【正文】 析的同時(shí)，有必要同時(shí)考慮這種理論未曾計(jì)入的其它因素，并同時(shí)進(jìn)行分析判斷，在進(jìn)行理論分析的同時(shí)并以大量有關(guān)的工程實(shí)錄資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為參考作出判斷。Bjerrurn 和 Eide 在 20 世紀(jì) 50 年代給出了分析深基坑底板隆起的方法。從 20 世紀(jì) 80年代初開始我國逐步進(jìn)入深基坑設(shè)計(jì)與施工領(lǐng)域，在深圳地區(qū)的第一個(gè)深基坑支護(hù)工程率先應(yīng)用了信息施工法，大大節(jié)省了工程造價(jià)。 長期以來，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)擋土結(jié)構(gòu)的受力性狀進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究工作 ，到目前為止有許多擋土結(jié)構(gòu)受力的計(jì)算理論和方法，大體可分為以下幾類。從理論上說，首先支護(hù)結(jié)構(gòu)前后土壓力是否達(dá)到極限狀態(tài)很難確定，尤其是被動(dòng)土壓力情況，有很大的盲目性，實(shí)際工程測試已證明了這一點(diǎn)。但對(duì)于簡單基坑開挖，靜力平衡法中一些簡化使計(jì)算較為簡單，可以憑經(jīng)驗(yàn)使用。 m法優(yōu)點(diǎn)是考慮了支護(hù)結(jié)構(gòu)與土體的變形，但各自仍有一些問題有待解決。另外， m法無法直接確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的插入深度，通常假定試算有很大的隨意性，有時(shí)樁底落在軟弱土層中，還須經(jīng)驗(yàn)來修正。 但選取合理的本構(gòu)模 型與計(jì)算參數(shù)，以及塑性區(qū)范圍與穩(wěn)定性之間的定量關(guān)系均缺乏經(jīng)驗(yàn)。對(duì)深基坑方面的研究已經(jīng)成為巖土工程界的重要課題。 該課題主要解決的是針對(duì)成都西區(qū)典型工程地質(zhì)條件下深基坑 的支護(hù)及降水 問題 。 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 4 第 2 章 工程概況 工程概況 成都市金牛區(qū)土橋小城鎮(zhèn)建設(shè)委員會(huì) 擬建的“ ＃＃住宅 ”工程位于 成都市金牛區(qū)青杠村一組， 交通便利。 擬建建筑物由主樓及地下室組成，主樓地上 24層，高度 ，設(shè) 2 層地下室，總建筑面積約 28000 ㎡ （其中地上建筑面積約 23728 ㎡，地下建筑面積約 4306 ㎡）。根據(jù)設(shè)計(jì)資料， 場地設(shè)計(jì)標(biāo)高 ， 筏板基礎(chǔ)底 標(biāo)高 （ 基礎(chǔ)底埋深為 ),考慮擬取墊層厚 ，確定基礎(chǔ)開挖深度約 。 該基坑 東側(cè) 18m 處為一 7 層樓建筑，該建筑 采用條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深約為 ,結(jié)構(gòu)類型為磚混結(jié)構(gòu) ； 其余 三面靠近綠化地，離正建或待建建筑距離在 40m 以上?，F(xiàn)將其巖性特征自上而下描述如下： ⑴ 第四系全新統(tǒng)填土層（ Q4ml） 雜 填土：灰褐、灰黃色，結(jié)構(gòu)松散， 稍 濕，主要由 卵石、磚塊、砼塊、磚塊和砂土等建筑垃圾 組成，含少量 炭渣和橡膠等生活垃圾 ， 底部由粘性土和砂土組成， 系近期堆積。 ⑵ 第四系全新統(tǒng)沖洪積層 (Q4al+pl) 中 砂：灰、黃灰色，濕 ～飽和 ，松散，成份以長石、石英為主，次為云母片及暗色礦物。 卵石：灰、灰黃色，濕～飽和，主要由石英巖、花崗巖、玄武巖組成，亞圓形，一般粒徑 30～ 80mm，大者 100120mm，最大 達(dá) 200mm，充填物為礫石 和 砂土，含 5～ 10%的 漂石，卵石呈中～微風(fēng)化狀。 根據(jù)卵石的含量和密實(shí)度可分四個(gè)亞層： 松散卵石：卵石排列十分混亂，絕大部分不接觸， 卵石含量 50～ 55%，鉆進(jìn)容易，孔壁及易垮塌； 稍密卵石：卵石排列混亂，大部分不接觸，卵石含量 55～ 60%， 鉆進(jìn) 較 容易，孔壁易垮塌 ； 中密卵石：卵石交錯(cuò)排列，大部分接觸，卵石含量 60～ 70%， 鉆進(jìn) 較困難； 密實(shí)卵石：卵石交錯(cuò)排列，絕大部分接觸，卵石含量 70%， 鉆進(jìn) 及困難 。局部夾薄層泥質(zhì)粉砂巖，見灰黃色、灰綠色斑點(diǎn)或條帶，含石膏或鈣芒硝，偶見溶蝕孔隙。 高程(m)499500501502503504505506507508509510511512513514勘探點(diǎn)間距(m) 圖 22 場地地層典型剖面圖 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 6 場地水文地質(zhì)條件 在深度 20m 范圍內(nèi)的土體主要為雜填土、 中 砂、卵石組成， 場地內(nèi)地下水主要為賦存于沖洪積成因砂土和卵石 層 中的孔隙潛水。受大氣降水、地下水 側(cè)向 逕流補(bǔ)給，水位隨季節(jié)改變而變化，勘察期間處于豐水期 。地下水位 年變幅 約 ， 考慮鄰近基坑降水停止地下水位的回升， 豐水期場地地下水歷史最高水位標(biāo)高約 。 地基土 物理 力學(xué)參數(shù) 據(jù)詳勘報(bào)告， 場地各地層巖土力學(xué)參數(shù)取值主要根據(jù) 相應(yīng)的試驗(yàn)方法確定。 各地層的地基巖土力學(xué)指標(biāo)建議值詳見表 21。 開挖邊界離征地紅線距離較近（一般為 3～ 4m） ,不具備放坡條件 ，必須采取必要的支護(hù)措施 。其余三面 周邊都為 綠化地，離正建或待建建筑距離在 40m 以上， 基坑開挖 對(duì)周圍環(huán)境影響較小。 根據(jù)基坑周圍環(huán)境特點(diǎn)，可采取分段支護(hù)設(shè)計(jì)。 北 圖 31 基坑分段支護(hù)示意圖 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)功能分析 各種 建筑物與地下管線都要開挖基坑，一些基坑可直接開挖或放坡開挖，但當(dāng)基坑深度較深，周圍場地又不寬時(shí)，一般都采用基坑支護(hù)，過去支護(hù)比較簡單，也就是鋼板樁加井點(diǎn)降水，一般能滿足基坑安全施工，而對(duì)于深基坑已不能滿足要求，近幾年來隨著基坑深度和體量的增大，支護(hù)技術(shù)也有了較大進(jìn)展，按功能分常用的有以下一些 ： 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 8 （ 1）擋土系統(tǒng)：常用的有鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、深層水泥攪拌樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻。 （ 2）擋水系統(tǒng)：常用的有深層水泥攪拌樁、旋噴樁、壓密注漿、地下連續(xù)墻、鎖口鋼板 樁。 （ 3）支撐系統(tǒng)：常用的有鋼管與型鋼內(nèi)支撐、鋼筋混凝土內(nèi)支撐、鋼與鋼筋混凝土組合支撐。 深基坑的支護(hù)形式 鋼板樁支護(hù) 鋼板樁由帶鎖口或鉗口的熱軋型鋼制成，把這種鋼板樁互相連接就形成鋼板樁墻，被廣泛應(yīng)用于擋土和擋水。鋼板樁由于施工簡單而應(yīng)用較廣。 而且鋼板樁本身柔性較大，如支撐或錨拉系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)，其變形會(huì)很大，所以當(dāng)基坑支護(hù)深度大于 7m 時(shí)，不宜采用。 深層攪拌支護(hù) 深層攪拌支護(hù)是利用水泥作為固化劑，采用機(jī)械攪拌，將固化劑和軟土劑強(qiáng)制拌和，使固化劑和軟土劑之間產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)而逐步硬化，形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥土樁墻，作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。對(duì)有機(jī)質(zhì)土、泥炭質(zhì)土， 宜通過試驗(yàn)確定。柱列式間隔布置包括樁與樁之間有一定凈距的疏排布置形式和樁與樁相切的密排布置形式。為了防止地下水并夾帶土體顆粒從樁間孔隙流入（滲入）坑內(nèi)，應(yīng)同時(shí)在樁間或樁背采用高壓注漿，設(shè)置深層攪拌樁、旋噴樁等措施，或在樁后專門構(gòu)筑防水帷幕。排樁支護(hù)可分為懸臂式和支錨式，而支錨式又分單點(diǎn)支錨和多點(diǎn)支錨。一般來說，當(dāng)基坑 深 h=8m～ 14m， 周圍環(huán)境要求不十分嚴(yán)格時(shí)，多考慮采用排樁支護(hù)。并且隨著技術(shù)的發(fā)展和施工方法及機(jī)械的改進(jìn)，地下連續(xù)墻發(fā)展到既是基坑施工時(shí)的擋土圍護(hù)結(jié)構(gòu)，又是擬建主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，如支撐得當(dāng)，且配合正確的施工方法和措施，可較好地控制軟土地層的變形。但是地下連續(xù)墻在堅(jiān)硬土體中開挖成槽會(huì)有較大困難，尤其是遇到巖層需要特殊的成槽機(jī)具，施工費(fèi)用較高。逆作法施工一般用在城市建筑高層時(shí)，周圍 施工環(huán)境比較惡劣，場地四周鄰近建筑物、道路和地下管線不能因任何施工原因而遭到破壞，為此在基坑施工時(shí)，通過發(fā)揮地下結(jié)構(gòu)本身對(duì)坑壁產(chǎn)生支護(hù)作用的能力，減少支護(hù)結(jié)構(gòu)變形，降低造價(jià)并縮短工期，是推廣應(yīng)用的新技術(shù)之一。 土釘支護(hù) 土釘支護(hù)是用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術(shù)，由于經(jīng)濟(jì)、可靠且施工快速簡便，已在我國得到迅速推廣和應(yīng)用?！督ㄖ又ёo(hù)技術(shù)規(guī)程（ JGJ12021999）》規(guī)定了土釘墻適用于二、三級(jí)基坑、非軟土場地、基坑深度不宜大于 12m。但從許多工程經(jīng)驗(yàn)看，土釘墻的破壞幾乎均是由于水的作用，水使土釘墻產(chǎn)生軟化，引起整體或局部破壞，因此規(guī)定采用土釘墻工程必須做好降水，且其不宜作為擋水結(jié)構(gòu)。通常采用鉆 孔，放入變形鋼筋并沿孔全長注漿的方法做成、它依靠與土體之間的粘結(jié)力或摩擦力，在土體發(fā)成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 10 生變形時(shí)被動(dòng)承受拉力作用。由于隨挖隨支，能有效地保持土體強(qiáng)度，減少土體的擾動(dòng)。 另外還有錨桿或噴錨支護(hù)、拱圈支護(hù)和逆作法支護(hù)等。 參照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（ JGJ12099）、《成都市建筑工程深基坑施工安全管理暫行辦法》，綜合確定本工程基坑側(cè)壁安全等級(jí)為 二 級(jí)，重要性系數(shù) r0=。由于成都地區(qū)地基土較合適做人工挖孔樁且挖孔樁工藝簡單，排樁采用人工挖孔樁；基坑寬度較大 ，只能采用外支撐，所以綜合確定 該段 采用人工挖孔 加錨桿的 支護(hù) 結(jié)構(gòu) （錨拉樁） 護(hù)壁。該三段 基坑底面線離征地線水平距離約為 4m， 為了提高護(hù)壁土體的穩(wěn)定性，可做 1： 放坡處理 。 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 11 圖 32 各基坑面支護(hù)形式示意圖 第 4 章 深基坑支護(hù) 設(shè)計(jì) 基坑支護(hù)方案 I段 基坑開挖面 擬采用人工挖孔樁 加錨桿（錨拉樁） 的支護(hù)形式；Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ段 基坑開挖面 采用土釘與 噴砼 結(jié)合的 支護(hù)形式。 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 12 Ⅰ段開挖面 支護(hù) 設(shè)計(jì) 護(hù)壁樁設(shè)計(jì)參數(shù) 主要技術(shù)參數(shù) 見 列表 41： 表 41 地基巖土 體物理 力學(xué)指標(biāo)建議值 巖土 名稱 計(jì)算 層厚 (m) 天然重度 r(kN/m3) 承載力 特征值fak(kPa) 內(nèi)聚力c(kPa) 內(nèi)摩擦 角 φ( 度 ) 土體與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值 (kPa) 水上 水下 水上 水下 雜 填土 60 / / 10 10 18 細(xì)砂 120 / / 20 20 40 松散卵石 180 5 / 29 26 80 稍密卵石 350 5 / 38 35 120 中密卵石 600 5 / 43 38 200 密實(shí)卵石 未揭穿 850 5 / 46 40 250 護(hù)壁樁設(shè)計(jì) 本工程基坑側(cè)壁安全 等級(jí)為 二 級(jí)，重要性系數(shù) r0=。護(hù)壁樁采用人工挖孔樁的形式，設(shè)計(jì)護(hù)壁樁內(nèi)徑 取φ 1000mm，樁間距 取 3m， 中間設(shè)置一層 外 支撐 ， 與樁 聯(lián)合形成單層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)， 外 支撐 離 地平 面距離為 。 設(shè)計(jì)時(shí)考慮此面坑壁上側(cè) 有可能 堆載 輕型工程材料 的 影響，取附加荷載 5KN/㎡，荷載作用寬度為 2m，荷載距離基坑邊緣為 1m。 考慮到人工挖孔樁完成后可以 選擇 適當(dāng) 的 降水井使其 暫停工作 提升地下水位，在滿足基礎(chǔ)施工干作業(yè)的情況下，取地下水位 12m （以基坑頂側(cè)為 點(diǎn)）。 hwpZjhwao ohdq1454545b2b1hs1hs1 ～h s2為 附加荷載影響深度范圍hhs2 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 14 圖 41 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算簡圖 圖 42 附加豎向應(yīng)力計(jì)算簡圖 表 42 基坑外側(cè)各計(jì)算點(diǎn)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ajke 計(jì)算表 巖土 名稱 計(jì)算點(diǎn)位置 (m) 厚度 (m) 內(nèi)聚力c(kPa) 內(nèi)摩擦角 φ( 度 ) 主動(dòng)土壓力系數(shù) Kaj 計(jì)算點(diǎn)處ajke (kPa) 各土層ajE 雜填土 0 / 10 1 1 中砂 1 / 20 松散 卵石 5 29 5 稍密 卵石 5 5 38 中密 卵石 5 43 續(xù)表 42 基坑外側(cè)各計(jì)算點(diǎn)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ajke 計(jì)算表 巖土 名稱 計(jì)算點(diǎn)位置 (m) 厚度 (m) 內(nèi)聚力c(kPa) 內(nèi)摩擦角 φ( 度 ) 主動(dòng)土壓力系數(shù) Kaj 計(jì)算點(diǎn)處ajke (kPa) 各土 層ajE 密實(shí) 卵石 5 46 10 10 12 2 12 / 40 8aE 10+dh dh 2 + 10（ dh 2） 其中： ? ? ? ?8 10( 2) 22 dadhEh? ? ?? ? ? ② 樁以上基坑內(nèi)側(cè)水平抗力 pjke 和 ?pjE 計(jì)算： pjke 按下式確定： 2 ( ) ( 1 )p jk p jk p i i p i j w p p i we K C K Z h k??? ? ? ? ? （ 45） jmjpjk zr?? piK —— 被動(dòng) 土壓力系數(shù)， 2 ( / 4 / 2 )piK Tan ????； pjk? —— 作用于基坑底面以下深度 jZ 處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值； 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 15 m? —— 深度 jZ 以上土的加權(quán)平均值。 圖 43 樁兩側(cè)應(yīng)力簡圖 其中： ? ?2 4 6 2 3 ( 2 ) 4 . 5 9 8 1 ( 2 ) 1 0 ( 1 4 . 5 9 8 1 )pke h d h d? ? ? ? ? ? ? ? ? 22 ( ) ( 2)2 pkadeEh?? ? ? ③ 單層支點(diǎn)的支點(diǎn)力 1cT 確定 1cT 按下式確定： 成都理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 16 11111a ac p pccTch E h ET