計(jì)算 37錨桿的極限抗拔承載力驗(yàn)算 37冠梁設(shè)計(jì) 46腰梁設(shè)計(jì) 47基坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 474施工組織設(shè)計(jì)和監(jiān)測(cè) 51施工方法的選擇 51放坡開(kāi)挖施工組織 51技術(shù)準(zhǔn)備 51施工部署 51施工方法 51平安管理機(jī)構(gòu) 52土釘墻施工組織 52施工準(zhǔn)備 52、施工人員、機(jī)械設(shè)備的選用和數(shù)量 53土釘施工 53土釘墻工程質(zhì)量監(jiān)測(cè) 54土釘墻施工工藝流程 54土釘墻施工考前須知 55土方開(kāi)挖 55土釘墻質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 554.4加勁混凝土樁施工組織 56施工場(chǎng)地布置 56施工主要機(jī)械設(shè)備需求表 56施工總進(jìn)度安排 564.4.4加勁混凝土樁施工順序 57支護(hù)開(kāi)挖時(shí)滲水處理 57成樁時(shí)施工技術(shù)要點(diǎn) 584.4.6H型鋼的插入 584.4.7H型鋼的拔出 59預(yù)應(yīng)力錨桿組織施工 59施工機(jī)械設(shè)備設(shè)備、人員一覽 59施工前準(zhǔn)備 60主要檢驗(yàn)檢測(cè)方案 615基坑監(jiān)測(cè) 63監(jiān)測(cè)基坑的目的和要求 63監(jiān)測(cè)的目的 63監(jiān)測(cè)的要求 63監(jiān)測(cè)的編制依據(jù) 64監(jiān)測(cè)內(nèi)容和監(jiān)測(cè)點(diǎn)確實(shí)定 64監(jiān)測(cè)方法 65基坑內(nèi)外情況 65水平位移量的監(jiān)測(cè) 66監(jiān)測(cè)時(shí)間和頻率 66監(jiān)測(cè)儀器用量表 676工程概預(yù)算 68工程概預(yù)算的目的 68材料需求量 68工程概預(yù)算費(fèi)用 68參考文獻(xiàn) 70致謝 711工程概況安高工程位于合肥市望江路和合作化南路交叉口處，是由安高投資有限責(zé)任公司進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè)。該場(chǎng)地北側(cè)臨近望江路，路邊有供水管線和污水管線，基坑外側(cè)有人防坑道，距離及標(biāo)高見(jiàn)安高勘察報(bào)告～-5.1m，局部有人防坑道；基坑?xùn)|側(cè)距離18m為已建住宅，人工挖孔樁根底，基坑外側(cè)有人防坑道，距離及頂、底標(biāo)高見(jiàn)勘察報(bào)告。件根據(jù)課程設(shè)計(jì)給出的資料，同時(shí)在網(wǎng)上查詢并結(jié)合實(shí)際，取各土層詳細(xì)參數(shù)如下表所示。表1-1土層情況土層名稱土層厚度/m土層狀態(tài)①雜填土～可塑或松散狀態(tài)②粘土夾粉質(zhì)粘土～可塑狀態(tài)③粘土～硬塑狀態(tài)④粘土～硬塑～堅(jiān)硬狀態(tài)那么可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，土的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置如下：表1-2土層的各項(xiàng)參數(shù)土層名稱層厚(m)重度〔KN/m3內(nèi)摩擦角φ(°)粘聚力C(KPa)雜填土15°5粘土夾粉土16.2°粘土14.2°粘土1815.1°件由于場(chǎng)地位于合肥市，該地區(qū)土的工程地質(zhì)條件較好，地下水位填土中上層滯水，故上表中的重度為水合土的總重度。

2深基坑工程2.1深基坑工程的目前開(kāi)展情況基坑工程問(wèn)題是土木工程施工中的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，也是地基處理和地下建筑工程施工中的一個(gè)傳統(tǒng)的課題，而且也是個(gè)巖土綜合性的難題，它除了需保證基坑在施工過(guò)程中的各工況的平安，同時(shí)也需要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)以及基坑周圍的土體變形的控制。它涉及了土力學(xué)中很典型的強(qiáng)度問(wèn)題、穩(wěn)定性及變形方面的問(wèn)題外，還涉及土與結(jié)構(gòu)共同作用的問(wèn)題、基坑中的時(shí)空效應(yīng)以及支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇和計(jì)算方面的問(wèn)題，所以不僅要保證基坑中施工作業(yè)平安，同時(shí)也要防止基體及坑外土體的移動(dòng)帶來(lái)的基坑周邊環(huán)境的平安問(wèn)題。當(dāng)前，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速開(kāi)展，大量的人口從農(nóng)村開(kāi)始涌向城市，導(dǎo)致城市中的居民用房極度緊張，以前的低層建筑已經(jīng)滿足不了隨著人口增加導(dǎo)致的住房面積的增加；同時(shí)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速開(kāi)展和施工技術(shù)的日趨成熟，大量的高層建筑、超高層建筑、大型建筑和超大型建筑的出現(xiàn)，以前傳統(tǒng)的地基根底施工方法中的土方放坡開(kāi)挖或采用適量鋼板樁的支護(hù)方法已經(jīng)很難對(duì)地下建筑結(jié)構(gòu)的施工和周邊環(huán)境的保護(hù)和平安起到理想的效果。故此大量的設(shè)計(jì)者、施工人員、科研人員以及其他相關(guān)行業(yè)的人員不斷涌入，各種各樣的施工方法和支護(hù)方式不斷出現(xiàn)，在結(jié)合大量的工程實(shí)際施工實(shí)踐的根底上，不斷地犯錯(cuò)、不斷的更正、不斷地開(kāi)展、不斷地創(chuàng)造和創(chuàng)新，到今天已經(jīng)在實(shí)踐中摸索出多種比擬平安、經(jīng)濟(jì)、有效的支護(hù)方式。目前比擬常見(jiàn)的可分為三種形式：錨拉式、支撐式和懸臂式，其中可分成不同類型的支護(hù)結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)的支護(hù)結(jié)構(gòu)有土釘墻支護(hù)、排樁或鋼板樁支護(hù)、灌注樁支護(hù)、樁錨支護(hù)、水泥土攪拌樁墻圍護(hù)和SMW工法樁支護(hù)。2.2支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的原那么2大多數(shù)情況下，支護(hù)結(jié)構(gòu)除特別的地區(qū)或要求一般為臨時(shí)性工程，故此要平衡經(jīng)濟(jì)和平安兩個(gè)方面，在平安的前提下盡量節(jié)省工程造價(jià)，不能單一的考慮某一方面而無(wú)視另一方面。而且基坑大多數(shù)位于城市中，城市中的工程地質(zhì)條件和周邊環(huán)境條件比一般的地方更復(fù)雜一些，有各種不同類型的建〔構(gòu)〕筑物、地下管線、泄水坑道和人防工程，故此一旦工程出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)給城市平安、交通和城市經(jīng)濟(jì)帶來(lái)重大損失，因此在設(shè)計(jì)和施工時(shí)做到以下幾點(diǎn)：①充分了解基坑工程所在地的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和周邊環(huán)境，根據(jù)實(shí)際要求制定出一個(gè)平安經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)方案和施工方案，并給出此方案支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移和周邊土層的下陷沉降量的控制標(biāo)準(zhǔn)；②在設(shè)計(jì)是，根據(jù)工程勘察報(bào)告和當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)綜合選取和設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)；③在計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移和周圍地層沉降時(shí)，應(yīng)充分考慮各段支護(hù)結(jié)構(gòu)的外加荷載和結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)，同時(shí)也要將施工工藝、土層開(kāi)挖方式次序、支撐的選型等方面因數(shù)考慮進(jìn)去；④設(shè)計(jì)時(shí)還要清楚的知道在基坑施工時(shí)還有一些設(shè)計(jì)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)的難題，故此設(shè)計(jì)人員應(yīng)該和施工人員保持良好的溝通，全面充分的把握工程施工進(jìn)度，及時(shí)處理出現(xiàn)的各種意外情況；⑤在基坑施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該提前制定好各種風(fēng)險(xiǎn)針對(duì)性方案，同時(shí)做好基坑監(jiān)測(cè)工作，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)總結(jié)和上報(bào)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后立刻同設(shè)計(jì)人員、施工方和有關(guān)方面交流，一起分析并及時(shí)解決；⑥嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)方案和施工方案的要求進(jìn)行施工，如需變更某總施工工藝或前后順序應(yīng)提前與設(shè)計(jì)方進(jìn)行溝通，得到允許前方可變更。2①應(yīng)該規(guī)定設(shè)計(jì)使用的期限，其值根據(jù)實(shí)際情況而定；②基坑支護(hù)時(shí)應(yīng)滿足以下功能：坑外建〔構(gòu)〕筑物、城市地下管線、周圍道路的平安和正常使用，基坑主體結(jié)構(gòu)的正常施工和平安；③在承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)中，由于基坑深度的不一、外部附加荷載的不同、土層的工程地質(zhì)條件和對(duì)周圍沉降和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形有不同要求時(shí)，應(yīng)該按照不同剖面的具體情況，進(jìn)一步分析計(jì)算，計(jì)算時(shí)應(yīng)按其范圍取最不利條件進(jìn)行計(jì)算；④支護(hù)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)計(jì)在各種情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(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工及順序有一定的要求；⑤當(dāng)基坑位于季節(jié)性凍土地區(qū)時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮凍脹、凍融對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑側(cè)壁防護(hù)的影響；⑥支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇和各項(xiàng)參數(shù)確實(shí)定應(yīng)該參照工程地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)或相近地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇，同時(shí)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)判斷其合理性。2.3支護(hù)結(jié)構(gòu)選型時(shí)的考慮因素①基坑的大小、深度、平面尺寸和其形狀；②基坑所在地區(qū)土的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件；③基坑周圍環(huán)境對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形、周圍地層的沉降量控制的要求，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)一旦失效所帶來(lái)的后果和影響；③施工工藝的便捷性、可行性和經(jīng)濟(jì)性；④施工場(chǎng)地條件、施工機(jī)械作業(yè)條件和操作要求，施工地區(qū)季節(jié)對(duì)施工工程的影響；⑤支護(hù)結(jié)構(gòu)的平安性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。2.4基坑側(cè)壁平安等級(jí)和基坑變形控制等級(jí)由?建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程?〔JGJ120-2021〕中的給出的一些數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)可可知，其平安等級(jí)可分成下表所示。表2-1基坑側(cè)壁平安等級(jí)平安等級(jí)破壞后果γ一級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)失效、土體過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工平安的影響很嚴(yán)重二級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)失效、土體過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工平安的影響嚴(yán)重三級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)失效、土體過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境或主體結(jié)構(gòu)施工平安的影響不嚴(yán)重表2-2基坑變形控制保護(hù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)控制量的要求環(huán)境要求特級(jí)1.最大沉降h2.最大位移x3.重要性系數(shù)K當(dāng)距離基坑10m一級(jí)1.最大沉降h2.最大位移x3.重要性系數(shù)離基坑12m內(nèi)有比擬重要的建筑物、城市地下管線和其它需要保護(hù)的建筑續(xù)表2-2基坑變形控制保護(hù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)1.最大沉降h2.最大位移x3.在基坑周邊無(wú)重要建筑物、構(gòu)筑物或其他建筑、管線等三級(jí)1.最大沉降h2.最大位移x3.重要性系數(shù)在基坑周圍沒(méi)用需要保護(hù)的建筑或城市地下管線2.5支護(hù)結(jié)構(gòu)的選用根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)上表格可知：表2-3各類支護(hù)結(jié)構(gòu)的適用條件結(jié)構(gòu)的類型適用條件平安等級(jí)基坑開(kāi)挖深度、周邊環(huán)境條件、土的工程內(nèi)別類和地下水條件支擋式結(jié)構(gòu)錨拉式一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)適用于較深的基坑1、排樁適用于可采用降水或截水帷幕的基坑；2、地下連續(xù)墻宜同時(shí)用作主體地下結(jié)構(gòu)外墻，可同時(shí)用于截水；3、錨桿不宜用在軟層和高水位的碎石土、砂土層中；4、當(dāng)基坑周圍地下的空間內(nèi)有其它地下建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，錨桿錨固長(zhǎng)度不能到達(dá)要求，不宜使用錨桿；5、當(dāng)基坑周邊的重要建筑物不允許存在損害時(shí)，而且受地下空間的限制，不宜采用錨桿支撐式適用于較深的基坑懸臂式適用于較淺的基坑雙排樁當(dāng)錨拉式、支撐式和懸臂式結(jié)構(gòu)不適用時(shí)，可考慮采用雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)結(jié)合的逆作法適用于基坑周邊環(huán)境條件很復(fù)雜的深基坑土釘墻單一土釘墻二級(jí)、三級(jí)適用于地下水位以上或經(jīng)降水的非軟土基坑，且基坑深度不宜大于12m當(dāng)基坑的某個(gè)或一些潛在滑動(dòng)面范圍內(nèi)內(nèi)有建(構(gòu))筑物、重要的城市地下管線、，不推薦使用土釘墻支護(hù)預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻當(dāng)基坑位于地下水位以上或經(jīng)人工降水措施的開(kāi)挖深度小于15m的非軟土基坑；基坑內(nèi)為非軟土?xí)r，基坑開(kāi)挖深度不宜大于12m；當(dāng)基坑內(nèi)為淤泥質(zhì)土?xí)r，其開(kāi)挖深度要小于6m；不宜用在高水位的碎石土、砂土、粉土層中水泥土樁垂直復(fù)合土釘墻微型樁垂直復(fù)合土釘墻適基坑位于地下水位以上或經(jīng)人工降水措施的開(kāi)挖深度小于15m的非軟土基坑；當(dāng)基坑內(nèi)為淤泥質(zhì)土?xí)r，其開(kāi)挖深度要小于6m重力式水泥土墻二級(jí)三級(jí)適用于淤泥質(zhì)土、淤泥基坑，且基坑深度不宜大于7m放坡三級(jí)1施工場(chǎng)地應(yīng)滿足放坡條件2可與上述支護(hù)結(jié)構(gòu)形式結(jié)合放坡開(kāi)挖放坡開(kāi)挖是指土方工程在施工過(guò)程中，為了防止土壁塌方，確保施工平安，當(dāng)基坑開(kāi)挖深度超過(guò)某個(gè)臨界值或者填土高度超過(guò)某一高度時(shí)，應(yīng)該在其邊沿應(yīng)處預(yù)留出的足夠的邊坡，這種支護(hù)方式為放坡。土方邊坡的各項(xiàng)參數(shù)可用邊坡的坡度和坡度系數(shù)兩個(gè)值來(lái)表示。當(dāng)為建筑基坑施工時(shí)，放坡應(yīng)該從墊層的上外表開(kāi)始?！?〕挖溝槽土方放坡系數(shù)的具體規(guī)定如下：①當(dāng)開(kāi)挖深度H≤1.0m，不需要放坡；②當(dāng)開(kāi)挖深度1.0<H≤2.0m取i=10.5進(jìn)行放坡；③當(dāng)開(kāi)挖深度H2.0<H≤4.0m取i=1表2-4詳細(xì)放坡系數(shù)土壤的類別放坡深度〔m〕高于寬之比人工挖土機(jī)械挖土坑內(nèi)作業(yè)坑上作業(yè)一、二類土>續(xù)表2-4詳細(xì)放坡系數(shù)三類土>四類土>〔2〕適用范圍和其特點(diǎn)：工程場(chǎng)地周圍開(kāi)闊，周圍無(wú)重要重大建筑物，地基土層工程地質(zhì)條件較好，地下水位比擬低，基坑開(kāi)挖過(guò)程中只要求穩(wěn)定，對(duì)位移和基坑周圍地層的沉降量無(wú)嚴(yán)格控制要求；施工方便快捷，所需工程機(jī)械簡(jiǎn)單，工程造價(jià)最低，但是由于土層的大量開(kāi)挖，工程量較大，而且工程完工后需回填挖土，土方的回填量較大。水泥土墻是由水泥土樁之間相互搭接形成壁裝、格柵狀或拱狀等截面形式的重力式擋土結(jié)構(gòu)中的一種，它的支護(hù)原理是在墻體的自重和嵌入地下，利用基坑地面以下的嵌固深度所帶來(lái)抗力對(duì)坑外側(cè)壁土體進(jìn)行加固的一種支護(hù)形式。水泥土墻支護(hù)不僅可以作為一種支護(hù)結(jié)構(gòu)單獨(dú)使用，當(dāng)某些條件受到限制或不滿足某種穩(wěn)定性條件時(shí)，可以和鋼板樁、預(yù)制樁、板樁等支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，形成復(fù)合式支護(hù)結(jié)構(gòu)。水泥土墻主要有水泥土樁組成，而水泥土樁有攪拌樁和旋噴樁兩種，攪拌樁的造價(jià)比旋噴樁的工程造價(jià)低，一般只有在當(dāng)某些地層中使用攪拌樁有很大施工難度時(shí)才會(huì)考慮使用旋噴樁，具體選用可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選取。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)可知：水泥土樁樁長(zhǎng)L=1.8~2.2〔1〕深層攪拌水泥土圍護(hù)墻深層攪拌水泥土圍護(hù)墻一般是用水泥系材料為固化劑，通過(guò)深層攪拌機(jī)械或其他機(jī)械采用噴漿施工的方法就地將土和利用噴砂機(jī)械噴出的水泥漿液進(jìn)行強(qiáng)行攪拌，利用水泥漿液和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反響形成連續(xù)搭接形成各種設(shè)計(jì)截面的水泥土樁狀加固擋土墻。它的作用機(jī)理和混凝土硬化機(jī)理區(qū)別很大，此方法施工時(shí)水泥漿液摻量少，而且水泥漿液是具有一定活性介質(zhì)，另外水泥漿液與軟土、粘土的作用速度較慢，作用過(guò)程復(fù)雜，在各種物質(zhì)的相互作用下生產(chǎn)各種水合物，水合物中有一局部有發(fā)生離子交換和團(tuán)?；饔茫蚀嗽谒嗤聊Y(jié)后，水泥土的整體強(qiáng)度得到極大的提高。1〕深層水泥土墻的適用條件：①基坑的開(kāi)挖深度一般不大于5.0m；②適用于加固淤泥質(zhì)土、含水量較高而地基承載力小于150KPa的粘土、粉土、沙土等軟土地基；③對(duì)于泥炭土或土中有機(jī)質(zhì)含量較高，酸堿度〔pH值〕較低〔<7〕、初始抗剪強(qiáng)度很低〔2~3KPa〕的土，或土中含有氯化物、水鋁石英等礦物及及地下水有侵蝕性時(shí)，加固效果很差，一般不建議使用。2〕深層水泥土圍護(hù)墻的優(yōu)點(diǎn)：①施工過(guò)程中無(wú)振動(dòng)，噪音污染小，擠土輕微，無(wú)泥漿廢水等污染；②施工機(jī)械和施工操作簡(jiǎn)單快捷，成樁的工期較短，整體工程造價(jià)較旋噴樁低；③基坑開(kāi)挖時(shí)時(shí)一般不需要額外的支護(hù)結(jié)構(gòu)，而且由于水泥土墻具有的擋土擋水功能，基坑外側(cè)不需設(shè)置降水點(diǎn)進(jìn)行降水；④水泥土墻的整體性好，具有良好的隔水抗?jié)B能力，基坑內(nèi)外側(cè)可以存在一定的水位差；⑤擋土墻頂面可以行使工程車輛，而且路面結(jié)構(gòu)的存在同時(shí)有加強(qiáng)了水泥土墻的整體剛度；3〕深層水泥土圍護(hù)墻的缺點(diǎn)：①水泥土圍護(hù)墻的水泥用量比其他支護(hù)結(jié)構(gòu)用量大很多；②墻體占地面積大，對(duì)施工場(chǎng)地有一定的要求；③成樁后需要進(jìn)過(guò)大約28天的養(yǎng)護(hù)期，到達(dá)一定的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)前方可進(jìn)行土方的開(kāi)挖工作；④由于在成樁過(guò)程時(shí)對(duì)土體有一定的擠壓作用，導(dǎo)致周圍土體會(huì)出現(xiàn)一定的隆起或側(cè)向移動(dòng)，而且隨著基坑開(kāi)挖的進(jìn)行，被動(dòng)土壓力的減小導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定的側(cè)向位移較，從而導(dǎo)致基坑周邊土層發(fā)生沉降和變位?！?〕高壓旋噴樁高壓旋噴樁的工作方式是：在鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆至土層的設(shè)計(jì)深度或預(yù)定標(biāo)高或先鉆孔后將注漿管放道預(yù)定的土層，然后用高壓將漿液或其他液體從噴嘴處噴射出，邊噴射邊旋轉(zhuǎn)，使?jié){液和土體間進(jìn)行混合攪拌，利用漿液和土層之間的物理化學(xué)反響形成水泥土樁體，對(duì)所需要進(jìn)行加固的土層進(jìn)行加固的一種支護(hù)形式。1〕高壓旋噴樁的噴法可分為單管法、二重管法、三重管法、多重管法、干噴法等幾種方法，可根據(jù)工程需要和土的工程地質(zhì)條件進(jìn)行合理地選用；噴漿可分為旋噴、定噴和擺噴三種。2)、高壓旋噴樁的優(yōu)缺點(diǎn)：高壓旋噴樁的施工費(fèi)用要遠(yuǎn)高于放坡開(kāi)挖、高于深層攪拌水泥土樁，但是其方法能通過(guò)水泥漿和土之間的物理化學(xué)作用從而改變土地特性，極大的提高基坑中開(kāi)挖時(shí)地基的抗剪強(qiáng)度，在基坑表層的外部荷載作用下不發(fā)生結(jié)構(gòu)的破壞和較大的地層沉降現(xiàn)象；施工機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)緊湊。同時(shí)機(jī)械的體積和占地較其他支護(hù)機(jī)械的小，能在很狹小的工程場(chǎng)地內(nèi)工作，施工方便快捷，施工時(shí)機(jī)具的振動(dòng)噪音十分小，不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境帶來(lái)振動(dòng)影響和噪音污染；操作容易，管理方便，速度快，效率高，材料來(lái)源廣闊，本錢較低；可控制加固體的形狀和加固范圍；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(dòng)附近土體。但對(duì)含有較多大粒塊石、堅(jiān)硬粘性土、大量植物根基或含過(guò)多有機(jī)質(zhì)的土以及地下水流過(guò)大、噴射漿液無(wú)法在注漿管周圍凝聚的情況下，不宜采用。鋼板樁支護(hù)鋼板樁支護(hù)是一種常見(jiàn)的利用不同截面形狀的鋼板樁鎖口相互搭接形成具有一定剛度圍護(hù)結(jié)構(gòu)。根據(jù)截面形狀分為直板形、槽型、Z字形和其它形狀的鋼板樁?！?〕常見(jiàn)的打樁方式分為三種：①單獨(dú)打入法；②屏風(fēng)式打入法；③圍檁式打入法?！?〕鋼板樁的適用范圍和其特點(diǎn)：①適用于軟土、淤泥質(zhì)土及地下水較多的地區(qū)；②鋼板樁由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而具備不錯(cuò)的可靠性和耐久性，而且由于其剛度很大，在基坑回填后能再次從土中拔出反復(fù)利用；③施工工藝方簡(jiǎn)單，施工方便，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連續(xù)墻的支護(hù)剛度小，打樁時(shí)易于傾斜，鋼板樁之間容易滲水和涌沙，開(kāi)挖后鋼板樁繞度變形較大；⑤鋼板樁施工時(shí)或者拔樁再次利用時(shí)機(jī)械產(chǎn)生的振動(dòng)噪音污染大，同時(shí)很容易引起周邊土體眼者基坑內(nèi)部方向產(chǎn)生一定的位移量，從而導(dǎo)致基坑外部土層發(fā)生一定的沉降量；⑥鋼板樁的施工時(shí)間不受天氣和季節(jié)等因素的影響。2.6.4SMW工法介紹〔1〕SMW工法連續(xù)墻是有日本人創(chuàng)造并推廣開(kāi)來(lái)的，它是利用多軸鉆掘攪拌機(jī)向土層鉆入一定的深度，同時(shí)噴射出混凝土或其他介質(zhì)等強(qiáng)化材料與圖層一起反復(fù)攪拌凝結(jié)而成的，亦稱為新型水泥土攪拌樁墻。在水泥土為凝結(jié)前在水泥土樁內(nèi)插入H型鋼或其它形狀的鋼板樁或鋼管等，使之形成一種加勁復(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)，具有良好的受力和抗?jié)B性能。(2)SWM工法的特點(diǎn)有：①施工時(shí)對(duì)周圍環(huán)境影響小，對(duì)周圍土體不產(chǎn)生擾動(dòng)，不會(huì)使周圍地面出現(xiàn)沉陷的現(xiàn)象，不會(huì)導(dǎo)致基坑外房屋出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，道路交通出現(xiàn)破裂；②由于施工中鉆桿和攪拌這兩者是反復(fù)進(jìn)行的，土體與水泥強(qiáng)化劑之間能得到充分的攪拌連續(xù)作業(yè)的墻體無(wú)縫連接，故抗?jié)B性能好；③剛度大，支護(hù)效果好，廢土外運(yùn)量?。虎芙Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工快速便捷，工期短，平安環(huán)保無(wú)污染；⑤由于型鋼可拔出重復(fù)利用，本錢較低。(3)SMW工法適用范圍：廣泛應(yīng)用于深基坑開(kāi)挖施工，適用于它可在粘性土、粉土、砂土、砂礫土、Φ100以上卵石及單軸抗壓強(qiáng)度60MPa以下的巖層中，或周邊有地面建筑、管線等不能產(chǎn)生位移的情況下，需進(jìn)行垂直開(kāi)挖的基坑圍護(hù)中。地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)介紹〔1〕地下連續(xù)墻概述地下連續(xù)墻施工方法，又稱槽壁法〔diaphragmwall〕。首次出現(xiàn)在20世紀(jì)五十年代的意大利水庫(kù)大壩中，60多年來(lái)隨著科技的開(kāi)展，地下連續(xù)墻施工方法得到了極大地開(kāi)展，在水利水電等工程中逐漸得到推廣，一直到建筑基坑工程、市政工程、橋梁交通工程和環(huán)保等部門。最開(kāi)始時(shí)由于施工工藝等條件的限制其厚度初始尺寸一般小于0.6m，基坑開(kāi)挖深度小于20m，但是由于科技、施工技術(shù)、施工設(shè)備的極大開(kāi)展和水平多軸銑槽機(jī)的成功研制，地下連續(xù)墻的最低開(kāi)挖深度達(dá)140m。我國(guó)于20世紀(jì)50年代末引進(jìn)地下連續(xù)墻技術(shù)，到目前為止，不管是在工程實(shí)踐中還是在理論研究方面都獲得了成功?！?〕地下連續(xù)墻施工方法：地下連續(xù)墻是在地面上采用一些特種挖槽機(jī)械，沿著開(kāi)挖工程的周邊線，在泥漿的護(hù)壁作用下，能順利的開(kāi)挖出一條到達(dá)設(shè)計(jì)要求的基槽，清槽后在槽內(nèi)吊放鋼筋籠并澆筑適當(dāng)?shù)牟牧隙纬傻囊坏谰哂薪厮⒎罎B、擋土和承重的連續(xù)的地下墻體。(3)地下連續(xù)墻分類1〕按成墻方式：①樁排式地下連續(xù)墻；②槽板式地下連續(xù)墻；③組合式地下連續(xù)墻。2〕按墻的用途：①防滲式地下連續(xù)墻；②臨時(shí)擋土墻；③永久擋土墻；④作為根底用的地下連續(xù)墻。3〕按墻體材料：①鋼筋混凝土地下連續(xù)墻;②塑性混凝土地下連續(xù)墻；③固化灰漿地下連續(xù)墻；④自硬泥漿地下連續(xù)墻：⑤預(yù)制地下連續(xù)墻；⑥泥漿槽地下連續(xù)墻；⑦后預(yù)應(yīng)力地下連續(xù)墻；⑧鋼制地下連續(xù)墻。4〕按基坑是否開(kāi)挖：①地下連續(xù)墻〔開(kāi)挖〕；②地下防滲墻〔不開(kāi)挖〕。(4)地下連續(xù)墻的適用條件：①基坑深度大于10m；②軟土地基或砂土地基；③基坑周圍有密集的建筑物，而且對(duì)周圍地面沉降量有嚴(yán)格限制時(shí)；④維護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)，可以當(dāng)做主體結(jié)構(gòu)的一局部，同時(shí)對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性有一定要求時(shí)；⑤當(dāng)施工方式為逆作法，內(nèi)部的支撐和側(cè)壁支護(hù)相結(jié)合時(shí)。(5)地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn)：①由于施工時(shí)機(jī)械振動(dòng)小噪音低，故此工程對(duì)周邊環(huán)境影響小，適于在城市施工能夠緊鄰相近的建筑物及地下管線施工，對(duì)沉降及變位較易控制；②施工工期短、成效高，質(zhì)量平安可靠，經(jīng)濟(jì)效益高；③地下連續(xù)墻整體剛度大、整體性好，支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部可承受很大的荷載值和土壓力，結(jié)構(gòu)和地基變形小故此可用于超深圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)；④地下連續(xù)墻施工方法的占地面積很小，當(dāng)建筑紅線內(nèi)的面積很小時(shí)能充分利用有限的地面和空間，施工條件較低；⑤由于地下連續(xù)墻為整體連續(xù)墻體，鋼筋保護(hù)層厚度較大，故地下連續(xù)墻的整體耐久性、抗?jié)B性能十分出眾；⑥可用于逆作法施工，有利于施工平安并且加快施工進(jìn)度，降低造價(jià)；⑦能輕松適應(yīng)多種工程地質(zhì)條件，適用范圍十分廣泛，從軟弱的沖積地層到中硬的地層、密實(shí)的砂礫層，各種軟巖和硬巖等所有的地基都可以建造地下連續(xù)墻；⑧地下連續(xù)墻還可以當(dāng)做剛性根底使用，由于實(shí)際情況的需要地下連續(xù)墻可以不純粹的作為防滲防水深基坑圍護(hù)墻使用，另外地下連續(xù)墻還可以代替樁根底、沉井或沉箱根底等根底在基坑支護(hù)中使用，承受更大荷載?！?〕地下連續(xù)墻的缺點(diǎn)：①在城市施工時(shí)棄土和廢泥漿處理比擬麻煩，額外增大了工程施工量，假設(shè)處理不當(dāng)還會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成新的污染；②地下連續(xù)墻假設(shè)單純作為臨時(shí)性擋土結(jié)構(gòu)的整體工程造價(jià)較鋼板樁等一類可拔出重復(fù)利用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)高；③地下連續(xù)墻從理論上講可適用于各種地層，但最適應(yīng)的還是軟塑、可塑的粘性土層，如果施工方法不當(dāng)或地層條件復(fù)雜時(shí)會(huì)增加施工難度和工程造價(jià)；④每段連續(xù)墻之間由于施工的先后順序，其接頭處的質(zhì)量比擬難于控制，容易造成不對(duì)齊和漏水問(wèn)題，墻面雖可保證垂直度，但比擬粗糙，但假設(shè)對(duì)墻面要求較高的還要墻面處理或另作襯壁，增加施工工作量；⑤槽壁坍塌問(wèn)題。如地下水急劇上升，護(hù)壁泥漿液面急劇下降，有軟弱疏松或砂性?shī)A層以及泥漿性質(zhì)不當(dāng)，施工管理不到位等原因都有可能引起槽壁坍塌。土釘墻介紹(1)土釘墻的概念及開(kāi)展土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式原位土體加筋技術(shù)，將基坑邊坡通過(guò)鋼筋制成的土釘插入土體與周圍土體牢固粘結(jié)形成符合土體進(jìn)行加固，并在邊坡外表鋪設(shè)一道鋼筋網(wǎng)在噴射一層硂面層構(gòu)成類似重力式擋土墻的支護(hù)結(jié)構(gòu)。土釘支護(hù)屬于土體加筋技術(shù)〔soilreinforcement〕的一種，是20世紀(jì)70年代開(kāi)展起來(lái)的一種新型擋土結(jié)構(gòu)，一般用于土方開(kāi)挖工程和邊坡穩(wěn)定維護(hù)中，80年代末引入國(guó)內(nèi)，主要用于治理滑坡、隧道深基坑的工程支護(hù)等大型土木工程中，90年代逐漸應(yīng)用于工程建筑的深基坑工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)中，并得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。(2)土釘?shù)淖饔脵C(jī)理：①土釘對(duì)復(fù)合土體起箍束骨架作用制約土體變形并使復(fù)合土體構(gòu)成一個(gè)整體；②土釘與土體形成的復(fù)合體除共同承當(dāng)外荷荷載和土體自重應(yīng)力，土釘還起分擔(dān)作用，由于土釘有很高的抗拉抗剪強(qiáng)度，所以土體進(jìn)入塑性狀態(tài)后，應(yīng)力逐漸向土釘轉(zhuǎn)移，土釘分擔(dān)作用更為突出；③土釘起著應(yīng)力傳遞與擴(kuò)散作用推遲開(kāi)裂區(qū)域的形成和開(kāi)展；④土釘對(duì)坡面變形的約束能力:在坡面上插入土體的土釘和焊接形成的鋼筋網(wǎng)噴射砼面板限制了應(yīng)坡面開(kāi)挖而導(dǎo)致的荷載卸除荷而發(fā)生的膨脹變形，加強(qiáng)了邊界約束的能力。(3)土釘墻的構(gòu)造要求：①土釘墻墻面坡度不宜大于；②土釘必須和面層有效連接，應(yīng)設(shè)置承壓板或加強(qiáng)鋼筋等構(gòu)造措施，承壓板厚度不小于70mm，加強(qiáng)鋼筋應(yīng)與土釘鋼筋焊接連接；③土釘?shù)牟贾梅绞匠示匦位蛎坊ㄐ尾贾茫L(zhǎng)度宜為開(kāi)挖深度的～倍，間距宜為1～2m，與水平面夾角宜為5°～20°；④土釘鋼筋一般采用的是HRB335或HRB400級(jí)兩種鋼筋，鋼筋直徑宜一般在16～32mm之間，土釘?shù)你@孔直徑一般在70～120mm之間，鋼筋長(zhǎng)度一般不小于400mm；⑤土釘墻注漿材料一般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〕，水灰比以為0.38～0.45，并參加適量的速凝劑和減水劑，兩者其強(qiáng)度等級(jí)一般不應(yīng)低于M10；⑥面層噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20，面層厚度不宜小于80mm；面層宜配置鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑宜為6～10mm，間距宜為150～300mm；鋼筋保護(hù)層厚度不宜小于20mm；⑦土釘墻坡面上下段鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于300mm?！?〕土釘墻的適用范圍：①基坑側(cè)壁平安等級(jí)為二三級(jí)，周圍不具備放坡條件，臨近無(wú)重要建筑和地下管線，基坑外地下空間允許錨桿和土釘占用；②土釘墻支護(hù)適用于地下水位以上或經(jīng)過(guò)人工降水后有一定粘性的砂土、粘性土、粉土、黃土、雜填土，和微膠結(jié)砂土等具有一定臨時(shí)自穩(wěn)能力的土層的基坑開(kāi)挖支護(hù)；③土釘墻支護(hù)的基坑開(kāi)挖深度適宜在5～12m，一般不超過(guò)12m，當(dāng)場(chǎng)地土層特別好時(shí)或與有限放坡、護(hù)坡樁、預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合支護(hù)形成復(fù)合土釘時(shí)，深度可適當(dāng)增加；④土釘墻支護(hù)不宜用于含水量大的粉細(xì)砂層和砂卵石層，不宜用于沒(méi)有臨時(shí)自穩(wěn)能力的淤泥、淤泥質(zhì)土和飽和軟土?！?〕土釘墻的優(yōu)缺點(diǎn)：1〕優(yōu)點(diǎn)：①土釘墻施工材料用量和工程量少，施工便捷快速，噪音??；②施工設(shè)備體積較小，移動(dòng)方便，操作方法簡(jiǎn)單；③土釘墻盡可能的保持并提高基坑側(cè)壁土體的自穩(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(qiáng)土體破壞延性⑤對(duì)土層的適用性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)輕巧柔性大，有良好的抗震性能。2〕缺點(diǎn)：①土釘墻施工需要較大的施工地下空間；②土釘支護(hù)的變形較大，不宜用于對(duì)基坑變形有嚴(yán)格要求的基坑工程；③不適宜用在軟土和松散砂土的基坑工程；④土釘支護(hù)假設(shè)作為永久性結(jié)構(gòu)需考慮耐久和銹蝕等問(wèn)題。錨噴支護(hù)介紹〔1〕錨噴支護(hù)概況：錨噴支護(hù)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(qiáng)和利用圍巖自身承載力的支護(hù)措施?！?〕噴錨支護(hù)常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式：①錨桿噴射混凝土支護(hù):用于有一定穩(wěn)定性、有一定自承能力的軟巖,如硬度較大的煤、泥巖、砂質(zhì)泥巖等；②錨噴掛網(wǎng)支護(hù):用于強(qiáng)度較低、松軟破碎、風(fēng)化較快的軟巖,如煤、炭質(zhì)泥巖及節(jié)理細(xì)密的泥巖等；③錨噴U型鋼可縮架:常用于受構(gòu)造力影響較集中的斷層、破碎帶及陷落柱中的施工；④錨噴網(wǎng)+U型可縮支架聯(lián)合支護(hù):常用于地應(yīng)力較大或膨脹變形較嚴(yán)重的軟巖地層；⑤高強(qiáng)錨桿+錨索聯(lián)合支護(hù):常用于厚度較大的煤層中開(kāi)拓施工?！?〕噴錨支護(hù)中錨桿的作用：①起到懸吊、擠壓等作用，防止圍巖松動(dòng)范圍進(jìn)一步擴(kuò)展；②錨桿注漿能加固圍巖，可以增大巖體的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角，提高圍巖強(qiáng)度，使圍巖膠結(jié)成一個(gè)整體，成為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一局部?！?〕噴射混凝土作用：①對(duì)于任何噴面都能與圍巖緊密粘結(jié)，起到薄拱的作用，即能對(duì)圍巖提供抗力，又能提高圍巖的承載力，抵抗圍巖的變形；②噴射混凝土可以充填張開(kāi)的節(jié)理、裂隙，結(jié)固巖體，增強(qiáng)巖體的整體性；③噴射混凝土可填平圍巖軟弱帶坍塌處，與兩側(cè)硬巖粘結(jié)，起到加固軟弱帶的作用；④能夠封閉巖土表層，防止圍巖風(fēng)化。漏水，防止裂隙、斷層等破碎帶的增大?！?〕錨噴支護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)：1〕優(yōu)點(diǎn)：①錨噴支護(hù)施工快速便捷，能及時(shí)對(duì)巖土體進(jìn)行加固處理；②支護(hù)效果好，勞動(dòng)強(qiáng)度低，施工設(shè)備簡(jiǎn)單易于操作；③適應(yīng)性強(qiáng)，作用范圍廣，能和各種支護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)合使用，通過(guò)改變錨桿長(zhǎng)度、直徑、間排距、錨桿端部的桁架聯(lián)系，結(jié)合錨索、梯子梁、噴砼等根本適用大局部范圍。2〕缺點(diǎn)：①支護(hù)范圍有一定的局限，對(duì)于沖擊圍巖、大變形圍巖軟巖，沒(méi)有特別好的效果；②相對(duì)于一些支護(hù)結(jié)構(gòu)，工程造價(jià)較高，材料不可重復(fù)使用。2.7基坑降水隨著基坑底開(kāi)挖，坑內(nèi)地層會(huì)隨著開(kāi)挖深度的加深而不斷降低，當(dāng)其開(kāi)挖面低于地下水位時(shí)，由于土層的含水層被破壞，地下水會(huì)不斷地涌入滲入到基坑內(nèi)，導(dǎo)致基坑內(nèi)部有大量的積水，另外由于下雨天氣等原因也會(huì)導(dǎo)致坑內(nèi)有一定的積水。而坑內(nèi)積水的存在，不僅給施工帶來(lái)一定不利影響，同時(shí)由于積水的增多導(dǎo)致土層含水量的增加，大大降低了支護(hù)土體的整體剛度和強(qiáng)度，有可能導(dǎo)致基坑支護(hù)體系發(fā)生較大的變形和周圍地面發(fā)生較大的沉降。在選擇降水方式時(shí)應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際來(lái)進(jìn)行綜合考慮，并考慮以下幾種因素：基坑的開(kāi)挖面積、基坑的開(kāi)挖深度、基坑處各土層的物理力學(xué)性能指標(biāo)、基坑開(kāi)挖方式、坑邊周圍環(huán)境的復(fù)雜程度等。①防止基坑底面和坑外周圍的水流入或滲入基坑內(nèi)，保持坑內(nèi)土體盡量的枯燥，時(shí)施工能順利便捷的進(jìn)行，不受積水的影響；②減小基坑底部和基坑側(cè)壁土層的含水量，盡量控制積水對(duì)各土層物理力學(xué)各項(xiàng)性能的影響，將影響控制在可接受范圍內(nèi)；③降低地下水位，提高土層的固結(jié)程度，降低土層中的孔隙水壓力大小，提高土體的有效抗剪強(qiáng)度；④防止因土層的開(kāi)挖而導(dǎo)致的基坑底部土體的隆起和破壞；⑤增加基坑整體穩(wěn)定，提高支護(hù)體系的有效支護(hù)效果，防止坑壁出現(xiàn)較大的側(cè)向位移和周圍地面出現(xiàn)較大沉降?；咏邓绞娇煞譃榻档偷叵滤缓透綦x地下水兩種，其中降低地下水位可分為重力式降水〔即排水溝和集水井降水〕和強(qiáng)制性降水〔即井點(diǎn)降水〕；隔離地下的方法一般采用設(shè)置防滲帷幕來(lái)到達(dá)要求，而防滲帷幕一般采用地下連續(xù)墻、相互搭接的水泥土樁等具有較高抗?jié)B能力的一個(gè)整體。〔1〕集水井降水：在開(kāi)挖基坑時(shí)，沿坑底周圍或中央開(kāi)挖排水溝，在溝底設(shè)置集水井，使坑內(nèi)積水流向集水井然后用水泵抽走。其施工工藝簡(jiǎn)單、快速，其整體造價(jià)低。但是當(dāng)基坑底層位于不透水層，而不透水層下為承壓蓄水層時(shí)，可能導(dǎo)致坑底發(fā)生涌冒現(xiàn)象，而且坑內(nèi)容易產(chǎn)生含大量流沙的土層?！?〕井點(diǎn)降水〔人工降低地下水〕：基坑開(kāi)挖前，在其周圍設(shè)置一定數(shù)量的井點(diǎn)管，然后將其中的地下水抽走時(shí)地下水位降到基坑底面以下的方式。其降水效果好，能從根本上防止流砂的產(chǎn)生，但是其工程造價(jià)較高，對(duì)周邊環(huán)境影響較大。井點(diǎn)降水可分為：輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)和深井井點(diǎn)等，其降水范圍如下表所示：表2-5降水類型及適用范圍降水方式土層滲透系數(shù)〔md降水深度m適用土層單級(jí)輕型井點(diǎn)1～20<粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂、細(xì)砂、中砂、礫砂、礫石等多級(jí)輕型井點(diǎn)1～20<粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂、細(xì)砂、中砂、礫砂、礫石等噴射井點(diǎn)1～20<粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土、粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂電滲井點(diǎn)1～206～7淤泥質(zhì)土管井井點(diǎn)1～200>粗砂、礫砂、礫石深井井點(diǎn)1～80>中砂、粗砂、礫砂、礫石本工程選用的支護(hù)結(jié)構(gòu).1本基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選擇由于本基坑位于合肥市望江路與合作化路交界處，基坑開(kāi)挖深度為14.4～15.1m，場(chǎng)地北側(cè)臨近望江路，路邊有供水管、污水管，坑外還有人防坑道，距離15m處為已有建筑，結(jié)合上述的幾種支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比照，而且本工程的側(cè)壁平安等級(jí)為一級(jí)，施工通道處坡頂附加荷載設(shè)計(jì)值為30KPa，其余處坡頂附加荷載值為10KPa，故此基坑采用復(fù)合土釘墻中的土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿+組合加勁混凝土樁支護(hù)相結(jié)合的方式進(jìn)行基坑支護(hù)。.2土方開(kāi)挖〔1〕土方開(kāi)挖是工程初期以至施工過(guò)程中的關(guān)鍵工序。將土和巖石進(jìn)行松動(dòng)、破碎、挖掘并運(yùn)出的工程。按巖土性質(zhì)，土石方開(kāi)挖分土方開(kāi)挖和石方開(kāi)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(kāi)挖。在水利工程中，土方開(kāi)挖廣泛應(yīng)用于場(chǎng)地平整和削坡，水工建筑物地基開(kāi)挖，地下洞室開(kāi)挖，河道、渠道、港口開(kāi)挖及疏浚，填筑材料、建筑石料及混凝土骨料開(kāi)采，圍堰等臨時(shí)建筑物或砌石、混凝土結(jié)構(gòu)物的撤除等?！?〕土方開(kāi)挖的方式在土方開(kāi)挖工程過(guò)程中，目前較為常見(jiàn)的方法有五種，分別是直接式土方開(kāi)挖、有支護(hù)式土方開(kāi)挖、盆式土方開(kāi)挖、島式土方開(kāi)挖以及逆作法土方開(kāi)挖。在具體工時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況和工程需要進(jìn)行斟酌選擇。如果基坑內(nèi)沒(méi)有內(nèi)支撐或無(wú)法進(jìn)行內(nèi)支撐，那么土方開(kāi)挖時(shí)，需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的方式進(jìn)行土方開(kāi)挖，應(yīng)該分層開(kāi)挖，墊層開(kāi)挖時(shí)應(yīng)該現(xiàn)挖現(xiàn)澆；當(dāng)基坑內(nèi)存在在支撐結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循“開(kāi)槽支撐、先撐后挖、分層開(kāi)挖、嚴(yán)禁超挖〞的原那么，其墊層也應(yīng)該在整體開(kāi)挖后開(kāi)挖并馬上澆筑。由于基坑位于市區(qū)，坑內(nèi)沒(méi)有內(nèi)支撐，故此采用分層開(kāi)挖式進(jìn)行土方開(kāi)挖?！?〕土方開(kāi)挖平安措施①在職工組織設(shè)計(jì)中，要有單項(xiàng)土方工程施工方案，對(duì)施工準(zhǔn)備、開(kāi)挖方法、放坡、排水、邊坡支護(hù)應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，邊坡支護(hù)要有設(shè)計(jì)計(jì)算書。②人工挖基坑時(shí)，操作人員之間要保持平安距離，一般大于2．5M；多臺(tái)機(jī)械開(kāi)挖，挖土機(jī)間距離應(yīng)大于10m，挖土要自上而下，逐層進(jìn)行，嚴(yán)禁先挖坡腳的危險(xiǎn)作業(yè)。③挖土方前對(duì)周圍環(huán)境要認(rèn)真檢查，不能在危險(xiǎn)巖石或建筑物下面進(jìn)行作業(yè)。④基坑開(kāi)挖應(yīng)嚴(yán)格按要求放坡，操作時(shí)應(yīng)隨坡的穩(wěn)定情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)加固處理。⑤機(jī)械挖土，多臺(tái)階同時(shí)開(kāi)挖土方時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算邊坡的穩(wěn)定。根據(jù)規(guī)定和驗(yàn)算確定挖土機(jī)高邊坡的平安距離。⑥深基坑四周設(shè)防護(hù)欄桿，人員上下要有專用爬梯。⑦運(yùn)土道路的坡度、轉(zhuǎn)彎半徑要符合有關(guān)平安規(guī)定。⑧爆破土方要遵守爆破作業(yè)平安有關(guān)規(guī)定?！?〕施工準(zhǔn)備①施工圖紙的審閱、分析，及施工方案的擬定。②當(dāng)?shù)氐乃摹庀髼l件的了解。③施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件的了解。④施工范圍內(nèi)的建筑物及管線埋設(shè)情況。⑤繪制土方開(kāi)挖的平面圖和橫斷面圖。

3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)根本參數(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，下面的重度等位飽和狀態(tài)下的各根本參數(shù)。表3-1各土層的參數(shù)一覽表土層名稱層厚(m)重度〔KN/m3內(nèi)摩擦角φ(°)粘聚力C(KPa)雜填土15°5粘土夾粉土16.2°粘土14.2°粘土1815.1°3.2土壓力計(jì)算〔1〕由于基坑周圍坡頂出有附加荷載，其值大小為q=10KPa根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可按照朗肯土壓力計(jì)算理論計(jì)算各土層的主動(dòng)、被動(dòng)土壓力，公式如下所示：主動(dòng)土壓力系數(shù)： Ka=tan2被動(dòng)土壓力系數(shù)： Kp=tan2由于土層重度為飽和重度，所以主動(dòng)土壓力計(jì)算公式為： eai=被動(dòng)土壓力： epi=q+式中:q——地面超載設(shè)計(jì)值；φ——土層的內(nèi)摩擦角；γiCiKaiKpi①第一層雜填土：將φ=15°，γ=17.8KN雜填土主動(dòng)土壓力系數(shù)KaKee②第二層粘土夾粉質(zhì)粘土：φ=16.2°，γ=20.0KNm粘土夾粉土主動(dòng)土壓力系數(shù)Kaee③第三層粘土：φ=14.2°，γ=19.4KNm第三層粘土主動(dòng)土壓力系數(shù)KaKee④第四層粘土：φ=15.1°，γ=20.2KNm第四層粘土主動(dòng)土壓力系數(shù)：Ka√ee被動(dòng)土壓力系數(shù)KpKee圖3-1土壓力分布簡(jiǎn)圖〔2〕求土壓力合力及作用點(diǎn)位置主動(dòng)土壓力強(qiáng)度零點(diǎn)位置z解得：zEhEhEhEhEh圖3-2土壓力合力及其作用點(diǎn)位置分布土釘?shù)臉?gòu)造和布置土釘墻構(gòu)造參數(shù)的選取根據(jù)給出的課程設(shè)計(jì)資料選取土釘墻的水平傾角為63.4°，取放坡系數(shù)I=mm，采用機(jī)械不注水成孔，第一排土釘?shù)闹鲃?dòng)土壓力為：e第二排土釘?shù)闹鲃?dòng)土壓力為：e土釘?shù)母黜?xiàng)設(shè)計(jì)值的計(jì)算〔1〕折減系數(shù)和受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)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的夾角；φk——土釘所在土層的內(nèi)摩擦角由于土釘所在土層都在第一層土中，將第一層雜填土的各項(xiàng)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的受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：T=0.55×5.56×1.5×1.5÷=6.88KN土釘2的受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：T=0.55×16.04×1.5×1.5÷cos15=20.55KN〔2〕計(jì)算土釘?shù)目估休d力設(shè)計(jì)值 Tuj=1.25×γ×上式中：TujΓ——基坑側(cè)壁重要性系數(shù)，本基坑側(cè)壁為一級(jí)，取1.1；Tjk得：

TT〔3〕計(jì)算土釘?shù)拈L(zhǎng)度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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的標(biāo)準(zhǔn)值，查標(biāo)準(zhǔn)得qs1k=10.0KPalj——第j道土釘在直線外穿越I由上面公式可以計(jì)算得：ll〔4〕計(jì)算土釘自由端長(zhǎng)度自由端長(zhǎng)度公式為： Lji=上式中：Lji——第IH——基坑的開(kāi)挖深度；Β——土釘墻坡面與水平面的夾角；α——土釘與水平面的夾角；Zi——第I根土釘?shù)降孛娴木嚯x；有上面的公式可得：第一根土釘?shù)淖杂啥碎L(zhǎng)度為L(zhǎng)==2.08m第二根土釘?shù)淖杂啥碎L(zhǎng)度為L(zhǎng)==2.65m那么第一道土釘?shù)目傞L(zhǎng)度為：L1=3.91+2.08=5.99m取L1=6.0m；第二道土釘?shù)目傞L(zhǎng)度為：L2=3.34+2.63=5.97m，取L2=6.0m；〔5〕土釘?shù)臈U直徑的計(jì)算土釘?shù)臋M截面積按以下標(biāo)準(zhǔn)中的公式進(jìn)行計(jì)算： As=上式中：As——桿件鋼筋橫截面積〔mm2fyk——鋼筋的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，〔Nmm2〕Tmax——土釘?shù)氖芾休d力最大值〔NmmK——土釘?shù)目拱纹桨蚕禂?shù)，一級(jí)基坑取1.35；由上式可計(jì)算得鋼筋的橫截面積為：A應(yīng)選取直徑為20的HRB335二級(jí)鋼筋，其As=3.14×100土釘墻的各項(xiàng)性能驗(yàn)算〔1〕土釘?shù)目拱纬休d力驗(yàn)算土釘內(nèi)部的抗拔承載力驗(yàn)算按照下面的公式進(jìn)行驗(yàn)算： L≥lf上面公式中：L——土釘?shù)脑O(shè)計(jì)長(zhǎng)度(m);lfTu——土釘?shù)目估休d力設(shè)計(jì)值〔KN〕；D——錨固體土釘?shù)闹睆健瞞m〕；τ——截面粘結(jié)強(qiáng)度值〔KPa〕;查標(biāo)準(zhǔn)取τ有上述公式得第一道土釘內(nèi)部抗拔力驗(yàn)算：L1≥故土釘滿足要求?！?〕土釘墻的局部穩(wěn)定性驗(yàn)算由于本基坑采用的時(shí)復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，上層為土釘墻支護(hù)，下面為SMW工法樁和預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合支護(hù)，而且土釘墻的整體高度為2.5m，一般都符合要求，故此在整體穩(wěn)定性驗(yàn)算符合時(shí)，土釘墻驗(yàn)算公式如下：min?{K 〔3-30〕上式中：Ks——圓弧滑動(dòng)整體穩(wěn)定性平安系數(shù)，平安等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)的錨拉式支擋結(jié)構(gòu)的Ks分別不應(yīng)該小于1.35、1.3、1.25；Ksi——第Icj，φj——第j個(gè)土條滑動(dòng)面處的粘聚力〔KPa〕，內(nèi)摩擦角bj——第j條土條的寬度〔m〕θj——第j條土條滑弧面中心處的法線與垂直面的夾角〔°〕lj——第j條土條的滑弧段長(zhǎng)度〔m〕qj——作用在第j條土條上的附加分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值〔KPa〕?Guj——第j條土條在滑弧面上的孔隙水壓力〔KPa〕，基坑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uj=hwa‘j——基坑外地下水位至第j條土條滑弧面中點(diǎn)的垂直距離〔m〕Rk，k’——第k層錨桿對(duì)圓弧滑動(dòng)體的極限拉力值αk——第k層錨桿的傾角〔°〕sx,k——第k層錨桿的水平間距〔m〕ψv——計(jì)算系數(shù)，按ψv=0.5圖3-3土坡條分圖表3-1土條計(jì)算詳細(xì)項(xiàng)土條編號(hào)θ〔°〕cosSinθqKNcKPaΦi〔°〕TanΦiWKNh〔M〕b〔M〕-3-2110-2-1010-1-810080101101022110332104481055310662107751088210計(jì)算得：K故土釘墻的局部穩(wěn)定性滿足要求。組合加勁混凝土樁計(jì)算原那么及方法①圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算按一級(jí)基坑控制變形。②圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要承受土壓力荷載及地面超載因其側(cè)壓力，土壓力荷載按水土合算計(jì)。③圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)容包括從基坑開(kāi)挖到回筑主體結(jié)構(gòu)各主要工況。④維護(hù)結(jié)構(gòu)水泥土與H型鋼按共同承當(dāng)彎矩但不協(xié)調(diào)變形考慮。計(jì)算參數(shù)確實(shí)定由于本基坑是采用多層支點(diǎn)懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)，故此只要支點(diǎn)具有足夠的剛度而且坑位土體滿足整體穩(wěn)定性要求時(shí)，多層支護(hù)結(jié)構(gòu)不需要嵌固深度也可以滿足平衡性的要求，故此可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式?。航?jīng)驗(yàn)公式h式中：H——基坑開(kāi)挖深度；根據(jù)實(shí)際情況取h擋土構(gòu)件的內(nèi)力計(jì)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(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔，樁身及冠梁混泥土強(qiáng)度均為C30，采取先灌注混凝土形成SM復(fù)合樁，在其未凝結(jié)前插入H型鋼的成樁技術(shù)。剪力為零處以及相應(yīng)位置的最大彎矩設(shè)計(jì)算值Mmax設(shè)其點(diǎn)位置在主動(dòng)土壓力Ea3下x〔m〕處，求其和Σ得 ΣEai-ΣEpi=0 將主動(dòng)土壓力各值代入得：x=6.04m那么此點(diǎn)位置在距離基坑底h那么位于此點(diǎn)處的主動(dòng)土壓力大小為:e被動(dòng)土壓力大小為：eEEhh由上述條件可以計(jì)算所對(duì)應(yīng)的最大彎矩值為：M=6718.5×-114.66-3278.97=-843.2那么最大彎矩設(shè)計(jì)值為：M式中γ0組合加勁混凝土樁各項(xiàng)參數(shù)設(shè)計(jì)由于采取的是MC復(fù)合樁施工工藝，后插入混凝土中的H型鋼，H型鋼取型鋼高450mm，寬200mm，腹板厚度9mm，翼緣厚度14mm的型號(hào)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(yàn)算根據(jù)合肥地區(qū)的SMW工法樁的經(jīng)驗(yàn)公式：K=0.2~0.5，取其值為0.35，水土攪拌樁的入土深度為hd=0.35×14.4=5.04m，取hd=5.1m， Md=12hPMM式中Cu——樁在施工時(shí)的側(cè)向注壓力大小，取40Kp那么其平安系數(shù)驗(yàn)算公式為：K=由于支護(hù)結(jié)構(gòu)為符合支護(hù)形式，預(yù)應(yīng)力錨桿對(duì)嵌固深度有一定的影響，故此處的入土深度穩(wěn)定性驗(yàn)算只是一個(gè)初步的驗(yàn)算，不一定滿足要求，在錨桿錨固時(shí)，土層逐層向下開(kāi)挖，每層錨桿的錨頭中心都有一個(gè)支點(diǎn)反力的存在，故一般當(dāng)最后錨桿施工完成后，當(dāng)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算符合后，此處必然符合要求，故暫取嵌固深度hd故此滿足平安性要求?！?〕抗管涌穩(wěn)定性驗(yàn)算抗管涌驗(yàn)算公式： Kg=γ、上式中：γ、γwh、根據(jù)合肥地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)按Kg=2故為保證不發(fā)生管涌最的入土深度應(yīng)該滿足下式： tg>（Kγh得：t故止水樁總長(zhǎng)度：Lg〔3〕基坑抗隆起驗(yàn)算基坑底部抗隆起驗(yàn)算采用下式進(jìn)行計(jì)算： KS=γ1上式中：KS—抗隆起平安DHH—基坑開(kāi)挖深度〔m〕；γ—坑底及墻外側(cè)土體重度〔KNm3c—坑底土體的粘聚力〔KPa〕；q—地面超載〔KPa〕；Nq Nq=tan2 Nc=（N將第四層粘土的各項(xiàng)參數(shù)代入上式得：NN取KS=1.75，q=10KNm DH=cN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(yàn)算根據(jù)?建筑基坑支護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?中的各公式對(duì)其進(jìn)行局部承載力驗(yàn)算。①H型鋼的抗彎驗(yàn)算最大彎矩設(shè)計(jì)值由前面計(jì)算結(jié)果知：M最大正應(yīng)力設(shè)計(jì)值：σ=②H型鋼抗剪驗(yàn)算最大剪力設(shè)計(jì)值：V=1.25最大剪應(yīng)力設(shè)計(jì)值：τ=VS÷I?=304.12÷③水泥土局部抗剪驗(yàn)算：V=221.18KNτ=基坑位于合肥，故水泥土的局部抗剪強(qiáng)度τspa計(jì)算，那么水泥土剪應(yīng)力的設(shè)計(jì)值τ④型鋼抗拔驗(yàn)算為保證拔出后的型鋼保持完好并能繼續(xù)使用，那么拔除應(yīng)力應(yīng)該按照其屈服強(qiáng)度的0.7計(jì)算，那么最大的抗拔力為P根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：P上式中：μfSHlS有上述計(jì)算可知，當(dāng)樁的嵌固深度為5.1m，型鋼截面高為450mm，寬為200mm，腹板厚度9mm，翼緣12mm的H型鋼的新型水泥土裝各項(xiàng)要求都符合驗(yàn)算條件。預(yù)應(yīng)力錨桿的設(shè)計(jì)與驗(yàn)算。錨桿材料的選用及其強(qiáng)度驗(yàn)算土層錨桿選用直徑為20HRB335二級(jí)鋼筋的支護(hù)強(qiáng)度為490Mpa的高強(qiáng)錨索，錨桿與水平面夾角設(shè)為15°，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)知：當(dāng)桿體材料選用預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，錨索截面面積應(yīng)滿足下式： Ap≥Td上式中：ApTdθ——錨桿與水平面的夾角fpy Td=1.25γTc1那么：A那么錨索的根數(shù)為：N=487.27÷π×102錨桿長(zhǎng)度設(shè)計(jì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，錨桿自由鍛長(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算； lf=lt上式中：ltφkθ——錨桿的傾角那么：l可取自由段長(zhǎng)度為：lf1l可取自由段長(zhǎng)度為：lf2l可取自由段長(zhǎng)度為：lf3l可取自由段長(zhǎng)度為:lf4=2.13+1.5=3.63錨固段長(zhǎng)度計(jì)算根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)錨桿軸向受拉承載力驗(yàn)算公式為： Nu=πγ上式中：Nud1d——非擴(kuò)孔錨桿或擴(kuò)孔錨桿的直孔段錨固體直徑liljqsikckγs那么：第一根錨桿錨固段長(zhǎng)度為：l1那么第一根錨桿總長(zhǎng)為：L第二根錨桿錨固段長(zhǎng)度為：l2那么第二根錨桿總長(zhǎng)為：L2第三根錨桿錨固段長(zhǎng)度為：l3那么第三根錨桿總長(zhǎng)為：L3第四根錨桿錨固段長(zhǎng)度為：l4那么第四根錨桿總長(zhǎng)為：L4錨桿的極限抗拔承載力驗(yàn)算 RkNk≥ Nk=Fh Rk=πdΣq式中：Kt——錨桿的抗拔平安系數(shù)，平安等為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)時(shí)，KNkRk——錨桿極限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值Fhs——錨桿水平間距baD——錨桿的錨固直徑；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，自由的8.75m，距第三層土頂處距離1.5m，那么第二層土起各土層被動(dòng)土壓力值為：h’=1.5-0.5=1.0m第二個(gè)土層：ee第三個(gè)土層：ee第四個(gè)土層：ee由ea075.4+75.4+20.2×0.587?e那么個(gè)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那么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)定性要求。錨桿的受拉承載力應(yīng)符合下式： N≤fpyAp式中：N——錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值；fpyAp由前面錨桿錨固段的長(zhǎng)度可知設(shè)第一層錨桿支點(diǎn)處的支點(diǎn)反力為T1可得方程：T得：T錨桿桿體選取HRB335的212的預(yù)應(yīng)力鋼筋，fy=300NN=取其預(yù)應(yīng)力為46KNf故此，錨桿軸向抗拉符合要求。錨桿錨固段在粉土夾粘土中的長(zhǎng)度為3.86m，其qsik錨桿錨固段在粘土的長(zhǎng)度為14.07m，其qsikR那么R故此錨桿抗拔承載力符合要求。②第二層錨桿在第三層粘土中，錨固段10.93m，自由的7.04m，距第四層土頂處距離2.4m，那么第三層土起各土層被動(dòng)土壓力值為：h’=2.4-0.5=1.9meeee由ea0126.85+126.85+20.2×0.587?e那么個(gè)土層作用力大小和位置為：第三層土：Ehp2第四層土：Ehp4EH那么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)定性要求。錨桿的受拉承載力應(yīng)符合下式： N≤fpyAp式中：N——錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值；fpyAp設(shè)第二層錨桿的支點(diǎn)反力為T2，那么T得：T錨桿桿體選取HRB335的2φ16的預(yù)應(yīng)力鋼筋，fy=300由前面錨桿錨固段的長(zhǎng)度可知NN=取預(yù)應(yīng)力為92KNf=121.35KN故此，錨桿軸向抗拉符合要求。錨桿錨固段在粘土中的長(zhǎng)度為17.97m，且粉土的qsikR那么R故此錨桿抗拔承載力符合要求。③第三層錨桿在第四層粘土中，錨固段12.5m，自由的5.34m，距第四層土頂處距離0.2m，距第四層土底17.8m，那么只需算第四層土的被動(dòng)土壓力值為：h’=18-0.7=17.3mee由ea0得:70.0+70.0+20.2×0.587?e那么第四層土的合力即作用的位置為：Ehp4EH那么zp2=11m代入嵌固穩(wěn)定性公式：E故此滿足嵌固穩(wěn)定性要求。錨桿的受拉承載力應(yīng)符合下式： N≤fpyAp式中：N——錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值；fpyAp設(shè)第三層錨桿處的支點(diǎn)反力為T3T得：T錨桿桿體選取HRB335的2φ20的預(yù)應(yīng)力鋼筋，fy=300由前面錨桿錨固段的長(zhǎng)度可知NN=取預(yù)應(yīng)力為175KN，f故此，錨桿軸向抗拉符合要求。錨桿錨固段在粘土中的長(zhǎng)度為17.84m，且粉土的qsikR那么R故此錨桿抗拔承載力符合要求。④第四層錨桿在第四層粘土中，錨固段12.47m，自由的5.0m，距第四層土頂處距離2.8m，距第四層土底15.2m，那么只需算第四層土的被動(dòng)土壓力值為：h’=18-2.8=15.2mee由ea0得:70.0+70.0+20.2×0.587?e那么第四層土的合力即作用的位置為：Ehp4EH那么zp2=9.63m代入嵌固穩(wěn)定性公式：E故此滿足嵌固穩(wěn)定性要求。錨桿的受拉承載力應(yīng)符合下式： N≤fpyAp式中：N——錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值；fpyAp設(shè)第四層錨桿處的支點(diǎn)反力為T4T得：T錨桿桿體選取HRB335的2φ26的預(yù)應(yīng)力鋼筋，fy=300由前面錨桿錨固段的長(zhǎng)度可知NN=取預(yù)應(yīng)力為290KN，f故此，錨桿軸向抗拉符合要求。錨桿錨固段在粘土中的長(zhǎng)度為17.47m，且粘土的qsikR那么R故此錨桿抗拔承載力符合要求。由于本工程采用人工挖孔樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，為了提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性形成閉合結(jié)構(gòu)，根據(jù)要求應(yīng)在灌注樁頂部設(shè)置冠梁增加整體穩(wěn)定性。根據(jù)規(guī)定，一般冠梁高度為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，那么冠梁的作用相對(duì)于支點(diǎn)的作用，對(duì)樁的受力和變形將其顯著的作用，所以在冠梁設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)增加其斷面面積，配以適當(dāng)?shù)匿摻钤黾悠鋭偠?。本支護(hù)工程中，采用的冠梁高度為500mm，寬度為600mm，混凝土等級(jí)為C30。根據(jù)公式，冠梁的的配筋為： Aq=0.5~0.8A式中：AqAs——樁按最大彎矩配筋時(shí)的鋼筋面積，此處為型鋼面積依據(jù)本基坑情況，取系數(shù)為0.6，那么Aρ所以符合要求，故本工程冠梁實(shí)際配筋為16φ22本工程腰梁局部采用2[32b工字鋼，截面特性如下所示：W取:

RN=134×1.3×4=697KNM=強(qiáng)度驗(yàn)算： MγxWnγM故強(qiáng)度滿足要求?；诱w穩(wěn)定性驗(yàn)算本基坑的支護(hù)形式為錨拉式支擋結(jié)構(gòu)，其整體穩(wěn)定性驗(yàn)算可采用圓弧滑動(dòng)條分法進(jìn)行驗(yàn)算，公式如下：min?{K 〔3-30〕上式中：Ks——圓弧滑動(dòng)整體穩(wěn)定性平安系