【正文】 筑物。因此一系列的問題隨之而產(chǎn)生，如：如何保證深基坑施工的穩(wěn)定、保證基坑鄰近原有建筑物及市政設(shè)施的安全使用、為保證上部結(jié)構(gòu)的安全必須控制下臥層的沉降量、提高地基的承載力、減小建筑物的傾斜、提高上部結(jié)構(gòu)的整體性和剛度以及設(shè)置一些相應(yīng)的沉降縫等一系列的問題。深基坑工程及地基處理工程是地下巖土工程的一個熱點，具有技術(shù)復(fù)雜、綜合性強的特點，是一門與眾多學(xué)科相關(guān)的技術(shù)，涉及了土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、基礎(chǔ)工程學(xué)等綜合性技術(shù)學(xué)科，是一個系統(tǒng)性工程。本設(shè)計對南寧翠湖新城人防工程地下車庫基坑支護工程中的土釘支護、放坡開挖、水泥土樁墻、排樁支護和降水等基礎(chǔ)工程內(nèi)容，對振沖碎石樁、強夯碎石墩、深層攪拌樁、水泥粉煤灰碎石樁等地基處理內(nèi)容在技術(shù)可行性、經(jīng)濟合理性和安全可靠性三個方面進行了相應(yīng)的設(shè)計計算與對比論證?；娱L約80m，寬約65m，基坑周長約290m，基坑面積為5200m2，基底壓力為200kPa，基坑及其周邊情況如表1。基坑西側(cè)距基坑邊10m處有一堆碎磚，為了基坑西側(cè)的安全，需要采取相應(yīng)的基坑支護措施。另外基坑南側(cè)距已建成住宅樓約6m,但住宅樓進出道路緊貼基坑邊，為保證住宅樓道路安全及住宅樓正常使用，南側(cè)也應(yīng)采取基坑支護措施。由于土層承載力不足，擬處理地基處理加固?！?。（3）粉質(zhì)粘土③（Q3al）：褐黃色、灰色，可塑，稍有光滑、中等干強度、中等韌性，底部夾有粉土，含錳質(zhì)氧化物。～。（4）粘土④（Q3al）：黃、黃褐色，硬塑為主，局部可塑，光滑～稍有光滑，底部夾有粉質(zhì)粘土，高～中干強度、韌性高，含鐵錳質(zhì)氧化物。～。（5）粉質(zhì)粘土⑤（Q3al）：灰色，稍密，搖振反應(yīng)迅速、稍有光滑、低干強度、低韌性。屬高壓縮性土。滲透系數(shù)k=。礫石磨圓度好，成份以石英、燧石為主，礫粒含量占40～50%，～2cm，最大粒徑為8cm，礫石間由中細砂充填級配良好。滲透系數(shù)k=20m/d。 水文地質(zhì)概況在鉆探期間及深度內(nèi)，發(fā)現(xiàn)有兩層地下水：上層滯水和孔隙潛水。 表2 土層力學(xué)指標參數(shù)一覽表層號土層名稱層厚 (m)重度(kN/m3)粘聚力(kPa) 內(nèi)摩擦角 (度)摩阻力標準值(kPa)端阻力準值(kPa)壓縮模量準值(MPa)1雜填土 1202淤泥3206033粉質(zhì)粘土6401304粘土10402705粉質(zhì)粘土640140146圓礫35120400152 基坑支護方案選擇與論證 基坑支護方案選擇　根據(jù)工程建筑和工程地質(zhì)水文地質(zhì)概況，基坑坑開挖6m，地下水埋深為－,擬采用以下四種基坑支護方案，具體方案見表3。土釘孔采用機械施工，孔徑dh=120mm，土釘方向下傾斜角13度，西側(cè)土釘長度 l==，,土釘間距垂直方向和水平方向均為1m,土釘采用φ22的二級螺紋鋼筋, 共布置土釘1065根，總共進尺5509600m，每一層的布置見表4。坡腳處用塊石或沙袋等壘筑護腳擋墻； 坡面用C10素混凝土厚50mm進行坡面保護，防止雨水的沖刷。表4 土釘布置一覽表土釘層數(shù)基坑北側(cè)基坑西側(cè)基坑?xùn)|側(cè)南側(cè)1放坡開挖坡度1：1坡角為45186。坡腳處用塊石或沙袋等壘筑護腳擋墻；坡面用C10素混凝土厚50mm進行坡面保護，防止雨水的沖刷。排樁+冠梁支護方案：施工前先將基坑四周用推土機推土2m，在2 m處做好鉆孔灌注樁φ800 mm, m，配筋為10φ32，箍筋采用φ8＠150螺旋箍筋，總樁數(shù)為147根，混凝土采用C20，樁保護層厚度為50㎜，冠梁保護層厚度為35㎜，冠梁配筋見鉆孔灌注樁平面布置圖。坡腳處用塊石或沙袋等壘筑護腳擋墻； 坡面用C10素混凝土厚50mm進行坡面保護，防止雨水的沖刷。排水降水方案，以上三種基坑支護中，降水排水均相同，采用輕型井點降水，直徑38mm，配備抽水設(shè)備，且此井點為無壓完整井系統(tǒng)。設(shè)計計算見4，預(yù)算見附錄十四。從歷史上看，最早應(yīng)用這種技術(shù)的重大工程實例大約可上溯到一百多年前，英國建設(shè)世界上第一條水下隧道，即泰晤士河隧道施工開挖中。1974年，承包商將土釘技術(shù)第一次用于城區(qū)，并在臨近高層建筑和繁華街道開挖施工。（按支護面層的面積計算），此外尚有數(shù)以百計的私人小型建筑等在施工時用了土釘。土釘支護的高度有的超過了20m，在利昂附近Dombes隧道的洞門擋墻（坡度72186。法國的工程界認為土釘可用小型機具，最適合城市地區(qū)施工，為了減少基坑開挖中的支護變形，避免對鄰近建筑無或設(shè)施造成不良影響，強調(diào)上排土釘宜加長或改用預(yù)應(yīng)力錨桿，1990年在一個高速鐵路隧道入口28m高的邊坡支護中用10排長15m的注漿土釘，上部加用二排30m長的錨桿，此外還有過土釘與樁聯(lián)合的支護。這一研究的主要結(jié)論有：（1）土釘支護工作性能與重力式擋墻類似；（2）在一般砂、粘土中，～；（3）；（4）面層壓力可假定均布，～。據(jù)1992年調(diào)查，德國當時至少已建成500個土釘墻，所有土釘幾乎全為注漿釘，采用二次擠裂注漿的也有不少，其中也有采用先擊入而后注漿的方法，這種不需鉆孔的特殊土釘帶有擴大的端部。詳細記載美國早期應(yīng)用的一個工程實例是1976年在Oregon州波特蘭市一所醫(yī)院（Good Samaritan Hospital）擴建工程的基礎(chǔ)開挖。在70年代應(yīng)用土釘?shù)膰疫€有西班牙、巴西、匈牙利、日本等，以后在印度、新加坡、南非、澳大利亞、新西蘭等均有應(yīng)用和研究土釘支護的報道。國外有的著名跨國承包商還擁有土釘技術(shù)方面的一些專利。自90年代以后，國內(nèi)高層建筑和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大規(guī)模興起，基坑開挖項目越來越多，是原位土的各種加筋技術(shù)得到很快的發(fā)展。此后，這項技術(shù)得到廣泛推廣。盡管土釘?shù)膽?yīng)用在我國開始稍晚，但由于國內(nèi)的建設(shè)規(guī)模巨大，基坑土釘支護的應(yīng)用數(shù)量估計現(xiàn)已超過其他國家。（2）有的土釘支護工程規(guī)模很大，如北京莊勝廣場的深基坑，其兩個對邊長度分別達到了130和270m，深13～；北京王府井萬富廣場深基坑16～17m。（3）對軟弱土層的高水位土層中進行土釘?shù)闹ёo施工作了不少探索，并取得了初步經(jīng)驗，如廣州軍區(qū)設(shè)計科研所采用復(fù)合土釘支護，成功完成廣州安信大廈的基坑開挖，這一基坑深16～18m，面積5100m，土層大部分呈軟塑至可塑狀態(tài)。見表5。基坑?xùn)|側(cè)為小區(qū)主要道路且有管線通過，管線距離坑邊約4m，埋深約2m，為保證道路及管線正常使用，需采取基坑支護措施。經(jīng)方案對比，本工程基坑支護采用方案四進行，基坑北側(cè)采用放坡開挖，基坑西側(cè)采用土釘支護，基坑?xùn)|、南側(cè)采用排樁+冠梁支護。土釘孔采用機械施工，孔徑dh=120mm，土釘方向下傾斜角13186。溝寬240mm，溝底用C10混凝土澆注寬780mm厚100mm，溝高200mm，面層用1：3水泥沙漿厚15mm，i=1%；縱向排水坡度i =2‰；；基坑底面做成2‰的排水坡度。 地基加固方案選擇與國內(nèi)外現(xiàn)狀根據(jù)場地地質(zhì)條件及擬建工程性質(zhì)，%，壓縮模量小，為14MPa，承載力偏低，只有140kPa的粉質(zhì)粘土層，擬建地基承載大于200kPa，因此地基現(xiàn)有承載力滿足不了要求，必須進行地基加固。（4） 振沖碎石樁法。CFG樁布樁祥見CFG樁平面布置圖，此方案的工程量計算見附錄八，工程直接費預(yù)算見附錄九。此方案的工程量計算見附錄五，工程直接費預(yù)算見附錄十。此方案的工程量計算見附錄六，工程直接費預(yù)算見附錄十一。此方案的工程量計算見附錄七，工程直接費預(yù)算見附錄十二。CFG樁復(fù)合地基試驗研究成果于1992年由建設(shè)部組織鑒定，專家們一致認為：該成果具有國際先進水平。和樁機相比，由于CFG樁樁提材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰、不配筋以及發(fā)揮樁間土的承載力，工程造價一般為樁基的1/3～1/2，經(jīng)濟效益和社會效益非常顯著。由于CFG樁復(fù)合地基技術(shù)具有施工速度快、工期短、質(zhì)量容易控制、工程造價低廉的特點。CFG樁徑為Ф400mm,采用長螺旋壓灌法施工,樁身材料C10混凝土，褥墊層厚度為200mm，共布樁1791根，正方形布樁，車道下面不布置。3 基坑支護方案的設(shè)計計算 放坡開挖設(shè)計 圖1 基坑深H=6m，坡角＝45186。(1)按比例繪出邊坡的剖面圖，如下圖(2)根據(jù)經(jīng)驗得到最危險坡腳圓弧滑裂面的圓心位置在o點，滑動圓弧所對應(yīng)的圓心角為：(3)將滑動土體劃分為成 7條豎直土條，第1～；(4)從圖上分別量取各土條的豎向中心線至滑動圓弧圓心的距離為ai，按下式計算各土條滑裂面中點與圓弧圓心o連線同豎直線間的夾角（亦即各土條滑動圓弧面中點切線與水平線之間的夾角）θi：；(5)從圖上分別量取各土條的豎向中心線高度hi,計算各土條的重量及切向分力和法向分力，相應(yīng)的結(jié)果列于下表7；(6)計算滑動圓弧的長度；m。 [1]表7 邊坡穩(wěn)定計算結(jié)果一覽表土層編號土條寬度bi（m）土條中心高度hi土條重度（kN）θi（186。 土釘?shù)脑O(shè)計計算1. 擬建基坑開挖坡度角85186。土釘長度 l==，噴射混凝土面層厚100mm，C10混凝土，鋼筋網(wǎng)采用Ⅰφ8150mm,注漿材料采用水泥砂漿,強度C20。=kl [2]式中，—分別為土釘行距和列距,m ；k—注漿工藝系數(shù),；dh—土釘孔直徑,m ；l—土釘長度,m。== 采用,取用m。 布筋率驗算:，滿足鉆孔型布筋率(～)103范圍。表8 土釘布置一覽表土釘層數(shù)基坑北側(cè)基坑西側(cè)基坑?xùn)|側(cè)南側(cè)1放坡開挖45001000450010002500010005000100035400100060001000454001000540010005500010005400010005. 基坑西側(cè)土釘支護驗算(基坑頂部均勻超載值q=10kPa)⑴土釘所受土壓力計算根據(jù)公式[3]計算土壓力 [3]將數(shù)據(jù)代入公式[3]有 =同理可計算其他土層的土壓力如下: kN kN kN kN⑵ 錨固體穩(wěn)定長度計算 根據(jù)公式[4]計算錨固體長度 [4]代入數(shù)據(jù)計算得l=⑶ 土體結(jié)構(gòu)內(nèi)部穩(wěn)定性驗算 根據(jù)原位測試土釘與土體間的界面摩阻力τ值, τ=30kPa, 由于土釘所受結(jié)構(gòu)土壓力以第四層土釘最大, kN ,故對該層進行驗算。根據(jù)公式[5]驗算土釘錨固力 [5]　　　　　　　　圖4　土釘結(jié)構(gòu)破裂面簡化圖抗拔安全系數(shù)為:滿足抗拔要求。⑷土釘結(jié)構(gòu)外部穩(wěn)定性(抗滑穩(wěn)定性)驗算 0說明抗滑穩(wěn)定是能夠滿足的。 土釘結(jié)構(gòu)破裂面簡化形式如圖4。土釘抗拉強度驗算:其抗拉強度設(shè)計值為310kN/mm2,為此在最危險情況下土釘抗拉安全系數(shù)為:(滿足設(shè)計要求)。土釘支護的面板厚度為100mm厚的C20混凝土，鋼筋網(wǎng)采用Ⅰφ8150mm,注漿材料采用水泥砂漿,強度C25；土釘支護施工是采用分層分段開挖，分5層開挖，；共布置土釘1065根，總共進尺5510m，土釘鋼筋總長為5510+1065=5723m⑵ 注漿材料水泥選用425普通硅酸鹽水泥；水適合飲用的水均可作拌和水。⑶ 水泥砂漿的配制1）；2）灰砂比為1：；3）注漿強度要求：3d強度不得低于10MPa,28d強度不應(yīng)低于30MPa。3. 3水泥土墻的設(shè)計計算一、水泥土墻尺寸初步確定1水泥土墻埋入基坑底面以下的深度，根據(jù)公式[6]確定水泥土墻埋入基坑底的深度，計算簡圖如圖5?！　　　　　D5　水泥土墻　(圖中單位為cm)2水泥土墻的底部寬度:B=(～)h [7]根據(jù)公式[7]計算樁墻的厚度 B==6=(單根水泥土樁的直徑為600mm)二、水泥土墻的布置1. 抗傾覆驗算內(nèi)摩察角,天然土的重度,粘聚力均采用加權(quán)平均值.根據(jù)公式[8]、[9]、[10]計算土層重度、內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角的加權(quán)平均值： [8][9][10]計算得， kN/m3 kPa kN/m3kPa根據(jù)公式[11]、[12]計算主動土壓力和被動土壓力： [11] [12] 代入數(shù)據(jù)計算得 kN/m kN根據(jù)公式[13]進行抗傾覆驗算 [13]將數(shù)據(jù)代入其中得, =2. 抗滑穩(wěn)定性驗算根據(jù)公式[14]進行抗滑穩(wěn)定性驗算 [14] 式中，μ—基底摩擦系數(shù), w –水泥土墻自重。為被動土壓力。 鉆孔灌注樁支護設(shè)計計算 基本參數(shù)確定與計算土層的加權(quán)平均值為： kPa kN/m3 kPa1樁插入深度 按圖施工前先將基坑四周用推土機推土2m，在2 m處做好鉆孔灌注樁φ800 mm, m。 基本參數(shù)確定與計算土層的加權(quán)平均值為： kN/m3 kPa kPa1 樁插入深度 按圖施工前先將基坑四周用推土機推土2m，在2 m處做好鉆孔灌注樁φ800 mm, m。箍筋采用φ8螺旋箍筋，布置形式見排樁布置圖。 x2L=* x2+uPRINT “L=* x2+u=”,LPRINT “”