畢業(yè)設(shè)計(jì)----基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　UNDERGRADUATE PROJECT (THESIS)</p><p>　　題 目: XX商辦地塊基坑支護(hù)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要----------------

2、-------------------------------------------------------------------------------------------3</p><p>　　ABSTRACT-------------------------------------------------------------------------------------------------

3、-4</p><p>　　緒論-----------------------------------------------------------------------------------------------------------5</p><p>　　基坑及基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)概述---------------------------------------------------

4、-----------------8</p><p>　　1.1 基坑---------------------------------------------------------------------------------------------------8</p><p>　　1.1.1 基坑的概念---------------------------------------

5、----------------------------------------------8</p><p>　　1.1.2 基坑的類(lèi)型-------------------------------------------------------------------------------------9</p><p>　　1.1.3 基坑的特點(diǎn)-------------------

6、-----------------------------------------------------------------10</p><p>　　1.2 基坑支護(hù)--------------------------------------------------------------------------------------------11</p><p>　　1.2.1

7、 基坑支護(hù)的概念------------------------------------------------------------------------------11</p><p>　　1.2.2 基坑支護(hù)的類(lèi)型和使用范圍---------------------------------------------------------------12</p><p>　　1.2

8、.3基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)要求-------------------------------------------------------------------------14</p><p>　　1.2.4基坑支護(hù)形式的選取原則-------------------------------------------------------------------14</p><p>　　1.2

9、.5基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐體系-------------------------------------------------------------------15</p><p>　　基坑支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算方法----------------------------------------------------------------------17</p><p>　　2.1 作用于支護(hù)結(jié)

10、構(gòu)上的荷載-----------------------------------------------------------------------17</p><p>　　2.1.1 概述---------------------------------------------------------------------------------------------17</p><

11、p>　　2.1.2 土壓力------------------------------------------------------------------------------------------17</p><p>　　2.1.3 水壓力--------------------------------------------------------------------------------

12、----------18</p><p>　　2.2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的計(jì)算方法-----------------------------------------------------------------------20</p><p>　　2.2.1 概述------------------------------------------------------------------

13、---------------------------20</p><p>　　2.2.2 靜力平衡法------------------------------------------------------------------------------------20</p><p>　　2.2.3 等直梁法--------------------------------------

14、-------------------------------------------------21</p><p>　　2.2.4 M法---------------------------------------------------------------------------------------------22</p><p>　　2.3 基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算---------

15、--------------------------------------------------------------------------24</p><p>　　基坑工程支護(hù)設(shè)計(jì)實(shí)例方案------------------------------------------------------------------30</p><p>　　3.1工程概況-----------

16、----------------------------------------------------------------------------------30</p><p>　　3.1.1 一般概況--------------------------------------------------------------------------------------30</p><

17、;p>　　3.1.2 結(jié)構(gòu)概況--------------------------------------------------------------------------------------30</p><p>　　3.2 工程周邊環(huán)境---------------------------------------------------------------------------------

18、----30</p><p>　　3.2.1 建筑環(huán)境--------------------------------------------------------------------------------------30</p><p>　　3.2.2 地質(zhì)環(huán)境------------------------------------------------------------

19、--------------------------31</p><p>　　3.3 設(shè)計(jì)思路-------------------------------------------------------------------------------------------31</p><p>　　工程實(shí)例基坑支護(hù)方案的計(jì)算書(shū)-------------------------------

20、----------------------------32</p><p>　　4.1 等值梁法手算-------------------------------------------------------------------------------------32</p><p>　　4.2 配筋計(jì)算---------------------------------------

21、----------------------------------------------------37</p><p>　　4.2 啟明星軟件電算----------------------------------------------------------------------------------43</p><p>　　4.2.1 灌注樁----------------

22、-------------------------------------------------------------------------43</p><p>　　4.2.2 攪拌樁-----------------------------------------------------------------------------------------50</p><p>　

23、　結(jié)論----------------------------------------------------------------------------------------------------------57</p><p>　　致謝------------------------------------------------------------------------------------

24、----------------------58</p><p>　　參考文獻(xiàn)----------------------------------------------------------------------------------------------------59</p><p>　　XX商辦地塊基坑支護(hù)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　

25、摘要</b></p><p>　　基坑工程是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，它包括結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的計(jì)算。同時(shí)又受到地質(zhì)及水文條件等環(huán)境因素的控制。另一方面，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)是臨時(shí)性構(gòu)筑物，經(jīng)濟(jì)因素也是主導(dǎo)其合理性的重要方面。如何設(shè)計(jì)出安全、合理、可行的基坑設(shè)計(jì)方案，已然成為國(guó)內(nèi)外建筑工程界共同的課題。</p><p>　　本文主要介紹上海XX商辦地塊支護(hù)設(shè)計(jì)過(guò)程。通過(guò)對(duì)基坑知識(shí)的學(xué)習(xí)與梳

26、理，進(jìn)行實(shí)例計(jì)算。首先運(yùn)用等值梁法進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析。其次根據(jù)規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋及構(gòu)件選擇與穩(wěn)定驗(yàn)算。然后使用同濟(jì)大學(xué)啟明星軟件進(jìn)行整體計(jì)算，校核，編制計(jì)算書(shū)。最后繪制CAD圖紙。</p><p>　　關(guān)鍵詞：基坑；支護(hù)；等值梁法；M法</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Foundation Excavati

27、on is a very complex subject, It includes the calculation of structural strength and Structural Stability. At the same time, It is controled by the geological conditions and hydrological conditions. On the other hand, fo

28、undation pit is a temporary structure. So economic factor is also led an important aspect of its rationality. How to design a safe, reasonable and feasible design of foundation pit has become a common theme in the constr

29、uction industry.</p><p>　　This paper describes about the design process of business plate on the Chenfu Road in Shanghai. Through learning the knowledge of the foundation pit I have done a example calculatio

30、n. At the first, I use the equivalent beam method to analysis the force of the support. The second, I do the reinforcement, select component and check the stability. The third, I use the Tongji Qim Star FRWS v4.0 to calc

31、ulat the whole process to check the result and prepare the calculations. Last I draw the CAD paper.</p><p>　　Keywords: </p><p>　　Foundation pit; Support; Equivalent beam method; M method</p&g

32、t;<p><b>　　緒 論</b></p><p>　　1．基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的發(fā)展概況</p><p>　　城市居民已經(jīng)進(jìn)入了快節(jié)奏的生活。人們更愿意在一個(gè)大型商場(chǎng)里購(gòu)物、娛樂(lè)、甚至是運(yùn)動(dòng)等。這就對(duì)生活空間的需求提出了新的概念：需要一個(gè)超級(jí)大商場(chǎng)，里面裝滿了生活所需的日用品和商品。消費(fèi)者可以在不出商場(chǎng)的情況下購(gòu)買(mǎi)到他們想要的所有東西。這大不但大節(jié)省了我

33、們的時(shí)間和精力，還可以節(jié)省城市空間。</p><p>　　要做到能夠容納形形色色商鋪的大型市場(chǎng)，這對(duì)于建筑的設(shè)計(jì)與施工都是不小的考驗(yàn)。萬(wàn)幢高樓從地起，若要建造巨大的商廈，那么對(duì)于基礎(chǔ)的需求也是一個(gè)難題。作為基礎(chǔ)工程的臨時(shí)性圍護(hù)結(jié)構(gòu)基坑工程。同樣面臨這一問(wèn)題的考驗(yàn)。</p><p>　　基坑工程是為了保護(hù)主體部分的安全和周邊環(huán)境不受影響。是建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)工程。</p><

34、p>　　為了適應(yīng)現(xiàn)代化城市的多功能性、空間充分利用性、時(shí)間的快節(jié)奏性以及節(jié)能減排的大環(huán)境要求，我們對(duì)基坑工程的設(shè)計(jì)也越來(lái)越多樣化。</p><p>　　基坑工程本身是一個(gè)傳統(tǒng)課題，古來(lái)有之。伴隨著經(jīng)驗(yàn)的積累，基坑工程儼然已演變成一門(mén)海納百川，包容性很強(qiáng)的綜合性巖土難題，其間牽涉到工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程結(jié)構(gòu)、施工工藝等學(xué)科。</p><p>　　由于我國(guó)在世界地位的不斷提升，從國(guó)外引

35、進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與高端的施工設(shè)備，我國(guó)的基礎(chǔ)工程儼然已經(jīng)列入了世界的先進(jìn)。但是由于基坑設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，現(xiàn)階段我國(guó)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的理論還很不完善，模型試驗(yàn)，工程測(cè)試還有待進(jìn)一步發(fā)展，留給我們研究創(chuàng)新的空間還很大。</p><p>　　我國(guó)城市土地資源的緊張，居住空間的發(fā)展，高層、超高層建筑的出現(xiàn)以及地下工程的不斷涌現(xiàn)。對(duì)基坑工程的要求也越來(lái)越高。</p><p>　　現(xiàn)如今，擺在基坑工程面前并

36、急需解決的有兩大問(wèn)題：一是如何在保證安全的情況下降低造價(jià)，盡可能節(jié)約成本以達(dá)到節(jié)能節(jié)源的目的，這就逼迫要尋求更好的符合我國(guó)國(guó)情的基坑圍護(hù)技術(shù)。二是如何縮短施工工期以便符合我國(guó)的工業(yè)化需求。</p><p>　　基坑未來(lái)的趨勢(shì)是向著大深度和大面積方向發(fā)展，周邊的環(huán)境也更為復(fù)雜，基坑圍護(hù)的難度亦愈來(lái)愈大。無(wú)論是設(shè)計(jì)還是施工，均應(yīng)著眼于經(jīng)濟(jì)性和實(shí)效性兩發(fā)面，更好的發(fā)展基坑工程。</p><p>

37、　　2．基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和目標(biāo)</p><p>　　基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的研究目標(biāo)：</p><p>　　保證結(jié)構(gòu)安全可靠、確保結(jié)構(gòu)能夠正常使用、還要盡可能做到經(jīng)濟(jì)節(jié)能，使施工難度降低，工期縮短。而進(jìn)行的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p>　　基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：</p><p>　　一、根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告、周邊已建構(gòu)筑物的情況分析場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

38、，進(jìn)行合理選型。</p><p>　　二、根據(jù)周?chē)鷼夂颦h(huán)境條件，水文條件，地形的研究，擬訂工程可行性研究報(bào)告。</p><p>　　三、綜合以上工程特點(diǎn)和地質(zhì)條件，確定基坑支護(hù)的類(lèi)型和范圍。</p><p>　　四、對(duì)已掌握的工程的信息做一些計(jì)算處理，算出受力圖以及繪制施工圖紙。</p><p>　　五、制作基坑施工計(jì)劃進(jìn)度，安排施工次序。&

39、lt;/p><p>　　六、在現(xiàn)場(chǎng)要做到放火、防倒塌等防護(hù)安全應(yīng)急措施。</p><p>　　七、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容及要求。</p><p>　　3．基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題</p><p><b>　　1、周邊環(huán)境條件：</b></p><p>　　周邊環(huán)境一般決定了基坑支護(hù)的基本形式，往往也是控制造價(jià)

40、的關(guān)鍵性因素。周邊環(huán)境通常包括：周邊建筑物，道路，地下管線（水管，煤氣管，電纜，光纜等）。</p><p><b>　　2、水的因素：</b></p><p>　　有句俗語(yǔ)講：無(wú)水不塌方。基坑失事的關(guān)鍵誘因往往就是水。因此，一定要做好防、排水工作；避開(kāi)多雨季節(jié)，選擇少雨季節(jié)施工是通行做法。</p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)理念：&

41、lt;/b></p><p>　　作為設(shè)計(jì)者，宗旨是“先人后己”。意思是作為一個(gè)方案，不僅僅是只考慮工程本身，更多應(yīng)考慮的是應(yīng)響到的所以建筑物、道路、管道等，因?yàn)槿绻且虼嘶邮┕ざ斐上嚓P(guān)方的損失，所付出引起的代價(jià)遠(yuǎn)大于基坑支護(hù)本身失敗所致。所以設(shè)計(jì)的前期工作應(yīng)深入調(diào)查基坑影響范圍內(nèi)的建筑物基礎(chǔ)型式、埋深，管道距離、道路沉降要求等各種因素。如果以上問(wèn)題沒(méi)有解決，那么后繼工作就無(wú)法展開(kāi)，這不僅是技術(shù)問(wèn)題也是

42、職業(yè)者的社會(huì)態(tài)度趨向問(wèn)題。作為一個(gè)設(shè)計(jì)師更應(yīng)該是一名有對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)任感的策劃者。</p><p><b>　　4、技術(shù)問(wèn)題：</b></p><p>　　巖土工程是一門(mén)半經(jīng)驗(yàn)半理論的學(xué)科，基坑工程也不例外。隨著地下空間的發(fā)展，深度和難度對(duì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)都是前所未有的挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)方案不但僅僅是計(jì)算，更多的是同類(lèi)工程的對(duì)比、參考。在專家的審查過(guò)程中資深專家提到的不僅是方案的選型、

43、計(jì)算結(jié)果及參數(shù)的選取，更多的是一些輔助措施的采取，同類(lèi)經(jīng)驗(yàn)的交流。</p><p>　　5、巖土參數(shù)的選?。?lt;/p><p>　　巖土參數(shù)直接影響計(jì)算結(jié)果，也是衡量基坑安全的一項(xiàng)最主要指標(biāo)之一。所以選取參數(shù)要慎之又慎。巖土主要的參數(shù)一般包括：土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、內(nèi)摩擦角、超載值、摩阻力等。參數(shù)的選取主要依據(jù)為本工程的巖土工程勘察報(bào)告所提供的數(shù)據(jù)，另外根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行修正?，F(xiàn)計(jì)算的軟件一

44、般是理正深基坑軟件，此軟件根據(jù)專家的經(jīng)驗(yàn)對(duì)軟土層計(jì)算結(jié)果和實(shí)際出入較大，可信度較差，所以在計(jì)算此類(lèi)土層時(shí)對(duì)計(jì)算的參數(shù)要做調(diào)整，計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。當(dāng)設(shè)計(jì)采用不同的支護(hù)參數(shù)，方案中只有一種巖土參數(shù)要對(duì)不同的巖土情況進(jìn)行驗(yàn)算，或取最不利情況進(jìn)行驗(yàn)算。粘性土的C、Ф值取值不能偏大。地質(zhì)鉆孔的選擇應(yīng)選取附近最有代表性的（應(yīng)考慮弱層厚、水位等）</p><p>　　6、基坑接合處陰陽(yáng)角問(wèn)題：</p><p

45、>　　很多方案因現(xiàn)場(chǎng)條件所限或結(jié)構(gòu)所需，往往開(kāi)挖時(shí)坑壁或者坑底結(jié)合部位出現(xiàn)陡坎（凸角），從表面上看這樣減少了削去該陽(yáng)角土方的工程量，但這樣不但增加了支護(hù)的復(fù)雜程度，也帶來(lái)了不穩(wěn)定因素。所以，此類(lèi)做法往往不可取，專家一般指出在該處較大范圍內(nèi)進(jìn)行過(guò)渡使原來(lái)的陽(yáng)角處出現(xiàn)平緩過(guò)渡。</p><p><b>　　7、支護(hù)方案選型：</b></p><p>　　基坑支護(hù)方案

46、選型的原則是“技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確?；舆吰路€(wěn)定、基坑周?chē)ㄖ?、道路及地下設(shè)施安全”。所以結(jié)構(gòu)選型時(shí)應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、基礎(chǔ)類(lèi)型、基坑開(kāi)挖深度、排水條件、周邊環(huán)境對(duì)基坑側(cè)壁位移的要求、基坑周邊荷載、施工季節(jié)、支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限等因素，做的因地制宜，合理設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　4．本文章節(jié)安排</b></p><p>　　第一章主要介紹基坑的

47、基本概念，包括基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型，選取原則和設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　第二章主要介紹基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的主要方法，側(cè)重介紹了實(shí)例工程設(shè)計(jì)的方法：等值梁法，以及啟明星軟件M法的基本原理。</p><p>　　第三章主要介紹實(shí)例工程概況。</p><p><b>　　第四章為計(jì)算書(shū)。</b></p><p>　　最后為結(jié)論，

48、主要總結(jié)自己的收獲與要改進(jìn)處。</p><p>　　第1章 基坑及基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)概述</p><p><b>　　1．1 基坑</b></p><p>　　1．1．1 基坑的概念</p><p>　　（一）基坑基本概念：</p><p>　　建筑基礎(chǔ)開(kāi)挖的臨時(shí)性坑井稱為基坑（如圖1-1）。基坑工程是

49、建筑工程的一部分。為了防止主體結(jié)構(gòu)周?chē)h(huán)境受損害而采取的支護(hù)結(jié)構(gòu)。是為保證建筑結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)工程。它要求基坑支護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，在地下工程施工完成后就不再需要。 基坑工程主要包括：降水和土方開(kāi)挖與回填，包括勘察、基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)、施工和檢測(cè)等?；庸こ桃话阄挥诔鞘兄校刭|(zhì)條件和周邊環(huán)境條件復(fù)雜，有各種建筑物、構(gòu)筑物、管線等，一旦失事就會(huì)造成生命和財(cái)產(chǎn)的重大損失。</p><p>　　圖1-1某工程基坑實(shí)圖

50、</p><p><b>　?。ǘ┗拥慕Y(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　基坑由幾塊擋土墻構(gòu)成，擋土墻插入土中。常用的材料為混凝土、鋼、木等。</p><p>　　基坑的形式可以有鋼板樁，鋼筋混凝土板樁、柱列式灌注樁、水泥土攪拌樁、地下連續(xù)墻等。</p><p>　?。ㄈ┗訉?duì)周邊的環(huán)境的要求：</p>

51、<p>　　基坑對(duì)周邊的環(huán)境要求也是比較高的，分別要求擋土結(jié)構(gòu)的水平位移和其鄰近地層的垂直沉降限制在某標(biāo)準(zhǔn)值之內(nèi)，甚至也限制墻體垂直沉降和地層的水平移動(dòng)值滿足周?chē)h(huán)境要求。</p><p>　?。ㄋ模┸浲恋貐^(qū)（上海）的應(yīng)用現(xiàn)狀：</p><p>　　上海的基坑工程具有其特殊性,地層基本為飽和含水流塑或軟塑粘土層,抗剪強(qiáng)度低,含水量高達(dá)40%以上,具有高靈敏度、高壓縮性,流變性

52、較大。開(kāi)挖過(guò)程中,土體變形較大,且上海道路繁忙，街道下方管道密布,基坑變形要求嚴(yán)格。由于軟土地區(qū)的各種條件的不利，上海推出了上?；庸こ痰臈l文規(guī)定：</p><p>　　第一條建設(shè)單位或者工程總承包單位應(yīng)當(dāng)在勘察前對(duì)深基坑附近的建筑物、構(gòu)筑物、道路、地下管線等現(xiàn)狀，以及同期施工的相鄰建設(shè)工程施工情況進(jìn)行調(diào)查，并應(yīng)當(dāng)將調(diào)查資料及時(shí)提供給設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)單位。</p><p>　　第二條前期的

53、調(diào)查范圍以基坑邊線起，基坑開(kāi)挖深度3倍的范圍為準(zhǔn)。</p><p>　　鄰近地鐵、隧道工程或有特殊要求的建設(shè)工程，按市有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。</p><p>　　第三條建設(shè)單位或工程總承包單位在施工前， 應(yīng)當(dāng)邀集設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、市政、公用、供電、通訊、監(jiān)測(cè)等有關(guān)單位，介紹設(shè)計(jì)、施工方案，施工可能產(chǎn)生的影響，征詢相關(guān)單位意見(jiàn)；對(duì)可能受影響的相鄰建筑物、構(gòu)筑物、道路、地下管線等作進(jìn)一步檢查；對(duì)可能發(fā)

54、生爭(zhēng)議的部位拍照或攝像，布設(shè)記號(hào)，并作好記錄。</p><p>　　對(duì)受影響可能發(fā)生爭(zhēng)議的相鄰建筑物、構(gòu)筑物，建設(shè)單位或工程總承包單位應(yīng)當(dāng)與相鄰建筑物、構(gòu)筑物的建設(shè)單位簽訂書(shū)面協(xié)議，并應(yīng)當(dāng)委托房屋檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)單位應(yīng)當(dāng)提出建筑物、構(gòu)筑物可承受外界影響的程度。</p><p>　　第四條建設(shè)單位或者工程總承包單位應(yīng)當(dāng)按照本市承發(fā)包管理規(guī)定，擇優(yōu)選擇深基坑工程的勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和

55、監(jiān)測(cè)單位，不得肢解發(fā)包工程。</p><p>　　第五條深基坑工程的開(kāi)挖深度超過(guò)7米或者地下室二層以上（含二層） ，或者深度雖未超過(guò)7米，但地質(zhì)條件和周?chē)h(huán)境較復(fù)雜及工程影響重大時(shí)，深基坑工程的設(shè)計(jì)方案應(yīng)委托市建委科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織專家評(píng)審或者經(jīng)認(rèn)可的其他評(píng)審委員會(huì)評(píng)審，經(jīng)論證在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上切實(shí)可行后方可施行。</p><p>　　第六條建設(shè)工程相鄰有多項(xiàng)建設(shè)工程相繼施工時(shí)，各建設(shè)單位要采取

56、措施，共同作好協(xié)調(diào)、配合工作，避免對(duì)相鄰建設(shè)工程的影響和損失。后施工工程的建設(shè)單位或者工程總承包單位應(yīng)當(dāng)制定安全技術(shù)措施，并組織相鄰建設(shè)工程的建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等有關(guān)單位、專家共同參加的會(huì)議作審定。</p><p>　　1．1．2基坑的類(lèi)型</p><p>　　根據(jù)不同的基坑深度、地質(zhì)、環(huán)境與荷載情況采用不同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)： </p><p>　　根據(jù)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)周

57、邊環(huán)境條件基坑工程分為3級(jí)，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程情況選用相應(yīng)的安全等級(jí)。當(dāng)重要工程或支護(hù)結(jié)構(gòu)做主體結(jié)構(gòu)的一部分，或開(kāi)挖深度大于10m，或與臨近建筑物，重要設(shè)施的距離在開(kāi)挖深度以內(nèi)的基坑以及基坑開(kāi)挖影響范圍內(nèi)有歷史文物、近代優(yōu)秀建筑、重要管線等需嚴(yán)加保護(hù)的基坑屬于一級(jí)基坑；當(dāng)基坑開(kāi)挖深度小于7m，且周?chē)h(huán)境無(wú)特別要求時(shí)的基坑屬于三級(jí)基坑；除一級(jí)和三級(jí)外的基坑屬二級(jí)基坑。如果基坑周?chē)延械慕ㄖ?、設(shè)施（如地鐵、隧道、城市生命線工程等）有

58、特殊要求時(shí)，尚應(yīng)符合這些要求。</p><p>　　基坑土方工程必須確保支護(hù)結(jié)構(gòu)安全和周?chē)h(huán)境安全。當(dāng)設(shè)計(jì)有指標(biāo)時(shí)，以設(shè)計(jì)要求為依據(jù)，如無(wú)設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)應(yīng)按表1-1的規(guī)定執(zhí)行。</p><p>　　表1-1基坑變形的監(jiān)控值（mm）</p><p>　　1．1．3基坑工程的特點(diǎn)</p><p>　　基坑工程作為建筑工程的一部分，具有以下特點(diǎn)：<

59、;/p><p>　　基坑工程作為建筑工程的一部分，具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　1）基坑支護(hù)體系是臨時(shí)結(jié)構(gòu)，安全儲(chǔ)備較小，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性?；庸こ淌┕み^(guò)程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并應(yīng)有應(yīng)急措施。在施工過(guò)程中一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情，需要及時(shí)搶救。 </p><p>　　2）基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性。如軟粘土地基、黃土地基等工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不同的地基中基坑工程差異性很大。同一城市

60、不同區(qū)域也有差異?；庸こ痰闹ёo(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開(kāi)挖都要因地制宜，根據(jù)本地情況進(jìn)行，外地的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但不能簡(jiǎn)單搬用。 </p><p>　　3）基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性。基坑工程的支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開(kāi)挖不僅與工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件有關(guān)，還與基坑相鄰建（構(gòu)）筑物和地下管線的位置、抵御變形的能力、重要性，以及周?chē)鷪?chǎng)地條件等有關(guān)。有時(shí)保護(hù)相鄰建（構(gòu)）筑物和市政設(shè)施的安全是基坑工程設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵。這就決定了基

61、坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性。因此，對(duì)基坑工程進(jìn)行分類(lèi)、對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)允許變形規(guī)定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)都是比較困難的。 </p><p>　　4）基坑工程綜合性強(qiáng)。基坑工程不僅需要巖土工程知識(shí)，也需要結(jié)構(gòu)工程知識(shí)，需要土力學(xué)理論、測(cè)試技術(shù)、計(jì)算技術(shù)及施工機(jī)械、施工技術(shù)的綜合。 </p><p>　　5）基坑工程具有較強(qiáng)的時(shí)空效應(yīng)?；拥纳疃群推矫嫘螤顚?duì)基坑支護(hù)體系的穩(wěn)定性和變形有較大影響。在基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)中要注

62、意基坑工程的空間效應(yīng)。土體，特別是軟粘土，具有較強(qiáng)的蠕變性，作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力隨時(shí)間變化。蠕變將使土體強(qiáng)度降低，土坡穩(wěn)定性變小。所以對(duì)基坑工程的時(shí)間效應(yīng)也必須給予充分的重視。</p><p>　　6）基坑工程是系統(tǒng)工程?；庸こ讨饕ㄖёo(hù)體系設(shè)計(jì)和土方開(kāi)挖兩部分。土方開(kāi)挖的施工組織是否合理將對(duì)支護(hù)體系是否成功具有重要作用。不合理的土方開(kāi)挖、步驟和速度可能導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)樁基變位、支護(hù)結(jié)構(gòu)過(guò)大的變形，甚至引起支

63、護(hù)體系失穩(wěn)而導(dǎo)致破壞。同時(shí)在施工過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，力求實(shí)行信息化施工。 </p><p>　　7）基坑工程具有環(huán)境效應(yīng)。基坑開(kāi)挖勢(shì)必引起周?chē)鼗叵滤坏淖兓蛻?yīng)力場(chǎng)的改變，導(dǎo)致周?chē)鼗馏w的變形，對(duì)周?chē)ǎ?gòu)）筑物和地下管線產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的將危及其正常使用或安全。大量土方外運(yùn)也將對(duì)交通和棄土點(diǎn)環(huán)境產(chǎn)生影響。</p><p><b>　　1．2 基坑支護(hù)</b>&l

64、t;/p><p>　　1．2．1 基坑支護(hù)的概念</p><p>　　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)程》JGJ120-99對(duì)基坑支護(hù)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)程》JGJ120-99對(duì)基坑支護(hù)的定義如下：</p><p>　　為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施（如圖1-2）。 </p&g

65、t;<p>　　JGJ120-99對(duì)基坑側(cè)壁安全等級(jí)級(jí)及重要性系數(shù)規(guī)定如下：</p><p>　　安全等級(jí)一級(jí)，重要性系數(shù)為1.10；</p><p>　　安全等級(jí)二級(jí)，重要性系數(shù)為1.00；</p><p>　　安全等級(jí)三級(jí)，重要性系數(shù)為0.09；</p><p>　　基坑支護(hù)包括基坑支護(hù)體系和內(nèi)支撐體系，在基坑開(kāi)挖期間，地下

66、水控制也屬于基坑支護(hù)的一部分，地下水控制方法可分為集水明排、降水、截水和回灌等型式單獨(dú)或組合使用。</p><p>　　圖1-2基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)</p><p>　　1．2．2 基坑支護(hù)的類(lèi)型</p><p>　　基坑支護(hù)有很多種類(lèi)型，根據(jù)原理和施工方法的不同，大致有：放坡開(kāi)挖、深層攪拌水泥土圍護(hù)墻、高壓旋噴樁、槽鋼鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻、土釘墻

67、、SMW工法等。它們各有特點(diǎn)，分別適用于不同的環(huán)境和施工條件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)工程的特殊性，具體分析，選擇合適的支護(hù)類(lèi)型。</p><p><b>　　1、放坡開(kāi)挖</b></p><p>　　適用于周?chē)_(kāi)闊的場(chǎng)地，周?chē)鷽](méi)有重要的建筑物，只要求穩(wěn)定，嚴(yán)格控制位移要求，價(jià)錢(qián)最便宜，回填土方較大。</p><p>　　2、深層攪拌水泥土圍護(hù)墻</

68、p><p>　　這種支護(hù)結(jié)構(gòu)防水性能好,可不設(shè)支撐, 基坑能在開(kāi)敞的條件下開(kāi)挖。該結(jié)構(gòu)形式采用深層攪拌機(jī)將土和水泥漿強(qiáng)行攪拌,形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。優(yōu)點(diǎn):由于一般坑內(nèi)無(wú)支撐,便于機(jī)械化快速挖土;具有擋土、止水的雙重功能;一般情況下比較經(jīng)濟(jì);施工中無(wú)振動(dòng)、無(wú)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

69、制過(guò)大的位移;其次是厚度較大,只有在紅線位置和周?chē)h(huán)境允許時(shí)才能采用,而且在水泥土攪拌樁施工時(shí)要注意防止影響周?chē)h(huán)境。</p><p><b>　　3、高壓旋噴樁</b></p><p>　　利用高壓經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成水泥土加固體,相互搭接形成排樁,優(yōu)點(diǎn)：施工設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、占地少,并且施工機(jī)具的振動(dòng)很小,噪音也較低,不會(huì)對(duì)周

70、圍，擋土和止水，它可用于空間較小處。缺點(diǎn)：高壓旋噴樁的施工費(fèi)用要高于深層攪拌水泥土樁,施工中有大量泥漿排出,容易引起污染。</p><p>　　4、排樁支護(hù)。排樁包括鋼板樁、鋼筋混凝土板樁及鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等, 其支護(hù)形式包括: </p><p>　?。?）柱列式排樁支護(hù): 當(dāng)邊坡土質(zhì)較好、地下水位較低時(shí), 可利用土拱作用, 以稀疏的鉆孔灌注樁或挖孔樁作為支護(hù)結(jié)構(gòu); </p&g

71、t;<p>　?。?）連續(xù)排樁支護(hù): 在軟土中常不能形成土拱, 支護(hù)樁應(yīng)連續(xù)密排, 并在樁間做樹(shù)根樁或注漿防水; 也可以采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁密排。 </p><p>　?。?）組合式排樁支護(hù): 在地下水位較高的軟土地區(qū), 可采用鉆孔灌注樁排樁與水泥攪拌樁防滲墻組合的形式。對(duì)于開(kāi)挖深度小于6 米的基坑,在無(wú)法采用重力式深層攪拌樁的情況下, 可采用600mm 密排鉆孔樁, 樁后用樹(shù)根樁防護(hù), 也可

72、采用打入預(yù)制混凝土板樁或鋼板樁, 板樁后注漿或加攪拌樁防滲, 頂部設(shè)圈梁和支撐; 對(duì)于開(kāi)挖深度為6～10 米的基坑, 常采用800～1000mm 的鉆孔樁, 后面加深層攪拌樁或注漿防水, 并設(shè)置2～（4）道支撐; 對(duì)于開(kāi)挖深度大于10 米的基坑,可采用地下連續(xù)墻加支撐的方法, 也可采用800～1000mm 大直徑鉆孔樁加深層攪拌樁防水, 設(shè)置多道支撐。</p><p><b>　　鋼板樁</b&g

73、t;</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。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;缺點(diǎn)：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施;抗彎能力較弱,支護(hù)剛度小,開(kāi)挖后變形較大。</p><p><b>　　鋼筋混凝土板樁</b></p>&

74、lt;p>　　優(yōu)點(diǎn)：具有施工簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)周期短等特點(diǎn)。缺點(diǎn)：由于鋼筋混凝土板樁的施打一般采用錘擊方法,振動(dòng)與噪音大,同時(shí)沉樁過(guò)程中擠土也較為嚴(yán)重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工廠預(yù)制,再運(yùn)至工地,成本較灌注樁等略高。 </p><p><b>　　鉆孔灌注樁</b></p><p>　　鉆孔灌注樁圍護(hù)墻是排樁式中應(yīng)用最多的一種,在我國(guó)得到廣泛的

75、應(yīng)用。工程樁也為灌注樁時(shí),可以同步施工,從而施工有利于組織、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(wèn)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(guò)樁頂冠梁和圍檁連成整體,因而相對(duì)整體性較差,當(dāng)在重要地區(qū),特殊工程及開(kāi)挖深度很大的基坑中應(yīng)用時(shí)需要特別慎重。</p><p><b&g

76、t;　　5、地下連續(xù)墻</b></p><p>　　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，地下連續(xù)墻具有如下優(yōu)點(diǎn): 墻體剛度大、整體性好, 因而結(jié)構(gòu)和地基變形較小, 可用于超深的支護(hù)結(jié)構(gòu); 適用于各種地質(zhì)條件。特別是遇到砂卵石地層或要求進(jìn)入風(fēng)化巖層時(shí), 鋼板樁難于施工, 可采用地下連續(xù)墻支護(hù); 可減少工程施工時(shí)對(duì)環(huán)境的影響。缺點(diǎn)：周邊環(huán)境要求較高，造價(jià)較高，施工要求專用設(shè)備。當(dāng)

77、在軟土層中基坑開(kāi)挖深度大于10 米、周?chē)噜徑ㄖ虻叵鹿芫€對(duì)沉降與位移要求較高時(shí)常采用地下連續(xù)墻作基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)而且對(duì)廢漿液難于處理。 </p><p><b>　　6、土釘墻</b></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)的具備擋土作用的上述圍護(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(kāi)挖后坡面保持穩(wěn)定。土釘墻主要用于土質(zhì)較好地區(qū)

78、,我國(guó)華北和華東北部一帶應(yīng)用較多。優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)便且工期短、效果較好、經(jīng)濟(jì)性好、在土質(zhì)較好地區(qū)應(yīng)積極推廣。</p><p>　　7、SMW工法 SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法，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(lái)，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(wú)噪音，對(duì)周?chē)h(huán)境影響

79、?。唤Y(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)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>　　1．2．3 基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)要求</p><p>　

80、　基坑支護(hù)應(yīng)該滿足兩種極限狀態(tài)的要求，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。所謂承載能力極限狀態(tài)，對(duì)基坑支護(hù)來(lái)說(shuō)就是支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、傾倒、滑動(dòng)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(jì)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(kāi)挖引起周邊土體產(chǎn)生的變形過(guò)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(jì)相對(duì)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

81、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(jì)的計(jì)算理論，不但要能計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問(wèn)題，還應(yīng)計(jì)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(cè)。水平位移控制與周邊環(huán)境的要求有關(guān)，這就是通?；右?guī)范中所謂的基坑安全等級(jí)的劃分</p><p>　　。一般最大水平位移在30mm內(nèi)地面不致有明顯的裂縫，

82、當(dāng)最大水平位移在40-50mm內(nèi)會(huì)有可見(jiàn)的地面裂縫，因此一般的基坑最大水平位移應(yīng)控制不大于50mm為宜，否則會(huì)產(chǎn)生較明顯的地面裂縫和沉降，感觀上會(huì)產(chǎn)生不安全的感覺(jué)。</p><p>　　1．2．4 基坑支護(hù)形式的選取原則</p><p>　　基坑支護(hù)選型對(duì)于基坑工程而言是十分重要的第一步。由于土力學(xué)的局限，我國(guó)現(xiàn)在的選型一般按照經(jīng)驗(yàn)，大致方法如表1-2所示。一般當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較好，周邊環(huán)境要求

83、較寬松時(shí)，可以采用柔性支護(hù)，如土釘墻等；當(dāng)周邊環(huán)境要求高時(shí)，應(yīng)采用較剛性的支護(hù)型式，以控制水平位移，如排樁或地下連續(xù)墻等。同樣，對(duì)于支撐的型式，當(dāng)周邊環(huán)境要求較高地質(zhì)條件較差時(shí)，采用錨桿容易造成周邊土體的擾動(dòng)并影響周邊環(huán)境的安全，應(yīng)采用內(nèi)支撐型式較好；當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件特別差，基坑深度較深，周邊環(huán)境要求較高時(shí)，可采用地下連續(xù)墻加逆作法這種最強(qiáng)的支護(hù)型式?；又ёo(hù)最重要的是要保證周邊環(huán)境的安全。</p><p>　　表1-

84、2基坑支護(hù)形式選取的影響因素</p><p>　　1．2．5 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐體系</p><p>　　通常的基坑支撐方式有三種，即錨桿支撐、鋼管支撐和混凝土梁支撐，或這三種支撐方式的聯(lián)合支護(hù)方式，這三種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，見(jiàn)表1-3。</p><p>　　表1-3支撐方式對(duì)比表  </p><p>　　第2章 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

85、計(jì)算方法</p><p>　　2．1 作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載</p><p><b>　　2．1．1 概述</b></p><p>　　作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載主要有：1）土壓力；2）水壓力；3）影響區(qū)范圍內(nèi)建筑物、結(jié)構(gòu)物荷載；4）施工荷載：汽車(chē)、吊車(chē)及場(chǎng)地堆載等；5）若直呼作為主體結(jié)構(gòu)的一部分時(shí)，應(yīng)考慮地震力；6）溫度影響和混凝土收縮引起的附加

86、荷載。其中土壓力和水壓力是影響支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要因素，所以在實(shí)際設(shè)計(jì)中，為了方便，對(duì)于一般的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)只要考慮土壓力和水壓力即可。</p><p><b>　　2．1．2 土壓力</b></p><p>　　進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)與土體界面上的壓力即為土壓力。土壓力的大小及其分布規(guī)律是同支護(hù)結(jié)構(gòu)的是水平位移方向和大小、土的性質(zhì)、支護(hù)結(jié)構(gòu)物的剛度及高度等因

87、素有關(guān)。土壓力根據(jù)性質(zhì)可以分為：靜土壓力、主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力。</p><p>　　1）靜止土壓力，若剛性擋墻保持原來(lái)位置靜止不動(dòng)，則作用在墻上的土壓力稱為靜止土壓力，擋墻厚的土處于彈性平衡狀態(tài)。靜止土壓力可按下式計(jì)算：</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　式中 ——計(jì)算點(diǎn)處的靜止土壓力強(qiáng)度（）；</

88、p><p>　　——計(jì)算點(diǎn)以上第層土的重度（）；</p><p>　　——計(jì)算點(diǎn)以上第層土的厚度（m）；</p><p>　　——地面均布荷載（）；</p><p>　　——計(jì)算點(diǎn)處土的靜止土壓力系數(shù)，由試驗(yàn)確定。</p><p>　　2）朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算，當(dāng)墻背是豎直、填土面是水平時(shí)，就可以應(yīng)用土體于極限平衡狀態(tài)時(shí)的最

89、大和最小主應(yīng)力間的關(guān)系來(lái)計(jì)算作用于墻背的主動(dòng)土壓力。朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算公式：</p><p><b>　　砂性土</b></p><p>　　= (2-2)</p><p><b>　　粘性土</b></p><p>　　=

90、 (2-3)</p><p>　　式中 ——主動(dòng)土壓力系數(shù)，；</p><p><b>　　——土的重度（）；</b></p><p>　　、——土的內(nèi)聚力（）及內(nèi)摩擦角；</p><p>　　——計(jì)算點(diǎn)距填土面的深度（m）。</p><p>　　3）朗金被動(dòng)土壓力計(jì)算，

91、同2），其被動(dòng)土壓力公式</p><p><b>　　砂性土</b></p><p><b>　　(2-4)</b></p><p><b>　　粘性土</b></p><p>　　= (2-5)</p>&

92、lt;p>　　式中 </p><p><b>　　2．1．3 水壓力</b></p><p>　　作用在擋土結(jié)構(gòu)上的荷載，除了土壓力以外，還有地下水位以下的水壓。計(jì)算水壓力時(shí)，水的重度一般取γw=10kN/m3。水壓力與地下水的補(bǔ)給數(shù)量、季節(jié)變化、施工開(kāi)挖期間擋墻的水密度、入土深度、排水處理方法等因素有關(guān)。</p>&

93、lt;p>　　計(jì)算地下水位以下的水、土壓力，一般采用“水土分算”和“水土合算”兩種方法。對(duì)砂性土和粉土，可按水土分算原則進(jìn)行，即分別計(jì)算土壓力和水壓力，然后兩者相加。對(duì)粘性土可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和工程經(jīng)驗(yàn)，按水土分算或水土合算進(jìn)行。</p><p>　　1）水土壓力分算法，利用有效應(yīng)力原理計(jì)算土壓力，水、土壓力分開(kāi)計(jì)算。這種方法概念比較明確，但在實(shí)際使用中還存在一些困難，有時(shí)較難于獲得有效強(qiáng)度指標(biāo)，因此在許多情況

94、下采用總應(yīng)力法計(jì)算土壓力，再加上水壓力，即總應(yīng)力法</p><p><b>　　(2-6)</b></p><p><b>　　(2-7)</b></p><p>　　式中 ——土的浮重度；</p><p><b>　　——水的重度；</b></p><p

95、>　　——按土總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算的主動(dòng)土壓力系數(shù)，；</p><p>　　——按土總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算的被動(dòng)土壓力系數(shù)，；</p><p>　　——按固結(jié)不排水確定的內(nèi)摩擦角；</p><p>　　——按固結(jié)不排水確定的內(nèi)聚力。</p><p>　　2）水土壓力合算法，是采用土的飽和重度計(jì)算總的水、土壓力，這是國(guó)內(nèi)目前較為流行的方法，特別

96、對(duì)粘性土積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，采用</p><p><b>　　(2-8)</b></p><p><b>　　(2-9)</b></p><p>　　式中 ——土的飽和重度，在地下水位以下可近似采用天然重度；</p><p>　　——主動(dòng)土壓力系數(shù)，；</p><p>　　—

97、—被動(dòng)土壓力系數(shù)，；</p><p>　　——按總應(yīng)力法確定的固結(jié)不排水剪確定的土的內(nèi)摩擦角；</p><p>　　——按總應(yīng)力法確定的固結(jié)不排水剪確定的土的內(nèi)聚力。</p><p>　　2．2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的計(jì)算方法</p><p><b>　　2．2．1 概述</b></p><p>　　計(jì)算

98、板樁墻的常用方法，主要有自由端支撐法(靜力平衡法)、彈性線法、等值梁法，后來(lái)又提出1/2分割法，矩形荷載經(jīng)驗(yàn)法，太沙基法，均適用于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算。由于本工程擬采用排樁式圍護(hù)，故主要介紹下面介紹板樁墻設(shè)計(jì)方法：靜力平衡法和等值梁法。</p><p>　　2．2．2 靜力平衡法</p><p>　　它假定支護(hù)結(jié)構(gòu)是剛性的，隨著板(樁)入土深度的不同，作用在不同深度上各點(diǎn)的凈土壓力的分布不同。

99、當(dāng)單位寬度板(樁)墻處于穩(wěn)定，相應(yīng)的板(樁)入土深度即為板樁保證其穩(wěn)定性所需要的最小入土深度，可根據(jù)靜力平衡條件即水平力平衡方程(∑H=0)和對(duì)樁底截面的力矩平衡方程(∑M=0)聯(lián)解求得。圖2-1為單撐(錨)支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖。整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，故作用在擋土結(jié)構(gòu)上的Ra、Ea、Ep三力必須平衡。圖中Ra為支撐(錨)力；Ea為主動(dòng)土壓力；Ep為被動(dòng)土壓力；q。為地面均布荷載。</p><p>　　圖2-1

100、底部自由支承單撐(錨)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算</p><p>　　根據(jù)力的平衡條件可以得到:</p><p><b>　　(2-10)</b></p><p>　　根據(jù)對(duì)支撐(錨)位置的力矩平衡條件可以得到:</p><p><b>　　(2-11)</b></p><p>　　由以上

101、兩個(gè)方程可以得到關(guān)于入土深度t的三次方程，當(dāng)主、被動(dòng)土壓力都確定后，入土深度只隨撐(錨)位置ho而改變，調(diào)整ho可以調(diào)整入土深度，關(guān)系是：ho增大，t減?。环粗龃?。從而可以達(dá)到調(diào)整樁長(zhǎng)的目的。同時(shí)樁中的最大彎矩也是ho的函數(shù)，當(dāng)ho從小到大增大時(shí)，樁中的最大彎矩是先小后增大，它有一個(gè)最小值，取此值進(jìn)行樁徑設(shè)計(jì)可以使樁徑最小。</p><p>　　2．2．3 等值梁法</p><p>　　

102、樁入坑底土內(nèi)有彈性嵌固(鉸結(jié))與固定兩種，當(dāng)作一端彈性嵌固另一端簡(jiǎn)支的梁來(lái)研究。擋墻兩側(cè)作用著分布荷載，即主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力，如圖2-1所示。在計(jì)算過(guò)程中所要求得出的仍是樁的入土深度、支撐反力及跨中最大彎矩。</p><p>　　單支撐擋墻下端為彈性嵌固時(shí)，其彎矩如圖2-2所示，若在得出此彎矩圖前己知彎矩零點(diǎn)位置，并于彎矩零點(diǎn)處將梁(即樁)斷開(kāi)以簡(jiǎn)支計(jì)算，則不難看出所得該段的彎矩圖將同整體梁計(jì)算時(shí)一樣，此段梁

103、段即稱為整梁該段的等值梁。對(duì)于下端為彈性支撐的單支撐擋墻其凈土壓力零點(diǎn)位置與彎矩零點(diǎn)位置很接近，因此可在壓力零點(diǎn)處將板樁劃開(kāi)作為兩個(gè)相聯(lián)的簡(jiǎn)支梁來(lái)計(jì)算。這種簡(jiǎn)化計(jì)算就稱為等值梁法，其計(jì)算步驟如下：</p><p>　　1）根據(jù)基坑深度、勘察資料等，計(jì)算主動(dòng)土壓力與被動(dòng)壓力，求出土壓力零點(diǎn)B的位置，按式(2-12)計(jì)算B點(diǎn)至坑底的距離u值；</p><p>　　圖2-2等值梁法計(jì)算簡(jiǎn)圖<

104、;/p><p>　　2）由等值梁AB根據(jù)平衡方程計(jì)算支撐反力Ra及B點(diǎn)剪力Qв </p><p><b>　　(2-12)</b></p><p>　　(2-13)

105、 </p><p>　　3)由等值梁BG求算板樁的入土深度，取藝Mc=0，則</p><p><b>　　(2-14)</b></p><p><b>　　由上式求得</b></p><p><b>　　(2-15)</b>

106、</p><p>　　由上式求得x后，樁的最小入土深度可由下式求得</p><p><b>　　(2-16)</b></p><p>　　如土質(zhì)差時(shí)，應(yīng)乘系數(shù)，即</p><p><b>　　(2-17)</b></p><p>　　4)由等值梁求算最大彎矩值。</p&

107、gt;<p><b>　　2．2．4 M法</b></p><p>　　彈性地基梁法中土對(duì)支擋結(jié)構(gòu)的抗力(地基反力)用土彈簧來(lái)模擬，地基反力的大小與擋墻的變形有關(guān)，即地基反力由水平地基反力系數(shù)同該深度擋墻變形的乘積確定。按地基反力系數(shù)沿深度的分布不同形成幾種不同的方法，圖2-3給出了地基反力系數(shù)的五種分布圖示，用下面的通式表達(dá): </p><p>&l

108、t;b>　　(2-18)</b></p><p>　　圖2-3地基反力系數(shù)分布圖</p><p>　　式中z為地面或開(kāi)挖面以下深度;k為比例系數(shù);n為指數(shù)，反映地基反力系數(shù)隨深度而變化的情況;凡為地面或開(kāi)挖面處土的地基反力系數(shù)，一般取為零。</p><p>　　根據(jù)n值的取值而將采用圖分布模式的計(jì)算方法分別稱為張氏法、C法和m法。當(dāng)n=1時(shí):<

109、;/p><p><b>　　(2-19)</b></p><p>　　此式表明水平地基反力系數(shù)沿深度按線性規(guī)律增大，由于我國(guó)以往應(yīng)用此種分布圖示時(shí)，用m表示比例系數(shù)，即，故通稱m法。 </p><p>　　一般的工業(yè)民用建筑的M值的取值按建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94——94中的規(guī)定，如表2-1</p><p>　　表2-1地基

110、土的比例系數(shù)m(MN/m4)(工民建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用) </p><p>　　注:1.當(dāng)樁頂水平位移大于表列數(shù)值或當(dāng)灌注樁配筋率較高(≥0.65%)時(shí)，m值應(yīng)適當(dāng)降低，當(dāng)預(yù)制樁的水平位移小于10mm時(shí)，m值適當(dāng)提高；2.當(dāng)水平荷載為長(zhǎng)期或經(jīng)常出現(xiàn)的荷載時(shí)，應(yīng)將表列值m乘以0.4降低使用；3.當(dāng)?shù)鼗鶠榭梢夯習(xí)r，應(yīng)將表列數(shù)值m乘以《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94——94)中5.2.12系數(shù)中φl(shuí)。</p&g