【正文】 水質(zhì)量 好 較好 一般 地面沉降 小 小 稍大 擾民程度 大 較大 小 施工工期 短 較短 長 土建造價 低 較高 高 西三旗站所處站位，地下管線及道路有導改條件，通過地上、地下情況分析比較，車站主體及附屬皆采用明挖法施工。 第五節(jié) 護坡設計參數(shù) 地面超載按 q=30kPa 考慮 ?？?浮水位可按歷年最高水位絕對標高 進行設計。該層水具有微承壓性，在整個場地范圍內(nèi)連續(xù)分布，由于位于基坑開挖深度以下，對基礎施工影響不大。 第二層水：層間水，主要含水層為粉土 ⑤ 粉砂 ⑤ 細砂 ⑤ 4，初見水位埋深 ～ ，絕對標高 ～ ；靜止水位埋深 ～ ，絕對標高 ～ 。 第三節(jié) 水文地質(zhì)條件 一 、地下水類型 擬建場地下 38m 深度范圍內(nèi)主要揭露了 3 層地下水，第一層為臺地潛水，第二層為層間水，第三層為潛水～承壓水。 中砂 ⒄ 5 層：褐黃色，飽和，密實，主要礦物成分為石英、 長石、云母。 粉質(zhì)粘土 ⒃ 層：褐灰～褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核，見少量螺殼。 粉質(zhì)粘土 ⒁ 層：褐灰～褐黃色，可塑，含氧化鐵、鈣質(zhì)結(jié)核。 粘土 ⑿ 1 層：褐黃色，可塑～硬塑，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核。 粗砂 ⑾ 6 層：褐黃色，飽和，密實，主要礦物成分為石英、長石、云母。 粘土 ⑩ 1 層：灰褐～褐灰色，可塑，含氧化鐵、云母，少量有機質(zhì)等。 粘土 ⑨ 1 層：灰黃～褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母等。 細砂 ⑤ 4 層：褐黃色，濕～飽和，密實，主要礦物成分是石英、長石、云母。 細砂 ④ 4 層：灰黃～褐灰色，濕～飽和，主要礦物成分是石英、長石、云母。 一般第四紀沖洪積沉積層： 粉質(zhì)粘土 ③ 層：黃褐～褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母。 粉土素填土 ① 2 層：黃褐色，稍濕，稍密，以粉土為主，含少量碎磚屑、植物根等，結(jié)構(gòu)松散，無層理。 三 、 工程地質(zhì) 施工場地范圍內(nèi)的土層主要有人工填土層、新近沉積層、一般第四紀沖洪積沉積層。全市多年平均降水量為 626mm，降水量的年變化大，年內(nèi)分配也不均，汛期（ 6～ 8 月）降水量約 占全年降水量的 80%以上。 車站所處十字路口東北角有北新家園、新康園小區(qū)、建材城西里小區(qū)和新材醫(yī)院；東南角為北新建材集團，規(guī)劃為商業(yè)用地；西北角為中國石油天然氣集團直屬機關(guān)黨校、新龍批發(fā)市場；西南角有育新花園小區(qū)、首師大附屬育新學校。最終 編制了 基坑開挖圍護 設計方案。 正是由于基坑工程具有很強的區(qū)域性和個性，因此根據(jù)不同的區(qū)域和個性特征，研究相應的基坑穩(wěn)定性、支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形以及周圍地層的位移對周圍建筑物和地下管線等的影響及保護的計算分析，以便采取經(jīng)濟、實用的基坑支護方案，就具有重要的理論意義和實際效益。 一般情況下，基坑支護是臨時措施，地下室主體施工完成時支護體系即完成任務，與永久性結(jié)構(gòu)相比臨時結(jié)構(gòu)的安全儲備要求可小一些，由于其安全儲備較小，因此具有較大的風險性。巖土工程區(qū)域性很強，巖土工程中的基坑工程區(qū)域性更強，如軟粘土地基、軟土地基、砂土地基、黃土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中基坑工程差異性很大，同一城市不同區(qū)域也有差異。與分析、計算方法的進步相對應的是基坑開挖技術(shù)，特別是支護技術(shù)的日臻完善 ，并出現(xiàn)了許多新的支護結(jié)構(gòu)形式與穩(wěn)定邊坡的方法。本科畢業(yè)設計 2 第一章 工程概況 第一節(jié) 工程概述 工程名稱： 北 京市地鐵八號線 01 標段 (西三旗車站 )基坑開挖支護工程 。 西三旗路交通繁忙，路下管線復雜，道路規(guī)劃紅線寬 45m，主 路寬 16m，雙向 4 車道，路口西側(cè)局部段雙向 6 車道，目前已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)劃；西三旗東路規(guī)劃紅線寬 40m，路口北段現(xiàn)狀道路寬 10m，路口南段現(xiàn)狀道路寬 4m，未實現(xiàn)規(guī)劃。旱澇的周期性變化較明顯。車站主要位于粉土和粘土層，底板位于粉質(zhì)粘土層。 建筑垃圾雜填土 ① 6 層：雜色，稍濕，稍密～中密，以碎石塊、水泥塊為主，砂、石及粘性土充填。 粉土 ③ 2 層：黃褐～褐黃色，稍濕～濕，稍密～中密，含氧化鐵、氧化錳等、云母、鈣質(zhì)結(jié)核等。 粉質(zhì)粘土 ⑤ 層：褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母等。 粉質(zhì)粘土 ⑦ 層：黃灰～褐灰色，可塑，含氧化鐵、氧化錳等。 粉土 ⑨ 2 層：灰黃～褐黃色，濕～飽和，密實，含氧化鐵、云母等。 粉土 ⑾ 2 層：褐黃色，飽和，密實，含氧化鐵、云母。 圓礫 ⑾ 8 層：雜色，飽和，密實，一般粒徑 2～ 3mm，最大粒徑 2cm，圓礫含量約 60％，含少量卵石，主要母巖成分為巖砂、礫巖，中粗砂充 填。 粉土 ⑿ 2 層：褐黃色，濕～飽和，密實，含氧化鐵、云母等。 粘土 ⒁ 1 層：褐灰～ 褐黃色，可塑～硬塑，含氧化鐵、鈣質(zhì)結(jié)核。 粘土 ⒃ 1 層：褐灰～褐黃色，可塑～硬塑，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核，少量有機質(zhì)。 卵石 ⒄ 9 層：雜色，飽和，密實，亞圓形，最大粒徑 5cm，一般粒徑 2～ 3cm，主要母巖成分為巖砂、礫巖，中粗砂充填。 第一層：臺地潛水，初見水位埋深 ～ ，絕對標高 ～ ；靜止水位埋深～ ，絕對標高 ～ 。地下水主要接受側(cè)向徑流及越流補給，以側(cè)向徑流的方式排泄。 二 、地下水的腐蝕性評價 本次勘察在 XSQC02＃、 Z3XSQ011＃、 Z3XSQ019＃鉆孔中共采取地下水試樣 6 組，在室內(nèi)對其做了腐蝕性測試，根據(jù)其測試結(jié)果，依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（ GB 50021－ 2020）第 條及《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計暫行規(guī)定》（鐵建設【 2020】 157 號） 條有關(guān)條款，判定地下水對基礎材料的腐蝕性見下表： 表 11 地下水的腐蝕性評價 孔號 取水 深度 （ m） 取水 日期 對建筑材料的腐蝕性 砼 鋼筋砼中鋼筋 （干濕交替） 鋼筋砼中鋼筋（長期浸水） 鋼結(jié)構(gòu) XSQC02 ―― 弱腐蝕性 ―― 弱腐蝕性 XSQC02 ―― 弱腐蝕性 ―― 弱腐蝕性 XSQC02 ―― 弱腐蝕性 ―― 弱腐蝕性 經(jīng)綜合分析判定，擬建場地地下水對砼結(jié)構(gòu)不具腐蝕性，在長期浸水情況下對鋼筋砼 結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性，在干濕交替的情況下對鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。 5 第四節(jié) 抗震設計 抗震設防烈度 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB16306－ 2020）和《建筑抗震設計規(guī)范》（ GB50011－ 2020）附錄 D 及《鐵路工程抗震設計規(guī)范》（ GB501112020）綜合考慮，擬建場區(qū)的抗震設防烈度為 8 度，設計地震分組為第一組，設計基本地震加速度值為 。 基坑支護后 剖面變形按 1 級控制 。 第二節(jié) 圍護結(jié)構(gòu)型式的選擇 一 、基坑等級及變形控制標準 本車站標準段基坑寬度 米，基坑深度約 米，基 坑附近無特殊建構(gòu)筑物需要防護，根據(jù)基坑規(guī)模與周邊環(huán)境條件及《北京地鐵 8 號線二期工程技術(shù)要求》，本明挖基坑 變形控制等級為一級，基坑變形控制標準為 :地面最大沉降量 ≤%H；圍護結(jié)構(gòu)最大水平位移 ≤%H，且 ≤30mm。風險小。 需要場地加大，基坑深度不能過大。 造價適中 地下連續(xù)墻 整體性好， 穩(wěn)定性強；可作為永久性結(jié)構(gòu)； 漏水點少，滲漏易處理； 剛度大，地面沉降小。 材料用量和工程量小，造價低。 造價低 經(jīng)比對及施工經(jīng)驗結(jié)合此工程環(huán)境得知采用鉆孔灌注樁具有以下技術(shù)優(yōu)點： （ 1） 施工時基本無噪音、無振動、無地面隆起或側(cè)移，因此對環(huán)境和周邊建筑物危害??； （ 2）大直徑鉆孔灌注樁直徑大、入土深； （ 3） 對于樁穿透的圖層可以在空中作原位測試，以檢測土層的性質(zhì)； （ 4）擴底鉆孔灌注樁能更好地發(fā)揮樁端承載力； （ 5） 經(jīng)常設計成一柱一樁，無需樁頂承臺，簡化了基礎結(jié)構(gòu)形式； （ 6）鉆孔灌注樁通常布樁間距大，群樁效應??； （ 7）施工設備簡單輕便，能在較低的凈空條件下設樁； （ 8）鉆孔灌注樁在施工中，影響成樁質(zhì)量的因素較多，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，有時候會發(fā)生縮徑、樁身局部夾泥等現(xiàn)象，樁側(cè)阻力和樁端阻力的發(fā)揮會隨著工藝而變化，且又在較大程度上受施工操作影響； 三、鋼支撐和錨索施工比較 （一） 施工工藝 支撐和錨索的施工工藝都比較成熟，在深基坑支護中，挖掘機操作需 避讓支撐，而錨索不需要。 （二） 施工工期 支撐施工時土方將不能同時進行開挖，而錨索在到達設計標高以后，可以多臺同時作業(yè)，這期間土方還可以繼續(xù)施工，不影響工程進度。 第三節(jié) 基坑支護 中荷載的計算 一 、 荷載與組合 結(jié)構(gòu)自重：鋼筋混凝土自重按 25kN/m3 計。 （ 二 ） 粉土 水平荷載標準值 對于粉土及粘性土 ， 水平荷載標準值 按下 式 計算： a i a a2i i i ip rz K c K?? (23) aiK － 第 i層的主動土壓力系數(shù)； iz － 計算點深度 (m)； ic － 三軸試驗當有可靠經(jīng)驗時可采用直接剪切試驗確定的第層土固結(jié)不排水不（快）剪粘聚力標準值 (kPa)； 式中 aiK 按式 (22)計算。 第 i 層土的被動土壓力系數(shù)應按下式計算 2o kp =t an 45 + 2iiK ??????? (25) 式中 ki? －為第 i 層土的內(nèi)摩擦角（ 0）。 主動土壓力系數(shù) 2 aa t a n 4 5 0 .4 12oK ???? ? ?????。 土壓力為零（近似零彎點）距坑底的距離 土壓力為零（近似零彎點）距坑底的距離 按 下 式 計算： ? ?qapa+= eey KK? (28) 式中 qe － 均布附加荷載 為 產(chǎn)生的水平荷載 ， 均布附加荷載 為 30kPa。 = 1 0 7 . 8 k P a 。如 下 圖 23 所示 ： 12 A 1 B 圖 23 樁 AB 段計算簡圖 A 端彎距為零： A=0M 。 分配系數(shù) C 點： CBCD13 81134 14 21134 CBC B C DCDC B C DSSSSSS???? ? ?? ? ? ??? ? ?? ? ? ? 校核： 1CB CD????。 2 7 1 .9 2 k N 。 對于均質(zhì)粘性土及地下水位以上的粉土或砂類土有效嵌固深度 dh 可按下式確定 ： ? (210) 代入?yún)?shù)計算得： d01 .1 1 .1 7 .2 9 8 mhh? ? ? ? 滿足規(guī)范 《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（ JGJ120－ 99）要求。對于沿周邊均勻配置縱向鋼筋的圓形截面鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，當截面內(nèi)縱向鋼筋數(shù)量不少于 6根時， 截面抗彎承載力可 按下式計算 ： 33 sin sin2 sin3 tc y s sM f r f A r ? ? ? ??? ???? 為簡化計算取 21 0 . 7 5 1 0 . 7 5 0 . 5 0 . 6 2 5y s y s y sc c cf A f A f Af A f A f A???? ? ? ? ? ????? （ 212） ?? ??t （ 213） 18 式中 M ——單樁抗彎承載力 (kNm)? ； cf ——混凝土軸心抗壓強度設 計值 2(N/mm) ； A ——土灌注樁橫截面積 2(mm) ； r ——圓形截面半徑 (mm) ； yf ——鋼筋抗拉強度設計值 2(N/mm) ； sA ——全部縱向鋼筋的截面積 2(mm) ； sr ——縱向鋼筋所在圓周的半徑 (mm) ； ? ——對應于受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角與 2? 的比值； t? ——縱向受拉鋼筋截面積與全部縱向鋼筋截面積的比值； 擋 根據(jù)鉆孔機械，樁身直徑為 D 800mm? ， 采用 C30 混凝土， HRB335 級鋼筋，則 混凝土軸心抗壓強度 2c ?f 鋼筋抗拉強度設計值 2yy mmN3 0 0??? ff , 2t ?f 代入公式得 ?? ， ?? ； 再將 ? 值代入式（ 221）求出單樁抗彎承載力 M ： m a x = 6 2 7 . 1 4 1 . 6 = 1 0 0 3 . 4 k N mM ?? 1 0 7 8 1 0 0 3 .4 k N mM ?? 故配筋成功。考慮四周邊角以及中段拐角處加密，增加 14 根。護坡樁樁長 ，其中嵌固段 8m，樁間距 1600mm，樁徑 800mm，成孔后下入鋼筋籠，樁身鋼筋深入