【正文】 其次，經(jīng)濟合理性：在支護結構安全可靠的前提下，要從工期、材料、設備、人工以及環(huán)境保護等方面綜合確定具有明顯技術經(jīng)濟效果的方案。第三，施工便利并保證工期：在安全可靠經(jīng)濟合理的原則下，最大限度的使施工方便（如合理的支撐布置，便于挖土施工），縮短工期。另外，為進一步保證施工安全，盡早發(fā)現(xiàn)施工隱患以便及時處理，設計應考慮方便信息化施工，便于基坑監(jiān)測和變形控制，避免重大事故發(fā)生。表 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 參數(shù)的初選 （1）根據(jù)漯河勘察設計有限公司提交的《巖土工程勘察告》，并參考相關規(guī)范，擬取各層土體的物理力學參數(shù)，：表 土的物理力學性質指標土層編號土層名稱粘聚力c(kPa)內摩擦角j(176。)重度(kN/m3)孔隙比e液性指數(shù)qs(kPa)1雜填土（雜色）______2素填土（深褐色）903粉土（黃褐色）1004粉土（灰色）905粉質黏土（灰褐色）100（2）地面超載取=20kPa；（3）根據(jù)《建筑基坑支護技術規(guī)程》（GB1202012），基坑重要性系數(shù)=（安全等級二級）。 基坑支護設計的主要內容基坑支護設計的內容包括土壓力計算、彎矩零點位置、嵌固深度的計算、樁身最大彎矩、樁配筋計算、冠梁設計、錨桿長度計算、錨桿配筋計算、腰梁設計。根據(jù)所配置的支護參數(shù)，進行抗傾覆穩(wěn)定性驗算、抗隆起穩(wěn)定性驗算、基坑整體穩(wěn)定性驗算和錨桿承載力驗算。當驗算后的支護參數(shù)不符合要求時，應重新設置支護參數(shù)，直至安全、可靠為止。 排樁設計計算：圖 地質質料圖層參數(shù) 土壓力計算簡介根據(jù)《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ 1202012）規(guī)定：土壓力計算用以下公式進行計算。（1）對于地下水位以上或水土合算的土層 (51) (52) (53) (54)式中：pak──支護結構外側，第i層土中計算點的主動土壓力強度標準值(kPa)；當 pak 0時，應取pak＝0；σak、σpk──分別為支護結構外側、內側計算點的土中豎向應力標準值(kPa)，按本規(guī)程第（2）中的規(guī)定計算；Ka，i、Kp，i──分別為第i 層土的主動土壓力系數(shù)、被動土壓力系數(shù)；ci、ji──第i層土的粘聚力(kPa)、內摩擦角(176。)。ppk──支護結構內側，第i層土中計算點的被動土壓力強度標準值(kPa)。（2）土中豎向應力標準值（σak、σpk）應按下式計算： (55) (56)式中：σac──支護結構外側計算點，由土的自重產生的豎向總應力（kPa）；σpc──支護結構內側計算點，由土的自重產生的豎向總應力（kPa）；Δσk，j──支護結構外側第j個附加荷載作用下計算點的土中附加豎向應力標準值(kPa)，應根據(jù)附加荷載類型，按本規(guī)程第（3）中計算。（3）均布附加荷載作用下的土中附加豎向應力標準值應按下式計算 (57)式中： q0──均布附加荷載標準值(kPa)。 水平荷載計算 （1）雜填土層（）kN/m179。，kPa，主動土壓力系數(shù)： 基坑外側豎向應力標準值：=20kPa20+= kPa水平荷載標準值：= kPa= kPa水平合力：kN/m水平荷載作用點離該土層底端的距離：m（2）素填土層（）kN/m，kPa，主動土壓力系數(shù)： 基坑外側豎向應力標準值： kPa+= kPa水平荷載標準值：= kPa= kPa水平荷載：kN/m水平荷載作用點離該土層底端的距離：m（3）粉土層（）kN/m179。，kPa，主動土壓力系數(shù)： 基坑外側豎向應力標準值： kPa+= kPa水平荷載標準值：= kPa= kPa水平荷載：kN/m水平荷載作用點離該土層底端的距離：m（4）粉土層（）kN/m179。，主動土壓力系數(shù)： 基坑外側豎向應力標準值： kPa+= kPa水平荷載標準值：= kPa= kPa水平荷載：kN/m水平荷載作用點離該土層底端的距離：m（5）粉質粘土層（6m）kN/m179。，主動土壓力系數(shù)： 基坑外側豎向應力標準值： kPa+= kPa水平荷載標準值：= kPa= kPa水平荷載：kN/m水平荷載作用點離該土層底端的距離：m 水平抗力計算基坑底面以下水平抗力計算的土層為：第4層土（）、第5層土（粉質粘土層6m）。（1）粉土層（2m）kN/m179。，kPa， 被動土壓力系數(shù)： 基坑底面以下深度處的豎向應力標準值：kPa= kPa水平抗力標準值：= kPa+= kPa水平抗力：kN/m水平抗力離該土層底端的距離：m（2）粉質粘土（6m）kN/m179。，kPa，被動土壓力系數(shù)： 基坑底面以下深度處的豎向應力標準值： kPa+= kPa水平抗力標準值：+= kPa+= kPa水平抗力：kN/m水平抗力離該土層底端的距離：m 支點力計算：圖 水平荷載與水平抗力分布圖（1）計算基坑底面以下支護結構設定彎矩零點位置至基坑底面的距離：由可得： +=+解得： m （2）計算支點力計算設定彎矩零點以上基坑外側各土層水平荷載標準值的合力之和：① 設定彎矩零點位置以上第4層土的水平荷載+(+)= kPakPa其作用點離設定彎矩零點的距離：m合力之和：=+++=各土層水平荷載距離設定彎矩零點的距離為：m按上述計算方法可得： 合力作用點至設定彎矩零點的距離：m② 設定彎矩零點位置以上基坑內側各土層水平抗力標準值的：設定彎矩零點以上第四層土的水平抗力：+= kPa水平抗力：kN/m水平抗力作用點離設定彎矩零點的距離：m（3）計算支點力：設定錨桿插于離地面2m的位置處，則m支點力為：kN圖 支點力計算簡圖 嵌固深度計算設定嵌固深度為：（1）計算設定樁底以上基坑外側各土層水平荷載標準值的合力之和：設定樁底位置以上第5層土的水平荷載：+(2)=（+）kPa各土層水平荷載距離樁底的距離為：m按上述法計算： （+）m（+）m（）m（+）+（+）+（+）+（）++（）3（2）計算設定樁底以上基坑內側各土層水平抗力標準值的合力之和：設定樁底位置以上第5層土的水平抗力：+(2)（+）各土層水平荷載距離樁底的距離為：m則：（）++（）3根據(jù)熊智彪主編《建筑基坑支護》抗傾覆穩(wěn)定條件，考慮基坑重要性系數(shù)，嵌固深度設計值應滿足： （58）求解得： ，總樁長為：m。 樁身最大彎矩的計算，=，且在第三層土中。所以設剪力為零的點在3m以下米 令，為基坑頂?shù)郊袅榱愕狞c的距離，則有： 剪力為零的點的水平荷載標準值為： 此土層的水平荷載為：根據(jù)熊智彪主編《建筑基坑支護》得： （59）整理得： 解得： m由于最大彎矩點就是剪力為零的點，即，所以m根據(jù)熊智彪主編《建筑基坑支護》最大彎矩可表示為： (510) (511) 即：kNm因此，最大彎矩為：kNm 灌注樁結構設計根據(jù)《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ1202012）規(guī)定：初選灌注樁直徑φ600mm，混凝土強度為C30，受力鋼筋采用HRB335的普通鋼筋，箍筋采用HPB300，樁間距為1000mm。根據(jù)陳忠漢、程麗萍編著的《深基坑工程》中的理論，將直徑為600mm的圓柱樁轉化為寬為1000mm墻厚： （512）則： mm因此，取mm。 樁受力鋼筋計算根據(jù)陳忠漢、程麗萍編著的《深基坑工程》規(guī)定：樁的配筋可轉化為截面為bh=1000mm500mm的矩形截面梁進行配筋。根據(jù)梁興文主編的《混凝土結構基本原理》：有環(huán)境類別為二級，混凝土強度選為C30，鋼筋采用HRB335的普通鋼筋。由環(huán)境類別為二級，混凝土強度C30，梁的保護層厚度為50mm，則有效高度：mm。有混凝土強度等級及鋼筋的型號查表可得：N/mm178。 N/mm178。 N/mm178。 ──混凝土軸心抗壓強度設計值──鋼筋強度設計值──混凝土軸心抗拉強度設計值──受壓區(qū)混凝土矩形應力圖的應力值與混凝土軸心抗壓強度設計值的比值──矩形應力圖受壓區(qū)高度與中和軸高度的比值──統(tǒng)稱為等效矩形應力圖系數(shù)──相對界限受壓區(qū)高度求計算系數(shù)： 則： 故: mm178。因此，查梁興文主編的《混凝土結構基本原理》表可知：樁的受力鋼筋選用6Φ18HRB335，則實配面積為mm178。 樁箍筋計算根據(jù)《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ1202012）有：箍筋可采用螺旋式箍筋，且不應小于6mm；箍筋間距宜取100mm～200mm, 且不應大于400mm及樁的直徑；沿樁身配置的加強箍筋應滿足鋼筋籠起吊安裝要求，宜選用HRB335級鋼筋，其間距宜取1000mm～2000mm，以增加鋼筋籠的整體剛度，有利于鋼筋籠吊放和澆灌水下混凝土時整體性。鋼筋籠的配筋量由計算確定，鋼筋籠一般離孔底mm，本次設計取鋼筋籠離樁底處400mm。根據(jù)構造要求?。毫褐泄拷钭畲箝g距選取200mm，直徑選取8HPB300螺旋箍，在樁底處1000mm范圍內加密，箍筋間距100mm。另外每隔2000mm布置一根Φ14HRB335的焊接加強箍筋（即定位筋）。樁的結構如下：、。 圖 灌注樁斷面圖 圖 灌注樁剖面圖 樁配筋驗算配筋驗算適用條件：（1），滿足。（2），同時，故滿足最小配筋率。因此，樁的受力鋼筋選為6Φ18HRB335。 冠梁設計計算由于本工程采用鉆孔灌注樁作為支護結構，為了提高支護體系的穩(wěn)定性形成閉合的結構，根據(jù)要求在鉆孔灌注樁頂部設置冠梁,增加整體的穩(wěn)定性。根據(jù)《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ1202012）規(guī)定：冠梁的寬度不宜小于樁徑?？v向鋼筋錨入冠梁的長度宜取冠梁厚度。冠梁按結構受力構件設置時，樁身縱向受力鋼筋伸入冠梁的錨固長度應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》（GB500102010）對鋼筋錨固的有關規(guī)定，當不能滿足錨固長度的要求時，其鋼筋末端可采取機械錨固措施；冠梁用作支撐或錨桿的傳力構件或按空間結構設計時，尚應按受力構件進行截面設計。 因此，本工程設計取冠梁高度為600mm，寬為800mm，混凝土強度為C30，根據(jù)構造要求選取冠梁箍筋為φ8@200。為安全起見冠梁的配筋，在滿足穩(wěn)定且較經(jīng)濟的情況下可適當調整。冠梁配筋按以下公式計算配筋面積: (513)式中： ——冠梁的配筋面積—— 樁按最大彎矩配筋時的鋼筋面積選取本基坑系數(shù)為，所以mm178。根據(jù)梁興文主編的《混凝土結構基本原理》查表取：6Φ18HRB335，實配鋼筋面積為 =1526 mm178。，最小配筋率＞，故配筋滿足要求。 錨桿設計計算 錨桿簡介基坑周圍土層以主動滑動面為界限可分為穩(wěn)定區(qū)與不穩(wěn)定區(qū)，每根錨桿位于穩(wěn)定區(qū)部分的為錨固段、位于不穩(wěn)定區(qū)部分為自由段。土層錨桿一般由錨頭、拉桿與錨固體組成。圖 圓柱形錨桿圍護結構示意圖當錨頭是支擋結構與拉桿的連接部分時，為了保證來自支擋結構和其他結構上荷載的有效傳遞，一方面必須保證錨頭構件本身有足夠的強度，并緊密固定，同時應盡量將較大的集中荷載分散開。該錨頭采用螺母鎖定式錨頭，主要由錨座、承壓板、緊固器組成。圖 所示螺母鎖定式錨頭錨桿設計步驟為：（1）根據(jù)基坑開挖深度和土的參數(shù)，確定錨桿的層數(shù)、距離、傾角等。（2）計算擋墻單位長度所受