【正文】 素 樁長(zhǎng)取 18m. 樁身最大彎矩的計(jì)算 由已算出的 aiE ， piE 及 T= 可以知道剪力為零的點(diǎn)在基坑底上部的主動(dòng) 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 （論文） 第 37 頁(yè) 共 87 頁(yè) 土壓力層中，且在第四層土中。 （ 3）第 i 層土的被動(dòng)土壓力系數(shù) piK 應(yīng)按下式計(jì)算 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 （論文） 第 32 頁(yè) 共 87 頁(yè) )245(ta n 02 ikpiK ??? （ 4）第 i 層土的水平抗力 pE 為： hip ikp ikpi sheeE )(21 ??? 式中 pike? —— 第 i 層土土層頂部的水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值； pike —— 第 i 層土土層底部的水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值； ih —— 第 i 層土的厚度； hs —— 預(yù)應(yīng)力錨索的水平間距。 （ 5）第 i 層土的土壓力合力 Ea 按下式計(jì)算 hiaikaikai sheeE )(21 ??? 式中 aike? —— 第 i 層土土層頂部的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值； aike —— 第 i 層土土層底部的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ih —— 第 i 層土的 厚度； hs —— 錨桿的水平間距。 土層水平荷載計(jì)算依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》 JGJ12099 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 （論文） 第 26 頁(yè) 共 87 頁(yè) 主動(dòng)土壓力系數(shù) : )245(ta n 2 iaiK ??? ? 被動(dòng)土壓力系數(shù) : )245(ta n 2 ipiK ??? ? （ 1） 支護(hù)結(jié)構(gòu)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ajke 按下列規(guī)定計(jì)算： 1） 對(duì)于碎石土及砂土： a) 當(dāng)計(jì)算點(diǎn)深度位于地下水位以上時(shí)： aiikaia jka jk KCKe 2?? ? b) 當(dāng)計(jì)算點(diǎn)深度位于地下水位以下時(shí)： waiwawajwajaiikaia j ka j k KhmhzKCKe ??? ])()[(2 ?????? 式中 aiK —— 第 i 層土的主動(dòng)土壓力系數(shù)； ajk? —— 作用于深度 jz 處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值； ikc —— 三軸實(shí)驗(yàn)確定的第 i 層土固結(jié)不排水（快）剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值； jz —— 計(jì)算點(diǎn)深度； jm —— 計(jì)算參數(shù)，當(dāng) hzj ? 時(shí)，取 jz ，當(dāng) hzj ? 時(shí)，取 h； wah —— 基坑外側(cè)水位深度； wa? —— 計(jì)算系數(shù)，當(dāng) hhwa? 時(shí)，取 1，當(dāng) hhwa? 時(shí)，取零； w? —— 水的重度。 參數(shù)的初選 根據(jù)勘察設(shè)計(jì)院提交的《巖土工程勘察報(bào)告》，并參考相關(guān)規(guī)范，擬取各層土體 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 （論文） 第 25 頁(yè) 共 87 頁(yè) 的物理力學(xué)參數(shù)，具體參 數(shù)如表 32 所 示； 計(jì)算時(shí)為了簡(jiǎn)便 相對(duì)標(biāo)高 取 177?；?坑 周邊環(huán)境較為復(fù)雜，應(yīng)重點(diǎn)保護(hù)南側(cè)及東側(cè)住宅樓。符合下列情況之一的基坑，定為一級(jí)基坑 的情況 ： 1） 重要工程或支護(hù)結(jié)構(gòu)同時(shí)作為主體結(jié)構(gòu)一部分的基坑； 2) 與鄰近建筑物、重要設(shè)施的距離在開往深度以內(nèi)的基坑； 3）基坑影響范圍內(nèi)（不小于 2倍的基坑開挖深度）有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等需要嚴(yán)加保護(hù)的基坑； 4）開挖深 度大于 10m 的基坑； 5）位于復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的二層及二層以上地下室的基坑。 地質(zhì)計(jì)算參數(shù) 根據(jù)提供的勘察報(bào)告，選取各土層的固結(jié)快剪指標(biāo)作為基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)，并按照郎肯土壓力計(jì)算理論作為土側(cè)向壓力設(shè)計(jì)的計(jì)算依據(jù)。該層場(chǎng)區(qū)分布較連續(xù)。該層場(chǎng)區(qū)普遍分布，揭露厚度 ，平均 ，層頂標(biāo)高 ，平均 ，層頂埋深 ，平均 。地下水位隨季節(jié)不同有升降變化，常年最高水位在自然地面下約 米，常年最低水位約在 左右，水位變化幅度約 米。因此，國(guó)家《建筑抗 震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，一般情況下本市的建筑工程抗震設(shè)計(jì)按基本烈度 7 度進(jìn)行設(shè)防。旱、澇、雹、凍等氣象災(zāi)害較頻繁。 淮安市地處南暖溫帶和北亞熱帶的過(guò)渡地區(qū)，兼具有南北氣候特征，光熱水整體配合較好。具體推導(dǎo)過(guò) K aiiwwaiaiwwsaiiwaai nHKqnGnHhe 2])1([}])1()1[({ ?????????? ????? = K aiiwaiaiiaiiwa cHKqHh 2)( 39。 土水分算法 現(xiàn)行的土水分算，實(shí)際上是考慮靜水壓力的土水分算法，它考慮了土粒本身的重力，即（ 1n） Gs w? 。? 、 w? — 分別為土的飽和重度、有效重度和水的重度； i? 、 ic — 分別為土的內(nèi)摩擦角和粘聚力，通常采用固結(jié)快剪或固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo)。 ?i— 土的內(nèi)摩擦角（ o ）； ci — 土的粘聚力（ kPa）。采取該法的主要理由有：認(rèn)為在滲透性較低的粘性土中，水壓力的影響不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)顯示出來(lái)；對(duì)于粘性土的不排水情況，土體受剪產(chǎn)生超孔隙水壓力，而部分水壓力通常又無(wú)法正確測(cè)量或計(jì)算；有些國(guó)內(nèi)勘察單位條件有限，有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)比較難以獲得。有學(xué)者認(rèn)為，從土的有 效應(yīng)力原理這一基本概念出發(fā)，對(duì)地下水位以下無(wú)論何種土均采用土水分算；但也有學(xué)者認(rèn)為，土水分算計(jì)算結(jié)果，主動(dòng)土壓力偏大，被動(dòng)土壓力偏小，且粘聚性土的有效強(qiáng)度指標(biāo)難以準(zhǔn)確測(cè)定，從工程實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，對(duì)地下水位以下滲透性較小的粘聚性土可用土水合算。不同的降水排水措施又導(dǎo)致不同的地下水運(yùn)動(dòng)形式。因此，經(jīng)典公式有其局限性和實(shí)用性。 3）經(jīng)典土壓力理論是平面應(yīng)變條件下的解答，而沒有考慮末端影響。因此，經(jīng)典土力學(xué)理論對(duì)基坑支護(hù)土體的塑性發(fā)展過(guò)程沒有給出解答。 由于實(shí)測(cè)位移與經(jīng)典的朗肯土壓力理論和庫(kù)侖 土壓力理論計(jì)算的并不一致。而位移的性狀隨著支撐和錨桿的設(shè)置及每步開挖施工方式 的不同而不同。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 （論文） 第 17 頁(yè) 共 87 頁(yè) ? — 土的重度（ kN/m3 ） 。但是，工程中常用的土壓力計(jì)算方法仍以古典的郎肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論，用這兩種理論計(jì)算出的土壓力都是支護(hù)結(jié)構(gòu)前、后的土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)的土壓力。因而被規(guī)范所采用，成為工程界現(xiàn)行使用的主要方法。 3 深基坑設(shè)計(jì)計(jì)算 方法 深基坑土壓力的計(jì)算 作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載 作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載主要有：地基土產(chǎn)生的土壓力、地下水產(chǎn)生的水壓力、基坑頂面建（構(gòu)）筑物的超載（荷載）、施工荷載、相鄰場(chǎng)地的沉樁擠土作用、地震產(chǎn)生的垂直和水平荷 載以及溫度影響和混凝土收縮引起的附加荷載等。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 （論文） 第 15 頁(yè) 共 87 頁(yè) 圖 25地下連續(xù)墻示意圖 方案對(duì)比分析及選擇 經(jīng)過(guò)多個(gè)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(shù)上可行 ,經(jīng)濟(jì)上合理，并且具有整體性好、水平位移小，同時(shí)便于基坑開挖及后續(xù)施工的可靠支護(hù)措施。由于其截面抗彎能力弱，一般于深度不超過(guò) 4m的基坑 。如地下水位高，需要時(shí)可用輕型井點(diǎn)降低地下水位。 ⑺ 槽鋼鋼板樁 槽鋼鋼板樁是一種簡(jiǎn) 易的鋼板校園護(hù)墻，由槽鋼正反扣搭接或并排組成。 水泥土圍護(hù)墻的優(yōu)點(diǎn)：由于一般坑內(nèi)無(wú)支撐，便于機(jī)械化快速挖土；具有擋土、止水的雙重功能；一般情況下較經(jīng)濟(jì)。當(dāng)基坑開挖平面面積很大而開挖深度不太大時(shí)，宜采用單層支撐。土釘墻圍護(hù)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(hù)。地面拉錨式需要有足夠的場(chǎng)地設(shè)置錨樁，或其他錨固物；錨桿式需要地基土能提供錨桿較大的錨固力。懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用于土質(zhì)較好、開挖深度較淺的基坑工程。 幾種常見支護(hù)體系 在基坑支護(hù)中，根據(jù)工程水文地質(zhì)及工程安全等級(jí)、周圍環(huán)境等各方面的要求，對(duì)以下幾種支護(hù)方式進(jìn)行具體的分析，從而選出最適合于本工程施工的一種支護(hù)方式。 2 深基坑設(shè)計(jì)內(nèi)容 2 .1 基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì) 支護(hù)體系的組成 當(dāng)基坑工程的土方開挖、采用有支護(hù)開挖方式時(shí)，在基坑土方開挖之前則需先施工支護(hù)體系。 場(chǎng)地水文地質(zhì)勘察應(yīng)達(dá)到以下要求：查明開挖范圍及鄰近場(chǎng)地地下水含水層和隔水層的層位、埋深和分布情況，查明各含水層 (包括上層滯水、潛水、承壓水 )的補(bǔ)給條件和水力聯(lián)系；測(cè)量場(chǎng)地各含水層的滲透系數(shù)和滲透影響半徑；分析施工過(guò)程中水位變化對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑周邊環(huán)境的影響，提出應(yīng)采取的措施。當(dāng)有條件時(shí)，基坑應(yīng)采用局部或全部放坡開挖，放坡坡度應(yīng)滿足坡穩(wěn)定性要求。 1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算，計(jì)算內(nèi)容應(yīng)包括： 1) 根據(jù)基坑支護(hù)形式及其受力特點(diǎn)進(jìn)行土體穩(wěn)定性計(jì)算； 安全等級(jí) 破 壞 后 果 Υ0 一級(jí) 支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)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(guò)大變形對(duì)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(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 （論文） 第 9 頁(yè) 共 87 頁(yè) 2) 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的受壓、受彎、受剪承載力計(jì)算； 3) 當(dāng)有錨桿或支撐時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行承載力計(jì)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算。 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)水平變形、地下水的變化對(duì)周邊環(huán)境的水平與豎向變形的影響，對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)和對(duì)周邊環(huán)境變形有限定要求的二級(jí)建筑基坑側(cè)壁，應(yīng)根據(jù)周邊環(huán) 境的重要性、對(duì)變形的適應(yīng)能力及土的性質(zhì)等因素確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形限值。 圖 11 土體浸水濕化前后δ ε示意圖 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 （論文） 第 8 頁(yè) 共 87 頁(yè) 第二部分：深基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 1 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)原則 支護(hù)原則 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用以分項(xiàng)系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。軟化和泥化作用使巖土體的力學(xué)性能降低 ,內(nèi)聚力和摩擦角值減小。這個(gè)過(guò)程在斜坡受降水入滲使得地下水位上升到滑動(dòng)面以上時(shí)尤其顯著。 3) 由于地下水的流動(dòng) ,在巖土體中產(chǎn)生滲流 ,對(duì)巖土體中產(chǎn)生一個(gè)剪應(yīng)力 ,從而降低巖土體的抗剪強(qiáng)度。地下水與巖土體相互作用影響著巖土體的變形和強(qiáng)度 。嚴(yán)格控制施工現(xiàn)象，安全施工事關(guān)大局。另外，基坑降水會(huì)導(dǎo)致周邊地下水下降，地面也會(huì)下沉。 由于深基坑在開挖的時(shí)候容易使地表產(chǎn)生沉降問(wèn)題，從而使得鄰近建筑物發(fā)生沉降開裂，這種沉降位移的產(chǎn)生大多數(shù)與地表水的含水量有關(guān)，如果地表水的含水量降低的話，沉降范圍一般而言會(huì)比較大。目前仍沒有進(jìn)入普及階段關(guān)鍵是如下兩個(gè)原因：一是專家匱乏；二是反饋信息速度慢。因此，深基坑工程的安全不僅取決于合理的設(shè)計(jì)、施工，而且取決于貫穿在工程設(shè)計(jì)、施工全過(guò)程的安全監(jiān)測(cè) .安全監(jiān)測(cè)是深基坑工程安全的重要保證條件之一，基坑監(jiān)測(cè)與工程的設(shè)計(jì)、施工也被稱為深基坑工程施工的三大基本要素。 基坑施工中地下水的處理不當(dāng) ： 基坑施工中，地 下水的處理是一個(gè)難點(diǎn)，因土質(zhì)與地下水位的差異，基坑開挖施工的方法也隨之不同，尤其是在沿海等高水位地區(qū)或者表層滯水很豐富的地區(qū)，深基坑工程施工中地下水的處理基本是整個(gè)工程成敗的關(guān)鍵。目前的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中 ,一般都以古典的庫(kù)倫 公式或朗肯公式作為計(jì)算土壓力的基本公式。下面就深基坑工程存在的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行討論 。 地基的巖體與土層性質(zhì)的復(fù)雜多變性，其規(guī)律是難以掌握的，故從施工角度來(lái)說(shuō)，基礎(chǔ)類型與施工方法的正確選擇，不僅關(guān)系到造價(jià)的高低、工期的長(zhǎng)短，而且還關(guān)系施工的難 易程度甚至結(jié)構(gòu)物的成敗。 3 深基坑在建筑工程上的作用與地位 深基坑在高層建筑整體施工中占據(jù)了很小的地位，但它且發(fā)揮著重要作用。同時(shí)在施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，力求實(shí)行信息化施工。 ⑥ 基坑工程是系統(tǒng)工程。在基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)中要注意基坑工程的空間效應(yīng)。 ④ 基坑工程綜合性強(qiáng)?；庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖不僅與工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建（構(gòu)）筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性，以及周圍場(chǎng)地條件等有關(guān)。如軟粘土地基、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。 2 深基坑的特點(diǎn) ① 基坑支護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，安全儲(chǔ)備較小，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性。基坑降水為基坑開挖及基礎(chǔ)施工創(chuàng)造無(wú)水作業(yè)條件，保證基坑的開挖施工的順利進(jìn)行，同時(shí)降低在開挖過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響。 建筑物的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)是一門從實(shí)踐中發(fā)展起來(lái)的技術(shù)。 因建設(shè)需要基礎(chǔ)愈做愈深，其支護(hù)結(jié)構(gòu)難度，尤以軟土地區(qū)也愈來(lái)愈大，已經(jīng)成為高層建筑工程中的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。 在地下水位較高的透水土層（例如砂類土及粉土）中進(jìn)行基坑開挖施工時(shí)，由于坑內(nèi)外的水位差大，較易產(chǎn)生潛蝕、流沙、管涌、突涌等滲透