御園三期項目基坑支護設計

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊畢業(yè)設計（論文）PAGEI{={NUMPAGES}-2}┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊畢業(yè)設計（論文）御園三期項目基坑支護設計摘要二〇—五年三月，受新疆君豪烏五同城房地產(chǎn)有限公司的委托，某設計院對其擬建的新疆君豪青湖板塊西10地塊項目進行巖土工程勘察。擬建場地位于五家渠南部，南距安寧渠4.8km，西鄰烏五公路，現(xiàn)101團3連耕地及部分居民地內。擬建建筑包括：高層建筑15幢l#~15#(地上均為34層，預計埋深-5.0m，帶一層地下室，框剪結構，筏形基礎）；商業(yè)建筑16幢S1#~S16#(地上2層，預計基礎埋深-2.0m,不帶地下室，擬采用框架結構，獨立柱基礎）；幼兒園1幢16#(地上3層，預計基礎埋深-2.0m,不帶地下室，擬采用框架結構，獨立柱基礎地下車庫部分（預計基礎埋深-6.5m，框架結構，獨立柱基礎）總建筑面積約38萬m2。根據(jù)工程的特點和場地條件，本次勘察主要釆用機械鉆探的方式，并結合少量人工探井的方式施工?？碧近c沿擬建建筑呈網(wǎng)格狀布設，配合相關室內試驗等手段，查明場地的巖土工程條件。 本基坑工程重要性等級為一級，場地復雜程度等級為二級。地基復雜程度等級重要性等級根據(jù)基坑深度和重要性為二級，為確保土方開挖、周邊建筑物和市政設施的安全，需釆取臨時性支護?；又ёo釆用的兩種不同的支護方式，主要為土釘墻內支撐，也設置了鋼板樁支撐，不同地段設置了不同道數(shù)的支撐。鋼板樁在基坑支護中具有墻身強度高、剛度大，材料可以回收利用，施工速度快等優(yōu)點，因此在基坑支護中得到了廣泛應用。在基坑工程實踐中周邊圍護結構形成了多種成熟的類型，每種類型在適用條件、工程經(jīng)濟性和工期等方面各有側重，且周邊圍護結構形式的選用直接關系到工程的安全性、工期和造價，而對于每個基坑而言，其工程規(guī)模、周邊環(huán)境、工程水文地質條件以及業(yè)主要求等也各不相同，因此在基坑周邊圍護結構設計中需根據(jù)每個工程特性和每種圍護結構的特點，綜合考慮各種因素，合理選用周邊圍護結構類型。本設計詳細對基坑支護進行了說明和計算，內容包括工程概況描述、基坑支護方案的選擇、支護結構設計與計算、基坑穩(wěn)定性驗算、基坑止水降水設計、施工組織設計、基坑施工監(jiān)測。關鍵詞：新疆御園三期項目，基坑支護設計，鋼板樁加內支撐，土釘墻支撐DesignofFoundationPitSupportforYuyuanPhaseⅢProjectABSTRACTMarch2015,proposedbyXinjiangJunHaoWuWuCityRealEstateCo.,Ltd.,westartedageotechnicalinvestigationofXinjiangJunhaotheWest10GreenLakesectionproject.TheproposedsiteislocatedinthesouthoftheWujiacanal,4.8kilometerssouthoftheAnningcannal,westofWuWuroad,isnow101group3witharablelandandsomeresidentialareas.Theproposedbuildingsinclude:15high-risebuildingsl#~15#(34floorsaboveground,projectedFoundationburieddepthis-5.0m,withalayerofbasement,frameshearstructure,raftfoundation);commercialbuildings16S1#~S16#(2floorsaboveground,projectedFoundationburieddepthis-2.0m,withoutbasement,framestructure,independentpillarfoundation);1kindergarten16#(3floorsabovetheground,projectedFoundationburieddepthis-2.0m,withoutbasement,framestructure,independentcolumnbaseundergroundgaragepart(projectedFoundationburieddepthis-6.5m,framestructure,independentcolumnfoundation)withatotalconstructionareaofabout380,000m2.Accordingtothecharacteristicsoftheprojectandsiteconditions,thissurveymainlyusesmechanicaldrilling,combinedwithasmallamountofmanualdrilling.Theexplorationsitealongtheproposedbuildingwasgrid-likelayout,withtherelevantindoortestandothermeanstoidentifythegeotechnicalconditionsofthesite.Theimportancelevelofthefoundationpitislevel1;complexislevel2.Accordingtothedepthandimportanceofthefoundationpit,theclassificationlevelofthefoundationcomplexityislevel2.Forthesafetyofearthexcavation,surroundingbuildingsandmunicipalfacilities,temporarypitsupportisneeded.Thetwokindsofsupportmethodsofthefoundationpitsupportaremainlysupportedbythesoilnailingwall,andthesupportofthesteelsheetpileisalsoset.Thesupportofthedifferentroadnumberissetindifferentsections,andthewidthofthepitis17.8m,Thegeneralsectionofthefoundationpitsupportwidthof11.8meters.Stoppingtheuseofcementmixingpiletomakewatercurtain.Thesteelsheetpilehastheadvantagesofhighstrength,highrigidity,materialrecoveryandconstructionspeedinfoundationpitsupport,soitiswidelyusedinfoundationpitsupport.Thedesignofthefoundationisdescribedandcalculatedindetail,includingthedescriptionoftheproject,theselectionofthefoundationpitsupportscheme,thedesignandcalculationofthesupportingstructure,thestabilityofthefoundationpit,thedesignofthefoundationwaterstopandthedesignofthewaterConstructionmonitoringoffoundationpit.Keywords:XinjiangYuyuanParkthreephasesproject,Foundationpitsupportdesign,steelplatepilesplusinternalsupport,soilnailingwalls目錄1工程地質資料 11.1工程概況 11.2設計依據(jù) 11.3工程地質及水文地質 11.3.1氣象特征 21.3.2地層分布及描述 21.3.3場地水文地質條件 32支護體系方案選擇 42.1基坑設計要求 42.2基坑工程設計原則與安全等級 52.3支護方案的比較和確定 82.3.1基坑特點 82.3.2支護方案的確定 93基坑圍護結構的設計與計算 113.1土壓力計算簡述 113.1.1郎肯理論適用條件： 113.2北區(qū)土釘墻支護設計 123.2.1土壓力計算 123.2.2土釘參數(shù)設計 133.2.3土釘墻穩(wěn)定性計算 173.3南區(qū)土釘墻支護計算 203.3.1南區(qū)土壓力計算 203.3.2土釘參數(shù)設計 213.3.3土釘墻穩(wěn)定性計算 254抗?jié)B流計算 285降水設計 306施工組織設計 316.1降水、排水 316.1.1降水的必要性 316.1.2降水方案選擇 326.1.3井點降水施工 326.2施工前準備 336.2.1土方開挖質量要求 336.2.2成品保護 336.2.3土方開挖注意事項 336.2.4基坑開挖安全、文明施工措施 346.3土釘墻支護工藝 356.4施工監(jiān)測 376.4.1地下水位觀測 376.4.2支護結構的監(jiān)測 376.4.3周邊建筑物監(jiān)測 386.5質量保證體系及措施 386.5.1質量管理制度與措施 386.5.2施工安全措施 406.5.3環(huán)境保護及文明施工措施 41共43頁第PAGE17{={NUMPAGES}-2}頁1工程地質資料1.1工程概況二〇—五年三月，受新疆君豪烏五同城房地產(chǎn)有限公司的委托，某設計院對其擬建的新疆君豪青湖板塊西10地塊項目進行巖土工程勘察。擬建場地位于五家渠南部，南距安寧渠4.8km，西鄰烏五公路，現(xiàn)101團3連耕地及部分居民地內。擬建建筑包括：高層建筑15幢l#~15#(地上均為34層，預計埋深-5.0m，帶一層地下室，框剪結構，筏形基礎）；商業(yè)建筑16幢S1#~S16#(地上2層，預計基礎埋深-2.0m,不帶地下室，擬采用框架結構，獨立柱基礎）；幼兒園1幢16#(地上3層，預計基礎埋深-2.0m,不帶地下室，擬采用框架結構，獨立柱基礎地下車庫部分（預計基礎埋深-6.5m，框架結構，獨立柱基礎）總建筑面積約38萬m2。本次勘察外業(yè)于2015年3月9日進場，3月22日結束，內業(yè)資料于2015年3月28日完成。1.2設計依據(jù)本次基坑支護工程設計遵循下列技術標準和依據(jù)：《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001)(2009年版）；《高層建筑巖土工程勘察規(guī)范》（JGJ72-2004)；《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004)；《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120-2012)；《建筑粧基技術規(guī)范》（JGJ94-2008)；《土工試驗方法標準》（GB/T50123-1999)；《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010)；《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011)；《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79-2012)；《工程地質手冊》（第四版）；《建筑工程地質鉆探技術標準》（JGJ89-92)；《新疆實施國家2001~2004(巖土土程)系列規(guī)范細則》（XJJ035—2006)；該地區(qū)的地質，地貌數(shù)據(jù)與資料；臨近建筑物的巖土工程勘察報告；1.3工程地質及水文地質五家渠屬于烏魯木齊山前拗陷帶和準噶爾臺地之間的一部分，東、東南、南依次以八一東干排洪溝、八一水庫浸沒線、八一分支外排溝接南大渠、老龍河、猛進水庫東壩保護帶、猛進水庫浸沒線、場界溝為界，與米泉市接壤;南端突出部分東以場界溝、南以和平渠東一支渠、西以和平渠為界，與烏魯木齊市為鄰;西南、西、北依次以烏五公路路南、師直引水渠、頭屯河、二屯枯溝、鄧家大溝、望桿子至北沙窩到白家海子南端、沿青草嶺至黃家梁到老龍河的昌吉與米東區(qū)的界點為界，與昌吉市相連。擬建場區(qū)地面水主要來源為頭屯河水，烏魯木齊河及東山水系。本區(qū)地下水以水平徑流補給，側向補給為主，各含水層組的巖性結構，徑流條件，控制了不同補給途徑量的大小。由南而來的烏魯木齊河、頭屯河及受古牧地隆起而折向西北的東山水系在該地區(qū)相匯滲入補給地下水，所以該地區(qū)地下水儲量比較豐富。1.3.1氣象特征五家渠地處歐亞大陸中心，沙漠邊緣，屬典型的大陸性氣候。其特點是：降水稀少，蒸發(fā)強烈，氣候干旱；光照充足，熱量豐富；冬季嚴寒，夏季炎熱；氣溫的年較差、日較差大。據(jù)該區(qū)氣象站提供的20年氣象資料，該地區(qū)多年年平均氣溫5.7°C，年平均最高氣溫7.7°C，最低氣溫-4.3°C;年極端最高氣溫43.8°C,極端最低氣溫_42.2°C。歷年平均降水131.2mm,最高年降水量190.6mm，最低年降水70.8mm。全年蒸發(fā)量2262.4mm，相對濕度50~60%。歷年積雪厚度17cm，年最大降雪量為27cm。標準凍土深度1.5m。1.3.2地層分布及描述勘察區(qū)分布的地層主要為：①耕土、②粉土、③粉土、③-1粉質粘土、④粉土、④-1粉細砂、⑤圓礫、⑤-1中粗砂、⑤-2粉土。現(xiàn)描述如下：第①層耕土：黃褐色~灰黑色，厚度0.5~1.1m,場地均有分布，可見大量植物根系、塑料薄膜等，局部地段可見薄層人工填土。稍濕 松散第②層粉土：土黃色~黃褐色，該層層頂埋深0.5~1.1m，層厚3.9~5.1m,場地均有分布，刀切面較粗糙，孔隙發(fā)育。,捻摸感覺有細顆粒，有輕微粘滯感，干強度低，韌性低，無光澤反應，搖振反應中等。該層偶夾有粉細砂透鏡體，厚度在0.3~0.5m。稍濕-濕 稍密-中密第③層粉土：土黃色~黃褐色~灰黑色，該層頂埋深5.0~6.0m，層厚8.0~8.8m，場地均有分布，刀切面較粗糙，捻摸感覺有細顆粒，有輕微粘滯感，干強度低，韌性低，無光澤反應，搖振反應中等。局部夾粉質粘土、粉細砂夾層或透鏡體。濕-飽和 稍密第③-1層粉質粘土：黃褐色~灰黑色，該層層頂埋深5.4~10.0m，層厚0.5~2.1m，局部缺失，濕土粘手，干燥后較|剝落，能搓成小于2mm的土條，刀切面稍光滑，切面規(guī)則，干強度中等，韌性中等。鉆探過程中該層出現(xiàn)鉆桿自沉現(xiàn)象。濕-飽和 軟塑-可塑第④層粉土：土黃色~灰褐色，該層頂埋深13.2~14.0m,層厚6.2~12.7m,場地均有分布，刀切面較粗糙，捻摸感覺有細顆粒，有輕微粘滯感，干強度低，韌性低，無光澤反應，搖振反應中等。局部夾粉質粘土、粉細砂。濕-飽和 中密-沖密第④-1層粉細砂：青灰色，該層層頂埋深14.7~22.5m，層厚0.9~4.7m，該層在場地內局部出現(xiàn)，級配不良，顆粒大小均勻，礦物成分以石英、長石、云母等為主。飽和 中密-密實第⑤層圓礫：青灰色，該層頂埋深18.8~25.7m，此層未揭穿，最大可見厚度為15.5m，該層在場地內均有分布。骨架顆粒交錯排列，大部分連續(xù)接觸；顆粒磨度一般，呈亞圓形、圓形；母巖成分以硬質沉積巖、變質巖為主；骨架顆粒風化程度為微風化；一般粒徑5~25mm，最大粒徑40~50mm，級配良好，骨架顆粒占60%左右，充填物以中粗砂、粉細砂為主。局部夾有中粗砂或粉土透鏡體。飽和 中密~密實第⑤-1層中粗砂：青灰色，該層頂埋深21.5~29.8m,層厚0.8~3.2m，該層在場地內呈不連續(xù)分布，局部缺失，級配一般，顆粒大小不均勻，主要成份以石英、長石為主，含少量礫石。飽和 中密第⑤-2粉土：土黃色~黃褐色，該層層頂埋深19.0~29.8m，層厚0.8~3.2m,在場地內呈不連續(xù)分布，局部缺失，刀切面較粗糙，捻摸感覺有細顆粒，有輕微粘滯感，干強度低，韌性低，無光澤反應，搖振反應中等。飽和 中密-密實1.3.3場地水文地質條件本次現(xiàn)場勘察最大勘探深度35.0m范圍內，可見地下水出露，根據(jù)現(xiàn)有資料，地下水有兩層。第一層為上層滯水，埋深在-5.4m~-6.0m,補給源主要以周圍農(nóng)田灌概，大氣降水及周圍農(nóng)用灌溉渠為主，水位變幅在1.5~2.0m;第二層為第四系孔隙潛水，水位埋深在-9.2~-11.5m,含水層賦水豐富，涌水量較大，補給源主要為上游側向徑流補給和臨近猛進水庫滲透補給，次為大氣降水和灌溉滲透補給，以地下潛流方式向下游排泄，水位變幅在0.5~1.0m。地下水位流向：由南向北流動。根據(jù)臨近金科?亞中機電城及新疆西域國際農(nóng)產(chǎn)品交易中心和金科五家渠項目5#、6#地塊勘察資料：金科?亞中機電城及新疆西域國際農(nóng)產(chǎn)品交易中心場地測得2014年地下水位埋深在-2.6~-3.8m,地下水位變幅在0.5~1.0m;金科五家渠項目5#、6#地塊場地測得2013年第一層地下水位埋深在-1.0m~-2.2m，并發(fā)現(xiàn)第二層地下水埋深在-19.0m~-24.2m，地下水位變幅在0.5~1.0m。地下水位受氣候、季節(jié)及周邊地區(qū)農(nóng)田灌溉影響。分析地下水位近兩年的下降：原因一是由于擬建場地由南向北灌溉農(nóng)用渠停止使用，減少渠道下滲的水源補給；二是由于擬建場地周邊有多個基坑工程實施降水措施。2支護體系方案選擇2.1基坑設計要求在開展基坑工程的總體方案設計吋，應首先對基坑工程在安全性、周邊環(huán)境保護以及技術經(jīng)濟方面的要求進行充分研究，基坑支護結構方案設計也應利于節(jié)約資源、符合可持續(xù)發(fā)展的要求，實現(xiàn)綜合的經(jīng)濟和社會效益。基坑支護作為一個結構體系，應要滿足穩(wěn)定和變形的要求，即通常規(guī)范所說的兩種極限狀態(tài)的要求，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。所謂承載能力極限狀態(tài)，對基坑支護來說就是支護結構破壞、傾倒、滑動或周邊環(huán)境的破壞，出現(xiàn)較大范圍的失穩(wěn)。一般的設計要求是不允許支護結構出現(xiàn)這種極限狀態(tài)的。而正常使用極限狀態(tài)則是指支護結構的變形或是由于開挖引起周邊土體產(chǎn)生的變形過大，影響正常使用，但未造成結構的失穩(wěn)。因此，基坑支護設計相對于承載力極限狀態(tài)要有足夠的安全系數(shù)，不致使支護產(chǎn)生失穩(wěn)，而在保證不出現(xiàn)失穩(wěn)的條件下，還要控制位移量，不致影響周邊建筑物的安全使用。因而，作為設計的計算理論，不但要能計算支護結構的穩(wěn)定問題，還應計算其變形，并根據(jù)周邊環(huán)境條件，控制變形在一定的范圍內。一般的支護結構位移控制以水平位移為主，主要是水平位移較直觀，易于監(jiān)測。水平位移控制與周邊環(huán)境的要求有關，這就是通常規(guī)范中所謂的基坑安全等級的劃分。一般較剛性的支護結構，如鋼板樁、擋土樁、連續(xù)墻加內支撐體系，其位移較小，可控制在30mm之內，對于土釘支護，地質條件較好，且釆用超前支護、預應力錨桿等加強措施后可控制較小位移外，一般會大于30mm基坑支護是一種特殊的結構方式，具有很多的功能。1．安全性要求深基坑工程涉及到巖土工程、結構力學、工程結構、工程地質和施工技術等專業(yè)知識，是一項綜合性很強的學科。由于影響基坑工程的不確定性因素眾多，基坑工程又是一項風險性很大的工程，稍有不慎就能釀成巨大的工程事故。因此，確?；庸こ痰陌矀€是總體方案設計的首要目標。應結合工程當?shù)氐氖┕そ?jīng)驗與技術能力進行具體分析，選取成熟、可靠的總體設計方案；設計時確保滿足規(guī)范與工程對支護結構的承載能力、穩(wěn)定性與變形計算(驗算）的要求；并對施工工藝、挖土、降水等各環(huán)節(jié)進行充分的研究和論證，選擇工程當?shù)爻墒臁⒖煽康氖┕し桨?，降低基坑工程的風險。2．環(huán)境保護要求我國大型基坑工程主要集中于沿海、沿江經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，工程場地周邊一般都分布有建(構）筑物、地下管線、市政道路等環(huán)境保護對象。當基坑鄰近軌道交通設施、保護建筑、共同管溝等敏感而重要的保護對象時，環(huán)境保護要求更為嚴格。當基坑周邊存在環(huán)境保護對象時，要在充分了解環(huán)境保護對象的保護要求與變形控制要求的基礎上，使基坑的變形能滿足環(huán)境保護對象的變形控制要求，必要時在基坑內、外采取適當?shù)募庸膛c加強措施，減小坑內支護結構的變形。3.技術經(jīng)濟性要求基坑工程多采用臨時性的支護結構，在確?；庸こ贪矀€性與變形控制要求的前提下，盡可能地降低基坑工程造價，是設計人員必須關注的重要問題。不同的基坑工程總體方案對工程工期會有較大的影響，對項目開發(fā)所產(chǎn)生的經(jīng)濟性差異也不容忽視。對于某些項目，不同設計方案引起工期變化對于項目開發(fā)的經(jīng)濟性影響甚至會超過方案的直接工程量差異?；又ёo應滿足下列功能基本要求：1保證基坑周邊建（構）筑物、地下管線、道路的安全和正常使用；2保證主體地下結構的施工空間。支擋式結構的構件應按各設計工況內力和支點力的最大值進行承載力計算。替換錨桿或支撐的主體地下結構構件應滿足各工況下的承載力、變形及穩(wěn)定性要求。對采用水平內支撐的支撐式結構，當不同基坑側壁的支護結構水平荷載、基坑開挖深度等不對稱時，應分別按相應的荷載及開挖狀態(tài)進行支護結構計算分析。2.2基坑工程設計原則與安全等級基坑工程總體方案設計應采取合理、有效的支護結構型式與技術措施以控制工程造價和實現(xiàn)工期目標，必要時，對于技術上均可行的多個設計方案，應從工程量、工期、對主體建筑的影響等各角度進行定性、定量的分析和對比，以確定最適合的方案。在工程量方面，一般應綜合比較支護結構的工程費用、土方開挖、降水與監(jiān)測等工程費用以及施工技術措施費；在工期方面，應比較工期的長短及由其帶來的經(jīng)濟性差異；基坑設計方案對主體建筑的影響方而，主要考慮不同基坑圍護結構占地要求而影響主體結構建筑面積，以及對主體結構的防水、承載能力等方面的影響。基坑周邊的圍護結構直接承受基坑施工階段側向土壓力和水壓力，并將此扭力傳遞到支撐體系。在需采取隔水措施的基坑工程中，當周邊圍護結構不具備自防水作用時，需在支護結構外側另行設置隔水帷幕。周邊圍護結構和隔水帷幕共同形成基坑周邊支護體系。在基坑工程實踐中周邊圍護結構形成了多種成熟的類型，每種類型在適用條件、工程經(jīng)濟性和工期等方面各有側重，且周邊圍護結構形式的選用直接關系到工程的安全性、工期和造價，而對于每個基坑而言，其工程規(guī)模、周邊環(huán)境、工程水文地質條件以及業(yè)主要求等也各不相同，因此在基坑周邊圍護結構設計中需根據(jù)每個工程特性和每種圍護結構的特點，綜合考慮各種因素，合理選用周邊圍護結構類型。常用基坑周邊圍護結構類型：土釘墻；水泥土重力式圍護墻；地下連續(xù)墻；灌注樁排樁圍護墻；型鋼水泥土攪拌墻；鋼板樁圍護墻。表2.1側壁安全等級及重要性系數(shù)安全等級破壞后果重要性系數(shù)一級支護結構破壞、土體失穩(wěn)對基坑周邊環(huán)境及地下結構影響很嚴重1.10二級支護結構破壞、土體失穩(wěn)對基坑周邊環(huán)境及地下結構影響很一般1.00三級支護結構破壞、土體失穩(wěn)對基坑周邊環(huán)境及地下結構影響很不重0.90根據(jù)勘察報告，本基坑安全等級屬于一級基坑表2.2圍護墻體的類型及其特點圍護類型適用性優(yōu)缺點水泥土攪拌樁圍護墻各種成因的飽和軟粘土，包括淤泥，淤泥質土，粘土和粉質粘土基坑開挖深度<7m優(yōu)點：一般坑內無支撐，便于機械化快速施工；具有擋土、止水的雙重功能；施工噪音低，振動小缺點：位移相對較大，尤其是基坑長度大時;寬度大，需占基地紅線一定面積土釘墻地下水位以上或人工降水后的粘土、粉土、雜填土及非松散砂土和卵石土等優(yōu)點：不占獨立工期，施工快捷；設備簡單，操作方便，材料用量和工程量小，經(jīng)濟效果好缺點：穩(wěn)定性和變形依賴于錨的效果鋼板樁軟土，淤泥及淤泥質土，主要使用而簡便，可重復利用廣東等沿海地區(qū)優(yōu)點：材料來源廣泛，質量可靠；施工快速缺點：打拔妝對環(huán)境影響大；剛度小，截面抗彎能力弱。注意接頭防水續(xù)表2.2圍護類型適用性優(yōu)缺點地下連續(xù)墻1. 適用各種地層，可用于市區(qū)，開挖深度大2. 作為主體結構一部分及逆作法優(yōu)點：墻體剛度大，整體性好，相對變形小;振動少，噪聲低，對臨近工程結構和管線影響小；抗?jié)B止水；逆筑法施工，進度快，造價低缺點：單獨作圍護墻成本高；對泥漿處理不當會污染環(huán)境；槽壁易坍塌SMW工法凡是適合用水泥土攪拌樁的場合都適合使用，特別是以粘土和粉粘土為主的軟土地區(qū)國內適用于基坑開挖深度6~10m優(yōu)點：占用場地小，施工速度快，對環(huán)境污染小，施工方法簡單，好用水泥剛才少，造價低。墻身強度高，止水效果好缺點：應用經(jīng)驗不足，型鋼不易回收挖孔樁多用于東南沿海地區(qū)，多為大直徑，宜用于土質較好的地區(qū)，在土質松軟或者水位高時需做混凝土圍護圈優(yōu)點：易于擴孔，多樁同時施工，加快進度缺點：勞動強度高；施工條件差；如遇流沙有危險鋼筋混凝土板妝1.硬土層中及建筑管線密集的市區(qū)不宜采用2.目前應用較少，只用于施工后鋼板樁難以拔出的地段和一些特殊情況優(yōu)點：施工方便，快捷，造價低，工期短缺點：施工噪音、振動及擠土大，接頭防水性能差鉆孔灌注樁適應地下水位較深，土質較好地區(qū)，基坑深度一般>7m，坡頂有道路、建筑物重要管線等變形控制要求較嚴。1、 噪聲和振動小，就地澆制施工，對周圍環(huán)境影響小；2、 適合軟弱地層使用，接頭防水性差，要根據(jù)地質條件從注漿、攪拌樁、旋噴樁等方法中選用適當方法解決防水問題；3、 整體剛度較差，不適合兼作主體結構；基坑支護體系由兩部分組成，一是圍護墻，還有就是內支撐或土層錨桿。作用在擋墻上的水、土壓力可以由內支撐有效的傳遞和平衡，也可以由坑外設置的土錨維持其平衡，它們還能減少支護結構的位移。內支撐可以直接平衡兩端圍護墻上的所受的側壓力，受力合理、安全可靠、易于控制圍墻的變形，雖然內支撐的設置給基坑內挖土帶來不便，但是可以通過換撐加以解決用土錨拉結圍護墻，坑內施工無任何阻擋，有利于提高施工效率，但是在軟土地區(qū)土錨的變形難以控制。在土質較好的地區(qū)，應發(fā)展土錨。在軟土地區(qū)，以及建筑物密集的城市中，為了便于控制圍護墻的變形，應以內支撐為主。支撐系統(tǒng)按其材料可以分為鋼管支撐、型鋼支撐、鋼筋混凝土支撐。一般情況下應該優(yōu)先選擇鋼結構支撐。表2.3支護結構的類型及其特點材料優(yōu)點缺點鋼結構自重小，安裝拆除方便；可重復利用可以做到隨挖隨撐，并可施加預緊力，有利于控制變形。整體剛度差，安裝節(jié)點多，容易造成節(jié)點變形與鋼結構支撐變形，進而造成基坑過大水平位移?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土剛度大，變形??；施工方便，整體性好；適用于各種復雜平面形狀的基坑，靈活多變；節(jié)點可靠。自重大，材料不能重復利用，安裝養(yǎng)護和拆除需要較長工期，爆破拆除產(chǎn)生噪聲，振動，碎塊飛出等危險。2.3支護方案的比較和確定2.3.1基坑特點依據(jù)現(xiàn)場工程地質條件、臨近地面地下環(huán)境、基坑開挖深度等得出基坑具有以下特點1.基坑開挖深度范圍內土層條件較好；2.場地地下水位較高，設計時取靜止水位地面下m計算。根據(jù)本工程的特點，設計時此基坑有可能釆用的幾種圍護形式：⑴復合土釘墻+止水帷幕優(yōu)點：不占獨立工期，施工快捷；設備簡單，操作方便，材料用量和工程量小，經(jīng)濟效果好。缺點：穩(wěn)定性和變形依賴于錨的效果。(2) 釆用排樁圍護中的鋼板樁支護形式作為擋土結構優(yōu)點：鋼板樁施工容易、造價較低，當作為圍護墻時強度剛度大、抗彎能力強、變形相對較小。鋼板樁可以回收利用，適用于短期支護，施工有利于組織、方便、工期短，目前此種技術比較成熟。另設深層水泥攪拌樁為止水帷幕時有好的防水效果，同時也起到了擋土的作用，比較經(jīng)濟。缺點：不能有效地形成止水帷幕，此基坑含水豐富，如果不能止水在部分地段容易形成流沙現(xiàn)象。2.3.2支護方案的確定擬建建筑中高層建筑15幢l#~15#(地上均為34層，預計埋深-5.0m，帶一層地下室，框剪結構，筏形基礎）；可采用土釘墻復合支護結構。復合土釘墻主要有土釘墻+預應力錨桿（索）、土釘墻+隔水帷幕和土釘墻+微型粧三種常用形式。由于復合土釘墻是土釘墻基本形式與其它圍護結構的組合，因此土釘墻基本形式的特點和適用條件同樣適用于復合土釘墻。從地勘報告來看，本區(qū)地下水以水平徑流補給，側向補給為主，各含水層組的巖性結構，徑流條件，控制了不同補給途徑量的大小。由南而來的烏魯木齊河、頭屯河及受古牧地隆起而折向西北的東山水系在該地區(qū)相匯滲入補給地下水，所以該地區(qū)地下水儲量比較豐富。本例中適用復合土釘墻+隔水帷幕。土釘墻+隔水帷幕的圍護形式在基坑周邊設置封閉的隔水帷幕，可防止坑內降水對坑外環(huán)境產(chǎn)生影響。同時隔水帷幕對坑壁土體具有預加固作用，有利于坑壁的穩(wěn)定和控制基坑變形。該圍護形式適用于地下水位豐富，周邊環(huán)境對降水敏感的工程，以及土質較差，基坑開挖較淺的工程。土釘墻特點：(1)合理利用土體的自穩(wěn)能力，將土體作為支護結構不可分割的部分，結構合理；(2)結構輕型，柔性大，有良好的抗震性和延性，破壞前有變形發(fā)展過程。(3)密封性好，完全將土坡表面覆蓋，沒有裸露土方，阻止或限制了地下水從邊坡表面滲出，防止了水土流失及雨水、地下水對邊坡的沖刷侵蝕；(4)土釘數(shù)量眾多靠群體作用，即便個別土釘有質量問題或失效對整體影響不大。有研究表明：當某條土釘失效時，其周邊土釘中，上排及同排的土釘分擔了較大的荷載；(5)施工所需場地小，移動靈活，支護結構基本不單獨占用空間，能貼近已有建筑物開挖，這是樁、墻等支護難以做到的，故在施工場地狹小、建筑距離近、大型護坡施工設備沒有足夠工作面等情況下，顯示出獨特的優(yōu)越性；(6)施工速度快。土釘墻隨土方開挖施工，分層分段進行，與土方開挖基本能同步，不需養(yǎng)護或單獨占用施工工期，故多數(shù)情況下施工速度較其它支護結構快；(7)施工設備及工藝簡單，不需要復雜的技術和大型機具，施工對周圍環(huán)境干擾??；(8)由于孔徑小，與樁等施工方法相比，穿透卵石、漂石及填石層的能力更強一些；且施工方便靈活，開挖面形狀不規(guī)則、坡面傾斜等情況下施工不受影響；(9)邊開挖邊支護便于信息化施工，能夠根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)及開挖暴露的地質條件及時調整土釘參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)異?；驅嶋H地質條件與原勘察報告不符時能及時相應調整設計參數(shù)，避免出現(xiàn)大的事故，從而提高了工程的安全可靠性；(10)材料用量及工程量較少，工程造價較低。據(jù)國內外資料分析，土釘墻工程造價比其它類型支擋結構一般低1/3～1/5。圖2.1基坑開挖示意圖3基坑圍護結構的設計與計算3.1土壓力計算簡述土壓力是指土體作用在圍護墻上的側向土壓力，在基坑工程問題中是一個重要的設計參數(shù)。通常是由土的自重和地面荷載產(chǎn)生的。土壓力的大小與土的密度、土的抗剪強度、支護結構側向變形的條件以及墻與土界面上的摩擦力等因素有關。根據(jù)樁墻的變位情況，作用在圍護墻墻背上的土壓力可分為靜止土壓力、主動土壓力、被動土壓力。其定義分別為：靜止土壓力：指墻體未產(chǎn)生變位前作用在墻背上的土壓力。其相應的土壓力系數(shù)稱為靜止土壓力系數(shù)。靜止土壓力可以根據(jù)直線變形體無側向變形理論或近似方法求得，土體內相應的應力狀態(tài)稱為彈性平衡狀態(tài)。主動土壓力：指圍護墻產(chǎn)生離開土體方向的位移時作用在墻背上的土壓力。其相應的土壓力系數(shù)稱為主動土壓力系數(shù)。表示。此時土體內相應的應力狀態(tài)稱為主動極限平衡狀態(tài)。被動土壓力：指圍護墻產(chǎn)生向著土體方向的位移時作用在墻背上的土壓力。其相應的土壓力系數(shù)稱為被動土壓力系數(shù)，表示。此時土體內相應的應力狀態(tài)稱為被動極限平衡狀態(tài)。目前關于基坑支護體系主動區(qū)土壓力計算方法很多，可分為剛性支護結構土壓力和柔性支護結構土壓力計算兩類。常用的計算方法如下：（1）極限平衡理論為基礎的土壓力理論。有代表性的是早期建立的利用滑楔理論推導出的庫侖理論（Coulomb，1773）和由極限平衡理論推導出的朗肯理論（Rankine1857）（2）建立在實測和模型試驗基礎上的土壓力計算方法。研究表明，土壓力是位移、時間、土體強度指標的函數(shù)。（3）數(shù)值計算分析方法。它是隨著計算機技術的發(fā)展而發(fā)展起來的土壓力計算方法。3.1.1郎肯理論適用條件：1.擋土墻的墻背豎直光滑；2.擋土墻后填土表面水平。（1）各種土的主動土壓力計算公式合算：（3.1）分算：（3.2）備注：——主動土壓力系數(shù)，；——主動土壓力；——墻后填土的重度，；——計算點離填土表面的深度，；——粘性土的粘聚力，。（2）各種土的被動土壓力計算公式合算（3.3）分算（3.4）備注：——被動土壓力系數(shù)，；——被動土壓力；——墻后填土的重度，；——計算點離填土表面的深度，；——粘性土的粘聚力，。3.2北區(qū)土釘墻支護設計3.2.1土壓力計算表3.1土層設計計算參數(shù)土層

（重度）

（層厚）摩擦角（。）粘聚力（kPa）耕土181.11050.708.381.4211.91粉土19.844.320.820.50.4828.272.1059.37粉土21.422.217.516.50.5424.181.8644.96粉質粘土20.011.617.820.50.5329.881.8856.17由勘察資料可知，根據(jù)基坑開挖深度、坑底以下土體滲透性系數(shù)及水位可知，第1-3層土采用水土合算來計算水土壓力，第4層土選用水土分算計算水土壓力，選擇計算至第4層土下表面，基坑深度6.1m，q=20kpa，根據(jù)勘察資料，出于安全考慮，地下水位取地表以下5.4m處。（1）主動土壓力計算 （3.5） （3.6） （3.7） （3.8） （3.9） （3.10） （3.11） （3.12）（2）被動土壓力計算 （3.13） （3.14） （3.15） （3.16）圖3.1北區(qū)土壓力圖3.2.2土釘參數(shù)設計（1）單根土釘軸向壓力標準值預選3道土釘進行土釘墻計算，土釘墻坡度70，土釘豎向、水平間距均為1.5m，土釘傾角為20°。1.主動土壓力折減系數(shù)： （3.17）式中：──主動土壓力折減系數(shù)；──土釘墻坡面與水平面的夾角(°)；──基坑底面以上各土層按土層厚度加權的內摩擦角平均值(°)。 （3.18）取 （3.19）2.土釘軸向拉力調整系數(shù)： （3.20） （3.21）──土釘軸向拉力調整系數(shù)；──第j層土釘至基坑頂面的垂直距離(m)；──基坑深度(m)；──作用在以、為邊長的面積內的主動土壓力標準值(kN)；──計算系數(shù)；──經(jīng)驗系數(shù)，可取0.6～1.0，本工程取1.0；──土釘層數(shù)。本例取和（3.22）3.單根土釘?shù)妮S向拉力標準值 （3.23）──第層土釘?shù)妮S向拉力標準值(kN)；──第層土釘?shù)膬A角(°)；──墻面傾斜時的主動土壓力折減系數(shù)。──第層土釘軸向拉力調整系數(shù)；──第層土釘處的主動土壓力強度標準值(kPa)；──土釘?shù)乃介g距(m)；──土釘?shù)拇怪遍g距(m)。（3.24）（3.25）（3.26）（2）單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力單根土釘?shù)目拱纬休d力應符合下式規(guī)定：（3.27）式中：──土釘抗拔安全系數(shù)；安全等級為二級、三級的土釘墻，分別不應小于1.6、1.4；──第層土釘?shù)妮S向拉力標準值(kN)；──第層土釘?shù)臉O限抗拔承載力標準值(kN)，其中；——第層土釘?shù)腻^固體直徑(m)；對成孔注漿土釘，按成孔直徑計算，對打入鋼管土釘，按鋼管直徑計算；──第層土釘在第層土的極限粘結強度標準值(kPa)；──第層土釘在滑動面外第土層中的長度(m)。設第一層土釘進入第二層土體（滑動面外）的長度為l1（3.28）（3.29） 則第一根土釘?shù)拈L度為4.70m設第二層土釘進入第二層土體（滑動面外）的長度為l2（3.30）（3.31）故第二層土釘長度為2.77m設第三層土釘進入第二層土體（滑動面外）的長度為l3（3.32）（3.33）故第三層土釘長度為3.96m設第四層土釘進入第三層土體（滑動面外）的長度為l4（3.32）（3.32）（3.33）故第四層土釘長度為6.43m圖3.2土釘抗拔承載力計算簡圖（3）土釘桿體的受拉承載力（3.34）（3.35）──第j層土釘?shù)妮S向拉力設計值(kN)；──土釘桿體的抗拉強度設計值(kPa)；──土釘桿體的截面面積(m2)；──結構重要性系數(shù)，對安全等級為一級、二級、三級的支護結構，分別不應小于1.1、1.0、0.9；──作用基本組合的綜合分項系數(shù)不應小于1.25土釘鋼筋采用HRB335級鋼筋，鋼筋直徑應根據(jù)土釘抗拔承載力設計要求確定，且宜取16mm～32mm。（3.36）（3.37）（3.38）（3.39）（3.40）（3.41）（3.40）（3.41）土釘選用HRB335。第一層選取鋼筋直徑16mm，=201mm2。第二層選取鋼筋直徑16mm，=201mm2。第三層選取鋼筋直徑22mm，=380mm2。3.2.3土釘墻穩(wěn)定性計算根據(jù)規(guī)范規(guī)定，錨拉式、懸臂式和雙排樁支擋結構應按下列規(guī)定進行整體穩(wěn)定性驗算，錨拉式支擋結構的整體穩(wěn)定性可采用圓弧滑動條分法進行驗算，由于土條寬度越小計算越復雜，為簡化計算，現(xiàn)將本基坑以開挖垂直線為基準線，將兩側滑動面平均劃分，形成10個土條，圓心根據(jù)36度法取距樁頂0.25H+0.4=1.925m處（H為坑深），以圓心與樁底連線為半徑畫圓，據(jù)此檢驗整體穩(wěn)定性，如計算得到的穩(wěn)定性系數(shù)大于規(guī)范規(guī)定的穩(wěn)定系數(shù)，則證明嵌固穩(wěn)定性計算得到的樁長滿足規(guī)范要求且較為合理。圖3.3圓弧滑動條分法土釘墻穩(wěn)定性計算簡圖（3.42）──圓弧滑動整體穩(wěn)定安全系數(shù)；安全等級為一級、二級、三級的錨拉式支擋結構，分別不應小于1.35、1.3、1.25；──第j土條滑弧面處土的粘聚力(kPa)、內摩擦角(°)；──第j土條的寬度(m)；──第j土條滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角(°)──第j土條的滑弧段長度(m)，取；──作用在第j土條上的附加分布荷載標準值(kPa)；──第j土條的自重(kN)，按天然重度計算──地下水重度(kN/m3)；──第k層錨桿對圓弧滑動體的錨固體極限拉力值(kN)；──第k層錨桿的傾角(°)；──第k層錨桿的水平間距(m)；──計算系數(shù)；可按取值,此處，為第k層錨桿與滑弧交點處土的內摩擦角。圖3.4圓弧滑動面示意圖求滑動面底部（坑底）以上土體參數(shù)加權平均值（3.43）（3.44）4（3.45）表3.2圓弧滑動條分法計算參數(shù)17.250.7752016.37517.330.775201.517.250.782048.90817.330.775201.517.250.792079.841517.330.775201.517.250.812089.022117.330.775201.517.250.852084.432817.330.775201.517.250.92077.843617.330.775201.5把表中數(shù)據(jù)帶入上式：（3.46）穩(wěn)定性不滿足規(guī)范要求，需對土釘長度進行調整。根據(jù)工程經(jīng)驗，將第二、第三層土釘滑動弧段外長度增加，第二層增加至12m，第三層增加至11m重新帶入上式進行穩(wěn)定性計算（3.47）由土釘錨固長度增加一倍，重新調整土釘截面積，由前計算可知，且延長后土釘長度未超出原錨固土體，故不需重新計算錨固長度。則土釘長度調整為第一層土釘長度為4.7m（未變）第二層土釘長度為12m第三層土釘長度為11m第四層土釘長度為6.43m因土釘錨固長度增加一倍，且超出原錨固土體，故需將原求得的土釘截面擴大土釘選用HRB335，截面積調整為第一層選取鋼筋直徑16mm，=354.34mm2。第二層選取鋼筋直徑32mm，=804mm2。第三層選取鋼筋直徑32mm，=804mm2。第三層選取鋼筋直徑25mm，=490.87mm2。圖3.5北區(qū)土釘墻支護剖面圖3.3南區(qū)土釘墻支護計算3.3.1南區(qū)土壓力計算表3.3土層設計計算參數(shù)土層

（重度）

（層厚）摩擦角（。）粘聚力（kPa）耕土1811050.708.381.4211.91粉土19.844.420.820.50.4828.272.1059.37粉土21.42817.516.50.5424.181.8644.96由勘察資料可知，根據(jù)基坑開挖深度、坑底以下土體滲透性系數(shù)及水位可知，采用分算來計算水土壓力，選擇計算至第3層土下表面，基坑深度6.1m，q=20kpa，根據(jù)勘察資料，地下水位取地表以下5.4m處。（1）主動土壓力計算 （3.48） （3.49） （3.50） （3.51） （3.52） （3.52）（2）被動土壓力計算（3.53）（3.54）圖3.6南區(qū)土壓力圖3.3.2土釘參數(shù)設計（1）單根土釘軸向壓力標準值預選4道土釘進行土釘墻計算，土釘墻坡度90°，除第一層豎向間距為0.8m外土釘豎向、水平間距均為1.5m，土釘傾角為20°。1.主動土壓力折減系數(shù)： （3.54）式中：──主動土壓力折減系數(shù)；──土釘墻坡面與水平面的夾角(°)；──基坑底面以上各土層按土層厚度加權的內摩擦角平均值(°)。（3.55）（3.56）2.土釘軸向拉力調整系數(shù)： （3.57） （3.58）──土釘軸向拉力調整系數(shù)；──第j層土釘至基坑頂面的垂直距離(m)；──基坑深度(m)；──作用在以sxj、szj為邊長的面積內的主動土壓力標準值(kN)；──計算系數(shù)；──經(jīng)驗系數(shù)，可取0.6～1.0，本工程取1.0；──土釘層數(shù)。在本設計中?。海?.59）（3.60）3.單根土釘?shù)妮S向拉力標準值 （3.61）──第j層土釘?shù)妮S向拉力標準值(kN)；──第j層土釘?shù)膬A角(°)；──墻面傾斜時的主動土壓力折減系數(shù)。──第j層土釘軸向拉力調整系數(shù)；──第j層土釘處的主動土壓力強度標準值(kPa)；──土釘?shù)乃介g距(m)；──土釘?shù)拇怪遍g距(m)。（3.62）（3.63）（3.64）（2）單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力單根土釘?shù)目拱纬休d力應符合下式規(guī)定：（3.65）式中：──土釘抗拔安全系數(shù)；安全等級為二級、三級的土釘墻，分別不應小于1.6、1.4；──第j層土釘?shù)妮S向拉力標準值(kN)；──第j層土釘?shù)臉O限抗拔承載力標準值(kN)，；——第j層土釘?shù)腻^固體直徑(m)；對成孔注漿土釘，按成孔直徑計算，對打入鋼管土釘，按鋼管直徑計算；──第j層土釘在第i層土的極限粘結強度標準值(kPa)；──第j層土釘在滑動面外第i土層中的長度(m)。設第一層土釘進入第二層土體（滑動面外）的長度為l1（3.66）（3.67）第一層土釘為4.483m。故第一層土釘長度為4.09m設第二層土釘進入第二層土體（滑動面外）的長度為l2（3.68）（3.69）第二層土釘為2.771m。設第三層土釘進入第二層土體（滑動面外）的長度為l3（3.70）（3.71）第三層土釘為3.971m。設第四層土釘進入第四層土體（滑動面外）的長度為l3（3.70）（3.71）第四層土釘為6.5m。故第三層土釘長度為3.12m圖3.7土釘抗拔承載力計算簡圖(3)土釘桿體的受拉承載力（3.72）（3.73）──第j層土釘?shù)妮S向拉力設計值(kN)；──土釘桿體的抗拉強度設計值(kPa)；──土釘桿體的截面面積(m2)；──結構重要性系數(shù)，對安全等級為一級、二級、三級的支護結構，分別不應小于1.1、1.0、0.9；──作用基本組合的綜合分項系數(shù)不應小于1.25。土釘鋼筋采用HRB335級鋼筋，鋼筋直徑應根據(jù)土釘抗拔承載力設計要求確定，且宜取16mm～32mm。（3.74）（3.75）（3.74）（3.75）（3.74）（3.75）（3.74）（3.75）土釘選用HRB335第一層選取鋼筋直徑16mm，=201mm2。第二層選取鋼筋直徑16mm，=201mm2。第三層選取鋼筋直徑16mm，=201mm2。第三層選取鋼筋直徑22mm，=380mm2。3.3.3土釘墻穩(wěn)定性計算圖3.8圓弧滑動面示意圖（3.80）──圓弧滑動整體穩(wěn)定安全系數(shù)；安全等級為一級、二級、三級的錨拉式支擋結構，分別不應小于1.35、1.3、1.25；──第j土條滑弧面處土的粘聚力(kPa)、內摩擦角(°)；──第j土條的寬度(m)；──第j土條滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角(°)──第j土條的滑弧段長度(m)，??；──作用在第j土條上的附加分布荷載標準值(kPa)；──第j土條的自重(kN)，按天然重度計算──地下水重度(kN/m3)；──第k層錨桿對圓弧滑動體的錨固體極限拉力值(kN)；──第k層錨桿的傾角(°)；──第k層錨桿的水平間距(m)；──計算系數(shù)；可按取值,此處，為第k層錨桿與滑弧交點處土的內摩擦角。求滑動面底部（坑底）以上土體參數(shù)加權平均值（3.81）（3.82）（3.83）表3.4圓弧滑動條分法計算參數(shù)17.250.8652016.17317.330.775201.517.250.782048.31817.330.775201.517.250.792078.881517.330.775201.517.250.812087.952117.330.775201.517.250.852083.412817.330.775201.5把表中數(shù)據(jù)帶入上式：（3.84）穩(wěn)定性不滿足規(guī)范要求，需對土釘長度進行調整。根據(jù)工程經(jīng)驗，將第二、第三層土釘滑動面外錨固長度增加，第二層增加至11m，第三層增加至11m，重新帶入上式進行穩(wěn)定性計算（3.83）由土釘錨固長度增加一倍，重新調整土釘截面積，由前計算可知，且延長后土釘長度未超出原錨固土體，故不需重新計算錨固長度。則土釘長度調整為第一層土釘長度為4.48m（未變）第二層土釘長度為11m第三層土釘長度為11m第三層土釘長度為6.5m因土釘錨固長度增加一倍，且超出原錨固土體，故需將原求得的土釘截面擴大，土釘選用HRB335，截面積調整為第一層選取鋼筋直徑16mm，=201mm2。第二層選取鋼筋直徑32mm，=804mm2。第三層選取鋼筋直徑32mm，=804mm2。第三層選取鋼筋直徑22mm，=380mm2。圖3.9南區(qū)土釘墻支護剖面圖4抗?jié)B流計算管涌是坑底土的一種滲流破壞現(xiàn)象?；娱_挖后，地下水形成水頭差，當?shù)叵滤蛏蠞B流力大于坑下浸水密度時，土體就向上移動，產(chǎn)生管涌現(xiàn)象。要避免管涌破壞，則要求式中--土體的浮重度--水的重度--平均水力梯度備注：為平均水力梯度為：為滲流的流線長度，則：(4.1)整理得：(4.2)考慮局部地段水位差別，取該地段地下水位-5.4m，則水頭差：h=1.7m（一般降水都降到基坑底面一下0.5-1m,本工程取1m）,設止水樁長為X，則。取(4.3)—一般取值為—抗管涌安全系數(shù)一般取1.5-2.0,這里取1.5所以：(4.4)因計算值旋噴樁底部位于降水后水位以上，因此將樁底延長至降水后水位，止水樁長取7.1m，樁直徑取800mm，搭接寬度300mm。圖4.1抗?jié)B計算簡圖共43頁第42頁5降水設計采用潛水完整井。地下水位按照地面以下5.4m考慮，降至開挖面以下1m,降深取值為SW=1.7m，綜合滲透系數(shù)取k=3.456m/d降水影響半徑： （5.1）式中：H——含水層厚。單井出水能力計算： （5.2）基坑預估含水量：（5.3）式中：Q——基坑計算涌水量（m3/d）；k——含水層的滲透系數(shù)（m/d）；H——潛水含水層厚度（m）；s——設計降水深度（m）；R——影響半徑（m）；r0——等效大井半徑（m），可按，F(xiàn)為井點系統(tǒng)的圍和面積（m2）。布置降水井數(shù)量： （5.4）實際布置1口（也可不布置）。

6施工組織設計應嚴格按照以下規(guī)范進行施工。1、總包提供的設計圖紙。2、勘察設計研究院提供的巖土工程勘察報告。3、現(xiàn)行國家施工規(guī)范、標準及規(guī)程《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120－2012）《建筑與市政降水工程技術規(guī)范》（JGJ／T111－98）《混凝土結構設計規(guī)范》（GBJ50010－2002）《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79－91）《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》（JGJ18－96）《建筑機械使用安全技術規(guī)程》（JGJ33－2001）《建筑工程冬期施工規(guī)程》（JGJ104－97）《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94－94）6.1降水、排水6.1.1降水的必要性基坑的開挖施工，無論是采用支護體系的垂直開挖還是放坡大開挖，如果施工地區(qū)的地下水位較高，都將涉及到地下水對基坑施工的影響這一問題。當開挖施工的開挖面低于地下水位時，土體的含水層被切斷，地下水便會從坑外或坑底不斷涌入基坑內，另外在基坑開挖期間由于下雨或其他原因，可能會在基坑內造成滯留水，這樣會使坑底地基土強度降低，壓縮性增大。這樣一來，從基坑開挖施工的安全角度出發(fā)，對于采用支護體系的垂直開挖，坑內被動區(qū)土體由于含水量增加導致強度、剛度降低，對控制支護體系的穩(wěn)定性、強度和變形都是十分不利的；對于放坡開挖來講，亦增加了邊坡失穩(wěn)和產(chǎn)生流砂的可能性。從施工角度出發(fā)，在地下水位一下進行開挖，坑內滯留水一方面增加了土方開挖施工的難度，另一方面亦使地下主體結構的施工難以進行。而且在水的浸泡下，地基土的強度大為降低，亦影響到了其承載力。因此，為保證深基坑工程開挖施工的順利進行，同時保證地下主體結構施工的正常進行及地基土的強度不遭受損失，一方面在地下水位較高的地區(qū)，當開挖面低于地下水時，需采取降低地下水位的措施；另一方面，基坑開挖期間坑內采取排水措施以排除坑內滯留水，使基坑處于干燥的狀態(tài)，以利施工。在基坑開挖施工中采取降低地下水位的措施時，其作用為：1)防止基坑坡面和基底的滲水，保持坑底干燥，便利施工。2)增加邊坡和坡地的穩(wěn)定性，防止邊坡上或基底的土層顆粒流失。這是因為基坑開挖至地下水位以下時，周圍地下水會向坑內滲流，從而產(chǎn)生滲流力，對邊坡和基地穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響，此時采用井點降水的方法可以把基坑周圍的地下水降到開挖面以下，不僅保持坑底干燥、便利施工，而且消除了滲流力的影響，防止流砂產(chǎn)生，增加了邊坡和基底的穩(wěn)定性。3)減少土體含水量，有效提高土體物理力學性能指標。對于放坡開挖而言可提高邊坡穩(wěn)定度；對于支護開挖可增加被動區(qū)土抗力，減少主動區(qū)土體側壓力，從而提高支護體系的穩(wěn)定度和強度保證，減少支護體系的變形。4)提高土體固結程度，增加地基抗剪強度。降低地下水位，減少土體含水量從而提高土體固結程度，減少土中孔隙水壓力，增加土中有效應力，相應的土體抗剪強度也可以得到增長，因而降低地下水位亦是一種有效的地基加固方法。6.1.2降水方案選擇國內外對降低地下水位的措施，即降水方法有集水井降水和井點降水兩類。在采用降水措施時，應根據(jù)工程的實際情況，并考慮以下因素：（1）地下水位的標高及基地標高，一般要求的下水位應降到基地標高以下0.5-1.0m；（2）土層性質，包括土的種類和滲透系數(shù)；（3）基坑開挖施工的形式，是放坡開挖還是支護開挖；（4）開挖面積的大?。唬?）周圍環(huán)境的情況，在降水影響范圍內有無建筑或地下管線以及他們對基礎沉降的敏感度和重要性等。根據(jù)上述情況采取相應合理的降水方法。集水井降水法是在地基開挖過程中，在基坑底設置集水井，并在基坑底四周或中央開挖排水溝，使水流入集水井內，然后用水泵抽出的方法。一般來講，集水井降水施工方便，操作簡單，所需設備和費用都較低。但是，當基坑開挖深度較大，地下水的動水壓力有可能造成流砂、管涌、基地隆起和邊坡失穩(wěn)，則宜采用井點降水法。井點降水用于地下水位比較高的施工環(huán)境中，是土方工程、地基與基礎工程施工中的一項重要技術措施，能疏干基土中的水分、促使土體固結，提高地基強度，同時可以減少土坡土體側向位移與沉降，穩(wěn)定邊坡，消除流砂，減少基底土的隆起，使位于天然地下水以下的地基與基礎工程施工能避免地下水的影響，提供比較干的施工條件，還可以減少土方量、縮短工期、提高工程質量和保證施工安全。井點降水有輕型井點（單級、多級輕型井點）、噴射井點、點滲井點、管井井點和深井井點等。根據(jù)施工場地周圍構筑物及水文地質條件，本工程采用井點管降水方案。6.1.3井點降水施工環(huán)行井點布置。在基坑開挖前降水，并保證水位持續(xù)下降，嚴格控制水位，保證地面沉降不超過允許值。為了保證其質量、安全要求，降水施工必須達到以下要求：（1）降水井井身直徑須達到或大于設計直徑；（2）井的深度應達到或不超過設計井深的±2%；（3）井的頂角偏斜不得超過1度；（4）成井后必須進行一定長時間的井壁清洗工作；（5）井管必須直立,上端保持水平，井管偏斜度不得超過1度；（6）井管安裝完畢后，立即填濾料，濾料規(guī)格必須符合設計要求；（7）井管的選擇及包裹必須與地層情況相符，并連接牢固穩(wěn)妥；（8）地面排水管線必須符合設計排水量的要求，其鋪設不得影響其它工作的進行，并不得發(fā)生滲漏現(xiàn)象；（9）抽排水使用深井泵，必須試運轉后方可下入井內；（10）電器線路安裝前必須對所使用的電箱電線進行絕緣測試，電箱電線的負荷必須和泵匹配。（11）電器管線必須套管埋入地表面下300mm或沿圍墻架設，不得隨地拉線。6.2施工前準備根據(jù)施工圖紙及有關資料核對現(xiàn)場平面尺寸和坑底標高，掌握設計內容及各項技術要求，熟悉土層地質、水文勘察資料；會審圖紙，搞清地下構筑物、基礎平面與周圍地下設施管線的關系，明確各專業(yè)工序之間的關系和施工工期要求。為了便于土方開挖施工及有利于基坑邊坡穩(wěn)定，土方開挖前做好定位放線工作。對施工現(xiàn)場場地上的障礙物進行全面清查，包括施工場地地形、地貌、地質水文、河流、氣象、運輸?shù)缆?、鄰近建筑物、地下基礎、管線、電纜坑基、防空洞、墳墓、土洞、垃圾、樹根、地面下施工范圍內的障礙物和堆積物，供水、供電、通訊線路，防洪排水系統(tǒng)等；制定排障計劃和處理方案并采取有效地防護加固措施，綜合考慮工程的現(xiàn)場情況、進度要求和土方施工方法以及分期分批施工工程的土方堆放和調運問題，劃分并確定土方的最優(yōu)調配區(qū)，減少重復倒運。構筑物的定位樁需經(jīng)檢驗核準后方可施工。做好軸線定位的控制和校核，進行測量定位放線，設置龍門板、放出基坑挖土灰線、上部邊線和底部邊線與水準標志，龍門板應離開開挖坑邊緣3.0m～5.0m，經(jīng)常查看校核加以保存，根據(jù)圖紙復核軸線、標高、灰線等數(shù)據(jù)無誤后方可開挖。6.2.1土方開挖質量要求（1）機械挖土槽底標高與設計標高允許偏差＋200mm，不得擾動老土。槽底可預留300mm的土層進行人工開挖。（2）各層間標高允許偏差±150mm。（3）邊坡允許偏差＋200mm，嚴禁虧坡。（4）嚴禁碰撞內撐和護坡樁。6.2.2成品保護（1）開挖時應注意保護測量控制定位樁、軸線樁、水準基樁，防止被挖土和運土機械設備碰撞、行駛破壞。（2）基坑四周設排水溝、集水井，場地設置一定坡度，以防雨水浸泡基坑和場地。（3）夜間施工應設足夠的照明，防止地基、邊坡超挖。6.2.3土方開挖注意事項（1）土方開挖開始時，先由建設方提供的放線控制樁位引線，并按基礎外輪廓尺寸、肥槽寬度施放開挖邊線，放線時須經(jīng)甲方、監(jiān)理認可驗收后，方可進行開挖。（2）土方施工設專人指揮，并進行書面交底，嚴格執(zhí)行土方施工方案。（3）基坑開挖期間，設專人指揮挖土機，同時要配合甲方盡可能查明地下障礙物，以防止出現(xiàn)意外。（4）挖土時注意周邊管線，開挖淺部6m厚度土層時，需有人跟鏟作業(yè)，注意觀察周邊暗埋物的情況。基槽開挖預留保護土層由人工清除。（5）機械挖土到設計槽底以上300mm，在挖該步土時，需由測量員配合進行。由水準儀配合測量標尺，不許超挖，以免擾動下部持力地層。（6）測量員隨時測量，保證基底標高和基坑線。（7）當用機械進行挖土作業(yè)時，應防止邊壁出現(xiàn)超挖或造成邊壁土體松動?；拥倪叡谝瞬捎萌斯ば奁?，以保證邊坡平整并符合設計規(guī)定的坡角。（10）對于易塌的土體可采用以下措施：=1\*GB3①修整后的邊坡立即鋪設一層20目的鋼絲網(wǎng)，噴上一層薄的混凝土面層，待凝結后再進行成孔；=2\*GB3②在水平方向上分小段間隔開挖；=3\*GB3③先將作業(yè)深度上的邊壁做成斜坡保持穩(wěn)定，待成孔并設置土釘后再清坡；=4\*GB3④在開挖前，沿開挖面垂直擊入鋼筋或鋼管，或注漿加固土體。6.2.4基坑開挖安全、文明施工措施1、工前要做好為各級安全交底工作，制定有關安全措施，組織貫徹落實，并定期開展安全活動。向全體員工做好現(xiàn)場地上地下障礙物交底。要注意對測量樁、點以及地上物的保護，嚴禁機械亂碰、亂軋。2、場地施工機械多，配合工種多，特別是二層段的開挖，工作面比較狹窄，各機械、各工種要遵守安全操作規(guī)程，注意相互間的安全距離。機械挖土以人工清底修坡要采用輪換工作面作業(yè)，確保配合施工的安全。3、凝土支護結構須待混凝土養(yǎng)護至少14天方可進行基坑土方開挖?；邮┕ね瓿珊髴M快對基坑進行封閉。4、開挖時，基坑周邊不得堆放重物（如土方、材料等）及長時間停放重型機械。堆載必須小于支護結構計算所取用的地面堆載數(shù)值。5、土方機械除坡道口外，均不得進入基坑坡頂靠近圍護墻3.0m以內范圍，以免加劇坑周地表變形。6、本工程開挖深度大，機械開挖嚴禁挖陡，并及時進行坡面加固。要密切觀察邊坡情況，發(fā)現(xiàn)問題及時采取防護措施。7、各車輛均應專人駕駛，加強備件備品管理和現(xiàn)場維修，以確保機械車輛正常運行。

8、為保證夜間施工安全，應有充分照明條件，挖掘機周圍配備2-3個活動燈架，場內汽車出口、入口均應設置照明燈，出入口設醒目標志。

9、各車輛司機禁止酒后作業(yè)，疲勞駕駛，車輛出場后要保證不撒土，不帶泥水。土方車出場時應沖洗車輪，嚴禁將車輪上的泥土帶至場外道路。

10、施工時應注意保護周邊環(huán)境，如防止揚塵污染，防止水源污染和降低施工噪音等。

11、施工現(xiàn)場設專門安全員，以負責現(xiàn)場道路的交通安全及場地車輛進出口的交通安全。挖掘機臂下及其回轉半徑范圍內嚴禁站人。12、當場外道路發(fā)生擁堵現(xiàn)象時，在土方車輛出入口有專人負責交通安全及疏導。6.3土釘墻支護工藝1．工序編寫施工方案及施工準備→開挖→清理邊坡→孔位布點→成孔→安設土釘鋼筋(鋼管)→注漿→鋪設鋼筋網(wǎng)→噴射混凝土面層→開挖下一步。根據(jù)不同土性特點和支護構造方法，上述個別順序可以變化。支護的內排水以及坡頂和基底的排水系統(tǒng)應按整個支護從上到下的施工過程穿插設置。2．施工工藝(1)準備工作1)認真學習規(guī)范，熟悉設計圖紙，以書面形式讓甲方出據(jù)地下障礙物、管線位置圖，了解工程的質量要求以及施工中的監(jiān)控內容，編寫施工方案。2)施工前應確定基坑開挖線、軸線定位點、水準基點、變形觀測點等，并在設置后加以妥善保護。3)組織項目管理小組及專業(yè)施工隊伍，對施工人員進行班前技術、安全交底，并完成上報審批程序。4)按照施工方案選擇施工機具與工藝，并檢查設備運轉情況，安排現(xiàn)場水、電、照明及施工工作面，材料進場后做好原材料的檢驗與混凝土、水泥漿的試配。(2)開挖1)土釘墻支護應按施工方案規(guī)定的分層開挖深度按作業(yè)順序施工，在完成上層作業(yè)面的土釘與噴射混凝土以前，不得進行下一層深度的開挖。2)當用機械進行土方作業(yè)時，嚴禁邊壁出現(xiàn)超挖或