【正文】 DE段，E點(diǎn)為零彎矩點(diǎn)，參考《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算計(jì)算手冊(cè)》（第一版），左端固定，右端簡(jiǎn)支，C點(diǎn)的彎矩：同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34圖 CE 段彎矩計(jì)算簡(jiǎn)圖 ?????????????????? 2232221FC )lb(516q)la(51l984aq)l(8aqM )()(.984..(.( 222????????????? ?????????根據(jù)《結(jié)構(gòu)力學(xué)》中的彎矩分配法來(lái)平衡支點(diǎn)B、C的彎矩假設(shè)樁的抗彎剛度EI不變 SCB=3iCB =4iCE CE， 4IliBC?? ?? .0SEBE?? 表 桿端彎矩的分配計(jì)算 （單位：kNC39。50~2同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）39因此在本基坑設(shè)計(jì)中:采用 的螺旋筋為箍筋，另外每隔 布置一根208? m20的焊接加強(qiáng)箍筋（即定位筋）14?　冠梁設(shè)計(jì)由于本工程采用鉆孔灌注樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu),為了提高支護(hù)體系的穩(wěn)定性形成閉合的結(jié)構(gòu),根據(jù)要求在鉆孔灌注壯頂部設(shè)置連續(xù)圈梁,增加整體的穩(wěn)定性.根據(jù) 《深基坑工程優(yōu)化設(shè)計(jì)》[11] 一般圈梁高度為 ,寬度為 （~~ 為鉆孔灌注樁的直徑）.圈梁剛度越大,則圈梁的作用相當(dāng)于支點(diǎn)的作用,對(duì)樁的受d力和變形將起顯著的作用,因此設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)?shù)膶⑵鋽嗝婕哟?配以適量的鋼筋,增加剛度?；臃€(wěn)定性分析的目的在于基坑側(cè)壁支護(hù)結(jié)構(gòu)在給定條件設(shè)計(jì)出合理的嵌固深度或驗(yàn)算已擬定支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否穩(wěn)定和合理。由《深基坑工程》采用下式進(jìn)行抗隆起安全系數(shù)的驗(yàn)算。取最下一道支撐（拉錨）以下外側(cè)壓力對(duì)支撐（拉錨）點(diǎn)的O力矩。為防止此類破壞，變通過(guò)提高擋水帷幕入土深度，增長(zhǎng)地下水滲流路線，從而減小滲流水力坡度，達(dá)到防止?jié)B流和管涌的目的驗(yàn)算抗?jié)B。在軟粘土地基中滲流力往往使地基產(chǎn)生突發(fā)性的泥流涌出，從而出現(xiàn)管涌現(xiàn)象。 抗傾覆穩(wěn)定性可按照下式驗(yàn)算： OCRQM/K?式中： ——抗傾覆穩(wěn)定性安全系數(shù)； ——抗傾覆力矩?？紤]支撐作用時(shí)，通常不會(huì)發(fā)生整體穩(wěn)定破壞，因此對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)置多道支撐時(shí)可不做基坑的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。保證基坑開(kāi)挖整個(gè)過(guò)程安全。又有 %?????故按 配筋可以滿足要求。 ???????取 CE 段梁：E 點(diǎn)彎矩為 0 0M? 16. ).43().().24(39。取地面以下各土層參數(shù)的加權(quán)平均值 .16. .. ????????? ??? 3i . 1..主動(dòng)土壓力系數(shù)： )275(tan)25(tanK2???????被動(dòng)土壓力強(qiáng)度考慮到地基土與擋墻之間的摩擦力應(yīng)采用庫(kù)倫公式的簡(jiǎn)化公式：同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31222p )cos()s(ini1)cos(K??????????? ???????因?yàn)閴Ρ炒怪?，?， 表示計(jì)算點(diǎn)處地基土與墻面的摩擦角，取0?。其參數(shù)表如下所示： 235 表 H 型鋼參數(shù)表 BH?1t2r型號(hào)（高寬）（mm）截面積單位重xIyxiyxWy400400498432 45 70 225604.53047309434619.8911.07122384368驗(yàn)算 H 型鋼強(qiáng)度，根據(jù)式： ??xmaWrM??—截面塑性發(fā)展系數(shù)：對(duì)工字形截面取 ?則可得： ????? 故 H 型鋼強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。第一道支撐布置在地表下 3m 處，第二道支撐布置在地表下 7m 處。39。因?yàn)槭┕て陂g水位埋深地面下5m ，取 =6m。 抗?jié)B流管涌驗(yàn)算根據(jù)《簡(jiǎn)明深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)》在地下水豐富、滲流系數(shù)較大（滲透系數(shù)）的地區(qū)進(jìn)行支護(hù)開(kāi)挖時(shí)，通常需要在基坑內(nèi)降水。對(duì)于單支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，踢腳破壞產(chǎn)生于以支點(diǎn)處為轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的失穩(wěn)，對(duì)于多層支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，則可能繞最下層指點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生踢腳失穩(wěn)。不同于邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算的圓弧滑動(dòng)，滑動(dòng)面的圓心一般在擋土上方，基坑內(nèi)側(cè)附近。例如基坑整體或局部滑坡，基坑底隆起及管涌等，從而引發(fā)工程事故。 ??同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）170MC??)(39。所以在此處采用水土合算。土壓力的大小及其分布規(guī)律是同支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移方向和大小、土的性質(zhì)、支護(hù)結(jié)構(gòu)物的剛度和高度等因素有關(guān)。支護(hù)方式二：適用于管道基礎(chǔ)采用水泥攪拌樁處理，基坑深度大于 且小于 的情況。施工時(shí)振動(dòng)少，可減少對(duì)周圍的影響?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土剛度大，變形??；施工方便，整體性好；適用于各種復(fù)雜平面形狀的基坑，靈活多變；節(jié)點(diǎn)可靠。內(nèi)支撐可以直接平衡兩端圍護(hù)墻上的所受的側(cè)壓力，受力合理、安全可靠、易于控制圍墻的變形，雖然內(nèi)支撐的設(shè)置給基坑內(nèi)挖土帶來(lái)不便，但是可以通過(guò)換撐加以解決。同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6第三，施工便利并保證工期：在安全可靠經(jīng)濟(jì)合理的原則下，最大限度的滿足方便施工（如合理的支撐布置，便于挖土施工） ，縮短工期。因而，作為設(shè)計(jì)的計(jì)算理論，不但要能計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問(wèn)題，還應(yīng)計(jì)算其變形，并根據(jù)周邊環(huán)境條件，控制變形在一定的范圍內(nèi)。)① 素填土 8 8② 粘 土 同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4③ 粉質(zhì)粘土 13④ 淤泥質(zhì)粘土 － 15 8⑤ 細(xì)砂巖 － 15 28⑥ 泥 巖 — 30 30⑦ 粉砂巖 － — 0 35廠房段地層參數(shù)如下表表 廠房段地層參數(shù)指標(biāo)一覽表三軸有效剪切強(qiáng)度指標(biāo)層次 土層名稱 層厚m底層標(biāo)高mW%rkN/m3ckPa 216。本區(qū)以季風(fēng)為主,風(fēng)向及風(fēng)速隨季節(jié)變化而變化。C,極端氣溫 0176。場(chǎng)區(qū)位于南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)。場(chǎng)區(qū)多為農(nóng)田、果園、魚塘，部分地段分布有工業(yè)及民用建筑，交通十分便利。目前基坑工程設(shè)計(jì)，要采取理論計(jì)算、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的辦法，以求基坑工程設(shè)計(jì)更加合理和經(jīng)濟(jì)。深基坑設(shè)計(jì)與施工是土力學(xué)基礎(chǔ)工程中的一個(gè)古老的傳統(tǒng)課題，同時(shí)又是一個(gè)綜合性的巖土工程問(wèn)題?；咏邓脑O(shè)計(jì)；基坑工程施工設(shè)計(jì)；基坑工程施工組織設(shè)計(jì)；工程概預(yù)算等。 土的腐蝕性評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，土層在地下水以上時(shí)，②2 層對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)一般具弱中等～腐蝕性，局部無(wú)腐蝕，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋無(wú)腐蝕性；②3 層對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具無(wú)～弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具無(wú)～弱腐蝕性。其中8 月氣溫最高,月平均氣溫大于 28176。最小降雨量 毫米。災(zāi)害性強(qiáng)熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)多集中發(fā)生在 5~12 月,以 7~9 月為甚。)① 素填土 8 8② 粉質(zhì)粘土 13③ 細(xì) 砂 － 0 25④ 粘 土 － ⑤ 細(xì)砂巖 － 15 28同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5第二章 支護(hù)體系方案選擇 基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)要求: 基坑支護(hù)作為一個(gè)結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)要滿足穩(wěn)定和變形的要求，即通常規(guī)范所說(shuō)的兩種極限狀態(tài)的要求，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。一般較剛性的支護(hù)結(jié)構(gòu)，如鋼板樁、擋土樁、連續(xù)墻加內(nèi)支撐體系，其位移較小，可控制在30mm之內(nèi)，對(duì)于土釘支護(hù)，地質(zhì)條件較好，且采用超前支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨桿等加強(qiáng)措施后可控制較小位移外，一般會(huì)大于30mm。 基坑支護(hù)的類型及其特點(diǎn)和適用范圍表 圍護(hù)墻體的類型及其特點(diǎn)圍護(hù)類型 適用性 優(yōu)缺點(diǎn)水泥土攪拌樁圍護(hù)墻，包括淤泥，淤泥質(zhì)土，粘土和粉質(zhì)粘土7m優(yōu)點(diǎn)：一般坑內(nèi)無(wú)支撐，便于機(jī)械化快速施工；具有擋土、止水的雙重功能；施工噪音低，振動(dòng)小缺點(diǎn)：位移相對(duì)較大，尤其是基坑長(zhǎng)度大時(shí)；寬度大，需占基地紅線一定面積土釘墻地下水位以上或人工降水后的粘土、粉土、雜填土及非松散砂土和卵石土等優(yōu)點(diǎn)：不占獨(dú)立工期，施工快捷；設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，材料用量和工程量小，經(jīng)濟(jì)效果好缺點(diǎn)：穩(wěn)定性和變形依賴于錨的效果鋼板樁 軟土，淤泥及淤泥質(zhì)土,主要使用廣東等沿海地區(qū)優(yōu)點(diǎn)：材料來(lái)源廣泛，質(zhì)量可靠；施工快速而簡(jiǎn)便，可重復(fù)利用缺點(diǎn)：打拔樁對(duì)環(huán)境影響大；剛度小，截面抗彎能力弱。在軟土地區(qū)，以及建筑物密集的城市中，為了便于控制圍護(hù)墻的變形，應(yīng)以內(nèi)支撐為主。 圍護(hù)墻的形式選擇根據(jù)本工程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)此基坑有可能采用的幾種圍護(hù)形式：(1)鉆孔灌注樁圍護(hù)墻 優(yōu)點(diǎn)：噪聲和振動(dòng)小，就地澆制施工，對(duì)周圍環(huán)境影響小；適合軟弱地層使用，缺點(diǎn)：接頭防水性差，要根據(jù)地質(zhì)條件從注漿、攪拌樁、旋噴樁等方法中選用適當(dāng)方法解決防水問(wèn)題；整體剛度較差，不適合兼作主體結(jié)構(gòu)；（2）采用排樁圍護(hù)中的鋼板樁支護(hù)形式作為擋土結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：鋼板樁施工容易、造價(jià)較低，當(dāng)作為圍護(hù)墻時(shí)強(qiáng)度剛度大、抗彎能力強(qiáng)、變形相對(duì)較小。 支護(hù)方案的確定通過(guò)上述圍護(hù)形式的比較，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)條件、臨近地面地下環(huán)境條件、同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9基坑開(kāi)挖深度等綜合確定采用鋼板樁+鋼管內(nèi)支撐，利用深層水泥攪拌樁做止水帷幕的支護(hù)形式。對(duì)于廠房段基坑段采用采用 12 或 15 米長(zhǎng)拉森 IV 型密扣鋼板樁，設(shè)兩道鋼支撐并加圍檁增加整體穩(wěn)定性和架起鋼支撐。c?根據(jù)深基坑工程（高大釗編）計(jì)算地下水位以下的水、土壓力，一般采用“水土分算” （即水、土壓力分別計(jì)算再相加）和“水土合算”兩種方法。CB ????????? ???????? （3）梁CDE段梁CDE段，E點(diǎn)為零彎矩點(diǎn)，參考《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算計(jì)算手冊(cè)》（第一版），左端固定，右端簡(jiǎn)支，C點(diǎn)的彎矩：同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15圖 CE 段彎矩計(jì)算簡(jiǎn)圖 ?????????????????? 2232221FC )lb(516q)la(51l984aq)l(8aqM 彎矩分配根據(jù)《結(jié)構(gòu)力學(xué)》中的彎矩分配法來(lái)平衡支點(diǎn)B、C的彎矩假設(shè)樁的抗彎剛度EI不變 SCB=3iCB =4iCE CE， 4IliBC?? ?? ?? 表 桿端彎矩的分配計(jì)算 （單位：kNC39。基坑的穩(wěn)定性驗(yàn)算主要是指對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗傾覆，抗滑移，及各種內(nèi)力計(jì)算外，還應(yīng)進(jìn)行基坑底隆起，抗?jié)B流穩(wěn)定性，管涌等各種穩(wěn)定性驗(yàn)算。 基坑底部土體抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算基坑工程的基底抗隆起的穩(wěn)定性驗(yàn)算具有保證基坑穩(wěn)定和控制變形的重要意義，同時(shí)，由于基地抗隆起穩(wěn)定性與支護(hù)墻入土深度有著直接的關(guān)系，這時(shí)確定合適的墻體入土深度就顯得十分重要，一方面要足以保證不發(fā)生基底隆起破壞或過(guò)大的基底隆起變形，另一方面在保證穩(wěn)定的基礎(chǔ)上盡量減少墻體入土深度，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的。取基坑開(kāi)挖面以下墻體入土部分外側(cè)壓力對(duì)最下一道支撐RCM或錨索點(diǎn)的力矩；——傾覆力矩。以上現(xiàn)象發(fā)生后，使基坑內(nèi)土體向上推移，基坑外地面產(chǎn)生下沉，墻前被動(dòng)土壓力減少甚至喪失，危及支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。?坑底土體滲流或管涌穩(wěn)定性可按下式計(jì)算： irijrKcwc39。 支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27 支撐體系是承受圍護(hù)墻傳遞來(lái)的土壓力、水壓力等外荷載的結(jié)構(gòu)體系，其組成包括支撐、 ；立柱等構(gòu)件。根據(jù) 《深基坑工程》 表 6—4 得鋼管的截面特征如下表：12/.7?表 鋼管的截面特征外徑 ( ）m截面積( )2m慣性矩( )4c截面模量 3cm回旋半徑（ ）cm 161000 4530 鋼支撐計(jì)算長(zhǎng)度為 ，鋼管為 ，壁厚 12??， ,?? 滿足要求 75408rl??————構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比；?查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》得 ??————受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù) 22221 )87..0(4)d(A?????每根直撐最大軸力為 ?穩(wěn)定性驗(yàn)算公式 fA???————支撐強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取 f=170MPaf鋼管支撐的應(yīng)力： ，滿足要求。 攪拌樁的平面除了簡(jiǎn)單的連續(xù)壁狀或肋狀外，從安全和經(jīng)濟(jì)的角度考慮，目前較多地采用空腹封閉式格柵布置。m ）序號(hào) 桿端名稱 B 點(diǎn) C 點(diǎn) 1 分配系數(shù) 2 固端彎矩 — —同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）353 分配與傳遞彎矩 84，514 最后桿端彎矩 —最終得分配彎矩： ?????0ME? 參考《基坑工程》 （哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社） 圖 各支點(diǎn)反力計(jì)算簡(jiǎn)圖取 ZB 段梁： 0MA??39。C????M?)().68.(.4RE? ???????（7）鋼板樁插入深度計(jì)算 參考《深基坑工程》 （第二版） （陳忠漢主編）由公式 )K(xapE??求得土壓力零點(diǎn)以下入土深度 . m284)()(rR6apE ????????以同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）37鉆孔灌注樁樁長(zhǎng)為 17m，樁徑為 1000mm，樁間距為 1200mm，此種澆注混凝土，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于 C20，該工程用 C30，水泥用 425＃普硅水泥，粗骨料粒徑不大