【正文】 23 樁 AB 段計(jì)算簡(jiǎn)圖 A 端彎距為零： A=0M 。q q q f =0kPaq 。 =1 07. 8kP a 。 安理工（蚌埠函授站）土木工程畢業(yè)論文 11 用彎矩分配法計(jì)算支點(diǎn)反力 現(xiàn)將基坑支護(hù)圖畫(huà)作一連續(xù)梁，其荷載為土壓力及地面荷載， 土壓力為零點(diǎn)經(jīng)計(jì)算離坑底為 ， 近似看作為彎距為零處， F 點(diǎn)看作 為一地下支點(diǎn)無(wú) 彎距，如下圖 21 所示 ： mq=30kNABCDEFe=142. 8 圖 21 基坑支護(hù)簡(jiǎn)圖 將基坑支護(hù)圖畫(huà)成為一連續(xù)梁，契合在為土壓力及地面荷載，見(jiàn)圖 22 所示：kN/mB C DEFA 1 圖 22 整體等值梁計(jì)算簡(jiǎn)圖 A 點(diǎn) 超荷壓力 為 a 0 a 30 1 12. 3 kP aq q K? ? ? ? ?。 土壓力為零（近似零彎點(diǎn)）距坑底的距離 土壓力為零（近似零彎點(diǎn)）距坑底的距離 按 下 式 計(jì)算： ? ?qapa+= eey KK? (28) 式中 qe － 均布附加荷載 為 產(chǎn)生的水平荷載 ， 均布附加荷載 為 30kPa。 樁土間的 摩 擦角 12=~33? ? ? 之間，由于是 砂 土為主，所以取 o2= =?? 。 主動(dòng)土壓力系數(shù) 2 aa ta n 4 5 0 .4 12oK ???? ? ?????。 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下 表 29： 安理工（蚌埠函授站）土木工程畢業(yè)論文 10 表 29 基坑內(nèi)側(cè)抗力標(biāo)準(zhǔn)值 土層 jz (m) piK kic (kPa) pkj? (kPa) ⑨ ⑩ 粉質(zhì)粘土 21 第四節(jié) 護(hù)坡樁設(shè)計(jì) 一 、 嵌 固深度計(jì)算 多層錨桿整體等值梁的計(jì)算方法是，把基坑下樁的 彎矩零點(diǎn)與樁頂之間的樁當(dāng)作多跨連續(xù)梁，錨桿位置當(dāng)作連續(xù)梁的支點(diǎn)，采用力矩分配法計(jì)算支點(diǎn)反力。 第 i 層土的被動(dòng)土壓力系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算 2o kp = ta n 4 5 + 2iiK ??????? (25) 式中 ki? －為第 i 層土的內(nèi)摩擦角（ 0）。 ikc 三軸試驗(yàn)聚力標(biāo)準(zhǔn)值如 下 表 23： 表 23 Cik 三軸試驗(yàn)聚力標(biāo)準(zhǔn)值 土層 ① 素填土 ③ 2 粉土 ④ 2 粉土 ④ 粉質(zhì)粘土 ⑤ 2 粉土 ⑤ 4 細(xì)砂 ⑦ 粉質(zhì)粘土 ⑨ ⑩ 粉質(zhì)粘土 ikc 8 8 10 17 6 0 21 21 加權(quán) c ? ?8 1 .8 8 2 .6 1 0 3 1 7 2 .3 6 0 .7 2 1 1 1 .8 / 2 4 .6 1 4 .5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 綜上 按式 (23)計(jì)算得出 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 計(jì)算結(jié)果 下 表 24： 表 24 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 土層 ① 素填土 ③ 2 粉土 ④ 2 粉土 ④ 粉質(zhì)粘土 ⑤ 2 粉土 ⑤ 4 細(xì)砂 ⑦ 粉質(zhì)粘土 ⑨ ⑩ 粉質(zhì)粘土 jz （ m） aiK ikc akj? (kPa) 三 水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值 根 據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（ JGJ120－ 99） ， 基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值 pjke 按下列方法 計(jì)算 。 （ 二 ） 粉土 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 對(duì)于粉土及粘性土 ， 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 按下 式 計(jì)算： a i a a2i i i ip rz K c K?? (23) aiK － 第 i層的主動(dòng)土壓力系數(shù)； iz － 計(jì)算點(diǎn)深度 (m)； ic － 三軸試驗(yàn)當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)可采用直接 剪切試驗(yàn)確定的第層土固結(jié)不排水不（快）剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值 (kPa)； 式中 aiK 按式 (22)計(jì)算。 施工荷載：按 0=30kPa? 計(jì)。 第三節(jié) 基坑支護(hù) 中荷載的計(jì)算 一 、 荷載與組合 結(jié)構(gòu)自重：鋼筋混凝土自重按 25kN/m3計(jì)。 （三） 體系效果 從監(jiān)控量測(cè)的數(shù)值反映和對(duì)比，兩種支護(hù)體系效果均比較理想，樁體的側(cè)向位移都在 3cm 以?xún)?nèi)。 （二） 施工工期 支撐施工時(shí)土方將不能同時(shí)進(jìn)行開(kāi)挖，而錨索在到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高以后，可以多臺(tái)同時(shí)作業(yè)，這期間土方還可以繼續(xù)施工，不影響工程進(jìn)度。待基坑施工至基底開(kāi)始施工結(jié)構(gòu)時(shí)，需要向基坑內(nèi)運(yùn)輸工程材料，在調(diào)裝的過(guò)程中，支撐有著很大的限制 與不便。 造價(jià)低 經(jīng)比對(duì)及施工經(jīng)驗(yàn)結(jié)合此工程環(huán)境得知采用鉆孔灌注樁具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 施工時(shí)基本無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)、無(wú)地面隆起或側(cè)移，因此對(duì)環(huán)境和周邊建筑物危害?。? （ 2）大直徑鉆孔灌注樁直徑大、入土深； （ 3） 對(duì)于樁穿透的圖層可以在空中作原位測(cè)試，以檢測(cè)土層的性質(zhì)； （ 4）擴(kuò)底鉆孔灌注樁能更好地發(fā)揮樁端承載力； （ 5） 經(jīng)常設(shè)計(jì)成一柱一樁，無(wú)需樁頂承臺(tái)，簡(jiǎn)化了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式； （ 6）鉆孔灌注樁通常布樁間距大，群樁效應(yīng)??； （ 7）施工設(shè)備簡(jiǎn)單輕便，能在較低的凈空 條件下設(shè)樁； （ 8）鉆孔灌注樁在施工中，影響成樁質(zhì)量的因素較多，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，有時(shí)候會(huì)發(fā)生縮徑、樁身局部夾泥等現(xiàn)象，樁側(cè)阻力和樁端阻力的發(fā)揮會(huì)隨著工藝而變化，且又在較大程度上受施工操作影響； 三、鋼支撐和錨索施工比較 （一） 施工工藝 支撐和錨索的施工工藝都比較成熟，在深基坑支護(hù)中，挖掘機(jī)操作需 避讓支撐，而錨索不需要。 應(yīng)具有較好的工程及水文地質(zhì)條件。 材料用量和工程量小，造價(jià)低。 造價(jià)相對(duì)較高 鉆孔樁＋基坑外降水 適用多種地層，施工進(jìn)度可控制； 可根據(jù)基坑深度調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度要求； 基坑外降水，地下水位低時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯； 對(duì)城市環(huán)境有一定影響； 施工工藝較復(fù)雜。 造價(jià)適中 地下連續(xù)墻 整體性好，穩(wěn)定性強(qiáng)；可作為永久性結(jié)構(gòu)； 漏水點(diǎn)少，滲漏易處理； 剛度大，地面沉降小。 造價(jià)最低 鉆孔咬合 樁 可根據(jù)基坑深度，調(diào)整樁徑等參數(shù)，對(duì)地層地質(zhì)條件、基坑深淺等條件適應(yīng)性好； 結(jié)構(gòu)剛度好，對(duì)地面沉降控制好。 需要場(chǎng)地加大，基坑深度不能過(guò)大。 土體位移小，采用信息化施工可確保工程和施工安全。風(fēng)險(xiǎn)小。 明挖法施工中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要型式見(jiàn)下表 表 22 圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比較表 安理工（蚌埠函授站）土木工程畢業(yè)論文 7 圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 經(jīng)濟(jì)性 放坡開(kāi)挖 施工簡(jiǎn)單，不需要大型設(shè)備。 第二節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式的選擇 一 、基坑等級(jí)及變形控制標(biāo)準(zhǔn) 本車(chē)站標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬度 米，基坑深度約 米，基 坑附近無(wú)特殊建構(gòu)筑物需要防護(hù)，根據(jù)基坑規(guī)模與周邊環(huán)境條件及《北京地鐵 8 號(hào)線二期工程技術(shù)要求》，本明挖基坑變形控制等級(jí)為一級(jí)，基坑變形控制標(biāo)準(zhǔn)為 :地面最大沉降量 ≤%H；圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水 平位移 ≤%H，且 ≤30mm。 安理工（蚌埠函授站）土木工程畢業(yè)論文 6 第 二 章 基坑支護(hù) 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 第一節(jié) 施工方法的論證 目前國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)站施工主要方法有明挖法、蓋挖法、暗挖法，每種方法都有其適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合 本車(chē)站現(xiàn)場(chǎng)選定站位實(shí)際情況，對(duì)以 下 三種方法進(jìn)行多方面比較，具體優(yōu)缺點(diǎn)詳見(jiàn)下表。 基坑支護(hù)后 剖面變形按 1 級(jí)控制 。 液化判別 根據(jù)《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50111－ 2022）附錄 B 進(jìn)行判別，擬建場(chǎng)地地面下20m 深度范圍內(nèi)的飽和粉土及砂土不液化。 安理工（蚌埠函授站）土木工程畢業(yè)論文 5 第四節(jié) 抗震設(shè)計(jì) 抗震設(shè) 防烈度 根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB16306－ 2022）和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50011－ 2022）附錄 D 及《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB501112022）綜合考慮，擬建場(chǎng)區(qū)的抗震設(shè)防烈度為 8 度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 。 歷年最高水位 : 擬建場(chǎng)地歷年最高地下水位曾接近自然地面，絕對(duì)標(biāo)高 左右，近 3～ 5 年最高地下水位絕對(duì)標(biāo)高為 左右。 二 、地下水的腐蝕性評(píng)價(jià) 本次勘察在 XSQC02＃、 Z3XSQ011＃、 Z3XSQ019＃鉆孔中共采取地下水試樣 6 組，在室內(nèi)對(duì)其做了腐蝕性測(cè)試，根據(jù)其測(cè)試結(jié)果，依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（ GB 50021－ 2022）第 條及《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)【 2022】 157 號(hào)） 條有關(guān)條款，判定地下水對(duì)基礎(chǔ)材料的腐蝕性見(jiàn)下表： 表 11 地下水的腐蝕性評(píng)價(jià) 孔號(hào) 取水 深度 （ m） 取水 日期 對(duì)建筑材料的腐蝕性 砼 鋼筋砼中鋼筋 （干濕交替） 鋼筋砼中鋼筋（長(zhǎng)期浸水） 鋼結(jié)構(gòu) XSQC02 ―― 弱腐蝕性 ―― 弱腐蝕性 XSQC02 ―― 弱腐蝕性 ―― 弱腐蝕性 XSQC02 ―― 弱腐蝕性 ―― 弱腐蝕性 經(jīng)綜合分析判定，擬建場(chǎng)地地下水對(duì)砼結(jié)構(gòu)不具腐蝕性，在長(zhǎng)期浸水情況下對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性，在干濕交替的情況下對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具 有弱腐蝕性。 第三層水：潛水～承壓水，主要含水層為中砂 ⑾ 5，初見(jiàn)水位埋深 ～ ，絕對(duì)標(biāo)高 ～ ；靜止水位埋深 ～ ，絕 對(duì)標(biāo)高 ～ 。地下水主要接受側(cè)向徑流及越流補(bǔ)給，以側(cè)向徑流的方式排泄。該層水在場(chǎng)地北側(cè)較連續(xù)分布，在場(chǎng)地南側(cè)僅部分地段有分布。 第一層：臺(tái)地潛水，初見(jiàn)水位埋深 ～ ，絕對(duì)標(biāo)高 ～ ；靜止水位埋深～ ，絕對(duì)標(biāo)高 ～ 。 車(chē)站主要位于粉土和粘土層，底板處于粘土層。 卵石 ⒄ 9 層：雜色，飽和，密實(shí)，亞圓形，最大粒徑 5cm，一般粒徑 2～ 3cm，主要母巖成分為巖砂、礫巖，中粗砂充填。 細(xì)砂 ⒄ 4 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。 粘土 ⒃ 1 層：褐灰～褐黃色，可塑～硬塑，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核，少量有機(jī)質(zhì)。 中砂 ⒂ 5 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。 粘土 ⒁ 1 層：褐灰～褐黃色，可塑～硬塑，含氧化鐵、鈣質(zhì)結(jié)核。 粉砂 ⒀ 3 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母。 粉土 ⑿ 2 層：褐黃色，濕～飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母等。 粉質(zhì)粘土 ⑿ 層：褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母、鈣質(zhì)結(jié)核。 圓礫 ⑾ 8 層：雜色，飽和，密實(shí)，一般粒徑 2～ 3mm，最大粒徑 2cm，圓礫含量約 60％，含少量卵石，主要母巖成分為巖砂、礫巖，中粗砂充填。 中砂 ⑾ 5 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，主要礦物成分為石英、長(zhǎng)石、云母，含少量圓礫。 粉土 ⑾ 2 層：褐黃色，飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母。 粉質(zhì)粘土 ⑩ 層：褐灰色，可塑，含氧化鐵、云母，少量有機(jī)質(zhì)等。 粉土 ⑨ 2 層：灰黃～褐黃色，濕～飽和，密實(shí)，含氧化鐵、云母等。 粉質(zhì)粘土 ⑨ 層：灰黃～褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母等。 粉質(zhì)粘土 ⑦ 層：黃灰～褐灰色，可塑，含氧化鐵、氧化錳等。 粉砂 ⑤ 3 層：褐黃色，濕～飽和，中密，主要礦物成分是石英、長(zhǎng)石、云母。 粉質(zhì)粘土 ⑤ 層：褐黃色，可塑，含氧化鐵、云母等。 粉土 ④ 2 層：灰黃～褐灰色，稍濕～飽和，含氧化鐵、云母，少量有機(jī)質(zhì)等。 粉土 ③ 2 層：黃褐～褐黃色，稍濕～濕，稍密～中密，含氧化鐵、氧化錳等、云母、鈣質(zhì)結(jié)核等。 粉土 ② 2 層：黃褐色，稍濕～濕，稍密，含氧化鐵、氧化錳，土質(zhì)結(jié)構(gòu)差，無(wú)層理。 建筑垃圾雜填土 ① 6 層：雜色，稍濕，稍密～中密，以碎石塊、水泥塊為主，砂、石及粘性土充填。 場(chǎng)地 照片如下圖 12： 安理工（蚌埠函授站）土木工程畢業(yè)論文 3 圖 12 場(chǎng)地照片 根據(jù)野外鉆探資料，擬建場(chǎng)地從上至下分布的地 土層 為： 人工填土層： 粉質(zhì)粘土素填土 ① 層：黃褐色，稍濕，稍密，以粉質(zhì)粘土 為主，含少量碎磚屑、植物根等，結(jié)構(gòu)松散，無(wú)層理。車(chē)站主要位于粉土和粘土層，底板位于粉質(zhì)粘土層。擬建工程所處地勢(shì)基本平緩，地面以市政道路為主，路面平坦，地面標(biāo)高為 37～ 40m。旱澇的周期性變化較明顯。近幾年平均氣溫為℃ ～ ℃ ，極端最高氣溫 ℃ ，極端最低氣溫 15℃ 。 西三旗路交通繁忙，路下管線復(fù)雜，道路規(guī)劃紅線寬 45m，主路寬 16m，雙向 4 車(chē)道，路口西側(cè)局部段雙向 6 車(chē)道，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)劃；西三旗東路規(guī)劃紅 線寬 40m，路口北段現(xiàn)狀道路寬 10m，路口南段現(xiàn)狀道路寬 4m，未實(shí)現(xiàn)規(guī)劃。在西三旗東路下南北向布置，為