【文章內(nèi)容簡介】 安全干燥的施工條件；支護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、牢固、安全，確保地下室施工安全以及周邊建筑物和道路的安全；有效止水，確保周邊建筑物和道路不產(chǎn)生沉降；。(3)支護結(jié)構(gòu)基坑內(nèi)壁與地下室基礎(chǔ)承臺邊緣應(yīng)留有足夠的施工工作面；基坑周邊有良好的圍護，確?？舆呅腥税踩?4)基坑支護范圍不超過建設(shè)用地紅線、不影響現(xiàn)有臨時辦公用房的正常使用；基坑周邊排水暢通，地面雨水、污水不流入基坑；(5)參照蘇州地區(qū)以往深基坑工程成功實踐經(jīng)驗；(6)考慮到鄰近坑邊有重點保護道路及房子，為確保安全，以“位移變形”控制設(shè)計算(7)考慮到支撐中心標(biāo)高盡可能下落，以減少支護樁配筋、樁徑及樁長，從而大大降低支護結(jié)構(gòu)造價成本；(8)考慮到本場地地質(zhì)條件由于該場地地下水位埋深較淺，地下水較豐富，透水性大，為杜絕“側(cè)壁流砂，坑底管涌”等不良現(xiàn)象出現(xiàn)，關(guān)鍵做好基坑止水，降水設(shè)計和施工；(9)考慮到本基坑面積規(guī)模大，跨度大，不適合布置內(nèi)支撐，但考慮到基坑“長邊效應(yīng)” ，長邊最大達(dá) 250m,中部變形較大,所以在基坑每邊中部設(shè)置豎向斜支撐，并在局部基坑地段底部設(shè)置深攪樁墩，以防止支護結(jié)構(gòu)傾覆失穩(wěn)。以利于基坑土方開挖和地下室結(jié)構(gòu)施工。 基坑支護方案選擇依照基坑勘探點平面布置圖，長寬約 250m100m，對基坑支護進行區(qū)段劃分：AB 以及 DE 段,BCD 段，EF 段，F(xiàn)GA 段。各區(qū)段應(yīng)根據(jù)巖土工程勘察報告的地質(zhì)剖面圖來進行計算和分析綜合各種支撐方案，首先排除了懸臂支撐的可能性，因為該方案保證不了這么大基坑的水平向變形的穩(wěn)定性，再者浪費資源，增加工程量；對于用內(nèi)支撐水平式的支撐也不太現(xiàn)實，基坑的縱橫向跨度大，將致使水平支撐在豎向產(chǎn)生過大的撓曲，不利于支撐的穩(wěn)定和支護功能的完成，故排除在外；用土釘墻支護將使工程量煩瑣和增加，且整個場地的地下水位較高，土釘本身利用不了土體的抗剪強度，故也不適合本工程。綜合舍取采用基坑四周采用鉆孔灌注樁加預(yù)應(yīng)力拉錨桿支撐支護方案，局部地段增設(shè)豎向斜撐和深攪樁墩來加固支撐；經(jīng)設(shè)計驗算和電算之后，能滿足幾坑土方開挖，地下室結(jié)構(gòu)施工和對周圍環(huán)境保護的要求。 計算方案嚴(yán)格按照《建筑基坑技術(shù)規(guī)范》 （JGJ120－99）中的有關(guān)章節(jié)進行。土壓力：采用“朗肯”土壓力公式“分層”計算，基坑面下主動土壓力采用“三角形”分布模式。填土和粘性土采用“水土合算” ；粉砂性土采用“水土分算” ，水壓力計算采用“三角形”分布模式。(1) 計算模式：采用單支點支護結(jié)構(gòu)“等值梁”法計算，樁頂圈梁兼作圍檁；分“各種工況”計算。因該場地土層變化較大，計算斷面較多，部分區(qū)段采用同濟啟明星軟件對支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進行驗算；(2)計算斷面:根據(jù)地質(zhì)條件分布、周邊環(huán)境及挖深不同等情況進行對應(yīng)的設(shè)計；(3)計算復(fù)核:最后采用同濟啟明星基坑支護分析軟件進行電算復(fù)核，結(jié)果基本一致；(4)計算結(jié)果:具體參見設(shè)計圖紙。3 基坑降止水設(shè)計 基坑止水計算整個基坑四周采用外圍“雙排雙軸”深攪樁形成一個三面止水帷幕。東側(cè)可不做止水帷幕，降水和止水結(jié)合。水泥摻入比 ，水灰比為 ，Φ700@500，%15?aw相鄰的樁搭接 200mm，其抗管涌驗算為：????hthkg39。0/239。 ???????其計算簡圖如圖 所示： 層 參 數(shù) c,γ 圖 抗管涌計算簡圖式中： 39。th???0降 水 水 頭 差 ；樁 端 到 坑 底 水 頭 的 垂 直 距 離基 坑 側(cè) 壁 重 要 性 系 數(shù) 西側(cè)挖深 考慮局部地段水位差別，則水頭差：，設(shè)止水樁長為 L，則 t’=（）m，39。????39。3310/????取 ， ， 則 可 得 ： ??29..? ????? ?? ??? kg13. ?解 得 出 ， 取 該 段 的 止 水 樁 長 為 。 北側(cè)挖深 考慮局部地段水位差別，則水頭差：，設(shè)止水樁長為 L，則 t’=（）m，39。??????39。3321/?????????????g取 ， ， 則 可 得 ： k解 得 出 ， 取 該 段 的 止 水 樁 長 為 。 南側(cè)挖深 考慮局部地段水位差別，則水頭差：，設(shè)止水樁長為 L，則 t’=（）m，39。??????39。33210/?????????????g取 ， ， 則 可 得 ： k解 得 出 ， 取 該 段 的 止 水 樁 長 為 。 基坑降水計算止水設(shè)計在于防止管涌，但實際的水力滲透系數(shù)可能會隨著開挖的進行而影響到水位基準(zhǔn)面的變化，進而使實際水力剃度跟工勘報告有所變化，可能會大于臨界管涌水力剃度，再加上一面流滲地下水，故需考慮降水。本次綜合考慮基坑水位降深較大，約為 9m；以及基坑所處土體的滲透性在 ，可采用噴射井點降水方案。 降水井型選 6 型噴射井點：外管直徑為 150mm，采用環(huán)形布置方案。 井點埋深埋置深度須保證使地下水降到基坑底面以下，本工程案例取降到基坑面以下 處。埋置深度可由下式確定： ??01xLHhlir?????式中：L——井點管的埋置深度,m。 H——基坑開挖深度,m。 h——井點管露出地面高度,m。一般可取 。 ——降水后地下水位至基坑底面的安全距離，本次可取 。? i——降水漏斗曲線水力坡度，本次為環(huán)狀，取 ——井點管至基坑邊線距離，本次取 。1 ——基坑中心至基坑邊線的距離，本次工程案例去最近值寬邊的一半，r0即 50m。 l——濾管長度，本次取 ；故，L=9++1+(1+50)+1=. 環(huán)形井點引用半徑采用“大井法” ，參考規(guī)范，將矩形（本案例長寬比為 ，小于 10）基坑折算成半徑為 的理想大圓井，按“大井法”計算涌水量，故本次基坑的引用半徑：x0 ???????式中：a,b——基坑的長度和寬度,m。 η——系數(shù)，可參照下表格選?。罕? 系數(shù) η 表b/a 0 η 井點抽水影響半徑由公式 可求得抽水影響半徑。mktRHxw20??式中：t——時間，自抽水時間算起(25 晝夜),d；本案例取 5d； m——土的給水度，按表 確定，本次取粉質(zhì)粘土 。 k——土的滲透系數(shù),(m/d)。 ——含水層厚度(m),本次取承壓含水層厚w度④1，④2 土層厚度的總和，即為 。表 土的給水度 m表土的種類礫石、卵石 粗砂 中砂 細(xì)砂 粉砂 粉質(zhì)粘土 粘土 泥炭m 故 ???? 基坑涌水量計算(1)判斷井型 由于井點管埋深為 ，處于⑤層粉質(zhì)粘土不透水層之中，則井型可定位承壓完整井，濾管處于④1，④2 層含水層之間，不考慮多層承壓水的情況，按單一層均化處理，則依前面所述,滲透系數(shù) k 可取平均值 。(2)基坑穩(wěn)定滲流涌水量用公式 來進行計算：()lMSkRQx???式中：k——土的滲透系數(shù),(m/d)。 M——總含水層厚度,m。 S——地下水水位降深,m。本次取 R——抽水影響半徑,m。 ——環(huán)形井點系數(shù)的引用半徑, m。x0可參考圖 來進行涌水量計算： 隔 水 層基 坑承 壓 含 水 層MSX0R圖 承壓含水層井點降水示意圖故 31 (105)??????(3)基坑靜儲水量計算取基坑土體給水度 m=，故基坑總靜儲水量 V(m3)可由下式計算：abVHw?式中：H W ——最大水位降深,m。 a,b——基坑的長度和寬度,m。 m——土的給水度，按表 確定，本次取粉質(zhì)粘土 故 ???按預(yù)降水 10d 算，則平均日出水量為： 325/10dQ(4)基坑總涌水量計算 ???? 基坑單井出水量計算 可采用完整承壓井來計算單井出水量，公式如下： ???式中： ——水井半徑，m，可取外管半徑 150mmw故 3./lg10l15q dm???? 基坑單井?dāng)?shù)量和井間距確定(1)基坑井點數(shù)量計算管井?dāng)?shù)量為 n=Q247。q=247。=（個）實取 30 個井，其中靠近基坑北側(cè)的暗塘寬 20m 處加井 6 口，環(huán)狀布置在暗塘區(qū)域。(1)基坑井點間距計算井點間距： ??mSLz ??? 基坑單井?dāng)?shù)量復(fù)核驗算用下式計算： 式中 n 取外圍井的數(shù)量，其他所有參數(shù)均同前述，不再重復(fù)。0???對于承壓完整井，可按下式計算：0y??139。 ()nWwRxHrrKM?? ????? ?? ?式中： ——承壓水頭至該含水層底板的距離，本次案例的綜合承壓穩(wěn)定水頭39。，故參照工勘報告中的土層特性參數(shù)表，取其值為 ，則：??. ().?? ???????? ?? ?故 =247。24247。 = ,滿足要求。?nQ0y 基坑井降水深度驗算對于承壓含水層： ??()wnQSRxxrKMn? ?????? ?? ??式中：S——基坑中心處地下水位降深值,m。 ——由 n、 、ψ 的乘積得出的基坑抽水總流量，m 3/d。00y ——基坑中心距各井點中心的距離123,x?由上小節(jié)可分配井點分布方案：在基坑角點想外擴展 1m，形成井點輪廓，在輪廓的角點處設(shè)置四口井，其余在寬邊各設(shè)置 3 口井：中點處一口，兩邊對稱設(shè)置兩口；長邊設(shè)置 7 口：中點處設(shè)置一口，其余在兩旁各設(shè)置 3 口，對稱布置，則基坑井點輪廓短邊處的井點距離為 ，寬邊為 。各井點中心距離基坑中心的距離可參照此方案按幾何勾股定理方法確定，如下圖 所示，在此不再累贅。故可得出如下結(jié)論： (5)lg( ),Sm??? ??????? ?? ??可 行 。井 1井 9井 3井井 圖 各井點中心到基坑中心的距離理想示意圖4 基坑支護設(shè)計 基坑支護方案設(shè)計參數(shù)說明 地質(zhì)力學(xué)指標(biāo)參數(shù)見如下表格：表 地基地質(zhì)力學(xué)指標(biāo)參數(shù)表土 層 rKN/m3 C/Kpaφ/度 Ka aKKp pK備注①雜填土 合算②粘土 合算③粉質(zhì)粘土 15 合算④1 粉土夾粉質(zhì)粘土 合算④2 粉土 10 15 合算⑤粉質(zhì)粘土 25 合算備注：表中 C、φ 值均為固結(jié)快剪標(biāo)準(zhǔn)值取用。⑤層土受地質(zhì)分帶的影響，在北側(cè)有亞層，但差別不大，區(qū)別在粘聚力處：可取 18Kpa。式中有關(guān)主（被）動土壓力系數(shù)： ????22。tan45tan45pKK??? ????? 基坑實際挖深：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計177。 對應(yīng)絕對標(biāo)高取平均為+，自然地面標(biāo)高西側(cè)、東側(cè)（地面標(biāo)高平均為+） ，南側(cè)地面標(biāo)高（地面標(biāo)高平均為+） ，北側(cè)地面變高（地面標(biāo)高平均為+） 。故圈梁下落的基準(zhǔn)面選在南面，即南面圈梁下落 ，東西側(cè)下落 ，北側(cè)下落 。挖深分為以下幾種情況：(1)西側(cè)、東側(cè)現(xiàn)自然地面標(biāo)高平均為+，室內(nèi)外高差為 =,則基坑實際挖深為： = (底板頂) （地梁、承臺、墊層厚）+ =??H東 西(2)南側(cè)自然地面標(biāo)高平均為+，室內(nèi)外高差為 =,則基坑實際挖深為： = (底板頂)（地梁、承臺、墊層厚）+ = ，取南實際挖深為 9m。(3)北側(cè)自然地面標(biāo)高平均為+，室內(nèi)外高差為 =,則基坑實際挖深為： = （底板頂)（地梁、承臺、墊層厚）+ = 地面堆載 q取值根據(jù)周圍環(huán)境條件 q 綜合取值 q=。 計算方法嚴(yán)格按照《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》 （JGJ12099）中的有關(guān)章節(jié)進行, 坑底以下主動土壓力采用“矩形”分布模式。水壓力仍采用“三角形” 分布模式。 土壓力采用“朗肯”土壓力公式“分層”計算。 計算模式按單支點支護結(jié)構(gòu)“等值梁法深埋式”進行，分“各種工況”計算。 標(biāo)高規(guī)定(1) 本支護設(shè)計方案以自然地面標(biāo)高為+（其對應(yīng)絕對標(biāo)高為+） ，以下所涉及的標(biāo)高均相對于此標(biāo)高。(2) 支撐標(biāo)高確定：詳細(xì)標(biāo)高的確定請參閱主體計算部分，要注意的地方是斜撐標(biāo)高和圈梁標(biāo)高的差額關(guān)系：兩標(biāo)高線之間應(yīng)宜為圈梁高的一半。 有關(guān)設(shè)計參數(shù)確定本基坑安全等級按照“二級”基坑設(shè)計考慮，基坑側(cè)壁重要性系數(shù)取γ 0=。鋼筋取 HRB335 級的鋼筋，其變形模量取 206000Mpa，抗壓和抗拉強度取300N/mm2；混凝土強度取 C30，其抗壓強度取 ，抗拉強度取 ，其變形模量取 300000Mpa；砂漿的變形模量按普通水泥砂漿的取值來算取 ，水泥摻入比為 aw = 15%，水灰比取 。 設(shè)計水位確定本工程的地下水位驗算取孔隙微承壓水的穩(wěn)定水位，由于局部地段的地下水位差異大，本次取其平均值 1m，即地下水埋深于地面下 1m 處。 西側(cè) AB段和東側(cè) DE段基坑支護結(jié)構(gòu)計算： 采用鉆孔樁加兩層錨桿支撐支護方案，地下水位埋深地面。地面堆載q= 土層厚度： 參照工程地質(zhì)剖面圖 20’20,25’25。24’24 圖，該段支護范圍內(nèi)各土層厚度：表 AB，DE 段地基土層參數(shù)表土層 ① ② ③ ④1 ④2 ⑤層厚（米） 土壓力強度：，則 q=+=。有關(guān)代號的說明：其中 e 代表土壓力，a 代表主動土壓力，p 代表被動土壓力，a 或者 p 字母后面的數(shù)字代表的是土層號――若附帶斜杠后面的數(shù)字則為其土層的亞層，e 字母右上角的數(shù)字 1 代表土層的頂面，2 代表土層的底面，e 字母右上角的漢字“界”代表基坑底的界面處的主動土壓力和被動土壓力。 主動土壓力強度計算其朗肯主動土壓力計算公式為： 2tan