【正文】 ................ 21 三、錨桿錨固段長度計(jì)算 ........................................................................................ 21 四、錨桿參數(shù)最終確定 ............................................................................................ 21 第三章 鉆孔灌注樁施工 ............................................................................................... 23 一、 泥漿護(hù)壁施工法 ............................................................................................... 23 二、鉆孔灌注樁常見施工問題 ................................................................................. 24 第四章 基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算 ............................................................................................... 26 第一節(jié) 整穩(wěn)定性驗(yàn)算 ............................................................................................... 26 第二節(jié) 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 ........................................................................................ 26 第三節(jié) 抗滑移穩(wěn)定性 ............................................................................................... 27 第四節(jié) 坑底土隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算 ................................................................................. 27 結(jié) 論 ........................................................................................................................ 29 致 謝 ........................................................................................................................ 30 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 31 附圖 一 擬建場地平面及樁的布置圖 附圖 二 圍護(hù)樁配筋圖 附圖 三 基坑坑壁剖面圖 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 前 言 基坑工程是指建筑物和構(gòu)筑物的地下結(jié)構(gòu)部分施工時(shí)， 所 進(jìn)行的 基坑 開挖、工程降 水和基坑支護(hù)，同時(shí)，對周圍的建筑物、構(gòu)筑物、道路和地下管線進(jìn)行監(jiān)測和維護(hù)，以確保正常、安全施工的綜合性工程。依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 》（ JGJ120－ 99） 等規(guī)范， 采用 整體 等值梁法的計(jì)算方法計(jì)算樁長、支點(diǎn)內(nèi)力、最大彎矩；對混凝土灌注樁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)算，確定樁徑、樁身配筋；對冠梁與腰梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。近幾年平均氣溫為℃ ～ ℃ ，極端最高氣溫 ℃ ，極端最低氣溫 15℃ 。 場地 照片如下圖 12： 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 圖 12 場地照片 根據(jù)野外鉆探資料，擬建場地從 上至下分布的地 土層 為： 人工填土層： 粉質(zhì)粘土素填土 ① 層：黃褐色，稍濕，稍密，以粉質(zhì)粘土為主，含少量碎磚屑、植物根等，結(jié)構(gòu)松散，無層理。 粉土 ④ 2 層：灰黃～褐灰色，稍濕～飽和，含氧化鐵、云母，少量有機(jī)質(zhì)等。 粉質(zhì)粘土 ⑨ 層：灰黃～褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母等。 中砂 ⑾ 5 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長石、云母，含少量圓礫。 粉砂 ⒀ 3 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長石、云母。 細(xì)砂 ⒄ 4 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長石、云母。該層水在場地北側(cè)較連續(xù)分布，在場地南側(cè)僅部分地段有分布。 歷年最高水位 : 擬建場地歷年最高地下水位曾接近自然地面，絕對標(biāo)高 左右，近 3～ 5 年最高地下水位絕對標(biāo)高為 左右。 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 第 二 章 基坑支護(hù) 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 第一節(jié) 施工方法的論證 目前國內(nèi)地鐵車站施工主要方法有明挖法、蓋挖法、暗挖法，每種方法都有其適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合本車站現(xiàn)場選定站位實(shí)際情況，對以 下 三種方法進(jìn)行多方面比較，具體優(yōu)缺點(diǎn)詳見下表。 土體位移小，采用信息化施工可確保工程和施工安全。 造價(jià)相對較高 鉆孔樁＋基坑外降水 適用多種地層，施工進(jìn)度可控制； 可根據(jù)基坑深度調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，滿足強(qiáng)度和剛度要求； 基坑外降水，地下水位低時(shí)優(yōu)勢明顯； 對城市環(huán)境有一定影響； 施工工藝較復(fù)雜。 待基坑施工至基底開始施工結(jié)構(gòu)時(shí)，需要向基坑內(nèi)運(yùn)輸工程材料，在調(diào)裝的過程中，支撐有著很大的限制與不便。 施工荷載：按 0=30kPa? 計(jì)。 計(jì)算結(jié)果見下 表 29： 表 29 基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值 土層 jz (m) piK kic (kPa) pkj? (kPa) ⑨ ⑩ 粉質(zhì)粘土 21 第四節(jié) 護(hù)坡樁設(shè)計(jì) 一 、 嵌 固深度計(jì)算 多層錨桿整體等值梁的計(jì)算方法是，把基坑下樁的彎矩零點(diǎn)與樁頂之間的樁當(dāng)作多跨連續(xù)梁，錨桿位置當(dāng)作連續(xù)梁的支點(diǎn)，采用力矩分配法計(jì)算支點(diǎn)反力。 用彎矩分配法計(jì)算支點(diǎn)反力 現(xiàn)將基坑支護(hù)圖畫作一連續(xù)梁，其荷載為土壓力及地面荷載， 土壓力為零點(diǎn)經(jīng)計(jì)算離坑底為 ，近似看作為彎距為零處， F 點(diǎn)看作 為一地下支點(diǎn)無 彎距，如下圖 21 所示 ： mq=30kNABCDEFe=142. 8 圖 21 基坑支護(hù)簡圖 將基坑支護(hù)圖畫成為一連續(xù)梁，契合在為土壓力及地面荷載，見圖 22 所示：kN/mB C DEFA 1 圖 22 整體等值梁計(jì)算簡圖 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 A 點(diǎn) 超荷壓力 為 a 0 a 3 0 0 .4 1 1 2 .3 k Paq q K? ? ? ? ?。如下 圖 24 所示 ： B Cq1q2 圖 24 樁 BC 段計(jì)算簡圖 由公式得 ? ? 212C 7 + 8 l = 1 8 9 . 7 9 k N m120qqM ??； BAC B C= = 1 6 6 . 9 4 k N m2MMM ? （ 3）、 CD 段彎矩計(jì)算 梁 CD 段如 圖 25 所示， 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 C Dq1q2 圖 25 樁 CD 段計(jì)算簡圖 兩端均為固端，其計(jì)算公式為： ? ?22 2212CD 1 0 7 . 8 7 1 . 17 1 . 1 = = 1 4 4 . 7 5 k N m1 2 3 0 1 2 3 0 4 . 54 . 5M qqll ??? ? ? ? ?22 2212DC 1 0 7 . 8 7 1 . 17 1 . 1= = 1 5 7 . 1 4 k N m1 2 2 0 1 2 2 0 4 . 54 . 5M qqll ??? ? ? ? （ 4） 、 DEF 段彎矩計(jì)算 梁 DEF 段如圖 26 所示， q3q2q1kN/ ml=a+ b= 6. 6D FE 圖 26 樁 DF 段計(jì)算簡圖 F 點(diǎn)為彎矩零點(diǎn)， 1q =， 2q ==35kN， 3q =。 2 5 7 k NR R R R? ? ? ? (7)、 反力核算 土壓力及地面荷載共計(jì)為 ： 1 7 . 5 3 2 . 31 4 2 . 8 1 4 2 . 8 1 4 1 5 . 8 6 k P a22? ? ? ? 支點(diǎn)反力 B C D F 1 4 6 . 3 7 2 7 1 . 9 2 7 5 6 . 9 8 5 2 5 7 1 4 3 2 . 2 7 5 k PaR R R R R? ? ? ? ? ? ? ? ? 土壓力及地面荷載的合力與支點(diǎn)反力的合力之間的差值在允許范圍內(nèi)，滿足要求。 圖 29 圍護(hù) 樁身配筋斷面圖 注： ① ——樁主筋， ② ——箍筋， ③ ——加強(qiáng)筋 根據(jù)基坑開挖尺寸，護(hù)坡樁應(yīng)該為： 3 2 . 7 2 2 1 1 . 7 2 7 . 4 2 2 . 8 2 2 2 . 3 2 3 4 6 . 11 . 6n ? ? ? ? ? ? ? ? ???根。樁、冠梁的結(jié)構(gòu)配筋圖見附圖 三 。 取： 。 第一道錨桿： p11 2 6An A? ? ?，用 ? ? 7 5? 1束 。 將 參數(shù) 帶入式（ 219） 計(jì)算 得：a1 1 .3 1 8 9 .4 4 .6 m0 .2 8 5L ? ?????；a2 1 .3 3 5 1 .9 8 .6 m0 .2 8 5L ? ?????；a3 1 .3 9 7 9 .6 2 3 .8 m0 .2 8 5L ? ?????。 樁錨支護(hù)布置圖見附圖 三 。 為防止樁位不準(zhǔn)，施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī)，對有鉆塔的鉆孔機(jī)，先利用鉆機(jī)的動(dòng)力與附近的地籠配合，將鉆桿移動(dòng)大致定位，再用千斤頂將機(jī)架頂起，準(zhǔn)確定位，使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂線上，以保證鉆機(jī)的垂直度。護(hù)筒要求堅(jiān)固耐用，不漏水，其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大（旋轉(zhuǎn)鉆約大 20c m，潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大 40cm），每節(jié)長度約 2~3m。所以鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。通常可采用正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。其原理就是用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機(jī)管道內(nèi)將泥渣吹出。 (6)清孔 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成裝置量與樁身曲直。 (4)泥漿制備 鉆孔泥漿由水、粘土 (膨潤土 )和添加劑組成。對準(zhǔn)樁位后，用枕木墊平鉆機(jī)橫梁，并在塔頂對稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。 一、 泥漿護(hù)壁施工法 沖擊鉆孔，沖抓鉆孔和回轉(zhuǎn)鉆削成孔等均可采用泥漿護(hù)壁施工法。 錨桿自由段長度不宜小于 5m。 第二道錨桿： p22 5 .4 5 3 .0 91 .7 6An A? ? ?，用 ? ? 7 5? 4束。 d 2 0 c 21. 25 1. 25 1 27 1. 92 33 9. 9 kPa?? ? ? ? ?。根據(jù)錨桿所承受的水平力，以及錨桿的傾斜角即可中國地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 確定錨桿所 受軸向力?？紤]四周邊角以及中段拐角處加密，增加 14 根。 對于均質(zhì)粘性土及地下水位以上的粉土或砂類土有效嵌固深度 dh 可按下式確定 ： ? (210) 代入?yún)?shù)計(jì)算得： d01 .1 1 .1 7 .2 9 8 mhh? ? ? ? 滿足規(guī)范 《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（ JGJ120－ 99）要求。 分配系數(shù) C 點(diǎn)： 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 CBCD13 1134 14 1134 CBC B C DCDC B C DSSSSSS???? ? ?? ? ? ??? ? ?? ? ? ? 校核： 1CB CD????。 = 10 7. 8k P a 。 主動(dòng)土壓力系數(shù) 2 aa ta n 4 5 0 .4 12oK ???? ? ?????。 （ 二 ） 粉土 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 對于粉土及粘性土 ， 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 按下 式 計(jì)算： ai a a2i i i ip rz K c K?? (23) aiK － 第 i層的主動(dòng)土壓力系數(shù)； iz － 計(jì)算點(diǎn)深度 (m)；