【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 深度內(nèi)的地層強(qiáng)度和厚度起伏變化不大，地下水不豐富，周邊環(huán)境較為寬松，基坑的安全等級(jí)為 2級(jí)。 設(shè)計(jì)時(shí)，我們根據(jù) K12的地質(zhì)情況來(lái)設(shè)計(jì)，其 地 層結(jié)構(gòu)和參數(shù)如下圖 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 支護(hù)方案設(shè)計(jì) 7 3. 基坑支護(hù)方案 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)優(yōu)選 設(shè)計(jì)依據(jù) 浙江省 勘察設(shè)計(jì)有限公司《巖土工程勘察報(bào)告》； 《 龍威經(jīng)貿(mào)有限公司龍威大廈辦公樓 設(shè)計(jì)總平面圖和地下室結(jié)構(gòu)圖》； 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘 察規(guī)范》（ GB500212021）； 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50204）； 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500072021）； 浙江 省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ15312021） 。 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（ JGJ12099）； 嘉興 市標(biāo)準(zhǔn)《 嘉興 地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定》（ GJB0298） 。 基坑支護(hù)方案 優(yōu)選 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式有很多種，其適用范圍也各不相同，根據(jù)上述設(shè)計(jì)原則，結(jié)合本基坑工程實(shí)際情 況有以下幾種可以采取的支護(hù)型式： （ 1）懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu) 懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)依靠足夠的入土深度和結(jié)構(gòu)的抗彎能力來(lái)維持整體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。懸臂結(jié)構(gòu)所受土壓力分布是開(kāi)挖深度的一次函數(shù)，其剪力是深度的二次函數(shù)，彎矩是深度的三次函數(shù)，水平位移是深度的五次函數(shù)。懸臂式結(jié)構(gòu)對(duì)開(kāi)挖深度很敏感，容易產(chǎn)生較大變形，對(duì)相臨的建筑物產(chǎn)生不良的影響。懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用于土質(zhì)較好、開(kāi)挖深度較淺的基坑工程。 （ 2）水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu) 水泥土與其包圍的天然土形成重力式擋墻支擋周圍土體，保持基坑邊坡穩(wěn)定，深層攪拌水泥土樁重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，常用于 軟粘土地區(qū)開(kāi)挖深度約在 以內(nèi)的基坑工程，水泥土的抗拉強(qiáng)度低，水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用于較淺的基坑工程。 （ 3）拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu) 拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)由圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系和錨固體系兩部分組成，圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系常采用鋼筋混凝土排樁墻和地下連續(xù)墻兩種。錨固體系可分為錨桿式和地面拉錨式兩種。地面東華理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 支護(hù)方案設(shè)計(jì) 8 拉錨式需要有足夠的場(chǎng)地設(shè)置錨樁，或其他錨固物；錨桿式需要地基土能提供錨桿較大的錨固力。錨桿式適用于砂土地基，或粘土地基。由于軟粘土地基不能提供錨桿較大的錨固力，所以很少使用。 （ 4）土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu) 土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的機(jī)理可理解為通過(guò)在基坑 邊坡中設(shè)置土釘，形成加筋土重力式擋墻，起到擋土作用。土釘墻圍護(hù)適用于地下水位以上或者人工降水后的粘性土、粉土、雜填土及非松散砂土、卵石土等；不適用于淤泥質(zhì)及未經(jīng)降水處理地下水以下的土層地基中基坑圍護(hù)。土釘墻圍護(hù)基坑深度一般不超過(guò) 18m，使用期限不超過(guò) 18 月。 （ 5）內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu) 內(nèi)撐式圍護(hù)由圍護(hù)體系和內(nèi)撐體系兩部分組成，圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系常采用鋼筋混凝土樁排樁墻和地下連續(xù)墻型式。內(nèi)撐體系可采用水平支撐和斜支撐。當(dāng)基坑開(kāi)挖平面面積很大而開(kāi)挖深度不太大時(shí)，宜采用單層支撐。內(nèi)撐常采用鋼筋混凝土支撐和鋼管（或型鋼）支 撐兩種。內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用范圍廣，可適用于各種土層和基坑深度。 經(jīng)過(guò)多個(gè)方案的比較分析，本基坑 充分考慮到周邊地層條件，選擇技術(shù)上可行 ,經(jīng)濟(jì)上合理 ,并且具有整體性好、水平位移小 ,同時(shí)便于基坑開(kāi)挖及后續(xù)施工的可靠支護(hù)措施。 該建筑 12 層組成，地下室與上部結(jié)構(gòu)構(gòu)成整體，基坑面積相對(duì)較小，但是地層相對(duì)較復(fù)雜，要求嚴(yán)格進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)和組織施工，以保證基坑的安全。經(jīng)分析采用單排鉆孔灌注樁作為圍護(hù)體系，關(guān)于支撐體系，如果采用內(nèi)支撐的話，則工程量太大，極不經(jīng)濟(jì)，同時(shí)，如果支撐拆除考慮在內(nèi)的話，工期過(guò)長(zhǎng)，且拆除過(guò)程中難以保持原力 系的平衡。 根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，最后決定采用深層攪拌樁作為帷幕隔水，支護(hù)結(jié)構(gòu)采用單排 鉆孔灌注樁加單層土錨桿相結(jié)合的樁錨式支護(hù)方案，具體設(shè)計(jì)見(jiàn)基坑平面圖（圖 31）。 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 支護(hù)方案設(shè)計(jì) 9 圖 31 基坑平面圖 支護(hù)方案設(shè)計(jì)分析 以單排鉆孔灌注樁加單排土層錨桿組成基坑的支護(hù)系統(tǒng)，鉆孔灌注樁與錨桿是支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力結(jié)構(gòu)；支護(hù)樁是承擔(dān)壓力的主體。加設(shè)土層錨桿一方面改善了樁的受力狀態(tài)，降低了樁深彎矩減少了樁頂位移，保護(hù)周圍建筑物與道路的安全；另一 方面，減短了樁長(zhǎng)，降低了支護(hù)體系的造價(jià)。在中軟土地區(qū)支撐設(shè)置可提高支護(hù)體系的可靠性，且是降低了工程 造價(jià)的有效方法。 根據(jù)本場(chǎng)地的地層的特征，將本基坑采用排樁加錨桿支護(hù)。其中排樁采用 鉆 孔灌注樁。 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 支護(hù)方案設(shè)計(jì) 10 支護(hù)方案的設(shè)計(jì)原則及計(jì)算參數(shù)的確定 設(shè)計(jì)原則 ，以及場(chǎng)地周邊環(huán)境條件等要求確定 ； ，四周路面、地下構(gòu)筑物及管線發(fā)生大的變形 ； 、施工、以及地下室防水的便利 ； ，優(yōu)化方案，使得工程造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理。 參數(shù)的初選 浙江省 勘察設(shè)計(jì)院提交的《巖土工程勘察告》，并參考相關(guān)規(guī)范，擬取各層土體的物理力學(xué)參數(shù)，具有參數(shù)如下 表 31所示； 177。 ，基坑設(shè)計(jì)時(shí)，基坑開(kāi)挖深度為 ； 20 KN/m2； 《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（ GB12099），基坑重要性系數(shù)γ 0=；（安全等級(jí)二級(jí)） 根據(jù)本工程巖土工程勘察資料，各土層的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)如 表 1 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 支護(hù)方案設(shè)計(jì) 11 表 31 土層設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù) 土 層 重度γ 粘聚力 C 內(nèi)摩 擦角? 滲透系數(shù) 水平 Kh 垂直 Kv （ KN/m3） (kPa) (176。 ) （ cm/s） （ cm/s） 雜填土 8 10 淤泥質(zhì)土層 18 7 5 沖 積 粉質(zhì)粘土層 19 23 15 可塑粉質(zhì)粘土層 18 25 15 硬塑粉質(zhì)粘土層 20 35 18 全風(fēng)化巖層 45 25 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 支護(hù)方案設(shè)計(jì) 12 4. 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算 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，錨桿設(shè)計(jì)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、錨桿整體 穩(wěn)定驗(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。 設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)地質(zhì)條件選取 K12進(jìn)行計(jì)算 K12 地質(zhì)資料的土層參數(shù)如圖 所示。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，基坑開(kāi)挖深度暫定為 9m，按規(guī)范設(shè)定樁長(zhǎng)為 ，樁直徑設(shè)定為 ,嵌固深度暫定為 dh =，插入全風(fēng)化巖 。 圖 41 1區(qū) K12地質(zhì)資料、參數(shù)圖 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 土壓力計(jì)算 13 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》 JGJ 12099 主動(dòng)土壓力系數(shù) : )245(ta n 2 iaiK ??? ? 被動(dòng)土壓力系數(shù) : )245(ta n 2 ipiK ??? ? （ 1） 支護(hù)結(jié)構(gòu)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ajke 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)： aiikaia jka jk KCKe 2?? ? （ ） b) 當(dāng)計(jì)算點(diǎn)深度位于地下水位以下時(shí)： waiwawajwajaiikaia j ka j k KhmhzKCKe ??? ])()[(2 ?????? （ ） 式中 aiK —— 第 i 層土的主動(dòng)土壓力系數(shù)； ajk? —— 作用于深度 jz 處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值； ikc —— 三軸實(shí)驗(yàn)確定的第 i 層土固結(jié)不排水（快）剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值； jz —— 計(jì)算點(diǎn)深度； jm —— 計(jì)算參數(shù)，當(dāng) hzj ? 時(shí)，取 jz ，當(dāng) hzj ? 時(shí)，取 h； wah —— 基坑外側(cè)水位深度； wa? —— 計(jì)算系數(shù)，當(dāng) hhwa? 時(shí)，取 1，當(dāng) hhwa? 時(shí)，取零； w? —— 水的重度。 2）對(duì)于粉土及粘性土： aiikaiajkajk KCKe 2?? ? （ ） （ 2） 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 ajk? 按下列規(guī)定計(jì)算： okrkajk ??? ?? （ ） （ 3）計(jì)算點(diǎn)深度 jz 處自重應(yīng)力豎向應(yīng)力 rk? 1） 計(jì)算點(diǎn)位于基坑開(kāi)挖面以上時(shí)： jmjrk z?? ? （ ） 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 土壓力計(jì)算 14 式中 mj? —— 深度 jz 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)： hmhrk ?? ? （ ） 式中 mh? —— 開(kāi)挖面以上土的加權(quán)平均天然重度。 （ 4）第 i 層土的主動(dòng)土壓力系數(shù) aiK 應(yīng)按下式計(jì)算 )245(tan 02 ikaiK ??? （ ） 式中 ik? —— 三軸實(shí)驗(yàn)確定的第 i 層土固結(jié)不排水（快）剪摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值。 （ 5）第 i 層土的 土壓力合力 Ea 按下式計(jì)算 hiai kai kai sheeE )(21 ??? （ ） 式中 aike? —— 第 i 層土土層頂部的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值； aike —— 第 i 層土土層底部的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ih —— 第 i 層土的厚度； hs —— 錨桿 的水平間距。 各層土的水平荷載計(jì)算 （ 1）人工填土層（ ） 8 3 ,10,8,/ 1101121 ????? aaa KKKPCmKN ?? 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值： 201 /20 mKNqokrkka ????? ??? 21111101 / mKNhhq kaokrkka ??????????? ??????水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 211101 / mKNKCKe aakaka ????????? ? 211111 / 3 mKNKCKe aakaka ???????? ? 水平 合力 ： mKNheeE kakaa /)(21)(21 1111 ???????? 水平荷載作用點(diǎn)離該土層底端的距離： mee eehZ ai kaok kaka 1011 ?? ????? ? （ 2） 淤泥質(zhì)土層（ ） ,5,7,/ 2202222 ????? aaa KKKPCmKN ?? 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 土壓力計(jì)算 15 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值： 212 / mKNkaka ??? ??20212 / 0 mKNqkakrkka ???????? ???? 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 222222 / mKNKCKe aakaka ?????????? ? 222222 / mKNKCKe aakaka ???????? ? 水平荷載： mKNheeE kakaa /)(21)(21 2212 ???????? 水平荷載作用點(diǎn)離該土層底端的距離： mee eehZ kaka kaka 21 2122 ?? ????? ??? （ 3） 粉質(zhì)粘土