【導讀】本設計為合肥市蕪湖路萬達廣場北區(qū)深基坑支護設計。支護技術規(guī)程》和《畢業(yè)設計大綱》進行。結構作為基坑圍護形式；截水帷幕加明溝集水井作為基坑降水排水方法。工時間擬定為六個月。施工組織的順序是先施工鉆孔灌注樁和截水帷幕；再進行土方開。挖、打設錨桿支護；最后設置排水溝和集水井。按時按質(zhì)按量完成。

　　

【正文】 體直徑計 算： ， 2pypyp mmf NfNA kF ?????? ?? ? 所需錨索束數(shù) )2 ( 0 12 ??? ?n， 選擇 1束直徑為 的鋼絞線。 22 截面設計計算 22 截面采用單排鉆孔灌注樁加三層錨索支撐，地表及樁頂標高 米，坑底標高 米，基坑深 H=9 米，三道錨索錨頭標高分別為： 米、 米、 米；鉆孔灌注樁樁徑 D=600mm，樁距 ab =1200mm；地面超載 1q =15kPa。樁頂?shù)降乇磉@ 米厚土層采用 1: 放坡開挖，在坡頂打入土釘，并鋪設鋼筋網(wǎng)片、噴射混凝土；地面超載1q =15kPa?；又車幸粭澔炷两ㄖ?，基礎埋深 米，寬度 米，基礎距離基坑 米，按照 《建筑基坑支護技術規(guī)程》 的要求，要考慮建筑物對樁側土層產(chǎn)生的附加壓力，產(chǎn)生的豎向附加壓力從標高為 米處算起，附加壓力值為 ?q 。 土壓力系數(shù)計算 主動土壓力系數(shù)： )245ta n ( iaiK ??? ? 被動土壓力系數(shù)： )245ta n ( ipiK ??? ? 式中： ? — 內(nèi)摩擦角 表 34 22 截面主要土層工程參數(shù)表 土 層 底層厚度 (m) 厚度 (m) 重度(kN/m3) aiK aiKc2 piK piKc2 雜填土 18 0 0 粉質(zhì)黏土夾粉土 19 安徽理工大學畢業(yè)設計 26 土壓力計算 （ 1）主動土壓力計算 aaa kckP 2z ???? ? 式中 aP — 樁側某點主動土壓力強度， kPa ； ? — 土的重度， 3/mkN ； z — 某點距樁頂?shù)木嚯x， m ； aK — 朗肯主動土壓力系數(shù)， )245(ta n 2 ??? ?aK； ? — 土的內(nèi)摩擦角， )(? ； c — 土的粘聚力， kPa 。 土層中附加壓力不連續(xù)點的豎向附加壓力： kPaqA 15q 1 ?? k P ahq AB )1018( 11 ?????????? ? k P ahq BC )( 239。22 ???????? ? kPaqqq CC ????? k P ahq CD 9 )( 339。221 ???????? ? kPaqq DD 212 ????? k P ahq DE 9 )( 8 1q 439。21a ???????? ? 土層中土壓 力不連續(xù)點的主動土壓力 ： k P akqp aAA 5 ????? k P aKkqp aaBB 11111 ?????? k P aKkqp aaBB 22222 ???????? k P aKkqp aaCC 1111 ???????? 。 k P aKkqp aaCC 22222 ???????? k P aKkqp aaDD 22211 ???????? k P aKkqp aaDD 22222 ???????? k P aKkqp aaEE 222a a ???????? （ 2）被動土壓力計算 pp kckP 2zp ???? ? 式中 ： pP — 樁側某點主動土壓力強度， kPa ； ? — 土的重度， 3/mkN ； 安徽理工大學畢業(yè)設計 27 z — 某點距樁頂?shù)木嚯x， m ； pK — 朗肯主動土壓力系數(shù)， )245(ta n 2p ??? ?K； ? — 土的內(nèi)摩擦角， )(? ； c — 土的粘聚力， kPa 。 土層中附加壓力不連續(xù)點的豎向附加壓力： kPaF 0q ? k P aq FG 3 ??????? 上? ? ? ? ? k P aq G 3p E ???????? 下? 土層中土壓力不連續(xù)點的被動土壓力： k P aKcKq ppFF 222 ???????? k P aKcKq ppGG 222 ????????? k P aKcKq ppEPEP 2 4 0 22p 222 ????????? 圖 38 22 截面樁側土壓力分布圖 安徽理工大學畢業(yè)設計 28 錨索拉力計算 錨索拉力采用分層開挖錨索力不變法計算。先布置錨索位置，在計算錨索拉力。將第一層錨索布置在樁頂下 2米處，即標高為 米處；第二層錨索布置在距第一層錨索 米處，即標高為 米處；第三層錨索布置在距第二層錨索 3 米，即標高為 米處。 （ 1）第一層錨索力計算 在計算第一層錨索拉力時，將基坑開挖至第二層錨索位置處，先尋找樁側壓力反彎點，再利用反彎點以上樁受到的各種力對反彎點求矩，建立平衡方程，求出第 一個錨索拉力 1T 。根據(jù)等值梁中的基本假設，反彎點與凈土壓力強度為零點近似重合，因此可以先找到土壓力為零點，再假設此點為反彎點。 圖 39 22 截面第一層錨索拉力計算示意圖 根據(jù)假設，零土壓力強度點即為反彎點，由上圖易知， xxa ???? xp ?? 令 pa pp ? 整理得 xxx ????? 安徽理工大學畢業(yè)設計 29 解得 ?x ，由于被動土壓力過大，找不到零土壓力點，所以設樁底就為反彎點。 再對樁底取矩，列平衡方程 ? ?0MA 有： ? ? )( 1 ??????????????????整理得： 28831?T 解得 ： mNT /k961 ? （ 2）第二層錨索力計算 在計算第二層錨索拉力時，將基坑開挖至第三層錨索位置處，先尋找樁側壓力反彎點，再利用反彎點以上樁受到的各種力對反彎點求矩，建立平衡方程，求出第二個錨索拉力 2T 。 圖 310 22 截面第二層錨索拉力計算示意圖 根據(jù)假設，零土壓力強度點即為反彎點，由上圖易知， xxa ????? ）（ xp ?? 令 pa pp ? 安徽理工大學畢業(yè)設計 30 整理得 xxx ????? 解得 mx ? ，即圖中 A點為反彎點。 再對 A點取矩，列平衡方程 ? ?0MA 有： 32132222222221??????????????????????? ?????????????????）（T 整理得： 7 8 2 ??T 解得： mNT /k1982 ? （ 2）第三層錨索力計算 在計算第三層錨索拉力時，將基坑開挖至設計基坑底面，先尋找樁側壓力反彎點，再利用反彎點以上樁受到的各種力對反彎點求矩，建立平衡方程，求出第三個錨索拉力3T 。 圖 311 22 截面第三層錨索拉力計算示意圖 安徽理工大學畢業(yè)設計 31 根據(jù)假設，零土壓力強度點即為反彎點，由上圖易知， 當 mx ?? 時 ， xxa ?????? ）（ xp ?? 令 pa pp ? ， 整理得： xx ??? 解得： mmx ?? ，不滿足要求。 當 mx ? 時， xxa ?????? ）（ xxp 0 8p ??? 令 pa pp ? ， 整理得： 85)( 0 8 ?????? xx 解得： mx ? ，即圖中 A 點為反彎點。 再對 A點取矩，列平衡方程 0MA?? 有： 321 ????????????????? TT312131212131213131213121312222???????????????????????????????????????????????????????????????整理得： 4 7 82 8 1 3 ??T 解得： mNT /k1633 ? 樁長計算 計算嵌固深度時需要求出反彎點處的剪力 V，以及畫出樁側凈土壓力分布圖，利用反彎點以下樁受到的凈力對樁底建立彎矩 平衡方程，求得反彎點以下的樁長 t ， 再將整個計算嵌固深度乘系數(shù) ，得到實際施工時的嵌固深度，最后在加上基坑上段的樁長H,便得到樁長 L。 安徽理工大學畢業(yè)設計 32 圖 312 22 截面樁側凈土壓力分布示意圖 由凈土壓力分布圖可以求出反彎點處的剪力 V NTTTV)(217072119)()()()(321 ?????????????????????????? 再由剪力 V算出 t tVtt ????? 代入 mNV /? 解得 ?t 理論嵌固深度 ??? thd 實際嵌固深度 ?? dd hH 樁長 ????? HHL 內(nèi)力計算 計算樁的內(nèi)力，并不苛求樁身每一點所受剪力和彎矩值，只需求出樁所承受的最大剪力和最大彎矩即可。因為在制作樁時，樁上每一點的直徑和配筋都是相同的，而且樁安徽理工大學畢業(yè)設計 33 身必須能夠保證樁在承受最大剪力和最大彎矩的作用時也不會導致破壞，所以設計樁徑來驗算樁是否能承受最大剪力，根據(jù)樁所承受的最大彎矩值來配筋。 在計算樁內(nèi)力時，根據(jù)樁側凈土壓力分布圖能夠比較容易得到 樁的剪力圖，也就能找到樁的最大剪力；在根據(jù)材料力學中的原理，剪力為零處存在彎矩極值，從而可以把各個剪力為零處的極值彎矩一一算出，再比較極值彎矩大小，得到最大彎矩值。 圖 313 22 截面樁側凈土壓力分布圖 （ 1）樁內(nèi)最大剪力 由樁剪力圖可以看出樁內(nèi)最大剪力 NV ax ? 。 （ 2）樁內(nèi)最大彎矩 由剪力圖易知存在四個剪力為零點，即有四個極值彎矩，下面一一計算： 1）第一個剪力為零處的極限彎矩 由剪力圖易知，第一個剪力為零點為剪力圖中①點，由凈土壓力圖，可以建立方程： 9610)2( 2 ???????? xxx ）（ 整理得： 01 5 2 ??xx 解得： mx ? 再把第一個剪力為零點以上的樁截取出來做受力分析，取樁上各力對剪力為零點建立力矩平衡方程，得到： 2211 ????????? TM 解得： mmNM / ?? 2）第二個剪力為零處的極限彎矩 由剪力圖易知，第二個剪力為零點為剪力圖中②點，由凈土壓力圖，可以建立方程： 安徽理工大學畢業(yè)設計 34 ????????????????????????xxxx ）（）（）（）（）（）（ 整理 得： 2 ??? xx 解得： mx ? 再把第二個剪力為零點以上的樁截取出來做受力分析，取樁上各力對剪力為零點建立力矩平衡方程，得到： 321322120)21(21)()(222212??????????????????????????????????? TTM 解得： mmNM /k1472 ??? 3）第三個剪力為零處的極限彎矩 由剪力圖易知，第三個剪力為零點為剪力圖中③點，由凈土壓力圖，可以建立方程： ???????????? xx ）（）（）（ 整理得： 0 2 ??xx 解得： mx ? 再把第三個剪力為零點以上的樁截取出來做受力分析，取樁上各力對剪力為零點建立力矩平衡方程，得到： )( 2m a x3 ????????????????? ）（VM 解得： mmNM / ?? 4）第四個剪力為零處的極限彎矩 由剪力圖易知，第四個剪力為零點為剪力圖中④點，由凈土壓力圖，可以建立方程： xxV ?? 代入 mNV /? 解得： mx 3? 再把第四個剪力為零點以上反彎點以下這段樁截取出來做受力分析，取樁上各力對剪力為零點建立力矩平衡方程，得到： ???????M 解得： mmNM / ?? 通過比較以上四個剪力為零點處的極限彎矩值，可以得出最大彎矩值為mmNM /k147m ax ?? 安徽理工大學畢業(yè)設計 35 穩(wěn)定性驗算 深基坑工程的穩(wěn)定性驗算包括嵌固穩(wěn)定性驗算、抗滑移穩(wěn)定性驗算、抗隆起穩(wěn)定性驗算以及整體穩(wěn)定性驗算。 （ 1）嵌固穩(wěn)定性驗算 嵌固穩(wěn)定性驗算的思路主要是被動土壓力及支撐力對樁底 產(chǎn)生的被動力矩與主動土壓力對樁底產(chǎn)生的主動力矩之比，即嵌固穩(wěn)定性系數(shù) emK ， 對于安全等級為二級的深基坑工程， emK 不應小于 ，以保證整個基坑工程不會發(fā)生傾覆破壞。 被動力矩： mmkN /22?????????????????????????? ）（ 主動力矩： mmkN /23232222 ?????????????????????? ????????? ??????????? ???????? ???emK ， 滿足嵌固穩(wěn)定性要求。 （ 2）抗滑移穩(wěn)定性驗算 抗滑移穩(wěn)定性驗算的思