【導(dǎo)讀】隨著城市建設(shè)的發(fā)展，高層建筑越來(lái)越多，出現(xiàn)了大量的深基坑工程。容為現(xiàn)代·頤和佳苑基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)。該基坑開(kāi)挖深度達(dá)10m，場(chǎng)地土層厚度約11m，多為素填土、紅粘土。地下水、地表水豐富，工程地質(zhì)條件復(fù)雜。為了保證基坑周?chē)慕ㄖ?、地下管線、道路等的安全和基坑邊坡的穩(wěn)定，必須對(duì)該深基坑進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。最終本次設(shè)計(jì)采用土

　　

【正文】 建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》YB 925897(冶金部 ): ?K s ?D N q c N c?? ??H D q ?N q ? ?t a n ? ??45 o 2 2 e t a n ?Ks MpMa河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 ?N c ? ??N q 1 1ta n ??N q ? ?t a n ? ??45 1 0 . 0 0 02 2 e 3 . 1 4 2 t a n 1 0 . 0 0 0 2 . 4 7 1 ?N c ? ??2 . 4 7 1 1 ?1t a n 1 0 . 0 0 0 8 . 3 4 5 Ks = =, 滿(mǎn)足規(guī)范要求。 Terzaghi(太沙 基 )公式 (Ks = ～ )，注：安全系數(shù)取自《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》 YB 925897(冶金部 ): ?K s ?D N q c N c?? ??H D q ?N q12 ? ?e? ??34 2 t a nc os ? ??45 o22 ?N c ? ??N q 1 1ta n ??N q 12 ? ?e? ???34 3 . 1 4 2 1 0 . 0 0 02 t a n 1 0 . 0 0 0c os ? ??4522 ??N c ? ??2 . 6 9 4 1 1t a n 1 0 . 0 0 0 9 . 6 0 5 Ks= =,滿(mǎn)足規(guī)范要求。 [ 隆起量的計(jì)算 ] 注意：按以下公式計(jì)算的隆起量，如果為負(fù)值，按 0處理 ! ???? ? 8753 16 ? ???n?i 1 ih i q 125 ? ?DH ? 0 . 5 6 . 3 7 c ? 0 . 0 4 ? ?t a n ? 0 . 5 4 式中： δ—基坑底面向上位移 (mm)。 n—從基坑頂面到基坑底面處的土層層數(shù) 。 ri—第 i層土的重度 (kN/m3)，地下水位以上取土的天然重度 (kN/m3)；地下水位以下取土的飽和重度 (kN/m3)。 hi—第 i層土的厚度 (m)。 q—基坑頂面的地 面超載 (kPa)。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 D—樁 (墻 )的嵌入長(zhǎng)度 (m)。 H—基坑的開(kāi)挖深度 (m)。 c—樁 (墻 )底面處土層的粘聚力 (kPa)。 υ—樁 (墻 )底面處土層的內(nèi)摩擦角 (度 )。 r—樁 (墻 )頂面到底處各土層的加權(quán)平均重度 (kN/m3)。 ???? ? 8753 ?16 ? ??1 5 3 . 0 5 3 . 4 ?125 ? ?9 . 58 . 5 ? 0 . 5 ???6 . 3 7 1 8 . 0 1 0 . 0 ? 0 . 0 4 ? ?t a n 1 0 . 0 0 ? 0 . 5 4 δ=59(mm) [ 抗管涌驗(yàn)算 ] 抗管涌穩(wěn)定安全系數(shù) K= 抗管涌穩(wěn)定安全系數(shù) (K=): ?1 .5 0 h 39。 w ? ??h 39。 2 D 39。 式中： γ0—側(cè)壁重要性系數(shù) 。 γ39?！恋挠行е囟?(kN/m3)。 γw—地下水重度 (kN/m3)。 h39?！叵滤恢粱拥椎木嚯x (m)。 D—樁 (墻 )入土深度 (m)。 K==,滿(mǎn)足規(guī)范要求。 [ 嵌固深度計(jì)算 ] 表 415 嵌固深度計(jì)算參數(shù) 抗?jié)B嵌固系數(shù) 整體穩(wěn)定分項(xiàng)系數(shù) 圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法嵌固系數(shù) 嵌固深度考慮支撐作用 ㄨ 嵌固深度計(jì)算過(guò)程： 按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》 JGJ 12099圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法計(jì)算嵌固深度： 圓心 (， )，半徑 =，對(duì)應(yīng)的安全系數(shù) Ks=≥。 嵌固深度計(jì)算值 h0 = 嵌固深度設(shè)計(jì)值 hd =αγ0h0= 嵌固深度采用值 hd= 土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 1) 土釘?shù)拈L(zhǎng)度 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 23 L=εH + l (411) 式中： ε—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可取 ～ ； H—土坡的垂直高度 (m)； l—止?jié){器長(zhǎng)度，一般取 ～ 。 2) 土釘鉆孔直徑及間距布置 土釘孔徑 dk可根據(jù)鉆孔機(jī)械選定。國(guó)外對(duì)鉆孔注漿型土釘一般取土釘孔徑為 76～150mm；國(guó)內(nèi)一般取 70～ 200mm。 以 Sx、 Sy分別表示水平間距 (行距 )和垂直間距高度 (列距 )。行距、列距的選擇原則是以每個(gè)土釘注漿對(duì)其周?chē)恋挠绊憛^(qū)與相鄰孔的影響區(qū)相重疊為準(zhǔn)。王步云等建議按6～ 8dk 選定行距、列距，且應(yīng)滿(mǎn)足下式的要求： SxS y = K1d kL (412) 式中： K1—注漿工藝系數(shù)，對(duì)一次壓力注漿工藝，取 ～ 。 3) 土釘加筋桿直徑選擇 王步云等建議，土釘?shù)募咏顥U直徑 db 可按下式估算： db =(20～ 25) yx SS 10 3?? (413) 4) 噴射混凝土面層設(shè)計(jì)計(jì)算 一般情況下，對(duì)于用于臨時(shí)支護(hù)的土釘墻，其面層一般不做計(jì)算，僅按構(gòu)造規(guī)定選擇一定厚度的噴射混凝土面層及配筋數(shù)量即可。但對(duì)于地表存在較大的超載或土釘墻承受地下水作用及永久性土釘擋墻，應(yīng)分別對(duì)面層做受彎、受剪、受沖切及局部承壓等內(nèi)容的驗(yàn)算。對(duì)于永久性土釘墻，還應(yīng)進(jìn)行防水、排水、防腐蝕、地震作用影響及防凍等內(nèi)容的設(shè)計(jì)與驗(yàn)算 [13]。 5) 土釘抗拉承載力計(jì)算 根據(jù)《筑基坑支護(hù)術(shù)規(guī)程》 (JGJ 120－ 1999)的規(guī)定，土釘抗拉承載力計(jì)算 如下： (1)單根土釘抗拉承載力計(jì)算應(yīng)符合下式要求： ujk TT ? ? (414) 式中： Tjk—第 j 根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值； Tuj—第 j 根土釘抗拉承載力設(shè)計(jì)值。 (2)單根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算： jzjxjajkjk asseT c o s/?? (415) 式中： δ—荷載折減系數(shù)； eajk—第 j 個(gè)土釘位置處的基坑水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值； 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 24 sxj、 szj—第 j 根土釘與相鄰?fù)玲數(shù)钠骄?、垂直間距； αj—第 j 根土釘與水平面的夾角。 (3)荷載折減系數(shù) δ可按下式計(jì)算： ?????? ?????????????????? 245t a n/t a n12t a n12t a n2 ???????kk (416) 式中： β—土釘墻坡面與水平面的夾角。 (4)對(duì)于基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)的土釘抗拉承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按試驗(yàn)確定，基抗側(cè)壁安全等級(jí)為三級(jí)時(shí)可按下式計(jì)算： isiknjsuj lqdT ?? ??1 (417) 式中： rs——土釘抗拉抗力分項(xiàng)系數(shù)，取 ； dnj——第 j 根土釘錨固體直徑； qsik——土釘穿越第 i 層土土體與錨固體極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定； li——第 j 根土釘在直線破裂面外穿越第 i 穩(wěn)定土體內(nèi)的長(zhǎng)度，破裂面與水 平面的夾角為 2k??? 。 一區(qū)土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算 [ 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖 ] 圖 48 土釘墻支護(hù) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 25 [ 基本參數(shù) ] 所依據(jù)的規(guī)程或方法：《建筑 基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》 JGJ 12099 表 416 基本參數(shù)表 基坑深度 (m) 基坑內(nèi)地下水深度 (m) 基坑外地下水深度 (m) 基坑側(cè)壁重要性系數(shù) 土釘荷載分項(xiàng)系數(shù) 土釘抗拉抗力分項(xiàng)系數(shù) 整體滑動(dòng)分項(xiàng)系數(shù) [ 坡線參數(shù) ] 坡線段數(shù) 3 表 417 坡線參數(shù)表 序號(hào) 水平投影 (m) 豎向投影 (m) 傾角 (176。) 1 2 3 [ 土層參數(shù) ] 土層層數(shù) 5 表 418 土層參數(shù)表 序號(hào) 土類(lèi)型 (m) 土層厚 (kN/m^3) 容重 (kN/m^3) 飽和容重 (kPa) 粘聚力 (度 ) 內(nèi)摩擦角 (kPa) 釘土摩阻力 (kPa) 錨桿土摩阻力 水土 1 雜填土 分算 2 粉土 分算 3 粘性土 分算 4 粘性土 分算 5 粘性土 分算 [ 土釘參數(shù) ] 土釘?shù)罃?shù) 3 表 419 土釘參數(shù)表 序號(hào) 水平間距 (m) 垂直間距 (m) 入射角度 (度 ) 鉆孔直徑 (mm) 1 80 2 80 3 80 [ 坑內(nèi)土不加固 ] 施工過(guò)程中局部抗拉滿(mǎn) 足系數(shù) : 施工過(guò)程中內(nèi)部穩(wěn)定滿(mǎn)足系數(shù) : [ 內(nèi)部穩(wěn)定設(shè)計(jì)條件 ] 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 26 考慮地下水作用的計(jì)算方法：總應(yīng)力法 土釘拉力在滑面上產(chǎn)生的阻力的折減系數(shù)： 圓弧滑動(dòng)坡底截止深度 (m)： (m) 圓弧滑動(dòng)坡底滑面步長(zhǎng) (m)： (m) [ 設(shè)計(jì)結(jié)果 ] [ 局部抗拉設(shè)計(jì)結(jié)果 ] 表 420 局 部抗拉設(shè)計(jì)結(jié)果 工況 開(kāi)挖深度 (m) 破裂角 (度 ) 土釘號(hào) (m) 設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 (m) 最大長(zhǎng)度 (工況 )Tjk(kN) 拉力標(biāo)準(zhǔn)值 Tj(kN) 拉力設(shè)計(jì)值 1 0 2 0 3 1 (3) 4 1 (4) 2 (4) 3 (4) [ 內(nèi)部穩(wěn)定設(shè)計(jì)結(jié)果 ] 表 421 內(nèi)部穩(wěn)定設(shè)計(jì)結(jié)果 工況號(hào) 安全系數(shù) 圓心坐標(biāo) x(m) 圓心坐標(biāo) y(m) 半徑 (m) 土釘號(hào) 土釘長(zhǎng)度 1 2 3 1 4 1 2 3 [ 土釘選 筋計(jì)算結(jié)果 ] 表 422 土釘選筋計(jì)算結(jié)果 土釘號(hào) 土釘拉力 (抗拉 ) 土釘拉力 (穩(wěn)定 ) 計(jì)算鋼筋面積 配筋 配筋面積 1 1d20 2 1d20 3 1d25 [ 噴射混凝土面層計(jì)算 ] 表 423 計(jì)算參數(shù) 厚度： 100(mm) 混凝土強(qiáng)度等級(jí) C30 配筋計(jì)算 as 15(mm) 水平配筋 d8@150 豎向配筋 d8@150 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 27 續(xù)表 423 配筋計(jì)算 as 15 荷載分項(xiàng)系數(shù) 表 424 噴射混凝土面層計(jì)算結(jié)果 編號(hào) 深度范圍 荷載值 (kPa) 軸向 M() As(mm^2) 實(shí)配 As(mm^2) 1 ~ x (構(gòu)造 ) 1 ~ y (構(gòu)造 ) 2 ~ x (構(gòu)造 ) 1 ~ y (構(gòu)造 ) 3 ~ x (構(gòu)造 ) 1 ~ y (構(gòu)造 ) 4 ~ x (構(gòu)造 ) 1 ~ y (構(gòu)造 ) [ 外部穩(wěn)定計(jì)算 ] 表 425 外部穩(wěn)定計(jì)算參數(shù) 土釘墻計(jì)算寬度 (m) 墻后地面的傾角 (度 ) 墻背傾角 (度 ) 土與墻背的摩擦角 (度 ) 土與墻底的摩擦系數(shù) 墻趾距坡腳的距離 (m) 墻底地基承載力 (kPa) 抗水平滑動(dòng)安全系數(shù) 抗傾覆安全系數(shù) 表 426 外部穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果 重力 : (kN) 重心坐標(biāo) : (, ) 超載 : (kN) 超載作用點(diǎn) x坐標(biāo) : (m) 土壓力 : (kN) 土壓力作用點(diǎn) y坐標(biāo) : (m) 基底平均壓力設(shè)計(jì)值 (kPa) 基底邊緣最大壓力設(shè)計(jì)值 (kPa) * 抗滑安全系數(shù) : 抗傾覆安全系數(shù) : 其他兩個(gè)區(qū)土釘墻支護(hù)所選參數(shù) 1) 二區(qū)支護(hù)所選參數(shù) (1) 坡線參數(shù) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 28 表 427 坡線參數(shù)表 序號(hào) 水平投影 (m) 豎向投影 (m) 傾角 (176。 ) 1 2 3 (2) 土釘參數(shù) 土釘?shù)罃?shù) 4 表 428 二區(qū)土釘參數(shù) 土釘號(hào) 水平間距 (m) 垂直間距 (m) 入射角度(度 ) 鉆孔直徑(mm) 土釘長(zhǎng)度 配筋 配筋面積 1 80 1E12 2 80 1E14 3 80 1E14 4 80 1E14 2) 三區(qū)支護(hù)所選參數(shù) (1) 坡線參數(shù) 表 429