【正文】 層，粉質(zhì)粘土：褐黃色，硬塑，含砂粒及鈣質(zhì)結(jié)核。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，干強(qiáng)度中等。層厚 ~，層底標(biāo)高 ～ 。 第 8層，粉質(zhì)粘土：紅褐色，硬塑～堅(jiān)塑，含氧化鐵及鈣質(zhì)結(jié)核。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，港強(qiáng)度中等。層厚 ～ ，層底標(biāo)高 ～ 。 第 8－ 1層，細(xì)砂：黃褐色，稍密，濕，主要礦物成分為長石，石英。層厚 ，層底標(biāo)高。 第 9層，粉質(zhì)粘土：紅褐色，硬塑～堅(jiān)硬，含氧化鐵及砂粒。稍有光澤，無搖震 反映，韌性中等，港強(qiáng)度中等。揭露最大厚度 ，層底標(biāo)高 ～ 。 第 10 層，卵石：黃褐色，紅褐色，稍密，濕，主要巖性為長石，石英，砂巖，約占總質(zhì)量的 55～ 60％ ，一般粒徑 20～ 50mm，最大粒徑約 150mm，局部見漂石，磨圓度較好，主要以粘性土及粗砂填充，層厚 ～ ，層底標(biāo)高 。 第 10～ 1層，粉質(zhì)粘土：紅褐色，堅(jiān)硬，含砂粒。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，干強(qiáng)度中等。厚度 ～ ，層底標(biāo)高 ～ 。 第 11層，粘土夾粉質(zhì)粘土：棕 褐色，堅(jiān)硬，含氧化鐵，砂粒及鈣質(zhì)結(jié)核，上部為粉質(zhì)粘土。有光澤，無搖震反映，韌性高，干強(qiáng)度高。本次勘查未揭穿本層，揭露最大厚度 。 各層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表 1。 表 1：土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 層號 土的名稱 w (%) ? (kN/m3 ) E C WP (%) a 21? (MPa1? ) fk (kPa) 2 素填土 19 90 3 粉 土 100 4 粉 土 90 5 粉質(zhì)粘土 100 6 粉質(zhì)粘土 140 該場地在勘察期間實(shí)測 混合穩(wěn)定水位埋深為 — ，近 3－ 5年地下水位埋深 ，為微承壓水。 3 設(shè)計(jì)依據(jù) 該 建筑面積 m2，地上 24層，地下 1層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)。 基坑工程開挖深度 ， 圍護(hù)結(jié)構(gòu)不是主體結(jié)構(gòu)的一部分，基坑周圍有建筑物、管線、道路 等建筑體需加以保護(hù)，故基坑工程等級為二級。 按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》關(guān)于基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù)的表述，該基坑工程基坑側(cè)壁安全等級為二級，重要性系數(shù)γ 0＝ 。（附表如下） 基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù) 安全等級 破壞后果 重要系數(shù)γ 0 一級 支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞，土體失穩(wěn)或變形過大對基坑周圍環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響嚴(yán)重 二級 支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞，土體失穩(wěn)或變形過大對基坑周圍環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般 三級 支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞，土體失穩(wěn)或變形過大對基坑周圍環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重 初選方案 該工程周邊環(huán)境復(fù)雜，場 地較小，但基礎(chǔ)埋深 5m，實(shí)際開挖深度 ，因此工程基坑支護(hù)的重點(diǎn)主要控制基坑變形，以保證領(lǐng)近建筑 物的安全。根據(jù)現(xiàn)場勘察和工程地質(zhì)水文地質(zhì)情況，擬采用的支護(hù)方案由：懸臂樁支護(hù)、單支點(diǎn)排樁支護(hù) 、土釘墻支護(hù)、水泥土攪拌樁維護(hù)。 水泥土攪拌樁造價(jià)低，自重小，擋土墻厚度大 ,整體性和穩(wěn)定性好 ,施工速度快 。缺點(diǎn)擋墻占地面積大 ,不適宜場地狹小的工程 ,其強(qiáng)度受土層含水量和有機(jī)質(zhì)含量影響大 。 該工程基坑位于地下水位以上，可能導(dǎo)致水泥土樁強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)值， 懸臂式排樁適用于土層工程狀況良好的情況 ,缺點(diǎn)是支護(hù)樁頂水平位移較大 . 土釘墻支護(hù)位移小 ,一般測試位移約 20mm,對相鄰建筑影響小 ,經(jīng)濟(jì)效益好 ,一般成本低于灌注樁支護(hù) ,且施工快捷 ,設(shè)備簡單 ,施工所需場地小 . 通過以上比較 ,結(jié)合工程實(shí)際情況 ,基坑的東、西、南均采用土 釘墻支護(hù) ,北側(cè)相臨建筑物較高且對變形要求較高 ,需計(jì)算比較懸臂樁支護(hù)與單支點(diǎn)排樁支護(hù) . 方案確定 確定主動(dòng)被動(dòng)土壓力系數(shù) 土的加權(quán)平均計(jì)算 7 . 9 2 1 5 . 9 2 9 . 0 2 2 1 . 3 3 1 3 . 5 2 58C k P a? ? ? ? ? ? ???. 2 ta n 1 2 . 9 2 ta n 1 1 . 7 2 ta n 1 3 . 4 2 ta n 1 2 . 2ta n 8? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? 31 9 2 1 9 . 2 2 1 9 . 2 2 1 9 . 4 2 1 9 . 2 /8 k N m? ? ? ? ? ? ? ??? 22 1 2 . 2 5ta n 4 5 ta n 4 5 0 . 6 4 322aK ? ????? ? ? ? ??????? ?? ? 被動(dòng)土壓力計(jì)算指標(biāo)： 22 1 2 . 5 5ta n 4 5 ta n 4 5 1 . 5 5 522pK ? ????? ? ? ? ??????? ?? ? Blum法計(jì)算懸臂樁 開挖素填土等效為超載則 2 3 210 / 18 / /q k N m m k N m k N m? ? ? ? 土的自立高度計(jì)算 ? ?23 .5 2 0a arh k c k? ? ? ? 1 9 .2 0 .6 4 3 2 3 .5 0 .6 4 3 2 1 3 .5 2 5 0 .8 0h? ? ? ? ? ? ? ? 6 .5 2 9 5 0 .5 31 9 .2 .6 4 3???hm ? ? ? ?1 2 1 9 .2 4 2 3 .5 0 .6 4 3 2 1 3 .5 2 5 0 .8 4 2 .8 5 /aaae r h q k c k k N m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 2 1 3 .5 2 5 1 .2 4 7 3 3 .7 3 /? ? ? ? ?ppe c k k N m 計(jì)算第一個(gè)土壓力為零點(diǎn) ? ?2 2 0p p a aru k c k q rh ru k c k? ? ? ? ? ? ? ?4 2 .8 5 3 3 .7 3 0 .5 21 9 .2 paumkk????? 求樁的插入深度， 對樁底取 彎矩有 0M?? (1 ) 03PP xE x a E? ? ? ? ?? 2 2( ) ( )22p p a p axE k k k k x??? ? ? ? ? ? ? 代入上式得 3(1 ) ( ) 06p p aE x a k k x?? ? ? ? ? ? ?? 化簡后得 3 6 (1 )6 0( ) ( )pPP a P aEaExxK K K K?? ??? ? ?? ? ? ??? 114 2 . 8 5 3 . 4 7 9 . 1 2 0 . 5 3 7 6 . 7 622P k N? ? ? ? ? ? ?? 226 6 7 6 . 7 6 1 . 2 8 7( ) 1 9 . 2 4 . 5 2 0 . 9 1 2papm k k l? ?? ? ?? ? ? ? ?? 336 6 7 6 . 7 6 2 . 8 8 3 0 . 8 2 1( ) 1 9 . 2 4 . 5 2 0 . 9 1 2papan k k l? ??? ? ?? ? ? ? ?? 查 Blum曲線表可得 ξ = X=ξ ?l=? = 則樁的插入深度 t=+u=? += 樁長為 L=t+h=+= 利用等值梁法計(jì)算單支點(diǎn)排樁 如圖所示 土壓力為零點(diǎn)至坑底距離 u= AB根據(jù)平衡方程計(jì)算支撐反力 aR 和 B點(diǎn)剪力 bQ ； ? ? ? ? 125 .0713 4 2 E h u aR k Nh u h? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?7 6 . 7 6 2 . 8 8 2 2 6 . 84 0 . 5 2 2aB E a hQ k Nh u h? ? ?? ? ?? ? ? ? BG求算板樁的入土深度，則 0GM ?? ? ? ? ? 216B p aQ x k r u x k r h u x x??? ? ? ? ??? 由上式求得 ? ?6 6 2 6 . 8 3 . 0 31 9 . 2 0 . 9 1 2BpaQxmr k k ?? ? ??? 該工程土質(zhì)較差應(yīng)乘以系數(shù) t=(.)t = 通過計(jì)算比較可知采用樁 +錨桿的支護(hù)形式比懸臂樁支護(hù)更為經(jīng)濟(jì)，且位移控制更為嚴(yán)格。懸 臂樁支護(hù)樁頂位移較大，對周圍建筑影響較大。 在單支點(diǎn)錨桿支護(hù)體系下，錨桿和支護(hù)體系以及周圍土體是共同工作，彼此協(xié)調(diào)的。根據(jù)本文采用的支護(hù)樁結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的分析，發(fā)現(xiàn)錨桿對支護(hù)結(jié)構(gòu)有明顯的約束作用。加入預(yù)應(yīng)力后，樁體的變形和內(nèi)力都發(fā)生了明顯的變化，受力變得均勻，最大彎矩變小，且樁身最大彎矩點(diǎn)向上移動(dòng)，從而可使支護(hù)構(gòu)件截面減小，配筋量減小，既保證了支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全又節(jié)約了資金。 綜上所述：該工程的基坑支護(hù)方案為東西南三側(cè)采用土釘墻支護(hù)，北側(cè)采用樁 +錨桿支護(hù)。 5 單支點(diǎn)排樁圍護(hù)的計(jì)算（采用 《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》 JGJ12099） 各土層土壓力系數(shù)計(jì)算 主動(dòng)土壓力系數(shù)： 圖 51 地層分布計(jì)算簡圖 222 1 2 . 9ta n 4 5 ta n 4 5 0 . 6 3 522aK ? ????? ? ? ? ??????? ?? 2 ? 223 1 1 . 7ta n 4 5 ta n 4 5 0 . 6 6 322aK ? ????? ? ? ? ??????? ?? 3 ? 224 1 3 . 4ta n 4 5 ta n 4 5 0 . 6 2 322aK ? ????? ? ? ? ??????? ?? 4 ? 225 1 2 . 2ta n 4 5 ta n 4 5 0 . 6 5 122aK ? ????? ? ? ? ??????? ?? 5 ? 226 1 1 . 6ta n 4 5 ta n 4 5 0 . 6 6 522aK ? ????? ? ? ? ??????? ?? 6 ? 被動(dòng)土壓力系數(shù)： 224 1 3 . 4ta n 4 5 ta n 4 5 1 . 6 0 322pK ? ????? ? ? ? ??????? ?? 4 ? 225 1 2 . 2ta n 4 5 ta n 4 5 1 . 5 3 622pK ? ????? ? ? ? ??????? ?? 5 ? 226 1 1 . 6ta n 4 5 ta n 4 5 1 . 5 0 322pK ? ????? ? ? ? ??????? ?? 6 ? 計(jì)算 土層水平荷載，抗力標(biāo)準(zhǔn)值 2q =23 .5k N/ m圖 4 2 土壓力分布 圖 42 土壓力分布 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ? ?22a jk a jk a j jk a j a j jk a ke k c k r h q k c k?? ? ? ? ? ? ?10 0 5 2 68 /? ? ? ? ? ? ?ake k N m ? ?11 19 2 5 2 68 6 /? ? ? ? ? ? ? ?ake k N m ? ?20 19 2 3 2 4 /? ? ? ? ? ? ? ?ake k N m ? ?21 2 19 2 3 2 4 5 /? ? ? ? ? ? ? ? ? ?ake k N m 計(jì)算點(diǎn)位于開挖面以下時(shí) rk mhrh? ? 31 9 2 1 9 . 2 2 1 9 . 1 /4mhr k N m? ? ??? ? ?4 4 3 2 9 2 /ake k N m? ? ? ? ? ? ? ? ? ?5 1 9 .1 4 2 3 .5 0 .6 5 1 2 2 1 .3 0 .8 0 7 3 0 .6 6 /ake k N m? ? ? ? ? ? ? ? 水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值 2pjk pjk pj j pje k c k??? 40 2 2 9 1 .2 6 6 2 2 .7 8 8 /p k pe c k k N m? ? ? ? ? 41 2 3 2 9 6 4 /pke k N m? ? ? ? ? ? ? 50 2 6 2 111 .8 /pke k N m? ? ? ? ? ? ? ? ?51 19 .2 2 19 .4 2 1. 53 6 2 21 .3 1. 24 17 1. 4 /pke k N m? ? ? ? ? ? ? ? ? 單層支點(diǎn)結(jié)構(gòu)支點(diǎn)力及嵌固深度 dh 設(shè)計(jì)值計(jì)算 。 基坑底 面以下 支護(hù)結(jié) 構(gòu)設(shè)定 彎矩 零點(diǎn)位 置至坑 底距離 ch 按 下式 確定 ： 圖 53 單層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度計(jì)算簡圖 11apee? 即 4 4 4 42 4 8 .0 2p c pr k h c k?? 4 8 .0 2 2 2 .7 8 8 0 .8 21 9 .2 1 .6 0 3chm???? 2 0 6 . 1 5 7 3 . 6 2 62 . 8a a c p pcTch E h ET k Nhh?? ? ???? dh 取 4m，則? ?011 . 2 5 6 3 . 3 3 4 4 1 . 7 5 6 1 . 2 8 1 6 . 5 2 91 3 . 2 5 5 0? ? ? ? ? ? ?????p p j a a i c dh E h E