《A廣場(chǎng)一期基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》13000字（論文）

目錄第一章緒論1.1基坑支護(hù)技術(shù)綜述在古代人們會(huì)通過(guò)修建地下室來(lái)儲(chǔ)存物資，并且人類對(duì)于土地的利用率不夠高，地面建筑物并沒(méi)有飽和，人們不需要通過(guò)高層建筑物，或基坑的方式擴(kuò)展空間，但工業(yè)化的進(jìn)程加劇，城市飛速發(fā)展在第二次世界大戰(zhàn)后，人們產(chǎn)生了關(guān)于擴(kuò)展城市空間的需求。再者科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也提供了可能性，但我國(guó)剛剛解放完成，百?gòu)U待興，所以并沒(méi)有開(kāi)始擴(kuò)展城市地下空間。隨著時(shí)間的推移，在二十世紀(jì)八十年代，伴隨著改革開(kāi)放的進(jìn)行，我國(guó)的基坑工程也開(kāi)始了發(fā)展。在八十年代之前我國(guó)大部分的建筑物只有地下一層簡(jiǎn)單的地下室，基礎(chǔ)埋深不會(huì)超過(guò)四米基坑的支護(hù)類型都是簡(jiǎn)單的放坡開(kāi)挖。在此之后，我國(guó)的基礎(chǔ)建設(shè)蓬勃發(fā)展，高層建筑物及其的數(shù)量高度都在增加，對(duì)于地下空間的利用要求，以及深度要求也在不斷的增加不少基坑長(zhǎng)寬超過(guò)五十，開(kāi)挖深度也慢慢超過(guò)二十米。深基坑的設(shè)計(jì)也被重視起來(lái)，工程運(yùn)用的案例也越來(lái)越多。在二十一世紀(jì)，地下加油站，停車場(chǎng)，地鐵及人防工程等大型地下工程不斷增多，伴隨如此深基坑工程的理論知識(shí)也得到了飛速發(fā)展為了滿足基坑設(shè)計(jì)的要求，我國(guó)很多相關(guān)單位都提出了新的郵件課題，對(duì)于支護(hù)設(shè)計(jì)原則，土壓力，支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)都提出了新的理論，許多地區(qū)出臺(tái)了基坑工程的指南，多項(xiàng)法規(guī)也開(kāi)始出臺(tái)，在此過(guò)程中我國(guó)取得了大量成功的經(jīng)驗(yàn)，也經(jīng)歷過(guò)失敗，造成了很不好的攝會(huì)影響，但這些都在推動(dòng)著我國(guó)深基坑工程的發(fā)展于世界接軌。要提高效率，創(chuàng)新精神及科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)慎的態(tài)度必不可少，新的實(shí)踐將為深基坑的理論發(fā)展作基礎(chǔ)，并逐步完善深基坑程序。1.2該設(shè)計(jì)的研究意義本課題實(shí)際上是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在城市地鐵與高層建筑發(fā)展迅速的情形下能適用于很多情況，深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要用到許多土木工程的專業(yè)知識(shí)包括巖石力學(xué)，土力學(xué)，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)力學(xué)，材料力學(xué)，土木工程材料基礎(chǔ)工程等等，在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以加強(qiáng)我們對(duì)于這些課程的運(yùn)用，鍛煉思考能力，以及對(duì)于資料文獻(xiàn)的整合與理解能力，為日后步入社會(huì)參加工作創(chuàng)造基礎(chǔ)。1.3本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)及相關(guān)內(nèi)容首先要查找相關(guān)資料和規(guī)范了解基坑支護(hù)的相關(guān)內(nèi)容，其次要按照時(shí)間點(diǎn)之前來(lái)安排相關(guān)內(nèi)容的計(jì)算和寫(xiě)作并且留下合適的時(shí)間發(fā)給老師進(jìn)行意見(jiàn)交流及檢查做適當(dāng)?shù)男薷膩?lái)保證質(zhì)量。時(shí)間結(jié)點(diǎn)如1.4所式。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先要明確基坑的各種基本信息其中包括開(kāi)挖深度、基坑面積、周圍環(huán)境、土層的物理力學(xué)性質(zhì)等，先確定基坑等級(jí)，以及施工條件；對(duì)于相關(guān)的支護(hù)體系方案進(jìn)行條件比較；使用理正深基坑軟件去進(jìn)行結(jié)構(gòu)的計(jì)算，還需進(jìn)行土壓力的計(jì)算工作，使用土壓力計(jì)算公式計(jì)算土壓力以及作用點(diǎn)位置；接下來(lái)就是布置內(nèi)支撐，其中內(nèi)撐的選型，材料和布置形式等，確?；影踩珴M足要求；最后所有單元計(jì)算和整體計(jì)算結(jié)束后需要對(duì)基坑計(jì)算進(jìn)行匯總，統(tǒng)計(jì)工程量，得出結(jié)論，再進(jìn)行設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě)。的工作是針對(duì)整個(gè)基坑設(shè)計(jì)過(guò)程選擇一個(gè)專題進(jìn)行研究。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)以及對(duì)理正深基坑軟件的使用。這既考察了我們的專業(yè)知識(shí)技能和基本功，還鍛煉了查閱相關(guān)資料的能力，對(duì)即將步入社會(huì)的我們來(lái)說(shuō)個(gè)很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。1.4設(shè)計(jì)目標(biāo)及相關(guān)進(jìn)度安排設(shè)計(jì)進(jìn)度安排如下:（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì):2021年3月10日。（2）土壓力計(jì)算:2021年3月20日。（3）基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算:2021年4月20日。（4）基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算:2021年4月30日。（5）基坑內(nèi)支撐設(shè)計(jì):2021年5月10日。（6）基坑專題研究:2021年5月20日。（7）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告:2021年5月30日第三章基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)第二章工程概況2.1工程簡(jiǎn)介項(xiàng)目位于南昌市高新區(qū)艾溪湖旁，東側(cè)有南大科技樓、場(chǎng)地南臨艾溪湖北路、西側(cè)為一期住宅、北側(cè)為一期住宅。擬建項(xiàng)目分為住宅區(qū)，其中含7棟高層住宅。擬建工程設(shè)1層地下室，地下室高度為6.60m，室內(nèi)±0.00標(biāo)高為21.50m，地下室基坑底板頂標(biāo)高為15.10m。地下室底板厚度（含墊層）按1.20m計(jì)，場(chǎng)地自然地面標(biāo)高按19.00~21.00m計(jì)算，基坑開(kāi)挖深度為5.1~7.1m?；又荛L(zhǎng)為760m，面積為32800m2。2.2工程地質(zhì)條件擬建場(chǎng)地為贛江Ⅱ級(jí)階地，原始地貌為稻田、魚(yú)塘、洼地、人工水渠?，F(xiàn)場(chǎng)局部整平，現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地標(biāo)高約為14.23~20.97m。通過(guò)本次野外鉆探揭露，在鉆探深度范圍內(nèi)，場(chǎng)地表層為人工填土層(Q4ml)、耕植土層（Q4pd），其下為第四系上更新統(tǒng)沖積層的粉質(zhì)粘土層和砂層（Q3al），下臥基巖為下第三系砂巖（E1-2）。按巖土層的成因類型、巖性結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)特征等，自上而下可依次劃分為：①1雜填土、①2耕植土、①3淤泥、②粉質(zhì)粘土、③中砂、④礫砂、⑤圓礫、⑥強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、⑦中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、⑦1中風(fēng)化泥巖、⑧中風(fēng)化泥巖、⑨中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖等12個(gè)單元層。表1各巖土層基坑設(shè)計(jì)參數(shù)表巖土層號(hào)巖土名稱重度凝聚力內(nèi)摩擦角錨桿的極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值γCkφqskkN/m3kPa°kPa①-11-1雜填土18.00.015.032.0①-21-2耕植土18.00.015.030.0①-31-3淤泥18.05.05.026.0②粉質(zhì)粘土19.126.8014.1065.0③中砂18.00.025.0110.0④礫砂19.00.030.0260.0⑤圓礫19.50.0--260.0⑥強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖20.0⑦中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖22.02.3水文地質(zhì)條件勘探深度內(nèi)，勘察場(chǎng)地地下水可分為第四系松散層孔隙潛水和基巖裂隙水。①第四系松散層孔隙潛水勘察期間，勘察深度范圍內(nèi)，場(chǎng)地內(nèi)在③中砂中揭露第四系孔隙潛水，初見(jiàn)水位埋深2.7~11.20米，標(biāo)高7.71~11.21米，穩(wěn)定水位埋深3.2~10.00米，標(biāo)高7.21~10.71米，水量豐富，主要由艾溪湖、贛江側(cè)向補(bǔ)給及地表水下滲補(bǔ)給，平水期、枯水期往贛江水系排泄，與艾溪湖、贛江河水水力聯(lián)系密切，水位年變幅為3-5米。②基巖裂隙水基巖裂隙水主要賦存于基巖裂隙及溶蝕孔洞中，場(chǎng)地內(nèi)基巖裂隙及溶蝕孔洞發(fā)育較少，基巖裂隙水水量較少，承壓性不明顯。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性。4、設(shè)計(jì)技術(shù)要求本設(shè)計(jì)本著安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工的原則，綜合考慮基坑工程情況、周邊環(huán)境條件及基坑開(kāi)挖施工順序，對(duì)各種圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析，最終確定基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案。第三章基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)3.1基坑工程設(shè)計(jì)3.1.1基坑工程設(shè)計(jì)的原則主要為三個(gè)原則，分別是1安全可靠要求支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和本身強(qiáng)度滿足規(guī)范要求，以保證周圍環(huán)境的不受太大影響。2經(jīng)濟(jì)合理在滿足基坑安全可靠的同時(shí)，要盡量考慮方案的經(jīng)濟(jì)性，和施工的合理性，方案要簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)合理。3施工便利設(shè)計(jì)要用于施工，在保證經(jīng)濟(jì)安全的前提條件之下，要根據(jù)現(xiàn)有情況調(diào)整施工方法，盡量協(xié)調(diào)施工和設(shè)計(jì)的關(guān)系3.1.2基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)取值具體等級(jí)及其對(duì)應(yīng)的信息如下表3.2。表3.2各等級(jí)基坑對(duì)應(yīng)的系數(shù)γ0破壞后果安全等級(jí)重要性系數(shù)γ0支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形，對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴(yán)重一級(jí)1.10支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形，對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般二級(jí)1.00支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形，對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重三級(jí)0.90由相關(guān)支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)程及上表可知，本設(shè)計(jì)中的基坑開(kāi)挖深度較小，對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般，基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)，γ0=1.00。3.2支護(hù)體系方案選擇3.2.1支護(hù)結(jié)構(gòu)類型支護(hù)結(jié)構(gòu)形式劃分大致分為水泥土擋墻式，排樁和板墻式，土釘墻和錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)，地下連續(xù)墻等。3.2.2各支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)圖3.1中各種方法的適用范圍見(jiàn)下表3.3所示。表3.3常見(jiàn)支護(hù)方法的適用范圍序號(hào)支護(hù)方法適用范圍1深層攪拌水泥土圍護(hù)墻深層攪拌水泥土圍護(hù)墻對(duì)周圍環(huán)境有一定的要求，當(dāng)基坑深度大于7m時(shí)不適用，若開(kāi)挖區(qū)域?yàn)檐浲恋貐^(qū)應(yīng)該優(yōu)先考慮此方法。2鋼板樁多用于挖深為5-8m的基坑工程，且對(duì)周圍環(huán)境要求較高，如果有特殊地質(zhì)條件或者周圍地下管線較多，則不適用。3型鋼橫掃板多用于土質(zhì)較好，地下水位不高的地區(qū)4鋼筋混凝土板樁適用于開(kāi)挖深度不深的中小型基坑工程，取材方便，設(shè)備簡(jiǎn)單且圍護(hù)體具有較大的剛度。5鉆孔灌注樁適用于地下水位較深，土質(zhì)較好的地區(qū)，多用于坑深7-15m的基坑工程，施工對(duì)周邊地層、環(huán)境影響小，但是需要另設(shè)止水圍幕。6挖孔樁多用于土質(zhì)較好地區(qū)，需要人工開(kāi)挖，工作環(huán)境差，且可能發(fā)生危險(xiǎn)。7地下連續(xù)墻對(duì)周圍環(huán)境影響較小，多用于深基坑支護(hù)，深度我國(guó)已可施工大于50m的地下連續(xù)墻，且有較好的抗?jié)B止水作用。8SMW工法SMW工法強(qiáng)度大，止水性好,在軟土地區(qū)可同于兩層地下室的基坑工程(深度8-10m)。9土釘墻土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù)，適用于土質(zhì)較好地區(qū)，一些邊坡支護(hù)可用此方法。3.2.3基坑圍護(hù)方案的選擇。方案一：放坡開(kāi)挖放坡開(kāi)挖的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠簡(jiǎn)單方便，但是該方法不適用于5m以上的基坑，并且開(kāi)挖場(chǎng)地不空曠，因此篩去。方案二：排樁式支護(hù)結(jié)構(gòu)排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)適用范圍廣所包含的類型較多，有鉆孔灌注樁、懸臂式鋼（混凝土）板樁等，必要時(shí)可以結(jié)合一道或多道支撐來(lái)進(jìn)行支護(hù)。鉆孔灌注樁承載能力高、沉降小，變形小，具有較好的穩(wěn)定性，但是排樁柱列存在一定的間距，易造成流砂或管涌，該工程為軟土地基。不太適合采用排樁式支護(hù)結(jié)構(gòu)方案三：土釘墻土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù)，不需要特殊的大型設(shè)備且操作起來(lái)叫簡(jiǎn)便，施工時(shí)的用地紅線范圍也較小，能減少了資金的投入。但本基坑土質(zhì)不是很好。方案四：地下連續(xù)墻+內(nèi)撐地下連續(xù)墻是當(dāng)今使用最廣泛的一種支護(hù)方法，它可以用作很多安全等級(jí)或要求較高的基坑工程，其適用性也較強(qiáng)。對(duì)周圍環(huán)境影響較小，但多用于深基坑支護(hù)。并且相對(duì)其它支護(hù)來(lái)說(shuō)不經(jīng)濟(jì)。方案五：格柵式水泥土擋土墻此方法適用于開(kāi)挖深度不大的基坑，可以形成重力式擋土墻，不需設(shè)置支撐（或拉錨），擋土結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能良好，造價(jià)低廉。并且本基坑深度較為淺，比較適合通過(guò)上述方案比選，決定對(duì)時(shí)代國(guó)際廣場(chǎng)一期基坑工程采用方案五進(jìn)行支護(hù)。3.3地下連續(xù)墻施工3.3.1格柵式水泥土墻的特點(diǎn)格柵式水泥土擋土墻是重力式擋土墻的發(fā)展和延伸，主要依靠自身的結(jié)構(gòu)自重力來(lái)維持結(jié)構(gòu)在側(cè)向土壓力的穩(wěn)定性，不光可以在密集建筑群進(jìn)行施工，并且同時(shí)具備支護(hù)和止水的雙重功能，一般適用于軟土地基中基坑在7m一下的基坑工程。3.3.2格柵式水泥土墻的施工方法基坑開(kāi)挖→擋土墻基礎(chǔ)→清底換漿→下放導(dǎo)管→澆筑墻水泥土。每一環(huán)節(jié)務(wù)必按照施工方案及規(guī)范要求保質(zhì)保量的有序進(jìn)行，避免因?yàn)槠渲心骋粋€(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏影響整個(gè)工程的進(jìn)度與安全。第四章土壓力計(jì)算第四章土壓力計(jì)算4.1土壓力的計(jì)算依據(jù)和計(jì)算公式根據(jù)地質(zhì)條件的土層參數(shù)以及設(shè)計(jì)要求，時(shí)代廣場(chǎng)一期基坑開(kāi)挖深度為6.1m，嵌固深度為7.9m,格柵式水泥土墻厚度為1m。利用土力學(xué)中的朗肯土壓力公式來(lái)計(jì)算作用在墻上的主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力，采用水土合算的方法，地下水以下部分的土體采用飽和重度來(lái)計(jì)算。主動(dòng)土壓力系數(shù)：Ka=tan2(45°-φ/2）被動(dòng)土壓力系數(shù)：Kp=tan2(45°+φ/2）朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算公式：Pa=(γz+q)tan2(45°-φ/2）-2ctan2(45°-φ/2）=(γz+q)Ka-2c朗肯被動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算公式:Pp=(γz+q)tan2(45°+φ/2）+2ctan2(45°+φ/2）=(γz+q)Kp+2c作用在墻背上單位長(zhǎng)度擋土墻上的主動(dòng)土壓力Ea和被動(dòng)土壓力Ep分別為Pa和Pp分布圖形的面積，其作用點(diǎn)位置在分布圖形的形心處。4.2土壓力的計(jì)算4.2.1土壓力的計(jì)算依據(jù)和計(jì)算公式根據(jù)地質(zhì)條件的土層參數(shù)和設(shè)計(jì)要求，由由國(guó)際廣場(chǎng)基坑開(kāi)挖深度為12m，嵌固深度為10m,地下連續(xù)墻厚度為1m。利用土力學(xué)中的朗肯土壓力公式來(lái)計(jì)算作用在墻上的主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力，采用水土合算的方法，地下水以下部分的土體采用飽和重度來(lái)計(jì)算。主動(dòng)土壓力系數(shù)：Ka=tan2(45°-φ/2）被動(dòng)土壓力系數(shù)：Kp=tan2(45°+φ/2）朗肯主動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算公式：Pa=(γz+q)tan2(45°-φ/2）-2ctan2(45°-φ/2）=(γz+q)Ka-2c朗肯被動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算公式:Pp=(γz+q)tan2(45°+φ/2）+2ctan2(45°+φ/2）=(γz+q)Kp+2c作用在墻背上單位長(zhǎng)度擋土墻上的主動(dòng)土壓力Ea和被動(dòng)土壓力Ep分別為Pa和Pp分布圖形的面積，其作用點(diǎn)位置在分布圖形的形心處。Ka1=tan2(45°-7.5°）=0.59=0.77Ka2=tan2(45°-7.05°）=0.61=0.78Ka3=tan2(45°-12.5°）=0.41=0.64Ka4=tan2(45°-15°）=0.33=0.58由(q+rh）Ka1-2c=0并且c=0得臨界直立高度h0=0，故：Pa1上=（20+18×1.9）×0.59=31.98kPaPa1下=（20+18×1.9）×0.61-2×26.8×0.78=-8kPaPa2上=（20+18×1.9+19.1×6.7）×0.61-2×26.8×0.61=70.12kPaPa2下=（20+18×1.9+19.1×6.7）×0.64=116.58kPaPa3上=（20+18×1.9+19.1×6.7+18×4.8）×0.41=110.11kPaPa3下=（20+18×1.9+19.1×6.7+18×4.8）×0.33=88.62kPaPa4上=（20+18×1.9+19.1×6.7+18×4.8+19.0×9.3)×0.33=146.93kPa主動(dòng)土壓力合力：Ea=1/2×18×3.61×0.59+1/2×19.1×44.89×0.61-2×26.8×0.78+2×(26.8×26.8）/19+1/2×19.1×44.89×0.64+1/2×18×23.04×0.33=532.8kN/m4.2.2被動(dòng)土壓力計(jì)算因?yàn)榛颖砻鏌o(wú)外力作用，故被動(dòng)土壓力從基坑底部起算。Kp1=tan2(45°+7.5°)=1.69=1.30Kp2=tan2(45°+7.05°)=1.64=1.28Kp3=tan2(45°+12.5°)=2.46=1.56Kp4=tan2(45°+15°)=3=1.73Pp1′=(20+18×1.9）×1.69=91.59kPaPp2′上=(20+18×1.9+19.1×6.7）×1.64+2×26.8×1.28=368.2kPaPp2′下=(20+18×1.9+19.1×6.7）×2.46+2×26.8×1.56=555.1kPaPp3′上=（20+18×1.9+19.1×6.7+18×4.8）×2.46=660.68kPaPp3′下=（20+18×1.9+19.1×6.7+18×4.8）×3=805.71kPaPp4′=（20+18×1.9+19.1×6.7+18×4.8+19.0×9.3)×3=1335.81kPa被動(dòng)土壓力合力：Ep=1/2×18×3.61×1.69+1/2×19.1×44.89×1.64+2×26.8×1.28+1/2×19.1×44.89×2.64+1/2×18×23.04×3=2515.9kN/m4.2.3土壓力分布圖初始土壓力與坑外土壓力分布圖如下圖第八章基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)專題研究第五章格柵式水泥土支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)5.1.1支護(hù)方案由于基坑挖深較淺，該圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)決定對(duì)基坑采用6.7m厚的水泥土格柵墻做支護(hù)，。支護(hù)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5.1。圖5.1支護(hù)結(jié)構(gòu)圖5.1.2基本信息及超載信息根據(jù)工程概況以及設(shè)計(jì)方案的數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，基本信息如下表5.1，超載信息見(jiàn)表5.2。表5.1基本信息規(guī)范與規(guī)程《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012內(nèi)力計(jì)算方法增量法支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)二級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01.00基坑深度h(m)6.100嵌固深度(m)7.930墻頂標(biāo)高(m)0.000截面類型及參數(shù)格柵墻...放坡級(jí)數(shù)0超載個(gè)數(shù)1墻頂均布荷載(kPa)0.000表5.2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(zhǎng)度序號(hào)(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)120.0005.1.3土層信息及參數(shù)土層信息見(jiàn)表5.3，土層參數(shù)見(jiàn)表5.4，加固土信息見(jiàn)表5.5。表5.3土層信息土層數(shù)5坑內(nèi)加固土是內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)8.000外側(cè)水位深度(m)9.000彈性計(jì)算方法按土層指定ㄨ彈性法計(jì)算方法m法表5.4土層參數(shù)層號(hào)土類名稱層厚(m)重度(kN/m3)浮重度(kN/m3)黏聚力(kPa)內(nèi)摩擦角(度)與錨固體摩擦阻力(kPa)1雜填土1.9018.014.0015.002粘性土6.7019.17.012.0015.003中砂4.8018.08.014.004礫砂9.3019.09.05圓礫7.8019.59.5續(xù)上表層號(hào)粘聚力水下(kPa)水下內(nèi)摩擦角(度)水土計(jì)算方法M，c，k值不排水抗剪強(qiáng)(kPa)1m法3.92212.0015.00合算m法4.20316.0025.00合算m法3.924150.0030.00合算m法12.125150.0030.00分算m法10.00表5.5加固土參數(shù)土類名稱寬度(m)層厚(m)重度(kN/m3)浮重度(kN/m3)黏聚力(kPa)內(nèi)摩擦角(度)人工加固土6.02.00018.0008.00020.00030.000續(xù)上表土類名稱黏聚力水下(kPa)水下內(nèi)摩擦角(度)計(jì)算方法m,C,K值抗剪強(qiáng)度(kPa)人工加固土15.00015.000m法10.00050.005.1.4水泥土墻截面參數(shù) 水泥土墻截面示意圖水泥土墻厚度B(m)6.700水泥土彈性模量E(104MPa)1.750水泥土抗壓強(qiáng)度(MPa)5.000水泥土抗拉/抗壓強(qiáng)度比0.150水泥土墻平均重度(kN/m3)22.000水泥土墻抗剪斷系數(shù)0.400荷載綜合分項(xiàng)系數(shù)1.2505.1.5土壓力模型及系數(shù)調(diào)整 彈性法土壓力模型: 經(jīng)典法土壓力模型: 土類名稱水土水壓力調(diào)整系數(shù)外側(cè)土壓力調(diào)整系數(shù)1外側(cè)土壓力調(diào)整系數(shù)2內(nèi)側(cè)土壓力調(diào)整系數(shù)內(nèi)側(cè)土壓力最大值(kPa)雜填土合算1.0001.0001.00010000.000粘性土合算1.0001.0001.00010000.000中砂合算1.0001.0001.00010000.000礫砂合算1.0001.0001.00010000.000圓礫分算1.0001.0001.0001.00010000.0005.1.6工況信息及計(jì)算結(jié)果工況信息工況號(hào)工況類型深度（m）支錨道號(hào)1開(kāi)挖6.100設(shè)計(jì)參數(shù)整體穩(wěn)定計(jì)算方法瑞典條分法穩(wěn)定計(jì)算采用應(yīng)力狀態(tài)有效應(yīng)力法穩(wěn)定計(jì)算合算地層考慮孔隙水壓力ㄨ條分法中的土條寬度(m)0.40剛度折減系數(shù)K0.8505.2基坑設(shè)計(jì)結(jié)果5.2.1工況,內(nèi)力位移包絡(luò)圖，地表沉降圖工況內(nèi)力位移包絡(luò)圖：地表沉降圖：內(nèi)力取值內(nèi)力類型彈性法計(jì)算值經(jīng)典法計(jì)算值基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)1819.72575.85基坑外側(cè)最大彎矩距墻頂(m)14.039.00基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)0.000.00基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩距墻頂(m)14.0314.03基坑最大剪力(kN)237.69161.00基坑最大剪力距墻頂(m)8.986.10格柵水泥土墻構(gòu)造驗(yàn)算 A———柵格內(nèi)土體的截面面積(m2); δ———計(jì)算系數(shù); c———柵格內(nèi)土體粘聚力(kPa); U———計(jì)算周長(zhǎng)(m); γm———柵格內(nèi)土的天然重度(kN/m3);5.2.2截面計(jì)算一.采用彈性法計(jì)算結(jié)果：1.水泥土墻截面承載力驗(yàn)算：抗彎截面距離墻頂14.03m最大截面彎矩設(shè)計(jì)值Mi=1.25×γ0×Mk=1.25×1.00×0.00=0.00kN.m1.壓應(yīng)力驗(yàn)算:抗壓強(qiáng)度滿足!2.拉應(yīng)力驗(yàn)算:抗拉強(qiáng)度滿足!基坑外側(cè)計(jì)算結(jié)果:抗彎截面距離墻頂14.03m最大截面彎矩設(shè)計(jì)值Mi=1.25×γ0×Mk=1.25×1.00×1819.72=2274.65kN.m1壓應(yīng)力驗(yàn)算:抗壓強(qiáng)度滿足!2拉應(yīng)力驗(yàn)算:抗拉強(qiáng)度滿足!基坑剪應(yīng)力驗(yàn)算:抗剪截面距離墻頂8.98m最大截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值=Vi=237.69kN.m抗剪強(qiáng)度滿足！二.采用經(jīng)典法計(jì)算結(jié)果：1.水泥土墻截面承載力驗(yàn)算：基坑內(nèi)側(cè)計(jì)算結(jié)果：抗彎截面距離墻頂14.03m最大截面彎矩設(shè)計(jì)值Mi=1.25×γ0×Mk=1.25×1.00×0.00=0.00kN.m1壓應(yīng)力驗(yàn)算:抗壓強(qiáng)度滿足!2拉應(yīng)力驗(yàn)算:抗拉強(qiáng)度滿足!基坑外側(cè)計(jì)算結(jié)果：抗彎截面距離墻頂9.00m最大截面彎矩設(shè)計(jì)值Mi=1.25×γ0×Mk=1.25×1.00×575.85=719.81kN.m1.壓應(yīng)力驗(yàn)算:抗壓強(qiáng)度滿足!2.拉應(yīng)力驗(yàn)算:抗拉強(qiáng)度滿足!基坑剪應(yīng)力驗(yàn)算:抗剪截面距離墻頂6.10m最大截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值=Vi=161.00kN.m抗剪強(qiáng)度滿足2、截面(基坑面以下主動(dòng)、被動(dòng)土壓力強(qiáng)度相等處)承載力驗(yàn)算一.采用彈性法計(jì)算結(jié)果：抗彎截面距離墻頂6.10m最大截面彎矩設(shè)計(jì)值Mi=1.25×γ0×Mk=1.25×1.00×281.13=351.41kN.m1.壓應(yīng)力驗(yàn)算:抗壓強(qiáng)度滿足!2.拉應(yīng)力驗(yàn)算:抗拉強(qiáng)度滿足!基坑剪應(yīng)力驗(yàn)算:抗剪截面距離墻頂6.10m最大截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值=Vi=161.00kN.m抗剪強(qiáng)度滿足二.采用經(jīng)典法計(jì)算結(jié)果：抗彎截面距離墻頂6.10m最大截面彎矩設(shè)計(jì)值Mi=1.25×γ0×Mk=1.25×1.00×281.13=351.41kN.m1.壓應(yīng)力驗(yàn)算:抗壓強(qiáng)度滿足!2.拉應(yīng)力驗(yàn)算:抗拉強(qiáng)度滿足!基坑剪應(yīng)力驗(yàn)算:抗剪截面距離墻頂6.10m最大截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值=Vi=161.00kN.m抗剪強(qiáng)度滿足！3、截面(基坑底面處)承載力驗(yàn)算一.采用彈性法計(jì)算結(jié)果：抗彎截面距離墻頂6.10m最大截面彎矩設(shè)計(jì)值Mi=1.25×γ0×Mk=1.25×1.00×281.13=351.41kN.m1.壓應(yīng)力驗(yàn)算:抗壓強(qiáng)度滿足!2.拉應(yīng)力驗(yàn)算:抗拉強(qiáng)度滿足!基坑剪應(yīng)力驗(yàn)算:抗剪截面距離墻頂6.10m最大截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值=Vi=161.00kN.m抗剪強(qiáng)度滿足！二.采用經(jīng)典法計(jì)算結(jié)果：抗彎截面距離墻頂6.10m最大截面彎矩設(shè)計(jì)值Mi=1.25×γ0×Mk=1.25×1.00×281.13=351.41kN.m1.壓應(yīng)力驗(yàn)算:抗壓強(qiáng)度滿足!2.拉應(yīng)力驗(yàn)算:抗拉強(qiáng)度滿足!基坑剪應(yīng)力驗(yàn)算:抗剪截面距離墻頂6.10m最大截面剪力標(biāo)準(zhǔn)值=Vi=161.00kN.m抗剪強(qiáng)度滿足式中: γcs———水泥土墻平均重度(kN/m3); γ0———支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù); γf———作用基本組合的綜合分項(xiàng)系; fcs———水泥土開(kāi)挖齡期時(shí)的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa); G'———驗(yàn)算截面以上的墻體自重(kN); u———墻體材料的抗剪斷系數(shù); E'ak———驗(yàn)算截面以上的主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m); E'pk———驗(yàn)算截面以上的被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m); Ti———錨固力設(shè)計(jì)值(kN);5.3基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算5.3.1整體穩(wěn)定驗(yàn)算計(jì)算方法：瑞典條分法應(yīng)力狀態(tài)：有效應(yīng)力法條分法中的土條寬度:0.40m滑裂面數(shù)據(jù)圓弧半徑(m)R=19.861圓心坐標(biāo)X(m)X=2.587圓心坐標(biāo)Y(m)Y=11.501整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=4.924>1.30,滿足規(guī)范要求。5.3.2抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算水泥土墻繞前趾的抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算:工況1： 抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù) KQ=2.997>=1.30,滿足規(guī)范要求。Ti——錨固力設(shè)計(jì)值（kN）。ZTi——支點(diǎn)至支護(hù)結(jié)構(gòu)底部或最下道支撐的豎向距離（m）。5.3.3抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算工況1：抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算(Kh>=Ksl=1.20): φ——內(nèi)摩擦角，單位為度。 抗滑安全系數(shù) Kh=5.996>=1.20,滿足規(guī)范要求。5.3.4抗隆起驗(yàn)算1從支護(hù)底部開(kāi)始，逐層驗(yàn)算抗隆起穩(wěn)定性，結(jié)果如下： 支護(hù)底部，驗(yàn)算抗隆起：Ks=(18.016×7.930×18.401+150.000×30.140)/(18.570×(6.100+7.930)+20.000)=25.486 Ks=25.486≥1.600，抗隆起穩(wěn)定性滿足。深度22.700處，驗(yàn)算抗隆起：Ks=(18.530×16.600×18.401+150.000×30.140)/(18.734×(6.100+16.600)+20.000)=22.865 Ks=22.865≥1.600，抗隆起穩(wěn)定性滿足。5.3.5突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算K=Dγ/hwγwK=2.000*18.995/30.000=1.266>=Kh=1.10基坑底部土抗承壓水頭穩(wěn)定!式中:γ———承壓水含水層頂面至坑底的土層天然重度(kN/m3);D———承壓水含水層頂面至坑底的土層厚度(m);γw———水的重度(kN/m3);hw———承壓水含水層頂面的壓力水頭高度(m);Kh———突涌穩(wěn)定安全系數(shù)，當(dāng)前取值1.10，規(guī)范要求不應(yīng)小于1.100;K———突涌穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算值。5.3.6嵌固深度構(gòu)造驗(yàn)算根據(jù)公式:嵌固構(gòu)造深度=嵌固構(gòu)造深度系數(shù)×基坑深度=1.300×6.100=7.930m嵌固深度采用值7.930m>=7.930m,滿足構(gòu)造要求。第六章整體計(jì)算及結(jié)果6.1整體計(jì)算內(nèi)容整體計(jì)算包括方案設(shè)計(jì)，網(wǎng)線布置，支護(hù)布置，內(nèi)撐布置、工程量統(tǒng)計(jì)等。單元計(jì)算只是考慮基坑土質(zhì)條件與基坑深度等，而整體計(jì)算的計(jì)算的對(duì)象是針對(duì)于整個(gè)基坑進(jìn)行的，計(jì)算結(jié)果的彎矩圖也是整體三維圖，采用有限元的方法進(jìn)行分析。6.2整體計(jì)算結(jié)果6.2.1方案設(shè)計(jì)時(shí)代廣場(chǎng)一期基坑支護(hù)進(jìn)行初步方案設(shè)計(jì)基坑周長(zhǎng)為760m，面積為32800m2。設(shè)定為130m和250m的矩形，采用6.7m厚的格柵式水泥土墻，由于該基坑挖深只有6.1m。并且計(jì)算的結(jié)果滿足要求，為了節(jié)約資金，故不采取多余的支撐或錨桿結(jié)構(gòu)。6.2.2網(wǎng)線布置在理正深基坑軟件中畫(huà)出自己想要布置的內(nèi)撐圖，不光要滿足安全要求，還要考慮材料用量導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。確定內(nèi)撐布置圖以后，將CAD圖導(dǎo)入理正深基坑軟件內(nèi)，作為網(wǎng)線布置圖。由于基坑深度不大，因此不用做多余支撐。6.2.3支護(hù)布置因?yàn)楸净拥母鱾€(gè)單元之間的相差不明顯，單元計(jì)算只是選取了一個(gè)單元做簡(jiǎn)單的計(jì)算分析，因此在整體計(jì)算時(shí)整個(gè)基坑只分一個(gè)區(qū)，并且由于周圍的地質(zhì)環(huán)境相似所以采取一種支護(hù)方法即可，首先需要定義分區(qū)數(shù)據(jù)，將單元計(jì)算的相關(guān)信息輸入軟件，再指定分區(qū)數(shù)據(jù)，沿基坑周邊布置格柵式水泥土墻。6.2.4內(nèi)撐布置首先需要依據(jù)設(shè)計(jì)方案修改和增加截面數(shù)據(jù)，從截面庫(kù)中選擇相關(guān)截面；然后還要定義相關(guān)材料以及柱的截面形狀，但由于該基坑深度較淺故布置完成之后進(jìn)行統(tǒng)一數(shù)檢，數(shù)檢結(jié)果顯示為0個(gè)錯(cuò)誤，0個(gè)警告。冠梁層內(nèi)撐布置見(jiàn)圖6.2。圖6.2冠梁層布置6.2.5協(xié)同計(jì)算及結(jié)果對(duì)整體計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行協(xié)同分析，計(jì)算完成以后即可查詢相關(guān)結(jié)果，計(jì)算結(jié)果包括詳細(xì)的整體三維圖和單構(gòu)件的內(nèi)力位移圖，且每一個(gè)圖形都對(duì)應(yīng)相關(guān)的文字和數(shù)據(jù)說(shuō)明，根據(jù)說(shuō)明信息也可分析基坑的穩(wěn)定性。整體三維圖見(jiàn)圖6.3圖6.3整體三維圖第七章工程量統(tǒng)計(jì)7.1工程量計(jì)算時(shí)代廣場(chǎng)一期基坑支護(hù)工程由于是格柵式水泥土所以并沒(méi)有需要使用的鋼筋，關(guān)于水泥統(tǒng)一使用C30[混凝土材料價(jià)格]等級(jí)價(jià)格(元/立方米)水泥土100土方10計(jì)算參數(shù)鋼材密度(噸/立方米)7.85造價(jià)綜合調(diào)整系數(shù)1.00分構(gòu)件工程量統(tǒng)計(jì)墻材料統(tǒng)計(jì)材料類型工程量(立方米)水泥土48835.816總工程量及造價(jià)統(tǒng)計(jì)其它材料用量水泥土=48835.816(立方米)土方=217696.875(立方米)7.2總造價(jià)序號(hào)材料類型單位單價(jià)(元)工程量造價(jià)(元)1水泥土立方米10048835.81648835822土方立方米10217696.8752176969合計(jì)7060550工程總造價(jià)=7060550(元)調(diào)整后工程總造價(jià)=7060550×1.00=7060550(元)=706.05(萬(wàn)元)第八章基坑監(jiān)測(cè)技術(shù)專題研究8.1基坑監(jiān)測(cè)的基本規(guī)定基坑工程開(kāi)工前應(yīng)由第三方實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，基坑工程設(shè)計(jì)文件應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)范圍，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置做出相應(yīng)規(guī)定。8.1.1應(yīng)當(dāng)實(shí)施監(jiān)測(cè)的基坑類型以下下基坑應(yīng)實(shí)施基坑工程監(jiān)測(cè)：基坑設(shè)計(jì)的安全等級(jí)為一級(jí)或二級(jí)的基坑；開(kāi)挖深度五米及五米以上的基坑；開(kāi)挖深度小于五米但現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況和周圍環(huán)境不佳的基坑。8.1.2監(jiān)測(cè)的對(duì)象基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)；基坑與周圍的土體；地下水；基坑周圍被保護(hù)的建筑物等對(duì)象；其他應(yīng)監(jiān)測(cè)的對(duì)象。8.2基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目8.2.1一般的規(guī)定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目應(yīng)與基坑工程設(shè)計(jì)和施工方案相互匹配，應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的關(guān)鍵部位進(jìn)行觀測(cè)。8.2.2儀器監(jiān)測(cè)（1）支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)包括圍護(hù)墻頂部的水平豎向位移，各支撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及位移，孔隙水和地下水壓力，土體和周邊地表的豎向位移。周邊建筑及周邊管線包括周邊建筑物的豎向位移，傾斜角，水平位移，周邊管線的水平豎向位移。8.2.3巡視檢查基坑工程施工和使用期內(nèi)，每天均應(yīng)有專人進(jìn)行巡視檢查等。