【正文】 ? 鋼筋混凝土支撐體系按平面封閉框架結(jié)構(gòu)設(shè)計，其外荷載是由圍護(hù)結(jié)構(gòu)直接作用在封閉框架周邊與圍護(hù)體系連接的圍檁上，在封閉框架的周邊約束條件視基坑形狀、地基土物理力學(xué)性質(zhì)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度而定，對這個封閉框架結(jié)構(gòu)，我們要計算它在最不利荷載作用階段下，產(chǎn)生的最不利內(nèi)力組合和最大水平位移，因此，需要。 ? 當(dāng)基坑各側(cè)壁荷載相差不大時，調(diào)整量很小，即剛體位移非常小，這時支護(hù)結(jié)構(gòu)的平衡是介于主動極限平衡和被動極限平衡之間的一種平衡形式，在不考慮支撐體系剛體位移的前提下，為了簡化計算，可以將圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐體系在考慮相互作用后分別單獨計算。鋼支撐與圍檁連接的節(jié)點以及橫撐對縱向支撐的支承節(jié)點的連接剛度都比較弱 ，一般按鉸接處理 ， 鋼支撐體系的整體性比較差 ， 設(shè)計時一般不考慮其整體作用 。 ? 圍檁與圍護(hù)墻連接滿足上述構(gòu)造要求時可不驗算豎向平面內(nèi)的截面承載力 。 當(dāng)圍檁與水平支撐斜交或圍檁作為邊桁架的弦桿時 ， 應(yīng)按偏心受壓構(gòu)件計算 ， 圍檁的受壓計算長度取相鄰支撐點的中心距 。 構(gòu)件截面承載力應(yīng)根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)在各個施工階段的荷載效應(yīng)包絡(luò)圖進(jìn)行計算 。 當(dāng)采用鋼牛腿連接時 ， 鋼牛腿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性應(yīng)由計算確定 。 ? 鋼柱插入灌注樁的深度不小于鋼柱邊長的 4倍 ， 并與樁內(nèi)鋼筋焊接 。 格構(gòu)式鋼立柱大樣圖見圖 。 格構(gòu)式鋼柱有利于底板中鋼筋穿越 ， 故通常大多采用這種型式的立柱 。 支撐的縱向鋼筋在圍檁內(nèi)的錨固長度不宜小于 30倍的鋼筋直徑 。 ? 2） 混凝土支撐 ? 混凝土支撐體系應(yīng)在同一平面內(nèi)整澆 ，支撐的截面高度 （ 豎向尺寸 ） 不應(yīng)小于其豎向平面計算跨度的 1/20； ? 支撐的縱向鋼筋直徑不宜小于 16mm，沿截面四周縱向鋼筋的最大間距應(yīng)小于200mm。 ? 鋼支撐與鋼圍檁的連接可采用焊接或螺栓連接 。 縱向和橫向支撐的交匯點宜在同一標(biāo)高上連接 ， 當(dāng)采用重疊連接時 ， 其連接構(gòu)造及連接件的強(qiáng)度應(yīng)滿足支撐在平面內(nèi)的穩(wěn)定要求 。 ? 為保證內(nèi)支撐的構(gòu)件有足夠的剛度 ， 規(guī)范規(guī)定支撐構(gòu)件的長細(xì)比應(yīng)不大于 75，連系構(gòu)件的長細(xì)比應(yīng)不大于 120。 這些支撐在實踐中都有各自的特點和不足之處 ， 以其材料種類分析 ，鋼支撐便于安裝和折拆除 ， 材料的消耗量小 ， 可以施加預(yù)應(yīng)力以合理地控制基坑變形 ， 鋼支撐施工速度較快 ， 有利于縮短工期 ， 但是鋼支撐系統(tǒng)的整體剛度較弱 ， 由于要在兩個方向上施加預(yù)緊力 ，所以縱橫桿件之間的連接始終處于鉸接狀態(tài) ， 形不成整體剛接 。 當(dāng)支撐設(shè)計成桁架時 ， 桁架的腹桿應(yīng)該按其受力情況合理地選擇斷面尺寸和桿件材料 ， 以求節(jié)省費用 ，方便施工 。 ? 基坑平面轉(zhuǎn)角處的縱橫向圍檁應(yīng)按剛節(jié)點處理 。在豎向平面內(nèi)圍檁可采用吊筋與圍護(hù)墻連接 ， 吊筋的間距一般不大于 ， 直徑應(yīng)根據(jù)圍檁尺寸及支撐的自重 ， 由計算確定 。 支撐的縱向鋼筋在圍檁內(nèi)的錨固長度不宜小于 30倍的鋼筋直徑。圍檁的縱向鋼筋直徑不宜小于 16mm， 沿截面四周縱向鋼筋的最大間距應(yīng)小于200mm。 ? 如支撐與圍檁斜交 ， 在圍檁與圍護(hù)墻之間應(yīng)設(shè)置經(jīng)過驗算的剪力傳遞構(gòu)造 。 ? 鋼圍檁安裝前應(yīng)在圍護(hù)墻上設(shè)置安裝牛腿 。 鋼圍檁的分段預(yù)制長度不應(yīng)小于支撐間距的二倍 。 ? 鋼圍檁的截面寬度應(yīng)大于 300mm， 可以采用 H鋼 、 工字鋼或槽鋼以及它們的組合截面 。 圍檁的剛度對整個支撐結(jié)構(gòu)的剛度影響很大 ， 所以一般在設(shè)計中應(yīng)十分注意圍檁構(gòu)件的設(shè)置與截面設(shè)計 。 支撐體系的布置實例見圖 ， 圖中顯示了圍護(hù)結(jié)構(gòu) 、圈梁 、 支撐與立柱的關(guān)系 ， 圖中還給出了地下室各層的位置 ， 支撐布置時應(yīng)考慮地下室底板及樓板的標(biāo)高 ， 留出足夠的避免施工時的相互干擾 。 ? 內(nèi)支撐設(shè)計一般包括下列內(nèi)容： ? 1） 材料選擇和結(jié)構(gòu)體系的布置； ? 2） 結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形計算； ? 3） 構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定驗算； ? 4） 構(gòu)件的節(jié)點設(shè)計； ? 5) 結(jié)構(gòu)的安裝與拆除設(shè)計。該槽段設(shè)計長度為 b， 深度為 z， 拋物線頂點距離槽壁邊線為 h， xb fy?2 2 ? ?? ?F P P PWsc w s? ? ?c ossin?? 內(nèi)支撐設(shè)計 ? 內(nèi)支撐設(shè)計與一般的結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計相比，其主要差別在于其結(jié)構(gòu)體系隨基坑的形狀、開挖深度及施工條件而異。 下面僅介紹一種理論分析法 ， 即拋物線圓柱體法 。 ? 地下連續(xù)墻墻體混凝土的抗?jié)B等級應(yīng) 根據(jù)最大作用水頭與地下連續(xù)墻厚度之比按表2710選用；當(dāng)墻段之間的接縫不設(shè)止水帶時，應(yīng)選用鎖口圓弧形、槽形或 V型等防滲止水接頭，其接頭面必須嚴(yán)格清刷。 ? 地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻頂通常設(shè)置鋼筋混凝土圈梁 ， 圍檁可采用鋼筋混凝土與型鋼結(jié)構(gòu) 。 ? 鋼筋籠下端與槽底之間宜留有不小于500mm的間隙 。 ? 地下連續(xù)墻內(nèi)預(yù)埋的與主體結(jié)構(gòu)水平構(gòu)件主筋連接的鋼筋應(yīng)采用 I級鋼筋 ， 直徑不宜大于 25mm， 間距不小于 150mm，鋼筋板直后不得留有硬彎 。 且宜相互錯開 ， 搭接長度不小于 45d（ d為鋼筋直徑 ） ；當(dāng)在同一斷面搭接時 ，最小搭接長度為 70d， 且不小于 。 槽深小于 30m的地下連續(xù)墻的鋼筋籠宜整幅起吊入槽；需要分段時 ， 宜采用焊接接頭 。 ? 地下連續(xù)墻槽段之間的施工接頭的構(gòu)造應(yīng)便于施工 ， 一般可采用不傳遞應(yīng)力的普通接頭；在下列情況時 ， 應(yīng)采用專門接頭： ? 1. 當(dāng)防水要求較高時應(yīng)采用防水接頭； ? 2. 當(dāng)接頭間需要傳遞面內(nèi)剪力時 ， 可采用帶穿孔的十字鋼板抗剪接頭； ? 3. 當(dāng)接頭間要求傳遞面外剪力或彎矩時 ，可采用帶端板的鋼筋搭接接頭 ， 將地下連續(xù)墻連成整體； 地下連續(xù)墻的配筋與構(gòu)造 ? 地下連續(xù)墻的受力鋼筋應(yīng)采用 II級鋼筋 ， 直徑不宜小于 16mm， 構(gòu)造鋼筋可采用 I級鋼筋 ，直徑不宜小于 12mm； 預(yù)制地下連續(xù)墻的構(gòu)造鋼筋直徑不宜小于 10mm。 ? 一般情況下 ， 接頭的位置要避免設(shè)在轉(zhuǎn)角以及墻內(nèi)部結(jié)構(gòu)的連接處 。 另一種是在地下墻完成后與梁板柱的接頭是為結(jié)構(gòu)接頭 ，常用的方法有預(yù)埋連接鋼筋法 、 預(yù)埋連接鋼板法和預(yù)埋剪力連接件法 。平面性狀根據(jù)需要選用一字形 、 L形 、 T形或折線形等；單元槽段長度在保證槽壁穩(wěn)定和滿足施工設(shè)備能力的條件下 ， 宜盡量采用較大的槽段長度 ， 一般可取 6~8m。 一般情況下現(xiàn)澆鋼筋混凝土地下連續(xù)墻的厚度可選用 600～ 1000mm； 預(yù)制鋼筋混凝土地下連續(xù)墻的厚度不宜大于 500mm。 墻身設(shè)計時亦需同時考慮這兩方面的要求 ，既滿足墻身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求 ， 也要滿足墻身及接頭防滲的要求 。 ? 地下連續(xù)墻的插入深度按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的靜力平衡條件確定，并分別按基坑穩(wěn)定性驗算及墻體變形控制要求進(jìn)行校核。 防滲帷幕的效果主要取決于施工的質(zhì)量 ， 包括攪拌的均勻程度和接頭的搭接程度 ， 在設(shè)計文件中應(yīng)對施工提出要求 。 防滲帷幕設(shè)計 ? 防滲帷幕設(shè)計時 ， 帷幕的插入深度應(yīng)滿足防滲穩(wěn)定性驗算的要求 ， 帷幕的插入深度可以與鉆孔灌注樁的深度不同；當(dāng)深層有不透水層或弱透水層時 ， 防滲帷幕宜深入不透水層或弱透水層一定深度 ， 以提高防滲效果 。 設(shè)樁徑為 d，樁的間距為 t， 則每根樁的內(nèi)力等于每延米的內(nèi)力乘以 （ d+t） ， 計算時 （ d+t） 以m計 。 ? ，求得的是每延米圍護(hù)墻的內(nèi)力 。 但截面承載力是由混凝土規(guī)范所提供的混凝土和鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計值組成的 。 ? 1. 樁身作為一個構(gòu)件 ， 配筋應(yīng)滿足截面承載力的要求 。 鋼筋籠底端一般距離孔底 200～ 500mm。 ? ?M d t Mp w? ? ? ?Q d t Qp w? ? U Up w? 樁身的構(gòu)造與配筋 ? 樁身縱向受力主筋一般要求沿圓截面周邊均勻布置 ， 最小配筋率為 %且不少于 6根 ， 主筋保護(hù)層不應(yīng)小于 50mm。 h dtd??0 838113. ? 若 采 用 一 字 相 切 排 列 ， td， 則h=。 ? 3． 排樁式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的折算厚度 ? 排樁式圍護(hù)結(jié)構(gòu)雖由單個樁體組成，但其受力形式與地下連續(xù)墻類似。 ? 2. 圍護(hù)樁的直徑 ? 圍護(hù)樁的直徑也取決于開挖深度和土質(zhì)條件，一般根據(jù)經(jīng)驗選用。 插入深度取決于基坑開挖深度和土質(zhì)條件 ， 所確定的插入深度應(yīng)滿足基坑整體穩(wěn)定 、 抗?jié)B流穩(wěn)定 、 抗隆起穩(wěn)定以及圍護(hù)墻靜力平衡的要求 。具體的防滲止水方法主要有：① 樁間壓密注漿；② 樁間高壓旋噴；③ 水泥攪拌樁墻 。 ? 3．防滲措施：鉆孔灌注樁排樁墻體防滲可采取兩種方式：一是將鉆孔樁體相互搭接，二是另增設(shè)防水抗?jié)B結(jié)構(gòu)。 鋼筋采用 I級圓鋼和 II級螺紋鋼 。 ? 樁排式圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計是在肯定總體方案的前提下進(jìn)行 ， 此時 ， 挖土 、 圍護(hù)型式 、支撐布置 、 降水等問題都已確定 ， 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的是確定圍護(hù)樁的長度 、直徑 、 排列以及截面配筋 ， 對于坑內(nèi)降水的基坑 ， 還要設(shè)計止水帷幕 。 與地下連續(xù)墻相比 ， 其優(yōu)點在于施工工藝簡單 ，成本低 ， 平面布置靈活；缺點是防滲和整體性較差 。 鋼板樁 ? 鋼板樁是帶鎖口的熱軋型鋼 ， 鋼板樁靠鎖口或鉗口相互連接咬合 ， 形成連續(xù)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)來擋土止水功能 。 預(yù)制的板樁施工方便 ， 工期短；材料質(zhì)量可靠 ， 在軟弱土層中施工速度快 ， 并具有較好的止水性 ， 可以拔出回收多次重復(fù)使用 ， 降低成本等優(yōu)點 。 水泥土 28天齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不宜低于 1MPa。 圈梁與水泥攪拌樁之間用插筋連接 ， 插筋直徑不小于 12mm， 插入攪拌樁頂?shù)纳疃炔恍∮?， 每根攪拌樁中部設(shè)置一根插筋 ， 并與壓板的水平筋綁扎 。 并通常在頂部設(shè)置鋼筋混凝土的壓頂圈梁 ， 也稱為壓板 。 截面驗算 ? 上海市標(biāo)準(zhǔn) 《 基坑工程設(shè)計規(guī)程 》 規(guī)定驗算坑底標(biāo)高處的應(yīng)力 ， 驗算的要求是截面外側(cè)的邊緣應(yīng)力大于零 ， 即不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力；內(nèi)側(cè)的邊緣應(yīng)力應(yīng)符合下式： ? ?H q MBqKu? ? ?622 式中 ? — 水泥土的重度 ， kN /m3； H — 基坑開挖深度， m ； q — 圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂上的超載， kPa ； M — 墻后主動土壓力對該截面的力矩， kN m ； ? — 墻體截面水泥土置換率； B — 墻體寬度， m ； q u — 水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度， kPa ； K — 安全系數(shù)，通常取為 。 ? （ 二 ） 水泥攪拌樁體的布置形式 ? 目前 ， 施工單位基本上都是使用 SJB1型和仿 SJB1型雙軸攪拌機(jī) ， 每軸直徑700mm、 雙軸中心距 500mm， 形成了寬700mm、 長 1200mm的 “ ∞” 形加固截面 ，因此水泥土圍護(hù)結(jié)構(gòu)斷面就是由眾多 “ ∞”形單元組成 。 ? （ 一 ） 水泥攪拌樁墻體尺寸 ? 水泥攪拌樁墻體的深度和寬度一般根據(jù)基坑的開挖深度 、 土質(zhì)條件按經(jīng)驗規(guī)則 選 用 ： 坑 底 以 下 的 插 入 深 度 D=（ ~） H， 墻體寬度 B=（ ~）H， （ H為基坑的開挖深度 ） 。 土釘直徑計算 A KTfi Aisk? 式中 Ai— 第 i 個土釘鋼筋的截面積， mm2 ； f sk — 土釘?shù)匿摻羁估瓘?qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值， N /mm2 ； K A — 安全系數(shù)（一般取 ）。 T d lt i b i f i? ? ? 式中 d — 鉆孔直徑， m ； l b i — 第 i 個土釘伸入破裂面外穩(wěn)定區(qū)的長度， m ； ? f i — 第 i 個土釘?shù)腻^體砂漿與土體間的粘結(jié)強(qiáng)度， kPa ；如無試驗資料，設(shè)計時也可以用 下 式 計算。 ? 2． 土釘抗拔驗算 ? 土釘抗拔按下式驗算： T K Tt i i t ic os ? ? 式中 K t — 土釘抗拔安全系數(shù)，一般取 ； T i — 第 i 個土釘所受的土壓力，按公式（ 27 5 ）計算； T t i — 第 i 個土釘在滑裂面外的試驗拉拔力， kN ，按公式（ 27 6 ）計算； ? i — 第 i 個土釘與水平面夾角（ ? ）。 土釘支護(hù)設(shè)計 ? 隨基坑逐