【正文】 護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般都以古典的庫倫公式或朗肯公式作為計(jì)算土壓力的基本公式。(1)庫倫公式首先，朗肯土壓力理論所針對的擋土墻問題是平面問題，而深基坑開挖支護(hù)問題實(shí)際上是空間問題。其次，對于粘性土，朗肯土壓力理論沒有考慮土的粘聚力，經(jīng)過分析大量工程，用等值內(nèi)摩擦角計(jì)算，結(jié)果顯示低墻保守、高墻危險(xiǎn)。被動(dòng)土壓力是當(dāng)擋土結(jié)構(gòu)向壓迫土體方向位移至土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)的土壓力。即：1）不考慮滲流影響時(shí)，按靜水壓力計(jì)算土壓力；2）考慮滲流影響時(shí)，按穩(wěn)態(tài)滲流的水壓力計(jì)算土壓力．目前，有人提出由于超靜孔隙水壓力的影響難以估計(jì)，可以在不排水條件下測定土體的抗剪強(qiáng)度，將超靜孔隙水壓力的影響考慮在總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)中，采用總應(yīng)力法進(jìn)行“水土分算” ，這一方法也就是所謂狹義的“水土合算”方法。水土壓力合算法所謂“水土合算”是指在基坑工程的土壓力計(jì)算中，將水壓力一起考慮在土壓力中，并乘以土的側(cè)壓力系數(shù)的一種方法．然而，水壓力包括靜水壓力、穩(wěn)定滲流中的水壓力或超靜水壓力三種。因此，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)全面分析，避免漏項(xiàng)，并應(yīng)考慮各種不利條件下的情況。1．2．3 施工技術(shù)1)基坑施工中地下水的處理不當(dāng)段關(guān)鍵是如下兩個(gè)原因：（1）專家匱乏；（2）反饋信息速度慢。2）超挖：沒做到”開槽支撐、先撐后挖、分層（段）開挖、嚴(yán)禁超挖，不支護(hù)就開挖，支護(hù)結(jié)構(gòu)未達(dá)到要求的強(qiáng)度就開挖，未分層分段開挖而一挖到底”等等3）多家施工方管理協(xié)調(diào)不力；4）層層分包，偷工減料2 工程概況2．1 建筑工程概況1）工程名稱：華新麗華基坑組織設(shè)計(jì)2）工程地點(diǎn)：南京市建鄴區(qū)河西新城地區(qū)，河西大街以北，江東中路以西，沿山路以東，楠溪江西街以南。地下室頂板和地下一層樓板采用梁板式結(jié)構(gòu)，地下二層樓板采用無梁樓蓋式結(jié)構(gòu)。2）基坑開挖深度：本工程主樓區(qū)域基坑開挖深度為 ，裙樓區(qū)域普遍開挖深度約 。勘察場地屬長江漫灘相地貌單元。該層土質(zhì)不均，整個(gè)場區(qū)均有分布，具濕陷性。該層層厚 ～ 米，層底埋深 ～ 米。整個(gè)場區(qū)均有分布，該層層厚 ～ 米，層底埋深～ 米。礦物主要成分為石英，顆粒呈次圓狀，級(jí)配一般，土質(zhì)不均，局部夾有 1～5cm 厚的層狀軟可塑粉質(zhì)粘土，整個(gè)場區(qū)均有分布，該層層厚～ 米，層底埋深 ～ 米。巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)，浸水易軟化，整個(gè)場區(qū)均有分布，層厚 ～ 米，層底埋深 ～ 米。水文地質(zhì)條件：①淺層潛水潛水含水層由①層人工填土、②～1 和②～2 新近沉積的粘性土構(gòu)成?？碧狡陂g，測得場地潛水穩(wěn)定水位埋深 ～ 米，初見水位埋深～；呈東北高西北低狀。③③2 層及④層含水層含水豐富，積水性和透水性較好，屬透水～弱透水地層。根據(jù)鄰近幾個(gè)工程的承壓水群井抽水試驗(yàn)和水頭觀測成果，該區(qū)域弱承壓水含水層的水頭埋深一般為地面以下 10 米左右，因此在基坑施工前應(yīng)對承壓水水頭埋深進(jìn)行觀測，根據(jù)實(shí)測承壓水頭埋深進(jìn)行承壓水突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算，以便采取針對措施。詳見報(bào)告附件——《水質(zhì)分析報(bào)告》 。場地地下水水位以上主要為粉質(zhì)粘土混碎磚、碎石填積的人工填土，場內(nèi)及周圍無環(huán)境污染源。3．1．1 護(hù)壁樁支護(hù)結(jié)構(gòu)護(hù)壁樁主要可分為灌注樁、預(yù)制樁和深層攪拌樁。利用并列的機(jī)械鉆孔灌注樁組成的圍護(hù)墻體由于施工簡單，墻體剛度大，造價(jià)低，因此在工程中用的比較多。預(yù)制樁按其材料種類可分為鋼筋混凝土預(yù)制樁和鋼板樁。3．1．2 地下連續(xù)墻支護(hù)地下連續(xù)墻圍護(hù)呈封閉狀態(tài)，在深基坑開挖后，加上內(nèi)支撐或錨桿，就可以起到擋土的作用，更加方便深基坑工程的施工。對砂卵石地層要求進(jìn)入風(fēng)化巖層時(shí)，鋼板樁難以施工，但卻可以采用合適放入成槽機(jī)構(gòu)施工的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)；（3）可減少工程施工時(shí)對環(huán)境的影響。一般來說，當(dāng)在軟土層中基坑開挖深度大于 10 米，周圍相鄰建筑物如地下管線對沉降與位移要求較高，或用作主體結(jié)構(gòu)的一部分，或采用逆筑法施工時(shí)，可采用地下連續(xù)墻。土釘主要分為鉆孔注漿土釘和打入式土釘兩類。土釘支護(hù)的缺點(diǎn)和局限性主要是基坑變形大。對于無膠結(jié)砂層，砂礫卵石層和淤泥質(zhì)土，土釘成孔困難，不宜采用土釘支護(hù)。此外，環(huán)境溫度變化可對支撐的內(nèi)力產(chǎn)生很大的影響，比如 20m 寬的基坑若環(huán)境溫度降低 10186。明溝排水(簡稱明排)一般適用于土層比較密實(shí)，坑壁較穩(wěn)定，基坑較淺，降水深度不大，坑底不會(huì)產(chǎn)生流砂和管涌等的降水工程。(2)水文條件。(4)其他條件。集水井容積大小決定于排水溝的來水量和水泵的排水量，宜保證泵停抽后 30 分鐘內(nèi)基坑坑底不被地下水淹沒。輕型井點(diǎn)由井點(diǎn)管、過濾器、集水總管、支管、閥門等組成管路系統(tǒng)，井由抽水設(shè)備啟動(dòng)，在井點(diǎn)系統(tǒng)中形成真空，并在井點(diǎn)周圍一定范圍形成一個(gè)真空區(qū)，真空區(qū)通過砂并擴(kuò)展到一定范圍。當(dāng)降水深度在 6m 以內(nèi)時(shí)，采用單級(jí)井點(diǎn)降水。其主要優(yōu)點(diǎn)是降水深度大，但由于需要雙層井點(diǎn)管，噴射器設(shè)在井孔底部，有二根總管與各井點(diǎn)管相連，地面管網(wǎng)敷設(shè)復(fù)雜，工作效率低，成本高，管理困難。當(dāng)管井深度大于 15m 時(shí)，也稱為深井井點(diǎn)降水。井間距一般為 10～20m。該降水方法一般適用于滲透性能較好的含水層(如粉土、砂土、卵石土等)中的降水，可以滿足不同深度，特別是大面積的降水要求。對于正方形基坑，其邊長大于 40m，可在基坑的四個(gè)角設(shè)置豎井。七、自滲井點(diǎn)降水自滲井點(diǎn)降水法適用于下列條件：1)在降水范圍內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)為三層以上，含水層有兩層以上，備含水層之間為相對隔水層(以粉質(zhì)粘土為主)或隔水層(以粘土為主)。4)上層地下水的水質(zhì)未受污染，符合引入下層地下水的要求。在具備一定自滲條件，但自滲后的水位降深不能滿足降水要求，或降水面積較大，光靠周邊圍降不能使基坑中部的降水深度及降水時(shí)間滿足設(shè)計(jì)、施工要求時(shí)，可以采用砂礫井或管井引滲配合輕型井點(diǎn)或管井抽水來達(dá)到降水目的。此方法可以將地下水位降至 20m 以下。本著盡早開發(fā)使用，發(fā)揮土地經(jīng)濟(jì)價(jià)值，且有利于日后整個(gè)項(xiàng)目的宣傳及銷售的思路，業(yè)主方面對一、二和六號(hào)樓的工期要求較高，本方案針對六號(hào)樓進(jìn)行單獨(dú)開發(fā)設(shè)計(jì)。本工程維護(hù)方案的選型需從以下幾個(gè)方面予以考慮：1)本工程基坑面積較小，根據(jù)長三角地區(qū)已實(shí)施的大量基坑工程的成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，類似基坑工程一般采用板式圍護(hù)體系，板式圍護(hù)體一般可供選擇的有型鋼水泥土攪拌墻（SMW 工法）以及地下連續(xù)墻等方案。而支持平面的布置宜根據(jù)基坑形狀等因素綜合確定，由于本工程基坑基本呈矩形，塔樓核心筒和框架柱位于基坑中心區(qū)域，采用鋼筋混凝土圓環(huán)支撐體系可完全避開核心筒剪力墻，有利于加快塔樓結(jié)構(gòu)的施工速度，縮短總工期。綜上分析，本工程擬采用如下支護(hù)設(shè)計(jì)方案：地下連續(xù)墻法。表41 基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)安全等級(jí) 破壞后果 重要性系數(shù)一級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴(yán)重二級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般三級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重注：有特殊要求的建筑基坑側(cè)壁安全等級(jí)可根據(jù)具體情況另行確定。根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求，基坑支護(hù)應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算?；又ёo(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括對支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測及施工監(jiān)控的要求。0K????10一般土的泊松比值，砂土可取 ～，黏性土可取 ～，其相應(yīng)的 值在 ～ 之間。當(dāng)?shù)孛嫠綍r(shí)，土體內(nèi)任一豎直面都是對稱面，因此豎直和水平截面上的剪應(yīng)力等于零。此時(shí)，作用在墻面上的水平向應(yīng)力達(dá)到最大限值 ，即大主應(yīng)力 ，而豎向應(yīng)力為小主應(yīng)力，p1?即 。單位墻長被動(dòng)土壓力合力為：黏性土： （415）pppKcHE21???無黏性： （416）pp2?以上介紹的朗肯土壓力理論計(jì)算公式簡單，使用方便。21(9.).?①2 層雜填土：在深度 h= 處：12()??????在深度 h= 處：2(..)7. ②1 層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土在深度 h= 處：13()????????在深度 h= 處:31(..). ? ?界以此步為限，該界面處以下部分，主動(dòng)土壓力采用“矩形分布”模式計(jì)算：在深度 h= 處：32(). .Kpaae????????1在深度 h= 處：23(...).??②2 層粉質(zhì)粘土在深度 h= 處：14().???????在深度 h= 處：24(...).. =③1 層粉細(xì)砂在深度 h= 處：15().???????在深度 h= 處：25(...).. ?③2 層粉細(xì)砂在深度 h= 處：25().????????在深度 h= 處：25(...)...a（2）被動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算其朗肯被動(dòng)土壓力計(jì)算公式為： 2tan2tan445ppz zcce K???????????????????????②1 層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土在深度 h= 處： ????在深度 h= 處：???＋②2 層粉質(zhì)粘土在深度 h= 處：??1＋在深度 h= 處：4()???2＋ ＋③1 層粉細(xì)砂：在深度 h= 處：5()?????＋ ＋在深度 h= 處：5(...7).＋ ＋ ＋③2 層粉細(xì)砂在深度 h= 處：16()?????＋ ＋ ＋在深度 h= 處：26(....).＋ ＋ ＋ ＋（3）凈土壓力強(qiáng)度計(jì)算其中 e 字母下面的數(shù)字代表是土層――包括斜杠后面的是他的亞層，e 字母右上角的表示方法仍等同于前面的土壓力參數(shù)描述，土壓力正值表示為靜被動(dòng)土壓力，土壓力為負(fù)值表示為靜主動(dòng)土壓力。166。 ()/iih????式中： —地連墻深度范圍內(nèi)的加權(quán)平均重度；—第 i 層土的重度；i—第 i 層土的厚度。計(jì)算墻后的靜止土壓力： ()10)hhK??????式中：σ—靜止土壓力（kPa） ；K—靜止土壓力系數(shù)，取 進(jìn)行計(jì)算；h—距離填土表面的深度（m） ；η—豎向土壓力轉(zhuǎn)換為側(cè)向土壓力的轉(zhuǎn)換系數(shù)，即側(cè)壓力系數(shù)。x+198。由式（）得：即：3 ()()..0m mx x??????????）???解得 x =將 x = 代入（）式求軸力 N ：12 21 2???????即 N =該處彎矩 M 為：()?????第二道支撐內(nèi)力計(jì)算：計(jì)算簡圖如圖 44 所示： 166。199。166。4．4．2 橫截面抗剪計(jì)算在截面處，經(jīng)計(jì)算比較得知，在第二道支撐下沿處的剪力最大為： ?????（屬于厚腹梁）0whb＜(滿 kNcf uv? ???????＞足) ＞由上計(jì)算可知，截面只需按構(gòu)造配箍。4．6 基坑底土突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算本工程基坑開挖深度較大，需進(jìn)行③③2 層及④層弱承壓含水層坑底抗?jié)B流穩(wěn)定性驗(yàn)算以評(píng)判承壓水含水層承壓水的頂托力對基坑底板穩(wěn)定性的影響，防止高水頭承壓水從最不利點(diǎn)產(chǎn)生突涌，對基坑造成危害。4．7 基坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算(1)南北側(cè)基坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，不考慮支撐力的影響，抗剪強(qiáng)度取峰值，可采用瑞典條分法；一般最危險(xiǎn)滑動(dòng)面在墻底下 ～，滑動(dòng)面的圓心一般在坑壁墻面的上方，靠坑內(nèi)側(cè)附近，按下式計(jì)算： ??11costaninniiiiiiziiclqbwK?????式中： —為圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性安全系數(shù)；z—第 土條圓弧面經(jīng)過的土的粘聚力和內(nèi)摩擦角；ic?i—第 土條滑弧中點(diǎn)的切線與水平線的夾角；?—第 土條沿圓弧面的弧長， ；il cosiilb??—第 土條處的地面荷載（ ） ；q2kNm—第 土條寬度(m)；ib—第 土條重量（ ） 。表45 南北側(cè)整體穩(wěn)定性安全系數(shù)計(jì)算表分條號(hào) ()oi?()ihmibh?icl()siniqbw??()costaniiqbw???10 76 9 62 8 55 505. 25 7 42 6 36 5 30 4 24 3 19 2 12 1 6 0 0 48 0 1 6 2 12 3 17 4 24 103. 04 5 31 6 35 7 44 8 53 166..086 9 63 合計(jì) ?? i iiclqbwK????? ????所以滿足整體穩(wěn)定性要求。（2）導(dǎo)墻一般用鋼筋混凝土澆筑而成，導(dǎo)墻斷面一般為「形、 」形或[形，厚度一般為 150～250mm，深度為 ～，底部應(yīng)坐落在原土層上，其頂面高出施工地面 50～100mm，并應(yīng)高出地下水位 以上。（4）現(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)墻拆模后，應(yīng)立即在兩片導(dǎo)墻間加支撐，其水平間距為 ～，在導(dǎo)墻混凝土養(yǎng)護(hù)期間，嚴(yán)禁重型機(jī)械在附近行走、停置或作業(yè)。3）兩導(dǎo)墻間間距應(yīng)比地下墻設(shè)計(jì)厚度加寬 30～50mm，其允許偏差為土10mm。（2）挖槽前，應(yīng)預(yù)先將地下墻劃分為若干個(gè)施工槽段，其平面形狀可為一字形、L 形、T 形等。遇有槽壁坍塌事故發(fā)生，應(yīng)及時(shí)分析原因，妥善處理。（3）挖槽前，應(yīng)制訂出切實(shí)可行的挖槽方法和施工順序，并嚴(yán)格執(zhí)行。2．槽段開挖（1）應(yīng)根據(jù)成槽地點(diǎn)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、施工環(huán)境、設(shè)備能力、地下墻的結(jié)構(gòu)尺寸及質(zhì)量要求等選用挖槽機(jī)械。（6）導(dǎo)墻的施工允許偏差為：1）兩片導(dǎo)墻的中心線應(yīng)與地下墻縱向軸線相重合，允許偏差應(yīng)為土10mm。每個(gè)槽段