【正文】 用短樁隔板支護(hù)等。 放坡開挖特性及使用范圍 放坡開挖是選擇合理的基坑邊坡以保證在開挖過程中邊坡的穩(wěn)定性，包括坡面的自立性和邊坡整體穩(wěn)定性。一般情況下支護(hù)結(jié)構(gòu)和止水帷幕共同形成止水體系。 保證邊坡的穩(wěn)定安全。 深基坑工程是一項(xiàng) 綜合性的巖土工程問題，主要涉及到土層性質(zhì)、支護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐形式、地基處理、地下水防治以及環(huán)境影響等方面，目前研究的課題主要有：土壓力理論、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的計(jì)算理論、基坑失穩(wěn)破壞的機(jī)理等方面。目前經(jīng)常采用的主要基坑支護(hù)類型有： 水泥土深層攪拌樁支護(hù) 排樁支護(hù)系統(tǒng) 地下連續(xù)墻。 80 裝 訂 線 6 年代后，北京、上海、廣東、天津以及其他城市施工的深基坑陸續(xù)增加。 Bjerrum 和 Eide 在 50年代給出了分析深基坑底板隆起的方法。 隨著城市建設(shè)的發(fā)展，愈益要求開發(fā)三維城市空 間。在大量的工程實(shí)踐過程中，大都存在對邊坡工程病害特征和性質(zhì)認(rèn)識不清，治理工程措施不力等諸多問題，常常會造成邊坡工程變形和破壞，或因治理方案過于保守，造成不必要的浪費(fèi)。隧道基坑開挖深度 17 米，由于場地限制，需在基坑開挖前進(jìn)行基坑支護(hù)。 裝 訂 線 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 蘭州市南山路五標(biāo)民大隧道（ 東段 ）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 巖土與地下工程 學(xué) 生： xxx 指導(dǎo)教師： xxx 裝 訂 線 1 摘要 擬建蘭州市南山路五標(biāo)民大隧道（ 東段 ），位于蘭州市城關(guān)區(qū)五泉山下，處于南山路東段。隧道所處位置地形復(fù)雜、 地面建筑物多。隨著建筑的高度不斷增高，基礎(chǔ)相應(yīng)加深，基 坑開挖邊坡支護(hù)安全已成為高層建筑施工時(shí)不可忽視的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)予以高度重視。因此 .對基坑開挖與支護(hù)的計(jì)算與設(shè)計(jì)理論、施工技術(shù)等的要求也越來越高。 Terzaghi和 peck等人早在 20世紀(jì) 40年代就提出了預(yù)估挖方穩(wěn)定程度和支撐荷載大小的總應(yīng)方法，這一理論原理一直沿用至今，但已有了許多改進(jìn)與修正。北京在 70 年代初建成了深 20m 的地下鐵道區(qū)間車站。 基坑開挖深度已從十幾米發(fā)展到二、三十米，而其支護(hù)的傳統(tǒng)施工方法是板樁支撐系統(tǒng)或板樁錨拉系統(tǒng)。施工的每一階段，結(jié)構(gòu)體系，提供比較全面的勘察、設(shè)計(jì)與施工全過程的系統(tǒng)知識。 2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 支護(hù)的目的： 保證土方順利開挖 保證結(jié)構(gòu)施工空間，使結(jié)構(gòu) 工程順利施工?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)一般要承受土壓力和水壓力，起到擋土和擋水的作用。 常見支護(hù)結(jié)構(gòu)特性及適用范圍 常見的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)型式主要可以分為 :放坡開挖，懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)，內(nèi)撐式支護(hù)結(jié)構(gòu)，重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)，拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)，土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)等。為了增加基坑邊坡的整體穩(wěn)定性，減少開挖及回填的土方量，在放坡過程中，常采用簡單的 支護(hù)形式。土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)適用十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，不適用十淤泥質(zhì)土及未經(jīng)降水處理地下水位以下的土層。懸臂式支護(hù)簡圖見圖 17 水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)及適用范圍 目前在工程中用得較多的水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，常采用深層攪拌法形成，有時(shí)也采用高壓噴射注漿法形成。水泥土抗拉強(qiáng)度低，水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用十較淺的基坑工程，其變形也比較大。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，分別如圖 110 (a) (b)及 ((d)所示。錨固體系可分為錨桿式和地面拉錨式兩種。錨桿式需要地基土能提供較大的錨固力。加筋水泥土擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)是在水泥土中插入型剛而形成，以提高水泥土的抗拉強(qiáng)度，增加水泥土重力式擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)深度。 裝 訂 線 11 裝 訂 線 12 本設(shè)計(jì)的工程概況 民大隧道位于蘭州市城關(guān)區(qū)五泉山下，處于南山路東段。隧道斷面形式采用雙洞， 洞寬 14m，高 5m，上覆土層 2m，重度為 3=18kN/m? ?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全等級按一級考慮，重要性系數(shù)取γ 0=。 （ 3）土釘墻支護(hù)方案 通過勘察報(bào)告可以看出該基坑的上部 6米坡度為 60176。 1aK =)2 (tan)245(tan 212 ???? ?= 2aK =)21445(tan)245( 222 ??? ?= 3aK =43tan 232= 4a=)23045(tan)245( 242 ??? ?= 第 ① 層 σ 1上 =10 12 = σ 1下 =(10+ 5) 12 = 第 ② 層： σ 2上 =(10+ 5) 19 =34..982kPa σ 2 下 =(10+ 5+ ) 19 = 第③層： σ 3上 =(10+ 5+ ) = σ 3下 =(10+ 5+ +21 ) = 第④層： σ 4 上 =(10+ 5+ +21 ) 20= σ 4 下 =(10+ 5+ +21 + ) 20 + = 裝 訂 線 15 土釘墻的參數(shù)初步設(shè)計(jì)如下： ① 土釘墻與水平面的夾角為 60176。 由上式，得： ???????? )(1 kae )(2 ???????kae = )(3 ???????kae = )(4 ???????kae = ①折減系數(shù)計(jì)算 由于折減系數(shù) ? 與土釘穿越的土層性質(zhì)有關(guān)，各排土釘?shù)恼蹨p系數(shù) ? 取值與其穿越的土層有關(guān)。 tan212211 ta nta n hh hh ??? ??? 求得 ? =24176。 ? — 土釘與水平面的夾角，取 15176。 。 裝 訂 線 19 則： )2 246015sin(60sin)2 246060sin()(1 ????????fl= )2 246015sin(60sin)2 246060sin()(2 ????????fl= )2 246015sin(60sin)2 246060sin()(3 ????????fl= )2 246015sin(60sin)2 246060sin()(4 ????????fl= ③ 土釘?shù)目傞L度按下式計(jì)算： ejfjj lll ?? 則： 1l = 2l = 3l = 4l = 對土釘長度進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》確定土釘長度如下： 1l = , 2l = 3l = , 4l = ④ 土釘墻直徑的計(jì)算： 為使土釘鋼筋的拉應(yīng)力不達(dá)到其屈服強(qiáng)度，則應(yīng)滿足下列強(qiáng)度條件： ykujds fdTF ??? 2, ? /4 式中 裝 訂 線 20 dsF, — 土釘?shù)木植糠€(wěn)定性安全系數(shù)，取 ； ujT — 第 i 層單根土釘抗拉承載力設(shè)計(jì)值（ kN）； ykf — 鋼筋的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（ MPa） 。 m? =24176。 ② 土釘墻抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 抗傾覆力矩 wM BsqBWM xw 21)( ???? =（ +10 ） 21 =傾覆力矩 0M ? ? 32)(0 HssKcKHqM yxaiiaiii ???? ? ? HEax? =35 =抗傾覆安全系數(shù) qK qK =0MMw? 故土釘墻抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。 , ?? 60176。 3）基坑開挖至第三層土釘?shù)奈恢茫淳嗟孛嬉韵? 處）： 裝 訂 線 24 21)tan 1tan 1(23 ????? ??? HW mi 2 ????=)4215sin(60sin)4260sin( ????nl= )4215sin(60sin)4260sin( ????nl= 1nT = 40 =2nT = 40 =將相應(yīng)數(shù)據(jù)代入穩(wěn)定性驗(yàn)算公式，得： ???????? 24tan42cos)( ?????? ???? 24tan)4215sin(21)4215cos()( 42sin)( ??????? =0 故穩(wěn)定性滿足要求。 39。 39。 39。 39。 yf 鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 : 樁在外荷載作用下兩種狀況兩彎矩最大值相差不多，所以彎矩最大值配筋。隧道所處位置地形復(fù)雜、地面 建筑物多。 材料系數(shù)： 地基的彈性壓縮系數(shù) K= 104kN／ m3， 彈性模量 E0=5000kN ／ m2。同時(shí)，由于中隔墻剛度相對較小，側(cè)向力并不十分大，認(rèn)為中隔墻與上下板的連接方式為鉸接，即只能承受軸力的二力桿。 m2。 運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，其代碼如下： 裝 訂 線 38 : ③軸力圖 ②剪力圖 ③軸力圖 裝 訂 線 39 四、配筋計(jì)算 （ 1）材料參數(shù) 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 ——JTG D622020中規(guī)定： C30等級混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： fcd=C30等級混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： ftd=HPB335等級鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： fyd=280N/mm2 除中隔墻外均按照壓彎構(gòu)件進(jìn)行配筋，中隔墻按照 受壓構(gòu)件進(jìn)行配筋。 確定小偏心還是大偏心 對于 C30等級混凝土， HPB335等級鋼筋，界限相對受壓高度 ?? 控制內(nèi)力KnhfN bocbb ?????? ? 在內(nèi)力計(jì)算中得到的軸力都遠(yuǎn)小于控制內(nèi)力，構(gòu)件均認(rèn)為是 裝 訂 線 40 大偏心構(gòu)件。 m； N= 對 G點(diǎn) ,M=39。 0 ?????? sydSS ahf neAA= 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)范第 ，軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件全部縱筋配筋率不 得小于 %；同時(shí)，一側(cè)鋼筋配筋率不得小于 %。 168000 ?????? mmahee s 39。39。 ③ F截面 ?0e?=?NM?= 1000= 由于il?0， 考慮放大系數(shù) .545 001 ?????? he?1?取 1 001 ???? hl?取 1? 11)(/14001 221200 ????????? ??? hlhe mmahee ???????? ? 由于mmsammbfnX c 10039。( 39。min, ????? bhA ss ? 實(shí)際配筋取φ 20200， AS=1572mm2。 2. 確定小偏心還是大偏心由于由計(jì)算簡圖算出的內(nèi)力為節(jié)點(diǎn)處內(nèi)力，而實(shí)際的 不利截面是側(cè)墻邊緣處的截面，對應(yīng)此截面的彎矩即為設(shè)計(jì)彎矩，在之前已經(jīng)求出。 m； N= 對 AB點(diǎn)， M= m； N= 對 CD點(diǎn)， M=39。 0 ?????? sydSS ahf neAA=5799mm 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)范第 ，軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件全部縱筋配筋率不得小于 %；同時(shí)，一側(cè)鋼筋配筋率不得小于 %。 168000 ?????? mmahee s 39。39。39。 0 ?????? sydSS ahf neAA=3042mm 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)范第 ，軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件全部縱筋配筋率不得小于