【文章內(nèi)容簡介】 m） ， ，嚴(yán)格按照《建筑基坑支護設(shè)計規(guī)程》 （JGJ120—99） 、 《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》（YB925897）；、 《深基坑支護設(shè)計與施工》中的有關(guān)要求進行。經(jīng)過詳細(xì)的分析后，我們認(rèn)為： 圖 基坑平面圖本設(shè)計基坑支護方案，在滿足基坑土方開挖、地下室結(jié)構(gòu)施工及周圍環(huán)境保護對基坑支護結(jié)構(gòu)的要求，符合“安全可靠，經(jīng)濟合理，技術(shù)可行，方便施工”的原則。 基坑分為（AB、CD、AD）和BC兩個計算區(qū)段，如圖2所示，由于BC區(qū)段距離建筑物較近，為減少施工對其東側(cè)建筑物造成較大影響，減小施工噪聲，降低造價費用則采用鉆孔灌注樁與錨桿支撐。由于基坑距周圍建筑物太近，如采用降水井降水，會對已有周圍建筑物造成較大影響則不使用降水井降水，則本工程中使用排水溝排水，采用深層攪拌樁作為止水帷幕。（AB、CD 、AD）區(qū)段可以采用土釘墻支護，采用土釘墻支護的優(yōu)點有：（1）適用多種地層土釘支護不僅適用于雜填土、粘土、砂土、粉土等，而且在流沙地段，淤泥質(zhì)土中已有先例。（2）節(jié)省工期土釘支護是邊開挖邊支護，土方開挖完，支護也告結(jié)束。（3）土釘支護的面層可直接作為結(jié)構(gòu)外模板墻使用現(xiàn)在土釘支護的表面，亦可做成垂直九十度，利用其直接作為結(jié)構(gòu)外模板使用，將防水層直接做在上面，既節(jié)約了工序，用節(jié)約了時間，還提高了經(jīng)濟效益。（4）造價低廉 總結(jié) 各土層的計算參數(shù)根據(jù)本工程巖土工程勘察資料，各土層的設(shè)計計算參數(shù)如表 ：表 土層設(shè)計計算參數(shù)基坑各向平均厚度(m)層號 土類名稱 ABCDDABC重度(kN/m3)粘聚力(kPa)內(nèi)摩擦角(度)1 粉質(zhì)粘土 ○4 12 2 圓礫 ○5 / 35*3 粘土 ○6 20 4強風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖 ○7 18* 23*5中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖 ○8 * 27*注：帶*的值為估計值。 計算區(qū)段的劃分根據(jù)具體環(huán)境條件、地下結(jié)構(gòu)及土層分布厚度，將該基坑劃分為三個計算區(qū)段，其附加荷載及計算開挖深度如表 ：表 計算區(qū)段的劃分段位號 AB CD DA BC地面荷載（kPa） 20 20開挖深度（ m） 9 9 計算方法按照《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范》（JGJ 12099）的要求，土壓力計算采用朗肯土壓力理論，矩形分布模式，所有土層采用水土合算，因為地下水位充裕，就用天然重度代替。 。求支撐軸力是用等值梁法，對凈土壓力零點求力矩平衡而得。樁長是根據(jù)樁端力矩求出，并應(yīng)滿足抗隆起及整體穩(wěn)定性要求。由于支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力是隨工況變化的，設(shè)計時按最不利情況考慮。 方案確定 通過支護形式的對比，從安全經(jīng)濟施工的基礎(chǔ)上，本基坑 BC側(cè)采用鉆孔灌注樁和錨桿做為支護。而（AB,AD,CD）側(cè)則采用土釘支護形式。BC 側(cè)的圍護結(jié)構(gòu)采用灌注樁，其直徑為 ；兩樁之間的距離取 3. BC 斷面的圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算 土壓力系數(shù)計算按照朗肯土壓力計算理論作為土側(cè)向壓力設(shè)計的計算依據(jù)，即： 主動土壓力系數(shù)：K ai=tg2(45176。 i/2)? 被動土壓力系數(shù)：K pi=tg2(45176。+ i/2)計算時，不考慮支護樁體與土體的摩擦作用，且不對主、被動土壓力系數(shù)進行調(diào)整，僅作為安全儲備處理。 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算該段為基坑?xùn)|側(cè)，建筑177。 相當(dāng)于絕對標(biāo)高 ，采用鉆孔灌注樁加兩道錨桿進行施工，基坑實際挖深 9m，取樁徑為 1m，兩樁之間的距離取 。結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載 q 取 20kPa。表 土層分布表厚度(m)層號 土類名稱BC1 粉質(zhì)粘土 ○4 2 圓礫 ○5 3 粘土 ○6 4 強風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖 ○7 5 中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖 ○8 各土層的系數(shù)分布如下表 ：表 各土層系數(shù)表序號 圖 層名 稱 層厚（m）粘聚力C（ akP）內(nèi)摩擦角 φ（ ）?重度（ ）3/mkNKa Kp1 粉質(zhì)粘土 12 2 圓礫 0 35 3 粘土 20 側(cè)向土壓力計算錨拉支護體系的內(nèi)力計算方法較多，手算時常采用的方法為等值梁和連續(xù)梁法，這里我們用等值梁法進行詳細(xì)計算：（1）計算步驟：據(jù)凈土壓力零點處墻前被動土壓力強度和墻后主動土壓力強度相等的關(guān)系，根先求出零點的位置 u（該點至基坑底的距離） 。②公式 t=u+ 求出樁墻的入土深度。前提是用等直梁法，求出支撐力 Ra 和作為內(nèi)力的剪力 Qo。取零點下的土壓力部分對最低點求彎距，運用方程求出 x，得出 u。③設(shè)最大彎距距離土壓力零點為 xm，根據(jù)等值梁法看樁為簡直梁，求彎距矢量和，得出最大彎距。（2）土壓力計算：①第一階段挖土深至 ，此階段結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不用計算 。 ②第二階段挖土深至 ，并在3m 標(biāo)高處設(shè)立錨桿（a）計算方法：按朗肯理論計算主動與被動土壓力強度，其公式如下： 0 2aaPqKc??()airh?其中： —— 朗肯主動土壓力強度 （ ）aPakP —— 地面均勻荷載 （ ）q —— 第 層土的重度 （ ）i?i 3/mkN —— 第 層土的厚度 （ ）ih —— 朗肯主動土壓力系數(shù)；aK ????????245tan2??K ?t2?p其中： 、 —— 計算點土的抗剪強度指標(biāo)， 、 c?akP??? 110 kpa????????=()rh???????122aaaCK?下 = =（+20）=（b）求開挖面下土壓力為 0點 2m????2 ??????（c）求 O點開挖面以上土壓力 .. kpa?（d）求 yd以上作用在樁上土壓力對 o點的力矩： ? ?????????????????? ?? 圖 開挖第二階段土壓力分布簡圖（e）計算支撐反力 1R支撐到 d點距離 ????支撐反力 01295./假設(shè)支座 d處的反力 ./dEaRKNm???（f）樁在 d下嵌故深度 t????????需要樁長度 ??（g）樁強度驗算樁上剪力為 0的位置距地面以下 y處????????222max ????????????????③第三階段挖土深 9m，并在6m 標(biāo)高處設(shè)立錨桿在這一階段，土壓力系數(shù)采用加權(quán)平均計算，開挖面范圍內(nèi)土體力學(xué)指標(biāo)加權(quán)平均值為： ??..???????????φ φ（a）土壓力計算0m處： ../EKNm????9m處以上: ???????上9m處以下: 土壓力為?? ??????下0的距開挖面的 d點深度：??54..??d以上對樁的土壓力的合力： Kpa?????????????????????????用在樁上土壓力對 d點的力矩： 0. . Nm?????? ?????????圖 開挖第三階段土壓力分布簡圖（b）計算支撐反力：第一層支撐到 d點距離： ??第二層支撐到 d點距離： 2第一層支撐反力取第一層挖土?xí)r的值： ?第二層支撐反力值 ?????假設(shè)支座 d處的反力： ..02./dabE?（f）樁在 d下嵌故深度 t???? mrKpa??????需要樁長度 ?（g）樁強度驗算樁上剪力為 0的位置距地面以下 ..????????????????????2ax ?? ????????? 錨桿設(shè)計的內(nèi)容和步驟土層錨桿是一種輔助結(jié)構(gòu)，以外拉方式來錨固支護結(jié)構(gòu)的圍護墻，土層錨桿支護的計算內(nèi)容包括：錨桿承載力，拉桿截面面積，錨桿自由端長度，錨桿的水平力和土層錨桿的整體穩(wěn)定性驗算。步驟：（1）確定基坑支護方案，根據(jù)基坑開挖深度和土的參數(shù)，確定錨桿的層數(shù)，間距和傾角等。（2）計算擋墻單位長度所受各層錨桿的水平力（3）根據(jù)錨桿的傾角，間距，計算錨桿的軸力（4）計算錨桿的錨固端長度；（5）計算錨桿的自由端長度；（6）土層錨桿總長度的計算；（7）計算錨桿的端面尺寸；（8）計算樁，墻與錨桿的整體穩(wěn)定；（9）計算錨桿腰梁斷面尺寸。 錨桿承載力的計算（1）本工程采用兩層錨桿，水平間距一般?。▇）m，此處為 ；傾角 5????（2）由前面的計算可以知道，錨桿的水平力是 125.,??（3）由三角形關(guān)系可以求出錨桿的軸力 ?????（4）錨桿自由段長度的計算：如下圖 ：圖 錨桿自由段長度計算簡圖O為土壓力零點，OE 為假想滑裂面，錨桿 AD與水平線 AC夾角 ，AB 為非錨固?段，可由幾何關(guān)系得： tansisi1352AOB??????????????其中 452?? 4???在此處， ???所以 ????????????????因為小于 5m，而規(guī)范規(guī)定錨桿自由端長度不得小于 5m，為了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，這里我們?nèi)傻厘^桿的自由段都為 6m（5）錨桿的錨固段長度的計算：圓柱形水泥壓漿錨桿的錨固段長度 按下式計算：aL mtaKNLd????其中 ： —— 錨固段直徑，可取鉆頭直徑的 ；md —— 錨固安全系數(shù)，取 =，當(dāng)使用年限超過兩年或周圍環(huán)境m要求較高時取 =；m —— 土層錨桿設(shè)計軸向拉力，即按擋墻計算得到的錨拉力；tN —— 錨固體與土層之間的剪切強度，可按各地積累的經(jīng)驗取用，?也可以按照公式 tanC????其中 C —— 土體的粘聚力； —— 錨固段中點的上覆壓力； —— 錨固段與土體之間的摩擦角，通常取 = 。當(dāng)采用? ?1~32???????二次壓注漿時，取 ，其中 為土體的固結(jié)塊剪的內(nèi)摩擦角峰值。??在本工程中，取 = ， = ；mKtN1 ，因為在工程中采用的是直徑 120mm的鉆孔機械，? h= =24kp3 ?????????????????????0a暫 設(shè) 第 一 層 錨 桿 錨 固 段 長 ， 第 二 層 錨 桿 錨 固 段 長 10m則 兩 層 錨 桿 錨 固 段 中 點 埋 深 各 為 ： 剪 切 強 度 τ =+σ δ τ σ δ 6所以得： 1. 40...bmtatKNLmd???????（6）土層錨桿總長度的計算：土層錨桿總長度可按下式計算： mafL?? 公式中 —— 錨桿的總長度；mL —— 錨固段長度，由計算確定；a —— 自由變形段長度，應(yīng)取超過滑裂面 ~ f，即按上式確定的長度再加 ~ 。所以，第一層錨桿的總長度為 =11m。第二層錨桿的總長度為 =17mmLmL（7）土層錨桿截面積的計算：土層錨桿截面積可以按照下式計算： mjtpkKNAf?其中 A —— 錨桿的截面積； —— 土層錨桿設(shè)計軸向拉力；t—— 安全系數(shù)，取 ；mjK—— 錨桿材料的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)強度值。ptkf則根據(jù)實際情況， = ； 。鋼筋在此用 HRB335的鋼tN1 =筋，則 =300ptkf2/m所以帶入數(shù)據(jù)得： ???選用 18φ ??2g=???選用 25φ ??2g=98 樁的配筋 樁體的配筋計算方法將圓形樁體化為長方形的墻體，然后采用雙面對稱配筋方法配筋。灌注樁直徑為 1000mm，保護層為 60mm，混凝土為 C30，受力鋼筋，分布鋼筋均采用Ⅱ級鋼筋。綜合安全系數(shù) K=，將直徑為 1000mm的圓形樁體化為寬 1000mm。墻厚 h的墻體44126hD?π解 得 = 取 墻 厚 h=80C30混凝土的 ，Ⅱ級鋼筋的設(shè)計強度 。,3.? MPafy30?墻最大彎矩墻厚 880mm，保護層為 35mm，混凝土為 C30，受力鋼筋，分布鋼筋均采用Ⅱ級鋼筋。C30混凝土的 ，Ⅱ級鋼筋的設(shè)計強度 。,?? afy30?墻最大彎矩 。采用雙面對稱配筋275MKNm/SA? ? mb1????0f..1y, .200XAfbxscxMhfh???????????????由 ， 得 α 1得 α α—— 樁的最大彎矩（ ）mN?—— 縱向鋼筋橫截面積 （ ）sA2—— 樁的半徑 （ ）r （ ） ， sa??保 護 層 厚 度 保 護 層 厚 度 m—— 混凝土強度設(shè)計值 （ ）cf aMP —— 鋼筋強度設(shè)計值（ ）y39。 639。 ??????0sy由 （ 1） 式 知 =由 （ 2） 式 可 得 （ a） f總面積 285gsm實配鋼筋 ??120 376/s?最小配筋率 =％.????根據(jù)《簡明深基坑工程設(shè)計施工手冊》 [13]鉆孔灌注樁的最小配筋率為 ％，故按 12Φ20 配筋可以滿足要求。鋼筋按一排均勻布置。 構(gòu)造配筋根據(jù)《簡明深基坑工程設(shè)計施工手冊》[13] 有：鋼箍宜采用 螺旋筋，8~6