【正文】 重 B——土釘墻計(jì)算寬度 B=(11/12)Lcosα L——為土釘加權(quán)平均長(zhǎng)度 。 支護(hù)整體沿底面水平滑動(dòng)的安全系數(shù)可取為 ；支護(hù)整體傾覆驗(yàn)算的安全系數(shù)為 。 由混凝土和鋼筋等級(jí)查表得 fc=, fy=210N/mm2, ft=, α1=,β1=,δb= 截面抵抗矩系數(shù) αs=M/(α1fcbh02)=106/(12509652) = δ=1 ?s21?=＜ δb，可以 γs=(1+ ?s21?)= 所以 AS=M/(fyγsh0)=, 選用 6＠ 200200， AS=6=。計(jì)算如下 : 只有土釘連接處的局部彎矩較大，其他截面彎矩較小。m 跨中彎矩 M2== p01 =(+()/5) p1 () 第一層 ： γ1=18kN/m3 ， ka1=,c1= 第二層： γ2=， ka2=,c2=35 第一面層： p0=p01+p0q=[+()247。縱橫主筋一般采用 16mm 螺紋鋼，間距與土釘間距相同 。 Tu1=120= Tu2=120= Tu3=120= Tu4=120= Tu5=30= Tu6=57= Tu7=73= 最后所得的各土釘?shù)淖杂啥伍L(zhǎng)度和錨固段長(zhǎng)度及全 長(zhǎng) 、土釘內(nèi)力、極限抗拔力、安全系數(shù)如表 ： 土釘長(zhǎng)度 及安全系數(shù) 表 土 釘 序 號(hào) 高 程 (m) 錨固段長(zhǎng)度 (m) 自由段長(zhǎng)度 (m) 全 長(zhǎng) (m) 土釘內(nèi)力 (kN) 極限抗拔 力 (kN) 安全系數(shù) ① 10 ② 8 ③ 8 ④ 8 ⑤ 12 ⑥ 12 ⑦ 8 ∑N=575kN， ∑Tu=1762kN K總 =1762/575= 各土釘?shù)陌踩禂?shù)和總的安全系數(shù)均大于 。(30)= ιb6=247。(120)= ιb2=247。經(jīng)加權(quán)平均可知滑裂面角度 45176。(30)= ιb7=247。(120)= ιb3=247。＋ υ/2=176。+υ/2。為宜。 墻后填土及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如圖 ： 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì) 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書 主動(dòng)土壓力公式為： aa kcrhkp 2?? () 式中 Ka： 主動(dòng)土壓力系數(shù) h: 土層厚度 γ： 土的重度 c： 土的粘聚力 第 ① 層： σ1 上 =2010= σ1 中 =(20+171 )10= σ1 下 =(20+171+71)10+101= 第 ② 層： σ2 上 =(20+171+71)0+101= σ2 下 =(20+171+71+4)0+105= 第 ③ 層： σ3 上 =(20+171+71+4)30+105= σ3 下 =(20+171+71+4+330+108 = 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì) 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書 第 ④ 層： σ4 上 =(20+171+71+4+3)50+108= σ4 下 =(20+171+71+4+3+1)50+109 = 計(jì)算所得各層土壓力如下圖 所示： 土釘參數(shù)計(jì)算 土釘傾角 土釘傾角一般在 025176。由于支護(hù) 結(jié)構(gòu) 內(nèi)力是隨工況變化的，設(shè)計(jì)時(shí)按最不利情況考慮 。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì) 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書 3 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書 計(jì)算方法 按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī) 范》 (JGJ 12099)的要求， 土壓力 計(jì)算采用朗肯土壓力理論，矩形分布模式，所有土層采用水土合算。 (2) 深層攪拌樁允許偏差，應(yīng)符合《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 GB50202— 2020 中表 的規(guī)定。 (3) 漿液按樁長(zhǎng)每根樁拌制一罐，嚴(yán)格計(jì)量，水泥用量 70kg/m，水灰比 ～ 。 本工程的參數(shù)確定 大量的工程實(shí)踐證明，采用深層攪拌樁形成止水帷幕可有效阻擋地下水涌入，減小因坑內(nèi)降水對(duì)坑外構(gòu)筑物的影響，同時(shí)深層攪拌樁亦可增加基坑側(cè)壁的土體強(qiáng)度，減小開(kāi)挖時(shí)對(duì)坑壁土的擾動(dòng)，為地下室在干燥狀態(tài)下施工創(chuàng)造有利條件。開(kāi)挖深度大于 5 米小于 7 米的基坑，防滲帷幕的寬度增加到 1200mm，采用雙排水泥土深攪樁，不僅起隔水作用，更重要的是抵抗軟土的流變、提高基坑支護(hù)的整體穩(wěn)定性和坑底穩(wěn)定性。 復(fù)合土釘支護(hù)設(shè)計(jì) 結(jié)合《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 》 JGJ120－ 99 提出復(fù)合土釘設(shè)計(jì)的方法和步 驟。由于復(fù)合土釘中水泥土樁對(duì)土體的超前約束以及后來(lái)樁與土釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)約束作用，復(fù)合土釘支護(hù)中土體位移要小得多，設(shè)計(jì)時(shí)可有意識(shí)地通過(guò)增加水泥土樁的剛度來(lái)控制位移，以達(dá)到保護(hù)周邊環(huán)境之目的。土體的重力是誘發(fā)邊坡土體不穩(wěn)定的最 根本、最直接的原因。水泥土樁復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)研究及工程應(yīng)用。水泥土樁可通過(guò)樁 —釘 —土之間 的結(jié)構(gòu)作用調(diào)動(dòng)基坑內(nèi)側(cè)被動(dòng)區(qū)被動(dòng)土壓力的有利作用。 水泥土樁復(fù)合土釘承載機(jī)理 通過(guò)預(yù)先施工豎向水泥土樁，而后邊開(kāi)挖邊施工土釘方法形成水泥土樁復(fù)合土釘支護(hù)，其承載機(jī)理主要包括： 用提高土體自立臨空高度 水 泥 土樁復(fù)合土釘支護(hù)中，水泥土樁止水帷幕是在開(kāi)挖前施工的，如果不考慮施工對(duì)土體的擾動(dòng)，開(kāi)挖前作用在水泥土樁前后的土壓力就可認(rèn)為是靜止土壓力。 (4) 采用標(biāo)準(zhǔn)貫入或輕便桿探等動(dòng)力觸探方法檢查樁體的均勻性和現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)度。 (3) 每個(gè)臺(tái)班加固完畢，必須立即用水清洗貯料罐、砂漿泵、深層攪拌機(jī)及相應(yīng)的管道，以免水泥漿凝固而影響繼續(xù)使用。 (3) 探明并清理施工現(xiàn)場(chǎng)的地下、地面及空中障礙物，以利安全施工； (4) 按設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線，定出每一個(gè)樁位，釘上小木樁。 GZB—600 型是單攪拌軸，只能用純水泥漿為固化劑，不能用其它固化劑。但若遇到地基中有大塊石等障礙物時(shí)，必須清除后才能攪拌成樁，對(duì)中粗砂、礫石地層及硬塑的粘土層也無(wú)法進(jìn)行深層攪拌成樁。根據(jù)有關(guān)規(guī)范的具體要求，結(jié)合擬建物特征、場(chǎng)地與地基條件，本工程按二級(jí)地基、二級(jí)場(chǎng)地、二級(jí)工程重要性等級(jí)、乙級(jí)巖土工程勘察等級(jí)布置勘察工作，運(yùn)用多種勘察、測(cè)試手段，做到點(diǎn)面結(jié)合，定性與定量結(jié)合 (以定量為主 )，使用合理的工作量取得可靠、 豐富的勘察成果。第四系以人工填土層、淤泥質(zhì)砂土層、粘性土及砂層為主，下伏基巖為變質(zhì)巖和巖漿巖。 本設(shè)計(jì)的工程概況 擬建場(chǎng)區(qū)位于青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)江山中路東側(cè)，原青島龍達(dá)公司院內(nèi)。 (4) 如能與土方開(kāi)挖配合好，實(shí)行平行流水作業(yè)，則工期可縮短，噪音小。 土釘支護(hù)的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 ： (1) 土釘與土體形成復(fù)合體，提高了邊坡整體穩(wěn)定和承受坡頂超載能力，延性，改變邊坡突然坍方性質(zhì)，有利于安全施工。比如 1985 年法國(guó)政府一次就撥款 350 萬(wàn)美元，進(jìn)行土錨釘墻的實(shí)尺模擬試驗(yàn)。在德國(guó)是由擋土墻和錨桿發(fā)展起來(lái)的，法國(guó)是基于新奧法的原理發(fā)展起來(lái)的，新奧法系奧地利隧道施工中利用噴射混凝土與全長(zhǎng)粘結(jié)的錨桿相 結(jié)合，為巖石隧道開(kāi)挖提供有效的穩(wěn)定支護(hù)。 60 年代初期出現(xiàn)的新奧法，采用噴射混凝土和粘結(jié)型鉗桿相結(jié)合的方法，能迅速控制隧洞變形并使之穩(wěn)定。土釘墻是通過(guò)鉆孔、插筋、注漿來(lái)設(shè)置的，一般稱砂漿錨桿，也可以直接打入角鋼、粗鋼筋形成土釘。 (3) 地下連續(xù)墻：地下連續(xù)墻就是用專用設(shè)備沿著深基礎(chǔ)或地下構(gòu)筑周邊采用泥漿護(hù)壁開(kāi)挖出一條具有一定寬度與深度的溝槽，在槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，采用導(dǎo)管法在泥漿中澆筑混凝土，筑成一單元墻段，依次順序施工，以某種接頭方法連接成的一道連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻，以便基坑開(kāi)挖時(shí)防滲、擋土，作為 鄰近建筑物基礎(chǔ)的支護(hù)以及直接成為承受直接荷載的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一部分。 (2) 鉆孔灌注樁：鉆孔灌注樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受水土壓力，是深基坑開(kāi)挖常用的一種圍護(hù)形式，根據(jù)不同的地質(zhì)條件和開(kāi)挖深度可做成懸臂式擋墻、單撐式擋墻、多層支撐式擋墻等。 常見(jiàn)的基坑支護(hù)形式有： (1) 水泥攪拌樁重力壩：在軟粘土地基中開(kāi)挖深度為 5～ 7 米左右的基坑， 應(yīng)用深層攪拌法形成的水泥土樁擋墻，可以較充分利用水泥土的強(qiáng)度，并可利用水泥土防滲性能，同時(shí)作為防滲帷幕。其研究的方式和方法多種多樣，但總結(jié)起來(lái)，也可歸納為三種方法：實(shí)驗(yàn)研究，包括室內(nèi)模型實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試；理論分析，包括各種數(shù)值模擬和解釋法；經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，根據(jù)已有的工程數(shù)據(jù)總結(jié)、提煉。 60 年代開(kāi)始在奧斯陸和墨西哥城軟粘土深基坑中使用了儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，此后的大量資料提高了預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，并從 70 年代起，產(chǎn)生了相應(yīng)的指導(dǎo)開(kāi)挖的法規(guī)。這些工程的成功建造表明，隨著土釘支護(hù)技術(shù)的推廣應(yīng)用相應(yīng)的設(shè) 計(jì)水平和施工水平已有了較大提高。各地通過(guò)工程實(shí)踐與科研，在基坑支護(hù)理論與技術(shù)上都有了進(jìn)一步的發(fā)展，取得了可喜的成績(jī)。因此深基坑工程的深度也隨之迅速增加。近十年來(lái)，我國(guó)萬(wàn)幢高樓拔地而起 (10 層以上的建筑物已逾 1 億㎡ )，其中高度逾百米者已有約 200 座。目前各類用途的地下空間已在世界各大中城市得到開(kāi)發(fā)利用，諸如高層建筑多層地下室、地下鐵道及地下車站、地下停車場(chǎng)、 地下停車庫(kù)、地下商場(chǎng)以及多種地下民用和工用設(shè)施等。 63 7 電算結(jié)果 64 結(jié) 束 語(yǔ) 96 參考文獻(xiàn) 97 致 謝 100 1 緒論 基坑工程的特點(diǎn)和發(fā)展概況 基坑是建筑工程的一部 分，其發(fā)展與建筑業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，而深基坑是充分利用土地資源的方式之一。嚴(yán)格控制材料質(zhì)量，進(jìn)場(chǎng)材料必須有合格證技術(shù)要求、參數(shù)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，不得自行變更，如現(xiàn)場(chǎng)情況與設(shè)計(jì)不符，應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)人員。 61 基坑信息化施工 61 基坑工程是一個(gè)涉及地質(zhì)、水文、氣象等條件及土力學(xué)結(jié)構(gòu)施工組織和管理等學(xué)科各個(gè)方面的系統(tǒng)工程。降水必須能保證土方開(kāi)挖、邊坡支護(hù)施工正常進(jìn)行。大雨后立即觀測(cè)井內(nèi)水位，連續(xù) 3 天每天早 9 點(diǎn)、晚 5 點(diǎn)各觀測(cè) 1 次。特殊情況下 (大雨、地面荷載突然增加等 )應(yīng)連續(xù)3 天每天監(jiān)測(cè) 1 次。基坑開(kāi)挖期間每天觀測(cè)一次，且時(shí)間定在每天下午，基坑開(kāi)挖至槽底 7 天后，每 3 天觀測(cè)一次；基坑開(kāi)挖至槽底 15 天后，每 7 天觀測(cè)一次；基坑開(kāi)挖至槽底 30 天后，每 15 天觀測(cè)一次直至降水結(jié)束。 58 (4) 觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用：地面最大沉降監(jiān)控值為 30mm，如果觀測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)此值，則現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)理、基坑責(zé)任工程師、技術(shù)工程師則需立即查找和分析原因，并根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)措施。 58 (4) 觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用：土釘墻墻頂位移監(jiān)控值為 30mm，如果觀測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)此監(jiān)控值，監(jiān)測(cè)人員應(yīng)立即向項(xiàng)目總工匯報(bào)，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人則應(yīng)立即通知基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位，組織技術(shù)人員一起進(jìn)行原因分析，商討和提出解決措施，從而確?；舆吰碌陌踩?。 58 (2) 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置：在土釘墻頂面距離開(kāi)挖上口線 埋設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，間距約為25m。 55 深基坑工程監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)的基本原則 56 系統(tǒng)性原則 56 可靠性原則 56 與設(shè)計(jì)相結(jié)合原則 56 關(guān)鏈部位優(yōu)先、兼顧全面的原則 57 與施工相結(jié)合的原則 57 監(jiān)測(cè)方案 57 表 57 土釘墻墻頂水平位移監(jiān)測(cè) 58 (1) 工作基點(diǎn)布置：在坑外地面四個(gè)角共布置 8 個(gè)工作基點(diǎn)。每次雨后連續(xù)觀測(cè)兩天，每天 1 次。 58 (3) 監(jiān)測(cè)頻率：監(jiān)測(cè)頻率與土釘墻相同。 59 (3) 監(jiān)測(cè)頻率：降水前，對(duì)設(shè)置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行三次測(cè)量取其相近兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均值做為觀測(cè)的初始值。下層錨桿張拉前后各測(cè)一次。 60 (2) 降水監(jiān)測(cè)內(nèi)容，對(duì)觀測(cè)井做好標(biāo)記，監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下： 60 (3) 觀測(cè)頻率：抽水初期 (7 天內(nèi) )每天觀測(cè)水位 1 次， 7 天后每 3 天觀測(cè) 1 次，基坑開(kāi)挖至槽底后，每周觀測(cè) 1 次，直至基礎(chǔ)施工完畢。如果坑內(nèi)水位降至 24m 以下，則必須停止部分降水井抽水，將水位控制在 ～，嚴(yán)禁過(guò)度抽取地下水。 61 監(jiān)測(cè)過(guò)程控制要求 61 (2) 測(cè)斜儀器為精密儀器，使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：測(cè)斜管埋設(shè)時(shí)要保證接頭不漏水，以防砼進(jìn)入堵管而使測(cè)頭無(wú)法下入；固定時(shí)要保證測(cè)斜管豎直，以順利下入測(cè)頭；下鋼筋籠和導(dǎo)管、灌砼、鑿樁頭、浮漿、澆帽梁砼時(shí)嚴(yán)禁碰撞測(cè)斜管，專人 保護(hù)；測(cè)斜管專人負(fù)責(zé)，用后要及時(shí)擦洗。 61 信息化施工是應(yīng)用系統(tǒng)工程于施工的一種現(xiàn)代施工管理辦法，包括信息采集(監(jiān)測(cè) )、反分析 (即分析模型和計(jì)算參數(shù)反演 )、正分析 (預(yù)測(cè) )以及根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行決策與控制等方面的內(nèi)容，其原理如下圖 62 圖 信息化施工原理圖 62 安全與文明施工