【正文】 ..................................................................... 36 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 38 河北工程大學(xué) 科信 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2021年 3 邯鄲市滏河大廈基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 學(xué)生： 張亞洲 指導(dǎo)老師： 原冬霞 河北工程大學(xué) 科信 學(xué)院土木工程專業(yè)巖土工程方 向 0 緒論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年學(xué)習(xí)的最后一個(gè)階段，本次設(shè)計(jì)的目的是詳細(xì)學(xué)習(xí)和了解與巖土工程相關(guān)的知識(shí)，鞏固以前學(xué)習(xí)過(guò)的（深基坑支護(hù)、基礎(chǔ)工程、地基處理、土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等）知識(shí)，并按照現(xiàn)行規(guī)范，通過(guò)對(duì)實(shí)際情況的分析把它運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去，同時(shí)也培養(yǎng)了調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、收集資料 和整理資料的能力。通過(guò)本次設(shè)計(jì)使自己能夠理論聯(lián)系實(shí)際，并為以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因此要達(dá)到以下要求： (1)、學(xué)會(huì)對(duì)資料的收集、整理、分析、評(píng)價(jià)等基本方法，學(xué)會(huì)閱讀并編寫勘察報(bào)告。 (2)、通過(guò)對(duì)基坑支護(hù)、基坑降水和設(shè)計(jì)，施工圖的繪制，對(duì)巖土工程有更深刻的理解，具備獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。 (3)、通過(guò)本次設(shè)計(jì) ,應(yīng)學(xué)會(huì)熟練掌握和使用在巖土工程方面的應(yīng)用廣泛的電算技術(shù)，以提高設(shè)計(jì)的效率。 深基坑支護(hù)是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的技術(shù)。它涉及到巖土力學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 學(xué)等學(xué)科，主要研究巖土的強(qiáng)度和變形、支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度以及土與支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用問題等問題。由于深基坑工程的臨時(shí)性、復(fù)雜性和隨機(jī)性，作為一門新學(xué)科，無(wú)論理論還是實(shí)踐上，都仍存在許多不成熟和不完善之處。因此尚需通過(guò)大量的工程實(shí)踐，積累豐富的原始測(cè)試數(shù)據(jù)，進(jìn)而總結(jié)出有關(guān)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息施工、監(jiān)理、監(jiān)測(cè)等一系列成熟經(jīng)驗(yàn)。 由于該工程基坑開挖較深，邊坡不能自然穩(wěn)定，必須對(duì)其進(jìn)行支護(hù)。經(jīng)過(guò)對(duì)幾種支護(hù)方案的分析計(jì)算比較后得出最佳方案。采用土釘墻支護(hù)體系。在西南角處用單支點(diǎn)排樁支護(hù)體系。 1 工程概況 擬 建邯鄲市羅城頭商住樓邯鄲市區(qū)南部，光明大街西側(cè)原光明飲料廠內(nèi)，地上 29層，地下 1層，建筑高度 ，結(jié)構(gòu)形式擬采用剪力墻結(jié)構(gòu)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)均為乙級(jí)。基坑深度 8m。 工程地質(zhì)勘察資料 據(jù)邯鄲市金地工程有限責(zé)任公司提供的《巖土工程勘察報(bào)告》，該場(chǎng)地土自上而下分述如下： 第（ 1）層：雜填土 【 Q42ml】 ，雜色，稍密，稍濕。地表為 ，下部河北工程大學(xué) 科信 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2021年 4 為建筑垃圾以及含白灰的粉質(zhì)粘土。 本層在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，層厚 ～ ，層底標(biāo)高 ～ 。 第（ 2）層：粉質(zhì)粘土 【 Q42(al+pl)】 ，褐黃色，軟塑～可塑，干強(qiáng)度中等，中等韌性，搖振反應(yīng)無(wú)，稍有光澤。夾少量灰色條紋，局部含錳斑點(diǎn)。 本層在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，層厚 ～ ，層頂埋深 ～ ，層底標(biāo)高 ～。 第（ 3）層：粉土 【 Q42(al+pl)】 ，灰褐色，中密，濕，干強(qiáng)度低，低韌性，搖振反應(yīng)迅速，無(wú)光澤。見鐵銹斑。 本層在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，層厚 ～ ，層頂埋深 ～ ，層底標(biāo)高 ～。 第（ 4）層：粉質(zhì)粘土 【 Q42(al+pl)】 ，灰褐色～灰 黑色，可塑，干強(qiáng)度中等，中等韌性，搖振反應(yīng)無(wú)，切面光滑。含少量姜石、鐵銹斑。 本層在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，部分鉆孔穿透，揭露層厚 ～ ，層頂埋深 ～，層底標(biāo)高 ～ 。 第（ 5）層：中砂 【 Q41(al+pl)】 ，黃褐色，中密，濕。主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石，磨圓度一般，級(jí)配較差，局部夾粘性土團(tuán)塊。 本層部分鉆孔沒有穿透，揭露層厚 ～ ，層頂埋深 ～ ，層底標(biāo)高～ 。 第（ 6）層：粉質(zhì)粘土 【 Q41(al+pl)】 ，褐黃色，硬塑，局部堅(jiān)硬，干強(qiáng)度高，中等韌性，搖振反應(yīng)無(wú)，稍有光澤。含小姜石，含量約 30%，局部 50%。 本層僅部分鉆孔穿透，揭露層厚 ～ ，層頂埋深 ～ ，層底標(biāo)高～ 。 第（ 7）層：粉質(zhì)粘土 【 Q41(al+pl)】 ，灰黃色，硬塑，干強(qiáng)度中等，中等韌性，搖振反應(yīng)無(wú)，稍有光澤。姜石含量較大，見大量灰綠色條帶。 本層見于部分鉆孔中，揭露層厚 ～ ，層頂埋深 ～ ，層底標(biāo)高～ 。 第（ 8）層：粉質(zhì)粘 土 【 Q41(al+pl)】 ，黃褐色，硬塑，局部堅(jiān)硬，干強(qiáng)度高，中等韌性，搖振反應(yīng)無(wú)。含灰綠色團(tuán)塊，含少量姜石，局部夾細(xì)砂薄層。 本層見于部分鉆孔中，揭露層厚 ～ ，層頂埋深 ～ ，層底標(biāo)高～ 。 第（ 9）層：卵石 【 Q41(al+pl)】 ，黃褐色，中密。卵石含量約 50%，主要成分為石英砂巖，亞圓形，磨圓度一般，直徑 3～ 10cm，大部分 3～ 5cm，充填物為粉質(zhì)粘土或中砂。 本層見于部分鉆孔中，且僅部分鉆孔穿透，揭露層厚 ～ ，層頂埋深 ～，層底標(biāo)高 ～ 。 第（ 10）層：粉質(zhì)粘土 【 Q41(al+pl)】 ，棕褐色，堅(jiān)硬，干強(qiáng)度高，高韌性，搖振反應(yīng)無(wú)，河北工程大學(xué) 科信 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2021年 5 稍有光澤。含細(xì)砂、灰綠色膨脹土團(tuán)塊。 勘察范圍穩(wěn)定水位埋深 ，為上層滯水。各層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表 1，其它資料詳見《巖土工程勘察報(bào)告》 基坑工程的主要內(nèi)容 建筑基坑工程是巖土工程的一部分，而巖土工程是近 50 年來(lái)在一些發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展起來(lái)的一個(gè)相對(duì)的獨(dú)立于土木工程專業(yè)性領(lǐng)域。在工程實(shí)踐推動(dòng)下，巖土工程在學(xué)術(shù)上亦形成的一門新興科 學(xué)。在我國(guó)巖土工程技術(shù)早已存在，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。但形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的工程技術(shù)行業(yè)以及新的科學(xué)是近 30 年的事，是執(zhí)行改革開放政策以來(lái)巖土工程體制改革與建設(shè)的結(jié)果。 基坑工程的主要特點(diǎn) ① 基坑工程是與眾多因素相關(guān)的綜合技術(shù) ② 基坑工程正向大深度，大面積方向發(fā)展 ③ 基坑工程穩(wěn)定和位移要求嚴(yán)格，如一個(gè)環(huán)節(jié)失敗就導(dǎo)致整個(gè)工程的失敗，包括擋土 支護(hù) 、 防水 、 降水 、 挖土等許多緊密聯(lián)系的環(huán)節(jié)。 ④ 相 鄰基坑的施工環(huán)節(jié)都會(huì)相互影響與制約。 ⑤ 基坑工程的造價(jià)高，但是臨時(shí)性的工程，一般不 愿 投入 較 多的資金，因此一但出現(xiàn)事故處理非常困難。 ⑥ 基坑工程周期長(zhǎng)。 各層土指標(biāo) 表 1— 1 各層土的參數(shù)指標(biāo) 層號(hào) 土層名稱 重度γ（ kN/m3） 飽和重度 sat? (kN/m3) 粘聚力c(kPa) 內(nèi)摩擦角φ () 層厚 (m) Ka Kp Ka Kp 1 雜填土 18 18 0 8 1 2 粉質(zhì)黏土 5 3 粉土 3 4 粉質(zhì)黏土 4 5 中砂 0 23 2 6 粉質(zhì)黏土 6 注：γ sat= ws reed??1 ； Ka=tan2(4502? )； Kp= tan2(450+2? ) 河北工程大學(xué) 科信 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2021年 6 圖 11基坑開挖簡(jiǎn)圖 朗肯土壓力計(jì)算 （ 1）土壓力計(jì)算 第 n層土主動(dòng)土壓力計(jì)算 1( ) 2na n n i i a n aie q r h K C K?? ? ?? （ 11） ea1=qKa1=10= ea2=(q+γ 1h1) Ka1=(10+18)= ea2’ =(q+γ 1h1)Ka2－ 2c2 2Ka =28 2= kPa 自承高度 (q+γ 1h1+γ 2? )Ka2=2c2 2Ka （ 12） （ 28+? ） =2 解得 ? = ea3=〔 q+γ 1h1+γ 2h2+ γ sat2hw2〕 Ka22c2 2Ka =(10+18 1++) 2= ea3‘ =〔 q+γ 1h1+γ 2h2+ γ sat2hw2〕 Ka32c3 3Ka =(10+181++) 2= ea4=〔 q+γ 1h1+γ 2h2+ γ sat2hw2+γ sat3h3〕 Ka32c3 3Ka 河北工程大學(xué) 科信 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2021年 7 =(10+181++ +3) 2= ea4‘ =〔 q+γ 1h1+γ 2h2+ γ sat2hw2+γ sat3h3〕 Ka42c4 4Ka =(10+181+++3) 2= ea5=〔 q+γ 1h1+γ 2h2+γ sat2hw2+γ sat3h3+γ sat4h4〕 Ka4 =(10+181+++ 3+4)= ea5‘ =〔 q+γ 1h1+γ 2h2+γ sat2hw2+γ sat3h3+γ sat4h4〕 Ka5 =(10+181+++3+4)= ea6=〔 q+γ 1h1+γ 2h2+γ sat2hw2+γ sat3h3+γ sat4h4+γ sat5h5〕 Ka52c5 5Ka =(10+181+++3+4 +2) 20= ea6‘ =〔 q+γ 1h1+γ 2h1+γ sat2hw2+γ sat3h3+γ sat5h5〕 Ka62c6 6Ka =(10+181+++3+4+2) 2= （ 2） 基坑底以下樁前的被動(dòng)土壓力計(jì)算： 坑內(nèi)降水在坑底以下 ep 底 =2c3 3Kp =2= kPa ep1=γ 1h1Kp1+2c1 1Kp =4+2 = kPa ep1,=γ 1h1Kp2+2c2 2Kp =4= ep2=(γ 1h1+γ 2h2)Kp2+2c2 2Kp =(4+2) = kPa ep2,= (γ 1h1+γ 2h2)Kp3+2c3 3Kp =(4+2)+2 = kPa ep3=( γ 1h1+ γ 2h2+ γ 3h3)Kp3+2c3 3Kp =( 4+ 2+ 6)+2= 河北工程大學(xué) 科信 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2021年 8 3 6 6 )(2)(39。 4443322113 ?????????????? KpcKphhhep ??? ? 圖 12 土壓力分布圖 設(shè)計(jì)方案比較及使用方案 由于該工程基坑開挖較深，邊坡不能自然穩(wěn)定，必須對(duì)其進(jìn)行支護(hù)。經(jīng)過(guò)對(duì)幾種支護(hù)方案的分析計(jì)算比較后得出最佳方案。采用土釘墻支護(hù)體系。在西面處用單支點(diǎn)排樁支護(hù)體系，北面采用水泥擋土墻，東南面使用土釘墻支護(hù)方案。 （ 1）單支點(diǎn)排樁方案 由于基坑深度為 8米，因而采用單支點(diǎn)排樁能有效減少樁身的位移和變形，計(jì) 算出的錨桿適宜，配筋合適，穩(wěn)定安全。而懸臂梁方案，由于基坑深度過(guò)大，土質(zhì)的摩擦角較小，經(jīng)計(jì)算最大彎距過(guò)大，導(dǎo)致樁徑過(guò)大配筋過(guò)密，不經(jīng)濟(jì)，不宜采用。 （ 2）土釘墻方案 通過(guò)勘察報(bào)告可以看出該工程土質(zhì)較好，使用土釘墻方案可以利用土體的整體性，提高土體的穩(wěn)定性，從而保證基坑的安全。 土釘墻支護(hù)方案由于其經(jīng)濟(jì)和施工工期短，所以，此方案是比較經(jīng)濟(jì)并且簡(jiǎn)便的方案。 （ 3）水泥土擋墻方案 通過(guò)勘察報(bào)告可以看出該工程土質(zhì)較好，使用土釘墻方案可以利用土體的整體性，提高土體的穩(wěn)定性，并設(shè)在北面有效的起到防水作用， 從而保證基坑的安全，所以，此方案是比較理想的方案 。 2 沉降、位移觀測(cè)布置及方法 a 基坑變形監(jiān)測(cè)的必要性 在深基坑施工過(guò)程中，對(duì)基坑周圍的環(huán)境狀況進(jìn)行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與觀測(cè)，才能對(duì)基坑工程的安全性和對(duì)周圍環(huán)境的影響程度有全面的預(yù)測(cè)，從而確保工程的順利施工，在出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)反饋到技術(shù)部門，并采取必要的準(zhǔn)確工程應(yīng)急措施，甚至調(diào)整施工方案或修改設(shè)計(jì)要求的有關(guān)指標(biāo)，從而保證工程的質(zhì)量。 b 監(jiān)測(cè)目的和內(nèi)容 河北工程大學(xué) 科信 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2021年 9 （ 1）監(jiān)測(cè)目的 認(rèn)真審核設(shè)計(jì)所采取的各種假設(shè)方案和基本參數(shù)的準(zhǔn)確性，指導(dǎo)基坑開挖 和支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工。確?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)和周圍建