【正文】 施工中的成功、失敗原因、教訓。 支護結(jié)構選型 基坑根據(jù)上述設計依據(jù)，結(jié)合本基坑工程實際情況有以下幾種可供選擇的支護型式： 土釘墻支護 土釘墻是近年來發(fā)展起來用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新型擋土結(jié)構。而土釘間土體變形則通過面板（通常為配筋噴射混凝土）予以約束。由于土釘壁土層錨桿長度小得多，鉆孔方便，注漿亦易，噴射混凝土等設備，施工單位均易辦到； （ 3）如能與土方開挖配合好，實行平行流水作業(yè)，則工期可縮短，噪音??； （ 4）經(jīng)濟效益好，一般成本低于灌注樁支護； （ 5）分層施工，邊監(jiān)測邊施工，便于采取必要措施； （ 6）適宜于地下水位以上或經(jīng)降水措施后的雜填土，普通粘土或非松散型的砂土，一般認為可用于標貫擊 數(shù) N 值在 5以上的砂質(zhì)土與 N 值在 3以上的粘性土。 河南理工大學本科畢業(yè)論文（設計） 第三章 基坑支護方案比選 9 土釘墻 圍護適用于地下水位以上或者人工降水后的粘性土、粉土、雜填土及非松散砂土、卵石土等；不適用于淤泥質(zhì)及未經(jīng)降水處理地下水以下的土層地基中基坑圍護。 噴錨網(wǎng)支護 噴錨網(wǎng)支護，簡稱噴錨支護，其形式與土釘墻支護類似，也是在開挖邊表面鋪鋼筋網(wǎng)，噴射混凝土面層，并在其上成孔，但 不是埋設土釘，而是預應力錨桿，借助錨桿與周圍土體間的粘聚力，使具有更大的錨固力與邊坡土體共同作用，組成穩(wěn)固的復合體，對邊坡其維護作用，使邊坡土體獲得穩(wěn)定。這屬于被動制約機制的支擋結(jié)構。 噴錨網(wǎng)支護的主要特點 結(jié)構簡單，承載力高，安全可靠；可用于多種土層，適應性強；施工機具簡單、施工靈活，污染小，噪聲低，對周圍環(huán)境的影響??；可與土方開挖同步進行，不占用絕對工期；本身不需要打樁，支護費用相對較低。排樁通常多用于坑深 7～ 15m 的基坑工程 ，做成排樁擋墻，頂部澆筑混凝土圈梁 。當開挖深度較大或?qū)吰伦冃我髧栏駮r，需結(jié)合錨拉系統(tǒng)或支撐系統(tǒng)使用。 優(yōu)點：結(jié)構簡單，施工方便，有利于基坑采用大型機械開挖。支護結(jié)構體系常采用鋼筋混凝土樁排樁墻、 SMW 工法、鋼筋混凝土咬合樁等型式。 河南理工大學本科畢業(yè)論文（設計） 第三章 基坑支護方案比選 11 內(nèi)撐常采用鋼筋混凝土支撐和鋼管或型鋼支撐兩種。但對地下室結(jié)構施工及土方開挖有一定的影響。 適用范圍： ①適用于側(cè)壁安全等級為一、二、三級的各種土層和深度的基坑支護工程，特別適合在軟土地基中采用； ②適用于平面尺寸不太大的深基坑支護工程，對于平面尺寸較大的，可采用空間結(jié)構支護。錨固體系可分為錨桿式和地面拉錨式兩種?？拱瘟影踩却笥跇秱?cè)壓力河南理工大學本科畢業(yè)論文（設計） 第三章 基坑支護方案比選 12 所產(chǎn)生的錨桿軸向力，支護結(jié)構就穩(wěn)定安全了。在樁錨支護中，擋土結(jié)構物為樁，土層錨桿系統(tǒng)由錨索、自由段、錨固段及錨頭、墊塊等組成。為了不致引起地面隆起，最上層錨桿的向上垂直 分力應不小于上面的覆土重量。 對于錨桿的錨固能力，水平分力是有效的，而垂直分力不但無效，還增加支護結(jié)構底部的壓力，當支護結(jié)構底部的土質(zhì)不好時很不利。不大于 45186。 經(jīng)過多個方案的比較分析，本基坑充分考慮到周邊地層條件，選擇技術上可行 ,經(jīng)濟上合理 ,并且具有整體性好、水平位移小 ,同時便于基坑開挖及后續(xù)施工的可靠支護措施。 ) 重度(kN/m) 孔隙 比 e 液性 指數(shù) 滲透 系數(shù) （㎝ /s) 1 雜填土 （雜色） 0 __ __ 10?? 2 粉質(zhì)粘土 （褐黃色） 10?? 3 淤泥質(zhì)粉 質(zhì)粘土 （灰黑色） 6 10?? 4 粉質(zhì)粘土 （紅褐色） 10?? 5 砂土 （褐黃色） 10?? 6 黏土 （褐黃色） 10?? 7 粉質(zhì)粘土 （褐 黃色） __ 10?? 8 細砂 （褐黃色） 10?? 9 粉質(zhì)粘土（褐黃色） 10?? 計算區(qū)段劃分 根據(jù)具體環(huán)境條件、地下結(jié)構及土層分布厚度，將該基坑劃分為四個計算區(qū)段，其附加荷載及計算開挖深度如 表 ： 河南理工大學本科畢業(yè)論文（設計） 第四章 基坑支護設計計算 15 表 計算區(qū)段的劃分 區(qū) 段 西 北 東 南 段位號 AB DA CD BC 地面荷載（ kPa） 10 10 20 20 開挖深度（ m） 計算方法 按照《建筑基坑支護技術規(guī) 范》 （ JGJ 1202020） 的要求， 土壓力計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 。 各土層土壓力計算： 主動土壓力分布： a 點處： 1 1 1 1 1e 10 0. 46 4. 6 kPaa a ar h k qk? ? ? ? ? b點上： 111112 2)(e aaa kckhrq ??? (1 0 1 8 1 . 4 ) 0 . 4 6 1 6 . 1 9k P a? ? ? ? ? b 點下： a222113 2)(e kckhrq aa ??? ( 1 0 1 8 1 . 4 ) 0 . 5 3 2 1 4 0 . 6 7 0 . 1 0k P a? ? ? ? ? ? ? ? ? 土壓力零點位置計算 02)( a222211 ???? kckhrhrq a 代入數(shù)值 )( ???????? 計算得 h=? 也即零點位置距離地表 += c 點上： 22222114 2)(e aaa kckhrhrq ???? ( 1 0 1 8 1 . 4 1 8 . 8 1 . 6 ) 0 . 5 3 2 1 4 0 . 7 3 1 4 . 1 6 k P a? ? ? ? ? ? ? ? ? ? c 點下： 33322115 2)(e aaa kckhrhrq ???? ( 1 0 1 8 1 . 4 1 8 . 8 1 . 6 ) 0 . 6 3 2 1 6 0 . 8 1 5 . 5 3 k P a? ? ? ? ? ? ? ? ? ? d 點上： 3333322116 2)(e aaa kckhrhrhrq ????? )( ??????????? ? d 點下： 4443322117 2)(e aaa kckhrhrhrq ????? )( ??????????? ? e 點上： 444443322117 2)(e aaa kckhrhrhrhrq ?????? )( ????????????? ? 被動土壓力分布： e 點下： p 1 5 5e 2 2 8 1 . 8 2 8 . 8 k P apck? ? ? ? ? 土壓力計算結(jié)果如下圖所示： 河南理工大學本科畢業(yè)論文（設計） 第四章 基坑支護設計計算 17 圖 AB、 DA段支護結(jié)構土壓力分布圖 排 樁嵌固深度計算 對于單層支點支護結(jié)構，其結(jié)構的平衡是依靠支點及嵌固深度兩者共同保持，必須具有足夠的嵌固深度以形成一定的反力保證結(jié)構的穩(wěn)定，此時，可采用等值梁法 確定計算支點力的大小，然后根據(jù)抗傾覆穩(wěn)定條件計算嵌固深度設計值。樁長是根據(jù)樁端力矩求出，并應滿足抗隆起、整體穩(wěn)定性以及支護踢腳穩(wěn)定性驗算的要求。經(jīng)分析支護結(jié)構采用排樁錨拉式支護結(jié)構方案，根據(jù)場地的工程地質(zhì)和地下水條件，最后決定采用輕型井點降水作為帷幕隔水。～ 35186。在確定錨桿傾角時，還要考慮土層情況，錨桿的錨固體最好位于土質(zhì)較好的土層內(nèi)，以提高錨桿的承載能力；錨桿還要避開鄰近的地下構筑物和管線等。在支護結(jié)構荷載一定的情況下，錨桿水平間距越大，每根錨桿承受的拉力越大；而間距過小則易產(chǎn)生群錨效應，因此需要計算確定。對于拉力不高，臨時性擋土結(jié)構可采用圓柱型錨固體；錨固于砂質(zhì)土、硬粘土層并要求較高承載力的錨桿，可采用連續(xù)球體型錨固體。 樁錨支護使用范圍 （ 1）一般粘土，砂土地區(qū)皆可應用，軟土，淤泥質(zhì)土地區(qū)要試驗后應用，主要是抗拔力低； （ 2）地下水壓力較大時應用高壓射水鉆桿鉆成孔，并應采用一些措施，防止涌水涌砂； （ 3）采用樁頂圈梁做錨桿腰梁，可以節(jié)約資金； （ 4）對灌注樁、 H 型鋼樁、地下連續(xù)墻等擋土結(jié)構，都可 以應用錨桿拉結(jié)支護。錨桿式適用于砂土地基，或粘土地基。土層錨桿的施工是在地面或者深基礎的地下室墻面（地下連續(xù)墻）、基坑的圍護壁面及基坑側(cè)壁為開挖的土層鉆孔達到一定設計深度后，或在擴大孔的端部，形成球狀或其他形狀，在孔內(nèi)放入鋼筋、鋼管或鋼絲束、鋼絞線或其他抗拉材料，灌入水泥漿或化學漿液，是與土層結(jié)合成為抗拉（拔）力強的錨桿。 優(yōu)點： ①施工質(zhì)量易控制，工程質(zhì)量的穩(wěn)定程度高； ②內(nèi)撐在支撐過程中是受壓構件，可充分發(fā)揮出混凝土受壓強度高的材性特點，達到的經(jīng)濟目的； ③樁撐支護結(jié)構的適用土性范圍廣泛，尤其適合在軟土地基中采用。 內(nèi)撐式支護結(jié)構適用范圍廣，可適用各種土層和基坑深度。根據(jù)不同開挖深度又可采用單層水平支撐、二層水平支撐及多層水平支撐。 適用范圍：場地土質(zhì)較好，有較大的 c、φ值，開挖深度淺且周邊環(huán)境對土坡位移要求不嚴格。 懸臂式排樁支護結(jié)構 懸臂式支護結(jié)構主要是根據(jù)基坑周邊的土質(zhì)條件和環(huán)境條件的復雜程度選用，其技術關鍵之一是嚴格控制支護深度。當工程樁也為灌注樁時，可以同步施工，從而有利于施工組織、工期短。但不適用于有流砂土層或淤泥質(zhì)土層采用。在土體內(nèi)增設一定長度和分布密度的錨固體，它與土體牢固結(jié)構而共同工作，以彌補土體自身強度的不足，增強土體的穩(wěn)定性，以主動制約機制為基礎通過錨桿與土體的相互作用，使土體自身結(jié)構強度增加。土坡直立的高度超過臨界高度或坡地有較大的超載以及環(huán)境因素的改變都會引起土坡失穩(wěn)。應用土釘墻支護本基坑時，關鍵是設計土釘?shù)拈L度，如長度不夠，則不能提供較強的拉力使土體穩(wěn)定，如太長會浪費。當基坑附近有地下管線或建筑物基礎時，在施工時會存在影響； （ 2）在松散砂土、軟塑、流塑粘性土，以及有豐富地下水源的情況下不能單獨使用土釘支護，必須與其它的土體加固支護方法相結(jié)合。 噴射混凝土內(nèi)的鋼筋網(wǎng)既調(diào)整結(jié)構了錨桿或土釘和噴射混凝土之間的受力使之均勻 ,以使噴層有一定柔性 ,允許邊坡有一定位移 .同時噴射混凝土防止雨水沖刷 ,保持邊坡穩(wěn)定和安全。 工作原理 土釘一般是通過鉆孔、插筋、注漿來設置的，但也可通過直接打入較粗的鋼筋或型鋼形成土釘。 業(yè)主對基坑支護設計的要求。 基坑開挖及排水方法。 基坑的幾何尺寸： ①場地的形狀；②基坑深度；③基坑的寬度。 基坑側(cè)壁安全等級 該基坑工程開挖深度 ，圍護結(jié)構不是主體結(jié)構的一部分，基坑周圍有建筑物，管線，道路，管道等建筑體需加以保護 。本層厚度 ～。夾粘質(zhì)粉土薄層或透鏡體。本層厚度 ～ 。夾有粘質(zhì)粉土薄層或透鏡體。層厚 ～ 。 ④粉質(zhì)粘土：紅褐色，堅硬，含砂粒。該層底部夾雜少量細紗及卵石顆粒。 場地土層 據(jù)中冶地勘巖土工程總公司提供的巖土工程勘察報告，本次勘探的最大深度（ ）范圍內(nèi)，除上部為人工填土外，其下部為一般第四系沉積土。地表土層雜填土及素填土組成，下部為一套第四紀沖擊物，具明顯的二元結(jié)構，上部為粘性土，局部夾粉土，下部為砂性土，局部夾粘性土，基地河南理工大學本科畢業(yè)論文（設計） 第二章 工程地質(zhì)資料及概況 5 為志留系泥質(zhì)頁巖、粉砂巖。東側(cè)為 50m 為一大型商廈，占地面積 6000 ㎡，基坑深度 15m,建筑物高度 120m，已經(jīng)投入運營。河南理工大學本科畢業(yè)論文（設計） 第二章 工程地質(zhì)資料及概況 4 第 二 章 工程 地質(zhì) 資料及 概況 工程規(guī)模 擬建場區(qū)位于武漢市武昌區(qū)雄楚大道與佳園路交匯處，根據(jù)委托方提供的規(guī)劃意見書，該建筑項目占地面積約 3500 平方米，建筑物地上 23 層，一、二兩層作為商業(yè)用房，地下室為兩層，作為車庫與機房用地，建筑物控制高度小于 。 安全原則不僅指維護體系本身安全，保證基坑開挖、地下結(jié)構施工順利，而且要保證臨近建（構）筑物和市政設施的安全和正常使用。 一方面為今后有關這類 基坑支護 的工程設計、施工提供參考依據(jù)；另一方面更能推動該地區(qū) 基坑支護 技術的研究和應用提供建議。 土釘墻 適用條件 ： 基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級的非軟土場地；基坑深度不宜大于 12m，當?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，應采取降水或截水措施。因此國外許多國家陸續(xù)制訂了指導基坑