【正文】 變形控制驗(yàn)算 變形計(jì)算的具體過程如下框表格 所示， 該表選自 課本 《基坑工程》， 編者 蔣國(guó)盛，李紅民，管典志，李漢旭，北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社。 (3) 錨桿截面計(jì)算： 先驗(yàn)算錨桿的極限承載能力： ? ?? ?1 1 11 02 2 22 09 3 .1 4 0 .1 5 7 0 3 1 5 .2 7 53 .5 3 .1 4 0 .1 5 6 0 9 8 .9 1u e au e aD K NT L TD K NT L T? ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 故所選鋼筋的截面面積為： 1 21222279 .5 / 300 100 0 931 .6790. 7 / 300 100 0 302 .3asyasyT mmAfT mmAf? ? ? ?? ? ? ? 由于其極限承載能力小于 500KN，故本截面所設(shè)置的錨桿可取 Ⅱ級(jí)鋼筋或者Ⅲ級(jí)鋼筋，本次選 用Ⅲ級(jí)螺紋鋼筋。則由下述公式可得出錨桿的抗拔力設(shè)計(jì)值： 012 c os , 149 .95 / c os 15 279 .548. 68 / c os 15 90. 7a XYaaTaSSTKNTKNT?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?則 錨桿長(zhǎng)度計(jì)算： 錨桿長(zhǎng)度分自由段長(zhǎng)度和錨固段長(zhǎng)度，取錨桿鉆孔直徑為 150mm，自由段長(zhǎng)度要根據(jù)潛在的滑動(dòng)面位置確定其限長(zhǎng)且不能小于 5m，則可按如下步驟進(jìn)行計(jì)算： 45 176。 錨桿計(jì)算 如前面所述：首層錨桿距離地表面 4m，兩層錨桿，間距 ，水平間距為 米，錨桿傾角取值 θ =15176。 M)/M，來算，按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500212020）來進(jìn)行計(jì)算圓截面灌注樁配筋 : (4) 支護(hù)樁 配筋 計(jì)算 按照《混凝土結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500212020）第 條來進(jìn)行計(jì)算圓截面灌注樁配筋 : 3322 sin31 0 . 7 5 ( 1 0 . 7 5 ) 0 . 5 0 . 6 2 5/ 1 . 2 5 2c m y s sy s c m tS in t S inM f r f A rb b bb f A f A? ? ? ????????? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 本工程 此段 采用的鉆孔灌注樁的 樁徑為 φ 700，樁心距 1000, Mmax=115（ kN? M） /M，取砼強(qiáng)度 C30， fc=，主筋 8Φ 18 鋼筋， 均勻布置， fy=300N/mm2，保護(hù)層厚度 50mm，Φ 8200螺旋筋，Φ 202020 加強(qiáng)筋。 M)/M 取兩種工況的最大值， maxM =(KN178。 (KN178。 +() 179。 (+)+179。 (+)+（ ）179。AM =179。 =， (2) 求被動(dòng)區(qū)凈土壓力分布長(zhǎng)度 X： 16 6 2 5 0 8 . 5 2( ) 1 8 . 6 ( 1 . 7 0 . 5 9 )bPaPXmKK? ?? ? ??? 故因此樁的嵌入深度為 t0= (x+y1)= , 故 該樁 的 樁 長(zhǎng) 為+ =，實(shí)際取它的長(zhǎng)度為 20m。+179。 +(+)179。 179。 179。 179。 (＋ ＋ +y1)+（ ）179。 179。 179。 (＋ y1)＋ (－ )179。 (＋ ＋ y1)＋179。 (＋ ＋ ＋ y1)＋ 179。 (＋ ＋ ＋ ＋ y1)＋179。 (1＋ y1)＝ 179。 (2) 求 R2的值： 將 AB2作為簡(jiǎn)支粱，對(duì) B2取矩，并令 2 0BM ?? ,則：利用幾何關(guān)系求得開挖面處的支擋結(jié)構(gòu)所承受的主動(dòng)土壓力值 ae ＝ ,則 R1179。 = ,由于 ＋ ＝ ，與第四層的坑底層高 相差不大，故可設(shè)土壓力 0 點(diǎn)在 (4)1 層層底界面處，其為 B2點(diǎn)。 179。 〕179。 ＋ ＋179。 ＝〔 179。 ＋ 2179。 2y1/3 故求得 R1 = 求第二層錨的支反力 第二次開挖到第一層錨桿 R2 下面 1000mm 處，則可由如下步驟求出支反力： (1) 計(jì)算土壓力為 0點(diǎn)處距離第二次開挖面的垂直距離為 y1： 設(shè)定其距離在豎向長(zhǎng)度上不超過 (4)1 層土的底 板范圍，如 所示：則 ①雜填土②粘土③粉質(zhì)粘土④1粉 土夾粉質(zhì)粘土④2粉 土⑤粉質(zhì)粘土 圖 ，第二層錨桿計(jì)算簡(jiǎn)圖 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 26 由于在 零點(diǎn) 土壓力處， apee? 可知： ? ?? ?1 22p p a aC H q Cy K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 故： 179。 (＋ y1)＋ y1/2179。 179。 179。(＋ ＋ ＋ y1)+（ ）179。 179。 179。 179。 179。ae ＝ ,則 R1179。 求得 ? ?1 4 2 . 6 8 3 7 . 2 0 . 3 3 m1 8 . 8 1 . 5 4 0 . 6 5y ????? 不超過 ③ 層土的底板范圍，假定合理，可繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算。 aK － 2179。 ＋ ＋ 179。 ＝〔 179。 ＋ 2179。對(duì)于樁身最大彎矩及其位置仍按該截面剪力為零的特點(diǎn)確定，詳細(xì)有關(guān)方法請(qǐng)參閱 《基坑工程 》 ，蔣國(guó)盛，李紅民等主編，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社， 求第一層錨桿的支反力 第一次開挖到第一層錨桿 R1 下面 500mm 處，則可由如下步驟求出支反力： (1) 計(jì)算土壓力為 0 點(diǎn)處距離第一次開挖面的垂直距離為 y1： 設(shè)定其距離在豎向長(zhǎng)度上不超過 (3)層土的底板范圍，如 ：則 ①雜填土②粘土ABB 1 圖 ，第一層錨桿計(jì)算簡(jiǎn)圖 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 25 由于在 零點(diǎn) 土壓力處， apee? 可知： ? ?? ?1 22p p a aC H q Cy K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 故： 179。 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 23 41e?界 = = 41e?2 = =－ 42e?1 = = 42e?2 = = 5e?1 = = 5e?2 = = 凈土壓力分布圖如圖 ： 圖 AB/DE 段凈土壓力分布圖 樁錨支撐布置： 每錨桿做兩排：第一層錨桿距離地面 4m，第二層距離第一 層錨桿的豎向距離是 ，水平間距為 。 25179。 )179。 ＋ 179。 25179。 )179。 = ⑤層 粉質(zhì)粘土 在深度 h = 處：5pe1=(179。 ＋ 2179。 ＋ 179。 10179。 179。 179。 179。 179。 25179。 = 在深度 h = 處： 25ae =179。 179。 10179。 = 在深度 h = 處： 242ae? =179。 179。 179。 )179。 = 以此步為限，該界面處以下部分，主動(dòng)土壓力采用“ 矩形分布”模式計(jì)算： 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 22 在深度 h = 處： 241ae? =(+179。 2179。 +179。 179。 )179。 15179。 )179。 15179。 )179。 = ③ 層 粉質(zhì)粘土 在深度 h = 處： 13ae=(+179。 2179。 +179。 20179。 )179。 179。 )179。 179。 主動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算 其朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算公式為： 2 2 ta n 2ta n 4 5 4 522 aaa z zcce KK??????? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ① 層 雜填土： 在深度 h = 處： 11ae= 179。24’24圖， 該段支護(hù)范圍內(nèi)各土層厚度： 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 21 表 AB， DE段地基土層 參數(shù)表 土層 ① ② ③ ④ 1 ④ 2 ⑤ 層 厚（ 米 ） 土壓力強(qiáng)度： 樁頂下落 ，則 q=+=。圈梁頂下落地面下 ，支撐中心線位于自然地面下 。 設(shè)計(jì)水位確定 本工程的地下水位驗(yàn)算取孔隙微承壓水的穩(wěn)定水位，由于局部地段的地下水位差異大，本次取其平均值 1m，即地下 水埋深于地面下 1m處。 有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)確定 本基 坑安全等級(jí)按照“二級(jí)”基坑設(shè)計(jì)考慮，基坑側(cè)壁重要性系數(shù)取γ 0=。 標(biāo)高規(guī)定 (1) 本支護(hù)設(shè)計(jì)方案以自然地面標(biāo)高為 +（其對(duì)應(yīng)絕對(duì)標(biāo)高為 +）， 以下所 涉及的標(biāo)高均相對(duì)于此標(biāo)高。 土壓力 采用“朗肯”土壓力公式“分層”計(jì)算。 計(jì)算方法 嚴(yán)格按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（ JGJ12099）中的有關(guān)章節(jié)進(jìn)行 , 坑底以下主動(dòng)土 壓力采用“矩形”分布模式。 挖深分為以下幾種情況： (1)西側(cè)、東側(cè)現(xiàn)自然地面標(biāo)高平均為 +，室內(nèi)外高差為 =,則基坑實(shí)際挖深為： ? ?H東 西H = (底板頂 )（地梁、承臺(tái)、墊層厚） + = (2)南側(cè)自然地面標(biāo)高平均為 +，室內(nèi)外高差為 =,則基坑實(shí)際挖深為： H南 = (底板頂 )（地梁、承臺(tái)、墊層厚） + = ，取實(shí)際挖深為 9m。 對(duì)應(yīng)絕對(duì)標(biāo)高 取平均 為 +，自然地面標(biāo)高西側(cè)、東側(cè)（地面標(biāo)高平均為 +），南側(cè)地面標(biāo)高（地面標(biāo)高平均為 +），北側(cè)地面變高（地面標(biāo)高平均為 +）。 式中 有關(guān)主（被）動(dòng)土壓力系數(shù)： ? ? ? ?22。 井1 井9井13井21井24126m140m81m51m60m 圖 各井點(diǎn)中心到基坑中心的距離理想示意圖 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 19 4 基坑支護(hù) 設(shè)計(jì) 基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)參數(shù)說明 地質(zhì)力學(xué)指標(biāo)參數(shù) 見如下表格： 表 地基地質(zhì)力學(xué)指標(biāo)參數(shù)表 土 層 r KN/m3 C/Kpa φ /度 Ka aK Kp pK 備注 ① 雜填土 合算 ② 粘土 合算 ③ 粉質(zhì)粘土 15 合算 ④ 1粉土 夾粉質(zhì)粘土 合算 ④ 2粉土 10 15 合算 ⑤粉質(zhì)粘土 25 合算 備注：表中 C、φ值均為固結(jié)快剪標(biāo)準(zhǔn)值取用。 各井點(diǎn)中心距離基坑中心的距離可參照此方案按幾何 勾股定理 方法 確定， 如下圖 所示， 在此不再累贅。 0Q —— 由 n、 0y 、 ψ 的乘積得出的基坑抽水總流量， m3/d。 = 0y ,滿足要求。 247。 00 0 .3 6 6 1l g l g ( )nWwQ Rny xH r rKM n ???? ? ? ? ? ????? 式中： 39。 (1)基坑 井點(diǎn)間距計(jì)算 井點(diǎn)間距： ? ? mS L z 2501002824 ????? 基坑 單井?dāng)?shù) 量 復(fù)核驗(yàn)算 用下式計(jì)算： 0nql???? 式中 n取外圍井的數(shù)量，其他所有參數(shù)均同前述，不再重復(fù)。 247。 Q247。 a,b—— 基坑的長(zhǎng)度和寬度 ,m。 x0—— 環(huán)形井點(diǎn)系數(shù)的引用半徑 , m。 S—— 地下水水位降深 ,m。 (2)基坑穩(wěn)定滲流涌水量 用公式1 002. 73 lg( ) lgMSk RQ xx? ??來進(jìn)行計(jì)算： 式中： k—— 土的滲透系數(shù) ,(m/d)。 wH—— 含水層厚度 (m),本次取承壓含水層厚度④ 1，④ 2 土層厚度的總和，即為 。 式中： t—— 時(shí)間，自抽水時(shí)間算起 (25晝夜 ),d；本案例取 5d； m—— 土的給水度，按表 確定，本次取粉質(zhì)粘土 。 (1+50)+1=. 環(huán)形井點(diǎn)引用半徑 采用“大井法”，參考規(guī)范，將 矩形（本案例長(zhǎng)寬比為 ，小于 10）基坑折算成半徑為 x0的理想大圓井，按“大井法”計(jì)算涌水量，故本次基坑的引用半徑： mbax ??????? ? 式中： a,b—— 基坑的長(zhǎng)度和寬度 ,m。 r0 —— 基坑中心至基坑邊線的距離，本次工程案例去最近值寬邊的一半，即 50m。 h