【正文】 護(hù)工程的具體要求，以及基坑的周邊環(huán)境、土層條件、地下水條件以及基坑開挖深度的綜合考 慮，為盡可能避免基坑開挖對周圍建筑物、道路的影響，本著“安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，方便施工”的原則，并且具有整體性好、水平位移小，同時便于基坑開挖及后續(xù)施工的可靠支護(hù)措施。由于該建筑 16 層，地下室與上部結(jié)構(gòu)構(gòu)成整體，基坑面積相對較小，但是周邊環(huán)境相對較復(fù)雜，要求嚴(yán)格進(jìn)行支護(hù)設(shè)計和組織施工，以保證基坑的安全。 由于基坑四周有建筑物又有道路，且距離相對較近，不滿足放坡條件；重力式水泥土墻造價比較昂貴且施工工期慢，施工過程中還須有泥漿處理，本工程不宜采用；有勘察報告知此基坑下土質(zhì)相對較弱，土釘墻不適用于 土質(zhì)較弱的基坑，這是由于土質(zhì)較弱時，土釘墻容易失穩(wěn)，因此，此工程也不宜采用土釘墻進(jìn)行支護(hù)設(shè)計。通過以上分析比較，基坑四周采用單排鉆孔灌注樁作為支護(hù)體系。關(guān)于支撐體系，如果采用內(nèi)支撐的話，則工程量太大，極不經(jīng)濟(jì)，同時，如果支撐拆除考慮在內(nèi)的話，工期過長，且拆除過程中難以保持原力系的平衡。根據(jù)場地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，最后決定基坑四周采用單排鉆孔灌注樁加單層錨桿相結(jié)合的樁錨式支護(hù)方案。 第五章 基坑支護(hù)設(shè)計計算 基坑支護(hù)設(shè)計要求 基坑支護(hù)的設(shè)計要求：基坑支護(hù)作為一個結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)滿 足穩(wěn)定性和變形性的要求，即通常規(guī)范所說的兩種極限狀態(tài)的要求，承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。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)。一般的設(shè)計要求是不允許支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)這種極限狀態(tài)的。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)。因此，基坑支護(hù)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(hù)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。 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)。一般的支護(hù)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。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。一般較剛性的支護(hù)結(jié)構(gòu)，如鋼板樁、擋土樁、連續(xù)墻加內(nèi)支撐體系，其位移較小，可控制在 30mm 之內(nèi)，對于土釘支護(hù)，地質(zhì)條件較好，且采用超前支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨桿等加強(qiáng)措施后可控制較小位移外，一般會大于 30mm?；又ёo(hù)是一種特殊的結(jié)構(gòu)方式，具有很多的功能。不同 的支護(hù)結(jié)構(gòu)適應(yīng)于不同的水文地質(zhì)條件，因此，要根據(jù)具體問題，具體分析，從而選擇經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)。 基坑支護(hù)設(shè)計原則與安全等級 基坑支護(hù)設(shè)計原則如下所示： 首先，安全可靠：滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及變形性的要求，確保周圍環(huán)境的安全。 其次，經(jīng)濟(jì)合理性：在支護(hù)結(jié)構(gòu)安全可靠的前提下，要從工期、材料、設(shè)備、人工以及環(huán)境保護(hù)等方面綜合確定具有明顯技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的方案。 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，最大限度的使施工方便（如合理的支撐布置，便于挖土施工），縮短工期。另 外，為進(jìn)一步保證施工安全，盡早發(fā)現(xiàn)施工隱患以便及時處理，設(shè)計應(yīng)考慮方便信息化施工，便于基坑監(jiān)測和變形控制，避免重大事故發(fā)生。 基坑側(cè)壁安全等級重要系數(shù)如表 所示。 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 參數(shù)的初選 （ 1）根據(jù)漯河勘察 設(shè)計有限公司提交的《巖土工程勘察告》，并參考相關(guān)規(guī)范，擬取各層土體的物理力學(xué)參數(shù)，具體參數(shù)如表 所示： 表 土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 土層編號 土層名稱 粘聚力 ckPa 內(nèi)摩擦角 重度 kN/m3 孔隙比 e 液性指數(shù) qs kPa 1 雜填土 （雜色） __ __ __ 2 素填土 （深褐色） 90 3 粉土 （黃褐色） 100 4 粉土 （灰色） 90 5 粉質(zhì)黏土 （灰褐色） 100 （ 2）地面超載取 20kPa； （ 3）根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（ GB1202020），基坑重要性系數(shù) （安全等級二級）。 基坑支護(hù)設(shè)計的主要內(nèi)容 基坑支護(hù)設(shè)計的內(nèi)容包括土壓力計算、彎矩零點(diǎn)位置、嵌固深度的計算、樁身最大彎矩、樁配筋計算、冠梁設(shè)計、錨桿長度計算、錨桿配筋計算、腰梁設(shè)計。根據(jù)所配置的支護(hù)參數(shù)，進(jìn)行抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算、基 坑整體穩(wěn)定性驗(yàn)算和錨桿承載力驗(yàn)算。當(dāng)驗(yàn)算后的支護(hù)參數(shù)不符合要求時，應(yīng)重新設(shè)置支護(hù)參數(shù)，直至安全、可靠為止。 排樁設(shè)計計算 地質(zhì)資料的土層參數(shù)如圖 所示： 圖 地質(zhì)質(zhì)料圖層參數(shù) 土壓力計算簡介 根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（ JGJ 1202020）規(guī)定：土壓力計算用以下公式進(jìn)行計算。 （ 1）對于地下水位以上或水土合算的土層 5152 53 54 式中： pak—— 支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)，第 i 層土中計算點(diǎn)的主動土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值kPa；當(dāng) pak 0 時，應(yīng)取 pak＝ 0； σ ak、σ pk—— 分別為支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)、內(nèi)側(cè)計算點(diǎn)的土中豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值kPa，按本規(guī)程第（ 2）中的規(guī)定計算； Ka， i、 Kp， i—— 分別為第 i 層土的主動土壓力系數(shù)、被動土壓力系數(shù)； ci、 i—— 第 i 層土的粘聚力 kPa、內(nèi)摩擦角176。 ppk—— 支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，第 i 層土中計算點(diǎn)的被動土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 kPa。 （ 2）土中豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值（σ ak、σ pk）應(yīng)按下式計算： 55 56 式中：σ ac—— 支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)計算點(diǎn)，由土的自重產(chǎn)生的豎向總應(yīng)力（ kPa）； σ pc—— 支護(hù)結(jié) 構(gòu)內(nèi)側(cè)計算點(diǎn)，由土的自重產(chǎn)生的豎向總應(yīng)力（ kPa）； Δσ k， j—— 支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)第 j 個附加荷載作用下計算點(diǎn)的土中附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 kPa，應(yīng)根據(jù)附加荷載類型，按本規(guī)程第（ 3）中計算。 （ 3）均布附加荷載作用下的土中附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計算57 式中： q0—— 均布附加荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kPa。 水平荷載計算 （ 1）雜填土層（ ） kN/m3， kPa， 主動土壓力系數(shù)： 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值： 20kPa 20+ kPa 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kPa kPa 水平合力： kN/m 水平荷載作用點(diǎn)離該土層底端的距離： m （ 2）素填土層（ ） kN/m， kPa， 主動土壓力系數(shù)： 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值： kPa + kPa 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值： kPa kPa 水平荷載： kN/m 水平荷載作用點(diǎn)離該