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文 獻(xiàn) 綜 述
1.1 基坑主要支擋方法、技術(shù)類型
基坑工程中采用的圍護(hù)墻、支撐(或土層錨桿)、圍檁、防滲帷幕等結(jié)構(gòu)體系總稱為支護(hù)結(jié)構(gòu)[1]。支護(hù)結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)方法是鋼板樁加支撐系統(tǒng)或鋼板樁錨拉系統(tǒng),其優(yōu)點是材料可以回收,但拔出板樁時會引起土體的變形。目前經(jīng)常采用的主要基坑支擋類型有:
(1)深層攪拌水泥土擋墻[2](以下簡稱攪拌樁):將土和水泥強(qiáng)制攪和成水泥土樁,結(jié)硬后成為具有一定強(qiáng)度的整體壁狀擋墻,一般用于開挖深度不超過7m的基坑,適合于軟土地區(qū),環(huán)境保護(hù)要求不高,施工低噪聲、低振動,結(jié)構(gòu)止水性較好,造價經(jīng)濟(jì),但圍護(hù)較寬,一般取基坑開挖深度的0.7~0.8倍。
國內(nèi)外試驗研究和工程實踐表明,攪拌樁適宜于加固淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高而地基承載力小于120kPa的粘土、粉質(zhì)粘土、粉土等軟土地基。當(dāng)土中含高齡石、蒙脫石等礦物時,加固效果較好,土中含伊利石、氯化物等礦物時,加固效果較差,土的原始抗剪強(qiáng)度小于20~30kPa時,加固效果也較差。攪拌樁用于泥炭土或土中有機(jī)質(zhì)含量較高,酸堿度較低(<7)及地下水有侵蝕性時,宜通過試驗確定其適用性。當(dāng)?shù)乇黼s填土層為厚度大于100mm的石塊時,一般不宜使用攪拌樁。
攪拌樁的平面布置可視地質(zhì)條件和基坑圍護(hù)要求,結(jié)合施工設(shè)備條件,分別選用樁式、塊式、壁式、格柵式或拱式,它在深度方向可采取長短結(jié)合形式。
(2)鋼板樁[3]:用槽鋼正反扣搭接而組成,或用U型、H型和Z型截面的鎖口鋼板樁。用打入法打入土中,相互連接形成鋼板樁墻,既用于擋土又用于擋水,用于開挖深度3~10m的基坑。鋼板樁具有較高的可靠性和耐久性,在完成支擋任務(wù)后,可以回收重復(fù)利用;于多道鋼支撐結(jié)合,可適合軟土地區(qū)的較深基坑,施工方便,工期短。但鋼板樁剛度比排樁和地下連續(xù)墻小,開挖后繞度變形較大,打拔樁振動噪聲大,容易引起土體移動,導(dǎo)致周圍地基較大沉陷。
鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu),有永久性結(jié)構(gòu)和臨時性結(jié)構(gòu)兩類。永久性結(jié)構(gòu)在海港碼頭中應(yīng)用較多,如:碼頭岸墻,護(hù)墻等;臨時性結(jié)構(gòu)多用于高層建筑的深基礎(chǔ)。
(3)鉆孔灌注樁擋墻[4]:直徑φ600~φ1000mm,樁長15~30m,組成排樁式擋墻,頂部澆筑鋼筋混凝土圈粱,用于開挖深度為6m~13m的基坑。具有噪聲和振動小,剛度大,就地澆制施工,對周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點。適合軟弱地層使用,接頭防水性差,要根據(jù)地質(zhì)條件從注漿、攪拌樁等方法中選用適當(dāng)方法解決防水問題,整體剛度較差,不適合兼作主體結(jié)構(gòu)。樁身質(zhì)量取決于施工工藝及施工技術(shù)水平,施工時需作排污處理。
(4)地下連續(xù)墻[5]:在地下成槽后,澆筑混凝土,建造具有較高強(qiáng)度的鋼筋混凝土擋墻,用于開挖深度達(dá)10m以上的基坑或施工條件較困難的情況。具有施工噪聲低,振動小,就地澆制、墻接頭止水效果較好,整體剛度大,對周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點。適合于軟弱土層和建筑設(shè)施密集城市市區(qū)的深基坑,高質(zhì)量的剛性接頭的地下連續(xù)墻可作永久性結(jié)構(gòu),并可采用逆筑法施工。
地下連續(xù)墻按成樁(成槽)形式的不同,劃分為樁排式連續(xù)墻和壁式連續(xù)墻兩大類,
前一類主要用各種類型的樁,相互連接或搭接以及交錯的單樁連鎖組成的直線、圓弧、圓形等形式的排樁組合,具有一定的入土深度,墻頂用壓頂粱連在一起,形成地下連續(xù)墻的墻體。壁式地下連續(xù)墻具有多種功能,有著廣泛的應(yīng)用前景。最主要用于深基坑工程的圍護(hù),特別適合于軟土地區(qū)深基坑的開挖。
(5)SMW工法[6](勁性水泥土攪拌樁):勁性水泥土攪拌樁以及水泥土攪拌樁法為基礎(chǔ),凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場合都可以使用勁性樁。特別是適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層,對于含砂卵石的地層要經(jīng)過適當(dāng)處理后方可采用。
勁性樁適宜的基坑深度與施工機(jī)械有關(guān),國內(nèi)目前一般以基坑開挖深度6~10m,國外尤其是日本由于施工鉆孔機(jī)械先進(jìn),基坑深度達(dá)到20m以上時也采用SMW工法,勁性樁法可取得較好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效果。
勁性樁是在水泥土攪拌樁中插入受拉材料構(gòu)成的,常插入H型鋼。
(6)土錨[7]:用拉桿錨固支護(hù)基坑的開挖或用作抗拔樁抵抗浮托力等的應(yīng)用已日益普遍。拉錨最大的優(yōu)點是在基坑內(nèi)部施工時,開挖土方與支撐互不干擾,尤其是在不規(guī)則的復(fù)雜施工場所,以錨桿代替擋土橫撐,便于施工。這是人們樂于大量使用的主要原因。隨著對錨固法的不斷改進(jìn)和使用可靠性的監(jiān)測手段,使拉錨支護(hù)的范圍更加廣泛。
拉錨是將一種新型受拉桿件的一端(錨固段)固定在開挖基坑的穩(wěn)定地層中,另一端與工程構(gòu)筑物相聯(lián)結(jié)(鋼板樁、挖孔樁、灌注樁以及地下連續(xù)墻等),用以承受由于土壓力等施加于構(gòu)筑物的推力,從而利用地層的錨固力以維持構(gòu)筑物(或土層)的穩(wěn)定。
錨桿支護(hù)體系由擋土構(gòu)筑物,腰粱及托架、錨桿三個部分所組成,以保證施工期間邊坡的穩(wěn)定與安全。
(7)土釘墻:土釘墻支護(hù)是通過沿土釘通長與周圍土體接觸形成復(fù)合體。在土體發(fā)生變形的條件下,通過土釘與土體的接觸界面上的粘結(jié)力或摩擦力,使土釘被動受拉,通過受拉工作面給土體約束加固,提高整體穩(wěn)定性和承載能力,增強(qiáng)土體變形的延性[8]。
土釘墻適用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、雜填土及非松散砂土和卵石土等。對于淤泥質(zhì)土、飽和軟土,應(yīng)采用復(fù)合型土釘墻支護(hù)[9]。
1.2 基坑主要支撐方法、技術(shù)類型
深基坑的支護(hù)體系由兩部分組成,一是圍護(hù)壁,二是基坑內(nèi)的支撐系統(tǒng)。為施工需要而構(gòu)筑的深基坑各類支撐系統(tǒng),既要輕巧又需有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,以保證施工的安全、經(jīng)濟(jì)和方便,因此支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計是目前施工方案設(shè)計的一項十分重要的內(nèi)容[10]。
在深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)中,常用的支撐系統(tǒng)按其材料分可以有鋼管支撐、型鋼支撐,鋼筋混凝土支撐,鋼和鋼筋混凝土組合支撐等種類;按其受力形式分可以有單跨壓桿式支撐,多跨壓桿式支撐,雙向多跨壓桿支撐,水平桁架相結(jié)合的支撐,斜撐等類型[11]。
這些支撐系統(tǒng)在實踐中有各自的特點和不足之處,以其材料種類分析,鋼支撐便于安裝和拆除,材料消耗量小,可以施加預(yù)緊力以合理控制基坑變形,鋼支撐架設(shè)速度較快,有利于縮短工期。但是鋼支撐系統(tǒng)的整體剛度較弱,由于要在兩個方向上施加預(yù)緊力,所以縱橫桿之間的聯(lián)結(jié)始終處于鉸接狀態(tài)[11]。
鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)的整體剛度好,變形小,安全可靠,施工制作時間長于鋼支撐,但拆除工作比較繁重,材料回收利用率低,鋼筋混凝土支撐因其現(xiàn)場澆筑的可行性和高可靠度而在目前國內(nèi)被廣泛的使用[12]。
1.3 基坑主要止(降)水方法、技術(shù)類型
工程降水是基坑工程的一個難點。由于土質(zhì)和地下水位的條件不同,基坑開挖的施工方法大不相同。在地下水位以下開挖基坑時,采用降水的作用[13]是:
(1)截住基坑邊坡面及基底的滲水;
(2)增加邊坡的穩(wěn)定性,并防止基坑從邊坡或基底的土粒流失;
(3)減少板樁和支撐的壓力,減少隧道內(nèi)的空氣壓力;
(4)改善基坑和填土的砂土特性;
(5)防止基底的隆起和破壞。
一個場地的地質(zhì)條件和土質(zhì)條件,將決定降水或排水的形式。
在選擇和設(shè)計基坑降水前,必須由甲方提供工程地質(zhì)勘察資料,建筑物平面圖和立面圖,建筑物場地附近房屋平面圖等,對于重大工程,設(shè)計人員除掌握相應(yīng)資料外,必須在設(shè)計前到工程現(xiàn)場親自了解,最好能目測各土層的土樣,對將來降水工程的布置及其與鄰近建筑物的影響[14]。
降低地下水位的常用方法可分為明溝降水和井點降水兩類。明溝降水由于其制約條件較多,尚不能得到廣泛的應(yīng)用,而井點降水的適用條件較廣,并經(jīng)過二十多年來的應(yīng)用、發(fā)展和改進(jìn),已形成了多種井點降水的方法。目前常用的井點降水方法有:輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井點,輻射井點等。這些有效的降水方法現(xiàn)已被廣泛用于各種降水工程中,但由于降低地下水位以后,可能帶來一些不良影響,如地面沉降,鄰近已有建筑物或構(gòu)筑物的安全穩(wěn)定及殘留滯水的處理等[15]。
明溝降水是在基坑內(nèi)設(shè)置排水明溝或滲渠和集水井,使進(jìn)入基坑內(nèi)的地下水沿排水溝渠流入井中,然后用水泵將水抽出基坑外的降水方法。明溝降水一般適用于土層較密實,坑壁較穩(wěn)定,基坑較淺,降水深度不大,坑底不會產(chǎn)生流砂和管涌等的降水工程[15]。
在地下水位以下施工基坑工程時,通常采用井點(垂直和水平井點)降水法來降低地下水位。垂直井點常沿基坑四周外圍布設(shè),水平井點則可穿越基坑四周和底部,井點深度大于要求的降水深度,通過井點抽水或引滲來降低地下水位,實現(xiàn)基坑外的暗降,保證基坑工程的施工。經(jīng)井點降水后,能有效地截住地下滲流,降低地下水位,克服基坑的流砂和管涌現(xiàn)象,防止邊坡和基坑底面的破壞;減少側(cè)土壓力,增加挖掘邊坡的穩(wěn)定性,有利于邊坡的支護(hù)和施工;防止基底隆起和破壞,加速地基土的固結(jié)作用;有利于提高工程質(zhì)量,加快施工進(jìn)度及保證施工安全[16]。
在城市中由于深基坑降水,總會引起地面產(chǎn)生一定的沉降,影響鄰近建筑物和管線。最好的辦法是采用止水帷幕,將坑外地下水位保持原狀,僅在坑內(nèi)降水。目前,采用鉆孔壓漿成樁法、地下連續(xù)墻、板樁、深層攪拌樁墻等止水結(jié)構(gòu)形式,效果均較好。其入土深度,取決于土層的透水性,要防止出現(xiàn)管涌、流砂等問題[15]。
參考文獻(xiàn)
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[16]《高層建筑深基坑圍護(hù)工程實踐與分析》,趙錫宏等,上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1996
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龍威大廈辦公樓基坑支護(hù)設(shè)計,姓 名:,摘 要,本文首先論述了擬建場地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,根椐場地的工程地質(zhì)條件,水文地質(zhì)條件,充分考慮到周邊地層條件,選擇技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上合理,并且有整體性能好,同時便于基坑支護(hù)開挖及后續(xù)施工的可靠支護(hù)措施,通過分析論證選擇合適的基坑支護(hù)方案。然后對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了具體計算,其中包括土壓力計算,錨桿設(shè)計,穩(wěn)定性的驗算,選擇經(jīng)濟(jì),實效,合理的基坑降水與止水方案最后簡單地談到了基坑施工技術(shù)參數(shù)與工程監(jiān)測。 本次設(shè)計在綜合考慮以上的情況,對其進(jìn)行了周密的基坑設(shè)計,以下就是對本次的設(shè)計的具體內(nèi)容!,工程概況,龍威大廈辦公樓場地位于嘉興市豐谷路與建設(shè)路口,場地呈長方形,建筑占地面積約1558m2總建筑面積約17238m2,是一幢12層大樓,框架-剪力墻結(jié)構(gòu),設(shè)地下室二層,基坑開挖深度為地面標(biāo)高以下9m?;觽?cè)壁安全等級為二級。 基坑北側(cè)與豐谷路相臨,距道路只有5-6m,道路寬8m左右,且有公共汽車停放和眾多行人,西側(cè)有一居民住宅區(qū),相隔15m,南側(cè)與一國貿(mào)大廈相臨,大廈樓地上16層地下1層,距離大約10m。東側(cè)為建設(shè)路,相對來說,此路的人流量及車流量不及北側(cè)的豐谷路,距基坑大約13m。,,工程地質(zhì)條件,,,,,,,,,地下水情況,本工程地下水主要是淺部土層中的潛水。 場地地下水位埋深1.4~2.5米,存在于松散的雜填土中,直接受大氣降水補給,豐雨期水位上升。 據(jù)有關(guān)資料,地下水的溫度,埋深在4m范圍內(nèi)受氣溫變化影響,4m以下水溫較穩(wěn)定,一般為16~18oC。,基坑設(shè)計分析,,對圍護(hù)結(jié)構(gòu)來說,本基坑充分考慮到周邊地層條件,選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、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。該建筑地上12層和地下2層,地下部分和上部結(jié)構(gòu)構(gòu)成整體,基坑面積相對較小,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。經(jīng)過多個方案的比較分析,采用單排灌注樁作為圍護(hù)體系,關(guān)于支撐體系,如果采用內(nèi)支撐的話,則工作量太大,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,切拆除過程中難以保持原力系的平衡,所以采用土層拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)。根據(jù)場地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,最后決定采用深層攪拌樁作為帷幕隔水,支護(hù)結(jié)構(gòu)采用單排鉆孔灌注樁加單層土層錨桿相結(jié)合的樁錨式支護(hù)方案。,,支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算,按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JGJ 120-99)的要求,土壓力計算采用朗肯土壓力理論,矩形分布模式,所有土層采用水土合算。(1)土壓力計算可由公式:,式中:ea——交界面某點主動土壓力,kM/m2; q——地面荷載,取20MPa; h——土層厚度,m; γ——土層的天然重度,kN/m3; C——土的內(nèi)聚力,kPa; ka——主動土壓力系數(shù) ep—交界面某點主動土壓力,kM/m2;,,,(3)根據(jù)建筑基坑支護(hù)規(guī)程 JGJ120-99中規(guī)定,單支點排樁嵌固深度驗算采用 其中 為基坑側(cè)壁安全系數(shù),此基坑側(cè)壁安全等級為二級,所以 =1.0,(2)根據(jù)靜力平衡條件,結(jié)合等值梁法.支點力計算可由公式:,,,,-,,,,,灌注樁結(jié)構(gòu)設(shè)計,灌注樁直徑φ800mm ,砼強(qiáng)度C25,受力鋼筋采用Ⅱ 級鋼筋,綜合安全系數(shù)為1.4,樁中—中間距1000mm 根據(jù)陳忠漢和程麗萍老師編著的《深基坑工程》中的理論,可將直徑800mm的圓柱樁轉(zhuǎn)化為寬為1000m的墻,其厚度為h,可用公式,,樁身最大彎矩在剪力為零處,然后根據(jù)力矩平衡求出最大彎矩,樁配筋轉(zhuǎn)化為1000mm 700mm的矩形梁配筋 參考《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》矩形截面的配筋設(shè)計,錨桿設(shè)計,,,錨桿設(shè)計主要包括:確定錨桿的間距,傾角,根據(jù)錨桿的傾角、間距計算錨桿軸力、計算錨桿自由段長度和錨固長度、錨桿斷面尺寸和錨桿腰梁斷面尺寸,,螺母鎖定式錨頭,錨桿長度計算,自由端長度計算,A:土壓力零點距坑底距離,:錨桿與水平線夾角,土的內(nèi)摩擦角,錨固端長度計算,,,錨固段長度,,,,錨桿安全系數(shù),取1.5,,土層錨桿設(shè)計抽向拉力;,,,=Td/,,,錨固段直徑,取鉆頭直徑的1.2倍,,錨桿計算,錨桿傾角設(shè)為300,錨桿孔徑設(shè)為150mm錨桿間距為1000mm,錨桿聯(lián)結(jié)排樁并錨固于土中,,基坑穩(wěn)定性驗算,基坑的整體穩(wěn)定性驗算 按平面問題考慮,一般采用圓弧滑動面條分法計算。對不同支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑整體穩(wěn)定性驗算,其危險滑動面均應(yīng)滿 足下述要求: 式中:rR--抗力分項系數(shù),取1.3~2.0,軟土地區(qū)取較大值。 MR,MS --作用于于危險滑動面上的總抗滑力矩標(biāo)準(zhǔn)值和總滑動力矩設(shè)計值,單位為(KN·m)常見的計算簡圖如下所示: 其他穩(wěn)定性驗算包括基坑抗傾覆穩(wěn)定性驗算,錨桿整體穩(wěn)定性驗算具體驗算步驟及計算方法,參見: 《基坑工程》,蔣國盛,李紅民,管典志,李漢旭,北京:中國地質(zhì)大學(xué)出版社,2000.11,,,,,,簡單條分法簡圖,整體穩(wěn)定性驗算,,,,錨桿整體穩(wěn)定性驗算,,基坑底地基承載力驗算,,,截水、排水措施,為了保證土方開挖和地下室施工處于“干”狀態(tài),常需要通過降低地下水位或配以設(shè)置止水帷幕使地下水位在基坑底面0.5~1.0m以下。降低地下水位也有利于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,防止流土、管涌、坑底隆起引起破壞。對于滲透性很小的地基也可既不降低地下水位也不設(shè)置止水帷幕,在開挖中產(chǎn)生的少量積水采用明溝排水處理。 根據(jù)場地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,止水帷幕決定采用深層攪拌法形成水泥土攪拌樁,因其適用土層為粘土、淤泥質(zhì)土和粉土地基,且其費用比高壓噴射注漿法形成的豎向水泥土止水帷幕所需的費用要低。基坑開挖深度為9.00m,要求地下水位降到基坑底部約1.0m,要求攪拌樁樁端進(jìn)入基坑底部不少于5m。具體設(shè)計:采用雙頭φ550mm,間距為450mm的深層水泥攪拌樁,、相互搭接100mm,沿基坑四周均勻布置,形成四周封閉的止水體系。 采用四周連續(xù)封閉的水泥土攪拌樁達(dá)到截水的目的,同時起支護(hù)作用,可以進(jìn)一步控制變形,增強(qiáng)穩(wěn)定性。水泥土攪拌樁樁徑為550mm,間距為450mm,,止水帷幕剖面,水泥土攪拌樁,施工監(jiān)測,Thank you !,感 謝 我 的 導(dǎo) 師,感 謝 幫 助 過 我 的 老 師 和 同 學(xué),壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 摘 要 本設(shè)計為辦公大樓的基坑支護(hù)設(shè)計。本設(shè)計是根據(jù)國家現(xiàn)行建筑基坑支護(hù)技術(shù) 規(guī)程,在給定地質(zhì)勘察報告的條件下,進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計,主要目的是掌握基坑支護(hù) 的設(shè)計方法。本設(shè)計采用了鉆孔灌注樁加錨桿的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。在土壓力計算過程 中,運用了朗肯土壓力理論;在內(nèi)力計算過程中,運用了等值梁法;在配筋計算過 程中,參照了混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范;在降水處理設(shè)計時參照了建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程; 計算過程中除了以國家現(xiàn)行建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程為依據(jù)外,還大量的把實際經(jīng)驗運 用其中,加強(qiáng)理論與實踐的結(jié)合。此次設(shè)計的主要指導(dǎo)原則是如何保證基坑的安全可 靠、方便施工,并達(dá)到經(jīng)濟(jì)的效果。通過這篇論文,直觀的說明了基坑支護(hù)設(shè)計所 需的各種參數(shù)。工程技術(shù)人員在進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計時可參照本文的設(shè)計方法。 [關(guān)鍵詞]基坑支護(hù); 鉆孔灌注樁; 等值梁法; 錨桿; 降水處理 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 Abstract This design is the foundation pit design for a district.The design is based on the existing national building technical reguations,excaration,geological survey in the given conditions of the report design foundation pit.The main purpose of the design is to grasp the design methods of foundation pit.The design has used the foundation pit methods of bored caisson pile with pile-anchor.During the calculating of soil pressure,put the soil pressure theories of W.J.M.Rankine to use ; In the course of calculating in internal force , make use of the equivalent beam method; when matching the steel to calculate,have comply with the cement structure design specification norm; In the design of draining,make use of the technical specification for retaining. And strengthened the combination of the actual experience with the theories.The guideline of this design is how to guarantee the foundation pit safe 、 reliable、convenient to construct, and whether reach the economic result or not. Through this papers, we can see various kinds of parameters that are needed in the foundation pit design. Engineers and technicians can consult the design method of this text while carrying on the foundation pit design. [Keywords] foundation pit ; bored caisson pile; Equivalent beam method; pile- anchor ; draining 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 1 目 錄 1.前言 1 1.1 工程概況 .1 1.2 本文主要研究內(nèi)容 .2 2.工程地質(zhì)與水文地質(zhì)概況 3 2.1 場區(qū)工程地質(zhì)條件 .3 2.2 水文地質(zhì)條件 4 2.3 基坑周邊環(huán)境情況 5 3.基坑支護(hù)方案設(shè)計 .3 3.1 設(shè)計優(yōu)選· 3 3.1.1 設(shè)計依據(jù) .3 3.1.2 基坑支護(hù)方案優(yōu)選 .3 3.1.3 支 護(hù) 方 案 設(shè) 計 分 析 5 3.2 支護(hù)方案的設(shè)計原則及計算參數(shù)的確定 6 3.2.1 設(shè)計原則 .6 3.2.2 參數(shù)的初選 .6 4.基坑支護(hù)設(shè)計計算 .8 4.1 基坑支護(hù)設(shè)計的主要內(nèi)容 8 4.2 設(shè)計計算 8 4.2.1 水平荷載的計算 .10 4.2.2 各層土的水平荷載計算 .11 4.2.3 水平抗力計算 .14 4.2.4 各層土水平抗力計算 .15 4.2.5 支點力計算 .17 4.2.6 嵌固深度驗算 .19 4.2.7 灌注樁結(jié)構(gòu)設(shè)計 .23 4.2.8 樁身最大彎矩的計算 .24 4.2.9 樁身的配筋計算 24 4.3 錨桿計算 26 4.3.1 錨 桿 設(shè) 計 主 要 內(nèi) 容 .26 4.3.2 錨桿設(shè)計.………………………………………………………………………26 4.3.3 錨桿設(shè)計計算 .27 4.3.4 腰梁設(shè)計.………………………………………………………………………35 4.4 穩(wěn)定性驗算 36 4.4.1 基坑穩(wěn)定性驗算 .36 4.4.2 錨桿整體穩(wěn)定性驗算 38 4.4.3 圍護(hù)樁底地基承載力驗算 .40 4.4.4 抗傾覆穩(wěn)定性驗算 41 5 截水、排水措施 43 5.1 概 述 .43 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 2 6 施工組織與工程監(jiān)測 .36 6.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工 36 6.1.1 施工要求 .36 6.1.2 支護(hù)樁施工 .36 6.1.3 錨桿施工 .37 6.1.4 土方開挖 .38 6.2 工程監(jiān)測 38 6.2.1 監(jiān)測的目的 .38 6.2.2 監(jiān)測的主要內(nèi)容 .38 6.2.3 監(jiān)測的主要儀器 .38 6.2.4 監(jiān)測的方法 .39 6.3 環(huán)保措施 39 6.3.1 降 低 噪 音 污 染 措 施 39 6.3.2 降 低 粉 塵 污 染 措 施 39 6.4 應(yīng)急措施 40 7.結(jié) 論 與 建 議 .41 參考文獻(xiàn) .42 致謝 42 前言 1 1. 前言 隨著高層建筑的不斷增加,市政建設(shè)的大力發(fā)展和地下空間的開發(fā)利用,產(chǎn)生 了大量的深基坑支護(hù)設(shè)計與施工問題,并使之成為當(dāng)前基礎(chǔ)工程的熱點與難點。 深基坑設(shè)計與施工是土力學(xué)基礎(chǔ)工程中的一個古老的傳統(tǒng)課題,同時又是一個 綜合性的巖土工程難題,既涉及土力學(xué)中典型的強(qiáng)度、穩(wěn)定與變形問題,同時還涉 及土與支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同問題。對這些問題的認(rèn)識及對策的研究,是隨著土力學(xué)理論、 測試技術(shù)、計算技術(shù)以及施工機(jī)械、施工技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)步完善的。 Terzaghi 和 peck 等人早在 20 世紀(jì) 40 年代就提 出了預(yù)估挖方穩(wěn)定程度和支撐荷載大小的總應(yīng)方法,這一理論原理一直沿用至 今,但已有了許多改進(jìn)與修正。Bjerrum 和 Eide 在 50 年代給出了分析深基坑底板 隆起的方法。60 年代在奧斯陸和墨西哥城軟粘土深基坑中開始使用儀器進(jìn)行監(jiān)測, 此后大量實測資料提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性,并從 70 年代起,制定了相應(yīng)的指導(dǎo)開挖的 法規(guī)。我國 70 年代以前的基坑都比較淺,上海高層建筑的地下室大多埋深在 4m 左 右。北京在 70 年代初建成了深 20m 的地下鐵道區(qū)間車站。80 年代后,北京、上海、 廣東、天津以及其他城市施工的深基坑陸續(xù)增加。為總結(jié)各地積累的深基坑設(shè)計和 施工的經(jīng)驗,中國土木工程學(xué)會和中國建筑學(xué)會的土力學(xué)和基礎(chǔ)工程學(xué)會,相繼召 開過多次全國和地方的深基坑學(xué)術(shù)學(xué)會,并出版相關(guān)論文集。為了總結(jié)我國深基坑 支護(hù)設(shè)計和施工經(jīng)驗,90 年代后相繼在武漢、廣東省及上海市等編制深基坑支護(hù)設(shè) 計與施工的有關(guān)法規(guī),并已編制了國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)法規(guī)。 基坑開挖深度已從十幾米發(fā)展到二、三十米,而其支護(hù)的傳統(tǒng)施工方法是板樁 支撐系統(tǒng)或板樁錨拉系統(tǒng)。目前經(jīng)常采用的主要基坑支護(hù)類型有:1、水泥土深層攪 拌樁支護(hù) 2、排樁支護(hù)系統(tǒng) 3、地下連續(xù)墻。 根據(jù)基坑開挖深度、地基土及周圍環(huán)境條件,選擇經(jīng)濟(jì)而安全的設(shè)計方案是設(shè) 計者的首要任務(wù)。同時,深基坑的設(shè)計與施工是密不可分、相互依賴的。施工的每 一階段,結(jié)構(gòu)體系,提供比較全面的勘察、設(shè)計與施工全過程的系統(tǒng)知識。 本設(shè)計通過對提供資料的分析與研究,最終確定樁錨支護(hù)的設(shè)計方案。 1.1 工程概況 嘉興市龍威經(jīng)貿(mào)有限公司擬建龍威大廈辦公樓,場地位于嘉興市豐谷路與建設(shè) 路得交叉路口。場地呈長方形,建筑占地面積約 1558m2總建筑面積約 17238 m2,是 前言 2 一幢 12 層大樓,框架-剪力墻結(jié)構(gòu),設(shè)地下室二層,基坑開挖深度為地面標(biāo)高以下 9m,基坑側(cè)壁安全等級為二級。 基坑北側(cè)與豐谷路相臨,距道路只有 5-6m,道路寬 8m 左右,且有公共汽車停 放和眾多行人,西側(cè)有一居民住宅區(qū),相隔 15m,南側(cè)與一國貿(mào)大廈相臨,大廈樓地 上 16 層地下 1 層,距離大約 10m。東側(cè)為建設(shè)路,相對來說,此路的人流量及車流 量不及北側(cè)的豐谷路,距基坑大約 13m。 建設(shè)路 圖 1-1 基坑周邊環(huán)境平面圖 1.2 本論文主要設(shè)計內(nèi)容 本文對嘉興市龍威經(jīng)貿(mào)有限公司擬建龍威大廈辦公樓基坑支護(hù)設(shè)計進(jìn)行研究。 首先分析評價了場地的巖土工程條件。根據(jù)場地的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件, 充分考慮到周邊地層條件,選擇技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上合理,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,通過分析論證選擇合適的基 坑支護(hù)方案。然后對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了具體設(shè)計計算,其中包括土壓力計算、鉆 孔灌注樁的設(shè)計計算及錨桿的設(shè)計計算、穩(wěn)定性驗算。當(dāng)不能滿足穩(wěn)定性要求的時 候,需要重新設(shè)計計算或者做必要的處理,直至達(dá)到穩(wěn)定性的安全要求。選擇經(jīng)濟(jì)、 前言 3 實效、合理的基坑降水與止水方案,最后簡單地談到了基坑的施工組織與工程監(jiān)測。 畢業(yè)論文(設(shè)計) 工程地質(zhì)條件 4 2. 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)概況 2.1 場區(qū)工程地質(zhì)條件 根據(jù)浙江省建筑設(shè)計研究院勘察設(shè)計有限公司提供的場地巖土工程勘察報告, 場區(qū)內(nèi)與基坑支護(hù)相關(guān)的地層自上而下可劃分為: 1.人工填土層:為雜填土,主要由粘性土組成,含建筑垃圾和生活垃圾,雜色, 結(jié)構(gòu)松散。層厚 2.60~5.00 米。 基坑設(shè)計參數(shù): 。asaKPqKPcmN0.2,1,0.8,/1802 ????? 2.沖積淤泥質(zhì)土層:深灰色,飽和、軟塑狀,標(biāo)貫擊數(shù)平均 2.3 擊,含少量粉 細(xì)砂,層厚 0.6~2.4m,層面埋深 2.7~5.0m。 基坑設(shè)計參數(shù): 。asac.8,5,7,/0. 02? 3.沖積細(xì)砂層:灰~深灰色,飽和,松散,一般含淤泥質(zhì),標(biāo)貫平均 6.3 擊,厚 度 0.9~3.9m,層面埋深 2.6~6.0m。 基坑設(shè)計參數(shù): 。asaKPqKPcmN0.3,2,0,/5.1702 ????? 4.沖積中砂層:灰~灰白色,飽和,松散,含淤泥質(zhì)或粘性土。標(biāo)貫平均 6.1 擊, 厚度 0.9~3.3m,層面埋深 2.6~6.0m。 基坑設(shè)計參數(shù): 。asac.4,7,,/0.802? 5.粉質(zhì)粘土層:一磚紅間灰白色為主,濕,可塑,粘性較好。標(biāo)貫平均 6.3 擊, 厚度 1.5~2.6m,層面埋深 4.2~8.5m。 基坑設(shè)計參數(shù): 。asaKPqKPcmN0.,1,25,/1902 ????? 6 可塑粉質(zhì)粘土層:褐紅色,濕,可塑,粘性較好。標(biāo)貫平均 8.5 擊,厚度 0.8~2.6m,層面埋深 4.2~8.5m。 基坑設(shè)計參數(shù): 。asac.4,,,/ 02? 7.粉質(zhì)粘土層:褐紅色,稍濕,硬塑。標(biāo)貫平 15.2 擊,厚度 1.5~6.9m,層面 埋深 8.0~14.0m。 基坑設(shè)計參數(shù): 。asaKPqKPcmN0.5,.13,5,/8.192 ????? 8.全風(fēng)化巖:呈褐紅色,巖性均為粉砂巖,巖塊手折易斷,遇水軟化。鉆孔均 有揭露,標(biāo)貫平 28.6 擊,厚度 1.5~4.5m,層面埋深 10.5~16.5m。 基坑設(shè)計參數(shù): 。asaqc0.8,25,,/5.202? 畢業(yè)論文(設(shè)計) 工程地質(zhì)條件 5 9. 強(qiáng)風(fēng)化巖:呈褐紅,巖性以粉砂巖為主,局部夾礫巖,巖塊手折可斷。鉆孔 均有揭露,厚度 1.2~15.3 米,層面埋深 12.5~19.0 米。 基坑設(shè)計主要參數(shù): =21.0KN/m2,c=50.0kpa, =25o, =80.0kp。??sq 10.中風(fēng)化巖:呈褐紅色,巖性以粉砂巖為主,局部夾礫巖,裂隙、節(jié)理較為育, 不連續(xù)層狀或透鏡狀分布。厚度 0.7~7.1 米,層面埋深 15.0~29.5 米。 基坑設(shè)計主要參數(shù): =22.0KN/m2,c=80.0kpa, =30o, =200.0kp。? sq 11.微風(fēng)化巖:呈褐紅色,巖性多為粉砂巖,部分為礫巖,裂隙,節(jié)理一般不發(fā) 育,鉆孔均有揭露。層面埋深 17.6~33.7 米。 基坑設(shè)計主要參數(shù): =22.0KN/m2,c=10mpa, =35o, =300.0kp。??s 典型地質(zhì)剖面圖如下 基 坑 典 型 地 質(zhì) 剖 面 圖雜 填 土3.6淤 泥 質(zhì) 土09粉 質(zhì) 粘 土2全 風(fēng) 化 巖3可 塑 粉 質(zhì) 粘 土.8硬 塑 粉 質(zhì) 粘 土4 2.2 水文地質(zhì)條件 場地地下水位埋深 1.4~2.5 米,存在于松散的雜填土中,直接受大氣降水補給, 豐雨期水位上升。 畢業(yè)論文(設(shè)計) 工程地質(zhì)條件 6 2.3 基坑周邊環(huán)境情況 1、基坑?xùn)|面為建設(shè)路。 2、基坑北面為豐谷路。 3、基坑西面 5 層居民住宅樓。 4、基坑南面為一幢 16 層的大廈。 整個施工現(xiàn)場,周圍沒有地下管線通過。 從上述基坑本身特征、場地地層結(jié)構(gòu)、場地周邊環(huán)境特點分析可知,本基坑開 挖深度為 9 米,在開挖深度內(nèi)的地層強(qiáng)度和厚度起伏變化不大,地下水不豐富,周 邊環(huán)境較為寬松,基坑的安全等級為 2 級。 設(shè)計時,我們根據(jù) K12 的地質(zhì)情況來設(shè)計,其地層結(jié)構(gòu)和參數(shù)如下圖 畢業(yè)論文(設(shè)計) 支護(hù)方案設(shè)計 7 3. 基坑支護(hù)方案設(shè)計 3.1 設(shè)計優(yōu)選 3.1.1 設(shè)計依據(jù) 1、 浙江省勘察設(shè)計有限公司《巖土工程勘察報告》 ; 2、 《龍威經(jīng)貿(mào)有限公司龍威大廈辦公樓設(shè)計總平面圖和地下室結(jié)構(gòu)圖》 ; 3、 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》 (GB50021-2001) ; 4、 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 (GB50204) ; 5、 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 (GB50007-2002) ; 6、 浙江省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 (GBJ15-31-2003); 7、 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》 (JGJ120-99) ; 8、 嘉興市標(biāo)準(zhǔn)《嘉興地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定》 (GJB02-98) 。 3.1.2 基坑支護(hù)方案優(yōu)選 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式有很多種,其適用范圍也各不相同,根據(jù)上述設(shè)計原則,結(jié) 合本基坑工程實際情況有以下幾種可以采取的支護(hù)型式: (1)懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu) 懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)依靠足夠的入土深度和結(jié)構(gòu)的抗彎能力來維持整體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu) 安全。懸臂結(jié)構(gòu)所受土壓力分布是開挖深度的一次函數(shù),其剪力是深度的二次函數(shù), 彎矩是深度的三次函數(shù),水平位移是深度的五次函數(shù)。懸臂式結(jié)構(gòu)對開挖深度很敏 感,容易產(chǎn)生較大變形,對相臨的建筑物產(chǎn)生不良的影響。懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用于 土質(zhì)較好、開挖深度較淺的基坑工程。 (2)水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu) 水泥土與其包圍的天然土形成重力式擋墻支擋周圍土體,保持基坑邊坡穩(wěn)定, 深層攪拌水泥土樁重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu),常用于軟粘土地區(qū)開挖深度約在 6.0m 以內(nèi)的基 坑工程,水泥土的抗拉強(qiáng)度低,水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用于較淺的基坑工程。 (3)拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu) 拉錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu)由圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系和錨固體系兩部分組成,圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系常采用 鋼筋混凝土排樁墻和地下連續(xù)墻兩種。錨固體系可分為錨桿式和地面拉錨式兩種。 畢業(yè)論文(設(shè)計) 支護(hù)方案設(shè)計 8 地面拉錨式需要有足夠的場地設(shè)置錨樁,或其他錨固物;錨桿式需要地基土能提供 錨桿較大的錨固力。錨桿式適用于砂土地基,或粘土地基。由于軟粘土地基不能提 供錨桿較大的錨固力,所以很少使用。 (4)土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu) 土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的機(jī)理可理解為通過在基坑邊坡中設(shè)置土釘,形成加筋土重力 式擋墻,起到擋土作用。土釘墻圍護(hù)適用于地下水位以上或者人工降水后的粘性土、 粉土、雜填土及非松散砂土、卵石土等;不適用于淤泥質(zhì)及未經(jīng)降水處理地下水以 下的土層地基中基坑圍護(hù)。土釘墻圍護(hù)基坑深度一般不超過 18m,使用期限不超過 18 月。 (5)內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu) 內(nèi)撐式圍護(hù)由圍護(hù)體系和內(nèi)撐體系兩部分組成,圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系常采用鋼筋混凝 土樁排樁墻和地下連續(xù)墻型式。內(nèi)撐體系可采用水平支撐和斜支撐。當(dāng)基坑開挖平 面面積很大而開挖深度不太大時,宜采用單層支撐。內(nèi)撐常采用鋼筋混凝土支撐和 鋼管(或型鋼)支撐兩種。內(nèi)撐式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用范圍廣,可適用于各種土層和基坑 深度。 經(jīng)過多個方案的比較分析,本基坑充分考慮到周邊地層條件,選擇技術(shù)上可行,經(jīng) 濟(jì)上合理,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。該建筑 12 層組成,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 地層相對較復(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。經(jīng)分析 采用單排鉆孔灌注樁作為圍護(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,最后決定采用深層 攪拌樁作為帷幕隔水,支護(hù)結(jié)構(gòu)采用單排鉆孔灌注樁加單層土錨桿相結(jié)合的樁錨式 支護(hù)方案,具體設(shè)計見基坑平面圖(圖 3-1) 。 畢業(yè)論文(設(shè)計) 支護(hù)方案設(shè)計 9 圖 3-1 基坑平面圖 3.1.3 支護(hù)方案設(shè)計分析 以單排鉆孔灌注樁加單排土層錨桿組成基坑的支護(hù)系統(tǒng),鉆孔灌注樁與錨桿是 支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力結(jié)構(gòu);支護(hù)樁是承擔(dān)壓力的主體。加設(shè)土層錨桿一方面改善了樁的 受力狀態(tài),降低了樁深彎矩減少了樁頂位移,保護(hù)周圍建筑物與道路的安全;另一 方面,減短了樁長,降低了支護(hù)體系的造價。在中軟土地區(qū)支撐設(shè)置可提高支護(hù)體 系的可靠性,且是降低了工程造價的有效方法。 根據(jù)本場地的地層的特征,將本基坑采用排樁加錨桿支護(hù)。其中排樁采用鉆孔 灌注樁。 畢業(yè)論文(設(shè)計) 支護(hù)方案設(shè)計 10 3.2 支護(hù)方案的設(shè)計原則及計算參數(shù)的確定 3.2.1 設(shè)計原則 1.設(shè)計方案是根據(jù)場地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,以及場地周邊環(huán)境條件等要 求確定; 2.防止由于基坑開挖,四周路面、地下構(gòu)筑物及管線發(fā)生大的變形; 3.盡可能保證基坑開挖、施工、以及地下室防水的便利; 4.保證安全,優(yōu)化方案,使得工程造價經(jīng)濟(jì)合理。 3.2.2 參數(shù)的初選 1.根據(jù)浙江省勘察設(shè)計院提交的《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),具有參數(shù)如下表 3-1 所示; 2.相對標(biāo)高±0.00m,基坑設(shè)計時,基坑開挖深度為-9.00m; 3.地面超載取 20 KN/m2; 4.根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》 (GB120-99) ,基坑重要性系數(shù) γ 0=1.00;(安全等級二級) 根據(jù)本工程巖土工程勘察資料,各土層的設(shè)計計算參數(shù)如表 1 畢業(yè)論文(設(shè)計) 支護(hù)方案設(shè)計 11 表 3-1 土層設(shè)計計算參數(shù) 滲透系數(shù) 重度 γ 粘聚力 C 內(nèi)摩擦 角 ? 水平 Kh 垂直 Kv土 層 (KN/m 3) (kPa) (°) (cm/s) (cm/s) 雜填土 19.5 8 10 2.52E-6 2.37E-6 淤泥質(zhì)土層 18 7 5 5.72E-7 3.30E-7 沖積粉質(zhì)粘土層 19 23 15 3.56E-6 2.74E-6 可塑粉質(zhì)粘土層 18 25 15 3.89E-6 2.64E-6 硬塑粉質(zhì)粘土層 20 35 18 1.00E-7 1.00E-7 全風(fēng)化巖層 20.5 45 25 0.54E-7 0.97E-7 畢業(yè)論文(設(shè)計) 支護(hù)方案設(shè)計 12 4. 基坑支護(hù)設(shè)計計算 4.1 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,零彎矩點位置、嵌固深度的計算、最大 彎矩的確定,樁身鋼筋配置,錨桿設(shè)計等等,然后根據(jù)所配置的支護(hù)參數(shù),進(jìn)行基坑 整體穩(wěn)定性驗算、錨桿整體穩(wěn)定驗算、傾覆穩(wěn)定性驗算和基坑底承載力驗算。當(dāng)驗 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。 4.2 設(shè)計計算 根據(jù)地質(zhì)條件選取 K12 進(jìn)行計算 K12 地質(zhì)資料的土層參數(shù)如圖 1.1 所示。根據(jù)設(shè)計要求,基坑開挖深度暫定為 9m,按規(guī)范設(shè)定樁長為 16.8m,樁直徑設(shè)定為 0.8m,嵌固深度暫定為 7.8m 即 =7.8m,插入全風(fēng)化巖 3.0m。dh 圖 4-1 1區(qū) K12地質(zhì)資料、參數(shù)圖 畢業(yè)論文(設(shè)計) 土壓力計算 13 4.2.1 水平荷載的計算 按照超載作用下水土壓力計算的方法,根據(jù)朗肯土壓力計算理論計算土 的側(cè)向壓力,計算時不考慮支護(hù)樁與土體的摩擦作用。地下水以上的土體不考慮水 的作用, 地下水以下的土層根據(jù)土層的性質(zhì)差異需考慮地下水的作用。 土層水平荷載計算依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ 120-99 1.計算依據(jù)和計算公式 主動土壓力系數(shù): )245(tan2iiK???? 被動土壓力系數(shù): t2ipi?? (1)支護(hù)結(jié)構(gòu)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值 按下列規(guī)定計算:ajke 1)對于碎石土及砂土: a) 當(dāng)計算點深度位于地下水位以上時: (4.1.1) aiikaijkajkKCe2??? b) 當(dāng)計算點深度位于地下水位以下時: (4.1.2)waiwajwajaiikaijkajk hmhzKCe ??? ])()[(2??? 式中 ——第 層土的主動土壓力系數(shù);iK ——作用于深度 處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值;ajkjz ——三軸實驗確定的第 層土固結(jié)不排水(快)剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值;ici ——計算點深度;jz ——計算參數(shù),當(dāng) 時,取 ,當(dāng) 時,取 h;jmhzj?jzj? ——基坑外側(cè)水位深度;wah ——計算系數(shù),當(dāng) 時,取 1,當(dāng) 時,取零;?wa?hwa? ——水的重度。? 2)對于粉土及粘性土: (4.1.3)aiikaijkaj KCe2??? (2) 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 按下列規(guī)定計算:j (4.1.4)okrajk? (3)計算點深度 處自重應(yīng)力豎向應(yīng)力jzr 1)計算點位于基坑開挖面以上時: 畢業(yè)論文(設(shè)計) 土壓力計算 14 (4.1.5) jmrkz??? 式中 ——深度 以上土的加權(quán)平均天然重度。mj?jz 2)計算點位于基坑開挖面以下時: (4.1.6)hmrk? 式中 ——開挖面以上土的加權(quán)平均天然重度。mh? (4)第 層土的主動土壓力系數(shù) 應(yīng)按下式計算i aiK (4.1.7))245(tn02iki ??? 式中 ——三軸實驗確定的第 層土固結(jié)不排水(快)剪摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值。ik? (5)第 層土的土壓力合力 按下式計算Ea (4.1.8)hiakii se)(21??? 式中 ——第 層土土層頂部的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值;aike? ——第 層土土層底部的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值;ii ——第 層土的厚度;ih ——錨桿的水平間距。s 4.2.2 各層土的水平荷載計算 (1)人工填土層(3.6m)梯形分布 839.0,7.,10,8,/5.9 112 ??? aaaKKPCmN?? 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值: 201/qka?? 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)2111 /.906.350mNhhka??????? 值: 2111 /7.8.27.2 KKCeaakka ???????? 359090 水平合力: mNheEkaa /27.146.3)5.76.(2)(2111 ???????? 水平荷載作用點離該土層底端的距離: ehZaik .35.76.03.311?? 畢業(yè)論文(設(shè)計) 土壓力計算 15 (2) 淤泥質(zhì)土層(0.9m) 916.0,84.0,5,7,/0.18 22022 ??? aaa KKPCmN?? 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值: 212/.9kaka??2/4.1068.0mN?? 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 2222 /94.61.0728.9mKNKCeaaka ????????? 54106k 水平荷載: heEkaka /7.69.0)5.79.2()(212 ???????? 水平荷載作用點離該土層底端的距離: mehZka 435.0.7694.23.0.3212 ?????? (3) 粉質(zhì)粘土層(2.2m) 76.0,58.0,1,,/9 330332 ??? aaa KKPCmN?? 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值: 223 /4.106kaka?? 23 /.1482.94.106mNhkar ???????? 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 2333 /.7.58.2 KKCeaaka ?????? 86510230214? 水平荷載: mNheEkaa /.7.)86.5.7()(21333 ???????? 水平荷載作用點離該土層底端的距離: ehZka 9.086.512.733? (4)可塑粉質(zhì)粘土層 畢業(yè)論文(設(shè)計) 土壓力計算 16 殘積可塑粉質(zhì)粘土層(2.8m)分成兩部分(開挖面以上 2.3m 和開挖面下 0.5m) 1)按照規(guī)范:基坑開挖位于地下水位 對于粉土及粘土: aiikajkaj KCe2???qr?jmrkZ? 深度 以上土的加權(quán)平均天然重度;mj?jZ 求得 2/5.18KN?MKNaj/7.186?? 2) 76.0,5.0,,,/ 4404424 ?aaPC? 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值: 234 /.18mKNkaka??? 24304 /1863.2.18mKNhkarka ?????? 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 2444 /79.6.258.1Ceaakka ?????? (是基坑01062?? 底的水平荷載) 水平荷載: mKNheEkaa /7.13.2)0.79.48(21)(2144 ?????? 水平荷載作用點離該土層底端的距離: ehZka 9.3344??? Ea4’=71.01KN (5)硬塑粉質(zhì)粘土層(4.3m) 726.0,52.0,18,35,/20602 ??? aaa KKPCmN?? 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值: 245/186kak?? 245/18mNkak?? 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 2555 /39.476.032.018KKCeaka ????????? 2562ak 水平合力: 畢業(yè)論文(設(shè)計) 土壓力計算 17 mKNheEkaa /78.203.4)39.7.4(21)(21555 ???????? 水平荷載作用點離該土層底端的距離 Z:mZ./3.45 (6)全風(fēng)化巖層(3.0m) 637.0,45.0,25,4,/.2060662 ???? aaa KKPCN?? 基坑外側(cè)豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值: 256/18mkaka??? 水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值: 2666 /18637.0452.0182 mKNKCeaakka ?????????? 水平荷載: heEkaa /36)18(2)(21666 ??????? 水平荷載作用點離該土層底端的距離 Z:Z=1.5m 4.2.3 水平抗力計算 基坑底面以下水平抗力計算的土層為:第 4 層土(可塑粉質(zhì)粘土層 0.5m) 、第 5 層土(硬塑粉質(zhì)粘土層 4.3m) 、第 6 層土(全風(fēng)化巖層 3.0m)。 計算依據(jù)和計算公式: 土層水平抗力計算依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99 (1) 基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值 按下列規(guī)定計算:pjke 1)對于碎石土及砂土,基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定計算: (4.2.1)wpiwpjaiikaijkaj KhzKCe ??)1((2??? 式中 ——作用于基坑底面以下深度 處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值;pj jz ——第 層土的被動土壓力系數(shù)。iKi 2)對于粉土及粘性土,基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值按下列規(guī)定計算: (4.2.2) PiikPijkPjk KCe2??? (2)作用與基坑底面以下深度 處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 按下式計算:jzajk? 畢業(yè)論文(設(shè)計) 土壓力計算 18 (4.2.3)jmpjkz??? 式中 ——深度 以上土的加權(quán)平均天然重度。jj (3)第 層土的被動土壓力系數(shù) 應(yīng)按下式計算i piK )245(tan02ikpiK??? (4.2.4) (4)第 層土的水平抗力 為:ipE hikpipi seE)(21??? (2.2.5) 式中 ——第 層土土層頂部的水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值;pike?i ——第 層土土層底部的水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值;i ——第 層土的厚度; ihi ——預(yù)應(yīng)力錨索的水平間距。s 4.2.4 各層土水平抗力計算 (1)可塑粉質(zhì)粘土層 302.1,695.1,5,25,/18,5.0 4404244 ???? PpKaKKk KPCmNh ?? 作用于基坑底面以下深度 處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值:jz 24424 /9.01,/ mNhkkpKP ?? ??? 水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值: 2444 /10.653.65. KKCepkpkp ?????? 4.82912 mNP?? 水平抗力: heEkpp /3.650)4.8.65()(1445 ?????? 水平抗力離該土層底端的距離: meZkPkKK 241.0.810.6523.2.3445 ?? (2)硬塑粉質(zhì)粘土層 375.,89.,,,/0,. 5055255 ??? PpKaKKk KCmNh ?? 畢業(yè)論文(設(shè)計) 土壓力計算 19 作用于基坑底面以下深度 處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值:jz 25525 /953.4209,/9.018 mKNhmKNkkpKP ??????? ??? 水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值: 2555 /.87.168.19Cepkpkkp ???? 25322P ????? 水平抗力: mKNheEkpp /.70.4)1.5.8(1)(1555 ??? 水平抗力離該土層底端的距離: eZkPkK 8.12.5.823.42.355 ????? (3)全風(fēng)化巖層 568.1,45.,,,/.0, 6066266 ?PpKaKKk KPCmNh ?? 作用于基坑底面以下深度 處的豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值:jz 256/9kaP???26 /5.163.05mNhkK ???? 水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值: 2666 /63.748.48.292 KKCepkpkkp ??? 5151NP??????? 水平抗力: mheEkpp /6.30.)8263.74(2)(21666 ?? 水平抗力離該土層底端的距離: eZkPkK 94.8.5263.743666 ?????? 由以上計算步驟可得 K12 的水平荷載、水平抗力如下圖所示 畢業(yè)論文(設(shè)計) 土壓力計算 20 4.2.5 支點力計算 (1)計算基坑底面以下支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)定彎矩零點位置至基坑底面的距離 :ch 基坑底面水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值: =73.38KN/mae 由 可得:kpae1? 71.01=65.1+(80.4-65.1)/0.5 hc1 ( 主動等于被動,土壓力 0 點,等質(zhì)? 量法的規(guī)定) 求得: mhc193.0? (2)計算支點力 :T 計算設(shè)定彎矩零點以上基坑外側(cè)各土層水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值的合力之和 :?Eac 畢業(yè)論文(設(shè)計) 土壓力計算 21 其中,設(shè)定彎矩零點位置以上第 4 層土的水平荷載 mKN heEacca /7.13.2)0.719.48(21????? 其作用點離設(shè)定彎矩零點的距離: mhca 168.0.719.482.319.0.4 ??? Ea4=71.01 0.193=13.71KN(矩形分布) (想到前面基坑一下土的豎直? 應(yīng)力計算) 圖 4-3支點簡力計算圖 ①合力之和 :?Eac KNEacac ??????? 5.4127.3.105.87.6927.1044321 各土層水平荷載距離設(shè)定彎矩零點的距離為: 畢業(yè)論文(設(shè)計) 土壓力計算 22 mzhhac 805.621.6319.193.1 ??????? 按上述計算方法可得: ha4=1.272 ha5=0.09655mhmcaca 479,2852 合力 作用點至設(shè)定彎矩零點的距離:?acE mEhhacacac 75.35.412096.7132.739087.57.6980.27.144321 ??????????? ②設(shè)定彎矩零點位置以上基坑內(nèi)側(cè)各土層水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值的 :?pcE 設(shè)定彎矩零點以上的水平抗力包含第四層土。 (1.587 哪2424 /61.708.93.08.65,/10.65 mKNemKNecpkp ?????? 來) 水平抗力 pcE?mKN/1.39.0)61.7.5(21???? 水平抗力 作用點離設(shè)定彎矩零點的距離:pc hpc 5.61.70.539.0 ③計算支點力 :1cT 設(shè)定錨桿插于離地面 3m 的位置處,則1th =9-3=6m 支點力為: (彎矩)KNhEHTcTpcac 61.249193.065.5427.311 ?????????? 4.2.6 嵌固深度驗算 驗算準(zhǔn)則為: ,則嵌固深度設(shè)計符合基坑的????02.1)(01adtcp EhhTEh? 受力要求。 ①基坑外側(cè)水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值合力之和 :ai???65432aaqaE mKN/13.6748.2031.7.10.875.69.104 ??? 各土層水平荷載距離樁底面的距離為: 畢業(yè)論文(設(shè)計) 土壓力計算 23 mzhha 412.2.163.18.161 ??????? 按上述計算方法可得: 畢業(yè)論文(設(shè)計) 錨桿設(shè)計 23 mhhaa a5.1,5.7'489. ,086.,312653?? 的作用點距離樁底的距離 :?aEahmEaa83. 13.674 5.136.78203.805.1275.694.127.0.62? ???????? ②基坑內(nèi)側(cè)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值合力之和 :?pjEmKNEEpp /26.75.02.38.654????? 各土層水平荷載距離樁底面的距離為: zhkp 4150.78.744 ??? 按上述計算方法可得: ,9,835mhap? 的作用點距離樁底的距離 :pEp mEhpp 39.226.174.065.138043.54.738.665 ??????? ③嵌固深度驗算 ????adtcp EhhTEh01.)(? 013.6748.012.)876(.2496.739.2 ?????? 滿足要求! 4.2.7 灌注樁結(jié)構(gòu)設(shè)計 灌注樁直徑 φ800mm,砼強(qiáng)度 C25,受力剛勁采用Ⅱ級剛勁,綜合安全系數(shù)為 1.4,樁中—中間距 1000mm。 根據(jù)陳忠漢和程麗萍編著的《深基坑工程》中的理論,將直徑為 800mm 的圓柱 樁轉(zhuǎn)化為寬為 1000mm 墻厚為 :hmhD7.064801.3264124????? 取 4.2.8 樁身最大彎矩的計算 畢業(yè)論文(設(shè)計) 錨桿設(shè)計 24 由表 4-1 已算出的 , 及 T=249.61KN 可以知道剪力為零的點在基坑底上aiEpi 部的主動土壓力層中,且在第三層土中。 所以設(shè)剪力為零的點在 4.5m 以下 米 令 為基坑頂?shù)郊袅????5.4m 為零的點的距離.則有: 剪力為零的土壓力: ?? xxkeacaxrqaxm 17.28.76.02358.0 )19.08635903).4( ???? ?????( 此層的土壓力 : 258).1(axm? 因為距基坑頂為 處的剪力為零,則有:120aaxmTE?? 整理得: 59.78.5.? 解得 : 94 由于最大彎矩點就是剪力為零的點,即 ,所以mx47.69.154?? 最大彎矩可表示為: 123maxtaaaxmMTyEyE????? 將數(shù)據(jù)代入解得: KN.67.3 4.2.9 樁身的配筋計算 則此樁的配筋可轉(zhuǎn)化為截面為 的矩形截面梁進(jìn)行配筋。hb70? 所以有:環(huán)境類別為二級,砼強(qiáng)度 C25,鋼筋采用 HRB335 的Ⅱ級鋼筋。 由環(huán)境類別為二級,砼強(qiáng)度 C25 此梁的最小保護(hù)層厚度為 50mm 則有: mh65070?? 有砼及鋼筋的等級查表可得, 21.9/cfNm?230/yfNm?21.7/tfNm? 1.?1.8?.b? --混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值cf --鋼筋強(qiáng)度設(shè)計值y --混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值tf --受壓區(qū)混凝土矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力值與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值的比值1? --矩形應(yīng)力圖受壓區(qū)高度與中和軸高度的比值? --統(tǒng)稱為等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)1 畢業(yè)論文(設(shè)計) 錨桿設(shè)計 25 --相對界限受壓區(qū)高度b? 求計算系數(shù): 074.65109.732201 ???bhfcMs? 可以5.???? bs ??21?s?? 故 ,2 619509.307mhfMssy ??A? 所以選用 6 22 ?281m? (2)樁身箍筋配筋 按構(gòu)造要求?。毫褐泄拷钭畲箝g距 Smax=250mm.。 螺旋箍。在坑底、8?直 徑 兩道錨桿處上下各 500mm 范圍內(nèi)加密,箍筋間距@150mm。 箍 筋灌 注 樁 斷 面 圖 畢業(yè)論文(設(shè)計) 錨桿設(shè)計 26 灌 注 樁 剖 面 圖 驗算適用條件: 1. ,滿足。b?? 2. ,同時 ,故可以。0min019.45.325.71028?????ytf?? 0.2%?? 即配筋為 6 22? 4.3 錨桿計算 4.3.1 錨桿設(shè)計主要內(nèi)容 錨桿設(shè)計重要包括:確定錨桿的層數(shù)、間距、傾角;計算擋墻單位長度所受各 層錨桿的水平力;根據(jù)錨桿的傾角、間距、計算錨桿軸力;計算錨桿自由段長度和 錨固段長度;驗證擋土墻、樁與錨桿的整體穩(wěn)定性;計算錨桿的斷面尺寸和錨桿腰 梁的斷面尺寸;繪制錨桿施工圖。 4.3.2 錨桿設(shè)計 基坑周圍土層以主動滑動面為界可分為穩(wěn)定區(qū)與不穩(wěn)定區(qū),每根錨桿位于穩(wěn)定 區(qū)部分的為錨固段、位于不穩(wěn)定區(qū)部分為自由段。土層錨桿一般由錨頭、拉桿與錨 固體組成。如圖 4-6 圓柱型錨桿圍護(hù)結(jié)構(gòu)。 畢業(yè)論文(設(shè)計) 錨桿設(shè)計 27 當(dāng)錨頭是支擋結(jié)構(gòu)與拉桿的連接部分時,為了保證來自支擋結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)上 荷載的有效傳遞,一方面必須保證錨頭構(gòu)件本身有足夠的強(qiáng)度,并緊密固定;同時 應(yīng)盡量將較大的集中荷載分散開。該錨頭采用螺母鎖定式錨頭,主要由錨座、承壓 板、緊固器組成。如圖 4-7 所式螺母鎖定式錨頭 錨 具承 臺 板臺 座圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu)鉆 孔注 漿 防 腐 處 理預(yù) 應(yīng) 力 筋圓 柱 型 錨 固 體自 由 段 長 度-錨 固 段 長 度圖 4-6 圓 柱 型 錨 桿 圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu)圖 4-7螺 母 鎖 定 式 錨 頭螺 桿 錨 桿 螺 帽 4.3.3 錨桿設(shè)計計算 錨桿傾角設(shè)為 ,錨桿孔徑設(shè)為 150mm,錨桿間距為 1000mm,為錨桿聯(lián)結(jié)排樁03 并錨固于土中的示意圖,如圖 4-8 所示。 畢業(yè)論文(設(shè)計) 錨桿設(shè)計 28 圖 4-8 錨桿聯(lián)結(jié)排樁并錨固于土中的示意圖 (1) 錨桿水平拉力設(shè)計值 由上述計算可知:支點力 KNTc61.2491?Tcd 030.25.10??? (2) 錨桿自由段長度 )2145sin(/)4sin()( ??????kkfAHl A:土壓力零點距坑底距離 A;錨桿與水平線夾角 ;土的內(nèi)摩擦角? 錨桿的自由長度不小于 5 米 其中 654321hh hk ??? ??? 095.1)32.418.2.9.056.(8. ???? mhlctt 11?? 畢業(yè)論文(設(shè)計) 錨桿設(shè)計 29 576.3)0295.14sin(/)295.14sin(193.60 00 ??????fl 取自由段長度 mlf (3) 錨桿錨固段長度 錨固段長度 ??tadNkl/? 錨桿安全系數(shù),取 1.5?mk 土層錨桿設(shè)計抽向拉力; =Td/tNtNacos 錨固段直徑,取鉆頭直徑的 1.2 倍, =0.15 md m18.02?? 錨固體與土層間的剪切強(qiáng)度 ? ???tn?? 錨固段與土體間的摩擦角,取? ?32 0為錨固段孔壁土壓力系數(shù),一般粘土為 0.5,砂土取 1.0aik???0 經(jīng)計算 ml2 (4) 錨桿軸向承載力設(shè)計值驗算 錨桿軸向承載力設(shè)計值: iskslqdNu?????mKNllqllq kskksksisk /10438502.6408.36543 ???????? lduNisks 8.71????? KNT036co.1?? 因此,錨桿軸向承載力符合要求。 (5) 錨桿總長 mllfa250??? (6) 錨桿配筋 1. 錨桿承載力計算應(yīng)符合下式規(guī)定: ?cosudNT? --- 錨桿與水平面的傾角? 2. 錨桿桿體的截面面積應(yīng)按下列公式確定: (1).普通鋼筋截面面積應(yīng)按下式計算 ?cosydsf?A 畢業(yè)論文(設(shè)計) 錨桿設(shè)計 30 (2)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積應(yīng)按下式計算 ?cospydfT?A 公式中: ——普通鋼筋.預(yù)應(yīng)力鋼筋桿體截面面積sAp —— 普通鋼筋,預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值yf 錨桿截面設(shè)計 ptkmfN.? 式中: ——錨桿材料的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值,t 錨桿安全系數(shù),取 1.5? 2ptk/310fN?237.1509.5. mA?? 錨桿取 6φ18,A 1=1527mm2 4.3.4 腰梁設(shè)計 錨桿鎖在腰梁上,錨桿腰梁最大彎矩 式中:iM=4tmvNKbiMtN??第 道 錨 桿 腰 梁 最 大 彎 矩 , ;第 道 錨 桿 軸 向 拉 力 , K; --錨桿軸向拉力增大系數(shù),取 1.5;Kmv b—錨桿水平間距,1.0m . 錨桿腰梁最大彎矩11.50M=3.144tmNKNm????????67.5903y c? 腰梁選用 截面抵抗矩 =475 450 ,可以1[2axW3?3 畢業(yè)論文(設(shè)計) 穩(wěn)定性驗算 31 4.4 穩(wěn)定性驗算 4.4.1 基坑穩(wěn)定性驗算 ( 1) 在對圍護(hù)墻體進(jìn)行整體 圓弧滑動穩(wěn)定性驗算時,不考慮支撐力的影響,抗剪強(qiáng)度取峰值,可采用瑞典 條分法;一般最危險滑動面在墻底下 0.5~1.0m,滑動面的圓心一般在坑壁墻面的 上方,靠坑內(nèi)側(cè)附近,計算簡圖見圖 3-7,按下式計算: ??????ni iii iinii iiiz awbqlcK11 sntco? 式中: —為圓弧滑動穩(wěn)定性安全系數(shù);z —第 土條圓弧面經(jīng)過的土的粘聚力和內(nèi)摩擦角;ic?i — 第 土條滑弧中點的切線與水平線的夾角;ia — 第 土條沿圓弧面的弧長, ;ili iiiablcos? — 第 土條處的地面荷載( ) ;iq2mkN — 第 土條寬度(m);ib — 第 土條重量( ) 。iwi/ 計算得: 832.6?? niilc1 884.2?????i iiiiabq1tnos? 934i niiiw1 則 1.84﹥1.3 滿足要求。 ???????ni iiii iiiiiz abqlcK1sntco? 畢業(yè)論文(設(shè)計) 穩(wěn)定性驗算 32 表 4-1 條分法計算表格 條 塊 編 號 ia ( )? icosianiq(KN/ m) ic ( )kpa i? ( )? itanW (kn) ih (m) ib (m) 1 56 0.559 0.829 20 7 5 0.087 141 3.618 2 2 41 0.755 0.656 20 25 15 0.268 291.5 7.677 2 3 32 0.848 0.53 20 35 18 0.325 371.6 9.86 2 4 24 0.914 0.407 20 35 18 0.325 430.4 11.33 2 5 18 0.951 0.309 20 35 18 0.325 469.6 12.31 2 6 11 0.982 0.191 0 35 18 0.325 496.4 12.98 2 7 4 0.998 0.07 0 35 18 0.325 169.6 4.29 2 8 -1 0.999 -0.017 0 35 18 0.325 168.4 4.26 2 9 -8 0.99 -0.139 0 35 18 0.325 155.6 3.94 2 10 -14 0.97 -0.242 0 35 18 0.325 130.8 3.32 2 11 -21 0.934 -0.358 0 35 18 0.325 90 2.3 2 12 -28 0.883 -0.469 0 35 18 0.325 38.2 1.05 2 畢業(yè)論文(設(shè)計) 穩(wěn)定性驗算 33 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧豎直線 法線⑨ ⑩α 圖 4-9 基坑整體穩(wěn)定性計算簡圖 4.4.2 錨桿整體穩(wěn)定性驗算 如圖 4-7 所示,先求整體穩(wěn)定性安全系數(shù) f 值,計算要使安全系數(shù)大于 1.5 。 (1)如果 θφ,計算時需計算地面荷載;當(dāng) θ<φ 時,可不計算地面荷載。 畢業(yè)論文(設(shè)計) 穩(wěn)定性驗算 34 (2) KNShHGd 07.321.9.2108.7921 ?????A???? G——墻體與圍護(hù)樁之間的土重。 (3)因為 θφ,所以需要計算地面荷載。擋土墻的主動土壓力; ??? ?kEah 1537674.032548.016.920584.21 ???????? (4)擋土樁的主動土壓力: Nh .2.70 (5)求整體承載力 : hF 可按公式: )(1??????tgGEFhah 錨 固 段 中 心錨 桿 整 體 穩(wěn) 定 性 驗 算 式中: ---擋土樁的主動土壓力; hE 畢業(yè)論文(設(shè)計)