【正文】 滲流穩(wěn)定的基本原則是使基坑內(nèi)土體的有效壓力大于地下水的滲透力。如果圍護短墻自身不610cm/s??透水，由于基坑內(nèi)外水位差，導致基坑外的地下水繞過圍護墻下端向基坑內(nèi)外滲流，這種滲流產(chǎn)生的動水壓力在墻背后向下作用，而在墻前則向上作用，當動水壓力大于土的水下重度時，土顆粒就會隨水流向上噴涌。同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）43圖 抗傾覆穩(wěn)定計算簡圖 樁長范圍內(nèi)的所有土層參數(shù)的加權平均值如下： ??????????? ..? 3i ..坑內(nèi)被動土壓力強度按照下式計算： phpipKc2hre??其中： ， 22pcosin)i(1K???????????22)sin(1co?????式中： ——計算點處的內(nèi)摩擦角，可取加權平均值；?——計算點處地基土與墻面間的摩擦角，取值 ?？箖A覆驗算是驗算最下道鋼支撐以下的主動，被動土壓力繞最下道支撐點的轉(zhuǎn)動力矩是否平衡。 ??qDHrcNK12L??式中：D——墻體插入深度；H——基坑開挖深度； q——地面超載；——坑外地表至墻底，各土層天然重度的加強平均值；1r——坑內(nèi)開挖面以下至墻底，各土層天然重度的加強平均值； ——地基極限承載力的計算系數(shù)；qNc同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）41c、 —— 為墻體底端的土體參數(shù)值。通過試算穩(wěn)定最危險的滑動面和最小安全系數(shù)。對有支護的基坑全面地進行基坑穩(wěn)定性分析和驗算，是基坑工程設計的重要環(huán)節(jié)之一。所以在進行基坑支護設計時，需要驗算基坑穩(wěn)定性，必要時應該采取適當?shù)募訌姺婪洞胧够拥姆€(wěn)定性具有一定的安全度。本工程設計圈梁高度為 ,寬為 。鉆孔灌注樁的最小配筋率為 ％. 。C????M?)().68.(.4RE? ???????（7）鋼板樁插入深度計算 參考《深基坑工程》 （第二版） （陳忠漢主編）由公式 )K(xapE??求得土壓力零點以下入土深度 . m284)()(rR6apE ????????以同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）37鉆孔灌注樁樁長為 17m，樁徑為 1000mm，樁間距為 1200mm，此種澆注混凝土，混凝土強度等級不低于 C20，該工程用 C30，水泥用 425＃普硅水泥，粗骨料粒徑不大于40mm，且不宜大于鋼筋籠主筋間距的 。B??0C ).(39。m ）序號 桿端名稱 B 點 C 點 1 分配系數(shù) 2 固端彎矩 — —同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）353 分配與傳遞彎矩 84，514 最后桿端彎矩 —最終得分配彎矩： ?????0ME? 參考《基坑工程》 （哈爾濱工業(yè)大學出版社） 圖 各支點反力計算簡圖取 ZB 段梁： 0MA??39。c?根據(jù)深基坑工程（高大釗編）計算原則同上。 攪拌樁的平面除了簡單的連續(xù)壁狀或肋狀外，從安全和經(jīng)濟的角度考慮，目前較多地采用空腹封閉式格柵布置。l,l1maxmax2max????圍檁采用日本扎制的 H 型鋼規(guī)格，查《地下工程設計施工手冊》(第 1009 頁),[11]，得其具體規(guī)格如表所示，其鋼號為 鋼。根據(jù) 《深基坑工程》 表 6—4 得鋼管的截面特征如下表：12/.7?表 鋼管的截面特征外徑 ( ）m截面積( )2m慣性矩( )4c截面模量 3cm回旋半徑（ ）cm 161000 4530 鋼支撐計算長度為 ，鋼管為 ，壁厚 12??， ,?? 滿足要求 75408rl??————構(gòu)件長細比；?查《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》得 ??————受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù) 22221 )87..0(4)d(A?????每根直撐最大軸力為 ?穩(wěn)定性驗算公式 fA???————支撐強度設計值，取 f=170MPaf鋼管支撐的應力： ，滿足要求。本基坑工程采用了兩道 的鋼管支撐，????以料為 Q345 鋼。 支撐系統(tǒng)設計同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）27 支撐體系是承受圍護墻傳遞來的土壓力、水壓力等外荷載的結(jié)構(gòu)體系，其組成包括支撐、 ；立柱等構(gòu)件。計算過程如下： 15.)(.10LmLVh ???????? ???? 39。?坑底土體滲流或管涌穩(wěn)定性可按下式計算： irijrKcwc39。2D?圖 基坑抗?jié)B流管涌計算簡圖同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）25抵抗?jié)B透壓力的土體水中重量為： DBrW??式中： —— 土的浮重度；r?D——地下墻的插入深度。以上現(xiàn)象發(fā)生后，使基坑內(nèi)土體向上推移，基坑外地面產(chǎn)生下沉，墻前被動土壓力減少甚至喪失，危及支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。故抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。取基坑開挖面以下墻體入土部分外側(cè)壓力對最下一道支撐RCM或錨索點的力矩；——傾覆力矩。 基坑抗傾覆穩(wěn)定性驗算(踢腳穩(wěn)定性驗算)根據(jù)《簡明深基坑工程設計施工手冊》支護結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下，對于內(nèi)支撐或錨索支點體系，基坑土體有可能在支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生踢腳破壞時出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。 基坑底部土體抗隆起穩(wěn)定性驗算基坑工程的基底抗隆起的穩(wěn)定性驗算具有保證基坑穩(wěn)定和控制變形的重要意義，同時，由于基地抗隆起穩(wěn)定性與支護墻入土深度有著直接的關系，這時確定合適的墻體入土深度就顯得十分重要，一方面要足以保證不發(fā)生基底隆起破壞或過大的基底隆起變形，另一方面在保證穩(wěn)定的基礎上盡量減少墻體入土深度，以達到經(jīng)濟合理的目的。 基坑的整體性穩(wěn)定性驗算采用圓弧滑動法驗算支護結(jié)構(gòu)和地基的整體穩(wěn)定抗滑動穩(wěn)定性，應該注意支護結(jié)構(gòu)一般有內(nèi)支撐或外土錨拉結(jié)構(gòu)，墻面垂直的特點。基坑的穩(wěn)定性驗算主要是指對支護結(jié)構(gòu)進行抗傾覆，抗滑移，及各種內(nèi)力計算外，還應進行基坑底隆起，抗?jié)B流穩(wěn)定性，管涌等各種穩(wěn)定性驗算。在基坑開挖時，由于坑內(nèi)土體挖出后，使地基的應力場和形變場發(fā)生變化，可能同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）19導致基坑的失穩(wěn)。C39。B39。CB ????????? ???????? （3）梁CDE段梁CDE段，E點為零彎矩點，參考《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算計算手冊》（第一版），左端固定，右端簡支，C點的彎矩：同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）15圖 CE 段彎矩計算簡圖 ?????????????????? 2232221FC )lb(516q)la(51l984aq)l(8aqM 彎矩分配根據(jù)《結(jié)構(gòu)力學》中的彎矩分配法來平衡支點B、C的彎矩假設樁的抗彎剛度EI不變 SCB=3iCB =4iCE CE， 4IliBC?? ?? ?? 表 桿端彎矩的分配計算 （單位：kN對與此地質(zhì)條件，素填土位于地下水位以上，淤泥土和粉質(zhì)粘土則處于地下水位以下，且根據(jù)廣州地區(qū)土質(zhì)條件判斷為粘性土。c?根據(jù)深基坑工程（高大釗編）計算地下水位以下的水、土壓力，一般采用“水土分算” （即水、土壓力分別計算再相加）和“水土合算”兩種方法。進行支護結(jié)構(gòu)計算時，作用在支護結(jié)構(gòu)與土體界面上的壓力即為土壓力。對于廠房段基坑段采用采用 12 或 15 米長拉森 IV 型密扣鋼板樁，設兩道鋼支撐并加圍檁增加整體穩(wěn)定性和架起鋼支撐。采用 12m 長 IV 型拉森鋼板樁加一道內(nèi)支撐進行支護。 支護方案的確定通過上述圍護形式的比較，并結(jié)合現(xiàn)場工程地質(zhì)條件、臨近地面地下環(huán)境條件、同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）9基坑開挖深度等綜合確定采用鋼板樁+鋼管內(nèi)支撐，利用深層水泥攪拌樁做止水帷幕的支護形式。（3）采用地下連續(xù)墻優(yōu)點：采用地下連續(xù)墻強度高又可以止水，并成為基礎的結(jié)構(gòu)部分。 圍護墻的形式選擇根據(jù)本工程的特點，設計時此基坑有可能采用的幾種圍護形式：(1)鉆孔灌注樁圍護墻 優(yōu)點：噪聲和振動小，就地澆制施工，對周圍環(huán)境影響?。贿m合軟弱地層使用，缺點：接頭防水性差，要根據(jù)地質(zhì)條件從注漿、攪拌樁、旋噴樁等方法中選用適當方法解決防水問題；整體剛度較差，不適合兼作主體結(jié)構(gòu)；（2）采用排樁圍護中的鋼板樁支護形式作為擋土結(jié)構(gòu)優(yōu)點：鋼板樁施工容易、造價較低，當作為圍護墻時強度剛度大、抗彎能力強、變形相對較小。整體剛度差，安裝節(jié)點多，容易造成節(jié)點變形與鋼結(jié)構(gòu)支撐變形，進而造成基坑過大水平位移。在軟土地區(qū)，以及建筑物密集的城市中，為了便于控制圍護墻的變形，應以內(nèi)支撐為主。作用在擋墻上的水、土壓力可以由內(nèi)支撐有效的傳遞和平衡，也可以由坑外設置的土錨維持其平衡，它們還能減少支護結(jié)構(gòu)的位移。 基坑支護的類型及其特點和適用范圍表 圍護墻體的類型及其特點圍護類型 適用性 優(yōu)缺點水泥土攪拌樁圍護墻，包括淤泥，淤泥質(zhì)土，粘土和粉質(zhì)粘土7m優(yōu)點：一般坑內(nèi)無支撐，便于機械化快速施工；具有擋土、止水的雙重功能；施工噪音低，振動小缺點：位移相對較大，尤其是基坑長度大時；寬度大，需占基地紅線一定面積土釘墻地下水位以上或人工降水后的粘土、粉土、雜填土及非松散砂土和卵石土等優(yōu)點：不占獨立工期，施工快捷；設備簡單，操作方便，材料用量和工程量小，經(jīng)濟效果好缺點：穩(wěn)定性和變形依賴于錨的效果鋼板樁 軟土，淤泥及淤泥質(zhì)土,主要使用廣東等沿海地區(qū)優(yōu)點：材料來源廣泛，質(zhì)量可靠；施工快速而簡便，可重復利用缺點：打拔樁對環(huán)境影響大；剛度小，截面抗彎能力弱。其次，經(jīng)濟合理性：在支護結(jié)構(gòu)安全可靠的前提下，要從工期、材料、設備、人工以及環(huán)境保護等方面綜合確定具有明顯技術經(jīng)濟效果的方案。一般較剛性的支護結(jié)構(gòu)，如鋼板樁、擋土樁、連續(xù)墻加內(nèi)支撐體系，其位移較小，可控制在30mm之內(nèi)，對于土釘支護，地質(zhì)條件較好，且采用超前支護、預應力錨桿等加強措施后可控制較小位移外，一般會大于30mm。因此，基坑支護設計相對于承載力極限狀態(tài)要有足夠的安全系數(shù)，不致使支護產(chǎn)生失穩(wěn)，而在保證不出現(xiàn)失穩(wěn)的條件下，還要控制位移量，不致影響周邊建筑物的安全使用。)① 素填土 8 8② 粉質(zhì)粘土 13③ 細 砂 － 0 25④ 粘 土 － ⑤ 細砂巖 － 15 28同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）5第二章 支護體系方案選擇 基坑支護的設計要求: 基坑支護作為一個結(jié)構(gòu)體系，應要滿足穩(wěn)定和變形的要求，即通常規(guī)范所說的兩種極限狀態(tài)的要求，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。(186。災害性強熱帶風暴和臺風多集中發(fā)生在 5~12 月,以 7~9 月為甚。冬季少雨,11 月到翌年 2 月,降雨量僅占全年的 10%,日降雨量50 毫米。最小降雨量 毫米。一二月氣溫最低,月平均氣溫 3176。其中8 月氣溫最高,月平均氣溫大于 28176。地表主要為農(nóng)田、魚塘、廠房和公路。 土的腐蝕性評價結(jié)果顯示，土層在地下水以上時，②2 層對混凝土結(jié)構(gòu)一般具弱中等～腐蝕性，局部無腐蝕，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋無腐蝕性；②3 層對混凝土結(jié)構(gòu)具無～弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具無～弱腐蝕性。場區(qū)地勢開闊低平，較為平坦，在剝蝕殘丘地段地面起伏較大?；咏邓脑O計；基坑工程施工設計；基坑工程施工組織設計；工程概預算等?；庸こ痰拇罅繉嵺`，為我國基坑工程建設積累了大量的成功經(jīng)驗，取得了不少教訓，為改進完善設計計算理論，提高基坑工程的設計與施工水平，確保基坑工程的安全和經(jīng)濟合理，開拓了新的研究領域。深基坑設計與施工是土力學基礎工程中的一個古老的傳統(tǒng)課題，同時又是一個綜合性的巖土工程問題。對這些問題的認識和對策的研究，是隨著土力學理論、測試技術、計算技術以及施工機械、施工技術的發(fā)展而逐步完善的。目前基坑工程設計，要采取理論計算、監(jiān)測數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗相結(jié)合的辦法，以求基坑工程設計更加合理和經(jīng)濟。同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）2第一章 工程地質(zhì)資料廣州市西江引水工程從佛山市三水區(qū)下陳村西江取水，送至廣州西部取水，包括取水口、泵站、輸水干管、配水支管等，主干線長度達 ,管線八標輸水管線設在佛山市南海區(qū)內(nèi)，起點位于佛山一環(huán)官窯立交附近，前接盾構(gòu)二標，后接管線九標，輸水管線全長 ,管線為雙線，檢修閥井處溝槽寬度 ，其他段溝槽寬度。場區(qū)多為農(nóng)田、果園、魚塘，部分地段分布有工業(yè)及民用建筑，交通十分便利。場區(qū)內(nèi)大部分地段砂層發(fā)育，分布廣，厚度大，補給來源充足，含豐富的地下水，地下水類型主要有上層滯水和孔隙水，地下水混合穩(wěn)定水位埋深一般為 ～ 。場區(qū)位于南亞熱帶海洋性季風氣候區(qū)。C。C,極端氣溫 0176。臺風時降雨量達 300 毫米以上。本區(qū)以季風為主,風向及風速隨季節(jié)變化而變化。風力 6~9 級,最大 12級。)① 素填土 8 8② 粘 土 同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）4③ 粉質(zhì)粘土 13④ 淤泥質(zhì)粘土 － 15 8⑤ 細砂巖 － 15 28⑥ 泥 巖 — 30 30⑦ 粉砂巖 － — 0 35廠房段地層參數(shù)如下表表 廠房段地層參數(shù)指標一覽表三軸有效剪切強度指標層次 土層名稱 層厚m底層標高mW%rkN/m3ckPa