【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 件有限，有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)比較難以獲得。故認(rèn)為采用總應(yīng)力法為宜。 根據(jù)朗肯土壓力理論，若作用在地下水位以上某深度Z處的主、被動(dòng)土壓力由下式分別計(jì)算為= = 式中 、—單位面積主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力（kPa）； 、—主動(dòng)、被動(dòng)土壓力系數(shù)； —作用在離地面處的單位面積總鉛垂壓力：=（kPa）； q—基坑頂面上的均布荷載（即超載）（kPa）。 —土的重度（kN/m）。 —土的內(nèi)摩擦角（）； —土的粘聚力（kPa）。 對(duì)于地下水位以下某土層，根據(jù)土水合算法，主、被動(dòng)土壓力計(jì)算式為 式中 、—分別為土的飽和重度、有效重度和水的重度；、—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)。 從上述計(jì)算中可以看出，土壓力按飽和重度計(jì)算，其對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度指標(biāo)按總應(yīng)力法求得，對(duì)于滲透性相對(duì)較差的粘性土，一般采用固結(jié)快剪或固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo)。而對(duì)于滲透性較好的砂土或碎石層，由于試驗(yàn)所得實(shí)際上是排水剪強(qiáng)度指標(biāo)，相當(dāng)于有效強(qiáng)度指標(biāo)，因而認(rèn)為在地下水以下對(duì)于粘性土可采用土水合算，但對(duì)于地下水位以下的砂土、碎石土應(yīng)采用土水分算。另外，土水合算時(shí)，未考慮土顆粒質(zhì)量受到的地下水浮力的影響，也就未考慮土顆粒所受浮力對(duì)水的反作用影響。 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）G。還考慮了孔隙水對(duì)土粒的浮力，即土粒排開(kāi)同體積水的質(zhì)量，其值為。此浮力是作用在土粒骨架上的，故乘以土壓力系數(shù)或。該浮力的反力作用于孔隙水體上，故其側(cè)壓力系數(shù)為1。具體推導(dǎo)過(guò) =同理可得 式中——土粒相對(duì)密度；——空隙率。從上述推導(dǎo)過(guò)程中可以看出，土水分算法是用有效重度計(jì)算，故其強(qiáng)度指標(biāo)亦采用有效強(qiáng)度指標(biāo)。第三部分：新天利深基坑設(shè)計(jì)1 工程概況及基坑規(guī)模 工程概況淮安新天利工程地位于淮安市淮海東路與淮海北路交叉處東南角，南鄰針織路，東鄰新世紀(jì)城市花園小區(qū)，為淮安市商業(yè)中心地帶?；窗彩械靥幠吓瘻貛Ш捅眮啛釒У倪^(guò)渡地區(qū)，兼具有南北氣候特征，光熱水整體配合較好。光能資源潛力較大，年日照數(shù)在2060－2261小時(shí)。全市熱量資源充裕，℃，無(wú)霜凍期為207－242天，可以滿足一年兩熟制的需要。本市瀕臨黃海,季風(fēng)氣候典型,自然降水豐富但分布不均，年平均降水量913－1030厘米，夏季降水在50%以上。旱、澇、雹、凍等氣象災(zāi)害較頻繁。工程周?chē)鷪?chǎng)地較為狹窄，地勢(shì)平坦，工程地址位于淮海東路和淮海南路交界處，北側(cè)及西側(cè)為淮海路，東側(cè)和西側(cè)均有較為接近的六層居民樓。地下有燃?xì)夤芫€、通信光纜。根據(jù)國(guó)家地震局《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB183062001劃分，淮安市的清河區(qū)、清浦區(qū)、淮陰區(qū)地震基本烈度為7度。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。該工程地段地層為雜填土、粘土、粉土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（粉質(zhì)粘土）、層粉土。粘土透水性、賦水性均較差，為相對(duì)隔水層；粉土的賦水性一般，透水性較好。潛水賦存于上部填土及粉土中，主要為大氣降水，排泄于蒸發(fā)、分散的居民用水；。地下水位隨季節(jié)不同有升降變化，?；娱_(kāi)挖深度的確定：現(xiàn)場(chǎng)地較平坦，按承臺(tái)墊層底標(biāo)高進(jìn)行計(jì)算。表31基坑開(kāi)挖深度表段落地面相對(duì)標(biāo)高（m）坑底相對(duì)標(biāo)高（m）基坑開(kāi)挖深度（m）/101層：雜填土：雜色，稍濕，松散，以建筑垃圾為主，局表層約20㎝為水泥砼地坪，以下為粘性土混雜碎石塊，該層場(chǎng)區(qū)地表普遍分布，。2層：粘土：灰黃色，土質(zhì)較均勻，含少量鐵錳質(zhì)斑點(diǎn)，切面較光滑，搖震反應(yīng)無(wú)，韌性及干強(qiáng)度中等。該層場(chǎng)區(qū)普遍分布，，。3層：粉土：灰黃色、灰色，很濕，中密，無(wú)光澤反應(yīng)，搖震反應(yīng)迅速，韌性及干強(qiáng)度低。該層場(chǎng)區(qū)普遍分布連續(xù)，厚度不均，，。4層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（粉質(zhì)粘土）：灰色，流塑～軟塑，土質(zhì)不均勻，夾粉土或粉砂薄層，局部近似淤泥質(zhì)粉土，含腐殖質(zhì)。該層場(chǎng)區(qū)分布較連續(xù)。僅個(gè)別孔無(wú)，，。5層粉土：青灰色，濕中密，含少量云母碎屑，局部夾粉質(zhì)粘土薄層，中下部混粉細(xì)砂顆粒，無(wú)光澤反應(yīng)，搖震反應(yīng)迅速，韌性及干強(qiáng)度低。該層場(chǎng)區(qū)普遍分布連續(xù)，厚度較大，，～，。 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)。表32土層物理力學(xué)參數(shù)一覽表 層號(hào)土的名稱(chēng)層厚h（m）天然重度 (kN/m)φ（176。）C(kPa)孔隙比e①雜填土、素填土②黏 土③粉 土11④黏 土33⑤黏 土202 設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范 設(shè)計(jì)依據(jù) （1） 江蘇省水文地質(zhì)工程勘察院提供的《淮安新天利巖土工程勘察報(bào)告》（2） 該工程總平面圖、地形圖、地下室平面圖等相關(guān)結(jié)構(gòu)圖紙。 設(shè)計(jì)規(guī)范1 JGJ 942008 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》2 JGJ/T1992010 《型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)范》3 GB502022002 《建筑地基基礎(chǔ)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》4 GB502042002 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》5 JGJ/T272001 《鋼筋焊接頭試驗(yàn)方法》6 JGJ332001 《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)范》7 JGJ1902010 《建筑工程檢測(cè)試驗(yàn)技術(shù)管理規(guī)范》8 JGJ1072010 《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》9 JGJ462005 《施工現(xiàn)場(chǎng)安全用電安全技術(shù)規(guī)程》10 GB/T503262001 《建筑工程項(xiàng)目管理規(guī)范》11 GB503002001 《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》12 GB/T503262001 《建設(shè)工程項(xiàng)目管理規(guī)范》13 GB/T503282001 《建設(shè)工程文件歸檔整理規(guī)范》14 GB500262007 《工程測(cè)量規(guī)范》15 GB501642011 《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》16 GB502122002 《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》17 GB502242010 《建筑防腐蝕工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》18 GB502122002 《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》19 GB/T503582005 《建設(shè)項(xiàng)目工程總承包管理規(guī)范》20 JGJ182010 《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》21 JGJ332001 《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》22 JGJ/T1892009 《建筑起重機(jī)械安全評(píng)估技術(shù)規(guī)程》3 基坑安全等級(jí) 將基坑工程安全等級(jí)劃分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)。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(kāi)往深度以?xún)?nèi)的基坑；3）基坑影響范圍內(nèi)（不小于2倍的基坑開(kāi)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(kāi)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。基坑開(kāi)挖深度小于7m，且周?chē)h(huán)境無(wú)特別要求的基坑屬于三級(jí)基坑。除一級(jí)基坑和三級(jí)基坑外的基坑均屬二級(jí)基坑。因?yàn)橹車(chē)鷫木齿^為復(fù)雜，依據(jù)規(guī)范要求，基坑四側(cè)安全等級(jí)均定為一級(jí)?；又苓叚h(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?；娱_(kāi)挖過(guò)程中還應(yīng)對(duì)基坑周邊的施工道路加以保護(hù)。4 基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括土壓力計(jì)算，零彎矩點(diǎn)位置、嵌固深度的計(jì)算、最大彎矩的確定，樁身鋼筋配置等等，然后根據(jù)所配置的支護(hù)參數(shù),進(jìn)行基坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算、傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算和基坑底承載力驗(yàn)算。當(dāng)驗(yàn)算后的支護(hù)參數(shù)不符合要求時(shí)，應(yīng)重新設(shè)置支護(hù)參數(shù)，直至安全、可靠為止。 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。，基坑設(shè)計(jì)時(shí)，； KN/m2； 基坑地質(zhì)資料根據(jù)地質(zhì)條件選取部分地質(zhì)資料進(jìn)行計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，基坑開(kāi)挖深度暫定為10m，按規(guī)范設(shè)定樁長(zhǎng)為21m，,嵌固深度暫定為11m，即=11m，地質(zhì)資料的土層參數(shù)如下圖31。圖31土層參數(shù) 水平荷載的計(jì)算 按照超載作用下水土壓力計(jì)算的方法，根據(jù)朗肯土壓力計(jì)算理論計(jì)算土的側(cè)向壓力，計(jì)算時(shí)不考慮支護(hù)樁與土體的摩擦作用。地下水以上的土體不考慮水的作用， 地下水以下的土層根據(jù)土層的性質(zhì)差異需考慮地下水的作用。 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 主動(dòng)土壓力系數(shù): 被動(dòng)土壓力系數(shù): （1）支護(hù)結(jié)構(gòu)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(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)： b) 當(dāng)計(jì)算點(diǎn)深度位于地下水位以下時(shí)： 式中 ——第層土的主動(dòng)土壓力系數(shù)； ——作用于深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值； ——三軸實(shí)驗(yàn)確定的第層土固結(jié)不排水（快）剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值； ——計(jì)算點(diǎn)深度； ——計(jì)算參數(shù)，當(dāng)時(shí)，取，當(dāng)時(shí)，取h； ——基坑外側(cè)水位深度； ——計(jì)算系數(shù)，當(dāng)時(shí)，取1，當(dāng)時(shí)，取零； ——水的重度。2）對(duì)于粉土及粘性土： （2） 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定計(jì)算： （3）計(jì)算點(diǎn)深度處自重應(yīng)力豎向應(yīng)力1） 計(jì)算點(diǎn)位于基坑開(kāi)挖面以上時(shí)： 式中——深度以上土的加權(quán)平均天然重度。2） 計(jì)算點(diǎn)位于基坑開(kāi)挖面以上時(shí)： 式中——開(kāi)挖面以上土的加權(quán)平均天然重度。（4）第層土的主動(dòng)土壓力系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算 式中 ——三軸實(shí)驗(yàn)確定的第層土固結(jié)不排水（快）剪摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值。（5）第層土的土壓力合力按下式計(jì)算 式中 ——第層土土層頂部的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ——第層土土層底部的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ——第層土的厚度； ——錨桿的水平間距。 各層土的水平荷載計(jì)算（1）雜填土（） q=（2） 粘土層（）基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值：水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：取0水平荷載：水平荷載作用點(diǎn)離該土層底端的距離：圖32 第2層土壓力分布圖（3） 粉土層()基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值：水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 水平荷載：水平荷載作用點(diǎn)離該土層底端的距離：圖33第三層土壓力分布簡(jiǎn)圖（4）粘土層殘積可塑粉質(zhì)粘土層()分成兩部分（）基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值： 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 水平荷載：水平荷載作用點(diǎn)離該土層底端的距離：Ea4’=圖34 第四層土壓力分布圖（5）粘土層()基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值： 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 水平合力：水平荷載作用點(diǎn)離該土層底端的距離Z5：圖35 第五層土壓力分布圖 水平抗力計(jì)算基坑底面以下水平抗力計(jì)算的土層為：第4層土（）、第5層（粘土層9m）。計(jì)算依據(jù)和計(jì)算公式：（1） 基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定計(jì)算：1）對(duì)于碎石土及砂土,基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定計(jì)算： 式中 ——作用于基坑底面以下深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值； ——第層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)。2）對(duì)于粉土及粘性土，基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定計(jì)算： （2）作用與基坑底面以下深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算： 式中——深度以上土的加權(quán)平均天然重度。（3）第層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算 （4）第層土的水平抗力為： 式中 ——第層土土層頂部的水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值； ——第層土土層底部的水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值； ——第層土的厚度； ——預(yù)應(yīng)力錨索的水平間距。 各層土水平抗力計(jì)算（1）粘土層（） 作用于基坑底面以下深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值： 水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值： 水平抗力： 水平抗力離該土層底端的距離：圖36 第一層被動(dòng)土壓力分布圖（2）粘土層( ) 作用于基坑底面以下深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值：水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值： 水平抗力： 水平抗力離該土層底端的距離： 圖36土壓力分布圖 嵌固深度驗(yàn)算取1延長(zhǎng)