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壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說(shuō)明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 摘 要 本設(shè)計(jì)為辦公大樓的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)是根據(jù)國(guó)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(bào)告的條件下，進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)，主要目的是掌握基坑支護(hù) 的設(shè)計(jì)方法。本設(shè)計(jì)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(jì)算過(guò)程 中，運(yùn)用了朗肯土壓力理論；在內(nèi)力計(jì)算過(guò)程中，運(yùn)用了等值梁法；在配筋計(jì)算過(guò) 程中，參照了混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范;在降水處理設(shè)計(jì)時(shí)參照了建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程； 計(jì)算過(guò)程中除了以國(guó)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(shí)際經(jīng)驗(yàn)運(yùn) 用其中,加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合。此次設(shè)計(jì)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(guò)這篇論文，直觀的說(shuō)明了基坑支護(hù)設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)可參照本文的設(shè)計(jì)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(shuō)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(shuō)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?jī)?nèi)容 .2 2.工程地質(zhì)與水文地質(zhì)概況 3 2.1 場(chǎng)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(jì) .3 3.1 設(shè)計(jì)優(yōu)選· 3 3.1.1 設(shè)計(jì)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(jì) 分 析 5 3.2 支護(hù)方案的設(shè)計(jì)原則及計(jì)算參數(shù)的確定 6 3.2.1 設(shè)計(jì)原則 .6 3.2.2 參數(shù)的初選 .6 4.基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算 .8 4.1 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 8 4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 8 4.2.1 水平荷載的計(jì)算 .10 4.2.2 各層土的水平荷載計(jì)算 .11 4.2.3 水平抗力計(jì)算 .14 4.2.4 各層土水平抗力計(jì)算 .15 4.2.5 支點(diǎn)力計(jì)算 .17 4.2.6 嵌固深度驗(yàn)算 .19 4.2.7 灌注樁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .23 4.2.8 樁身最大彎矩的計(jì)算 .24 4.2.9 樁身的配筋計(jì)算 24 4.3 錨桿計(jì)算 26 4.3.1 錨 桿 設(shè) 計(jì) 主 要 內(nèi) 容 .26 4.3.2 錨桿設(shè)計(jì).………………………………………………………………………26 4.3.3 錨桿設(shè)計(jì)計(jì)算 .27 4.3.4 腰梁設(shè)計(jì).………………………………………………………………………35 4.4 穩(wěn)定性驗(yàn)算 36 4.4.1 基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算 .36 4.4.2 錨桿整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 38 4.4.3 圍護(hù)樁底地基承載力驗(yàn)算 .40 4.4.4 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)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(shuō)明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 2 6 施工組織與工程監(jiān)測(cè) .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(cè) 38 6.2.1 監(jiān)測(cè)的目的 .38 6.2.2 監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容 .38 6.2.3 監(jiān)測(cè)的主要儀器 .38 6.2.4 監(jiān)測(cè)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(jì)與施工問(wèn)題，并使之成為當(dāng)前基礎(chǔ)工程的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。 深基坑設(shè)計(jì)與施工是土力學(xué)基礎(chǔ)工程中的一個(gè)古老的傳統(tǒng)課題，同時(shí)又是一個(gè) 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(wèn)題，同時(shí)還涉 及土與支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同問(wèn)題。對(duì)這些問(wèn)題的認(rèn)識(shí)及對(duì)策的研究，是隨著土力學(xué)理論、 測(cè)試技術(shù)、計(jì)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(cè)， 此后大量實(shí)測(cè)資料提高了預(yù)測(cè)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(guó) 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(jì)和 施工的經(jīng)驗(yàn)，中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)和中國(guó)建筑學(xué)會(huì)的土力學(xué)和基礎(chǔ)工程學(xué)會(huì)，相繼召 開過(guò)多次全國(guó)和地方的深基坑學(xué)術(shù)學(xué)會(huì)，并出版相關(guān)論文集。為了總結(jié)我國(guó)深基坑 支護(hù)設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，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(jì)與施工的有關(guān)法規(guī)，并已編制了國(guó)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(jì)方案是設(shè) 計(jì)者的首要任務(wù)。同時(shí)，深基坑的設(shè)計(jì)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(jì)與施工全過(guò)程的系統(tǒng)知識(shí)。 本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)提供資料的分析與研究，最終確定樁錨支護(hù)的設(shè)計(jì)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(chǎng)地位于嘉興市豐谷路與建設(shè) 路得交叉路口。場(chǎng)地呈長(zhǎng)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(jí)為二級(jí)。 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(guó)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(duì)來(lái)說(shuō)，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(jì)內(nèi)容 本文對(duì)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(jì)進(jìn)行研究。 首先分析評(píng)價(jià)了場(chǎng)地的巖土工程條件。根據(jù)場(chǎng)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(shí)便于基坑開挖及后續(xù)施工的可靠支護(hù)措施，通過(guò)分析論證選擇合適的基 坑支護(hù)方案。然后對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)計(jì)算，其中包括土壓力計(jì)算、鉆 孔灌注樁的設(shè)計(jì)計(jì)算及錨桿的設(shè)計(jì)計(jì)算、穩(wěn)定性驗(yàn)算。當(dāng)不能滿足穩(wěn)定性要求的時(shí) 候，需要重新設(shè)計(jì)計(jì)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(shí)效、合理的基坑降水與止水方案,最后簡(jiǎn)單地談到了基坑的施工組織與工程監(jiān)測(cè)。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 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(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件 根據(jù)浙江省建筑設(shè)計(jì)研究院勘察設(shè)計(jì)有限公司提供的場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告， 場(chǎng)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)參數(shù)： 。asaqc0.8,25,,/5.202? 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 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(jì)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(jì)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(jì)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(chǎng)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(bǔ)給， 豐雨期水位上升。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 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(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)，周圍沒(méi)有地下管線通過(guò)。 從上述基坑本身特征、場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)、場(chǎng)地周邊環(huán)境特點(diǎn)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(jí)為 2 級(jí)。 設(shè)計(jì)時(shí)，我們根據(jù) K12 的地質(zhì)情況來(lái)設(shè)計(jì)，其地層結(jié)構(gòu)和參數(shù)如下圖 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 支護(hù)方案設(shè)計(jì) 7 3. 基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)優(yōu)選 3.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 1、 浙江省勘察設(shè)計(jì)有限公司《巖土工程勘察報(bào)告》 ； 2、 《龍威經(jīng)貿(mào)有限公司龍威大廈辦公樓設(shè)計(jì)總平面圖和地下室結(jié)構(gòu)圖》 ； 3、 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》 （GB50021-2001） ； 4、 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50204） ； 5、 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50007-2002） ； 6、 浙江省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GBJ15-31-2003）; 7、 中華人民共和國(guó)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(jì)原則，結(jié) 合本基坑工程實(shí)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(lái)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(duì)開挖深度很敏 感，容易產(chǎn)生較大變形，對(duì)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(jì)） 支護(hù)方案設(shè)計(jì) 8 地面拉錨式需要有足夠的場(chǎng)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(guò)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(guò) 18m，使用期限不超過(guò) 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(shí)，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(guò)多個(gè)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(shí)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(duì)較小，但是 地層相對(duì)較復(fù)雜，要求嚴(yán)格進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)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(shí)，如果支撐拆除考慮在內(nèi)的話，工期過(guò)長(zhǎng)，且拆除過(guò)程中 難以保持原力系的平衡。根據(jù)場(chǎng)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(jì)見基坑平面圖（圖 3-1） 。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 支護(hù)方案設(shè)計(jì) 9 圖 3-1 基坑平面圖 3.1.3 支護(hù)方案設(shè)計(jì)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(zhǎng)，降低了支護(hù)體系的造價(jià)。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(jià)的有效方法。 根據(jù)本場(chǎng)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(jì)） 支護(hù)方案設(shè)計(jì) 10 3.2 支護(hù)方案的設(shè)計(jì)原則及計(jì)算參數(shù)的確定 3.2.1 設(shè)計(jì)原則 1.設(shè)計(jì)方案是根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，以及場(chǎng)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(jià)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(jì)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(duì)標(biāo)高±0.00m，基坑設(shè)計(jì)時(shí)，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(jí)二級(jí)） 根據(jù)本工程巖土工程勘察資料，各土層的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)如表 1 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 支護(hù)方案設(shè)計(jì) 11 表 3-1 土層設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)） 支護(hù)方案設(shè)計(jì) 12 4. 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括土壓力計(jì)算，零彎矩點(diǎn)位置、嵌固深度的計(jì)算、最大 彎矩的確定，樁身鋼筋配置，錨桿設(shè)計(jì)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(yàn)算、錨桿整體穩(wěn)定驗(yàn)算、傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算和基坑底承載力驗(yàn)算。當(dāng)驗(yàn) 算后的支護(hù)參數(shù)不符合要求時(shí)，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(jì)計(jì)算 根據(jù)地質(zhì)條件選取 K12 進(jìn)行計(jì)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(jì)要求，基坑開挖深度暫定為 9m，按規(guī)范設(shè)定樁長(zhǎng)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(jì)） 土壓力計(jì)算 13 4.2.1 水平荷載的計(jì)算 按照超載作用下水土壓力計(jì)算的方法，根據(jù)朗肯土壓力計(jì)算理論計(jì)算土 的側(cè)向壓力，計(jì)算時(shí)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(jì)算依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ 120-99 1.計(jì)算依據(jù)和計(jì)算公式 主動(dòng)土壓力系數(shù): )245(tan2iiK???? 被動(dòng)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(jì)算：ajke 1）對(duì)于碎石土及砂土： a) 當(dāng)計(jì)算點(diǎn)深度位于地下水位以上時(shí)： （4.1.1） aiikaijkajkKCe2??? b) 當(dāng)計(jì)算點(diǎn)深度位于地下水位以下時(shí)： （4.1.2）waiwajwajaiikaijkajk hmhzKCe ??? ])()[(2??? 式中 ——第 層土的主動(dòng)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(shí)驗(yàn)確定的第 層土固結(jié)不排水（快）剪粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值；ici ——計(jì)算點(diǎn)深度；jz ——計(jì)算參數(shù)，當(dāng) 時(shí)，取 ，當(dāng) 時(shí)，取 h；jmhzj?jzj? ——基坑外側(cè)水位深度；wah ——計(jì)算系數(shù)，當(dāng) 時(shí)，取 1，當(dāng) 時(shí)，取零；?wa?hwa? ——水的重度。? 2）對(duì)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(jì)算：j （4.1.4）okrajk? （3）計(jì)算點(diǎn)深度 處自重應(yīng)力豎向應(yīng)力jzr 1）計(jì)算點(diǎn)位于基坑開挖面以上時(shí)： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 土壓力計(jì)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(jì)算點(diǎn)位于基坑開挖面以下時(shí)： （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(dòng)土壓力系數(shù) 應(yīng)按下式計(jì)算i aiK （4.1.7）)245(tn02iki ??? 式中 ——三軸實(shí)驗(yàn)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(jì)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(jì)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(diǎn)離該土層底端的距離： ehZaik .35.76.03.311?? 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 土壓力計(jì)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(diǎn)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(diǎn)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(jì)） 土壓力計(jì)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(duì)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(diǎn)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(jì)） 土壓力計(jì)算 17 mKNheEkaa /78.203.4)39.7.4(21)(21555 ???????? 水平荷載作用點(diǎn)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(diǎn)離該土層底端的距離 Z：Z=1.5m 4.2.3 水平抗力計(jì)算 基坑底面以下水平抗力計(jì)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(jì)算依據(jù)和計(jì)算公式： 土層水平抗力計(jì)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(jì)算：pjke 1）對(duì)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(jì)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(dòng)土壓力系數(shù)。iKi 2）對(duì)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(jì)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(jì)算：jzajk? 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 土壓力計(jì)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(dòng)土壓力系數(shù) 應(yīng)按下式計(jì)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(jì)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(jì)） 土壓力計(jì)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(jì)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(jì)） 土壓力計(jì)算 20 4.2.5 支點(diǎn)力計(jì)算 （1）計(jì)算基坑底面以下支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)定彎矩零點(diǎn)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(dòng)等于被動(dòng)，土壓力 0 點(diǎn)，等質(zhì)? 量法的規(guī)定） 求得： mhc193.0? （2）計(jì)算支點(diǎn)力 ：T 計(jì)算設(shè)定彎矩零點(diǎn)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(jì)） 土壓力計(jì)算 21 其中，設(shè)定彎矩零點(diǎn)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(diǎn)離設(shè)定彎矩零點(diǎn)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(jì)算） 圖 4-3支點(diǎn)簡(jiǎn)力計(jì)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(diǎn)的距離為： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 土壓力計(jì)算 22 mzhhac 805.621.6319.193.1 ??????? 按上述計(jì)算方法可得： ha4=1.272 ha5=0.09655mhmcaca 479,2852 合力 作用點(diǎn)至設(shè)定彎矩零點(diǎn)的距離：?acE mEhhacacac 75.35.412096.7132.739087.57.6980.27.144321 ??????????? ②設(shè)定彎矩零點(diǎn)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(diǎn)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(lái)） 水平抗力 pcE?mKN/1.39.0)61.7.5(21???? 水平抗力 作用點(diǎn)離設(shè)定彎矩零點(diǎn)的距離：pc hpc 5.61.70.539.0 ③計(jì)算支點(diǎn)力 ：1cT 設(shè)定錨桿插于離地面 3m 的位置處，則1th =9-3=6m 支點(diǎn)力為： （彎矩）KNhEHTcTpcac 61.249193.065.5427.311 ?????????? 4.2.6 嵌固深度驗(yàn)算 驗(yàn)算準(zhǔn)則為： ，則嵌固深度設(shè)計(jì)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(jì)） 土壓力計(jì)算 23 mzhha 412.2.163.18.161 ??????? 按上述計(jì)算方法可得： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 錨桿設(shè)計(jì) 23 mhhaa a5.1,5.7'489. ,086.,312653?? 的作用點(diǎn)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(jì)算方法可得： ,9,835mhap? 的作用點(diǎn)距離樁底的距離 ：pEp mEhpp 39.226.174.065.138043.54.738.665 ??????? ③嵌固深度驗(yàn)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(jì) 灌注樁直徑 φ800mm，砼強(qiáng)度 C25，受力剛勁采用Ⅱ級(jí)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(jì)算 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 錨桿設(shè)計(jì) 24 由表 4-1 已算出的 ， 及 T=249.61KN 可以知道剪力為零的點(diǎn)在基坑底上aiEpi 部的主動(dòng)土壓力層中，且在第三層土中。 所以設(shè)剪力為零的點(diǎn)在 4.5m 以下 米 令 為基坑頂?shù)郊袅????5.4m 為零的點(diǎn)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?yàn)榫嗷禹敒?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(diǎn)就是剪力為零的點(diǎn)，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(jì)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(jí)，砼強(qiáng)度 C25，鋼筋采用 HRB335 的Ⅱ級(jí)鋼筋。 由環(huán)境類別為二級(jí)，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(jí)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(jì)值cf --鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值y --混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)） 錨桿設(shè)計(jì) 25 --相對(duì)界限受壓區(qū)高度b? 求計(jì)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(jì)） 錨桿設(shè)計(jì) 26 灌 注 樁 剖 面 圖 驗(yàn)算適用條件： 1. ，滿足。b?? 2. ，同時(shí) ，故可以。0min019.45.325.71028?????ytf?? 0.2%?? 即配筋為 6 22? 4.3 錨桿計(jì)算 4.3.1 錨桿設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 錨桿設(shè)計(jì)重要包括：確定錨桿的層數(shù)、間距、傾角；計(jì)算擋墻單位長(zhǎng)度所受各 層錨桿的水平力；根據(jù)錨桿的傾角、間距、計(jì)算錨桿軸力；計(jì)算錨桿自由段長(zhǎng)度和 錨固段長(zhǎng)度；驗(yàn)證擋土墻、樁與錨桿的整體穩(wěn)定性；計(jì)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(jì) 基坑周圍土層以主動(dòng)滑動(dòng)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(jì)） 錨桿設(shè)計(jì) 27 當(dāng)錨頭是支擋結(jié)構(gòu)與拉桿的連接部分時(shí)，為了保證來(lái)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(shí) 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(tái) 板臺(tái) 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(zhǎng) 度-錨 固 段 長(zhǎng) 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(jì)計(jì)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(jì)） 錨桿設(shè)計(jì) 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(jì)值 由上述計(jì)算可知：支點(diǎn)力 KNTc61.2491?Tcd 030.25.10??? （2） 錨桿自由段長(zhǎng)度 )2145sin(/)4sin()( ??????kkfAHl A:土壓力零點(diǎn)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(zhǎng)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(jì)） 錨桿設(shè)計(jì) 29 576.3)0295.14sin(/)295.14sin(193.60 00 ??????fl 取自由段長(zhǎng)度 mlf （3） 錨桿錨固段長(zhǎng)度 錨固段長(zhǎng)度 ??tadNkl/? 錨桿安全系數(shù)，取 1.5?mk 土層錨桿設(shè)計(jì)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(jì)算 ml2 （4） 錨桿軸向承載力設(shè)計(jì)值驗(yàn)算 錨桿軸向承載力設(shè)計(jì)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(zhǎng) mllfa250??? （6） 錨桿配筋 1. 錨桿承載力計(jì)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(jì)算 ?cosydsf?A 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 錨桿設(shè)計(jì) 30 （2）預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積應(yīng)按下式計(jì)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(jì)值yf 錨桿截面設(shè)計(jì) ptkmfN.? 式中： ——錨桿材料的設(shè)計(jì)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(jì) 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(jì)） 穩(wěn)定性驗(yàn)算 31 4.4 穩(wěn)定性驗(yàn)算 4.4.1 基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算 （ 1） 在對(duì)圍護(hù)墻體進(jìn)行整體 圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，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(xiǎn)滑動(dòng)面在墻底下 0.5～1.0m，滑動(dòng)面的圓心一般在坑壁墻面的 上方，靠坑內(nèi)側(cè)附近，計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖 3-7，按下式計(jì)算： ??????ni iii iinii iiiz awbqlcK11 sntco? 式中： —為圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性安全系數(shù)；z —第 土條圓弧面經(jīng)過(guò)的土的粘聚力和內(nèi)摩擦角；ic?i — 第 土條滑弧中點(diǎn)的切線與水平線的夾角；ia — 第 土條沿圓弧面的弧長(zhǎng)， ；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(jì)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(jì)） 穩(wěn)定性驗(yàn)算 32 表 4-1 條分法計(jì)算表格 條 塊 編 號(hào) 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(jì)） 穩(wěn)定性驗(yàn)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(jì)算簡(jiǎn)圖 4.4.2 錨桿整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 如圖 4-7 所示，先求整體穩(wěn)定性安全系數(shù) f 值，計(jì)算要使安全系數(shù)大于 1.5 。 （1）如果 θφ，計(jì)算時(shí)需計(jì)算地面荷載；當(dāng) θ＜φ 時(shí)，可不計(jì)算地面荷載。 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 穩(wěn)定性驗(yàn)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?yàn)?θφ，所以需要計(jì)算地面荷載。擋土墻的主動(dòng)土壓力； ??? ?kEah 1537674.032548.016.920584.21 ???????? （4）擋土樁的主動(dòng)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(yàn) 算 式中： ---擋土樁的主動(dòng)土壓力； hE 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）