基坑支護(hù)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p><b>　　二○一三年六月十日</b></p><p>　專業(yè)名稱：土木工程</p><p>　年級(jí)班級(jí)：土木本11-5班</p><p>　學(xué)生姓名：</p><p>　指導(dǎo)教師：</p><p><b&g

2、t;　　摘 要</b></p><p>　　基坑支護(hù)工程是我國(guó)當(dāng)前工程領(lǐng)域一個(gè)重要的研究方向，隨著我國(guó)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，城市的高層建筑大量涌現(xiàn)，極大的推動(dòng)了深基坑工程設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)的不斷發(fā)展，同時(shí)也產(chǎn)生了大量的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工問題。如何根據(jù)場(chǎng)地工程性質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境條件制定合理的設(shè)計(jì)方案；如何在保證穩(wěn)定性的前提條件下，設(shè)計(jì)最經(jīng)濟(jì)的方案，也是基坑比較重要的問題。因此在基坑工程設(shè)計(jì)與施工中，需要嚴(yán)

3、謹(jǐn)、周密的分析與計(jì)算。</p><p>　　本基坑根據(jù)工程概況及其特點(diǎn)，在考慮基坑的安全性和經(jīng)濟(jì)性的前提下，通過方案比選采用地下連續(xù)墻加鋼支撐支護(hù)方案，采用朗肯土壓力理論計(jì)算土壓力，通過等值梁法計(jì)算墻體內(nèi)力及各支點(diǎn)反力。本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有：工程概況的論述；支護(hù)方案的比選；土壓力計(jì)算；圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算；鋼支撐設(shè)計(jì)；基坑的穩(wěn)定性分析；基坑變形估算及控制；施工組織設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵

4、詞：基坑支護(hù)；地下連續(xù)墻；鋼支撐；等值梁法</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Foundation pit supporting project is currently an important research direction in the field of engineering in China, with the

5、development of construction cause in our country, the city's high-rise buildings springing up, the deep foundation pit engineering has been heavily promoted by the development of design theory and construction techno

6、logy, at the same time also produced a large number of deep foundation pit supporting design and construction problems. How to according to the nature of site</p><p>　　According to the engineering general si

7、tuation and characteristics of the foundation pit, and on the premise of the safety of foundation pit and economy, through schemes comparison using underground continuous wall with steel support support scheme, earth pre

8、ssure is obtained by using the Rankine's earth pressure theory, through the equivalent beam method to calculate internal force and the pivot reaction force of wall. This design main content includes: project overview

9、 is discussed; Support sc</p><p>　　Key words: Foundation pit supporting; The underground continuous wall; Steel support; Equivalent beam method</p><p><b>　　目 錄</b></p><p&g

10、t;<b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的及意義1</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)述1</p><p>　　1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及方法1</p><p>　　第二章 工程概況2</p><p>　　2.1 工程簡(jiǎn)介2&

11、lt;/p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)2</p><p>　　2.1.2 設(shè)計(jì)原則2</p><p>　　2.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件2</p><p>　　2.2.1 工程地質(zhì)條件2</p><p>　　2.2.2 地震烈度5</p><p>　　2.2.3 水文地質(zhì)

12、條件5</p><p>　　2.2.4 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)6</p><p>　　2.3 車站基坑周邊情況6</p><p>　　2.3.1 車站基坑周邊管線情況6</p><p>　　2.3.2 車站基坑周邊建筑物情況7</p><p>　　2.3.3 車站基坑周邊交通疏解情況7</p>

13、<p>　　第三章 支護(hù)方案的選擇與比較9</p><p>　　3.1 基坑支護(hù)的類型及其特點(diǎn)和適用范圍9</p><p>　　3.1.1 深層攪拌水泥土圍護(hù)墻9</p><p>　　3.1.2 土釘墻9</p><p>　　3.1.3 排樁支護(hù)9</p><p>　　3.1.4 槽鋼

14、鋼板樁10</p><p>　　3.1.5 SMW工法10</p><p>　　3.1.6 地下連續(xù)墻10</p><p>　　3.2 方案的比較及確定11</p><p>　　3.2.1 基坑的特點(diǎn)11</p><p>　　3.2.2 支護(hù)方案的選擇11</p><p>

15、　　第四章 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13</p><p>　　4.1 土壓力計(jì)算參數(shù)確定13</p><p>　　4.1.1 地面荷載的確定13</p><p>　　4.1.2 計(jì)算參數(shù)的確定13</p><p>　　4.2 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算15</p><p>　　4.2.1 計(jì)算理論的確定15</p&

16、gt;<p>　　4.2.2 初步選定各支撐點(diǎn)位置15</p><p>　　4.2.3 土壓力計(jì)算15</p><p>　　4.2.4 用等值梁法計(jì)算彎矩17</p><p>　　4.3 地下連續(xù)墻的配筋計(jì)算24</p><p>　　4.3.1 縱筋配置24</p><p>　　4.3

17、.2 水平筋配置27</p><p>　　4.4 支撐設(shè)計(jì)27</p><p>　　4.4.1 方案比較27</p><p>　　4.4.2 內(nèi)支撐系統(tǒng)的材料及結(jié)構(gòu)布置27</p><p>　　4.4.3 支撐設(shè)計(jì)27</p><p>　　4.4.4 立柱設(shè)計(jì)29</p><

18、p>　　4.5基坑的穩(wěn)定性驗(yàn)算29</p><p>　　4.5.1 概述29</p><p>　　4.5.2 基坑的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算29</p><p>　　4.5.3 基坑的抗隆起穩(wěn)定驗(yàn)算30</p><p>　　4.5.4 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)踢腳穩(wěn)定性驗(yàn)算31</p><p>　　4.6 基坑變形

19、估算及控制32</p><p>　　4.6.1 概述32</p><p>　　4.6.2 水平位移估算32</p><p>　　4.6.3 基坑隆起估算32</p><p>　　4.6.4 地表沉降估算33</p><p>　　第五章 支護(hù)結(jié)構(gòu)施工34</p><p>　　

20、5.1 地下連續(xù)墻的施工34</p><p>　　5.1.1 導(dǎo)墻施工34</p><p>　　5.1.2 槽段開挖施工35</p><p>　　5.1.3 鋼筋籠吊裝施工37</p><p>　　5.1.4 接頭形式39</p><p>　　5.1.5 泥漿系統(tǒng)施工39</p>

21、<p>　　5.2 鋼支撐施工40</p><p>　　5.3 地下連續(xù)墻施工難點(diǎn)42</p><p>　　5.3.1 導(dǎo)墻施工的難點(diǎn)及對(duì)策42</p><p>　　5.3.2 成槽的難點(diǎn)及對(duì)策43</p><p>　　5.3.3 鋼筋籠安裝難點(diǎn)及對(duì)策44</p><p>　　5.3.4

22、 導(dǎo)管裝配、澆筑混凝土的難點(diǎn)及對(duì)策44</p><p>　　5.4 工程質(zhì)量的保證44</p><p>　　5.5 文明施工措施45</p><p>　　5.6 環(huán)境保護(hù)措施45</p><p>　　第六章 結(jié)論47</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)48</b></p

23、><p><b>　　致謝49</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)目的及意義</p><p>　　基坑支護(hù)工程造價(jià)高，開工數(shù)量多，是各施工單位爭(zhēng)奪的重點(diǎn)，由于其技術(shù)復(fù)雜，涉及范圍廣，變化因素多，也是工程中最具有挑戰(zhàn)性的技術(shù)難點(diǎn)，同時(shí)也是降

24、低工程造價(jià)，確保工程質(zhì)量的重點(diǎn)。本設(shè)計(jì)根據(jù)車站建筑及市區(qū)施工對(duì)環(huán)境的要求，經(jīng)過與其它支護(hù)方案對(duì)比，采用了地下連續(xù)墻加鋼支撐支護(hù)。地下連續(xù)墻支護(hù)剛度大，止水效果好，工效高，工期短，質(zhì)量可靠，是支護(hù)結(jié)構(gòu)中最強(qiáng)的支護(hù)型式，適用于地質(zhì)條件差和復(fù)雜，基坑深度大，對(duì)振動(dòng)、噪音要求較高的基坑。本工程地處城市建筑密集區(qū)，空間狹小，采用地下連續(xù)墻可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間，能夠充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益，在施工過程中，幾乎不會(huì)引起地面沉降，因此對(duì)周

25、圍建筑影響較小。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)述</p><p>　　地下連續(xù)墻正在代替很多傳統(tǒng)的施工方法，被用于基礎(chǔ)工程的很多方面。隨著許多新技術(shù)、新設(shè)備和新材料的出現(xiàn)，地下連續(xù)墻的研究與創(chuàng)新仍在不斷進(jìn)行。目前地下連續(xù)墻多為現(xiàn)澆地下連續(xù)墻，常用成槽施工機(jī)械有：抓斗式成槽機(jī)，回轉(zhuǎn)式成槽機(jī)，沖擊式成槽機(jī)。由于工廠化預(yù)制技術(shù)的發(fā)展，預(yù)制技術(shù)也在不斷運(yùn)用到地下連續(xù)墻中。預(yù)制地下

26、連續(xù)墻多為空心截面，節(jié)省材料，便于運(yùn)輸，制作與養(yǎng)護(hù)不占用絕對(duì)工期，泥漿護(hù)壁時(shí)間大大縮短，免掉了拔出鎖口管的過程，節(jié)約成本和工期。隨著施工技術(shù)的的發(fā)展、高強(qiáng)混凝土的開發(fā)、施工自動(dòng)化管理的實(shí)現(xiàn)以及新型深槽挖掘機(jī)的面世，超薄型、大深度、工廠化預(yù)制已成為地下連續(xù)墻的重要研究方向。</p><p>　　1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及方法</p><p>　　根據(jù)車站周邊建筑及市區(qū)施工對(duì)環(huán)境的要求，車站

27、基坑采用地下連續(xù)墻及鋼支撐技術(shù)。根據(jù)車站地質(zhì)勘察資料，采用朗肯理論計(jì)算土壓力。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算時(shí)，按照等值梁法來計(jì)算擋土結(jié)構(gòu)的彎矩和支撐力，參照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》確定地下連續(xù)墻的嵌固深度。為保證基坑的安全與穩(wěn)定，對(duì)基坑穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，并對(duì)基坑變形進(jìn)行估算。</p><p><b>　　第二章 工程概況</b></p><p><b>　　2.1

28、工程簡(jiǎn)介</b></p><p>　　碧沙崗站是鄭州市軌道交通1號(hào)線一期工程的一個(gè)盾構(gòu)過渡站，車站位于建設(shè)西路與百花路十字交叉口，靠建設(shè)路北側(cè)。建設(shè)西路為雙向六車道，為鄭州市十條精品街之一，路面交通流量及商業(yè)客流量大，站位附近的用地以商業(yè)用地，居住用地為主。</p><p>　　車站起點(diǎn)里程右DK14+325.200，終點(diǎn)里程右DK14+515.600，有效站臺(tái)中心里程右DK1

29、4+447.000，車站基坑長(zhǎng)度190.4m，基坑開挖深度16.26m。車站主體結(jié)構(gòu)為地下二層雙跨結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)寬18.5m，高13.06m，頂板覆土厚3.0m，車站底板底埋深16.06m。</p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　?、拧多嵵蒈壍澜煌?號(hào)線一期工程施工圖設(shè)計(jì) 第四篇 車站工程 第六冊(cè) 碧沙崗站 第二分冊(cè) 車站結(jié)構(gòu) 第一部分 主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)》（2009年6月發(fā)

30、）</p><p>　?、普袠?biāo)文件和投標(biāo)文件</p><p>　?、俏覇挝簧蠄?bào)的總體施工組織設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1.2 設(shè)計(jì)原則</p><p>　?、鸥鶕?jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地考察，設(shè)計(jì)和編制經(jīng)濟(jì)合理、切實(shí)可行的施工圖紙和施工方案。</p><p>　?、撇捎孟冗M(jìn)施工技術(shù)和施工設(shè)備，嚴(yán)格管理，確保工程質(zhì)量。<

31、/p><p>　　⑶嚴(yán)格服從總體施工組織設(shè)計(jì)安排。</p><p>　　2.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件</p><p>　　2.2.1 工程地質(zhì)條件</p><p>　　碧沙崗站地貌類型為山前沖洪積緩傾斜平原，場(chǎng)地較平整。根據(jù)野外編錄資料，結(jié)合場(chǎng)地原位測(cè)試與室內(nèi)土工試驗(yàn)成果，本場(chǎng)地45m以上地基土屬第四系（Q）沉積地層，按其成因類型、巖性和工

32、程性能可劃分七個(gè)主層，六個(gè)亞層。</p><p>　　各土層特征自上而下分述如下：</p><p>　　第層（Q4ml）：雜填土，雜色，稍濕，稍密，上部1～6cm為瀝青路面，下部主要為三七灰土、碎石子等，含建筑垃圾。層底標(biāo)高101.7～106.33m，層底深度0.5～3.8m，平均層厚1.5m。</p><p>　　第層（Q3al）：粉砂，淺黃色，稍濕，中密，礦物成

33、分以長(zhǎng)石、石英、云母為主，可見植物根系及貝殼碎片，該層分布極不均勻，局部可見此層。靜力觸探Ps平均值為8.0MPa，標(biāo)貫擊數(shù)N經(jīng)桿長(zhǎng)修正后的值為17.3。</p><p>　　第-1層（Q3al）：粉土，褐黃色，稍濕～濕，中密，含銹黃斑、淺灰斑，粘粒含量稍高，局部有少量小鈣核和蝸牛碎片。無光澤反應(yīng),干強(qiáng)度低，韌性低，搖振反應(yīng)中等。靜力觸探Ps平均值為4.5MPa，標(biāo)貫擊數(shù)N經(jīng)桿長(zhǎng)修正后的值為15.9。</p

34、><p>　　第-2層（Q3al）：粉土，淺黃色，稍濕，中密～密實(shí)，局部含大量鐵銹斑、少量淺灰斑，含少量小鈣核、砂質(zhì)含量高，偶見蝸屑，少許鈣白色斑點(diǎn)。無光澤反應(yīng),干強(qiáng)度低，韌性低，搖振反應(yīng)中等。靜力觸探Ps平均值為10.2MPa，標(biāo)貫擊數(shù)N經(jīng)桿長(zhǎng)修正后的值為19.5。</p><p>　　第層（Q3al）：粉砂，褐黃色，稍濕，中密～密實(shí)，礦物成分以長(zhǎng)石、石英、云母為主，含少量粘粒。標(biāo)貫擊數(shù)N經(jīng)

35、桿長(zhǎng)修正后的值為22.6。</p><p>　　第-1層（Q3al＋pl）：粉土，黃褐色，稍濕～濕，稍密～中密，粘粒含量較高，局部為粉質(zhì)粘土，含鐵銹斑、少量淺灰斑，含較多鈣質(zhì)結(jié)核，粒徑1～3cm。無光澤反應(yīng),干強(qiáng)度低，韌性低，搖振反應(yīng)中等。靜力觸探Ps平均值為3.3MPa，標(biāo)貫擊數(shù)N經(jīng)桿長(zhǎng)修正后的值為17.9。</p><p>　　第-2層（Q3al＋pl）：粉土，黃褐色，稍濕，中密~密實(shí)

36、， 砂質(zhì)含量較高，局部為粉質(zhì)粘土，含鐵銹斑，少量淺灰斑，含少量鈣質(zhì)結(jié)核，粒徑1～4cm。無光澤反應(yīng),干強(qiáng)度低，韌性低，搖振反應(yīng)中等。靜力觸探Ps平均值為7.32MPa，標(biāo)貫擊數(shù)N經(jīng)桿長(zhǎng)修正后的值為22.3。</p><p>　　第-3層（Q3al＋pl）：粉土，棕黃~褐黃色，稍濕～濕，中密～密實(shí)，含F(xiàn)e、Mn鐵斑點(diǎn)，含少量鈣核。無光澤反應(yīng),干強(qiáng)度低，韌性低，搖振反應(yīng)中等。靜力觸探Ps平均值為3.11MPa，標(biāo)貫擊

37、數(shù)N經(jīng)桿長(zhǎng)修正后的值為16.5。</p><p>　　第-4層（Q3al＋pl）：粉土，棕黃～褐黃色，稍濕，中密～密實(shí)，含鐵、錳斑點(diǎn)，含大量鈣質(zhì)，局部鈣質(zhì)膠結(jié)。稍有光澤 ,干強(qiáng)度中等，韌性中等，搖振反應(yīng)中等。靜力觸探Ps平均值為10.34MPa，標(biāo)貫擊數(shù)N經(jīng)桿長(zhǎng)修正后的值為33.4。</p><p>　　第-1層（Q2al＋pl）：粉質(zhì)粘土，棕黃~褐黃色，可塑～硬塑，含鐵銹斑，夾有少量青灰

38、斑、黑色斑塊，含少量鈣核稍有光澤 ,干強(qiáng)度中等，韌性中等，無搖振反應(yīng)。靜力觸探Ps平均值為2.9MPa，標(biāo)貫擊數(shù)N經(jīng)桿長(zhǎng)修正后的值為17.5。</p><p>　　第-2層（Q2al＋pl）：粉質(zhì)粘土，棕黃～褐紅色，可塑～硬塑，含鐵錳質(zhì)斑點(diǎn)、少量淺灰斑，含大量鈣核，局部夾有鈣質(zhì)膠結(jié)。稍有光澤 ,干強(qiáng)度中等，韌性中等，無搖振反應(yīng)。靜力觸探Ps平均值為3.6MPa，標(biāo)貫擊數(shù)N經(jīng)桿長(zhǎng)修正后的值為17。</p>

39、;<p>　　第-3層（Q2al＋pl）：粉質(zhì)粘土，褐黃色～棕紅色，可塑～硬塑，見鐵錳質(zhì)斑點(diǎn)，較多鈣質(zhì)結(jié)核，切面光滑。稍有光澤 ,干強(qiáng)度中等，韌性中等，無搖振反應(yīng)。靜力觸探Ps平均值為3.0MPa，標(biāo)貫擊數(shù)N經(jīng)桿長(zhǎng)修正后的值為17.2。 </p><p>　　第層（Q2al＋pl）：粉土，褐黃色～棕紅色，濕，密實(shí)，具有綠色團(tuán)塊，含錳質(zhì)斑點(diǎn)，含鈣質(zhì)結(jié)核，局部鈣質(zhì)膠結(jié)層，局部夾薄層鈣質(zhì)膠結(jié)層，無光澤，強(qiáng)

40、度中等，韌性中等，搖震反應(yīng)中等。標(biāo)貫擊數(shù)N經(jīng)桿長(zhǎng)修正后的值為19.6。 </p><p>　　表2-1 基坑的土層設(shè)計(jì)參數(shù)值</p><p>　　2.2.2 地震烈度</p><p>　　據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》“GB50011-2010”規(guī)范附錄A，鄭州市抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g。</p><

41、;p>　　根據(jù)本場(chǎng)地資料，覆蓋層厚度40m左右，根據(jù)站點(diǎn)波速測(cè)試資料，場(chǎng)地20m深度內(nèi)土層的等效剪切波速為275.0 m/s、276.3 m/s，平均值Vse大于250m/s，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010第4.1.3條，確定本場(chǎng)地為中硬場(chǎng)地土；屬Ⅱ類建筑場(chǎng)地；按照“GB50011-2010”規(guī)范第5.1.4條，場(chǎng)地特征周期值為0.35s。</p><p>　　2.2.3 水文地質(zhì)條件&

42、lt;/p><p><b>　?。?）地表水</b></p><p>　　位于工作區(qū)東約1.5Km為金水河，且金水河河水位變化受人為控制，目前河底部及河床兩側(cè)已進(jìn)行表面硬化，因此與地下水聯(lián)系不大。</p><p>　　但根據(jù)前期對(duì)暴雨條件下的地面水情況的觀察，本地區(qū)市政排水管網(wǎng)排水能力較差，根據(jù)走訪調(diào)查，在雨季，本區(qū)域的地表水最高達(dá)50cm，對(duì)施工

43、影響較大。</p><p><b>　?。?）地下水位埋深</b></p><p>　　本區(qū)淺層含水層巖性以粉土、粉質(zhì)粘土為主，屬松散巖類孔隙潛水。本場(chǎng)地3～5年最高水位埋深約為25m（標(biāo)高約83 m），抗浮設(shè)計(jì)水位按百年最高水位考慮最高水位埋深約為23m（標(biāo)高約85 m）。</p><p>　　（3）地下水類型及富水性</p>

44、<p>　　在現(xiàn)有勘探深度內(nèi)，含水層巖性以粉土、粉質(zhì)粘土為主，屬松散巖類孔隙潛水。據(jù)規(guī)范GB50307-2012表8.3.4條含水層屬弱透水層，富水性較差，深5.0m的單井涌水量＜100.0m3/d。</p><p>　　（4）地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄及動(dòng)態(tài)特征</p><p>　　含水層巖性以粉土為主，主要接受大量降雨及側(cè)向逕流補(bǔ)給。天然條件下淺層地下水流向?yàn)閃N向310o，水

45、力坡度為2.69%0，地下水降落漏斗流速1.88×m/d鄭州市淺層中心在西開發(fā)區(qū)附近，場(chǎng)地地下水流向北西301度，水力坡度2.69‰。受周圍棉紡廠生活區(qū)地下開采的影響，排泄方式主要以人工開采及水平徑流為主。</p><p>　　（5）水化學(xué)特征及腐蝕性評(píng)價(jià)</p><p>　　本場(chǎng)水化學(xué)類型主要為HCO3.CL-Ca型。本地區(qū)干燥指數(shù)小于1.5，屬濕潤(rùn)區(qū)，場(chǎng)地土層含水量一般小于3

46、0%，本地區(qū)環(huán)境類型為Ⅲ類。</p><p>　　2.2.4 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)</p><p>　　本車站地層以粉土、粉質(zhì)粘土為主，中間夾兩層粉砂，對(duì)施工而言，總體地質(zhì)條件較差，尤其是粉砂層，土層凝聚性系數(shù)為0。填土層組成物質(zhì)復(fù)雜，顆粒粒度極不均勻，土性差異大，結(jié)構(gòu)松散，開挖易坍塌，引起地面變形。擬建場(chǎng)地可能分布廢棄枯井，枯井中可能充填有塊石，施工中還可能遇到未查明的地下構(gòu)造物等硬物，應(yīng)及時(shí)

47、處理。</p><p>　　2.3 車站基坑周邊情況</p><p>　　2.3.1 車站基坑周邊管線情況</p><p>　　本車站橫跨主體結(jié)構(gòu)的管線相對(duì)較多，主要有給水管、通訊、電力、燃?xì)?、路燈、排水等。附屬結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)管線相對(duì)較多，部分對(duì)施工影響大的管線需要改遷。根據(jù)主體及圍護(hù)結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)各種管線的具體情況編制各種管線拆遷、保護(hù)方案。建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)在基坑工程勘察

48、前，對(duì)基坑外邊緣3倍開挖深度范圍內(nèi)的各類管線進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，結(jié)合基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)繪制管線分布圖，詳細(xì)標(biāo)明管線類型、管徑、埋深、管線與基坑距離等信息，并交管線權(quán)屬單位認(rèn)可。工程開工前，建設(shè)單位（施工單位）應(yīng)與管線權(quán)屬單位協(xié)商制定專項(xiàng)管線保護(hù)方案，并經(jīng)管線權(quán)屬單位認(rèn)可。辦理正式施工手續(xù)前，應(yīng)完成1、2項(xiàng)工作并提交基坑工程周邊管線保護(hù)確認(rèn)會(huì)簽單。</p><p>　　表2-2 主體結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)管線 </p>&

49、lt;p>　　表2-3 附屬結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)管線</p><p>　　2.3.2 車站基坑周邊建筑物情況</p><p>　　根據(jù)有關(guān)要求，對(duì)碧沙崗站基坑周圍50m范圍的的建筑物進(jìn)行了初步調(diào)查。</p><p>　　表2-4 基坑周圍的建筑物</p><p>　　2.3.3 車站基坑周邊交通疏解情況</p><p&

50、gt;　　建設(shè)西路為雙向六車道，為鄭州市十條精品街之一，路面交通流量及商業(yè)客流量大。施工期間，建設(shè)西路主線機(jī)動(dòng)車道需向兩側(cè)繞行通行，根據(jù)相關(guān)單位批準(zhǔn)的碧沙崗站臨時(shí)用地范圍及施工期間交通疏解方案：在建設(shè)路北側(cè)，破除施工圍擋2.4米寬的現(xiàn)狀混行車道、拆除6米寬的現(xiàn)狀人行道，在施工圍擋北側(cè)新建9.7米寬臨時(shí)道路（占用規(guī)劃紅線外1.3米）；在建設(shè)路南側(cè)，施工圍擋以南新建16.3米寬臨時(shí)道路，其中拆除4.0米現(xiàn)狀花壇和4.8米現(xiàn)狀人行道，保留現(xiàn)狀

51、7.5米混行車道，拆除的人行道和花壇按新建機(jī)動(dòng)車道瀝青混凝土路面恢復(fù)，保留的現(xiàn)狀7.5米湖混行車道在其上復(fù)澆0.04米厚的瀝青混凝土。</p><p>　　第三章 支護(hù)方案的選擇與比較</p><p>　　3.1 基坑支護(hù)的類型及其特點(diǎn)和適用范圍</p><p>　　3.1.1 深層攪拌水泥土圍護(hù)墻</p><p>　　深層攪拌水泥土圍

52、護(hù)墻是采用深層攪拌機(jī)就地將土和輸入的水泥漿強(qiáng)行攪拌，形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護(hù)墻優(yōu)點(diǎn)：由于一般坑內(nèi)無支撐，便于機(jī)械化快速挖土，具有擋土、止水的雙重功能，一般情況下較經(jīng)濟(jì)，施工中無振動(dòng)、無噪音、污染少、擠土輕微，因此在鬧市區(qū)內(nèi)施工更顯出優(yōu)越性。水泥土圍護(hù)墻的缺點(diǎn)：首先是位移相對(duì)較大，尤其在基坑長(zhǎng)度大時(shí)，為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過大的位移；其次是厚度較大，只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時(shí)才能采用，而且在水泥土攪

53、拌樁施工時(shí)要注意防止影響周圍環(huán)境。</p><p>　　3.1.2 土釘墻</p><p>　　土釘墻是一種邊坡穩(wěn)定式的支護(hù)，其作用與被動(dòng)的具備擋土作用的圍護(hù)墻不同,它是起主動(dòng)嵌固作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻主要用于土質(zhì)較好地區(qū),我國(guó)華北和華東北部一帶應(yīng)用較多,目前我國(guó)南方地區(qū)亦有應(yīng)用,有的已用于坑深10m以上的基坑,穩(wěn)定可靠、施工簡(jiǎn)便且工期短、效果較好、經(jīng)濟(jì)

54、性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應(yīng)積極推廣。采用土釘墻的一般要求：①土釘墻可適用于塑，不塑或堅(jiān)硬的粘性土；②在有地下水的土層中，土釘支護(hù)應(yīng)該在充分降排水的前提下采用；③土釘墻容易引起土體位移，采用土釘墻支護(hù)應(yīng)慎重考慮，墻體變形對(duì)周圍環(huán)境的影響。 </p><p>　　3.1.3 排樁支護(hù)</p><p>　　基坑開挖時(shí)，對(duì)不能放坡或由于場(chǎng)地限制不能采用攪拌樁支護(hù)，開挖深度在6～10m左右時(shí)，即可采用

55、排樁圍護(hù)。排樁可采用鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預(yù)制鋼筋混凝土板樁或鋼板樁等。當(dāng)基坑開挖深度較大時(shí)，可設(shè)置多道支撐，以減少內(nèi)力,采用沖鉆孔樁能夠穿越條石、舊基礎(chǔ)?？梢酝绞┕ぃ瑥亩┕び欣诮M織、方便、工期短;樁間縫隙易造成水土流失，特別時(shí)在高水位軟粘土質(zhì)地區(qū)，需根據(jù)工程條件采取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問題；適用于軟粘土質(zhì)和砂土地區(qū)，但是在砂礫層和卵石中施工困難應(yīng)該慎用；樁與樁之間主要通過樁頂冠梁和圍檁連成整體，因而相對(duì)

56、整體性較差，當(dāng)在重要地區(qū)，特殊工程及開挖深度很大的基坑中應(yīng)用時(shí)需要特別慎重。</p><p>　　3.1.4 槽鋼鋼板樁</p><p>　　這是一種簡(jiǎn)易的鋼板樁圍護(hù)墻，由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼長(zhǎng)6～10m,型號(hào)由計(jì)算確定。其特點(diǎn)為：槽鋼具有良好的耐久性,基坑施工完畢回填土后可將槽鋼拔出回收再次使用，施工方便,工期短，不能擋水和土中的細(xì)小顆粒，在地下水位高的地區(qū)需采取隔水或降水措

57、施；抗彎能力較弱，多用于深度小于4m的較淺基坑或溝槽，頂部宜設(shè)置一道支撐或拉錨，支護(hù)剛度小，開挖后變形較大。這與本工程地下水位高，地水豐富的地質(zhì)條件極不相稱。很顯然本基坑軟弱的地質(zhì)條件16.26m的開挖深度，以及地處城市建筑密集區(qū)對(duì)撓曲位移的嚴(yán)格要求等均不適宜采用鋼板樁支護(hù)，一經(jīng)采用必將造成嚴(yán)重后果。</p><p>　　3.1.5 SMW工法</p><p>　　SMW工法亦稱勁性水泥

58、土攪拌樁法，即在水泥土樁內(nèi)插入H型鋼等(多數(shù)為H 型鋼，亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等) ，將承受荷載與防滲擋水結(jié)合起來，使之成為同時(shí)具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護(hù)結(jié)構(gòu)的圍護(hù)墻。SMW支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特點(diǎn)主要為：施工時(shí)基本無噪音，對(duì)周圍環(huán)境影響小，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠，凡是適合應(yīng)用水泥土攪拌樁的場(chǎng)合都可使用，特別適合于以粘土和粉細(xì)砂為主的松軟地層。擋水防滲性能好，不必另設(shè)擋水帷幕，可以配合多道支撐應(yīng)用于較深的基坑，此工法在一定條件下可代替作為地下圍護(hù)

59、的地下連續(xù)墻，在費(fèi)用上如果能夠采取一定施工措施成功回收H 型鋼等受拉材料，則大大低于地下連續(xù)墻，因而具有較大發(fā)展前景。</p><p>　　3.1.6 地下連續(xù)墻</p><p>　　通常連續(xù)墻的厚度為600mm、800mm、1000mm，也有厚達(dá)1200mm的。地下連續(xù)墻剛度大，止水效果好，是支護(hù)結(jié)構(gòu)中最強(qiáng)的支護(hù)型式，適用于地質(zhì)條件差和復(fù)雜，基坑深度大，周邊環(huán)境要求較高的基坑，但是造價(jià)

60、較高，施工要求專用設(shè)備</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：①施工時(shí)振動(dòng)小，噪音低，非常適合本基坑的開挖支護(hù)設(shè)計(jì)；②墻體剛度大，特別適合本基坑復(fù)雜的地質(zhì)條件，尤其是對(duì)松散填土及軟塑淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土的支擋效果明顯，基坑安全性能夠得到保證；③防滲性能好，地下連續(xù)墻現(xiàn)今工藝已成熟，在墻體結(jié)頭和施工方法上都得到改進(jìn)，墻體幾乎不透水；④占地少，本工程地處城市建筑密集區(qū)，空間狹小，采用地下連續(xù)墻可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間，

61、能夠充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益，在施工過程中，不會(huì)引起地面沉降，因此對(duì)周圍建筑沒有絲毫影響；⑤工效高，工期短，質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)效益高。采用地下連續(xù)墻是真正的優(yōu)質(zhì)高效，符合現(xiàn)代都市的競(jìng)爭(zhēng)理念，業(yè)主容易接受。</p><p>　　缺點(diǎn)：①對(duì)廢泥漿處理，不但會(huì)增加工程費(fèi)用，如泥水分離不完善或處理不當(dāng)，造成新的環(huán)境污染；②槽壁坍塌問題。如地下水位急劇上升，護(hù)壁泥漿液面急劇下降，土層中有軟弱的砂性砂層，泥漿的性質(zhì)不當(dāng)或已變質(zhì)，施工管

62、理不當(dāng)?shù)染赡芤鸨诓郾谔?，引起地面沉降，危害鄰近工程結(jié)構(gòu)和地下管理的安全；③同時(shí)也可能使墻體混凝土體積超方，墻面粗躁結(jié)構(gòu)尺寸超出允許界限；采用地下連續(xù)墻費(fèi)用要相對(duì)較高。</p><p>　　3.2 方案的比較及確定</p><p>　　3.2.1 基坑的特點(diǎn)</p><p>　　綜合分析本工程的地理位置、土質(zhì)條件、基坑開挖深度及周圍環(huán)境的影響，有以下的特點(diǎn)：

63、</p><p>　?。?）基坑開挖面積較大，下方市政管線較多。</p><p>　　（2）基坑開挖深度范圍內(nèi)的土層的工程性較差，地層復(fù)雜，施工控制難度大。</p><p>　?。?）基坑周圍存在高層建筑及待建高層，對(duì)沉降要求較高，且可能牽扯到文物的保護(hù)，環(huán)境條件復(fù)雜。</p><p>　?。?）開挖深度達(dá)16.26米，屬一級(jí)基坑。</

64、p><p>　?。?）基坑所在地地下水常年在25米以下，而開挖深度在16.26米，所以無需作降水處理。</p><p>　?。?）站址周圍居民區(qū)較多，對(duì)于施工噪音、泥漿排放、廢水處理及排放等均有較高的要求。</p><p>　　3.2.2 支護(hù)方案的選擇</p><p>　　根據(jù)本工程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)此基坑有可能采用的幾種支護(hù)形式從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上

65、進(jìn)行了分析比較。</p><p>　?。?）采用鉆孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu)、深層水泥攪拌樁為止水帷幕及結(jié)合鋼管內(nèi)支撐的支護(hù)體式。優(yōu)點(diǎn)：鉆孔灌注樁施工容易、造價(jià)較低，目前此種技術(shù)比較成熟。另外深層水泥攪拌樁為止水帷幕時(shí)有好的效果防水。鋼管內(nèi)支撐具有拼裝方便、施工速度快并可以多次重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，并可施加預(yù)應(yīng)力。此時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)有一定的安全性和經(jīng)濟(jì)性。缺點(diǎn)：主體結(jié)構(gòu)深度太大，支護(hù)結(jié)構(gòu)整體性較差，施工復(fù)雜，難度較大。</p

66、><p>　?。?）采用地下連續(xù)墻及鋼支撐。優(yōu)點(diǎn)：施工振動(dòng)小，噪音低，非常適于城市施工；墻體剛度大，防滲性能好，可以貼近施工；適用于多種地基條件，可以作為剛性基礎(chǔ)；占地少，可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間；工效高，工期短，質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)效益高。本方案充分考慮了基坑在交通干線旁，高度大等特點(diǎn)。主體采用地下連續(xù)墻強(qiáng)度高又可以止水，并成為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分，與后澆的內(nèi)襯共同組成永久性結(jié)構(gòu)的側(cè)墻。機(jī)械化程度高，能保證工期

67、，是比較安全可靠的施工方法。缺點(diǎn)：地下連續(xù)墻作為擋土結(jié)構(gòu)時(shí)造價(jià)比較高；在一些特殊地質(zhì)條件下施工難度大；還須有泥漿處理?xiàng)l件，對(duì)廢泥漿的處理會(huì)造成環(huán)境污染。施工中如出現(xiàn)槽壁坍塌問題會(huì)引起鄰近地面沉降，墻體混凝土超方。</p><p>　　由于碧沙崗站周圍都是住宅或是商用建筑，所以對(duì)整個(gè)車站建設(shè)過程的要求都比較高，這樣對(duì)本站的建設(shè)工期提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，為了應(yīng)對(duì)這一問題，地下連續(xù)墻工法是有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的，它不但在降低噪音方面

68、可以不用考慮對(duì)周圍居民的影響，而且這種工法在整個(gè)施工過程中機(jī)械化程度高，施工效率高，可以減少按預(yù)定工期完成建設(shè)的壓力。其次，碧沙崗站施工場(chǎng)地占用空間有限，工作展開比較困難，而連續(xù)墻它可以充分利用建筑紅線以內(nèi)有限的地面和空間，能夠充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益，在施工過程中，不會(huì)引起地面沉降，因此對(duì)周圍建筑幾乎沒有影響的，在這一問題的解決上有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。再者，地下連續(xù)墻作為本基坑的開挖支護(hù)方案，它在防滲性能方面也有極好的作用，對(duì)建成后的車站有防水防滲

69、方面的保護(hù)。地下連續(xù)墻工法在諸多方面都滿足周圍環(huán)境的要求，所以通過綜合比較選擇第二種開挖支護(hù)方案，地下連續(xù)墻工法作為本基坑的開挖支護(hù)方案。</p><p>　　第四章 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 土壓力計(jì)算參數(shù)確定</p><p>　　4.1.1 地面荷載的確定</p><p>　　本車站位于五廠家屬院附近，站址周圍居民區(qū)

70、較多，城市中心地帶施工，交通干擾大，道路交通繁忙,車流量較大。因此取上部荷載為20kPa。</p><p>　　4.1.2 計(jì)算參數(shù)的確定 </p><p>　　表4.1 土體物理學(xué)參數(shù)</p><p>　　本工程場(chǎng)地平坦，土體上部荷載20kPa，在影響范圍內(nèi)無建筑物產(chǎn)生的側(cè)向荷載，假定支護(hù)墻面垂直光滑，故采用郎肯土壓力理論計(jì)算。</p><

71、p>　?。?） 計(jì)算方法：按朗肯理論計(jì)算主動(dòng)與被動(dòng)土壓力強(qiáng)度，其公式如下：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　、—— 朗肯主動(dòng)與被動(dòng)土壓力強(qiáng)度，；</p><p>　　—— 地面均勻荷載，；</p>

72、<p>　　—— 第 層土的重度，；</p><p>　　—— 第 層土的厚度，；</p><p>　　、—— 朗肯主動(dòng)與被動(dòng)土壓力系數(shù)；</p><p><b>　　（4-3）</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中、—

73、— 計(jì)算點(diǎn)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)</p><p>　?。?）參數(shù)加權(quán)平均數(shù)</p><p>　　由于各土層物理力學(xué)參數(shù)相差不大，故采用加權(quán)平均法計(jì)算土壓力，各加權(quán)平均參數(shù)計(jì)算為：</p><p><b>　　平均容重：</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><

74、p><b>　　平均抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　（4-7）</b></p><p><b>　?。?）土壓力系數(shù)</b></p><p><b>　　主動(dòng)土壓力系數(shù)：&

75、lt;/b></p><p><b>　　0.455</b></p><p><b>　　被動(dòng)土壓力系數(shù)：</b></p><p>　　4.2 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　4.2.1 計(jì)算理論的確定</p><p>　　本工程地質(zhì)條件較為均勻，但開挖深度較深，

76、為了減少支護(hù)墻的彎矩可以設(shè)置多層支撐。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算時(shí)，按照等值梁法來計(jì)算擋土結(jié)構(gòu)的彎矩和支撐力。這種方法考慮了施工時(shí)的實(shí)際情況。</p><p>　　4.2.2 初步選定各支撐點(diǎn)位置</p><p>　　根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012要求，采用多層水平支撐時(shí)，各水平支撐宜布置在同一豎向平面內(nèi)，層間凈高不宜小于3m，支撐至基底的凈高不宜小于3m。</p>

77、;<p>　　本基坑采用四道水平支撐，豎向深度依次為1.5m，4.5m，9.5m，13.1m。</p><p>　　4.2.3 土壓力計(jì)算</p><p>　?。?）土壓力零點(diǎn)深度，由得：</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　m

78、 </p><p>　?。?）各支點(diǎn)及坑底處的土壓力：</p><p><b>　　O點(diǎn)： </b></p><p><b>　　A 點(diǎn)： </b></p><p><b>　　B點(diǎn)： </b></p><p>

79、<b>　　C 點(diǎn)： </b></p><p><b>　　D點(diǎn)： </b></p><p><b>　　E點(diǎn)： </b></p><p>　?。?）土力零點(diǎn)（近似彎矩零點(diǎn)）</p><p>　　土壓力零點(diǎn)距離基坑底的距離，可根據(jù)凈土壓力零點(diǎn)處墻前被動(dòng)土壓

80、力強(qiáng)度與墻后主動(dòng)土壓力強(qiáng)度相等的關(guān)系求得。因?yàn)榉磸濣c(diǎn)確定困難較大，且結(jié)果都不太理想，參考已有案例將土壓力零點(diǎn)近似為彎矩零點(diǎn)。</p><p><b>　　基底粉質(zhì)粘土重度</b></p><p><b>　　(4-9）</b></p><p><b>　?。?-10）</b></p>&

81、lt;p>　　（4）基坑支護(hù)計(jì)算簡(jiǎn)化</p><p>　　基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示，將點(diǎn)F近似看作為彎矩0點(diǎn)，看做地下支點(diǎn)無彎矩。將基坑支護(hù)圖簡(jiǎn)化成為一連續(xù)梁，其荷載為水土壓力及地面荷載，如圖所示： </p><p>　　圖4.1 連續(xù)梁結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　4.2.4 用等值梁法計(jì)算彎矩</p>

82、;<p>　　等值梁法的基本思想：找到基坑底面下連續(xù)墻彎矩為零的某一點(diǎn)，以該點(diǎn)假想為一個(gè)鉸。一旦假想較的位置確定，即可將梁劃分為兩段，上段相當(dāng)于多跨連續(xù)梁，下段為一次超定靜梁。</p><p>　　(1) 分段計(jì)算固端彎矩</p><p>　　1）連續(xù)梁OA段懸臂部分彎矩，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示：</p><p>　　圖4.2 OA段計(jì)算簡(jiǎn)圖</p&

83、gt;<p><b>　　（4-11）</b></p><p>　　2）連續(xù)梁AB段彎矩，將B支點(diǎn)固定，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示：</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　圖4.3 AB段計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　3） 連續(xù)梁BC段彎矩，將B、C支點(diǎn)固定，

84、計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示：</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p><b>　　（4-14）</b></p><p>　　圖4.4 BC段計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　4）連續(xù)梁CD段彎矩，將C、D支點(diǎn)固定,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示：</p><p><b&

85、gt;　　（4-15）</b></p><p><b>　?。?-16）</b></p><p>　　圖4.5 CD段計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　5）連續(xù)梁DEF段彎矩，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示，其中F點(diǎn)為零彎矩點(diǎn)，從《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》可以查得：</p><p><b>　　（4-17）</

86、b></p><p>　　圖4.6 DEF段計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　（2）彎矩分配</b></p><p>　　計(jì)算固端彎矩不平衡，需用彎矩分配法平衡支點(diǎn)彎矩。</p><p>　　在等截面桿件的情況下，各桿的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度和傳遞系數(shù)如下：</p><p><b>　　遠(yuǎn)

87、端為固定支座時(shí)：</b></p><p>　　S = 4i， C= 1/2 = 0.5</p><p><b>　　遠(yuǎn)端為鉸支座時(shí)：</b></p><p>　　S = 3i， C= 0</p><p>　　其中i= EI /l，稱為桿件的線剛度。</p><p>　　在前面的分段計(jì)算

88、中得到的固定端C、D的彎矩不能相互平衡，需要繼續(xù)用剛剛介紹的彎矩分配法來平衡支點(diǎn)C、D的彎矩。</p><p>　　分配系數(shù) （4-18）</p><p><b>　　A點(diǎn)：</b></p><p><b>　　B點(diǎn)：</b></p>

89、<p><b>　　C點(diǎn)：</b></p><p>　　D點(diǎn)（遠(yuǎn)端固定時(shí)為，遠(yuǎn)端鉸支時(shí)為）：</p><p>　　由于D點(diǎn)的不平衡力矩M = M+ M =98.23–422.07= -323.84 kN?m</p><p>　　C點(diǎn)的不平衡力矩M = M+ M = 116.41–91.67 = 24.74kN?m </p&g

90、t;<p>　　B點(diǎn)的不平衡力矩M = M+ M=20.95–98.84=–77.89 kN?m</p><p>　　顯然應(yīng)當(dāng)首先對(duì)D支點(diǎn)進(jìn)行彎矩分配，如下：</p><p>　　表4.2 彎矩分配表</p><p>　　通過力矩分配，得到各支點(diǎn)的彎矩為：</p><p><b>　　彎矩圖如下：</b>

91、</p><p><b>　　圖4.7 彎矩圖</b></p><p>　?。?）各支點(diǎn)反力計(jì)算</p><p>　　根據(jù)連續(xù)梁各支點(diǎn)的彎矩平衡，可以求得各支點(diǎn)反力。</p><p><b>　　OA段梁：</b></p><p><b>　　AB段梁：</

92、b></p><p><b>　　BC段梁：</b></p><p><b>　　CD段梁：</b></p><p>　　DF段梁（F點(diǎn)彎矩為零）：</p><p><b>　?。?）反力核算：</b></p><p>　　土壓力及地面荷載總計(jì)：&

93、lt;/p><p><b>　　支點(diǎn)反力：</b></p><p><b>　　誤差： </b></p><p><b>　?。?）嵌固深度計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012，多層支撐地下連續(xù)墻，對(duì)于均質(zhì)粘性土，及地下水位以上

94、的粉土或砂類土，嵌固深度可按下式來計(jì)算：</p><p>　　式中為嵌固深度系數(shù)，整體穩(wěn)定分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，取1.3，可根據(jù)三軸試驗(yàn)，（當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可采取直接剪切試驗(yàn)）確定土層固結(jié)不排水快剪內(nèi)摩擦角及粘聚力系數(shù)查表A.0.2；粘聚力系數(shù)可按本規(guī)程A.0.3（確定。</p><p>　　根據(jù)碧沙崗站，則，</p><p><b>　　查表A.0.2

95、得</b></p><p><b>　　可得嵌固深度：</b></p><p><b>　　（4-19）</b></p><p>　　根據(jù)規(guī)程A.0.4，嵌固深度設(shè)計(jì)值按下式確定</p><p>　　4.3 地下連續(xù)墻的配筋計(jì)算</p><p>　　4.3.1

96、 縱筋配置</p><p>　　基坑支護(hù)地下連續(xù)墻厚度不小于，初擬地下連續(xù)墻厚度；以1m為單元長(zhǎng)度進(jìn)行配筋。同時(shí)根據(jù)《深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)》本基坑支護(hù)墻體作為永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)，所以采用混凝土（大于），保護(hù)層厚（），基坑安全等級(jí)為一級(jí)，主筋采用HRB335，基坑安全等級(jí)系數(shù)。</p><p><b>　?。?）背土側(cè)：</b></p><p>&

97、lt;b>　　查表得：</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　因?yàn)榛炷恋燃?jí)為，所以受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖形系數(shù) </p><p><b>　　鋼筋，，，</b></p><p>　　=0.24%

98、 （4-20）</p><p>　　有效高度： </p><p>　　截面抵抗矩系數(shù)： （4-21）</p><p><b>　　=0.044</b></p><

99、p>　　截面相對(duì)受壓區(qū)高度：</p><p><b>　　（4-22）</b></p><p><b>　　所以滿足適筋要求，</b></p><p><b>　　（4-23）</b></p><p>　　所以 </p>

100、<p>　　選配筋：22@200 </p><p><b>　　（2）迎土側(cè)：</b></p><p>　　截面抵抗矩系數(shù)： </p><p><b>　　=0.05</b></p><p>　　截面相對(duì)受壓區(qū)高度：</p><p><b>　　

101、所以滿足適筋要求，</b></p><p>　　所以 </p><p>　　選配筋：22@180 </p><p>　　4.3.2 水平筋配置</p><p>　　根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》構(gòu)造配筋宜采用HPB235，直徑不小于Φ16，</p><p

102、>　　凈保護(hù)層厚不小于70mm，構(gòu)造筋間距離200～300mm。 故選擇Φ18@300的水平配筋。本工程鋼筋籠采用整幅起吊入槽，考慮到起吊時(shí)鋼筋籠的剛度和強(qiáng)度，應(yīng)對(duì)鋼筋籠進(jìn)行加固。每幅鋼筋籠設(shè)置縱向桁架4榀，橫向桁架沿豎向每4m設(shè)置一榀，選擇25鋼筋。</p><p><b>　　4.4 支撐設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.4.1 方案比較</p

103、><p>　　在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中，常用的支護(hù)系統(tǒng)按材料可以分為鋼管支撐，型鋼支撐，鋼筋混凝土支撐以及鋼筋混凝土鋼管混合支撐等。其中，鋼筋混凝土支撐，結(jié)構(gòu)整體性好，剛度好，變形小，安全可靠，但施工制作時(shí)間長(zhǎng)于鋼支撐，拆除工作繁重，材料回收率低；鋼支撐，便于安裝和拆除，材料的消耗量小，并且可以施加預(yù)緊力，合理控制基坑變形，同時(shí)，鋼支撐的架設(shè)速度快，節(jié)約時(shí)間，可以很有效的提高施工效率，另外，鋼支撐的回收率高，能減少大量浪費(fèi)

104、，現(xiàn)今建筑行業(yè)積極推廣鋼支撐的運(yùn)用。本基坑地處軟土地區(qū)，且位于鬧市區(qū)，基坑工程對(duì)環(huán)境及變形沉降都有較高要求，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)效益的要求，從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益及能源角度考慮，本工程擬采用鋼管支撐支護(hù)。</p><p>　　4.4.2 內(nèi)支撐系統(tǒng)的材料及結(jié)構(gòu)布置</p><p>　　(1) 支撐系統(tǒng)的材料</p><p>　　本基坑按照國(guó)內(nèi)通常做法，采用鋼管，鋼支撐與地下連續(xù)墻通

105、過三角鋼板牛腿連接。</p><p>　　(2)支撐的平面布置</p><p>　　選擇對(duì)撐布置的形式，水平支撐的間距初擬選擇4m。本站基坑比較規(guī)則，擬建基坑由于基坑寬度比較大且坡面垂直所以要用斜撐，斜撐與墻體夾角為。</p><p>　　(3)支撐的豎向布置</p><p>　　支撐的豎向間距為滿足施工要求，不小于3m，本基坑四道豎向間距依

106、次為3m、5m、3.6m，符合要求。</p><p>　　4.4.3 支撐設(shè)計(jì)</p><p>　　采用鋼管，其計(jì)算跨度為，鋼管壁厚，鋼材容許應(yīng)力值，取1.2的安全系數(shù)。</p><p>　　（1）受力截面幾何特性</p><p>　　截面積==0.02979</p><p>　　截面慣性矩= (4-2

107、4)</p><p>　　回轉(zhuǎn)半徑=0.21m (4-25)</p><p>　　長(zhǎng)細(xì)比 (4-26)</p><p><b>　　則滿足長(zhǎng)細(xì)比要求。</b></p><p>　　查《

108、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》附錄4.1得，穩(wěn)定系數(shù)。</p><p><b>　?。?）截面驗(yàn)算</b></p><p><b>　　1）強(qiáng)度驗(yàn)算</b></p><p>　　每根支撐的最大軸力為（支撐的水平距離為4m）：</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p>

109、;<p><b>　　支撐的最大支撐力：</b></p><p>　　角撐的最大軸力：=3111kN<</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　2）穩(wěn)定性驗(yàn)算</b></p><p><b>　　鋼管支撐的應(yīng)力：

110、</b></p><p><b>　　滿足穩(wěn)定性要求。</b></p><p><b>　　3）撓度驗(yàn)算</b></p><p>　　鋼管自重q=7.85×1000×0.02979=234</p><p><b>　　計(jì)算撓度</b></p

111、><p>　　=0.0136m=1.36cm (4-27)</p><p>　　預(yù)應(yīng)力條件下?lián)隙?施加0.6倍預(yù)應(yīng)力，則</p><p>　　V==3.4cm (4-28)</p><p>　　允許撓度 ：[v]=l/250=1850

112、/250=7.4cm </p><p>　　V<[v],故滿足要求。</p><p>　　4.4.4 立柱設(shè)計(jì)</p><p>　　本基坑基礎(chǔ)擬采用樁基，且分布均勻，故本基坑的所有立柱都利用現(xiàn)成的工程樁，不再另行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　基坑的穩(wěn)定性驗(yàn)算</b></p><p>

113、;<b>　　4.5.1 概述</b></p><p>　　在基坑開挖時(shí)，基坑內(nèi)土體挖出后，使地基的應(yīng)力場(chǎng)和形變場(chǎng)變化，可能導(dǎo)致基坑的失穩(wěn)。所以進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，需要驗(yàn)算基坑穩(wěn)定性，必要時(shí)應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)姆婪洞胧够拥姆€(wěn)定性具有一定的安全度，保證基坑開挖整個(gè)過程安全?；臃€(wěn)定性分析的目的在于基坑側(cè)壁支護(hù)結(jié)構(gòu)在給定條件設(shè)計(jì)出合理的嵌固深度或驗(yàn)算已擬定支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否穩(wěn)定和合理。<

114、/p><p>　　4.5.2 基坑的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　采用圓弧滑動(dòng)法驗(yàn)算支護(hù)結(jié)構(gòu)和地基的整體穩(wěn)定性，應(yīng)該注意本基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)有內(nèi)支撐，墻面垂直的特點(diǎn)。考慮支撐作用時(shí)，通常不會(huì)發(fā)生整體穩(wěn)定性破壞，因此當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置多道支撐時(shí)可不做基坑的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。</p><p>　　4.5.3 基坑的抗隆起穩(wěn)定驗(yàn)算</p><p>　　采

115、用同時(shí)考慮值的抗隆起方法，基本假定：將墻底面作為求極限承載力的基準(zhǔn)面，參照Prandtl的地基承載力公式，不考慮基坑尺寸的影響。</p><p><b>　　(4-29)</b></p><p>　　墻體入土深度=8.41m</p><p>　　基坑開挖深度=16.26m</p><p>　　墻體外側(cè)及坑底土體重度=18

116、.53kN/</p><p>　　底面超載——（kN/）；</p><p>　　地基承載力的系數(shù)用Prandtl公式，分別為：</p><p><b>　　(4-30)</b></p><p><b>　　=7.83</b></p><p><b>　　(4-31)

117、</b></p><p><b>　　=16.9</b></p><p>　　驗(yàn)算抗隆起安全系數(shù)。</p><p><b>　　(4-32)</b></p><p><b>　　=2.99</b></p><p>　　，滿足抗隆起穩(wěn)定性要求。

118、</p><p>　　4.5.4 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)踢腳穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　支護(hù)結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下，對(duì)于本基坑內(nèi)支撐體系，基坑土體有可能在支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生踢腳破壞時(shí)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。踢腳破壞產(chǎn)生于以支點(diǎn)處為轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的失穩(wěn)，對(duì)于多層支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，踢腳失穩(wěn)可能產(chǎn)生于最下層支點(diǎn)處。</p><p>　　踢腳安全系數(shù)的無量綱表達(dá)式：</p><p>　

119、　(4-33) ，，，，，</p><p><b>　　，，。</b></p><p><b>　　=1.17>1.0</b></p><p>　　滿足踢腳穩(wěn)定性要求。</p><p>　　經(jīng)以上驗(yàn)算基坑穩(wěn)定性都滿足設(shè)計(jì)要求，說明此段圍護(hù)的設(shè)計(jì)合理。</p><p>

120、　　4.6 基坑變形估算及控制</p><p><b>　　4.6.1 概述</b></p><p>　　為保證基坑周圍環(huán)境，除了基坑自身的安全與穩(wěn)定，還要有效控制基坑周圍地層位移。本基坑周圍交通繁忙，且地質(zhì)條件為軟土，故需對(duì)基坑變形做嚴(yán)格變形估算及變形控制。</p><p>　　4.6.2 水平位移估算</p><p