【正文】 qA e a ,AB e a ,BhhdhtZpE p 圖 基坑抗傾覆驗(yàn)算計(jì)算圖示 式中： TK — 抗傾覆穩(wěn)定性安全系數(shù)（二級(jí)基坑取 ）； aM — 基坑外側(cè) BA段（最下道支撐處至地墻底端）主動(dòng)土壓力對(duì) B 點(diǎn)的力矩； PM — 基坑內(nèi)側(cè)被動(dòng)土壓力對(duì) B點(diǎn)（最下一道支撐處）的力矩； pE — 基坑內(nèi)側(cè)被動(dòng)土壓力， ppP KcHKHE 221 2 ?? ? ； 。 抗傾覆驗(yàn)算 地下連續(xù)墻的抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算是驗(yàn)算最下道支撐以下的主動(dòng)、被動(dòng)土壓力繞最下道支撐點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩是否平衡。各地段的具體降水要求如下： 標(biāo)準(zhǔn)段： )( 1 ???? ?????? xK TY 解得： mx ? ，故在標(biāo)準(zhǔn)段至少應(yīng)降低 。 標(biāo)： )( ???? ??????TYK 端： )( ???? ??????TYK 終上計(jì)算可知，如不對(duì)承壓水含水層⑦ 1 采取降水措施，基坑底土突涌穩(wěn)定性系數(shù)將皆小于允許值 ，即各個(gè)截面處都會(huì)發(fā)生基坑底土突涌。因此，還應(yīng)進(jìn)行突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 標(biāo)： )( )()]([ ???? ???????LSK（安全） 端： )( )()]([ ???? ???????LSK（安全） 綜上計(jì)算可知，本工程不會(huì)出現(xiàn)流砂。 抗?jié)B驗(yàn)算 坑底抗流砂穩(wěn)定性驗(yàn)算 地下水由高處向低處滲流，在基坑底部，當(dāng)向上的動(dòng)水壓力（滲透力） ???j （ ?? 為土的有效重度）時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生流砂現(xiàn)象，為了防止流砂現(xiàn)象，據(jù)規(guī)范可知，抗流砂穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)滿足： ~)( )2( ?? ?????? ww dwLS hh hhhjK ? ?? （ ） 式中： hw—— 墻后地下水位埋深（ m）； w? —— 地下水重度（ kN /m3）。1,??? 土和泥漿浮重度， 3/kNm ； )(4 ????N 標(biāo)： 3/ mKNb ????? 端： 3/ mKNd ????? 31 / mKN????? 標(biāo) : )( ??????? ??K(滿足要求 ) 端： )( ??????? ??K（滿足要求） 綜上，槽壁的穩(wěn)定性滿足要求。對(duì)粘性土取不排水抗剪強(qiáng)度，近似取粘聚力（ kpa）； ,LBH? 挖槽的長(zhǎng)、寬、深， m 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 0K? 近似取 q? 地面影響或構(gòu)筑物均不荷載， kpa； 39。 槽壁穩(wěn)定性驗(yàn)算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，選擇槽壁的長(zhǎng)度為 6m，寬度為 。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)地基承載力驗(yàn)算 本工程地下墻兼作永久承重結(jié)構(gòu)，由規(guī)范可知，地下連續(xù)墻的豎向承載力 P 是由側(cè)壁摩阻力 F 和墻底端承力 R 兩部分組成，即： RFP ?? () γ（ kN/m3） C (kPa) φ (度 ) Ka、 Kp 端頭井 主動(dòng)區(qū) 被動(dòng)區(qū) 標(biāo)準(zhǔn)段 主動(dòng)區(qū) 被動(dòng)區(qū) 28 ??????????????????? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 ?? isihqLF () BLqR p? () 式中 L、 B— 地墻所取寬度、厚度（ m ）； ih — 第 i 土層的厚度（ m ）； siq — 第 i層土的墻體側(cè)壁摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（具體值，查相關(guān)規(guī)范）； pq — 墻底土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值（查表：本基坑中取 kPaqp 3000? ）。 由于在施工時(shí)要求嚴(yán)格控制墻體的側(cè)向位移，另外地墻還作為正常使用時(shí)的結(jié)構(gòu)（即永久結(jié)構(gòu)），所以在本基坑中采用靜止土壓力來進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。這樣會(huì)使圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)偏于安全。在本工程中，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)所受的荷載主要考慮地面超載 、豎向荷載和側(cè)向荷載。 土層的物理指標(biāo)及厚度，如下表 所示： 表 各土層的物理力學(xué)參數(shù) 土層 編號(hào) 重度 γ ( kN /m3) 粘聚力 C ( kPa ) 摩擦角 φ (度 ) 各層塑性指數(shù)piI 各土層厚度ih（ m） 各層到地面平均距離 iH， m 地面超載q， kPa 標(biāo)準(zhǔn)段 端頭井 標(biāo)準(zhǔn)段 端頭井 ① 1 21 20 ① 2 21 20 ② 1 24 20 ② 31 6 20 ③ 11 20 ④ 14 20 ⑤ 1 17 20 ⑥ 47 20 ⑦ 11 2 20 ⑦ 12 0 20 ⑧ 1 23 20 ⑧ 22 4 20 ⑨ 0 20 ⑨夾 23 20 計(jì)算各截面處土的平均物理指標(biāo) 在地下連續(xù)墻深度范圍內(nèi)，由于土的重度、粘聚力、內(nèi)摩擦角和厚 度都各不相同，為了達(dá)到計(jì)算方便和合理，各指標(biāo)采用按土層厚度的加權(quán)平均值來計(jì)算。 由于地下連續(xù)墻的墻厚一般為 600～ 1000mm范圍內(nèi)，故本工程主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用 800mm厚地下連續(xù)墻。同時(shí)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)段的相關(guān)內(nèi)容。初定標(biāo)準(zhǔn)段各道支撐中心標(biāo)高（從上到下）分別為： （地表）、 、 、 ；端頭井各道支撐中心標(biāo)高（從上到下）分別為： （地表）、 、 、 、 。 端頭井基坑凈寬 ，標(biāo)準(zhǔn)段基坑凈寬 ，為維護(hù)支撐穩(wěn)定，所有支撐均設(shè)置中間支承樁。609 鋼支撐，標(biāo)準(zhǔn)段采用 4 道 216。立柱的材料、截面通常采用 H型鋼、鋼管和角鋼構(gòu)成格構(gòu)柱，便于穿越底板、樓板施工和以后的防水處理。支撐軸線的水平間隔，由于鋼支撐的一般在 610m，地下連續(xù)墻選用每 6m為一幅，每幅設(shè)置兩道支撐，因此鋼支撐的水平間距設(shè)置為 6m。在平面形狀不規(guī)則的基坑中，高層建筑的塔樓及筒體結(jié)構(gòu)的下部要求盡早出地面時(shí)，可因地制宜采用邊桁架、圓形、圓拱、角撐、斜撐、組合式等形式，以 方便土方開挖和主體工程施工。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 支撐體系的平面布置 對(duì)于地層軟弱、周圍環(huán)境復(fù)雜，控制基坑變形要求嚴(yán)格的深大基坑，應(yīng)選擇平面直交式或井字型集中式。 支撐道數(shù) 豎向的支撐道數(shù)、支撐點(diǎn)標(biāo)高的確定，應(yīng)考慮一定地質(zhì)條件下，滿足基坑圍護(hù)和支撐結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定和控制變形的要求，還要與澆筑主體結(jié)構(gòu)各層樓板時(shí)的換支撐設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。 在選擇合適的內(nèi)支撐體系和布置時(shí)應(yīng)根據(jù)下列因素綜合考慮確定：① 基坑平面的形狀、尺寸和開挖深度；② 基坑周圍環(huán)境保護(hù)和臨近地下工程施工情況； ③ 場(chǎng)地的工程地質(zhì)和水文 地質(zhì)條件；④ 主體工程地下結(jié)構(gòu)的布置，土方和地下結(jié)構(gòu)工程的施工順序和施工方法；⑤ 地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)和材料供應(yīng)情況。該支撐體系是前述兩種支撐體系的結(jié)合。 其特點(diǎn)為：① 節(jié)省立柱和支撐材料；② 有利于 開挖面積較大而深度較淺的基坑；③ 在軟弱土層中，不易控制基坑穩(wěn)定和變形；④ 斜撐與底板相交處結(jié)構(gòu)處理較困難。當(dāng)斜撐長(zhǎng)度超過 15m 時(shí)，應(yīng)在斜撐中部設(shè)置立柱，并在立柱與斜撐的節(jié)點(diǎn)上設(shè)置縱向連系桿。在不影響主體結(jié)構(gòu)施工的前提下，斜撐應(yīng)盡可能沿腰梁長(zhǎng)度方向均勻?qū)ΨQ布置，水平方向的間距不宜大于 6m。 （ 2）豎向斜撐體系 豎向斜撐體系通常由斜撐、腰梁 和斜撐基礎(chǔ)組成。 其特點(diǎn)為：在軟土地層、環(huán)境保護(hù)要求高的條件下，這是應(yīng)用最多的布置形式。但當(dāng)構(gòu)件長(zhǎng)度較大時(shí)，應(yīng)考慮彈性壓縮對(duì)基坑位移的影響。 支撐體系的布置形式 國(guó)內(nèi)工程中常用的支撐體系布置形式主要有平面內(nèi)支撐體系，豎向斜撐體系和混合支撐體系三大類。支撐按材料種類可分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐體系和鋼支撐體系兩類，如表 ： 表 支撐形式按材料分類表 材料 截面形式 布置形式 特點(diǎn) 現(xiàn)澆鋼筋混凝土 可根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定斷面形狀和尺寸 豎 向布置有水平撐、斜撐；平面布置有對(duì)撐、邊桁架、環(huán)梁結(jié)合邊桁架等，形式靈活多樣 混凝土結(jié)硬后剛度大、變形小、強(qiáng)度的安全可靠性強(qiáng)、施工方便，但支撐澆制和養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)處于無支撐的暴露狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)、軟土中被動(dòng)區(qū)土體位移大、如對(duì)控制變形有較高要求時(shí)，需對(duì)被動(dòng)區(qū)軟土加固。綜合本深基坑工程自身特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)、工期、施工技術(shù)等各方面因素綜合考慮，本工程主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)均采用剛度大、強(qiáng)度高、抗?jié)B性能好的地下連續(xù)墻。而 SMW 雖然在國(guó)外尤其是日本開挖深度達(dá)到 20 m 以上時(shí)也曾得到應(yīng)用，但畢竟在國(guó)內(nèi)應(yīng)用于深基坑工程的技術(shù)要求高，亦不宜采用。 ，南北端頭井之間的距離 400 多米。 ，年平均地下水位離地表面 ～ ，圍護(hù)方案對(duì)防水要求高，車站及人行通道均按防水等級(jí)一級(jí)的 要求設(shè)計(jì)，即結(jié)構(gòu)頂板不允許滲漏水，側(cè)墻表面只允許有少量偶見濕漬；車站的風(fēng)道、空調(diào)機(jī)房均按防水等級(jí)二級(jí)處理；車站及出入口的混凝土結(jié)構(gòu)采用防水混凝土，其抗?jié)B等級(jí)≥ S8。 其缺點(diǎn)是：（ 1）機(jī)械施工用電量較大；（ 2）在粉細(xì)砂層易產(chǎn)生抱鉆現(xiàn)象；（ 3）其基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬柔性支護(hù)，變形大，不適合太深基坑。 SWM 工法 它是先用螺旋鉆機(jī)按設(shè)計(jì)位置鉆孔疏松泥土，且孔與孔之間有一定的搭接長(zhǎng)度，之后向疏松泥土中注入水泥漿液，然后按設(shè)計(jì)間距打入 H型鋼形成勁性水泥土，最后形成一排擋土止水帷幕。地下連續(xù)墻剛度大，易于設(shè)置埋件，很適合于逆做法施工；（ 5）適用于多種地基條件；（ 6）安全經(jīng)濟(jì)，占地少，可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間，充分發(fā)揮投資效益，工效高，工期短，質(zhì)量可靠。依次繼續(xù)挖槽、澆筑施工，連接成一道連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻或帷幕，以作為防滲、擋土、承重的地下墻體結(jié)構(gòu)。 鋼板樁支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：板樁材料質(zhì)量可靠，在軟弱土層中施工速度快，施工也較簡(jiǎn)單，并具有較好的擋水性，臨時(shí)性結(jié)構(gòu)的鋼板樁可拔出多次重復(fù)使用、降 低成本。它是用打樁機(jī)直接將鋼板按一定搭接方式打入土體來承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的水土壓力的一種施工臨時(shí)支擋結(jié)構(gòu)。適用范圍：《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》 JGJ120— 99 中規(guī)定：①基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)；②水泥土樁施工范圍內(nèi)地基土承載力≤150kPa；③基坑深度≤ 6m。 水泥土攪拌樁優(yōu)點(diǎn)：施工時(shí)無振動(dòng)、無噪聲、無泥漿廢水污染；水泥土實(shí)體相互咬合較好，比較均勻，樁體連續(xù)性好，強(qiáng)度較高；既可擋土又可形 成隔水帷幕；適用于任何平面形狀；施工簡(jiǎn)便；同一墻體可為變截面、變深度、變強(qiáng)度。 水泥土攪拌樁 水泥土攪拌樁適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。 基坑變形控制：地面最大沉降量不大于 （ H 為基坑深度）；支護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移不大于 ，且不大于 30mm?；觽?cè)壁安全等級(jí)分級(jí)如下表 所示。 ： （ 1）相關(guān)設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理要 求的規(guī)范以及招標(biāo)設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)圖紙中提出的其它技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)； （ 2）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500172020）； （ 3）《上海市基坑工程設(shè)計(jì)規(guī)程》（ DBJ08－ 61－ 97）； （ 4）《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（ GBJ108－ 2020）； （ 5）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB 50010－ 2020）； （ 6）《上海地鐵基坑工程施工規(guī)程》 (SZ082020)； （ 7）《巖土工程勘察規(guī)范》（ DGJ08— 37— 2020）； （ 8）《基坑工程施工手冊(cè)》 （ 9）《基坑工程手冊(cè)》 （ 10）《地基加固規(guī)范》 （ 11） 現(xiàn)行的國(guó)家及上海市頒發(fā)的其他技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 2 標(biāo)段土建施工招標(biāo)圖及施工圖。 在 施工期間，要對(duì)行知路進(jìn)行翻交，合理組織交通，保證現(xiàn)有的交通通行能邊，堅(jiān)持“占一還一”原則。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 行知路位于車站中部，道路寬度 21 米，設(shè)機(jī)動(dòng)車雙向 3 車道。 社會(huì)交通 本標(biāo)段工程主要沿滬太路布置，車站一般都位于滬太路西側(cè)的綠化帶下。 周邊市政管線 該站在主體結(jié) 構(gòu)施工時(shí)，管線的影響均較大，有大量管線需要搬遷，該影響和搬遷的管線如表 4所示。 周圍建筑 車站主體西側(cè)的北端是復(fù)星花園，有七幢 6層磚混結(jié)構(gòu)的民房，西側(cè)的南端是華欣苑和九百家居，華欣苑有四幢 3層和一幢 2 層民居將拆除，另有四幢 3層民居均基坑比較近。因而，本車站基坑