【導讀】畢業(yè)設(shè)計是我們專業(yè)課學習的最后一個綜合實踐性教學環(huán)節(jié)。金盛大廈的基坑支護設(shè)計。教學樓占地總面積為㎡，建筑高度為，共計六層，各層層高均為，不設(shè)地下室。主要包括平面設(shè)計、立面設(shè)計、剖面設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計采用手算和PKPM軟件輔助。廈門市金盛大廈基坑深度為，采用了土釘墻支護、懸臂樁支護。最后，對基坑工程各個施工過程編制了相應(yīng)的施工組織設(shè)計。照最新規(guī)范及相關(guān)規(guī)定進行設(shè)計，其中采用的計算方法均參照相關(guān)書籍。

　　

【正文】 . 2 ( 1 ) 0. 55maacH p K H HHK? ? ??? ? ? ?。 其中 H為基坑深度 . qp 地表均布荷載引起的側(cè)壓力。 xxx 城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計 第 24頁 共 92頁 2ta n ( 4 5 )2qap K q q?? ? ? ?。 第一層土為雜填土，厚度 ，故 10 0 . 2 2 0 . 0 51 8 2 . 5cH? ? ? ??， 經(jīng)計算，列表計算得結(jié)果如下： 表 土釘號 土釘長度中點 所處深度位置（ m） 1p(kPa) qp (kPa) N (kN) 1 2 3 4 5 土釘筋材抗拉強度驗算 : 各層土釘在設(shè)計內(nèi)力作用下應(yīng)滿足下列強度條件： 2,1 .1 4 yksddfFN ?? 式中： ,sdF 土釘?shù)木植糠€(wěn)定性安全系數(shù)，取 ~，基坑深度較大時取較大值； N 土釘設(shè)計拉力； d 土釘鋼筋直徑，本設(shè)計 25d mm? ； ykf 鋼筋抗拉強度標準值，采用 HRB335 級鋼筋，2335ykf N m m? ； 代入數(shù)據(jù)得： xxx 城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計 第 25頁 共 92頁 表 土釘號 ,sdFN 4 ykdf? 1 2 3 4 5 故所有土釘均滿足抗拉強度要求。 土釘抗拔出驗算 : 如前圖所示，為防止土釘從破裂面內(nèi)側(cè)穩(wěn)定土體中拔出，此時各排土釘?shù)拈L度 l 宜滿足以下要求： ,1 0sdFNll d???? 式中： 1l 破裂線內(nèi)土釘長度，如圖。 0d 土釘孔徑（ m），本設(shè)計 0 120d mm? ； ? 土釘與土體之間的界面粘結(jié)強度（ kPa），查《基坑土釘支護技術(shù)規(guī)程》 CECS96： 97 表 取值，由土質(zhì)條件“ 粘土，可塑”取 50kPa? ? ,殘積土取 60kPa? ? ； 代入數(shù)據(jù)，得： 表 土釘號 1l ,0sdFNd?? l 1 2 3 4 5 xxx 城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計 第 26頁 共 92頁 由上表知：對于每一層土釘，都有 ,1 0sdFNll d???? ， 故土釘長度滿足抗拔出驗算的規(guī)定。 土釘墻支護內(nèi)部穩(wěn)定性分析 : 土釘支護的內(nèi)部穩(wěn)定性分析采用圓弧破裂面條分法。如圖 5 所示，在土條 i上作用有土體自重 iW ，地表荷載 iQ ，土 釘極限抗拉力 R 。其中 R 取以下較小值 按土釘受拔條件 : 0 aR d l??? 按土釘受拉屈服條件： 4 ykdfR ?? 式中： 0d 土釘孔徑； d 土釘鋼筋直徑； al 土釘在破壞面一側(cè)深入穩(wěn)定土體的長度； ? 土釘與土體之間的界面粘結(jié)強度； 表 R取值表 土釘號 0adl?? 4 ykdf? 1 2 3 4 5 土釘支護內(nèi)部穩(wěn)定性安全系數(shù)為： xxx 城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計 第 27頁 共 92頁 ? ?( ) c os t a n ( ) si n t a n ( ) ( ) c osc os( ) si nk i ki i i j k j j khk i hksi i iRRW Q cSSFWQ? ? ? ? ????? ?? ? ? ? ? ???????? 式中： i? 土條 i 底面中點切線與水平面之間的夾角（176。 ）； i? 土條 i 的寬度（ m）； j? 土條 i 底面所處第 j 層土的內(nèi)摩擦角（176。）； jc 土條 i 底面所處第 j 層土的粘聚力（ kPa）； kR 破壞面上第 k排土釘?shù)淖畲罂沽Γ? k? 第 k 排土釘軸線與該處破壞面切線之間的夾角 (176。 )； hkS 第 k 排土釘?shù)乃介g距（ m）； 圖 土釘墻內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析條分法計 算簡圖 ，如圖所示，垂直截面方向取 1m 長進行計算； xxx 城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計 第 28頁 共 92頁 ，取半徑 r=10m,取土條寬度 b==，取 O點高出坡頂 3m，弧線通過坡底，定出 0 點位置，土條編號從左至右邊分別為 i=1～6。 iW 。 1i i iW bh??? ，其中 ih 為各土條中間的高度，從圖中按比例量出。 i土條弧線中點切線與水平線夾角 i? ，按下式計算弧長cosii ibl ?? 計算結(jié)果見下表。用同樣的方法重復上述步聚，直至找到最危險滑動面。 表 土 條 號 i ()i?? iiWQ? cosi? sin i? 1 2 3 4 5 6 ? 表 土釘排號k k?（176。） sin k? khkRS cos k? 1 81 2 62 3 55 4 47 5 36 將上表基本數(shù)據(jù)代入得： xxx 城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計 第 29頁 共 92頁 表 ( )sini i iWQ ?? ( )costani i ijWQ ???? ( )sintank khkjRS ??? ()cosij ic ?? ( )coskkhkRS ? ?= 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，該土釘支護內(nèi)部穩(wěn)定性安全系數(shù)為： 1 6 0 . 7 3 1 5 1 . 1 4 2 5 8 . 2 0 2 7 5 . 9 6 1 . 94 3 1 . 2 2sF ? ? ??? 查《基坑土釘支護技術(shù)規(guī)程》 CECS96： 97 表 ，“基坑深度 612m，支護內(nèi)部整體穩(wěn)定性系數(shù)最低值為 ” . ?? 故內(nèi)部整體穩(wěn)定性滿足要求。 土釘墻支護外部穩(wěn)定性分析 : 土釘與原位土體組成復合土體，形成類似重力式擋墻的土釘墻。 抗滑移穩(wěn)定性分析： 抗滑移安全系數(shù)應(yīng)滿足： h aFK E?? 式中 : aE 作用于墻背的主動土壓力；根據(jù)樁錨支護中的數(shù)據(jù)，有： 2 1 0 3 .6 1 2 0 7 .2aE KN? ? ?； tF 土釘墻底面上產(chǎn)生的抗滑力，由下式給出： xxx 城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計 第 30頁 共 92頁 0( ) ta ntF W q B c B?? ? ?， 式中： W 墻體自重； ( 18 0. 5 19 2. 0 19 .5 2. 5 18 .2 1 ) 5 56 9. 8W ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?； B :土釘墻計算寬度（ m）， 1 . 2 ta n ( 4 5 ) 1 . 2 6 ta n 3 2 . 5 4 . 5 82B h m?? ? ? ? ? ?， 取 B=； 代入數(shù)據(jù)得： ( 5 6 9 .8 5 6 5 ) ta n 2 5 2 8 5 5 3 6 .2tF k N? ? ? ? ? ? 代入以上數(shù)據(jù)，得： 5 3 6 . 2 2 . 5 1 . 22 0 7 . 2th aFK E? ? ? ?； 故抗滑移穩(wěn)定性滿足要求。 噴混凝土面層設(shè)計 : 噴射混凝土面層的作用除保證土釘之間局部土體的穩(wěn)定以外，還要使土釘周圍的土壓力有效地傳給土釘，這就要求土釘釘頭與面層連接牢靠。 將面層視作支撐于土釘上的無梁連續(xù)板，面層厚度 100mm，面層跨度為： 1 . 2 8c o s ( 9 0 )ySlm????； 式中： yS 土釘?shù)拇怪遍g距； ? 土釘墻的傾角，此處 70?? ； 在土體自重及地表超載作用下，噴混凝土面層所受的側(cè)壓力為： 0 01 0qp p p??； 0 1 1 10 . 50 . 7 ( 0 . 5 ) 0 . 75Sp p p?? ? ? ?； 式中： S土釘水平間距和豎向間距中的較大值，單位為 m； 對于上部的面層，有： xxx 城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計 第 31頁 共 92頁 0121 .2 0 .50 .7 ( 0 .5 ) 4 2 .6 751 9 .1 2pk N m?? ? ? ??上 20 kN m?上 20 0 1 0 1 9 . 1 2 3 4 . 1 6 5 3 . 2 8qp p p k N m? ? ? ? ?上 上 上； 對于下部的面層，有： 2011 .2 0 .50 .7 ( 0 .5 ) 3 2 .8 1 4 .6 95p k N m?? ? ? ? ?下 20 0 1 0 1 4 . 6 9 2 2 . 9 6 3 7 . 6 5qp p p k N m? ? ? ? ?下 下 下； 取上、下兩部分平均值 : 20 1 ( 5 3 . 2 8 3 7 . 6 5 ) 4 5 . 4 72p k N m? ? ? ? 330011 4 5 . 4 7 1 . 2 8 1 2 . 488M p l k N m? ? ? ? ? ? 釘上帶土釘作用處彎矩： 100 .5 6 .2 0M M k N m? ? ?； 跨中彎矩： 200 .2 2 .4 8M M k N m? ? ?； 跨中帶支座處： 300 .1 5 1 .8 6M M k N m? ? ?； 跨中帶跨中處： 400 .1 5 1 .8 6M M k N m? ? ?； 只有土釘連接處的局部彎矩較大，其他界面彎矩較小，經(jīng)計算選配： 8 @ 200 200? ? 鋼筋，土釘連接處適當加強； BC段、東側(cè) CD段懸臂樁支護設(shè)計 : BC、 CD 段支護方案選擇： 廈門市金盛大廈位于江頭的中心，南靠擬建的三號線，現(xiàn)為三層民房，圍護樁外沿與其民房最小距離僅約 ；東面擬建 天龍大樓，現(xiàn)也是三層民房，圍護 xxx 城市建設(shè)學院畢業(yè)設(shè)計 第 32頁 共 92頁 樁外沿與其最小距離也是 ；場地工程地質(zhì)條件良好，為節(jié)約工程造價，方便施工，縮短工期，東、南二側(cè)基坑支護設(shè)計采用人工挖孔懸臂樁支護形式。 水平荷載及水平抗力的計算： ： 支護樁外沿距民房僅 ，故可不考慮建筑施工荷載影響；東、南二側(cè)距坑邊 ，有三層民房，寬度都為 10m，依照相關(guān)荷載規(guī)范取每層房屋荷載為 15 akp ， 根據(jù) JGJ12099《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》相關(guān)規(guī)定 可知基坑外側(cè)地下 范圍內(nèi)附加豎向應(yīng)力標準值 則豎向荷載 0k? 可按以下公式求得： 01 12ok o bq bb? ? ? 1q 條形附加荷載 ob 條形附加荷載的作用寬度 1b 距支護結(jié)構(gòu)外側(cè)距離 代入相應(yīng)值可求得0k 101 5 3 4 1 /1 0 2 0 .5 k N m? ? ? ? ???，影響深度為地面以下 。 ： 土層水平荷載計算依據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》 JGJ12099 主動土壓力系數(shù) : )245(ta n 2 iaiK ??? ? 被動土壓力系數(shù) : )245(ta n 2 ipiK ??? ? （ 1）支護結(jié)構(gòu) 水平荷載標準值 ajke 按下列規(guī)定計算： 1）對于碎石