【正文】 抗?jié)B流管涌穩(wěn)定性驗算： 作用在管涌范圍內 B 上的全部滲透壓力 J 為 hBrw?公式中：h——在 B 范圍內從墻底到基坑底面的水頭損失，一般可取 ；2hw?同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）45—— 水的重度；wr——坑底內外的水頭差；hB——流砂發(fā)生的范圍，根據(jù)實驗結果，首先發(fā)生在離坑壁大約等于擋墻插入深度的一半范圍內，即 。為防止此類破壞，變通過提高擋水帷幕入土深度，增長地下水滲流路線，從而減小滲流水力坡度，達到防止?jié)B流和管涌的目的驗算抗?jié)B。在軟粘土地基中滲流力往往使地基產(chǎn)生突發(fā)性的泥流涌出，從而出現(xiàn)管涌現(xiàn)象。 抗?jié)B流管涌驗算根據(jù)《簡明深基坑工程設計施工手冊》在地下水豐富、滲流系數(shù)較大（滲透系數(shù)）的地區(qū)進行支護開挖時，通常需要在基坑內降水。? ????)432(地基土較差時（如淤泥質粘土） ，取大值；反之取小值，且 ，無坑內降水措0??施時取 ，本設計取0??????所以有： ).sin(K2p ????????? ??).(1co2ph? 根據(jù) phpipKcre?? 得出 ????被動土壓力的合力計算： 836ZP???同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）44坑外主動土壓力強度仍按照庫倫公式計算： aaaKc2)qrh(e??? , ) ??? ? (ea ????? )( ??????? 主動土壓力合力到最下道支撐的距離： )( ??????? ??????將以上各計算值代入： ??根據(jù)基坑重要性等級，一級基坑取 ，二級基坑取 ，三級基坑取 。取最下一道支撐（拉錨）以下外側壓力對支撐（拉錨）點的O力矩。 抗傾覆穩(wěn)定性可按照下式驗算： OCRQM/K?式中： ——抗傾覆穩(wěn)定性安全系數(shù)； ——抗傾覆力矩。對于單支點結構，踢腳破壞產(chǎn)生于以支點處為轉動點的失穩(wěn)，對于多層支點結構，則可能繞最下層指點轉動而產(chǎn)生踢腳失穩(wěn)。?用普郎特爾公式: 、 分別為qNc ??tan2qe45tan????????? ???t1Nqc將墻底面的平面作為求極限承載力的基準面，同時考慮 的抗隆起進行計算，其,c?滑動線形狀如圖所示：圖 同時考慮 、 的抗隆起計算示意圖c?各參數(shù)值： H —— D—— ——30kPa ——c ??30 、 ? 32 ?????代入公式得： .8)2305(tane)(teqc 230t2tan???? ????????? ).6(..)DH(rNK1cq2L ?????同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）42用本方法驗算抗隆起安全系數(shù)時，沒有考慮均布荷載下土體面上的抗剪強度抵抗隆起作用，故安全系數(shù) 可取得低一些，一般可采用 ～?要求。由《深基坑工程》采用下式進行抗隆起安全系數(shù)的驗算?？紤]支撐作用時，通常不會發(fā)生整體穩(wěn)定破壞，因此對支護結構，當設置多道支撐時可不做基坑的整體穩(wěn)定性驗算。不同于邊坡穩(wěn)定驗算的圓弧滑動，滑動面的圓心一般在擋土上方，基坑內側附近。目前，對基坑穩(wěn)定性驗算主要有如下內容：①基坑整體穩(wěn)定性驗算；②基坑的抗隆起穩(wěn)定驗算；③基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定性驗算；④基坑支護結構踢腳穩(wěn)定性驗算?；臃€(wěn)定性分析的目的在于基坑側壁支護結構在給定條件設計出合理的嵌固深度或驗算已擬定支護結構的設計是否穩(wěn)定和合理。保證基坑開挖整個過程安全。例如基坑整體或局部滑坡，基坑底隆起及管涌等，從而引發(fā)工程事故?；炷翗颂枮?.按以下公式計m1012030C算圈梁的配筋: ??sqA8.~50?式中—— 圈梁的配筋面積q—— 樁按最大彎矩配筋時的鋼筋面積s本基坑取系數(shù)為 , 所以 2sq .???取 的受力鋼筋則206?2m184?最小配筋率 ＞%.?????min?故配筋滿足要求。50~2同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）39因此在本基坑設計中:采用 的螺旋筋為箍筋，另外每隔 布置一根208? m20的焊接加強箍筋（即定位筋）14?　冠梁設計由于本工程采用鉆孔灌注樁作為支護結構,為了提高支護體系的穩(wěn)定性形成閉合的結構,根據(jù)要求在鉆孔灌注壯頂部設置連續(xù)圈梁,增加整體的穩(wěn)定性.根據(jù) 《深基坑工程優(yōu)化設計》[11] 一般圈梁高度為 ,寬度為 （~~ 為鉆孔灌注樁的直徑）.圈梁剛度越大,則圈梁的作用相當于支點的作用,對樁的受d力和變形將起顯著的作用,因此設計時可以適當?shù)膶⑵鋽嗝婕哟?配以適量的鋼筋,增加剛度。又有 %?????故按 配筋可以滿足要求。5as?450rss ???假設鋼筋配置 ， ，而18?2sm413A 2422 ??則有 ????由 K 查表得 、 ?3t )6.(sin62M3c ????????? ?????根據(jù)《簡明深基坑工程設計施工手冊》 [13] 有，配置在圓形截面受拉區(qū)的縱向鋼筋的最小配筋率（按全截面面積計算）不宜小于 ％。13 樁的配筋： ： 灌注樁作為擋土結構受力時，可按鋼筋混凝土圓形截面受彎構件進行配筋計算，當縱向鋼筋不少于 6 根的時候，對沿周邊均勻配置縱向鋼筋，其截面受力均勻可按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》[5] 進行計算，如下式： ????1sy3cm sinirAfsinrf32M????? 式中： —— 單樁抗彎承載力（ ）c mN?—— 縱向鋼筋橫截面積 （ ）sA2 —— 對應于受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角（弧度）與 的比值? ?2 —— 縱向受拉鋼筋面積與全部縱向鋼筋截面積的比值t r—— 樁的半徑 （mm） —— 縱向鋼筋所在的圓周半徑 （mm） ，s ssar??—— 混凝土強度設計值 （ ）cmf aMP —— 鋼筋強度設計值（ ）y具體步驟如下：a 根據(jù)經(jīng)驗取灌注樁配筋量 SAb 計算系數(shù) ，f/Kcmsy??c 將 值代入上式中求出單樁抗彎承載力 （根據(jù) 值查《簡明深基坑工程設計?cMK施工手冊》[13] 表 得出系數(shù) 值）??同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）38d 比較 值和單樁承受的彎矩值,若過大則就減小 值,若過小則增加 、 步驟,直至滿足為止。C39。 ???????取 CE 段梁：E 點彎矩為 0 0M? 16. ).43().().24(39。B39。B???同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）36取 BC 段梁： 0MB??).(39。CB ????????? ???????? （3）梁CDE段梁CDE段，E點為零彎矩點，參考《建筑結構靜力計算計算手冊》（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）34圖 CE 段彎矩計算簡圖 ?????????????????? 2232221FC )lb(516q)la(51l984aq)l(8aqM )()(.984..(.( 222????????????? ?????????根據(jù)《結構力學》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?? ?? .0SEBE?? 表 桿端彎矩的分配計算 （單位：kN取地面以下各土層參數(shù)的加權平均值 .16. .. ????????? ??? 3i . 1..主動土壓力系數(shù)： )275(tan)25(tanK2???????被動土壓力強度考慮到地基土與擋墻之間的摩擦力應采用庫倫公式的簡化公式：同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）31222p )cos()s(ini1)cos(K??????????? ???????因為墻背垂直，故 ， 表示計算點處地基土與墻面的摩擦角，取0?。布50?置如下圖所示圖 攪拌樁布置示意簡圖同時在檢修閥井處管道底部采用 C20 水下砼 1000mm 厚封底，并在封底與鋼板樁接觸處鋪設土工同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）30第四章 檢修閥井基坑圍護結構（鉆孔灌注樁）設計與計算、土壓力計算 地質條件和場地基本情況同上 開挖面深度范圍內的側壓力（土壓力和水壓力）計算 (1) 按庫倫理論計算主動與被動土壓力強度，其公式如下： （）aaia kc2)hrq(P???? （）ppib式中： —— 庫倫主動與被動土壓力強度， ；apb aP—— 地面均勻荷載， ；qakP—— 第 i層土的重度， ；ir 3mN—— 第 層土的厚度， ；ih 、 ——庫倫主動與被動土壓力系數(shù)；akp、 —— 計算點土的抗剪強度指標， kPa???。為加強擋墻即鋼板樁的整體性，相鄰攪拌樁的搭接宜大于 100mm，常規(guī)設計中搭接 200mm。我國《建筑地基處理技術規(guī)范》 （JGJ—91規(guī)定） ，攪拌樁采用壁狀加固用于止水結構。其參數(shù)表如下所示： 235 表 H 型鋼參數(shù)表 BH?1t2r型號（高寬）（mm）截面積單位重xIyxiyxWy400400498432 45 70 225604.53047309434619.8911.07122384368驗算 H 型鋼強度，根據(jù)式： ??xmaWrM??—截面塑性發(fā)展系數(shù)：對工字形截面取 ?則可得： ????? 故 H 型鋼強度滿足設計要求。??????支撐的允許軸力： 以/][ 圍檁的設計與內力計算根據(jù)《建筑工程技術規(guī)范》[10]，鋼結構腰梁宜按簡支梁計算，計算跨度取相鄰同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）28支撐中心距， ，圍檁的計算跨度 ，其中 是相鄰水平支撐點的間距。 選用 的鋼管。第一道支撐布置在地表下 3m 處，第二道支撐布置在地表下 7m 處。水平支撐材料采用鋼管支撐。本基坑采用水平支撐體系。經(jīng)以上驗算基坑穩(wěn)定性都滿足設計要求，說明此段圍護樁的設計合理。39。 sK在本工程中，坑外地下水位在樁頂處。39。由于基坑擋土墻作為臨時擋土結構，為簡化計算可取緊貼地下墻的流線來求最大滲流力，： 圖 抗?jié)B流穩(wěn)定性驗算簡圖 wrLhij? i式中: ——坑底土的滲流水力坡度；i——坑底內外的水頭差；wh同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）26L——最短滲徑流線長度 ， ；???VhLmL——滲流水平段總長度；?K——滲流垂直段總長度； V——滲徑垂直段換算成水平段的換算系數(shù)，單排帷幕墻時，取 ；多排m ?帷幕墻時，取 。因為施工期間水位埋深地面下5m ，取 =6m?？?jié)B流管涌穩(wěn)定性驗算： 作用在管涌范圍內 B 上的全部滲透壓力 J 為 hBrw?公式中：h——在 B 范圍內從墻底到基坑底面的水頭損失，一般可取 ；2hw?—— 水的重度；wr——坑底內外的水頭差；hB——流砂發(fā)生的范圍，根據(jù)實驗結果，首先發(fā)生在離坑壁大約等于擋墻插入深度的一半范圍內，即 。為防止此類破壞，變通過提高擋水帷幕入土深度，增長地下水滲流路線，從而減小滲流水力坡度，達到防止?jié)B流和管涌的目的驗算抗?jié)B。在軟粘土地基中滲流力往往使地基產(chǎn)生突發(fā)性的泥流涌出，從而出現(xiàn)管涌現(xiàn)象。 抗?jié)B流管涌驗算根據(jù)《簡明深基坑工程設計施工手冊》在地下水豐富、滲流系數(shù)較大（滲透系數(shù)）的地區(qū)進行支護開挖時，通常需要在基坑內降水。? ????)432(地基土較差時（如淤泥質粘土） ，取大值；反之取小值，且 ，無坑內降水措0??施時取 ，本設計取0??????同濟大學本科生畢業(yè)設計（論文）23所以有： )( ?????????? ??68.)..si(co22ph 根據(jù) phpipKcre??? 得出 ???被動土壓力的合力計算： ?? 3725ZP??坑外主動土壓力強度仍按照庫倫公式計算： aaaKc)qh(e??? , ) ??? ? 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