【正文】 Pak ） ； iT —— 各層土釘?shù)耐玲斄?（ Pak ） ； W —— 土釘支護沿基坑單位長度的自重 (kN)； tF —— 假設(shè)墻底斷面產(chǎn)生的抗滑力（ kN）； B —— 寬度，取 ～ ? —— 墻底土層的內(nèi)摩擦角 (176。 iQiWiRi kRβi,Ciφiαo 圖 33臨界破壞面位置示意圖 中國地質(zhì)大學(xué)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 10 經(jīng)理正軟件計算內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗算結(jié)果見下表： 表 32 內(nèi)部穩(wěn)定驗算結(jié)果表 工況號 安全系數(shù) 圓心坐標(biāo) x(m) 圓心坐標(biāo) y(m) 半徑 (m) 1 2 3 此次基坑深度為 5m，所以安全系數(shù)應(yīng)大于最低值 ，由上表可知滿足條件。與其相對應(yīng)的穩(wěn)定性安全系數(shù)在各種可能的破壞面中為最小值，并不低于下表中規(guī)定的數(shù)值。）； ,iic? —— 第 i 條圓弧滑動面所處第 i 土層的 黏聚力（ kPa）、內(nèi)摩擦角，（176。 穩(wěn)定性驗算 內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗算 土釘支護的內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗算是指邊坡土體中可能出現(xiàn)的破壞面發(fā)生在支護內(nèi)部并穿過全部或部分土釘。 土釘直徑： 4 1 4 .51 .1sdyKNd m mf???， ，實際取 d=16mm。 第三排土釘長度： ? ? ? ?1 5 3 .9 t a n 8 4 . 2 9 5 4 . 0 5 0 .5 1lm? ? ? ? 01 . 2 5 0 . 3 8 3 .1 63 . 1 4 0 . 1 2 5 0sda KNl m md?? ?? ? ???， ， 實際取 。 土釘直徑： 由（ 36）式得： mm? ，實際取 d=16mm。 第二排土釘長度： ? ? ? ?1 5 2 .6 t a n 7 8 .6 9 5 4 1 .0 9lm? ? ? ? 01 . 2 5 0 . 3 8 3 .1 63 . 1 4 0 . 1 2 5 0sda KNl m md?? ?? ? ???， ，實際取 。 土釘直徑： 4 1 .1sdyKNd f??? ， （ 36） sdK —— 安全系數(shù)，取 N —— 土釘拉力設(shè)計值 （ Pak ） yf —— 土釘主筋的抗拉強度（ Pak ） 代入數(shù)據(jù)得： mm? ， 實際取 d=16mm。+Φ/2ML圖 32 土釘長度計算簡圖 第一排土釘長度 ? ? ? ?1 5 1 . 3 t a n 7 8 .6 9 5 4 1 . 6 9lm? ? ? ? 01 . 2 4 1 .3 2 3 .1 63 . 1 4 0 . 1 5 0sda KNd?? ?? ? ???， 實際取 。 坡面長為： ? ?5 5 .1c o s 9 0 7 8 .6 9 m?? 滑裂面傾角： 4 5 4 5 9 .0 5 42?? ? ? ? 土釘長度計算簡圖如圖 32 圖中 L 為自由端長度，線 M 代表危險滑裂面位置，危險滑裂角為 45176。 0N d??? （ 35） 0d —— 注漿體直徑（ mm） ? —— 注漿體與土體間粘聚力系數(shù) 39。 qmPH H Hkq0 圖 31 土體 側(cè)壓力分布圖 中國地質(zhì)大學(xué)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 6 根據(jù)側(cè)壓力分布圖如圖 31， 土釘所受拉力： vhp S SN cos???? （ 33） N —— 土釘設(shè)計內(nèi)力（ Pak ） hS 、 vS —— 土釘?shù)乃截Q直間距 p —— 土釘中點深處土體側(cè)壓力 在上部 H/5=4/4= 的高度內(nèi)未布置土釘，第一排土釘距坡頂 。 因為 2 ????Hc?，應(yīng)按粘性土計算， 中國地質(zhì)大學(xué)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 5 ? ?2a φk ta n 4 5 2?? （ 31） ak —— 主動土壓力系數(shù) φ —— 土的內(nèi)摩擦角（176。 土釘參數(shù)的確定 土釘拉力設(shè)計值計算 土 釘?shù)耐羵?cè)壓力由土自重引起的側(cè)壓力和地表均布荷載引起的側(cè)壓力組成。錨桿的注漿水泥采用強度等級為 的普通硅酸鹽水泥。樁錨采用一樁一錨式，同時設(shè)置兩排錨桿，第一排錨桿設(shè)在樁頂位置。 樁間土采取防護措施采用鋼筋網(wǎng)的噴射混凝土護面的方法處理， 面層鋼筋網(wǎng)采用φ 8200200mm，面層噴射混凝土厚度 80mm，混凝土強度等級為 C20。 本次 下部 基坑支護高度為 13m,采用樁錨支護，支護樁采用鋼筋混凝土灌注樁，凝土強度等級為 C25 主筋采用 HRB335 普通鋼筋。注漿水泥采用強度等級為 的普通硅酸鹽水泥。面層噴射混凝土厚度 80mm，混凝土為 C20。每層土釘加一道加強筋選用φ 16 的Ⅱ級剛筋 ， 鉆孔直徑 d 為 100mm。 本工程基坑的支護高度 5m，根據(jù)土釘支護設(shè)計的要求，確定以 1： 放坡，土釘?shù)乃介g距為 ，豎直間距為 ，共設(shè) 3 排土釘，土釘與水平面的 傾斜角θ為 10176。本設(shè)計采取的支護方案為土釘墻支護和錨噴支護結(jié)合支護。土釘墻支護施工快捷，造價低廉，適用于粘土地層；樁錨支護受地形限制較小，剛度大，造價較高；地下連續(xù)墻施工噪音小，基坑壁位移小，造價很高；簡單放坡開挖，需要較開闊的地形條件，不適用于深度較大的基坑。 支護方案的選取 設(shè)計目標(biāo)是通過對基坑的形狀與開挖深度、放坡條件、工程地質(zhì)條件、周邊環(huán)境情況 、地下管線分布情況等的綜合考慮，在滿足基坑邊坡安全穩(wěn)定性的條件下，還要顧及工程造價、施工效率等因素對方案的制約，從而找到一個最佳設(shè)計方案。 一般的支護結(jié)構(gòu)位移控制以水平位移為主，主要是水平位移較直觀，易于監(jiān)測。 因此，基坑支護設(shè)計相對于承載力極限狀態(tài)要有足夠的安全系數(shù)，不致使支護產(chǎn)生失穩(wěn)，而在保證不出現(xiàn)失穩(wěn)的條件下，還要控制位移量 ，不致影響周邊建筑物的安全使用。一般的設(shè)計要求是不允許支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)這種極限狀態(tài)的。 2 基坑支護方案的比選 設(shè)計原則 基坑支護作為一個結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)要滿足穩(wěn)定和變形的要求，即通常規(guī)范所說的兩種極限狀態(tài)的要求，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。場地地下水中的硫酸鹽、鎂鹽、侵蝕性 CO2對混凝土結(jié)構(gòu)均無腐蝕性。 根據(jù)勘察單位所掌握的鄰近地區(qū)地下水資料，該場地地區(qū)歷史最高水位標(biāo)高為 ，近 3～ 5 年最高水位標(biāo)高為 22m 左右?？辈炱陂g為豐水期，地下水位埋深 ，地下水位標(biāo)高 。為中壓縮性土。下部含砂，并逐漸增多。土質(zhì)較均勻。頂板最小埋深 ，最大埋深 。硬塑，局部堅硬。其下部含砂，并逐漸增多。土質(zhì)較均勻。中密，稍濕 飽和。級配良好。頂板最小埋深 ，底板最大埋深 。稍密 中密，稍濕 飽和。級配良好。埋深 ～ m， 厚度 。 ③ 1 粉質(zhì)粘土：黃灰色，土質(zhì)均勻，流塑，稍有光澤，無搖振反應(yīng)，干強度中等、韌性中等，為中壓縮性土。此層分布不連續(xù)。主要由石英、長石等礦物組成，頂板最小埋深 ，底板最大埋深 。埋深 ～ m。 ① 1 粉質(zhì)粘土：黃褐色，土質(zhì)均勻，軟塑，含粉細砂顆粒，無搖振反應(yīng)，稍有光澤，干強度中、韌性中，為中壓縮性土。底板最大埋深 。為中壓塑性土。含鐵錳結(jié)核?，F(xiàn)分述如下 ： ① 粉質(zhì)粘土：黃褐色，局部黑灰色。場地一帶不良地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育， 該地區(qū)可視 為基本穩(wěn)定區(qū)?；?及周邊環(huán)境 簡圖如圖 11。 周邊環(huán)境 本交聯(lián)立塔擬建于 佳木斯市南部沃爾德電纜有限公司生產(chǎn)基地廠區(qū)內(nèi)，該生產(chǎn)基地是一剛開發(fā)的身產(chǎn)基地，正在建設(shè)發(fā)展當(dāng)中，廠區(qū)面積廣大，設(shè)計中的建筑還都未建起，所以交聯(lián)立塔的設(shè)計基坑周圍沒有高大建筑物影響，只有在基坑?xùn)|部距基坑 15m 有一座 3 層尚未拆除的原辦公樓，基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ)。 177。中國地質(zhì)大學(xué)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 1 1 工程概況 概 述 根據(jù)市場經(jīng)濟發(fā)展的需要，沃爾德電纜有限公司擬在鶴大公路佳木斯段，即佳木斯市南部沃爾德電纜有限公司生產(chǎn)基地廠區(qū)內(nèi)建設(shè)沃爾德電纜有限公司交聯(lián)立塔 ，擬建建筑 沃爾德電纜有限公司交聯(lián)立塔 呈長方形 ,有 5 層地下室 ，基礎(chǔ)型式為筏板基礎(chǔ) 。設(shè)計基坑長為 25m，寬為 20m，面積 500 ㎡，基坑開挖深度為 18m。 =。場地地面荷載取 10kPa。 條形基礎(chǔ)3層辦公樓深1 8米設(shè)計基坑25m20m43m 圖 11 基坑及周邊環(huán)境簡 圖 中國地質(zhì)大學(xué)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 2 工程地質(zhì)條件 本區(qū)位于三江平原西部，第四系以來新構(gòu)造運動的特點是始終處于大面積下降為主的間歇性緩慢沉降運動之中，屬于第四系小幅度沉降區(qū)。 根據(jù)本次勘察所揭露的地層，自上而下劃分為下列各層。土質(zhì)均勻，可塑～硬可塑。無搖振反應(yīng)，稍有光澤，干強度中等、韌性中等。上部為 ～ 的耕土 。此層厚度較大。此層分布在下部和細砂接觸部位。 ②細砂：黃褐色，顆粒較均勻，顆粒級配不良，稍濕～濕，中密，顆粒呈圓狀，夾粉質(zhì)粘土薄層，厚度約 2～ 3cm 左右 。 ③粉質(zhì)粘土：灰色，土質(zhì)均勻，硬塑，稍有光澤，無搖振反應(yīng)，干強度中等、韌性中等，為中壓縮性土。頂板最小埋深 ，底板最大埋深 。此層只在 CK4 孔見到。 ④細砂：黃褐色，顆粒不均勻，個別地段為中粗砂。連續(xù)分布，主要礦物成分為石英、長石等。個別地段缺失。 ⑤中砂：黃褐色，顆粒不均勻，個別地段為粗砂。連續(xù)分布，主要礦物成分為石英、長石等。頂板最小埋深 ，底板最大埋深 ⑥粉質(zhì)粘土：灰褐 灰綠色。含鐵質(zhì)及鐵錳結(jié)核，局部夾粉土。無搖振反應(yīng)，稍有光澤，干強度中等，韌性中等。為中壓縮性土。 ⑦粉質(zhì)粘土：灰褐 灰綠色。含鐵質(zhì)及鐵錳結(jié)核，局部夾粉土。無搖振反應(yīng)，稍有光澤，干強度中等，堅硬。頂板最小埋深，底板未揭穿 場地各土層物理參數(shù)如表 21 表 21 各土層物理參數(shù)表 土層類別 平均層厚 h(m) 壓縮模量 Es(MPa) 泊松比 μ 容重? （ kN/m 3） 粘聚力 C(k Pa) 內(nèi)摩擦角 φ 摩阻力 qsik（ k Pa） 粉質(zhì)粘土 60 粉質(zhì)粘土 35 細 砂 3 65 粉質(zhì)粘土 75 粉質(zhì)粘土 : 20 細 砂 20 0 70 中 砂 0 80 粉質(zhì)粘土 70 粉質(zhì)粘土 75 中國地質(zhì)大學(xué)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 3 水文地質(zhì)條件 場地地基土上部主要由第四系沖積物組成，含水層厚度 10m 左右，透水性強，含水豐富。觀測日期為 20xx 年 2月 18 日，地下水補給主要為大氣降水。 根據(jù)勘察報告對場地地下水腐蝕性綜合評價如下，場地地下水呈弱酸性（ pH=），對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性。綜合評定地下水對混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕等級為無腐蝕；地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性為無腐蝕性，地下水對鋼結(jié)構(gòu)腐蝕性為弱腐蝕性。所謂承載能力極限狀態(tài)，對基坑支護來說就是支護結(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)。而正常使用極限狀態(tài)則是指支護結(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)。因而，作為設(shè)計的計算理論，不但要能計算支護結(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)。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，對于基坑周邊有較重要的構(gòu)筑物需要保護的，則應(yīng)控制小變形，此即為通常的一級基坑的位移要求；對于周邊空曠，無構(gòu)筑物需保護的，則位移量可大一些，理論上只要保證穩(wěn)定即可，此即為通常所說的三級基坑的位移要求；介于一級和三級之 間的，則為二級基坑的位移要求。 基坑支護的主要方法有以下幾種：土釘墻支護、樁錨支護、地下連續(xù)墻、錨桿支護、以及簡單放坡開挖等。綜合上訴幾種方案的優(yōu)缺點 ,再根據(jù) 已 有的勘察報告。 中國地質(zhì)大學(xué)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 4 支護方案設(shè)計內(nèi)容 土釘支護結(jié)構(gòu)設(shè)計 土釘墻支護的主要設(shè)計 流程是：初擬土釘參數(shù)→內(nèi)部穩(wěn)定性驗算→外部穩(wěn)定性驗算→最終確定參數(shù)。采用梅花形布置， 土釘主 筋采用 HRB335 級鋼筋， 為 1Φ 18 鋼筋。面層鋼筋網(wǎng)采用φ 8200 200mm，鋼筋網(wǎng)距邊坡40mm，緊貼土釘鋼筋側(cè)面，再將