【文章內(nèi)容簡介】 ） ，根據(jù)我國目前基坑工程中所取得的經(jīng)驗(yàn)，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)可選擇以下幾種方案：方按 1：灌注樁后加攪拌樁或旋噴樁止水，設(shè)二至三道內(nèi)支撐；方案 2：對于要求維護(hù)結(jié)構(gòu)作永久結(jié)構(gòu)的，則可采用設(shè)支撐的地下連續(xù)墻；方案 3：環(huán)境條件允許時，可打設(shè)鋼板樁，設(shè)三至四道支撐；東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2. 支護(hù)體系方案的選擇6方案 4：可應(yīng)用 SMW工法；方案 5：對于較長的排管工程，可采用打設(shè)鋼板樁，設(shè) 34道支撐，或灌注樁后加必要的降水帷幕，設(shè) 34道支撐；方案 6：灌注樁加錨桿；方案 7：樁墻合一地下室逆作法。由于本工程 BC側(cè)離建筑物較近，故圍護(hù)結(jié)構(gòu)可考慮的方案有：方案 方案方案 6 及方案 7。由于地下連續(xù)墻施工的造價較高，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，方案 2是不可取的；由于此工程地下水位較高，用方案 7不能達(dá)到止水的效果，因此方案 7也不可取。方案 1，BC 側(cè)由于距離建筑物較近（6m） ，因此可以采用灌注樁作為受力結(jié)構(gòu)，旋噴樁止水，加二至三道內(nèi)支撐，但是由于 BC段有 2m高的擋土墻，因此 BC段和 AD段同一水平上的支撐受力大小不一致，且在 AD段也需要設(shè)置鉆孔灌注樁，這會增加造價。因此采用灌注樁加止水帷幕（或降水）和內(nèi)支撐也不是很好的方法。方案 6，灌注樁加止水帷幕（或降排水）和錨桿，其有特點(diǎn)如下：，旋噴樁止水；，施工方便，造價經(jīng)濟(jì)，止水效果好；。灌注樁作受力結(jié)構(gòu)，深層攪拌樁止水，沿灌注樁豎向設(shè)數(shù)道適量的錨桿作為支撐，這種組合式結(jié)構(gòu)如因地制宜，可取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，其它側(cè)可以采用土釘墻支護(hù)。 支護(hù)方案的比較和確定本工程地下水位較高，基坑開挖深度為 9米，且 BC側(cè)由于距離建筑物較近（6m） ， ，嚴(yán)格按照《建筑基坑支護(hù)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(hù)設(shè)計與施工》中的有關(guān)要求進(jìn)行。經(jīng)過詳細(xì)的分析后，我們認(rèn)為：東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2. 支護(hù)體系方案的選擇7 圖 基坑平面圖本設(shè)計基坑支護(hù)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(hù)對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求，符合“安全可靠，經(jīng)濟(jì)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(fèi)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(hù)，采用土釘墻支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)有：（1）適用多種地層土釘支護(hù)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(hù)是邊開挖邊支護(hù)，土方開挖完，支護(hù)也告結(jié)束。（3）土釘支護(hù)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(hù)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(jì)效益。東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2. 支護(hù)體系方案的選擇8（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(qiáng)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(hù)技術(shù)規(guī)范》（JGJ 12099）的要求，土壓力計算采用朗肯土東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2. 支護(hù)體系方案的選擇9壓力理論，矩形分布模式，所有土層采用水土合算，因?yàn)榈叵滤怀湓?，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(diǎn)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(hù)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(hù)形式的對比，從安全經(jīng)濟(jì)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(hù)。而（AB,AD,CD）側(cè)則采用土釘支護(hù)形式。BC 側(cè)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用灌注樁，其直徑為 ；兩樁之間的距離取 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3. BC斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算103. BC 斷面的圍護(hù)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(hù)樁體與土體的摩擦作用，且不對主、被動土壓力系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，僅作為安全儲備處理。 支護(hù)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(jìn)行施工，基坑實(shí)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(qiáng)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 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3. BC斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算11 側(cè)向土壓力計算錨拉支護(hù)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(jìn)行詳細(xì)計算：（1）計算步驟：據(jù)凈土壓力零點(diǎn)處墻前被動土壓力強(qiáng)度和墻后主動土壓力強(qiáng)度相等的關(guān)系，根先求出零點(diǎn)的位置 u（該點(diǎn)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(diǎn)下的土壓力部分對最低點(diǎn)求彎距，運(yùn)用方程求出 x，得出 u。③設(shè)最大彎距距離土壓力零點(diǎn)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(qiáng)度，其公式如下： 0 2aaPqKc??()airh?其中： —— 朗肯主動土壓力強(qiáng)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(diǎn)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)， 、 c?akP???東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3. BC斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算12 110 kpa????????=()rh???????122aaaCK?下 = =（+20）=（b）求開挖面下土壓力為 0點(diǎn) 2m????2 ??????（c）求 O點(diǎn)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(diǎn)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東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3. BC斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算13支撐到 d點(diǎn)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(qiáng)度驗(yàn)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: ???????上東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3. BC斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算149m處以下: 土壓力為?? ??????下0的距開挖面的 d點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)距離： ??第二層支撐到 d點(diǎn)距離： 2第一層支撐反力取第一層挖土?xí)r的值： ?東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3. BC斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算15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(qiáng)度驗(yàn)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(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻，土層錨桿支護(hù)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(yàn)算。步驟：（1）確定基坑支護(hù)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；東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3. BC斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算16（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(diǎn)，OE 為假想滑裂面，錨桿 AD與水平線 AC夾角 ，AB 為非錨固?東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3. BC斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算17段，可由幾何關(guān)系得： tansisi1352AOB??????????????其中 452?? 4???在此處， ???所以 ????????????????因?yàn)樾∮?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(qiáng)度，可按各地積累的經(jīng)驗(yàn)取用，?也可以按照公式 tanC????其中 C —— 土體的粘聚力； —— 錨固段中點(diǎn)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?yàn)樵诠こ讨胁捎玫氖侵睆?120mm的鉆孔機(jī)械，?東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3. BC斷面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與