金舍湯河?xùn)|岸基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

...wd...秦皇島金舍湯河?xùn)|岸基坑支護(hù)設(shè)計(jì)摘要基坑支護(hù)是指為保證地下構(gòu)造施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施?；又ёo(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)場地的工程地質(zhì)條件，結(jié)合周邊環(huán)境情況，綜合考慮施工條件，按照適用性、安全性及經(jīng)濟(jì)性原則進(jìn)展。本次基坑支護(hù)設(shè)計(jì)共分為三段，即樁錨聯(lián)合支護(hù)設(shè)計(jì)、噴錨網(wǎng)支護(hù)設(shè)計(jì)和土釘支護(hù)設(shè)計(jì)。各段基坑支護(hù)設(shè)計(jì)，必須嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)展。首先，根據(jù)給定的工程地質(zhì)勘察報告初步選定支護(hù)方案；其次，計(jì)算確定各個設(shè)計(jì)參數(shù)，并進(jìn)展初步驗(yàn)算；再次，對設(shè)計(jì)構(gòu)造進(jìn)展內(nèi)部穩(wěn)定性分析驗(yàn)算；然后，對設(shè)計(jì)構(gòu)造作外部穩(wěn)定性驗(yàn)算；最后，優(yōu)化并確定設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞基坑支護(hù)；樁錨；噴錨網(wǎng)；土釘目錄TOC\o"1-2"\h\z\t"標(biāo)題3,3"摘要IAbstractII第1章緒論11.1基坑工程概況11.2基坑支護(hù)設(shè)計(jì)原則21.3基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的一般規(guī)定2第2章支護(hù)方案選擇42.1工程概況42.1.1場地土層參數(shù)42.1.2基坑周邊環(huán)境情況42.1.3水文地質(zhì)條件52.1.4支護(hù)方案選擇52.2工程監(jiān)測5第3章基坑地面超載63.1汽車荷載63.1.1車道荷載63.1.2行車荷載63.2人群荷載73.3既有建筑引起的超載83.4各段超載值8第4章側(cè)向土壓力計(jì)算94.1ABC段土壓力94.2CDEF段土壓力124.3FG段土壓力154.4GHIJA段土壓力19第5章各段支護(hù)設(shè)計(jì)235.1ABC段排樁支護(hù)設(shè)計(jì)235.1.1支護(hù)樁嵌固深度235.1.2支護(hù)樁布置255.1.3錨桿計(jì)算265.1.4穩(wěn)定性驗(yàn)算285.2CDEFG段噴錨網(wǎng)支護(hù)325.2.1錨桿布置335.2.2錨桿計(jì)算335.2.3混凝土面層計(jì)算355.2.4錨桿內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算355.2.5錨桿外部穩(wěn)定性驗(yàn)算375.3GHIJA段土釘支護(hù)385.3.1土釘設(shè)計(jì)參數(shù)395.3.2土釘設(shè)計(jì)計(jì)算405.3.3混凝土面層計(jì)算415.3.4土釘內(nèi)部驗(yàn)算425.3.5土釘外部穩(wěn)定性驗(yàn)算43第6章降水計(jì)算456.1降水方案456.2降水井深度456.3涌水量456.3.1單井涌水量456.3.2基坑總涌水量466.4降水井布設(shè)466.5降水井效果驗(yàn)算476.5.1各井點(diǎn)單井過濾器進(jìn)水長度驗(yàn)算476.5.2基坑中心點(diǎn)水位降深驗(yàn)算476.6排水系統(tǒng)布置486.6.1基坑內(nèi)集水池的布置486.6.2坡頂排水系統(tǒng)布置486.7基坑監(jiān)測48第7章基坑支護(hù)施工組織設(shè)計(jì)507.1施工工藝流程507.2施工的技術(shù)要求507.2.1排樁支護(hù)技術(shù)要求507.2.2噴錨網(wǎng)與土釘支護(hù)施工技術(shù)要求517.2.3降水施工的技術(shù)要求527.2.4排水施工的技術(shù)要求537.2.5監(jiān)測工程的技術(shù)要求53第8章工程概預(yù)算558.1工程量計(jì)算558.2工程取費(fèi)表57結(jié)論60第1章緒論1.1基坑工程概況基坑工程是巖土工程的主要內(nèi)容，是目前根基工程中日益普遍的重要環(huán)節(jié)，尤其是大型土木工程，無一例外地涉及到這一領(lǐng)域。因此，熟練掌握這一專業(yè)設(shè)計(jì)技能，對于從事相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)的人員來說是非常重要的。根據(jù)支護(hù)構(gòu)造的設(shè)置目的，一般要求基坑支護(hù)構(gòu)造同時具備三個方面的作用：(1)擋土作用，保證基坑周圍未開挖土體的穩(wěn)定，使基坑內(nèi)有一個開闊、安全的空間。(2)控制土體變形，保證基坑相鄰的周圍建筑物和地下管線在基坑內(nèi)構(gòu)造施工期間不因土體向坑內(nèi)的位移而收到損害。(3)截水作用，保證基坑內(nèi)場地到達(dá)無水施工作業(yè)條件，不影響周圍水位變動。80年代以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)開展，根基埋深逐步增大，基坑深度也隨之增加，基坑支護(hù)問題也變得更加復(fù)雜?；又ёo(hù)是一項(xiàng)綜合性的巖土工程，涉及面廣，不但包括土力學(xué)中的強(qiáng)度、變形、穩(wěn)定問題，同時還涉及土與支護(hù)構(gòu)造的共同作用問題，并與施工密不可分，所以要求設(shè)計(jì)人員具備構(gòu)造力學(xué)、土力學(xué)、地基處理、原位測試等多學(xué)科知識。深基坑支護(hù)工程已成為目前工程建設(shè)引人注目的熱點(diǎn)，當(dāng)今深基坑支護(hù)工程具有以下特點(diǎn)：(1)建筑趨向高層化，基坑向更深層開展。(2)基坑開挖面積增大，寬度超過百米，長度到達(dá)上千米，整體穩(wěn)定性要求更高。(3)在軟弱地層中的深基坑開挖易產(chǎn)生較大的位移和沉降，對周圍環(huán)境可造成較大的影響。(4)深基坑施工運(yùn)行周期長，對臨時性基坑支護(hù)有更高的結(jié)實(shí)性要求。(5)深基坑支護(hù)系統(tǒng)不再只是臨時性支護(hù)構(gòu)造，而是參與到加固與改善建筑物的根基和地基作用當(dāng)中。目前，主要采用的基坑支護(hù)類型有：土釘墻支護(hù)、水泥深層攪拌樁支護(hù)、樁錨聯(lián)合支護(hù)、噴錨網(wǎng)支護(hù)、地下連續(xù)墻支護(hù)和內(nèi)支撐支護(hù)等。1.2基坑支護(hù)設(shè)計(jì)原則基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)的總體原則為：貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量。除了應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)要求外，尚應(yīng)做到因地制宜、就地取材、保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源。基坑支護(hù)設(shè)計(jì)要求安全性、經(jīng)濟(jì)性、適用性三方面統(tǒng)籌兼顧、同時滿足。安全性包含兩個方面，一是支護(hù)構(gòu)造自身強(qiáng)度滿足，結(jié)果內(nèi)力必須在材料強(qiáng)度容許范圍內(nèi)。二是支護(hù)構(gòu)造與被支護(hù)體之間的作用是穩(wěn)定的，要求支護(hù)構(gòu)造具有足夠的承載力，不產(chǎn)生過量的變形。經(jīng)濟(jì)性要求在設(shè)計(jì)中通過運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)和手段，充分把握支護(hù)構(gòu)造特征，通過多方案對比，尋求最正確設(shè)計(jì)方案，使支護(hù)構(gòu)造造價最低。適用性是指方案在施工中采用適當(dāng)?shù)墓に?、工序，可以使設(shè)計(jì)更經(jīng)濟(jì)合理，既滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，又不過量配置材料，也不影響支護(hù)構(gòu)造的使用功能。支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其構(gòu)造水平變形、地下水的變化對周圍環(huán)境的水平與豎向變形的影響，對于安全等級為Ⅰ級和周邊環(huán)境變形有限定要求的Ⅱ級建筑基坑，應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境的重要性、對變形的適應(yīng)能力及土的性質(zhì)等因素確定支護(hù)構(gòu)造的水平變形限值。1.3基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的一般規(guī)定在選擇基坑支護(hù)方案前，應(yīng)完成以下工作：(1)搜集詳細(xì)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地基根基等資料。(2)根據(jù)工程的設(shè)計(jì)要求，確定基坑支護(hù)的目的、范圍和到達(dá)的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。(3)結(jié)合工程情況，了解本地區(qū)基坑支護(hù)經(jīng)歷和施工條件以及其他地區(qū)相似場地上同類工程的基坑支護(hù)經(jīng)歷和使用情況等。設(shè)計(jì)前應(yīng)認(rèn)真分析地質(zhì)地層條件、周邊環(huán)境及基坑特征，綜合考慮以確定支護(hù)構(gòu)造的平面布置與高度位置。根據(jù)地層、荷載、環(huán)境、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件確定支護(hù)構(gòu)造類型與截面尺寸，支護(hù)構(gòu)造應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，保證支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、條例的要求?；又ёo(hù)方法確實(shí)定按以下步驟進(jìn)展：(1)根據(jù)荷載大小結(jié)合地形地貌、地層構(gòu)造、地質(zhì)條件、地下水特征、環(huán)境情況和對臨近建筑的影響等因素，初步選定幾種可供考慮的基坑支護(hù)方案。(2)對初步選定的基坑支護(hù)方案，分別從原理、適用范圍、效果、材料來源及耗材、機(jī)具條件、施工進(jìn)度和對環(huán)境的影響等方面進(jìn)展技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比照，選擇最正確的基坑支護(hù)方法，必要時也可選擇兩種或多種基坑支護(hù)措施組成的綜合方法。(3)對已選定的基坑支護(hù)方法，宜按建筑物安全等級和場地復(fù)雜程度，在有代表性場地上進(jìn)展相應(yīng)的現(xiàn)場試驗(yàn)或試驗(yàn)性施工，并進(jìn)展必要的測試，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和處理效果，如達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時，應(yīng)查找原因并采取補(bǔ)救措施或修改設(shè)計(jì)。基坑支護(hù)構(gòu)造整體是一個各局部有著內(nèi)在聯(lián)系的共同作用系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時要綜合考慮地層的物理力學(xué)性質(zhì)、上部荷載位置、支護(hù)構(gòu)造的選型、材質(zhì)、施工方法、環(huán)境影響、造價及工期等多種因素。這些因素各有特點(diǎn)，并密切聯(lián)系，構(gòu)成了一個復(fù)雜的系統(tǒng)，因而基坑支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)有系統(tǒng)分析的理念，以安全性、經(jīng)濟(jì)性和適用性為目標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，將施工、環(huán)境要求綜合考慮，對方案優(yōu)化改良，使系統(tǒng)各方作用協(xié)調(diào)，保證基坑支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。第2章支護(hù)方案選擇2.1工程概況金舍湯河?xùn)|岸工程工程位于秦皇島市海港區(qū)河北大街與西港路穿插口的東北側(cè)。該工程為8棟33層的住宅樓，1棟27層的住宅樓，1棟20層住宅樓，場地內(nèi)建筑物中間的空地全部為地下停車場，基坑最大開挖深度為10米左右，根據(jù)本場地地層條件和周邊既有建筑物的實(shí)際狀況綜合評定，確定本基坑工程安全等級為Ⅱ級，側(cè)壁安全等級為Ⅱ級，基坑工程安全等級的重要性系數(shù)為1.0。2.1.1場地土層參數(shù)本場地的地質(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)勘察報告確定，具體參數(shù)的取值見表2-1：表2-1土層參數(shù)選擇序號土層類型層厚/m重度/kN·m-3粘聚力/kPa內(nèi)摩擦角/(°)1雜填土1.50018.03.010.02細(xì)砂1.00018.52.020.03粘性土0.60018.312.03.04中砂1.80018.52.025.05淤泥質(zhì)土2.00018.53.020.06中砂3.00019.35.028.07粘性土0.80019.520.010.08粗砂2.00019.85.032.09圓礫8.00020.55.036.010強(qiáng)風(fēng)化巖4.00022.040.030.02.1.2基坑周邊環(huán)境情況該工程南側(cè)為河北大街，基坑底邊線距河北大街人行道4.0m，在河北大街人行道上有通信管道，埋深約2.0m；東側(cè)為玉龍灣住宅小區(qū)(正在建設(shè)中)；基坑底邊線距東側(cè)玉龍灣住宅小區(qū)最近距離為16m；北側(cè)距秦皇島耀華玻璃最近距離為10m；西側(cè)為西港路，與基坑邊線最近距離為11m。2.1.3水文地質(zhì)條件該場地主要地下水類型為潛水，地下水標(biāo)高為2.80m，含水層滲透性系數(shù)為15m/d，秦皇島水位年變化幅度為1.0m左右。2.1.4支護(hù)方案選擇本工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)需要考慮以下幾點(diǎn)：(1)基坑開挖深度大，開挖深度10m左右。(2)開挖深度范圍內(nèi)主要為砂土，土質(zhì)情況較好。(3)場地地下水位高，場地距周邊既有建筑較近，因此切實(shí)做好降水工作是基坑工程成敗與否的關(guān)鍵。(4)南側(cè)河北大街有地下通信管線。綜合本工程的特點(diǎn)和工程經(jīng)歷，根據(jù)“安全、經(jīng)濟(jì)、施工方便〞的基坑設(shè)計(jì)原則，按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)的規(guī)定，南側(cè)、東南側(cè)(ABC段)空間較小，選用剛性垂直支護(hù)方式，采用錨拉支護(hù)樁方案；場地西側(cè)(CDEFG段)基坑邊較長，根據(jù)經(jīng)濟(jì)性原則，采用噴錨網(wǎng)支護(hù)方式；場地東側(cè)(GHIJA段)距離既有建筑物較遠(yuǎn)，可以采用放坡的土釘支護(hù)方式。2.2工程監(jiān)測本工程檢測內(nèi)容有：(1)監(jiān)測周圍建筑物和道路路面的沉降、傾斜、裂縫的產(chǎn)生與開展情況，以及地下管線設(shè)施沉降、變形等。(2)監(jiān)測基坑開挖過程中圍樁支護(hù)局部及其后土體隨深度的水平位移，特別是坑底以下的位移大小和隨時間的變化。(3)監(jiān)測基坑開挖過程中地下水位是否降到設(shè)計(jì)要求(深區(qū)要求降到最下面一層錨桿以下0.5m，淺區(qū)要求降到開挖面以下1.0m)。第3章基坑地面超載基坑周邊地面超載包括汽車荷載(車道荷載和行車荷載)、行人荷載以及周邊既有建筑物引起的超載。3.1汽車荷載根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)》(2004)的規(guī)定，汽車荷載分為公路-Ⅰ級和公路-Ⅱ級兩個等級。汽車荷載包括車道荷載和行車荷載。3.1.1車道荷載根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，車道荷載由集中荷載及均布荷載組成，計(jì)算圖示為圖3.1：圖3.1車道荷載計(jì)算簡圖對公路-Ⅰ級車道荷載，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值=10.5kN/m。集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值按以下規(guī)定選取：計(jì)算跨徑5m時，＝180kN/m；50m時，=360kN/m；5m50m時，值采用直線內(nèi)插法選取。對于公路-Ⅱ級車道荷載，其均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值與集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值均按公路-Ⅰ級車道荷載的0.75倍取值。本工程基坑南側(cè)河北大街為公路-Ⅰ級，西側(cè)西港路為公路-Ⅱ級。3.1.2行車荷載根據(jù)《路基路面工程》(鄧學(xué)均著，人民交通出版社)，行車荷載計(jì)算時將車載換算成相當(dāng)于路基巖土層厚度，計(jì)入滑重力中。換算時可按荷載的最不利布置條件，取單位長度路段，計(jì)算式如下：(3-1)式中——行車荷載換算高度，m；——前后輪最大軸距，根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG-B01-2003)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載取值為12.8m；——一輛重車的重力，標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載為550kN；——并列車輛數(shù)，雙車道N=2，單車道N=1；設(shè)n為車道數(shù)；——路基填料的重度，；——荷載橫向分布寬度，(3-2)式中——后輪軸距，取1.8m；——相鄰兩輛車后輪的中心間距，取1.3m；——輪胎著地寬度，取0.6m。換算均布土層厚度h0亦可按擋土墻高度確定的附加荷載強(qiáng)度進(jìn)展換算計(jì)算式如下：(3-3)式中——墻后填土重度，；——附加荷載強(qiáng)度，kPa由(3-1)、(3-2)兩式可得：(3-4)3.2人群荷載根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)》(2004)的規(guī)定，人群荷載取值為33.5，綜合考慮場地周邊人群集中情況，本工程人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值取3。3.3既有建筑引起的超載樓房等建筑物局部超載取值為1520kPa每層，具體取值可根據(jù)建筑物的密集程度和建筑物功能具體分析。由于本基坑周邊建筑密集程度偏低，建筑主要為住宅樓，因此本工程超載標(biāo)準(zhǔn)值可按15kPa每層計(jì)算。3.4各段超載值經(jīng)計(jì)算加合，基坑各段地面超載值如下：基坑ABC段超載值；基坑CDEF段超載值；基坑FG段超載值；基坑GH段超載值；基坑HIJA段超載值。第4章側(cè)向土壓力計(jì)算本工程側(cè)向土壓力計(jì)算按朗金主動土壓力計(jì)算方法分段進(jìn)展，分段情況為：ABC段、CDEF段、FG段、GHIJA段。4.1ABC段土壓力(1)第一層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，kPakPa第一層土壓力，(2)第二層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=24kPa=33kPa第二層土壓力，(3)第三層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=42.8kPa=52.7kPa第三層土壓力，kN/m(4)第四層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=31kPa=44.3kPa第四層土壓力，(5)第五層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=53.2kPa=71.4kPa第五層土壓力，(6)第六層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=50.0kPa=70.4kPa第六層土壓力，ABC段土壓力分布圖如圖4.1：圖4.1ABC段土壓力分布圖(單位:kPa)4.2CDEF段土壓力(1)第一層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，kPakPa第一層土壓力，。(2)第二層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=23kPa=32kPa第二層土壓力，。(3)第三層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=41.2kPa=51.1kPa第三層土壓力，。(4)第四層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=30.3kPa=43.6kPa第四層土壓力，。(5)第五層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=52.3kPa=56.8kPa第五層土壓力，。(6)第六層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=48.9kPa=70kPa第六層土壓力，。CDEF段土壓力分布圖如圖4.2：圖4.2CDEF段土壓力分布(單位:kPa)4.3FG段土壓力(1)第一層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，kPakPa第一層土壓力，。(2)第二層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=32.5kPa=41.5kPa第二層土壓力，。(3)第三層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=58.7kPa=68.6kPa第三層土壓力，。(4)第四層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=38kPa=51.4kPa第四層土壓力，。(5)第五層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=61.9kPa=80kPa第五層土壓力，。(6)第六層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=56kPa=76.7kPa第六層土壓力，。FG段土壓力分布圖如圖4.3：圖4.3FG段土壓力分布(單位:kPa)4.4GHIA段土壓力(1)第一層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，kPakPa第一層土壓力，。(2)第二層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=55kPa=63.6kPa第二層土壓力，。(3)第三層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=99kPa=109kPa第三層土壓力，。(4)第四層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=56kPa=69.4kPa第四層土壓力，。(5)第五層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=84kPa=102kPa第五層土壓力，。(6)第六層土：主動土壓力系數(shù)，主動土壓力強(qiáng)度，=72kPa=93kPa第六層土壓力，。GHIA段土壓力分布圖如圖4.4：圖4.4GHIA段土壓力分布(單位:kPa)第5章各段支護(hù)設(shè)計(jì)本工程段支護(hù)方式具體設(shè)計(jì)根據(jù)場地工程地質(zhì)條件、土壓力分布、周邊建筑物及道路情況，并綜合考慮經(jīng)濟(jì)性因素，分別選擇適用于每段的支護(hù)方式。5.1ABC段排樁支護(hù)設(shè)計(jì)由于場地狹窄，場地ABC段必須采用剛性垂直支護(hù)，本段設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁錨拉支護(hù)方式。樁徑800mm，樁間距1.5m，樁間采用C25混凝土噴射。本工程排樁支護(hù)采用多點(diǎn)支撐體系，預(yù)設(shè)三道錨桿，第一道距地面3.5m，第二道與第一道、第三道與第二道間距均為2m，錨桿水平間距1.5m。5.1.1支護(hù)樁嵌固深度嵌固深度計(jì)算采用分段等值梁法(如圖5.1所示)：圖5.1錨撐式排樁等值梁法計(jì)算簡圖根據(jù)土壓力分布圖計(jì)算：(1)第一層支撐階段，挖土深度要滿足第二層支撐安裝的需要，土壓力零點(diǎn)為。把段當(dāng)作簡支梁，各力對點(diǎn)取矩。由得：(2)第二層支撐階段，挖土深度要滿足第三層支撐安裝的需要，土壓力零點(diǎn)為。把段當(dāng)作簡支梁，各力對點(diǎn)取矩。由得：(3)第三層支撐階段，挖土深度至基坑底部，同理可得：。(4)計(jì)算支護(hù)構(gòu)造所承受的剪應(yīng)力為：支護(hù)樁嵌固深度：取嵌固深度為6m。支護(hù)樁構(gòu)造設(shè)計(jì)長度：。因此，支護(hù)樁設(shè)計(jì)樁長為16m。5.1.2支護(hù)樁布置本段支護(hù)樁的樁徑取800mm，進(jìn)一步明確支護(hù)樁的布置情況，還需要進(jìn)展樁間距以及樁體配筋計(jì)算。5.1.2.1樁間距計(jì)算樁間距的計(jì)算應(yīng)按下式進(jìn)展：經(jīng)計(jì)算：。本段排樁支護(hù)設(shè)計(jì)取樁間距。5.1.2.2支護(hù)樁配筋驗(yàn)算本工程支護(hù)樁主筋為12B20，箍筋A(yù)8@150mm，混凝土強(qiáng)度等級為C25。截面抗彎承載力計(jì)算公式為：式中——樁截面積，m2；——縱向鋼筋截面積，m2；——圓形樁截面半徑，m；——縱筋在圓周的半徑，m；——對應(yīng)于受壓去混凝土的截面面積的圓心角與2的比值；——縱筋截面面積與全部縱筋截面積比值，當(dāng)α>0.625時：αt=0；——混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，；——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，。樁體的最大彎矩：。。。經(jīng)對比，<，因此，支護(hù)樁配筋滿足要求。5.1.3錨桿計(jì)算5.1.3.1承載力計(jì)算據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)中的相關(guān)規(guī)定，錨桿承載力計(jì)算根據(jù)以下公式：(5-1)式中——錨桿水平拉力設(shè)計(jì)值，kN；——錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值，kN；——錨桿與水平面的傾角，(°)；——擴(kuò)孔錨固體直徑，m；——直孔段錨固體直徑，m；——第i層土中直孔局部錨固段長度，m；——第j層土中擴(kuò)孔局部錨固段長度，m；——土層與錨固體的極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa；——擴(kuò)孔局部粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa；——錨桿軸向受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)，取1.3。計(jì)算得：經(jīng)對比，=246kN＜489×cos20°=460kN。因此，錨桿承載力滿足要求。5.1.3.2錨桿長度計(jì)算錨桿長度計(jì)算包括錨桿錨固段長度以及錨桿自由度長度，分別按照標(biāo)準(zhǔn)公式進(jìn)展相關(guān)的計(jì)算。(1)錨固段長度錨桿軸力：kN。錨固段長度計(jì)算公式如下：(5-2)式中——錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值，kN；——抗力分項(xiàng)系數(shù)，Ⅱ級基坑取1.6；——土體與錨固體間粘結(jié)強(qiáng)度值，kPa。經(jīng)計(jì)算，，本工程設(shè)計(jì)錨固段長度取4.0m。(2)自由段長度根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)中的規(guī)定，錨桿自由度長度計(jì)算為：(5-3)式中——錨桿錨頭中點(diǎn)至基坑底面以下基坑外側(cè)荷載標(biāo)準(zhǔn)值與基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值相等處的距離，取12.8m；——土體各土層加權(quán)內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值，(°)；——錨桿傾角，(°)。經(jīng)計(jì)算=7.2m，取自由段長度為8m。因此，錨桿長度設(shè)計(jì)值=12m。5.1.3.3錨桿配筋錨桿計(jì)算配筋面積。配置HRB335級鋼筋，2B25mm，實(shí)際配筋面積。5.1.4穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)《建筑基坑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中對排樁支護(hù)的規(guī)定，排樁支護(hù)的穩(wěn)定性驗(yàn)算包括：基坑底抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算、基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定性驗(yàn)算、基坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算和抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算。5.1.4.1基坑底抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)《建筑基坑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》式6.3.1，參照PrandH地基承載力方式，將樁底面的平面作為極限承載力的基準(zhǔn)面(如圖5.2所示)，承載力安全系數(shù)的公式如下：(5-4)式中——土的重度(取加權(quán)平均值)，；——土的粘聚力，kPa；——地面荷載，；，——地基承載力系數(shù)。采用PrandH公式時，、按下式計(jì)算：(5-5)計(jì)算得：。。承載力安全系數(shù)：。圖5.2基坑底抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算所以，基坑底抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算滿足要求。5.1.4.2基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定性驗(yàn)算本場地基坑底以下有透水層(如圖5.3所示)，應(yīng)采用抗力分項(xiàng)系數(shù)(上覆土重與透水層頂面壓力之比)進(jìn)展驗(yàn)算，驗(yàn)算公式如下：(5-6)式中——深度范圍內(nèi)土的飽和重度，；——基坑內(nèi)外水位的水頭差，；——基坑底土層滲流穩(wěn)定抗力系數(shù)，；——水的重度，；——樁的入土深度，m。由土層參數(shù)可得：。由降水情況知：。經(jīng)計(jì)算：>1.1。所以，基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定性滿足要求。圖5.3基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定性驗(yàn)算5.1.4.3基坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算基坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算采用條分法，當(dāng)基坑內(nèi)外有地下水位差時，驗(yàn)算公式如下：(5-7)式中——每一土條浸潤線以上的高度，m；——與對應(yīng)的土的天然重度，；——浸潤線以下坑內(nèi)水位以上的土條高度，m；——與相對應(yīng)的土的天然重度，；——與相對應(yīng)的土的飽和重度，；——坑內(nèi)水位以下土條高度，m；——與相對應(yīng)的土的天然重度，；——與相對應(yīng)的土的飽和重度，；——每延米中的樁產(chǎn)生的抗滑力矩，；——基坑整體穩(wěn)定性抗力分項(xiàng)系數(shù)，1.2；——滑動圓弧的半徑，m?！獦杜c滑弧切點(diǎn)至圓心連線與垂線的夾角，()。式中各參數(shù)參見圖5.4a。樁抗滑力矩計(jì)算公式如下：(5-8)式中——樁身抗彎彎矩，；——切樁圓弧面至坡面的深度，m；——范圍內(nèi)土的重度，；——樁徑，m；——樁間凈距，m。式中各參數(shù)參見圖5.4b。經(jīng)計(jì)算，R=25.2m，=64°，=4475。因此，計(jì)算得：=4.4>1.2?；诱w穩(wěn)定性驗(yàn)算滿足要求。圖5.4a基坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算圖5.4b樁抗力力矩計(jì)算圖示5.1.4.4抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆安全系數(shù)：(5-9)式中——被動土壓力及支點(diǎn)力對樁底的彎矩，；——主動土壓力對樁底的彎矩，；=3960。計(jì)算得：=1.41>1.3。因此，基坑抗傾覆驗(yàn)算滿足要求。5.2CDEFG段噴錨網(wǎng)支護(hù)本段基坑較長，CDEF段直線距離超過三百米，考慮造價因素，采用噴錨網(wǎng)支護(hù)方式。噴錨網(wǎng)施工采用分層分段開挖的方法，逐層、逐段穿插進(jìn)展平行作業(yè)，明顯縮短工期。噴錨網(wǎng)支護(hù)構(gòu)造屬于外支撐系統(tǒng)，錨桿在整個系統(tǒng)中的作用可看成是一種“固定荷載支點(diǎn)〞，噴錨網(wǎng)和錨桿相連，使基坑支護(hù)體系具有良好的柔性和整體性，共同作用于坑壁及其周圍的土體中。5.2.1錨桿布置根據(jù)該段土壓力分布圖，在基坑深度10m范圍內(nèi)，共設(shè)6道錨桿，錨桿間距為1.5m×1.5m，錨桿傾角15°，錨桿按梅花形布置。錨桿錨固體直孔段直徑130mm，擴(kuò)孔段直徑150mm。5.2.2錨桿計(jì)算錨桿設(shè)計(jì)中對于錨桿的計(jì)算包括錨桿承載力計(jì)算和錨桿長度計(jì)算。5.2.2.1錨桿承載力計(jì)算錨桿的承載力即錨固力，也就是極限抗拔力。根據(jù)土層錨桿拉力的傳遞方式，錨桿承載力通常取決于：拉桿的極限抗拉強(qiáng)度，拉桿與錨固體之間的極限握裹力，錨固體與土體之間的極限側(cè)阻力。根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)的相關(guān)規(guī)定，錨桿的承載力按下式計(jì)算：(5-10)=323kN。948。=720kN。式中——錨桿水平拉力設(shè)計(jì)值，kN；——錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值，kN；——錨桿與水平面的傾角，()；——擴(kuò)孔錨固體直徑，m；——直孔段錨固體直徑，m；——第i層土中直孔局部錨固段長度，m；——第j層土中擴(kuò)孔局部錨固段長度，m；——土層與錨固體的極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa；——擴(kuò)孔局部粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa；——錨桿軸向受拉抗力分項(xiàng)系數(shù)，取1.3。經(jīng)對比：=323kN<720×cos15°=695kN。因此，錨桿承載力滿足要求。5.2.2.2錨桿長度計(jì)算錨桿長度包括錨固段長度和自由段長度。錨固段長度按照《建筑基坑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》公式進(jìn)展計(jì)算，自由段長度根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(120-99)公式計(jì)算。(1)錨固段長度錨固段長度計(jì)算考慮錨桿所受的軸向拉力，計(jì)算公式為：(5-11)式中——錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值，kN；——抗力分項(xiàng)系數(shù)，Ⅱ級基坑取1.6；——土體與錨固體間粘結(jié)強(qiáng)度值，kPa。本段錨桿所受軸向拉力：kN因此，=6.5m。取=7m。(2)自由段長度自由段長度計(jì)算公式：(5-12)式中——錨桿錨頭中點(diǎn)至基坑底面以下基坑外側(cè)荷載標(biāo)準(zhǔn)值與基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值相等處的距離，m；——土體各土層加權(quán)內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值，()；——錨桿傾角，()。：=12.5m。經(jīng)計(jì)算：=7.3m。取。所以，錨桿的設(shè)計(jì)長度。5.2.2.3錨桿配筋計(jì)算錨桿配筋按軸向受拉構(gòu)件進(jìn)展計(jì)算：。該段錨桿配筋選擇HRB335級螺紋鋼筋，實(shí)配3B22mm，實(shí)際配筋面積=1140。5.2.3混凝土面層計(jì)算本工程噴射混凝土強(qiáng)度等級為C25，面層厚度100mm。取單位面積墻寬計(jì)算，混凝土面層分擔(dān)20%土壓力，因此：混凝土面層內(nèi)配置HPB235級鋼筋，A，網(wǎng)格形布置，實(shí)際配筋面積。5.2.4錨桿內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算內(nèi)部穩(wěn)定驗(yàn)算是指土層錨桿與支護(hù)墻根基假想支點(diǎn)之間深滑動面的穩(wěn)定驗(yàn)算，即錨桿深層滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算。采用圖解法進(jìn)展分析，如圖5.5所示：圖5.5錨桿內(nèi)部穩(wěn)定性分析圖中——滑動土體的重量，包括地面超載，kN；——作用于支護(hù)墻上主動土壓力的合力，kN；——作用于CD面上主動土壓力的合力，kN；——作用于BC面上反力的合力，kN；——土體的內(nèi)摩擦角，()；——支護(hù)墻與土體之間的摩擦角，()；——深層滑移面與水平面之間的夾角，()；——錨桿傾角，()。錨桿深層滑移安全系數(shù)計(jì)算如下：(5-13)式中——土層錨桿設(shè)計(jì)軸向拉力，kN；——深層滑移安全系數(shù)，一般不小于1.2；——錨桿拉力，kN。錨桿拉力用靜力平衡法分析。由土層參數(shù)可知：=21°，=21°，=15°，=15°。各力計(jì)算分別為：=2300kN；=80kN；=150kN；=550kN。根據(jù)各力的幾何關(guān)系知：=224kN。計(jì)算得：>1.2。所以，錨桿深層抗滑移穩(wěn)定性滿足要求。5.2.5錨桿外部穩(wěn)定性驗(yàn)算外部穩(wěn)定性是指錨桿圍護(hù)系統(tǒng)和土體全部結(jié)合在一起的整體穩(wěn)定。由于基坑自身失穩(wěn)或受荷載作用，從支護(hù)墻根基底部產(chǎn)生滑動而向外推移，整個體系沿滑縫向下滑動，整個土錨均在土體深滑裂面范圍之內(nèi)，造成整體失穩(wěn)。采用圓弧法驗(yàn)算外部整體穩(wěn)定性(如圖5.6所示)?；瑒訄A弧半徑R=17m。荷載影響寬度。圖5.6外部穩(wěn)定性圓弧簡化計(jì)算5.2.5.1抗滑移驗(yàn)算根據(jù)《建筑基坑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)規(guī)定，噴錨網(wǎng)抗滑移驗(yàn)算公式為：(5-14)：。所以，。經(jīng)對比：。所以，抗滑移驗(yàn)算滿足要求。5.2.5.2抗傾覆驗(yàn)算驗(yàn)算公式如下：(5-15)式中——墻后填土的重量，kN。。計(jì)算得：。 。因此，抗傾覆驗(yàn)算滿足要求。5.2.5.3基底穩(wěn)定性驗(yàn)算取基坑底以上土的粘聚力為：；基坑底以下土的粘聚力為：。>1.5。所以，基坑底部穩(wěn)定性滿足要求。5.3GHIJA段土釘支護(hù)本段場地距離坑外既有道路、建筑物較遠(yuǎn)，空間相對較遠(yuǎn)，采用土釘支護(hù)，1：0.1放坡。5.3.1土釘設(shè)計(jì)參數(shù)土釘支護(hù)設(shè)計(jì)中土釘參數(shù)確定包括初估土釘長度、土釘錨固體直徑、土釘?shù)拈g距、土釘桿徑以及土釘傾角等。5.3.1.1初估土釘長度土釘長度初估時經(jīng)歷公式如下：(5-16)式中——經(jīng)歷系數(shù)，一般取0.71.2，本設(shè)計(jì)取1.0；——土坡垂直高度，m；——止?jié){器長度，一般為0.81.5m，本工程取1.5m。計(jì)算得：。取=12m。5.3.1.2土釘錨固體直徑錨固體直徑由施工機(jī)械而確定，一般宜為70120mm，本工程鉆孔靠人工洛陽鏟挖孔，取120mm。5.3.1.3土釘間距土釘水平間距用表示，豎直間距用表示，根據(jù)下式計(jì)算：(5-17)式中——灌漿工藝系數(shù)，對一次灌漿工藝取1.52.5，本工程取值為1.5。經(jīng)計(jì)算：。為確保安全儲藏，最終取。5.3.1.4土釘桿徑根據(jù)工程實(shí)例，土釘桿徑選取公式為：(5-18)因此，土釘鋼筋選取B25mm，HRB335級鋼筋。5.3.1.5土釘傾角本工程土釘與水平面的夾角取15°，即土釘傾角。5.3.2土釘設(shè)計(jì)計(jì)算5.3.2.1土釘拉力計(jì)算在土體自重和地表均布荷載作用下，土釘所受的最大拉力可按側(cè)壓力分布圖形用下式求出：(5-19)式中——土釘傾角，()；——土釘長度中點(diǎn)所處深度位置的側(cè)壓力，kPa；——土釘長度中點(diǎn)所處深度位置上土體自重引起的側(cè)壓力，kPa；——地表均布荷載引起的側(cè)壓力，kPa。對于的土層，土體自重引起的側(cè)壓力峰值為：。地表均布荷載引起的側(cè)壓力：。計(jì)算土釘最大拉力：。5.3.2.2土釘?shù)脑O(shè)計(jì)內(nèi)力根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)際工程要求，土釘在設(shè)計(jì)內(nèi)力作用下應(yīng)滿足下式：(5-20)式中——土釘局部穩(wěn)定性安全系數(shù)，1.21.4；——土釘設(shè)計(jì)內(nèi)力，kN；——土釘鋼筋直徑，m；——鋼筋抗拉強(qiáng)度，。經(jīng)計(jì)算得：。因此，設(shè)計(jì)內(nèi)力滿足要求。5.3.2.3土釘長度確定各層土釘?shù)拈L度應(yīng)滿足下式要求：(5-21)式中——土釘軸線與傾角等于斜線的交點(diǎn)至土釘外端的距離，m；——土釘孔徑，m；——土釘與土體之間的界面黏結(jié)強(qiáng)度，kPa。計(jì)算得：。取土釘設(shè)計(jì)長度=13m。5.3.2.4土釘極限抗拉承載力土釘極限抗拉承載力按以下兩個公式計(jì)算，并取其中較小值。(1)按土釘抗拔條件計(jì)算：。(2)按土釘受拉屈服條件：。式中——土釘孔徑，m；——土釘桿件直徑，m；——土釘在破壞面?zhèn)壬烊敕€(wěn)定土體的長度，m；——土釘與土體之間的界面黏結(jié)強(qiáng)度，kPa；——鋼筋抗拉強(qiáng)度，。經(jīng)對比，土釘?shù)臉O限抗拉承載力=106kN。5.3.3混凝土面層計(jì)算本段支護(hù)混凝土面層噴射混凝土強(qiáng)度等級為C25，面層厚度為100mm。面層配筋計(jì)算取單位面積墻體，混凝土面層分擔(dān)20%土壓力?；炷撩鎸觾?nèi)配置HPB235級鋼筋，A8@150mm網(wǎng)格形布置，實(shí)際配筋面積。5.3.4土釘內(nèi)部驗(yàn)算5.3.4.1土釘抗拔承載力驗(yàn)算單根土釘軸向拉力：經(jīng)對比，>。所以，土釘抗拔承載力滿足要求。5.3.4.2內(nèi)部整體滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算假定破壞面上的土釘只承受拉力，且到達(dá)極限抗拉能力，按圓弧破壞面采用簡單條分法對土釘支護(hù)作內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。計(jì)算公式如下：(5-22)式中——土條的重量，kPa；——作用于土條的地面荷載，kPa；——第土條圓弧滑動面切線的水平傾角，(°)；——第土條寬度，m；——第土條圓弧滑動面所處第層土的粘聚力，kPa；——第土條圓弧滑動面所處第層土的內(nèi)摩擦角，(°)；——滑動面上第k排土釘?shù)淖畲罂沽Γ琸N；——第k排土釘軸線與該破壞面切線之間的夾角，(°)；——第k排土釘?shù)乃介g距，m；——內(nèi)部整體滑動穩(wěn)定性安全系數(shù)，一般不小于1.3。式中各參數(shù)參見圖5.7。經(jīng)計(jì)算，。所以，內(nèi)部整體穩(wěn)定性滿足要求。圖5.7土釘整體穩(wěn)定性計(jì)算5.3.5土釘外部穩(wěn)定性驗(yàn)算5.3.5.1抗滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)《建筑基坑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中相關(guān)規(guī)定，土釘墻抗滑動穩(wěn)定性安全系數(shù)計(jì)算為：(5-23)式中——作用于土釘墻后主動土壓力水平分量，kN；——土釘墻底面上產(chǎn)生的抗滑力，kN。式中參數(shù)參見圖5.8。(5-24)式中——墻后土體重量，=2128kN；——土釘墻計(jì)算寬度；。經(jīng)計(jì)算：所以，。因此，該土釘支護(hù)設(shè)計(jì)抗滑動穩(wěn)定性滿足要求。圖5.8土釘支護(hù)抗滑動穩(wěn)定性驗(yàn)算簡圖5.3.5.2抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算式為：(5-25)式中——作用于土釘墻后主動土壓力垂直分量，kN；——土釘墻后主動土壓力作用點(diǎn)離墻底的垂直距離，m。經(jīng)計(jì)算：。所以，抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算滿足要求。第6章降水計(jì)算6.1降水方案本場地地下水類型為潛水，地下水埋深2.80m，潛水含水層厚度為17m，含水層滲透系數(shù)為15.根據(jù)場地水文地質(zhì)條件和類似的工程降水實(shí)例，本工程降水采用無砂水泥管井，成井直徑400mm。本工程降水井布設(shè)分坑內(nèi)降水和坑外降水兩種，坑內(nèi)降水井沿基坑長邊中間軸線布設(shè)，坑外降水井布設(shè)采用環(huán)形井點(diǎn)系統(tǒng)，坑外井點(diǎn)距基坑邊1.0m。6.2降水井深度降水井深度按照《建筑與市政降水過程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/111-98)中的6.2.3式計(jì)算：(6-1)(6-2)式中——降水井深度，m；——基坑深度，m；——降水水位至基坑底的距離，取1.0m；——水力坡度，；——基坑等效半徑，；——降水期間水位變幅，取1.0m；——降水井過水長度，取0.5m；——沉砂管長度，取0.5m。因此：。6.3涌水量6.3.1單井涌水量根據(jù)《建筑基坑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》公式13.2.4-7計(jì)算單井涌水量：(6-3)式中——濾管直徑，m；——濾管有效工作局部長度，取0.5m；——經(jīng)歷系數(shù)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)表13.2.4，取=0.7。計(jì)算得：。6.3.2基坑總涌水量本基坑長寬比小于10，按面狀基坑計(jì)算總涌水量，基坑遠(yuǎn)離隔水邊界：(6-4)式中——潛水含水層厚度，m；——基坑設(shè)計(jì)水位將深值，m；——影響半徑，，m；——井的影響半徑，；——基坑范圍內(nèi)的引用半徑，m。根據(jù)水位降深圖6.1所示，水位降深值：。圖6.1水位降深示意圖計(jì)算得：。6.4降水井布設(shè)基坑周邊降水井?dāng)?shù)量計(jì)算：。降水井?dāng)?shù)量=121，沿基坑外邊緣布置。降水井間距計(jì)算式為：(6-5)式中——沿基坑周邊布置降水井的總長度，m。因此，。基坑內(nèi)降水井沿基坑南北方向軸線布置，井間距15m，井點(diǎn)數(shù)量27。6.5降水井效果驗(yàn)算6.5.1各井點(diǎn)單井過濾器進(jìn)水長度驗(yàn)算根據(jù)《建筑基坑工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，驗(yàn)算公式為：(6-6)單井井管進(jìn)水長度可按下式計(jì)算：(6-7)式中——基坑引用半徑，m；——管井半徑，m；——潛水含水層厚度，m；——井的影響半徑，m；——基坑影響半徑，m——井點(diǎn)數(shù)量。計(jì)算得：。經(jīng)對比，>。因此，單井過濾器進(jìn)水長度滿足要求。6.5.2基坑中心點(diǎn)水位降深驗(yàn)算根據(jù)降水漏斗原理，基坑中心點(diǎn)的水位降深值相對于整個基坑來說是最小的，因此需要對基坑中心點(diǎn)的水位將深進(jìn)展驗(yàn)算，以確?；邮┕み^程中水位低于開挖面。驗(yàn)算公式為：(6-8)式中S——基坑中心點(diǎn)水位降深值，m；——各井距基坑中心的距離，計(jì)算時取基坑等效半徑。所以，。>，基坑中心點(diǎn)水位降深滿足要求。6.6排水系統(tǒng)布置排水系統(tǒng)由集水池沉淀池和直徑100mm的水泥排水導(dǎo)管組成，最終將水排放到附近的湯河。6.6.1基坑內(nèi)集水池的布置在基坑底部四周設(shè)排水盲溝，角部和中部共設(shè)集水池7個。排水溝和集水池布置在根基邊0.4m以外，排水溝邊緣距坡腳大于0.3m，排水溝寬0.4m，槽深0.4m，溝內(nèi)填入碎石，集水池底比溝底低0.5m。6.6.2坡頂排水系統(tǒng)布置坡頂沿基坑四周設(shè)置8個積水池，尺寸為3m×1.5m×2m，用于將降水井抽出的水及基坑內(nèi)排水排到就近的積水池內(nèi)，再排到指定的排放地點(diǎn)。6.7基坑監(jiān)測在基坑周圍分別設(shè)置沉降觀測井和位移觀測井，隨時觀察周邊水位的變化，及時了解降水引發(fā)的對基坑附近地表各點(diǎn)沉降與位移的影響。沉降觀測采用單程單側(cè)法，按三級水準(zhǔn)測量的精度要求進(jìn)展。水準(zhǔn)點(diǎn)布置于距基坑工程約200m的陰涼處，沉降觀測點(diǎn)位于各建筑物墻體勒腳以上，本次共布置14個沉降觀測點(diǎn)，位移觀測點(diǎn)10個。各點(diǎn)基準(zhǔn)高程測量于基坑降水開場前完成，取前4次測量結(jié)果的平均值作為高程基準(zhǔn)值。沉降觀測測量間隔時間為前期13天，中期1015天，后期30天，直至沉降穩(wěn)定。位移觀測采用活動砧牌法，考慮工程的實(shí)際情況，本次設(shè)計(jì)觀測排樁和噴射混凝土面層的位移。位移觀測測量間隔時間為前期13天，中期1015天，后期30天，直至位移穩(wěn)定。第7章基坑支護(hù)施工組織設(shè)計(jì)7.1施工工藝流程(1)排樁施工工藝流程:樁位測量放線→安裝鉆機(jī)并定位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠、導(dǎo)管→灌注混凝土→拔出護(hù)筒→孔口回填→樁機(jī)移位→樁養(yǎng)護(hù)。(2)錨桿及土釘支護(hù)施工工藝流程:基坑開挖→修整邊壁→測量、放線→人工洛陽鏟鉆孔→插桿筋→壓力注漿→養(yǎng)護(hù)→邊坡立面平整→綁扎鋼筋網(wǎng)片→進(jìn)展噴射混凝土作業(yè)→混凝土面層養(yǎng)護(hù)→裸露主筋除銹→焊錨具→錨頭鎖定。7.2施工的技術(shù)要求7.2.1排樁支護(hù)技術(shù)要求支護(hù)樁施工必須滿足規(guī)定的技術(shù)要求，嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)展：(1)排樁宜采取隔樁施工，并應(yīng)在灌注混凝土24h后進(jìn)展鄰樁成孔施工。(2)必須保證鋼筋籠主筋的全長配置長度，保證樁身混凝土的完整性，嚴(yán)禁出現(xiàn)斷樁、混漿或縮頸現(xiàn)象。(3)樁孔定位采用“+〞定位法，鉆機(jī)安放要平穩(wěn)，使轉(zhuǎn)盤中心與樁位中心重合，再找平墊實(shí)，使機(jī)座周正水平，樁位偏差<50mm，豎向偏差<1%。(4)混凝土采用商品混凝土，須有相應(yīng)的質(zhì)保書，和易性、流動性要滿足要求，混凝土塌落度1822mm。(5)鋼筋籠要按要求確定鋼筋位置，綁扎要結(jié)實(shí)，吊放要垂直，不得出現(xiàn)鋼筋籠彎曲現(xiàn)象。鋼筋籠在孔口焊接，兩段籠子應(yīng)保持順直，同截面接頭不得超過配筋的50%，間距錯開不少于35d。鋼筋籠焊接完好后，應(yīng)緩慢下放至孔內(nèi)，嚴(yán)禁猛提猛墩，隔4米在鋼筋籠四周均勻設(shè)立3個水泥保護(hù)塊，鋼筋籠下放至預(yù)定位置后，應(yīng)在孔口固定，以防其上竄或下沉?，F(xiàn)場技術(shù)人員要進(jìn)展詳細(xì)的技術(shù)交底，并設(shè)專人檢查鋼筋的位置、方向及尺寸偏差，允許偏差控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之內(nèi)。(6)采用螺紋接頭連接的導(dǎo)管，其內(nèi)徑Φ250，底管長度為4m，中間節(jié)長度一般為2.5m，導(dǎo)管管身應(yīng)無破損，接頭絲扣保持良好。導(dǎo)管在孔口連接應(yīng)結(jié)實(shí)，設(shè)置密封圈，吊放時，應(yīng)使位置居中，軸線順直，穩(wěn)定沉放，防止卡掛鋼筋籠和刮撞孔壁，灌注前應(yīng)保證導(dǎo)管底端距孔底0.5m距離。(7)混凝土灌注前，計(jì)算出混凝土灌注初灌量。施工中要保證灌注初灌量，灌注時導(dǎo)管埋深控制在26m，拆管前專人測量孔內(nèi)砼面，并做好砼灌注記錄，灌注砼接近樁頂標(biāo)高時，應(yīng)控制最后一次澆灌量，確保樁頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。7.2.2噴錨網(wǎng)與土釘支護(hù)施工技術(shù)要求(1)基坑開挖應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定厚度分段開挖，做到隨時開挖，隨時支護(hù)，隨時噴射混凝土，在完成上層作業(yè)面的放置錨桿或土釘及噴射混凝土以前，不宜進(jìn)展下一層土的開挖。本基坑南北間距約為350m，東西間距約為150m，當(dāng)上一層土釘或錨桿未完時，允許在距離四周邊坡10m的基坑中部自由開挖，但應(yīng)注意與分層作業(yè)區(qū)的開挖相協(xié)調(diào)，嚴(yán)禁邊壁出現(xiàn)超挖或造成邊壁土體松動或擋土構(gòu)造的破壞。(2)錨桿、土釘支護(hù)宜在排除作業(yè)層地下水的情況下進(jìn)展施工?；游?、北側(cè)坡頂?shù)孛娌捎?0混凝土硬化至圍墻腳部,基坑?xùn)|側(cè)坡頂向外延伸2m范圍內(nèi)用20混凝土硬化，并且里高外低，便于徑流遠(yuǎn)離邊坡。坡頂排水溝與基坑邊緣的距離為2.0m，溝底和兩側(cè)找平砂漿中摻入5%的防水劑。為了排除積聚在基坑內(nèi)的滲水和雨水，在坑底設(shè)置排水溝和集水坑，坑內(nèi)積水應(yīng)及時抽出，排水溝和積水坑宜用磚砌并用砂漿抹面以防止?jié)B漏。排水溝尺寸為200×300，排水溝根據(jù)現(xiàn)場基底實(shí)際情況設(shè)置其位置，距坡腳距離易為1.0m。(3)鉆孔前先放線定位，保證土釘位置正確，防止上下參差不齊和相互交織。鉆孔深度要比設(shè)計(jì)深度多100mm～200mm，以防止孔深不夠。鉆孔孔距的允許偏差為200mm，鉆孔軸線與設(shè)計(jì)軸線的偏差不大于3%,鉆孔孔口必須設(shè)置平整結(jié)實(shí)的承壓墊座，承壓面與桿體軸線垂直。(4)錨桿應(yīng)由專人制作，接長應(yīng)采用幫條焊，為使錨桿置于鉆孔的中心，應(yīng)在錨桿上每隔2000mm設(shè)置定位托架一個;鉆孔完畢后應(yīng)立即安插錨桿以防塌孔，為保證非錨固段可以自由伸長，可在錨固段和自由段之間設(shè)置堵漿器，并用PVC管套住自由段。桿體制作時安放套管隔離架、波形管、承載體、注漿管和排氣管。鉆孔與錨桿預(yù)定方位的允許角偏差為。(5)孔內(nèi)注漿用M15水泥砂漿，采用壓力注漿，摻入水泥用量7%的膨脹劑。注漿管在使用前應(yīng)檢查有無破裂和堵塞，接口處要結(jié)實(shí)，防止注漿壓力加大時開裂跑漿;注漿管應(yīng)隨錨桿同時插入，采用干成孔作業(yè)，灌漿前封閉孔口。注漿前要用水引路潤濕輸漿管道，灌漿后要及時清洗輸漿管、灌漿設(shè)備，灌漿后自然養(yǎng)護(hù)不少于7d，在灌漿體硬化之前，不能承受外力或由外力引起的錨桿移動。(6)鋼筋網(wǎng)應(yīng)在噴射一層混凝土后鋪設(shè)，鋼筋保護(hù)層厚度不宜小于20mm。鋼筋網(wǎng)片可用插入土中的鋼筋固定，在混凝土噴射時應(yīng)不出現(xiàn)移動。鋼筋網(wǎng)片采用A8@150綁扎而成，網(wǎng)格允許偏差為10mm，鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)時每邊的搭接長度為200mm。(7)噴射混凝土為細(xì)石混凝土，厚度為100±20mm，強(qiáng)度等級為C25，為加強(qiáng)支護(hù)效果，在噴射時摻入3%的速凝劑。噴射混凝土的配合比應(yīng)按設(shè)計(jì)要求通過實(shí)驗(yàn)確定，骨料粒徑不宜大于12mm。噴射混凝土的噴射順序應(yīng)自上而下，噴頭與受噴面之間的距離宜控制在0.8m～1.5m范圍內(nèi)，射流方向垂直指向噴射面，但在鋼筋部位應(yīng)先噴填鋼筋一方后再側(cè)向噴填鋼筋的另一方，防止鋼筋反面出現(xiàn)空隙。為保證噴射混凝土厚度到達(dá)規(guī)定值，可在邊坡上垂直插入短的鋼筋段作為標(biāo)志。在噴射混凝土初凝2h前方可進(jìn)展下一道工序，此后應(yīng)連續(xù)噴水養(yǎng)護(hù)5～7d。(8)噴射混凝土強(qiáng)度可用100mm×100mm×100mm試塊進(jìn)展測定，制作試塊時應(yīng)將試模底面緊貼邊壁，從側(cè)向噴射混凝土，每批至少留取3組試件。7.2.3降水施工的技術(shù)要求(1)混凝土降水井井深20m，井徑400mm，成孔直徑600mm。(2)降水井采用水泥無砂濾管，上部接近地表的一節(jié)采用預(yù)制的水泥管。(3)降水井采用沖擊鉆進(jìn)成孔，成孔盡量使用清水鉆進(jìn)，5m深度范圍內(nèi)可以使用泥漿護(hù)壁成孔。(4)到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，由技術(shù)人員檢查井深，然后下置水泥濾管，投濾料成井，濾料采用預(yù)先篩濾處理的粒徑25mm的碎石。(5)成井后，用大泵量的水泵洗井，直到水路暢通為止。(6)施工井位由技術(shù)人員按設(shè)計(jì)圖紙給定，孔位偏差500mm。(7)工程完畢后，統(tǒng)一測定井口坐標(biāo)及高程，并測定井內(nèi)靜止水位。7.2.4排水施工的技術(shù)要求(1)在環(huán)基坑周圍砌筑一道環(huán)形排水槽，水槽位于基坑的坡頂，呈上部開口的矩形槽，用紅磚和水泥砂漿砌筑，內(nèi)槽用防水水泥砂漿抹面，砂漿標(biāo)號為100＃，防水粉摻量為水泥重量的35%。(2)排水溝寬0.4m，槽深0.6m，槽體厚度24mm，M10防水水泥砂漿抹面，必須保證槽內(nèi)不漏水、不滲水。(3)沿排水槽砌筑沉淀池，沉淀池規(guī)格為3.0m×1.5m×2.0m，用水泵排出沉淀池內(nèi)的細(xì)砂，同時設(shè)置23個埋件以便綁扎水泵的排水膠管。7.2.5監(jiān)測工程的技術(shù)要求(1)在基坑降水施工前，首先在基坑外圍做出一條傾斜觀測的Ⅰ級閉合導(dǎo)線和沉降觀測的Ⅱ級水準(zhǔn)網(wǎng)，并利用已做出的閉合導(dǎo)線和水準(zhǔn)網(wǎng)對現(xiàn)有的建筑物進(jìn)展靜態(tài)的沉降及傾斜觀測，以得出其變形觀測的起始數(shù)據(jù)，從而比照得出降水梳干后周圍建筑物的變形幅度。閉合導(dǎo)線和水準(zhǔn)網(wǎng)的兩個起點(diǎn)分別設(shè)置在基坑?xùn)|、西側(cè)，遠(yuǎn)離基坑至少500m，從而消除基坑降水后對起始觀測點(diǎn)的沉降影響因素。(2)沉降及傾斜觀測點(diǎn)設(shè)置在現(xiàn)有的建筑物的外墻上，觀測點(diǎn)要用射釘槍打入墻內(nèi)保證觀測點(diǎn)的結(jié)實(shí)性和永久性，主干道路路面沉降觀測點(diǎn)也采用射釘槍將射釘打入路面，同時做好標(biāo)記。(3)沉降及傾斜觀測點(diǎn)的靜態(tài)觀測周期宜為1015天左右，同時應(yīng)保證至少有3個穩(wěn)定測回。(4)沉降觀測采用水準(zhǔn)儀配合鋼尺測量，測量誤差的設(shè)計(jì)精度為±0.1mm，傾斜觀測采用全站儀，誤差精度為1‰，及時記錄觀測數(shù)據(jù)。(5)灌注樁檢測采用低應(yīng)變動測法檢測樁身完整性，檢測數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的10%，且不得少于5根。當(dāng)根據(jù)低應(yīng)變動測法判定的樁身缺陷可能影響樁的水平承載力時，應(yīng)采用鉆芯補(bǔ)充檢測，檢測數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的2%，且不得少于3根。墻面噴射混凝土厚度應(yīng)采用鉆孔檢測，鉆