【正文】 mN8.)( ??????? 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(cè)壓力對支撐（拉錨）點(diǎn)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(diǎn)結(jié)構(gòu)，踢腳破壞產(chǎn)生于以支點(diǎn)處為轉(zhuǎn)動點(diǎn)的失穩(wěn)，對于多層支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，則可能繞最下層指點(diǎn)轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生踢腳失穩(wěn)。?用普郎特爾公式: 、 分別為：qcN??tan2qe45tan????????????t1qc將墻底面的平面作為求極限承載力的基準(zhǔn)面，同時考慮 的抗隆起進(jìn)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 ?????同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）21代入公式得： )2045(tane)4(teqc 230t2tan???? ???????????? ).(. .4)DH(rK1cq2L ?????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(qiáng)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(jìn)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(hù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)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(nèi)側(cè)附近。目前，對基坑穩(wěn)定性驗算主要有如下內(nèi)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基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)踢腳穩(wěn)定性驗算；④基坑底抗?jié)B流穩(wěn)定性驗算。基坑穩(wěn)定性分析的目的在于基坑側(cè)壁支護(hù)結(jié)構(gòu)在給定條件設(shè)計出合理的嵌固深度或驗算已擬定支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)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。?且查相關(guān)資料得知拉森式 IV 型密扣鋼板樁（U 型）的相關(guān)參數(shù)如下表表 拉森式 IV 型密扣鋼板樁（ U 型）的相關(guān)參數(shù)型號 尺寸（mm）截面積A 單根（cm 2）重量（kg/m） 慣性矩 Ir 截面抵抗矩拉森 寬度 b 高度 h腹板厚 t1翼緣厚t2 單根 每米寬單根（cm 4）每米寬（cm 4/m）單根（cm 3）每米寬（cm 3/m）IV 型 400 180 343 2043所以由 ??????綜上所述，本基坑采用樁長 16m 的進(jìn)口拉森式 IV 型密扣鋼板樁（U 型） 。C???0M?)().(.RE? ???????（7）鋼板樁插入深度計算 參考《深基坑工程》 （第二版） （陳忠漢主編）由公式 )K(xapE??求得土壓力零點(diǎn)以下入土深度 . m583).()(R6apE ?????????以 鋼板樁支護(hù)設(shè)計思路及驗算 鋼板樁支護(hù)設(shè)計 根據(jù)本工程場地地質(zhì)情況特點(diǎn)，本工程鋼板樁主要作用是為了隔絕4m～12m 砂層地下水流入基坑，同時支護(hù)邊坡防止流砂涌動，起到支護(hù)邊坡的作用。C? ???????39。 ??同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）170MC??)(39。B ??????..739。m）序號 桿端名稱 B 點(diǎn) C 點(diǎn) 1 分配系數(shù) 2 固端彎矩 — —3 分配與傳遞彎矩 4 最后桿端彎矩 — —最終得分配彎矩： ?????0ME? 支座反力和軸力計算同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）16 參考《基坑工程》 （哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社） 圖 各支點(diǎn)反力計算簡圖取 ZB 段梁： 0MA??39。???15)432(kj??上式化簡得 2kjp sin)i(cosK??????????? )(150co2???????????參考《深基坑工程》 （第二版） （陳忠漢主編） ，取地面均布荷載 ? 土壓力計算確定臨界深度 ：由 得:0z0kc2)rzq(eaa0???? ???圖 局部均布超載時土壓力強(qiáng)度分布圖根據(jù)規(guī)范，采用水土合算，基坑開挖面以上設(shè)置鋼支撐，鋼支撐布置處及基坑開同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）13挖底面處土壓力的值: 2aaaA m/ ???????? 2aimB m/ ????aiaaC 62...ce 2aimD /8...14017240K2rqK?????? ：圖 土壓力強(qiáng)度分布圖土壓力零點(diǎn)距基坑底的距離，可根據(jù)凈土壓力零點(diǎn)處墻前被動土壓力強(qiáng)度與墻后主動土壓力強(qiáng)度相等的關(guān)系求得，即： amaDpmuKreur?? )()(raP ???? 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 彎矩計算將基坑支護(hù)樁畫成一連續(xù)梁，其荷載為土壓力，～:(1)連續(xù)梁AB段懸臂部分彎矩 ????同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）14 AB段彎矩計算簡圖（2）梁BC段參考《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算計算手冊》（第一版）B點(diǎn)鉸支，C端固定公式有 BC段彎矩計算簡圖 )(39。所以在此處采用水土合算。因此，如當(dāng)?shù)赜谐晒Φ乃梁纤愕慕?jīng)驗的話，為了經(jīng)濟(jì)的目的，應(yīng)該采用水土合算。對于砂性土和粉土，可按水土分算原則進(jìn)行，即分別計算土壓力和水壓力，然后兩者相加。表 檢修閥井處地層參數(shù)指標(biāo)一覽表地層代號 層厚（m）天然容重 γ（ 3kN/m）凝聚力 c（kPa）內(nèi)摩擦角φ（度）素填土（第 1 層） 8 8粘 土（第 2 層） 粉質(zhì)粘土（第 3 層） 13淤泥質(zhì)粘土（第 4 層） 15 8細(xì)砂巖（第 5 層） 15 28泥 巖（第 6 層） 30 30同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）11粉砂巖（第 7 層） 14 35 開挖面深度范圍內(nèi)的側(cè)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(qiáng)度，其公式如下： （）aaia kc2)hrq(P???? （）ppib式中： —— 庫倫主動與被動土壓力強(qiáng)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(diǎn)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)， kPa???。土壓力的大小及其分布規(guī)律是同支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移方向和大小、土的性質(zhì)、支護(hù)結(jié)構(gòu)物的剛度和高度等因素有關(guān)。地質(zhì)條件復(fù)雜，屬于粘性土地基。鋼板樁支護(hù)直觀圖片如下：同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）10第三章 檢修閥井基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（鋼板樁支護(hù)）設(shè)計與計算 土壓力計算此基坑位于剝蝕殘丘和沖擊平原交接地帶,地勢相對較為平坦,屬珠江三角洲沖擊平原地貌單元及剝蝕殘丘地貌單元。對檢修閥井基坑支護(hù)，采用 15 或 17 米長拉森 IV 型密扣鋼板樁，設(shè)兩道鋼支撐并加圍檁增加整體穩(wěn)定性和架起鋼支撐，或者采用鉆孔灌注樁加鋼支撐的支護(hù)形式。支護(hù)方式二：適用于管道基礎(chǔ)采用水泥攪拌樁處理，基坑深度大于 且小于 的情況。支護(hù)方式一：適用于場地較小，土質(zhì)較好（承載力特征值 120KPa 以上） ，基坑深度小于 的情況。采用拉森Ⅳ型鋼板樁加一道或兩道內(nèi)支撐進(jìn)行基坑支護(hù)。缺點(diǎn)：但是造價比較昂貴且施工工期慢，還須有泥漿處理條件。施工時振動少，可減少對周圍的影響。缺點(diǎn)：不能有效地形成止水帷幕，此基坑含水豐富，如果不能止水在部分地段容易形成流沙現(xiàn)象。鋼板樁可以回收利用，適用于短期支護(hù)，施工有利于組織、方便、工期短，目前此種技術(shù)比較成熟。 支護(hù)方案的比較和確定 基坑特點(diǎn)依據(jù)現(xiàn)場工程地質(zhì)條件、臨近地面地下環(huán)境、基坑開挖深度等得出基坑具有以下特點(diǎn)：①基坑開挖深度范圍內(nèi)土層條件較差；②周圍環(huán)境條件不太好：基坑周邊有馬路、高壓電塔和民用工廠樓，距離較近因此不能放坡開挖；③場地地下水位較高，設(shè)計時取靜止水位地面下5m 計算?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土剛度大，變形小；施工方便，整體性好；適用于各種復(fù)雜平面形狀的基坑，靈活多變；節(jié)點(diǎn)可靠。表 支撐優(yōu)缺點(diǎn)比較材料 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）8鋼結(jié)構(gòu)自重小，安裝拆除方便；可重復(fù)利用；可以做到隨挖隨撐，并可施加預(yù)緊力，有利于控制變形。 支撐系統(tǒng)按其材料可以分為鋼管支撐、型鋼支撐、鋼筋混凝土支撐。在土質(zhì)較好的地區(qū)，應(yīng)發(fā)展土錨。內(nèi)支撐可以直接平衡兩端圍護(hù)墻上的所受的側(cè)壓力，受力合理、安全可靠、易于控制圍墻的變形，雖然內(nèi)支撐的設(shè)置給基坑內(nèi)挖土帶來不便，但是可以通過換撐加以解決。噪聲和振動小，就地澆制施工，對周圍環(huán)境影響?。贿m合軟弱地層使用，接頭防水性差，要根據(jù)地質(zhì)條件從注漿、攪拌樁、旋噴樁等方法中選用適當(dāng)方法解決防水問題；整體剛度較差，不適合兼作主體結(jié)構(gòu)； 深基坑支護(hù)體系由兩部分組成，一是圍護(hù)墻，還有就是內(nèi)支撐或土層錨桿。注意接頭防水地下連續(xù)墻，可用于市區(qū)，開挖深度大優(yōu)點(diǎn)：墻體剛度大，整體性好，相對變形?。徽駝由?，噪聲低，對臨近工程結(jié)構(gòu)和管線影響小；抗?jié)B止水；逆筑法施工，進(jìn)度快，造價低缺點(diǎn)：單獨(dú)作圍護(hù)墻成本高；對泥漿處理不當(dāng)會污染環(huán)境；槽壁易坍塌同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）7SMW 工法合都適合使用，特別是以粘土和 粉粘土為主的軟土地區(qū)6~10m優(yōu)點(diǎn)：占用場地小，施工速度快，對環(huán)境污染小，施工方法簡單，好用水泥剛才少，造價低。 表 側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù)安全等級 破壞后果 重要性系數(shù)一級支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)影響很嚴(yán)重 二級支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)影響很一般 三級支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)影響很不重 根據(jù)勘察報告，本基坑安全等級屬于二級基坑。同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）6第三，施工便利并保證工期：在安全可靠經(jīng)濟(jì)合理的原則下，最大限度的滿足方便施工（如合理的支撐布置，便于挖土施工） ，縮短工期。首先，安全可靠：滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及變形的要求，確保周圍環(huán)境的安全?；又ёo(hù)是一種特殊的結(jié)構(gòu)方式，具有很多的功能。水平位移控制與周邊環(huán)境的要求有關(guān)，這就是通常規(guī)范中所謂的基坑安全等級的劃分。因而，作為設(shè)計的計算理論，不但要能計算支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題，還應(yīng)計算其變形，并根據(jù)周邊環(huán)境條件，控制變形在一定的范圍內(nèi)。而正常使用極限狀態(tài)則是指支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形或是由于開挖引起周邊土體產(chǎn)生的變形過大，影響正常使用，但未造成結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)。所謂承載能力極限狀態(tài)，對基坑支護(hù)來說就是支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、傾倒、滑動或周邊環(huán)境的破壞，出現(xiàn)較大范圍的失穩(wěn)。(186。)① 素填土 8 8② 粘 土 同濟(jì)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）4③ 粉質(zhì)粘土 13④ 淤泥質(zhì)粘土 － 15 8⑤ 細(xì)砂巖 － 15 28⑥ 泥 巖 — 30 30⑦ 粉砂巖 － — 0 35廠房段地層參數(shù)如下表表 廠房段地層參數(shù)指標(biāo)一覽表三軸有效剪切強(qiáng)度指標(biāo)層次 土層名稱 層厚m底層標(biāo)高mW%rkN/m3ckPa 216。185。風(fēng)力 6~9 級,最大 12級。尤臺風(fēng)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴最具破壞性。本區(qū)以季風(fēng)為主,風(fēng)向及風(fēng)速隨季節(jié)變化而變化。其中 5~8 月為雨季。臺風(fēng)時降雨量達(dá) 300 毫米以上。受亞熱帶海洋性氣候的影響 ,區(qū)內(nèi)降雨極為豐富,年平均降雨量 1667 毫米,最大年降雨量 毫米。C,極端氣溫 0176。C。C。C。場區(qū)位于南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)。此基坑位于剝蝕殘丘和沖擊平原交接地帶,地勢相對較為平坦,屬珠江三角洲沖擊平原地貌單元及剝蝕殘丘地貌單元。場區(qū)內(nèi)大部分地段砂層發(fā)育，分布廣，厚度大，補(bǔ)給來源充足，含豐富的地下水，地下水類型主要有上層滯水和孔隙水，地下水混合穩(wěn)定水位埋深一般為 ～ 。 管道基礎(chǔ)設(shè)計中的不利地層主要有：第②3 層、③4 層為流塑狀淤泥層，屬高壓縮性、高靈敏度、高含水率、低強(qiáng)度的軟弱土層；第二②4 層、②5 層、②6 層為沙層，呈松散狀，承載力低，經(jīng)液化判別，屬中等～嚴(yán)重液化土層，以上土層均需進(jìn)行地基處理，不能直接作為管道的基礎(chǔ)持力層。場區(qū)多為農(nóng)田、果園、魚塘，部分地段分布有工業(yè)及民用建筑，交通十分便利。 設(shè)計依據(jù)本次基坑支護(hù)工程設(shè)計遵循下列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)：《廣州地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定》 （GJB0298）《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》 （JGJ12099） ；《建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程》 （DBJ/T152097） ；《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》 （YB925897 ） ；《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 （GB 50069