【正文】 (27) 式中 39。這種方法概念比較明確，但在實(shí)際使用中還存在一些困難，有時(shí)較難于獲得有效強(qiáng)度指標(biāo)，因此在許多情況下采 用總應(yīng)力法計(jì)算土壓力，再加上水壓力，即總應(yīng)力法 39。對(duì)粘性土可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和工程經(jīng)驗(yàn)，按水土分算或水土合算進(jìn)行。 計(jì)算地下水位以下的水、土壓力，一般采用“水土分算”和“水土合算”兩種方法。計(jì)算水壓力時(shí)，水 的重度一般取γ w=10kN/m3。朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算公式： 18 砂性土 2ta n ( 4 5 )2apz ??? ?? = azK? (22) 粘性土 2ta n ( 4 5 ) 2 ta n ( 4 5 )22ap z c???? ? ? ? ? ? = aa KczK 2?? (23) 式中 aK —— 主動(dòng)土壓力系數(shù)， )245(tan 2 ??? ?aK； ? —— 土的重度（ 3/mKN ）； c 、 ? —— 土的內(nèi)聚力（ KPa ） 及內(nèi)摩擦角； z —— 計(jì)算點(diǎn)距填土面的深度（ m）。靜止土壓力可按下式計(jì)算： 00()iip h q K???? (21) 式中 0p —— 計(jì)算點(diǎn)處的靜止土壓力強(qiáng)度（ KPa ）； i? —— 計(jì)算點(diǎn)以上第 i 層土的重度（ 3/mKN ）； ih —— 計(jì)算點(diǎn)以上第 i 層土的厚度（ m）； q —— 地面均布荷載（ KPa ）； 0K —— 計(jì)算點(diǎn)處土的靜止土壓力系數(shù)，由試驗(yàn)確定。土壓力根據(jù)性質(zhì)可以分為：靜土壓力、主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力。 2． 1． 2 土壓力 進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)與土體界面上的壓力即為土壓力。 17 第 2 章 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算方法 2． 1 作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載 2． 1． 1 概述 作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載主要有： 1）土壓力； 2）水壓力； 3）影響區(qū)范圍內(nèi)建筑物、結(jié)構(gòu)物荷載； 4）施工荷載：汽車、吊車及場(chǎng)地堆載等； 5）若直呼作為主體結(jié)構(gòu)的一部分時(shí)，應(yīng)考慮地震力； 6）溫度影響和混凝土收縮引起的附加荷載。 ，施工速度慢。 。 混凝土梁支撐 。 ，減輕支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力和位移。 ，節(jié)約鋼材。 ，對(duì)基坑出土及主體結(jié)構(gòu)的施工影響較大。 鋼管支撐 ，對(duì)墻體的變形、強(qiáng)度都有利。 界，需處理好與鄰近業(yè)主的關(guān)系。 ，鉆孔及灌漿都是用膨脹泥漿循環(huán)作業(yè)的，不會(huì)造成土體中水體的流失，而產(chǎn)生土體沉降。 測(cè)試來(lái)獲得，因此保證設(shè)計(jì)有足夠的安全度。 表 13支撐方式對(duì)比表 支撐方式 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 錨桿支撐 ，提高挖土的機(jī)械程度和結(jié)構(gòu)施工的效率與質(zhì)量?；又ёo(hù)最重要的是要保證周邊環(huán)境的安全。一般當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較好，周邊環(huán)境要求較寬松時(shí)，可以采用柔性支護(hù)，如土釘墻等；當(dāng)周邊環(huán)境要求高時(shí)，應(yīng)采用較剛性的支護(hù)型式，以控制水平位移，如排樁或地下連續(xù)墻等。 1． 2． 4 基坑支護(hù)形式的選取原則 基坑支護(hù)選型對(duì)于基坑工程而言是十分重要的第一 步。水平位移控制與周邊環(huán)境的要求有關(guān)，這就是通常基坑規(guī)范中所謂的基坑安全等級(jí)的劃分 。因而，作為設(shè)計(jì)的計(jì)算理論，不但要能計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問(wèn)題，還應(yīng)計(jì)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(guò)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(duì)基坑支護(hù)來(lái)說(shuō)就是支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、傾倒、滑動(dòng)或周邊環(huán)境的破壞，出現(xiàn)較大范圍的失穩(wěn)。 SMW 支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特點(diǎn)主要為：施工時(shí)基本無(wú)噪音，對(duì)周圍環(huán)境影響小；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠，凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場(chǎng)合都可使用，特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層；擋水防滲性能好，不必另設(shè)擋水帷幕；可以配合多道支撐應(yīng)用于較深的基坑；此工法在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)的地下連續(xù)墻，在費(fèi)用上如果能夠采取 14 一定施工措施成功回收 H 型鋼等受拉材料；則大大低于地下連續(xù)墻，因而具有較大發(fā)展前景。優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)便且工期短、效果較好、經(jīng)濟(jì)性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應(yīng)積極推廣。 土釘墻 土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù) ,其作用與被動(dòng)的具備擋土作用的上述圍護(hù)墻不同 ,它是起主動(dòng)嵌固作用 ,增加邊坡的穩(wěn)定性 ,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。缺點(diǎn)：周邊環(huán)境要求較高，造價(jià)較高，施工要求專用設(shè)備。特別是遇到砂卵石地層或要求進(jìn)入風(fēng)化巖層時(shí) , 鋼板樁難于施工 , 可采用地下連續(xù)墻支護(hù) 。 地下連續(xù)墻 支護(hù)結(jié)構(gòu)中最強(qiáng)的支護(hù)型式，適用于地質(zhì)條件差和復(fù)雜，基坑深度大，地下連續(xù)墻具有如下優(yōu)點(diǎn) : 墻體剛度大、整體性好 , 因而結(jié)構(gòu)和地基變形較小 , 可用于超深的支護(hù)結(jié)構(gòu) 。適用于軟粘土質(zhì)和砂土地區(qū) ,但是在砂礫層和卵石中施工困難應(yīng)該慎用 。工程樁也為灌注樁時(shí) ,可以同步施工 ,從而施工有利于組織、方便、工期短 。此外 ,其制作一般在工廠預(yù)制 ,再運(yùn)至工地 ,成本較灌注樁等略高。 鋼筋混凝土板樁 優(yōu)點(diǎn)：具有施工簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)周期短等特點(diǎn)。缺點(diǎn)：不能擋水和土中的細(xì)小顆粒 ,在地下水位高的地區(qū)需采取隔水或降水措施 。其特點(diǎn)為 :槽鋼具有良好的耐久性 ,基坑施工完畢回填土后可將槽鋼拔出回收再次使用 。 對(duì)于開挖深度大于 10 米的基坑 ,可采用地下連續(xù) 墻加支撐的方法 , 也可采用 800～ 1000mm 大直徑鉆孔樁加深層攪拌樁防水 , 設(shè)置多道支撐。對(duì)于開挖深度小于 6 米的基坑 ,在無(wú)法采用重力式深層攪拌樁的情況下 , 可采用 600mm 密排鉆孔樁 , 樁后用樹根樁防護(hù) , 也可采用打入預(yù)制混凝土板樁或鋼板樁 , 板樁后注漿或加攪拌樁防滲 , 頂部設(shè)圈梁和支撐 。 也可以采用鋼板樁 、鋼筋混凝土板樁密排。排樁包括鋼板樁、鋼筋混凝土板樁及鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等 , 其支護(hù)形式包括 : （ 1）柱列式排樁支護(hù) : 當(dāng)邊坡土質(zhì)較好、地下水位較低時(shí) , 可利用土拱作用 , 以稀疏的鉆孔灌注樁或挖孔樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu) 。缺點(diǎn)：高壓旋噴樁的施工費(fèi)用要高于深層攪拌水泥土樁 ,施工中有大量泥漿排出 ,容易引起污染。其次是厚度較大 ,只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時(shí)才能采用 ,而且在水泥土攪拌樁施工時(shí)要注意防止影響周圍環(huán)境。施工中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、污染少、擠土輕微 ,因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。具有擋土、止水的雙重功能 。該結(jié)構(gòu)形式采用深層攪拌機(jī)將土和水泥漿強(qiáng)行攪拌 ,形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。 放坡開挖 適用于周圍開闊的場(chǎng)地，周圍沒(méi)有重要的建筑物，只要求穩(wěn)定，嚴(yán)格控制位移要求，價(jià)錢最便宜，回填土方較大。 圖 12基坑支護(hù)結(jié)構(gòu) 12 1． 2． 2 基坑支護(hù)的類型 基坑支護(hù)有很多種類型，根據(jù)原理和施工方法的不同，大致有 ：放坡開挖、深層攪拌水泥土圍護(hù)墻、高壓旋噴樁、槽鋼鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻、土釘墻、 SMW 工法等。 1． 2 基坑支護(hù) 1． 2． 1 基坑支護(hù)的概念 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》 JGJ12099對(duì)基坑支護(hù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》 JGJ12099對(duì)基坑支護(hù)的定義如下： 為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采 用的支擋、加固與保護(hù)措施 （如圖 12） ?；娱_挖勢(shì)必引起周圍地基地下水位的變化和應(yīng)力場(chǎng)的改變，導(dǎo)致周圍地基土體的變形，對(duì)周圍建（構(gòu)）筑物和地下管線產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的將危及其正常使用或安全。同時(shí)在施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，力 求實(shí)行信息化施工。土方開挖的施工組織是否合理將對(duì)支護(hù)體系是否成功具有重要作用。 6）基坑工程是系統(tǒng)工程。蠕變將使土體強(qiáng)度降低，土坡穩(wěn)定性變小。在基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)中要注意基坑工程的空間效應(yīng)。 5）基坑工程具有較強(qiáng)的時(shí)空效應(yīng)。 4）基坑工程綜合性強(qiáng)。這就決定了基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性?；庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和 土方開挖不僅與工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建（構(gòu)）筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性，以及周圍場(chǎng)地條件等有關(guān)?；庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開挖都要因地制宜，根據(jù)本地情況進(jìn)行，外地的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但不能簡(jiǎn)單搬用。如軟粘土地基、黃土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中基坑工程差異性很大。在施工過(guò)程中一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情，需要及時(shí)搶救。 10 表 11基坑變形的監(jiān)控值（ mm） 基坑類別 支護(hù)結(jié)構(gòu) 墻頂位移 支護(hù)結(jié)構(gòu)墻體 最大位移 地面最大沉降 一級(jí)基坑 30 50 30 二級(jí)基坑 60 80 60 三級(jí)基坑 80 100 100 1． 1． 3 基坑工程的特點(diǎn) 基坑工程作為建筑工程的一部分，具有以 下特點(diǎn)： 基坑工程作為建筑工程的一部分，具有以下特點(diǎn)： 1）基坑支護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，安全儲(chǔ)備較小，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性。 基坑土方工程必須確保支護(hù)結(jié)構(gòu)安全和周圍環(huán)境安全。當(dāng)重要工程或支護(hù)結(jié)構(gòu)做主體結(jié)構(gòu)的一部分，或開挖深度大于 10m，或與臨近建筑物，重要設(shè)施的距離在開挖深度以內(nèi)的基坑以及基坑開挖影響范圍內(nèi)有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等需嚴(yán)加保護(hù)的基坑屬于一級(jí)基坑；當(dāng)基坑開挖深度小于 7m，且周圍環(huán)境無(wú)特別要求時(shí)的基坑屬于三級(jí)基坑；除一級(jí)和三級(jí)外 的基坑屬二級(jí)基坑。后施工工程的建設(shè)單位或者工程總承包單位應(yīng)當(dāng)制定安全技術(shù)措施，并組織相鄰建設(shè)工程的建設(shè)、設(shè)計(jì)、施 工、監(jiān)理等有關(guān)單位、專家共同參加的會(huì)議作審定。 第五條深基坑工程的開挖深度超過(guò) 7 米或者地下室二層以上（含二層） ，或者深度雖未超過(guò) 7 米，但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境較復(fù)雜及工程影響重大時(shí)，深基坑工程的設(shè)計(jì)方案應(yīng)委托市建委科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織專家評(píng)審或者經(jīng)認(rèn)可的其他評(píng)審委員會(huì)評(píng)審，經(jīng)論證在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上切實(shí)可行后方可施行。檢測(cè)單位應(yīng)當(dāng)提出建筑物、構(gòu)筑物可承受外界影響的程度。 第三條建設(shè)單位或工程總承包單位在施工前， 應(yīng)當(dāng)邀集設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、市政、公用、供電、通訊、監(jiān)測(cè)等有關(guān)單位，介紹設(shè)計(jì)、施工方案，施工可能產(chǎn)生的影響，征詢相關(guān)單位意見；對(duì)可能受影響的相鄰建筑物、構(gòu)筑物、道路、地下管線等作進(jìn)一步檢查；對(duì)可能發(fā)生爭(zhēng)議的部位拍照或攝像，布設(shè)記號(hào)，并作好記錄。 第二條前期的調(diào)查范圍以基坑邊線起，基坑開挖深度 3 倍的范圍為準(zhǔn)。開挖過(guò)程中 ,土體變形較 大 ,且上海道路繁忙，街道下方管道密布 ,基坑變形要求嚴(yán)格。 （三）基坑對(duì)周邊的環(huán)境的要求： 基坑對(duì)周邊的環(huán)境要求也是比較高的，分別要求擋土結(jié)構(gòu)的水平位移和其鄰近地層的垂直沉降限制在某標(biāo)準(zhǔn)值之內(nèi)，甚至也限制墻體垂直沉降和地層的水平移動(dòng) 9 值滿足周圍環(huán)境要求。常用的材料為混凝土、鋼、木等?；庸こ桃话阄挥诔鞘兄校刭|(zhì)條件和周邊環(huán)境條件復(fù)雜，有各種建筑物、構(gòu)筑物、管線等，一旦失事就會(huì)造成生命和財(cái)產(chǎn)的重大損失。 它要求基坑支護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，在地下工程施工完成后就不再需要。為了防止主體結(jié)構(gòu)周圍環(huán)境受損害而采取的支護(hù)結(jié)構(gòu)。 8 第 1 章 基坑及 基坑 支護(hù)結(jié)構(gòu)概述 1． 1 基坑 1． 1． 1 基坑的概念 （一） 基坑基本概念： 建筑基礎(chǔ)開挖的臨時(shí)性坑井稱為 基坑 （如圖 11） 。 第四章為計(jì)算書。 第二章主要介紹基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的主要方法，側(cè)重介紹了實(shí)例工程 設(shè)計(jì)的方法：等值梁法，以及啟明星軟件 M法的基本原理。所以結(jié)構(gòu)選型時(shí)應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、基礎(chǔ)類型、基坑開挖深度、排水條件、周邊環(huán)境對(duì)基坑側(cè) 壁位移的要求、基坑周邊荷載、施工季節(jié)、支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限等因素，做的因地制宜，合理設(shè)計(jì)。所以，此類做法往往不可取，專家一般指出在該處較大范圍內(nèi)進(jìn)行過(guò)渡使原來(lái)的陽(yáng)角處出現(xiàn)平緩過(guò)渡。粘性土的 C、Ф值取值不能偏大?，F(xiàn)計(jì)算的軟件一般是理正深基坑軟件，此軟件根據(jù)專家的經(jīng)驗(yàn)對(duì)軟土層計(jì)算結(jié)果和實(shí)際出入較大，可信度較差，所以在計(jì)算此類土層時(shí)對(duì)計(jì)算的參數(shù)要做調(diào)整，計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。巖土 主要的參數(shù)一般包括：土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、內(nèi)摩擦角、超載值、摩阻力等。 巖土參數(shù)的選取 ： 巖土參數(shù)直接影響計(jì)算結(jié)果，也是衡量基坑安全的一項(xiàng)最主要指標(biāo)之一。設(shè)計(jì)方案不但僅僅是計(jì)算，更多的是同類工程的對(duì)比、參考。 技術(shù)問(wèn)題： 巖土工程是一門半經(jīng)驗(yàn)半理論的學(xué)科，基坑工程也不例外。如果以上問(wèn)題沒(méi)有解決，那么后繼工作就無(wú)法展開，這不 僅是技術(shù)問(wèn)題也是職業(yè)者的社會(huì)態(tài)度趨向問(wèn)題。意思是作為一個(gè)方案，不僅僅是只考慮工程本身，更多應(yīng)考慮的是應(yīng)響到的所以建筑物、道路、管道等，因?yàn)槿绻且虼嘶邮┕ざ斐上嚓P(guān)方的損失，所付出引起的代價(jià)遠(yuǎn)大于基坑支護(hù)本身失敗所致。因此，一定要做好防、排水工作；避開多雨季節(jié)，選擇少雨季節(jié)施工是通行做法。 水的 因素 ： 有句俗語(yǔ)講：無(wú)水不塌方。 3． 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題 周邊環(huán)境條件 ： 周邊環(huán)境一