灌注樁在基坑圍護施工中的應用

本科生畢業(yè)設計（論文）誠信承諾書1、本人鄭重地承諾所呈交的畢業(yè)設計（論文），是在指導教師的指導下嚴格按照學校和學院有關(guān)規(guī)定完成的。2、本人承諾在畢業(yè)設計（論文）選題和研究內(nèi)容過程中沒有抄襲他人研究成果和偽造相關(guān)數(shù)據(jù)等行為，沒有請人代做。3、在畢業(yè)設計（論文）中對侵犯任何方面知識產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔相應的法律責任。4、學校有權(quán)保留本畢業(yè)設計（論文），允許被查閱和借閱,可以將畢業(yè)設計（論文）的內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索或向上級有關(guān)部門送交本畢業(yè)設計（論文）。學生（簽名）：年月日摘要高層建筑與市政建設正處于高速發(fā)展時期，圍護結(jié)構(gòu)是基坑工程的重要組成部分，其功能是用來維持地基土的平衡，使基坑四周邊坡保持穩(wěn)定，保證基坑開挖及工程施工過程中的安全和基坑四周相鄰建筑物的安全，不因土體變形、沉降而造成危害。圍護結(jié)構(gòu)必須因工程、因地、因時制宜地進行合理設計，按要求進行施工?；庸こ陶_、科學地設計和施工，能帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，對加快施工進度、保護環(huán)境發(fā)揮著重要作用。本畢業(yè)設計為****基坑圍護設計。結(jié)合場地的具體情況，選擇合適的圍護方式，確定了鉆孔灌注樁結(jié)合一道內(nèi)支撐的圍護形式，外側(cè)采用一道三軸攪拌樁止水止土。根據(jù)提供的地質(zhì)資料，準確計算實際作用于圍護結(jié)構(gòu)上的土壓力、結(jié)構(gòu)受力，合理布置圍護結(jié)構(gòu)和監(jiān)測點，并進行相應的計算和設計，編寫設計計算書，繪制施工圖。關(guān)鍵詞：基坑圍護結(jié)構(gòu)；圍護樁；內(nèi)支撐；土壓力

AbstractHigh-risebuildingsandmunicipalconstructionisinaperiodofrapiddevelopment,Retainingstructureisanimportantpartofexcavationengineering,itsfunctionistomaintainthebalanceofthesoil,keeptheslopearoundtheexcavationstable,andtoensurethesafetyofconstructionprocessandtheadjacentbuildingsaroundtheexcavation,toavoidtheharmcausedbysoildeformationandsettlement.Retainingstructuremustbedesignedreasonablyaccordingtotheengineering.Andtheconstructionshouldbebasedontherequirementsofdesign.Thecorrect,scientificdesignandconstructionofexcavationengineeringcanbringhugeeconomicbenefitsandsocialbenefitsandplayanimportantroleinacceleratingtheprogressofconstructionandenvironmentalprotection.ThisgraduationdesigniscalledSiJiQingHotelauxiliarybuildingexcavationengineering.Thisdesigncombinedwiththespecificsituationofthesite,choosetherightwayofretaining:boredpilecombinedwithbracing,outsideusingthreeaxismixingpiletoretainwaterandsoil.Consideringtothegeologicaldataprovided,accuratelycalculatethesoilpressureontheretainingstructureandthestructurestress,tolayoutoftheretainingstructureandmonitoringpoint,calculateanddesign.Thusmakethecorrespondingcalculationandconstructiondrawing.Keywords：excavationretainingstructure；retainingpile；innersupport；soilpressure

目錄摘要Abstract第1章緒論 11.1引言 11.2本文的主要工作 1第2章工程概況 32.1工程簡介 32.2周邊環(huán)境分析 32.3工程地質(zhì)條件 3第3章基坑圍護方案 63.1本基坑工程特點 63.2圍護方案的比較與確定 63.3支撐系統(tǒng) 6第4章圍護樁設計 74.1設計內(nèi)容 74.2圍護布置及計算參數(shù)取值說明 74.3圍護樁受力分析 74.3.1東側(cè)計算 84.3.2南、西、北側(cè)計算 184.4坑底抗隆起驗算 214.5抗傾覆穩(wěn)定驗算 214.6整體穩(wěn)定驗算 224.7樁身配筋計算 22第5章內(nèi)支撐系統(tǒng)設計 255.1設計內(nèi)容 255.2內(nèi)支撐平面布置 255.3荷載計算 255.4支撐系統(tǒng)內(nèi)力計算 265.4.1支撐桿件內(nèi)力 265.4.2立柱軸力 375.4.3圍檁內(nèi)力 375.5截面設計 405.5.1支撐桿件設計 405.5.2立柱設計 435.5.3冠梁設計 445.5.4圍檁設計 44第6章電算部分 466.1支護方案 466.2設計結(jié)果 506.2.1結(jié)構(gòu)計算： 506.2.2截面計算 546.2.3整體穩(wěn)定驗算 556.2.4嵌固深度計算 586.2.5協(xié)同計算結(jié)果 59第7章施工及監(jiān)測說明 617.1基坑施工順序 617.1.1土方開挖 617.1.2支撐拆除 617.2應急搶險措施 617.3現(xiàn)場監(jiān)測內(nèi)容及要求 61第8章結(jié)論 63參考文獻 64致謝 65附錄****基坑圍護設計圖紙附件畢業(yè)設計（論文）任務書畢業(yè)設計（論文）文獻綜述報告畢業(yè)設計（論文）外文翻譯畢業(yè)設計（論文）開題報告畢業(yè)設計（論文）指導記錄卡畢業(yè)設計（論文）進程安排與考核表畢業(yè)設計（論文）指導教師評語表畢業(yè)設計（論文）評閱教師評語表畢業(yè)設計（論文）答辯小組評語表畢業(yè)設計（論文）成績評定表畢業(yè)設計（論文）答辯記錄表第1章緒論1.1引言近幾年來，高層建筑與市政建設處于大發(fā)展時期。圍護結(jié)構(gòu)是基坑工程的重要組成部分，其功能是用來維持地基土的平衡，使基坑四周邊坡保持穩(wěn)定，保證基坑開挖及工程施工過程中的安全和基坑四周相鄰建筑物及地下管線、道路的安全，不因土體變形、沉陷、位移、坍塌而造成危害。圍護設置必須因工程、因地、因時進行合理設計，按要求進行施工。但由于有些設計與施工隊伍對當?shù)氐幕邮┕ぬ攸c不夠熟悉，因而引發(fā)了一些事故。為避免這些事故的發(fā)生，應加強對基坑工程的研究?；庸こ陶_、科學地設計和施工，能帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，對加快施工進度、保護環(huán)境發(fā)揮著重要作用。1.2本文的主要工作第一階段：確定初步設計方案結(jié)合場地的周圍環(huán)境和地質(zhì)條件，選擇合適的圍護方式（如土釘墻圍護方案、排樁結(jié)合內(nèi)支撐圍護方案、地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐圍護方案），并初步設計此圍護方案的相關(guān)技術(shù)指標，本畢業(yè)設計建議采用鉆孔灌注樁結(jié)合一道內(nèi)支撐、結(jié)合三軸攪拌樁止水止土的方案。第二階段：施工圖設計施工圖設計是在初步設計的基礎上，對設計內(nèi)容的繼續(xù)和深化。要求對設計內(nèi)容進行認真仔細地計算，并對初步設計過程中不完善的地方進行補充和修改。不同的設計方案其設計的內(nèi)容也大不相同。1.圍護樁插入深度設計設計圍護樁的長度、插入深度、內(nèi)支撐的層數(shù)和標高，并初步考慮內(nèi)支撐的布置形式。2.圍護樁的抗傾覆穩(wěn)定性驗算應對基坑四周不同的土層情況分別驗算。3.不同工況下圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形的計算求取不同工況時圍護樁內(nèi)最大彎矩的大小、位置、支撐軸力和圍護樁的最大位移。完成圍護樁的配筋設計。4.坑底抗隆起驗算5.基坑整體穩(wěn)定驗算6.坑內(nèi)支撐系統(tǒng)的內(nèi)力變形及穩(wěn)定計算計算每道支撐系統(tǒng)的內(nèi)力和變形情況，求出最大值并給出相應圖表。7.內(nèi)支撐布置設計繪制每道內(nèi)支撐的布置圖，設計支撐的斷面大小，合理配筋并繪制支撐節(jié)點詳圖；繪制圍護系統(tǒng)典型剖面圖；設計冠梁、圍檁、合理布置立柱樁，繪制立柱樁定位圖和大樣。8.立柱樁布置設計合理布置立柱樁，繪制立柱樁定位圖和大樣9.監(jiān)測系統(tǒng)設計監(jiān)測內(nèi)容主要有：鋼筋應力、測斜管、水位管、豎向沉降。合理布置監(jiān)測點，并設計這些監(jiān)測項目的警戒置。

第2章工程概況2.1工程簡介工程名稱：****基坑工程。工程概況：該工程總用地面積約500，總建筑面2569，擬建1幢5層框架建筑，設兩層地下室，地下室面積254。該工程擬采用框架結(jié)構(gòu)體系，樁基礎方案。地下室底板面標高為-7.850m，底板厚度450mm，承臺厚度1000~1200mm，地梁高度700mm，考慮墊層厚度后板底標高為-8.400m，考慮墊層后承臺底標高為-9.150m，現(xiàn)自然地坪平均相對標高取-0.400m，則基坑計算開挖深度為8.75m?；悠矫嫘螤畛什灰?guī)則多邊形，總周長約104.08m。2.2周邊環(huán)境分析場地南側(cè)為青春東路，圍護結(jié)構(gòu)軸線至青春東路的最近距離為15.43m；西北側(cè)為****，圍護結(jié)構(gòu)軸線至****外墻的最近距離為6.3m，****采用直徑377無樁靴夯擴樁基礎，樁頂標高-2.300，樁長8.6；東側(cè)為紫晶大酒店，圍護結(jié)構(gòu)軸線至紫晶大酒店的最近距離為8.45m，至紫晶大酒店配套的辦公用房最近距離11.92m，紫晶大酒店及其配套辦公用房基礎均為預應力管樁，都設有一層地下室，地下室深約為9.0m；北側(cè)為待拆用房。基坑東側(cè)有廢水管、市政給水管、消防給水管、雨水管等管線，其中廢水管距基坑圍護結(jié)構(gòu)軸線最近距離5.32m、雨水管距基坑圍護結(jié)構(gòu)軸線最近距離6.94m；基坑南側(cè)有雨水管、燃氣管、通訊管等管線，其中雨水管距基坑圍護結(jié)構(gòu)軸線最近距離6.65m、燃氣管距基坑圍護結(jié)構(gòu)軸線最近距離為17.71m。2.3工程地質(zhì)條件擬建場地勘探深度范圍內(nèi)地層，可分為4個工程地質(zhì)層及9個亞層，影響基坑開挖深度范圍內(nèi)的土層土層工程性質(zhì)和分布特征自上而下描述如下：第（1-1）層：雜填土：雜色，稍濕，松散，含碎石瓦礫約30~40%，最大粒徑5cm，一般粒徑為0.5~3.0cm，其余以粉性土填充。場地表層為約15cm厚混凝土表層。層厚1.5~3.6m。全場分布。第（2-1）層砂質(zhì)粉土：灰色，濕，松散~稍密。搖震反應迅速，切面粗糙，無光澤反應，干強度低，韌性低。層厚1.60~3.3m。全場分布。第（3-1）層青灰色，綠灰色，濕，稍密。搖震反應迅速，切面粗糙，干強度低，韌性低。層厚4.10~8.50m。全場分布。第（3-2）層粉砂：青灰色，綠灰色，飽和，稍密~中密。層厚3.40~10.00m。全場分布。第（3-3）層砂質(zhì)粉土：灰色，濕，稍密。搖震反應迅速，切面粗糙，干強度低，韌性低。層厚1.60~3.10m。全場大部分布，僅Z06孔未揭露。第（5）層淤泥質(zhì)粘土：灰色，流塑，含有機質(zhì)，少量植物殘體，偶見少量貝殼碎屑，局部夾粉土含量較高。無搖震反應，切面較光滑，光澤反應一般，干強度中等，韌性中等。全場分布。第（6）層粉質(zhì)粘土：褐黃色，青灰夾黃，可塑狀，含氧化鐵。無搖震反應，切面較光滑，光澤反應一般，干強度高，韌性中等。層厚5.6~9.2m。全場分布。各土層的主要物理力學指標見表2-1。表2-1各土層物理力學指標層號土層含水量w(℅)天然重度γ(kN/m3)滲透系數(shù)k(cm/s)孔隙比e固結(jié)快剪粘聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角φ(°)1-1雜填土（18.5）0.8254122-1砂質(zhì)粉土41.219.01300.8815.8243-1砂質(zhì)粉土40.319.73700.8525323-2粉砂45.019.4（500）0.9653353-3砂質(zhì)粉土42.619.20.9218285淤泥質(zhì)粘土52.317.30.85512.511.56粉質(zhì)粘土44.219.60.7683015.5注：上表各項參數(shù)均來自工程地質(zhì)勘測報告。場地范圍內(nèi)地下水位在天然地面下1.0m處?；釉O計時采用的鉆孔資料為：東側(cè)：ZK1（相對標高）-0.4~-1.0雜填土；-1.0~-2.5砂質(zhì)粉土；-2.5~-5.5砂質(zhì)粉土；-5.5~-9.0粉砂；-9.0~-10.0砂質(zhì)粉土；-10.0~-12.5淤泥質(zhì)粘土；-12.5以下為粉質(zhì)粘土。南側(cè)：ZK2-0.4~-1.25雜填土；-1.25~-2.0砂質(zhì)粉土；-2.0~-4.8砂質(zhì)粉土；-4.8~-6.0粉砂；-6.0~-9.0砂質(zhì)粉土；-9.0~-11.5淤泥質(zhì)粘土；-11.5以下為粉質(zhì)粘土。西側(cè)：ZK3-0.4~-1.6雜填土；-1.6~-2.8砂質(zhì)粉土；-2.8~-6.5砂質(zhì)粉土；-6.5~-9.0粉砂；-9.0~-12.0砂質(zhì)粉土；-12.0~-13.0淤泥質(zhì)粘土；-13.0以下為粉質(zhì)粘土。北側(cè)：ZK4-0.4~-2.0雜填土；-2.0~-3.5砂質(zhì)粉土；-3.5~-6.5砂質(zhì)粉土；-6.5~-8.0粉砂；-8.0~-10.0砂質(zhì)粉土；-10.0~-12.5淤泥質(zhì)粘土；-12.5以下為粉質(zhì)粘土。

第3章基坑圍護方案3.1本基坑工程特點綜合分析場地地理位置、土質(zhì)條件、基坑開挖深度及周圍環(huán)境的影響，本工程具有以下特點：（1）基坑所在場地土1-1層人工填土中混有大量碎石磚塊，其下分布很厚的砂質(zhì)粉土和粉砂，該層土屬高強度、低壓縮性、低靈敏度土層。總體來看，場地土體優(yōu)良，具有高強度、低壓縮性、低靈敏度。（2）基坑開挖面積較大，平面形狀呈不規(guī)則多邊形，總周長約104.08m。（3）基坑計算開挖深度為8.75m。（4）周圍環(huán)境條件較差：基坑邊緣距道路管線及周邊建筑較近，因此對基坑側(cè)向變形要求比較嚴格。3.2圍護方案的比較與確定鉆孔灌注樁是常用的圍護結(jié)構(gòu)形式，且由于地質(zhì)條件較好，但開挖深度較大，周圍地質(zhì)環(huán)境復雜，所以采用鉆孔灌注樁結(jié)合一道內(nèi)支撐的圍護方案，以適用于各種土層和開挖深度。3.3支撐系統(tǒng)內(nèi)支撐常采用鋼支撐或鋼筋混凝土支撐。鋼支撐的優(yōu)點是施工材料可回收，施工速度快，可施加預應力。鋼筋混凝土的優(yōu)點是剛度大，變形小，可根據(jù)基坑的形狀靈活布置，應用廣泛，可借鑒的工程案例也比較多。設計最終確定采用混凝土支撐。在支撐的平面布置方面，由于基坑形狀主要呈細長形，為了施工方便及節(jié)約造價，采用短方向?qū)涡问剑瑑啥私菗涡问降闹谓Y(jié)構(gòu)。這種支撐形式的受力性能好，而且挖土較方便，因而較適合本工程。水平內(nèi)支撐平面布置時，應考慮后續(xù)施工的方便，盡量避開主體結(jié)構(gòu)的柱子位置，以使柱子的主筋接頭按規(guī)范施工。各道支撐的截面大小及配筋詳見施工圖。

第4章圍護樁設計4.1設計內(nèi)容（1）圍護樁樁長設計；（2）不同工況下圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形的計算；（3）圍護樁的抗傾覆穩(wěn)定性、坑底抗隆起、基坑整體穩(wěn)定驗算；（4）樁身配筋計算。4.2圍護布置及計算參數(shù)取值說明根據(jù)基巖深度及具體布置的不同，將整個基坑分為東西南北四個區(qū)域，坑底標高為-8.75m，采用鋼筋混凝土支撐，支撐中點標高為-2.600m，圍護樁采用鉆孔灌注樁。基坑開挖深度影響范圍內(nèi)土體為1-1雜填土、2-1砂質(zhì)粉土、3-1砂質(zhì)粉土、3-2粉砂、3-3砂質(zhì)粉土。設計時地表超載采用15kPa。圍護樁內(nèi)力及變形用等值梁法進行計算。根據(jù)地質(zhì)勘測資料，并結(jié)合已有經(jīng)驗，決定采用土體強度參數(shù)指標如表4-1所示。表4-1土層分布描述層號土層滲透系數(shù)k(cm/s)天然重度(kN/m3)孔隙比e粘聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角(0)1-1雜填土18.50.8254122-1砂質(zhì)粉土13019.00.8815.8243-1砂質(zhì)粉土37019.70.8525323-2粉砂(500)19.40.9653353-3砂質(zhì)粉土19.20.9218285淤泥質(zhì)粘土17.30.85512.511.56粉質(zhì)粘土19.60.7683015.54.3圍護樁受力分析計算共分三種工況：工況一：土體開挖到一道支撐底部；工況二：一道支撐做好，土體開挖到基坑底部；工況三：換撐板施工完畢，一道支撐拆除。

4.3.1東側(cè)計算圍護布置及土層分布如圖4-1所示。圖4-1東側(cè)圍護布置及土層分布圖坑底標高以上土層的重度、粘聚力和內(nèi)摩擦角按加權(quán)平均來計算，計算結(jié)果如下：主動土壓力系數(shù)：（4-1）被動土壓力系數(shù)：（4-2）坑底標高以下土層仍按原值進行計算，計算結(jié)果如下：粉砂：砂質(zhì)粉土：淤泥質(zhì)粘土：粉質(zhì)粘土：1.工況一：開挖到第一道支撐的底部，即-3.250m處，如圖4-2所示。樁頂至地面厚度的土折算成地面超載，大小為，計算樁兩側(cè)的主動土壓力和被動土壓力。主動土壓力：（4-3）水壓力：被動土壓力：（4-4）圖4-2工況一計算簡圖此時為懸臂狀態(tài)，最大彎距可按懸臂樁上段的負彎距計算（樁下段彎距很小，可不必計算）。最大彎距距樁頂2.25m。2.工況二：一道支撐做好，土體開挖到基坑底部，即-8.75m處，如圖4-3所示。計算主動土壓力和被動土壓力如下。主動土壓力：點C-D：水壓力：被動土壓力：

圖4-3工況二計算簡圖（1）計算土壓力強度為零的點，該點在標高-12.5m處。在等值梁法中認為可近似把該點看成鉸，該點以上主被動土壓力與支撐軸力對它的彎距為零，可求得：（2）計算剪力為零的點，即的點，設該點距樁頂距離為，得：估算該點在基坑底標高至現(xiàn)開挖面土層之間，故，即解得最大彎距距樁頂6.41m。（3）計算插入深度假設樁底標高在標高-12.5m以下，距標高-12.5m距離為X，對樁底求矩：解得取取安全系數(shù)1.1，得所以樁長為，取24.5m樁底標高為計算結(jié)果樁底標高在-12.5m以下，所以假設成立。3.工況三：換撐板（板頂面標高為-5.600m）施工完畢，第一道支撐拆除，此時第一道支撐所受的土壓力由換撐板承受。由于計算的需要先必須計算出基坑底標高以下的主動土壓力和被動土壓力進行合算。主動土壓力：點C-D：水壓力：被動土壓力：（1）計算土壓力強度為零的點，該點在標高-12.5m處。在等值梁法中認為可近似把該點看成鉸，該點以上主被動土壓力與支撐軸力對它的彎距為零，可求得：（2）計算剪力為零的點，即的點，設該點距樁頂距離為，得：估算該點在基坑底標高至現(xiàn)開挖面土層之間，故即，解得最大彎距距樁頂7.72m。（3）計算插入深度：假設樁底標高在標高-12.5m以下，距標高-12.5m距離為X，對樁底求矩：解得。取。取安全系數(shù)1.1，得。所以樁長為，取26.5m。樁底標高為。計算結(jié)果樁底標高在-12.5m以下，所以假設成立。結(jié)合工況二，取樁長為26.50m，樁底標高為-27.50m。計算結(jié)果如表4-2所示：表4-2東側(cè)圍護結(jié)構(gòu)計算結(jié)果計算結(jié)果工況一工況二工況三最大彎距-45.721128.79690.96最大彎距距樁頂2.256.417.72支撐1軸力-345.944.3.2南、西、北側(cè)計算南側(cè)圍護布置及土層分布如圖4-4所示。圖4-4南側(cè)圍護布置及土層分布圖表4-3南側(cè)圍護結(jié)構(gòu)計算結(jié)果計算結(jié)果工況一工況二工況三最大彎矩-46.321121.32685.56最大彎矩距樁頂2.256.337.56支撐1軸力-338.45西側(cè)圍護布置及土層分布如圖4-5所示。圖4-5西側(cè)圍護布置及土層分布圖表4-4西側(cè)圍護結(jié)構(gòu)計算結(jié)果計算結(jié)果工況一工況二工況三最大彎矩-45.331125.95687.56最大彎矩距樁頂2.166.287.63支撐1軸力-342.88

北側(cè)圍護布置及土層分布如下圖4-6所示。圖4-6北側(cè)圍護布置及土層分布圖表4-5北側(cè)圍護結(jié)構(gòu)計算結(jié)果計算結(jié)果工況一工況二工況三最大彎矩-45.661126.33684.96最大彎矩距樁頂2.326.287.59支撐1軸力-338.95表4-6樁長計算結(jié)果樁底標高(m)樁長(m)東側(cè)-27.5026.50南側(cè)-27.5026.50西側(cè)-27.5026.50北側(cè)-27.5026.504.4坑底抗隆起驗算抗隆起安全系數(shù)公式為：（4-5）式中： （4-6）（4-7）式中： D——樁體入土深度，m； H——基坑開挖深度，m； 、——墻體外側(cè)及坑底土體重度，kN/m3； q——地面超載，kN/m3； Nc、Nq——地基承載力系數(shù)。注：上式中的c、均為樁底土的c、值東西南北方向的樁底土均為粉質(zhì)粘土，計算時取c=30kPa，=15.50，=10.69，=19.6，則有，，代入上式計算得，滿足要求。4.5抗傾覆穩(wěn)定驗算對圍護墻的抗傾覆穩(wěn)定性計算可按下式計算：（4-8）式中：——抗傾覆力矩；——傾覆力矩。，滿足要求。是否滿足要求東側(cè)108296.4064026.041.69是南側(cè)113495.1567864.181.67是西側(cè)106840.5165138.411.64是北側(cè)109456.8364835.181.69是表4-7抗傾覆穩(wěn)定驗算結(jié)果4.6整體穩(wěn)定驗算當考慮支撐作用時，整體穩(wěn)定可不必驗算，除非支撐失效。4.7樁身配筋計算沿截面周邊均勻配置縱向鋼筋的圓形截面受彎構(gòu)件，其正截面承載力可按下列公式計算：（4-9）（4-10）式中：——截面彎矩設計值(kNm)；——圓形截面面積；——全部縱向鋼筋截面面積；——圓形截面的半徑；取400mm；——縱向鋼筋重心所在圓周的半徑；——計算深度Z處的豎向應力標準值；，當時，取?！獙谑軌簠^(qū)混凝土截面面積的圓心角與的比值；——混凝土軸心抗壓強度設計值；——普通鋼筋抗拉強度設計值。東側(cè)經(jīng)計算得：實際配筋為：18，，截面配筋率1.59%。南側(cè)經(jīng)計算得：實際配筋為：18，，截面配筋率1.59%。西側(cè)經(jīng)計算得：實際配筋為：18，，截面配筋率1.59%。北側(cè)經(jīng)計算得：實際配筋為：18，，截面配筋率1.59%。表4-8圍護樁樁身配筋結(jié)果選筋類型級別實配鋼筋東側(cè)縱筋HRB4001825南側(cè)縱筋HRB4001825西側(cè)縱筋HRB4001825北側(cè)縱筋HRB4001825箍筋HRB33510@100加強箍筋HRB40014@2000注：箍筋和加強箍筋根據(jù)規(guī)范按照構(gòu)造配筋，詳見樁身配筋施工圖。

第5章內(nèi)支撐系統(tǒng)設計5.1設計內(nèi)容（1）內(nèi)支撐平面布置；（2）荷載及內(nèi)力計算；（3）截面設計；（4）節(jié)點設計。5.2內(nèi)支撐平面布置基坑平面形狀呈不規(guī)則多邊形，總周長約104.08m，決定采用如下內(nèi)支撐布置形式，支撐材料選用鋼筋混凝土，內(nèi)支撐平面布置如圖5-1所示。圖5-1內(nèi)支撐平面布置簡圖5.3荷載計算內(nèi)支撐所受荷載由兩部分組成，分別是水平荷載和豎向荷載。水平荷載由排樁外側(cè)土壓力通過圍檁傳遞到內(nèi)支撐上，即以兩道圍檁的中心距為分界面，分別計算作用在每道圍檁的上的土壓力，計算簡圖如圖5-2所示；豎向荷載由支撐自重和施工荷載組成，通常取40kPa。圖5-2內(nèi)支撐水平荷載計算簡圖計算結(jié)果如表5-1所示。表5-1支撐水平荷載計算結(jié)果支撐一（kN/m）圍檁一(kN/m)東側(cè)518.13518.13南側(cè)507.63507.63西側(cè)508.32508.32北側(cè)514.14514.145.4支撐系統(tǒng)內(nèi)力計算5.4.1支撐桿件內(nèi)力對于水平荷載作用下支撐桿件的軸向力，按圍護墻作用于圍檁長度方向的水平反力乘以相鄰支撐點的中心距來考慮，當支撐桿件與圍檁斜交時，則按水平反力沿支撐長度方向上的投影來考慮，結(jié)果如下圖所示：圖5-3第一道內(nèi)支撐軸力圖(單位:kN)對于垂直荷載作用下支撐桿件的內(nèi)力和變形，按單跨或多跨連續(xù)梁計算，梁的自重加施工荷載共40kPa，計算跨度取相鄰立柱的中心距。計算桿件編號如圖5-4所示。圖5-4支撐桿件編號圖1號桿件按單跨梁計算：圖5-51號桿件內(nèi)力圖2號桿件按單跨梁計算：圖5-62號桿件內(nèi)力圖3號桿件按單跨梁計算：圖5-73號桿件內(nèi)力圖4號桿件按多跨連續(xù)梁計算：圖5-84號桿件內(nèi)力圖5號桿件按多跨連續(xù)梁計算：圖5-95號桿件內(nèi)力圖6號桿件按多跨連續(xù)梁計算：圖5-106號桿件內(nèi)力圖7號桿件按單跨梁計算：圖5-117號桿件內(nèi)力圖8號桿件按單跨梁計算：圖5-128號桿件內(nèi)力圖

9號桿件按多跨連續(xù)梁計算：圖5-139號桿件內(nèi)力圖10號桿件按多跨連續(xù)梁計算：圖5-1410號桿件內(nèi)力圖

11號桿件按單跨梁計算：圖5-1511號桿件內(nèi)力圖12號桿件按單跨梁計算：圖5-1612號桿件內(nèi)力圖13號桿件按多跨連續(xù)梁計算：圖5-1713號桿件內(nèi)力圖14號桿件按單跨梁計算：圖5-1814號桿件內(nèi)力圖

15號桿件按多跨連續(xù)梁計算：圖5-1915號桿件內(nèi)力圖16號桿件按單跨梁計算：圖5-2016號桿件內(nèi)力圖

17號桿件按單跨梁計算：圖5-2117號桿件內(nèi)力圖18號桿件按單跨梁計算：圖5-2218號桿件內(nèi)力圖5.4.2立柱軸力對于立柱的軸力，取支撐支座的反力之和。立柱截面尺寸取相同，則只需計算立柱的最大軸力，9、11、12、13號桿件相交的支座處的支座反力最大，為40.28+79.57+118.38+115.9+85.9=440.03kN。5.4.3圍檁內(nèi)力當受水平力作用時，按多跨連續(xù)梁計算，計算跨度取相鄰支撐點的中心距。東側(cè)第一道圍檁：圖5-23東側(cè)第一道圍檁內(nèi)力圖南側(cè)第一道圍檁：圖5-24南側(cè)第一道圍檁內(nèi)力圖

西側(cè)第一道圍檁：圖5-25西側(cè)第一道圍檁內(nèi)力圖北側(cè)第一道圍檁：圖5-26北側(cè)第一道圍檁內(nèi)力圖5.5截面設計5.5.1支撐桿件設計支撐桿件應按偏心受壓構(gòu)件來計算，截面偏心彎矩包括由豎向荷載產(chǎn)生的彎矩以及支撐軸力對構(gòu)件初始偏心距產(chǎn)生的彎矩。構(gòu)件的初始偏心距可取支撐計算長度的2/1000至3/1000，對于混凝土支撐不宜小于20mm?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐在豎向平面內(nèi)的支座彎矩可以乘以0.8的折減系數(shù)，跨中彎矩乘以1.2的增大系數(shù)。支撐的受壓計算長度在豎向平面內(nèi)取相鄰立柱的中心距，在水平面內(nèi)取與計算支撐相交的橫向水平支撐的中心距。所有內(nèi)力計算值最后都須乘以1.1的安全系數(shù)，成為內(nèi)力設計值，然后進行截面設計。1號桿件正截面受壓承載力計算：1.已知計算數(shù)據(jù)混凝土強度等級C30，，受拉鋼筋為HRB400，，受壓鋼筋為HRB400級，，彎矩設計值：kN·m，軸向壓力設計值：，截面：矩形：b=700mm，h=750mm，面積：525000mm2，構(gòu)件計算長度，，，。2.求初始偏心距，即取3.計算偏心距增大系數(shù)：（5-1）式中：——修正系數(shù)；——混凝土軸心抗壓強度；——截面面積；——支撐桿件軸力。，取由于，故取（5-2）式中：——計算高度；——計算長度；——修正系數(shù)；——偏心受壓構(gòu)件長細比對截面曲率的影響系數(shù)。得：。4.判斷大、小偏心受壓（5-3）式中：——受壓承載力設計值；——系數(shù)；——界限相對受壓區(qū)高度。故按大偏心計算。5.求縱向鋼筋面積和（5-4）式中：——受壓區(qū)混凝土保護層厚度。受壓鋼筋選用：6。受拉鋼筋選用：6。1號桿件斜截面受剪計算1.已知計算數(shù)據(jù)偏心受壓構(gòu)件計算截面的剪跨比，剪力設計值V=131054N，箍筋選用二級鋼，箍筋最小配筋率0.2%。2.驗算截面限制條件所以截面尺寸滿足要求。3.驗算是否按計算配置箍筋已滿足抗剪要求，只需按構(gòu)造配箍筋和腰筋。其余各桿件的截面設計結(jié)果如表5-2所示。

表5-2一道支撐桿件截面設計結(jié)果截面尺寸（mm）受壓區(qū)鋼筋（HRB400）受拉區(qū)鋼筋（HRB400）腰筋（HRB400）箍筋（HPB335）1號桿件S1700×75062062042010@2002號桿件S2500×70052052042010@2003號桿件S2500×70052052042010@2004號桿件S1700×75062062042010@2005號桿件S2500×70052052042010@2006號桿件S1700×75062062042010@2007號桿件S2500×70052052042010@2008號桿件S2500×70052052042010@2009號桿件S2500×70052052042010@20010號桿件S1700×75062062042010@20011號桿件S2500×70052052042010@20012號桿件S2500×70052052042010@20013號桿件S1700×75062062042010@20014號桿件S1700×75062062042010@20015號桿件S1700×75062062042010@20016號桿件S2500×70052052042010@20017號桿件S2500×70052052042010@20018號桿件S2500×70052052042010@2005.5.2立柱設計基坑開挖面以下立柱的豎向和水平向承載力一般按單樁承載力計算，立柱本身應按偏心受壓構(gòu)件計算。（1）立柱截面彎矩的計算，包括：①豎向荷載對立柱截面形心的偏心彎矩；②水平支撐標高處的水平力對立柱產(chǎn)生的彎矩；③土方開挖時，作用于立柱上的側(cè)向土壓力對立柱引起的彎矩。（2）立柱的受壓計算，其計算長度取豎向相鄰層水平支撐的中心距，最下一道支撐以下的立柱則取該道支撐中心線至開挖面以下5倍立柱直徑（或邊長）處的距離。本工程根據(jù)實際情況采用現(xiàn)運用比較廣泛且效果較理想的格構(gòu)式鋼柱，角鋼采用4L110×10。截面符合偏心受壓和單樁承載力驗算，詳見施工圖。5.5.3冠梁設計冠梁L1截面按規(guī)范構(gòu)造要求來設計，因其受力為水平向，所以取截面尺寸為1000×400，水平向受壓和受彎區(qū)實配420，腰筋實配420，箍筋實配，詳見施工圖。5.5.4圍檁設計圍檁在通常情況下可按水平向的受彎構(gòu)件來計算，現(xiàn)澆鋼筋混凝土圍檁在水平向平面內(nèi)的支座彎矩可以乘以0.8的折減系數(shù)，跨中彎矩乘以1.2的增大系數(shù)。每道圍檁設計成相同截面，則只需根據(jù)每道圍檁所在的四個側(cè)面的最大內(nèi)力值進行設計即可。所有內(nèi)力計算值最后都須乘以1.1的安全系數(shù)，成為內(nèi)力設計值，然后進行截面設計。各桿件內(nèi)力設計值如下：表5-3圍檁內(nèi)力設計值跨中彎矩計算值Max(kN·m)跨中彎矩設計值(kN·m)支座彎矩計算值Max(kN·m)支座彎矩設計值(kN·m)剪力計算值Max(kN)剪力設計值(kN)一道圍檁2372.553131.762977.642620.322348.162582.98一道圍檁按受彎正截面計算：（1）已知計算數(shù)據(jù)混凝土強度等級C30，，；受拉鋼筋為HRB400級，，受壓鋼筋為HRB400級，，，。（2）計算配筋面積（5-6）（5-7）（5-8）最小配筋面積：（3）截面配筋及配筋圖縱向受拉鋼筋選用：10?？v向受壓鋼筋選用：10。一道圍檁受彎斜截面計算：（1）計算參數(shù)剪力設計值V=2582980N，箍筋選用二級鋼，箍筋最小配筋率0.191%。（2）驗算截面限制條件，所以按下式驗算截面，所以截面尺寸滿足要求。（3）驗算是否按計算配置箍筋需要按計算配置箍筋。采用，實有按構(gòu)造配腰筋。計算結(jié)果如表5-4所示。表5-4圍檁截面設計結(jié)果截面尺寸（mm）受壓區(qū)鋼筋（HRB400）受拉區(qū)鋼筋（HRB400）腰筋（HRB400）箍筋（HPB335）一道圍檁1000×7501020102062010@100

第6章電算部分6.1支護方案排樁支護：圖6-1東側(cè)排樁支護布置圖表6-1基本信息規(guī)范與規(guī)程《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012內(nèi)力計算方法增量法基坑等級一級基坑側(cè)壁重要性系數(shù)1.10基坑深度H(m)8.750嵌固深度(m)18.750樁頂標高(m)-1.000樁材料類型鋼筋混凝土混凝土強度等級C30樁截面類型圓形樁直徑(m)0.800樁間距(m)1.000有無冠梁有冠梁寬度(m)1.000冠梁高度(m)0.400水平側(cè)向剛度(MN/m)50.000放坡級數(shù)1超載個數(shù)1支護結(jié)構(gòu)上的水平集中力0表6-2放坡信息坡號臺寬(m)坡高(m)坡度系數(shù)10.0000.5000.577表6-3超載信息超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長度序號(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)115.0000.0005.0000.500條形表6-4土層信息土層數(shù)7坑內(nèi)加固土否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)9.500外側(cè)水位深度(m)1.500內(nèi)側(cè)水位是否隨開挖過程變化是內(nèi)側(cè)水位距開挖面距離(m)0.000彈性計算方法按土層指定ㄨ彈性法計算方法m法基坑外側(cè)土壓力計算方法主動表6-5土層參數(shù)1層號土類名稱層厚重度浮重度粘聚力內(nèi)摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1雜填土1.0018.54.0012.002砂質(zhì)粉土1.5019.09.05.8024.003砂質(zhì)粉土3.0019.79.75.0032.004粉砂3.5019.49.43.0035.005砂質(zhì)粉土1.0019.29.28.0028.006淤泥質(zhì)粘土2.5017.37.37粉質(zhì)粘土20.0019.69.6表6-6土層參數(shù)2層號與錨固體摩粘聚力內(nèi)摩擦角水土計算方法m,c,K值抗剪強度擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)(kPa)115.0m法1.50235.05.8024.00分算m法5.00340.05.0032.00分算m法5.50445.03.0035.00分算m法6.00535.08.0028.00分算m法5.50618.012.5011.50合算m法1.20755.030.0015.50合算m法6.00表6-7支錨信息1支錨道數(shù)1支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長錨固段道號(m)(m)(°)(m)長度(m)1內(nèi)撐1.0002.600表6-8支錨信息2支錨預加力支錨剛度錨固體工況錨固力材料抗力材料抗力道號(kN)(MN/m)直徑(mm)號調(diào)整系數(shù)(kN)調(diào)整系數(shù)10.0050.002～6600.001.00彈性法土壓力模型: 經(jīng)典法土壓力模型: 圖6-2土壓力模型

表6-9土壓力模型及系數(shù)調(diào)整層號土類水土水壓力外側(cè)土壓力外側(cè)土壓力內(nèi)側(cè)土壓力內(nèi)側(cè)土壓力名稱調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)1調(diào)整系數(shù)2調(diào)整系數(shù)最大值(kPa)1雜填土分算1.0001.0001.0001.00010000.0002砂質(zhì)粉土分算1.0001.0001.0001.00010000.0003砂質(zhì)粉土分算1.0001.0001.0001.00010000.0004粉砂分算1.0001.0001.0001.00010000.0005砂質(zhì)粉土分算1.0001.0001.0001.00010000.0006淤泥質(zhì)粘土合算1.0001.0001.0001.00010000.0007粉質(zhì)粘土合算1.0001.0001.0001.00010000.000表6-10工況信息工況號工況類型深度(m)支錨道號1開挖3.2502加撐1.內(nèi)撐3開挖8.7504剛性鉸7.4505剛性鉸5.2006拆撐1.內(nèi)撐

6.2設計結(jié)果6.2.1結(jié)構(gòu)計算：各工況：圖6-3工況1圖6-4工況2圖6-5工況3圖6-6工況4圖6-7工況5圖6-8工況6圖6-9內(nèi)力位移包絡圖圖6-10地表沉降圖

圖6-11環(huán)筋配筋圖表6-11環(huán)梁選筋結(jié)果鋼筋級別選筋As1HRB3355120As2HRB335320As3HPB3008@2006.2.2截面計算表6-12截面參數(shù)樁是否均勻配筋是混凝土保護層厚度(mm)50樁的縱筋級別HRB400樁的螺旋箍筋級別HRB335樁的螺旋箍筋間距(mm)100彎矩折減系數(shù)0.85剪力折減系數(shù)1.00荷載分項系數(shù)1.25配筋分段數(shù)一段各分段長度(m)26.50表6-13內(nèi)力取值段號內(nèi)力類型彈性法計算值經(jīng)典法計算值內(nèi)力設計值內(nèi)力實用值基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)988.761031.161155.621155.621基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)585.221434.68683.98683.98最大剪力(kN)590.92461.08812.51812.51

表6-14實配鋼筋段選筋類型級別鋼筋實配[計算]面積號實配值(mm2或mm2/m)縱筋HRB4001828116991箍筋HRB33512@1002262加強箍筋HRB40014@20001546.2.3整體穩(wěn)定驗算圖6-12整體穩(wěn)定驗算圖計算方法：瑞典條分法應力狀態(tài)：總應力法條分法中的土條寬度:1.00m滑裂面數(shù)據(jù)整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=1.676圓弧半徑(m)R=26.647圓心坐標X(m)X=-3.817圓心坐標Y(m)Y=7.4941.抗傾覆安全系數(shù)：式中： Mp——被動土壓力及支點力對樁底的抗傾覆彎矩，對于內(nèi)支撐支點力由內(nèi)支撐抗壓力決定；對于錨桿或錨索，支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。 Ma——主動土壓力對樁底的傾覆彎矩； 注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。工況1：注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。表6-15支錨信息1序號 支錨類型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m)1 內(nèi)撐 0.000 Ks=2.0751.250，滿足規(guī)范要求。工況2：注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。表6-16支錨信息2序號 支錨類型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m)1 內(nèi)撐 600.000 Ks=2.4051.250，滿足規(guī)范要求。工況3：注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。表6-17支錨信息.3序號 支錨類型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m)1 內(nèi)撐 600.000 Ks=1.3531.250,滿足規(guī)范要求。工況4：已存在剛性鉸，不計算抗傾覆。工況5：已存在剛性鉸，不計算抗傾覆。工況6：已存在剛性鉸，不計算抗傾覆。安全系數(shù)最小的工況號：工況3。最小安全Ks=1.3531.250，滿足規(guī)范要求。2.抗隆起驗算圖6-13抗隆起驗算簡圖1圖6-14抗隆起驗算簡圖2（1）從支護底部開始，逐層驗算抗隆起穩(wěn)定性，結(jié)果如下：支護底部，驗算抗隆起：Ks=2.734≥1.800，抗隆起穩(wěn)定性滿足。（2）坑底抗隆起按以最下層支點為轉(zhuǎn)動軸心的圓弧條分法計算，結(jié)果如下： Ks=2.692≥2.200，坑底抗隆起穩(wěn)定性滿足。6.2.4嵌固深度計算嵌固深度計算過程：按《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012單支點結(jié)構(gòu)計算嵌固深度ld：（1）ld按公式：得到ld=16.850m，ld采用值為：18.750m。嵌固段基坑內(nèi)側(cè)土反力驗算：工況1： Ps=1499.602≤Ep=11023.949，土反力滿足要求。工況2： Ps=1499.602≤Ep=11023.949，土反力滿足要求。工況3： Ps=2589.332≤Ep=7058.580，土反力滿足要求。工況4： Ps=2589.332≤Ep=7058.580，土反力滿足要求。工況5： Ps=2589.332≤Ep=7058.580，土反力滿足要求。工況6： Ps=2611.582≤Ep=7058.580，土反力滿足要求。式中： Ps為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的基坑內(nèi)側(cè)土反力合力（kN）； Ep為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的被動土壓力合力（kN）。注：南西北側(cè)圍護樁電算結(jié)果滿足要求，因篇幅所限，本文在此略去。6.2.5協(xié)同計算結(jié)果圖6-15第一層支撐軸力包絡圖圖6-16第一層支撐豎向彎矩包絡圖圖6-17第一層支撐位移圖第7章施工及監(jiān)測說明7.1基坑施工順序7.1.1土方開挖（1）分層開挖依據(jù)GB50202—2002建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范的要求，第一層開挖2.5m，挖土機自東北角開挖，運土車輛自西南角出。第二層開挖2.2m，在基坑西部偏南位置留置坡道，坡度1：8。最后的0.2m由人工清槽至設計標高(-5.50m)，電梯井坑、集水坑等局部加深處也由人工開挖，防止機械對基底的擾動。坡道的土方用反鏟挖土機順坡道倒行挖除。（2）修坡清底機械分層開挖時就要組織好人工配合修整邊坡，最后留置的土方由人工清底，雙輪車運土配合使用卷揚機運出基坑，保證達到基底土質(zhì)要求及平整度、排水坡度要求，長寬尺寸及標高滿足設計條件。7.1.2支撐拆除基礎底板及樓板施工時，底板或樓板和圍護樁之間用400厚C20素砼澆搗填實（具體見設計圖紙），待底板或樓板砼達到設計強度80％以后，方可拆除支撐。7.2應急搶險措施為確?；又苓叚h(huán)境的安全和正常使用，確保本工程的順利進展，設計對可能出現(xiàn)的險情作如下對策：（1）若出現(xiàn)局部滲水，則采用水泥注漿；（2）如發(fā)生支撐內(nèi)力過大，則必須予以加固或增設支撐或斜撐；（3）開挖過程中如出現(xiàn)圍護體變形過大或變形發(fā)展速率過快時，應立即停止相應范圍內(nèi)的土方開挖，必要時設置應急支撐以控制圍護樁的變形發(fā)展。施工現(xiàn)場應具備一定的搶險應急設備及材料，如草包，鋼管，水泥等。7.3現(xiàn)場監(jiān)測內(nèi)容及要求為確保施工的安全和開挖的順利進行，在整個施工過程中應進行全過程監(jiān)測，實行動態(tài)的管理和信息化施工。根據(jù)眾多的深基坑開挖的工程經(jīng)驗，通過現(xiàn)場監(jiān)測可以掌握基坑開挖對周圍環(huán)境的影響，以有效的指導施工，及時調(diào)整施工措施，確保周邊馬路、地下管線和周邊建筑物的安全。監(jiān)測內(nèi)容主要包括：（1）圍護結(jié)構(gòu)壓頂梁位移，最大側(cè)向位移警戒值為7cm，連續(xù)變化速率3mm/天；（2）房屋、道路及管線的垂直和水平位移；（3）砼支撐內(nèi)力；（4）支撐及支墩樁豎向位移；（5）地下水位。監(jiān)測要求：（1）對基坑周圍環(huán)境的監(jiān)測，應在基坑開挖之前就開始進行，并將測得的原始數(shù)據(jù)以及周圍的現(xiàn)狀記錄在案；（2）一般情況下開挖期間每天觀察一次，如