【正文】 部的水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值； ——第層土土層底部的水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值； ——第層土的厚度； ——預(yù)應(yīng)力錨索的水平間距。計算依據(jù)和計算公式：（1） 基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定計算：1）對于碎石土及砂土,基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定計算： 式中 ——作用于基坑底面以下深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值； ——第層土的被動土壓力系數(shù)。（5）第層土的土壓力合力按下式計算 式中 ——第層土土層頂部的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ——第層土土層底部的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ——第層土的厚度； ——錨桿的水平間距。2） 計算點位于基坑開挖面以上時： 式中——開挖面以上土的加權(quán)平均天然重度。 土層水平荷載計算依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ12099 主動土壓力系數(shù): 被動土壓力系數(shù): （1）支護(hù)結(jié)構(gòu)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定計算：1）對于碎石土及砂土：a) 當(dāng)計算點深度位于地下水位以上時： b) 當(dāng)計算點深度位于地下水位以下時： 式中 ——第層土的主動土壓力系數(shù)； ——作用于深度處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值； ——三軸實驗確定的第層土固結(jié)不排水（快）剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值； ——計算點深度； ——計算參數(shù)，當(dāng)時，取，當(dāng)時，取h； ——基坑外側(cè)水位深度； ——計算系數(shù)，當(dāng)時，取1，當(dāng)時，取零； ——水的重度。圖31土層參數(shù) 水平荷載的計算 按照超載作用下水土壓力計算的方法，根據(jù)朗肯土壓力計算理論計算土的側(cè)向壓力，計算時不考慮支護(hù)樁與土體的摩擦作用。 參數(shù)的初選 根據(jù)勘察設(shè)計院提交的《巖土工程勘察報告》，并參考相關(guān)規(guī)范，擬取各層土體的物理力學(xué)參數(shù)，具體參數(shù)如表32所示； 計算時為了簡便相對標(biāo)高取177。4 基坑支護(hù)設(shè)計 基坑支護(hù)設(shè)計的主要內(nèi)容基坑支護(hù)設(shè)計的內(nèi)容包括土壓力計算，零彎矩點位置、嵌固深度的計算、最大彎矩的確定，樁身鋼筋配置等等，然后根據(jù)所配置的支護(hù)參數(shù),進(jìn)行基坑整體穩(wěn)定性驗算、傾覆穩(wěn)定性驗算和基坑底承載力驗算?；又苓叚h(huán)境較為復(fù)雜，應(yīng)重點保護(hù)南側(cè)及東側(cè)住宅樓。除一級基坑和三級基坑外的基坑均屬二級基坑?；娱_挖深度小于7m，且周圍環(huán)境無特別要求的基坑屬于三級基坑。4）開挖深度大于10m的基坑； 2) 與鄰近建筑物、重要設(shè)施的距離在開往深度以內(nèi)的基坑；符合下列情況之一的基坑，定為一級基坑的情況：）C(kPa)孔隙比e①雜填土、素填土②黏 土③粉 土11④黏 土33⑤黏 土202 設(shè)計依據(jù)及規(guī)范 設(shè)計依據(jù) （1） 江蘇省水文地質(zhì)工程勘察院提供的《淮安新天利巖土工程勘察報告》（2） 該工程總平面圖、地形圖、地下室平面圖等相關(guān)結(jié)構(gòu)圖紙。 地質(zhì)計算參數(shù) 根據(jù)提供的勘察報告，選取各土層的固結(jié)快剪指標(biāo)作為基坑支護(hù)設(shè)計計算參數(shù)，并按照郎肯土壓力計算理論作為土側(cè)向壓力設(shè)計的計算依據(jù)。5層粉土：青灰色，濕中密，含少量云母碎屑，局部夾粉質(zhì)粘土薄層，中下部混粉細(xì)砂顆粒，無光澤反應(yīng)，搖震反應(yīng)迅速，韌性及干強(qiáng)度低。該層場區(qū)分布較連續(xù)。該層場區(qū)普遍分布連續(xù)，厚度不均。該層場區(qū)普遍分布。表31基坑開挖深度表段落地面相對標(biāo)高（m）坑底相對標(biāo)高（m）基坑開挖深度（m）/101層：雜填土：雜色，稍濕，松散，以建筑垃圾為主，局表層約20㎝為水泥砼地坪，以下為粘性土混雜碎石塊，該層場區(qū)地表普遍分布。地下水位隨季節(jié)不同有升降變化。粘土透水性、賦水性均較差，為相對隔水層；粉土的賦水性一般，透水性較好。因此，國家《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，一般情況下本市的建筑工程抗震設(shè)計按基本烈度7度進(jìn)行設(shè)防。地下有燃?xì)夤芫€、通信光纜。旱、澇、雹、凍等氣象災(zāi)害較頻繁。全市熱量資源充裕，℃，無霜凍期為207－242天，可以滿足一年兩熟制的需要。淮安市地處南暖溫帶和北亞熱帶的過渡地區(qū)，兼具有南北氣候特征，光熱水整體配合較好。從上述推導(dǎo)過程中可以看出，土水分算法是用有效重度計算，故其強(qiáng)度指標(biāo)亦采用有效強(qiáng)度指標(biāo)。該浮力的反力作用于孔隙水體上，故其側(cè)壓力系數(shù)為1。還考慮了孔隙水對土粒的浮力，即土粒排開同體積水的質(zhì)量，其值為。另外，土水合算時，未考慮土顆粒質(zhì)量受到的地下水浮力的影響，也就未考慮土顆粒所受浮力對水的反作用影響。 從上述計算中可以看出，土壓力按飽和重度計算，其對應(yīng)的強(qiáng)度指標(biāo)按總應(yīng)力法求得，對于滲透性相對較差的粘性土，一般采用固結(jié)快剪或固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo)。 —土的內(nèi)摩擦角（）； —土的粘聚力（kPa）。 根據(jù)朗肯土壓力理論，若作用在地下水位以上某深度Z處的主、被動土壓力由下式分別計算為= = 式中 、—單位面積主動土壓力、被動土壓力（kPa）； 、—主動、被動土壓力系數(shù)； —作用在離地面處的單位面積總鉛垂壓力：=（kPa）； q—基坑頂面上的均布荷載（即超載）（kPa）。采取該法的主要理由有：認(rèn)為在滲透性較低的粘性土中，水壓力的影響不會在短時間內(nèi)顯示出來；對于粘性土的不排水情況，土體受剪產(chǎn)生超孔隙水壓力，而部分水壓力通常又無法正確測量或計算；有些國內(nèi)勘察單位條件有限，有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)比較難以獲得。下面僅對土水合算法和土水分算法的基本思路作一闡述，以助于大家思考，以便尋求更合理更完善的土壓力計算方法。有學(xué)者認(rèn)為，從土的有效應(yīng)力原理這一基本概念出發(fā)，對地下水位以下無論何種土均采用土水分算；但也有學(xué)者認(rèn)為，土水分算計算結(jié)果，主動土壓力偏大，被動土壓力偏小，且粘聚性土的有效強(qiáng)度指標(biāo)難以準(zhǔn)確測定，從工程實際應(yīng)用出發(fā)，對地下水位以下滲透性較小的粘聚性土可用土水合算。對于支護(hù)結(jié)構(gòu)上地下水位以下的土體，有“土水合算”和“土水分算”兩種方法。不同的降水排水措施又導(dǎo)致不同的地下水運動形式。自由水又分為毛細(xì)水和重力水，后者有靜止水、滲流水等。因此，經(jīng)典公式有其局限性和實用性。以上對經(jīng)典土壓力問題的討論可以有助于更合理的確定土壓力。3）經(jīng)典土壓力理論是平面應(yīng)變條件下的解答，而沒有考慮末端影響。2）經(jīng)典土壓力理論只能計算剛性界面上的接觸壓力，而沒有考慮實際支護(hù)結(jié)構(gòu)本身的變形，特別是柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)。因此，經(jīng)典土力學(xué)理論對基坑支護(hù)土體的塑性發(fā)展過程沒有給出解答。1）經(jīng)典土壓力理論計算的結(jié)果是極限值，而當(dāng)維護(hù)結(jié)構(gòu)處于正常的工作狀態(tài)時的接觸壓力并不是極限值。由于實測位移與經(jīng)典的朗肯土壓力理論和庫侖土壓力理論計算的并不一致。如板樁或樁板式（工字鋼和橫列板）支撐基坑的開挖，是一種柔性結(jié)構(gòu)，因而允許有限的變形，在開挖到一定的深度時，常在頂部進(jìn)行第一道支撐，此時板的移動不大，繼續(xù)開挖后，由于主動土壓力逐漸增大，而上部已有支撐，所以只能在下部移動，而到基底時，其位移值為最大。而位移的性狀隨著支撐和錨桿的設(shè)置及每步開挖施工方式的不同而不同。上層土壓力計算中常會出現(xiàn)負(fù)值，在設(shè)計時可略去不計。 —土的重度（kN/m）。庫侖土壓力理論是對墻后的土楔體整體處于極限平衡狀態(tài)而求出總土壓力，再算出土壓力分布線。但是，工程中常用的土壓力計算方法仍以古典的郎肯土壓力理論和庫侖土壓力理論，用這兩種理論計算出的土壓力都是支護(hù)結(jié)構(gòu)前、后的土體處于極限平衡狀態(tài)時的土壓力。 經(jīng)典土壓力理論在基坑支護(hù)中的運用 經(jīng)典的郎肯土壓力理論和庫侖土壓力理論已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于支護(hù)結(jié)構(gòu)的土壓力計算中。因而被規(guī)范所采用，成為工程界現(xiàn)行使用的主要方法。 傳統(tǒng)常規(guī)設(shè)計方法中，使用經(jīng)典的土壓力理論，計算土壓力和水壓力，然后使用理論力學(xué)、材料力學(xué)中的一些力和力矩平衡的知識，即可得到內(nèi)力的解，完成深基坑支護(hù)的設(shè)計任務(wù)。3深基坑設(shè)計計算方法 深基坑土壓力的計算 作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載主要有：地基土產(chǎn)生的土壓力、地下水產(chǎn)生的水壓力、基坑頂面建（構(gòu)）筑物的超載（荷載）、施工荷載、相鄰場地的沉樁擠土作用、地震產(chǎn)生的垂直和水平荷載以及溫度影響和混凝土收縮引起的附加荷載等。經(jīng)分析采用單排鉆孔灌注樁作為圍護(hù)體系，關(guān)于支撐體系，如果采用內(nèi)支撐的話，則工程量太大，極不經(jīng)濟(jì)，同時，如果支撐拆除考慮在內(nèi)的話，工期過長，且拆除過程中難以保持原力系的平衡。圖25地下連續(xù)墻示意圖 方案對比分析及選擇 經(jīng)過多個方案的比較分析，本基坑充分考慮到周邊地層條件，選擇技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上合理，并且具有整體性好、水平位移小，同時便于基坑開挖及后續(xù)施工的可靠支護(hù)措施。地下連續(xù)墻用作圍護(hù)墻有下述優(yōu)點：① 施工時振動少、噪聲低，可減少對周圍環(huán)境的影響，能緊鄰建筑物和地下管線施；② 地下連續(xù)墻剛度大、整體性好、變形相對較小，可用于深基坑；③ 地下連續(xù)墻為連續(xù)整體結(jié)構(gòu)，施工時處理好接頭部怔，能有較好的抗?jié)B止水作用；地下連續(xù)墻有如下的缺點：如單獨用作圍護(hù)堵成本較高；施工時需泥漿護(hù)壁，泥漿要妥善處理，否則影響環(huán)境。由于其截面抗彎能力弱，一般于深度不超過4m的基坑。鋼板樁的優(yōu)點是材料質(zhì)量可靠，在軟土地區(qū)打設(shè)方便，施工速度快而且簡便；有一定的擋水能力，可多次重復(fù)使用；一般費用較低。如地下水位高，需要時可用輕型井點降低地下水位。打人地下后頂部近地面處設(shè)一道拉錨或支撐。⑺ 槽鋼鋼板樁槽鋼鋼板樁是一種簡易的鋼板校園護(hù)墻，由槽鋼正反扣搭接或并排組成。為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過大的位移；其次是厚度較大，只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時才能采用，而且在水泥土攪拌樁施工時要注意防止影響周圍環(huán)境。水泥土圍護(hù)墻的優(yōu)點：由于一般坑內(nèi)無支撐，便于機(jī)械化快速挖土；具有擋土、止水的雙重功能；一般情況下較經(jīng)濟(jì)。內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用范圍廣，可適用于各種土層和基坑深度。當(dāng)基坑開挖平面面積很大而開挖深度不太大時，宜采用單層支撐。 圖22土釘墻示意圖（5）內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)撐式圍護(hù)由圍護(hù)體系和內(nèi)撐體系兩部分組成，圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系常采用鋼筋混凝土樁排樁墻和地下連續(xù)墻型式。土釘墻圍護(hù)適用于地下水位以上或者人工降水后的粘性土、粉土、雜填土及非松散砂土、卵石土等；不適用于淤泥質(zhì)及未經(jīng)降水處理地下水以下的土層地基中基坑圍護(hù)。由于軟粘土地基不能提供錨桿較大的錨固力，所以很少使用。地面拉錨式需要有足夠的場地設(shè)置錨樁，或其他錨固物；錨桿式需要地基土能提供錨桿較大的錨固力。（3）拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)由圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系和錨固體系兩部分組成，圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系常采用鋼筋混凝土排樁墻和地下連續(xù)墻兩種。懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用于土質(zhì)較好、開挖深度較淺的基坑工程。懸臂結(jié)構(gòu)所受土壓力分布是開挖深度的一次函數(shù)，其剪力是深度的二次函數(shù)，彎矩是深度的三次函數(shù)，水平位移是深度的五次函數(shù)。 幾種常見支護(hù)體系在基坑支護(hù)中，根據(jù)工程水文地質(zhì)及工程安全等級、周圍環(huán)境等各方面的要求，對以下幾種支護(hù)方式進(jìn)行具體的分析，從而選出最適合于本工程施工的一種支護(hù)方式。 水泥土擋墻體系，依靠其本身的自重和剛度保護(hù)坑壁，一般不設(shè)支撐，特殊情況下經(jīng)采取措施后亦可局部加設(shè)支撐。2 深基坑設(shè)計內(nèi)容2 .1 基坑支護(hù)方案設(shè)計 支護(hù)體系的組成 當(dāng)基坑工程的土方開挖、采用有支護(hù)開挖方式時，在基坑土方開挖之前則需先施工支護(hù)體系。 基坑周邊環(huán)境勘查應(yīng)包括以下內(nèi)容： 1 查明影響范圍內(nèi)建(構(gòu))筑物的結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、基礎(chǔ)類型、埋深、基礎(chǔ)荷載大小及上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀； 2 查明基坑周邊的各類地下設(shè)施，包括上、下水、電纜、煤氣、污水、雨水、熱力等管線或管道的分布和性狀； 3 查明場地周圍和鄰近地區(qū)地表水匯流、排瀉情況，地下水管滲漏情況以及對基坑開挖的影響程度； 4 查明基坑四周道路的距離及車輛載重情況。 場地水文地質(zhì)勘察應(yīng)達(dá)到以下要求：查明開挖范圍及鄰近場地地下水含水層和隔水層的層位、埋深和分布情況，查明各含水層(包括上層滯水、潛水、承壓水)的補(bǔ)給條件和水力聯(lián)系；測量場地各含水層的滲透系數(shù)和滲透影響半徑；分析施工過程中水位變化對支護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑周邊環(huán)境的影響，提出應(yīng)采取的措施。 在建筑地基詳細(xì)勘察階段，對需要支護(hù)的工程宜按下列要求進(jìn)行勘察工作： 勘察范圍應(yīng)根據(jù)開挖深度及場地的巖土工程條件確定，并宜在開挖邊界外按開挖深度的1～2倍范圍內(nèi)布置勘探點，當(dāng)開挖邊界外無法布置勘探點時，應(yīng)通過調(diào)查取得相應(yīng)資料。當(dāng)有條件時，基坑應(yīng)采用局部或全部放坡開挖，放坡坡度應(yīng)滿足坡穩(wěn)定性要求。 3 地下水控制驗算： 1) 抗?jié)B透穩(wěn)定性驗算； 2) 基坑底突涌穩(wěn)定性驗算； 3) 根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求進(jìn)行地下水位控制計算。 1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計算，計算內(nèi)容應(yīng)包括： 1) 根據(jù)基坑支護(hù)形式及其受力特點進(jìn)行土體穩(wěn)定性計算； 2) 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的受壓、受彎、受剪承載力計算； 3) 當(dāng)有錨桿或支撐時，應(yīng)對其進(jìn)行承載力計算和穩(wěn)定性驗算。當(dāng)場地周圍有地表水匯流、排瀉或地下水管滲漏時，應(yīng)對基坑采取保護(hù)措施。 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)水平變形、地下水的變化對周邊環(huán)境的水平與豎向變形的影響，對于安全等級為一級和對周邊環(huán)境變形有限定要求的二級建筑基坑側(cè)壁，應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境的重要性、對變形的適應(yīng)能力及土的性質(zhì)等因素確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形限值。 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)根據(jù)表21選用相應(yīng)的側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù)。圖11 土體浸水濕化前后δε示意圖