【導讀】第一章基坑及基坑支護結構概述--------------------------------------------------------------------8. 基坑支護的概念------------------------------------------------------------------------------11. 基坑支護的類型和使用范圍---------------------------------------------------------------12. 基坑支護形式的選取原則-------------------------------------------------------------------14. 第二章基坑支護設計計算方法----------------------------------------------------------------------17. 基坑穩(wěn)定性驗算-----------------------------------------------------------------------------------24. 第三章基坑工程支護設計實例方案------------------------------------------------------------------30

　　

【正文】 (229) ? ?0M 012 ?? LELE ap (230) 式中 Ra —— 錨桿（或支撐）承載力 ； 2L —— 被動土壓力合力 Ep 至支撐的距離，即 L2=H1+2/3t； 27 1L —— 主動土壓力合力 E 至支撐的距離； 同樣，為了安全，實際插入深度 tt ? 。 圖 26基坑抗傾覆驗算示意圖 3）坑底抗隆起驗算 當基坑底為軟土時，應按以下兩種條件驗算坑底土涌起穩(wěn)定性。 ① 因基坑外的荷載及由于土方開挖造成的基坑內(nèi)外的壓差，使支護樁端以下土體向上涌土 ，可按式 231 和圖 27左圖 進行驗算。 qth tN OCD ?? ?? )(? ??? (231) 式中 CN —— 承載力系數(shù)， CN =； 0? —— 由十字板試驗確定的總強度； ? —— 土的重度， 3/mKN ； D? —— 入土深度部土隆起抗力分項系數(shù)， ? ； t —— 支護結構入土深度， m ； h —— 基坑開挖深度， m ； q —— 地面荷載， KPa 。 28 圖 27 坑底抗隆起驗算示意圖 ② 考慮支護墻彎曲抗力作用的基坑底土體向上 涌起，可按式 232和圖 27右圖進行驗算。 2/)()(20thq tdM ph ? ??? ??? ? （ 232） 式中 Mp —— 基坑底部處支護樁、橫墻截面抗彎彎矩標準值， mKN? h? —— 基坑底部處土隆起抗力分項系數(shù)， h? ? 。 4）滑移驗算 在重力式擋土墻設計中，抗 滑移是一個很重要的方面。滑移是指由于墻體受到的主動土壓力值大于墻體的抗滑總阻力，使墻體延墻底平面水平運動，如圖 28。 圖 28 抗滑移驗算示意圖 29 抗滑總阻力： WfE I xRRR akh ????? ? （ 233） 主動土壓力值： )245(tan21 22 ?? ?? ?hE a （ 234） 其中 hR —— 單樁水平承載力設計值 ； KR —— 擋土墻抗滑移的摩擦阻力 ； ? —— 樁身變形系數(shù) ； ax —— 樁頂水平位移容許值 ； W —— 擋土墻的自重 ； f —— 擋土墻底板與基土 ( 粘土 ) 摩擦系數(shù) 得 抗滑移安全系數(shù) ： ? ?? aERK / （ 235） 30 第 3 章 基坑工程支護設計實例 方案 3． 1 工程概況 3． 1． 1 一般概況 1）項目名稱 陳富路商辦地塊項目 2）項目地點：上海市寶山區(qū)陸翔路 3． 1． 2 結構概況 1）結構概況： 16～ 20層商辦樓及附屬裙房、整體 1層地下室（機械停車庫） 2）基坑規(guī)模：基坑東西向寬 142m～ 179m、南北向長 312m，基坑面積約 51750m 圍護擋土墻周圈約 988延長米。 3） . 基坑挖深：本工程室內(nèi)外高差 ，目前場地內(nèi)平均絕對標高為 +。底板厚 ～ ，砼墊層考慮厚 100mm，經(jīng)推算基坑實際開挖深度如下： A） 主要區(qū)域挖深 ； B）下沉式廣場區(qū)域挖深 ； C）商鋪區(qū)域挖深 。 3． 2 工程周邊環(huán)境 3． 2． 1 建筑環(huán)境 A：工程北側和綠化道相鄰，基坑開挖面距用地紅線約 。綠化帶外為河道。 B：工程西側和已建住宅樓相鄰，基坑開挖面距用地紅線約 ，距離已建33層住宅約 。 C：工程東側和陸翔路相鄰，基坑開挖面距離用地紅線約 ～ ，陸翔路下為在建軌道交通 7號線，基坑開挖面距離 7號線地鐵車站約 ～ 、距離 7號線區(qū)間隧道約 ～ 。 D：工程南側和規(guī)劃錦泊湖路相鄰，距離用地紅線約 ～ ，紅線外為規(guī)劃路。 31 3． 2． 2 建筑環(huán)境 本基坑大部分挖深 ，按照上海市標準基坑工程設計規(guī)程《 DBJ08－ 61－97》中相關規(guī)定，大部分區(qū)域可評為三級基坑，下沉式廣場及商鋪為二級基坑。 東側陸翔路及其下軌道交通 7號線地鐵設施為本基坑工程重點環(huán)境保護對象。 表 31場地土層分布及參數(shù)表 土層 編號 土層名稱 重度 (kN/m3) ? (?) C (kPa) 滲透系數(shù) (cm/s) ① 雜填土 18 10 10 ② 1 粉質(zhì)粘土 19 18 29 ② 2 粉質(zhì)粘土 15 23 ③ 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 13 ④ 淤泥質(zhì)粘土 12 ⑥ 1 粉質(zhì)粘土 17 45 ⑥ 2 粉質(zhì)粘土 49 注： C、φ均為勘察報告所提供的基坑支護設計參數(shù)（直剪固快峰值）； 3． 3 設計思路 1）本基坑大部 分開挖深度為 ，平面大體接近矩形，平面最大尺寸312m*179m、面積巨大。 宜采用中心島開挖方式進行開挖。 東側陸翔路下地鐵設施及其下可能有的市政管線需保護，為本工程重點環(huán)境保護對象； 2）本工程西、南兩側基坑開挖面距離用地紅線距離較近。 3）本工程西南角有深基坑，需要具體處理。 【 A－ A剖面】（ 北側、西側、東側 ） 采用 ， 基坑支護結構 樁長 。 32 第 4 章 工程實例基坑支護方案的計算 書 4． 1 等值梁法手算 1）根據(jù)工程概況繪制計算簡圖 ，如圖 41。 其中開挖深度為 ,地表超載為 20KN/m。支撐位置為樁頂以下 ，設支撐處位置為 Q。樁底位置設為 H點，距開挖面距離為 (+x)m。 圖 41 灌注樁計算簡圖 2）計算各土層主被動土壓力系數(shù)，如表 42。 33 表 41各土層參數(shù) ? (KN/m) ? ( ) C(Kpa) 層厚度 (m) ① 雜填土 18 10 10 ② 1粉質(zhì)粘土 19 18 29 ② 2粉質(zhì)粘土 15 23 ③淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 13 ④淤泥質(zhì)粘土 12 ⑥ 1粉質(zhì)粘土 17 45 ⑥ 2粉質(zhì)粘土 49 表 42各土層主被動壓力系數(shù) 2tan ( )42aK ???? 2tan ( )42pK ???? ① 雜填土 ② 1粉質(zhì)粘土 ② 2粉質(zhì)粘土 ③淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 ④淤泥質(zhì)粘土 ⑥ 1粉質(zhì)粘土 ⑥ 2粉質(zhì)粘土 3）計算各層控制點主被動土壓力強度。 因為該工程處于上海地區(qū)，所以可以使用水土合算法（詳見第二章）進行計算，在計算過程中，對于地下水位以下的土層，可以用土的天然重度代替其飽和重度。 表 43各土層主被動壓力 計算位置 土壓力類型 ( ) 2E h q K c K???? Kpa A 主動 20**10* B 上主動 (18*+20)**10* 34 下主動 (18*+20)**10* C 上主動 (18*+20)**10* 下主動 (18*+20)**29* D 上主動 (18*+19*+20)**29* 下主動 (18*+19*+20)**23* E 上主動 (18*+19*+*+20)**23* 下主動 (18*+19*+*+20)**13* F 上主動 (18*+19*+*+*2+20)**13* 上被動 (18*+19*+*+*2+20)**13* 0 下主動 2*13* 下被動 (18*+19*+*+*+20)**13* G 上主動 **+2*13* 上被動 (18*+19*+*+*+20)**12* 下主動 **+2*12* 下被動 (18*+19*+*+*+*+20)**12* H 上主動 (18*+19*+*+*+*+20)**12* 上被動 (*+*)*+2*12* 下主動 (18*+19*+*+*+*+20)**45* 下被動 (*+*)*+2*45* 35 4）由上述計算結果畫出主被動土壓力分布圖 (圖 42)和凈土壓力分布圖（圖43） 圖 42 主被動土壓力分布圖 5）計算各段凈土壓力合力，如表 43：并繪制等值梁受力圖，如圖 44。 表 43各段凈土壓力合力計算 三角形 矩形 AC段 0 CD段 0 0 DE段 EF段 FO段 0 OG段 0 GO2段 0 表 44各段凈土壓力 到 合力 點距離 相對于 O2點（ m） 相對于 Q點（ m） 三角形 矩形 三角形 矩形 AC段 0 0 CD段 0 0 0 0 36 DE段 EF段 FO段 0 0 OG段 0 0 GO2段 0 0 圖 44 等值梁法計算簡圖 6）入土深度計算 ： 由上述數(shù)據(jù)，根據(jù)靜力圖，計算出上部支撐的受力大小。 *+0+*+*+*+*+** +*=Ra* Ra= *+0+*+*+*+*+** +*=Qo2* 37 Qo2= *X**X/3=Qo2*X *X= X*X=38 X= 再乘以 最終 t=*= 所以入土深度為 圖 45 樁身彎矩剪力圖 4． 2 配筋計算 一）樁身配筋： 求 maxM (1)設 2AO 段最大彎矩 即 Q=0時處為 E點以下 Xm處。 [+++1/2() 2x /2+ ]= 38 x = (2)*+*+*+1/4() 2() *+*** maxM = (1)設 2OH段最大彎矩 即 Q=0處為 2O 以下 Xm處 =x/2 * x= (2)*** 2() *maxM = 配筋 ? ?????? Si ntSi nrAfrfM ssycm ????????? 33 s i n32 bbb )( 2 ??????? ?? ????? tcmsy AfAfb 取樁徑Φ 800，樁心距 1000， Mmax=? M，取砼強度 C30， fc=，主筋 10Φ 14鋼筋，均勻布置， fy=210N/mm2，保護層厚度 50mm，Φ 8@200螺旋筋，Φ20@2021加強筋。 As=20?=3078mm2 b= yscfAfA?? =210?3078/(??4002)= ?=1+?[(1+?)?]1/2= ?t=?= [M]=2/3??(400?sin??)3+210?375?3078?(sin?t? +sin??)/? =?m??(=) 滿足要求！ As =10*=1539mm2 b =210*1539/(** 2400 )= ?= ?t= M=312KN 39 二） 支撐結構計算 R=100KN/m 支撐對稱間距 6m 角撐間距 7m 立柱樁間距 10m 截面 500*800 C30 (1)支撐軸力 N 角 = 0?? 100 7/cos45o = N 對 = 0?? 100 6= 取 N= (2)支撐彎矩計算 支撐梁自重產(chǎn)生的彎矩： q= 0?? 25=M1=1/10 102=? m 支撐梁上施工荷載產(chǎn)生的彎矩： 取 q= KN/m M2=1/10 20 102=200 支撐安裝偏心產(chǎn)生的 彎矩： M3=N e= 10 3‰ = KN? m 則支撐彎矩為： M=+200+= KN? m (3)初始偏心距 ei e0 =M/N= 103/= 根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》 (GB500102021)中 可知： ea=h/30=20mm 則 ei= e0+ea=280+= mm (4)是否考慮偏心矩增大系數(shù)η ∵ l0/h=10/= ∴ 要考慮 40 由21200)(140011 ??hlhe i???η ξ 1=N= 103/= 取 ξ 1=1 02 l 101 . 1 5 0 . 0 1 1 . 1 5 0 . 0 1h 0 . 7? ? ? ? ? ?= 取 ξ 2=1