畢業(yè)設(shè)計(jì)--汽貿(mào)城會(huì)展中心基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)（含圖紙）

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　基坑支護(hù)是為保證地下結(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。</p><p>　　本設(shè)計(jì)內(nèi)容分為：基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，基坑支護(hù)原理，實(shí)際支護(hù)方案設(shè)計(jì)。其方案為現(xiàn)代（邯鄲）汽貿(mào)城會(huì)展中心基坑支護(hù)，采用北京理正深基坑軟件（F-SPW）6.01版設(shè)計(jì)計(jì)算。本工程擬建建筑

2、物為地上5層，地下1層，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。</p><p>　　經(jīng)過(guò)對(duì)基坑的平面尺寸、開(kāi)挖深度、周邊環(huán)境，地基土層的工程地質(zhì)情況，方案的施工工藝、適用條件、適應(yīng)范圍、工程造價(jià)等各方面的綜合比較論證，選定基坑分區(qū)分段采用以下三種方案：</p><p>　　方案1：放坡開(kāi)挖支護(hù)；</p><p><b>　　方案2：樁錨支護(hù)；</b></p&

3、gt;<p>　　方案3：土釘墻支護(hù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：基坑支護(hù)；支護(hù)結(jié)構(gòu)類型；樁錨支護(hù)；土釘墻支護(hù)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The foundation pit support is about the pit wall and the surrounding env

4、ironment of retaining, strengthening and protection measures, which is to ensure the safety of the underground structure construction and the pit surrounding environment.</p><p>　　The design is divided into

5、the foundation pit support structure type, principles and scheme design for practical support. The foundation pit support for Modern (Handan) Auto Trade City Exhibition Center is adopting Beijing Lizheng Software (F-SPW)

6、 of the 6.01 version to design and calculate. The draft building in this project consists of 5 floors above ground and 1 underground floor, which adopts frame - shear wall structure.</p><p>　　After the compr

7、ehensive comparison of those aspects of pit :plane dimension, excavation depth, the surrounding environment, engineering geological conditions of the foundation soil, construction technology, applicable condition, adapt

8、ation range, engineering cost ,I made 3 options for foundation pit support under different environment zoning and segmentation conditions：</p><p>　　Scheme 1: step-slope excavation support;</p><p&g

9、t;　　Scheme 2: pile-anchor retaining;</p><p>　　Scheme 3: soil nailling wall support.</p><p>　　Key words: foundation pit support; structure type of foundation pit support; pile anchor retaining; s

10、oil nailing wall support</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目 錄I</b></p><p

11、><b>　　前 言1</b></p><p><b>　　1 緒論2</b></p><p><b>　　1.1 概述2</b></p><p>　　1.2 基坑支護(hù)的現(xiàn)狀和發(fā)展2</p><p>　　1.3 基坑支護(hù)出現(xiàn)的問(wèn)題3</p>&

12、lt;p>　　2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型5</p><p><b>　　2.1 概述5</b></p><p>　　2.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)類型6</p><p>　　2.2.1 放坡開(kāi)挖6</p><p>　　2.2.2 噴錨支護(hù)6</p><p>　　2.2.3 土釘墻支護(hù)7</p&

13、gt;<p>　　2.2.4排樁支護(hù)7</p><p>　　2.2.5 地下連續(xù)墻支護(hù)8</p><p>　　2.2.6 水泥土墻支護(hù)8</p><p>　　2.2.7 逆作拱墻支護(hù)8</p><p>　　3 基坑支護(hù)原理10</p><p>　　3.1 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)原則10</p>

14、;<p>　　3.2 土壓力理論11</p><p>　　3.2.1 郎肯土壓力理論11</p><p>　　3.2.2 庫(kù)侖土壓力理論12</p><p>　　3.3 基坑穩(wěn)定性分析13</p><p>　　3.3.1 整體穩(wěn)定性分析13</p><p>　　3.3.2 基坑滲流穩(wěn)定14&l

15、t;/p><p>　　3.4 基坑地下水控制15</p><p>　　4 現(xiàn)代（邯鄲）汽貿(mào)城會(huì)展中心工程簡(jiǎn)介及方案概述16</p><p>　　4.1 工程簡(jiǎn)介16</p><p>　　4.1.1 工程概況16</p><p>　　4.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)17</p><p>　　4.1.3

16、相關(guān)資料17</p><p>　　4.2 地質(zhì)條件17</p><p>　　4.2.1 工程地質(zhì)情況17</p><p>　　4.2.2 水文地質(zhì)條件18</p><p>　　4.2.3 地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)18</p><p>　　4.3 方案概述19</p><p>　　4.

17、3.1 基坑設(shè)計(jì)控制原則19</p><p>　　4.3.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)19</p><p>　　4.3.3 支護(hù)方案類型20</p><p>　　4.3.4 基坑降水方案類型21</p><p>　　5 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.1 Ⅰ區(qū)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22</p><

18、;p>　　5.1.1 放坡開(kāi)挖設(shè)計(jì)原則22</p><p>　　5.1.2 放坡開(kāi)挖設(shè)計(jì)內(nèi)容22</p><p>　　5.1.3 放坡開(kāi)挖參數(shù)23</p><p>　　5.1.4 放坡支護(hù)計(jì)算23</p><p>　　5.1.5 基坑放坡設(shè)計(jì)25</p><p>　　5.2 Ⅱ區(qū)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26<

19、;/p><p>　　5.2.1 樁錨支護(hù)設(shè)計(jì)原則26</p><p>　　5.2.2 樁錨支護(hù)參數(shù)26</p><p>　　5.2.3樁錨支護(hù)計(jì)算27</p><p>　　5.2.4 樁錨支護(hù)設(shè)計(jì)34</p><p>　　5.3 Ⅲ區(qū)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35</p><p>　　5.3.1 土釘墻

20、支護(hù)設(shè)計(jì)原則35</p><p>　　5.3.2 土釘墻支護(hù)參數(shù)35</p><p>　　5.3.3 土釘墻支護(hù)計(jì)算36</p><p>　　5.3.4 土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)40</p><p>　　5.4 基坑降水設(shè)計(jì)40</p><p>　　5.4.1 井點(diǎn)成孔40</p><p>　

21、　5.4.2 降水井施工參數(shù)41</p><p>　　5.5 基坑變形觀測(cè)方案設(shè)計(jì)41</p><p>　　5.5.1 變形觀測(cè)內(nèi)容及目的41</p><p>　　5.5.2 觀測(cè)對(duì)象和工作量布置原則41</p><p>　　5.5.3 觀測(cè)與成果計(jì)算42</p><p>　　6 結(jié)論與建議43</p

22、><p><b>　　6.1 結(jié)論43</b></p><p><b>　　6.2 建議43</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)45</b></p><p><b>　　致 謝47</b></p><p><

23、b>　　附 錄</b></p><p>　　附錄A 放坡支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)49</p><p>　　附錄B 樁錨支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)51</p><p>　　附錄C 土釘支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)64</p><p><b>　　附 圖</b></p><p>　　基坑支護(hù)平面布置圖

24、 1張</p><p>　　Ⅰ區(qū)基坑支護(hù)剖面圖 1張</p><p>　?、騾^(qū)基坑支護(hù)剖面圖 1張</p><p>　　Ⅲ區(qū)基坑支護(hù)剖面圖

25、 1張</p><p>　　監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面布置圖 1張</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)大學(xué)四年學(xué)習(xí)成果的有效途徑。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以將大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)得到綜合聯(lián)系和應(yīng)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)

26、是要聯(lián)系實(shí)際，并結(jié)合所學(xué)的有關(guān)知識(shí)才能完成，對(duì)培養(yǎng)我們的知識(shí)運(yùn)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)造性思維起著非常重要的作用；又可以使我們對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行深化理解和系統(tǒng)掌握。所以畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義就在于為我們提供一次獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)，鍛煉我們的分析能力、思考能力、知識(shí)運(yùn)用及獨(dú)立工作能力等。因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們對(duì)大學(xué)四年來(lái)所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)以及各個(gè)學(xué)科知識(shí)相互融合，系統(tǒng)理解和綜合運(yùn)用的過(guò)程，同時(shí)也是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的掌握程度和運(yùn)用能力的一次全面總結(jié)

27、。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們可以在這些方面取得很大的進(jìn)步。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在畢業(yè)實(shí)習(xí)搜集現(xiàn)代（邯鄲）國(guó)際汽貿(mào)城會(huì)展中心巖土工程勘察報(bào)告的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，通過(guò)自己的整理、分析、計(jì)算，在查閱相關(guān)書(shū)籍和資料后，完成的設(shè)計(jì)報(bào)告和相關(guān)圖件的繪制。本工程擬建建筑物為地上5層，地下1層，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。本工程25.0m深度范圍內(nèi)揭露的地層除雜填土外，主要是第四系和第三系的粉質(zhì)粘土，第三系粉質(zhì)粘土未揭穿。在設(shè)計(jì)中

28、對(duì)野外勘探資料和室內(nèi)土工試驗(yàn)成果進(jìn)行了分析、整理；對(duì)擬建場(chǎng)地地下水、土的腐蝕性做出了評(píng)價(jià)；為建筑的基礎(chǔ)施工提供地質(zhì)資料；并通過(guò)詳細(xì)的計(jì)算、驗(yàn)算提出了基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　基坑支護(hù)設(shè)計(jì)既能保證基坑四周邊坡的穩(wěn)定性，保證施工現(xiàn)場(chǎng)有足夠的空間，從而保證了施工的進(jìn)度，又起到擋土的作用，保證周圍建筑物和地下設(shè)施安全，同時(shí)設(shè)計(jì)方案具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)對(duì)基坑的平面尺寸、開(kāi)挖深度、周邊環(huán)境，地基土層的工程

29、地質(zhì)情況，方案的施工工藝、適用條件、適應(yīng)范圍、工程造價(jià)等各方面的綜合比較論證，做出最佳支護(hù)方案。</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　基坑支護(hù)是為保證地下結(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[]。隨著城市

30、的建設(shè)發(fā)展，為了充分利用土地資源，高層建筑及超高層建筑的大量涌現(xiàn)，基坑工程也越來(lái)越多，而且基坑周邊環(huán)境也越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)支護(hù)設(shè)計(jì)方案的要求也越來(lái)越高?；又ёo(hù)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繁重的項(xiàng)目，它的實(shí)施涉及到基礎(chǔ)工程、土力學(xué)、巖土工程勘察、原位測(cè)試等多個(gè)學(xué)科知識(shí)，同時(shí)要有豐富的經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合擬建場(chǎng)地的地質(zhì)和周邊環(huán)境情況，才能因地制宜地制定出合理的支護(hù)設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　基坑在開(kāi)挖過(guò)程中，隨著開(kāi)挖深度的增大不僅自身的安全

31、系數(shù)降低，而且開(kāi)挖引起的側(cè)向位移和不均勻沉降也會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成破壞，從而給已建建筑和地下管線帶來(lái)破壞，如何采取合理的基坑支護(hù)方法是基坑施工安全的關(guān)鍵。</p><p>　　1.2 基坑支護(hù)的現(xiàn)狀和發(fā)展</p><p>　　我國(guó)建筑物的基礎(chǔ)類型主要有筏板基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)、柱下十字交叉基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等[]，因而建筑物的基坑支護(hù)就顯得尤為重要。其現(xiàn)狀和發(fā)展有以下五點(diǎn):</p><

32、p>　　基坑向著大深度、大面積方向發(fā)展，周邊環(huán)境更加復(fù)雜，基坑開(kāi)挖與支護(hù)的難度愈來(lái)愈大；</p><p>　　為了減少基坑變形，通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力的方法控制變形將逐步被推廣，另外采用深層攪拌或注漿技術(shù)對(duì)基坑底部或被動(dòng)區(qū)土體進(jìn)行加固，也將成為控制變形的有效手段被推廣；</p><p>　　為減小基坑工程帶來(lái)的環(huán)境效應(yīng)，或出于保護(hù)地下水資源的需要，有時(shí)基坑采用帷幕型式進(jìn)行支護(hù)；</p&

33、gt;<p>　　在軟土地區(qū)，為避免基坑底部隆起，造成支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移加大和鄰近建筑物下沉，可采用深層攪拌樁或注漿技術(shù)對(duì)基坑底部土體進(jìn)行加固，即提高支護(hù)結(jié)構(gòu)被動(dòng)區(qū)土體的強(qiáng)度的方法；</p><p>　　目前，在有支護(hù)的基坑工程中，基坑開(kāi)挖大多以人工挖土為主，效率不高，今后必須大力研究開(kāi)發(fā)小型、靈活、專用的地下挖土機(jī)械，以提高工效，加快施工進(jìn)度，減少時(shí)間效應(yīng)的影響。</p><p&

34、gt;　　1.3 基坑支護(hù)出現(xiàn)的問(wèn)題</p><p>　　由于城市建設(shè)用地的局限性、周邊環(huán)境的嚴(yán)峻性以及基坑工程在開(kāi)挖和維護(hù)過(guò)程中所涉及問(wèn)題的復(fù)雜性和不確定性，基坑工程仍然是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性、高風(fēng)險(xiǎn)性、高難度的巖土工程技術(shù)課題[]。在工程實(shí)踐中，由于設(shè)計(jì)施工不當(dāng)導(dǎo)致基坑工程事故、造成重大經(jīng)濟(jì)損失的基坑工程事故還時(shí)有發(fā)生；而設(shè)計(jì)過(guò)于保守、造成隱性浪費(fèi)的工程實(shí)例也并不鮮見(jiàn)?；庸こ讨ёo(hù)施工過(guò)程中常常存在的問(wèn)題主要有以下

35、幾種：</p><p>　　土層開(kāi)挖和邊坡支護(hù)不配套</p><p>　　常見(jiàn)支護(hù)施工滯后于土方施工很長(zhǎng)一段時(shí)間，而不得不采取二次回填或搭設(shè)架子來(lái)完成支護(hù)施工。一般來(lái)說(shuō)，土方開(kāi)挖技術(shù)含量相對(duì)較低，工序簡(jiǎn)單，組織管理容易。而擋土支護(hù)的技術(shù)含量高，工序較多且復(fù)雜，施工組織和管理都較土方開(kāi)挖復(fù)雜。所以在施工過(guò)程中，大型工程均是由專業(yè)施工隊(duì)來(lái)分別完成土方和擋土支付工作，而且絕大部分都是兩個(gè)平行的合

36、同。這樣在施工過(guò)程中協(xié)調(diào)管理的難度大，土方施工單位搶進(jìn)度，拖工期，開(kāi)挖順序較亂，特別是雨期施工，甚至不顧擋土支護(hù)施工所需工作面，留給支護(hù)施工的操作面幾乎是無(wú)法操作，時(shí)間上也無(wú)法完成支護(hù)工作，以致使支護(hù)施工滯后于土方施工，因支護(hù)施工無(wú)操作平臺(tái)完成鉆孔、注漿、布網(wǎng)和噴射砼等工作，而不得不用土方回填或搭設(shè)架子來(lái)設(shè)置操作平臺(tái)來(lái)完成施工。這樣不但難于保證進(jìn)度，也難于保證工程質(zhì)量，甚至發(fā)生安全事故，留下質(zhì)量隱患。</p><p&

37、gt;　　邊坡修理達(dá)不到設(shè)計(jì)、規(guī)范要求</p><p>　　常存在超挖和欠挖現(xiàn)象一般深基礎(chǔ)在開(kāi)挖時(shí)均使用機(jī)械開(kāi)挖、人工簡(jiǎn)單修坡后即開(kāi)始擋土支護(hù)的砼初噴工序。而在實(shí)際開(kāi)挖時(shí)，由于施工管理人員不到位，技術(shù)交底不充分，分層分段開(kāi)挖高度不一，挖機(jī)械操作手的操作水平等因素的影響，使機(jī)械開(kāi)挖后的邊坡表面平整度，順直度極不規(guī)則，而人工修理時(shí)不可能深度挖掘，只能就機(jī)挖表面作平整度修整，在沒(méi)有嚴(yán)格檢查驗(yàn)收就開(kāi)始初噴，故出現(xiàn)擋土支付

38、后出現(xiàn)超挖和欠挖現(xiàn)象。</p><p>　　成孔注漿不到位、土釘或錨桿受力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求</p><p>　　基坑支護(hù)所用土釘或錨桿鉆孔直般為100～150mm的鉆桿成孔，孔深少則五、六米，深則十幾米，甚至二十多米，鉆孔所穿過(guò)的土層質(zhì)量也各不相同，鉆孔如果不認(rèn)真研究土體情況，往往造成出渣不盡，殘?jiān)练e而影響注漿，有的甚至成孔困難、孔洞坍塌，無(wú)法插筋和注漿。再者注漿時(shí)配料隨意性大、注漿管不插

39、到位、注漿壓力不夠等而造成注漿長(zhǎng)度不足、充盈度不夠，而使土釘或錨桿的抗拔力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，影響工程質(zhì)量，甚至要做再次處理。</p><p>　　噴射砼厚度不夠、強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求</p><p>　　目前建筑工程基坑支護(hù)噴射砼常用的是干拌法噴射砼設(shè)備，其主要特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、體積小，輸送距離長(zhǎng)，速凝劑可在進(jìn)入噴射機(jī)前加入，操作方便，可連續(xù)噴射施工。雖然干噴法設(shè)備操作簡(jiǎn)單方便，但由于操作手的水

40、平不同，操作方法和檢查控制等手段不全，混凝土回彈嚴(yán)重，再加上原材料質(zhì)量控制不嚴(yán)、配料不準(zhǔn)、養(yǎng)護(hù)不到位等因素，往往造成噴后砼的厚度不夠、砼強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求[]。</p><p>　　施工過(guò)程與設(shè)計(jì)的差異太大</p><p>　　深層攪拌樁的水泥摻量常常不足，影響水泥土的支護(hù)強(qiáng)度。我們發(fā)現(xiàn)在同樣做法的支護(hù)，發(fā)生水泥土裂縫，有時(shí)不是在受力最大的地段，檢查下來(lái)，往往是強(qiáng)度不足，地面施工堆載在局部

41、位置往往要大大高于設(shè)計(jì)允許荷載。施工質(zhì)量與偷工減料的現(xiàn)象也并不少見(jiàn)?；油谕潦侵ёo(hù)受力與變形顯著增加的過(guò)程，設(shè)計(jì)中常常對(duì)挖土程序有所要求來(lái)減少支護(hù)變形，并進(jìn)行圖紙交底，而實(shí)際施工中土方老板往往不管這些框框，搶進(jìn)度，圖局部效益。</p><p>　　設(shè)計(jì)與實(shí)際情況差異較大</p><p>　　基坑支護(hù)由于其土壓力與傳統(tǒng)理論的擋土墻土壓力有所不同，在目前沒(méi)有完善的土壓力理論指導(dǎo)下，仍沿用傳統(tǒng)理

42、論計(jì)算，因此有誤差是正常的，許多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了許多研究，在傳統(tǒng)理論土壓力計(jì)算的基礎(chǔ)上結(jié)合必要的經(jīng)驗(yàn)修正可以達(dá)到實(shí)用要求。問(wèn)題是對(duì)這樣一個(gè)極為復(fù)雜的課題，脫離實(shí)際工程情況，往往會(huì)造成過(guò)量變形的后果。如某些設(shè)計(jì)、不考慮地質(zhì)條件、地面荷載的差異，照搬照套相同坑深的支護(hù)設(shè)計(jì)。必須根據(jù)實(shí)際地面可能發(fā)生的荷載，包括建筑堆載、載重汽車、臨時(shí)設(shè)施和附近住宅建筑等的影響，比較正確地估計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力。</p><p><

43、b>　　工程監(jiān)理不到位</b></p><p>　　按規(guī)定高層建筑、重大市政等的基坑是必須實(shí)行工程監(jiān)理的，大多數(shù)事故工程都沒(méi)有按規(guī)定實(shí)施工程監(jiān)理，或者雖有監(jiān)理而工作不到位，只管場(chǎng)內(nèi)工程，不管場(chǎng)外影響，實(shí)行包括設(shè)計(jì)在內(nèi)的全過(guò)程監(jiān)理的就更少?？陀^地說(shuō)基坑工程監(jiān)理要求監(jiān)理人員具有較高業(yè)務(wù)水平，在我國(guó)現(xiàn)階段主要就只是監(jiān)控支護(hù)結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量、工期、進(jìn)度，而對(duì)于設(shè)計(jì)監(jiān)理與對(duì)住宅及周邊環(huán)境的監(jiān)控尚有一定差距，尚

44、待完善與提高。</p><p><b>　　施工監(jiān)測(cè)不重視</b></p><p>　　主要是建設(shè)單位為省錢不要求施工監(jiān)測(cè)，或者雖設(shè)置一些測(cè)點(diǎn)，數(shù)據(jù)不足，忽視坑邊住宅的監(jiān)測(cè)，或者不重視監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，形同虛設(shè)。支護(hù)設(shè)計(jì)中沒(méi)有監(jiān)測(cè)方案，結(jié)果發(fā)生情況不能及時(shí)報(bào)警，事故發(fā)生后也不易分析原因，不利于事故的早期處理。</p><p>　　2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型&

45、lt;/p><p><b>　　2.1 概述</b></p><p>　　高層、超高層建筑，普遍設(shè)置一層或多層地下室，施工時(shí)都要開(kāi)挖較大較深的基坑，在軟土地基區(qū)，基坑支護(hù)成為十分重要的環(huán)節(jié)。基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)可根據(jù)基坑周邊環(huán)境、開(kāi)挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、施工作業(yè)設(shè)備和施工季節(jié)等條件因地制宜地按照經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境綜合比較確定[]。</p><p>　　

46、不用任何支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑開(kāi)挖為放坡開(kāi)挖，有時(shí)也可對(duì)開(kāi)挖的坡面進(jìn)行一定的防護(hù)。城市的基坑開(kāi)挖則常常需要支護(hù)結(jié)構(gòu)，支護(hù)結(jié)構(gòu)有很多型式，按表2-1選用排樁、地下連續(xù)墻、水泥土墻、逆作拱墻、土釘墻、原狀土放坡或采用上述型式的組合。在一個(gè)基坑中，不同安全等級(jí)的側(cè)壁可以采用不同的支護(hù)型式，同一斷面的上下部分的支護(hù)也可以不同。例如施工中，經(jīng)常上部采用放坡開(kāi)挖或者土釘墻支護(hù)，下部采用排樁支護(hù)。</p><p>　　表2-1 支護(hù)結(jié)

47、構(gòu)類型表</p><p>　　支護(hù)結(jié)構(gòu)選型應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)和受力特點(diǎn)，采用有利支護(hù)結(jié)構(gòu)材料受力特性的型式。軟土場(chǎng)地可采用深層攪拌、注漿、間隔或全部加固等方法對(duì)局部或整個(gè)基坑底土進(jìn)行加固，或采用降水措施提高基坑內(nèi)側(cè)被動(dòng)壓力。</p><p>　　2.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)類型</p><p>　　2.2.1 放坡開(kāi)挖</p><p>　　當(dāng)場(chǎng)地地層條

48、件、水文地質(zhì)條件及周邊環(huán)境條件允許時(shí)，放坡開(kāi)挖是最為經(jīng)濟(jì)和快捷的基坑開(kāi)挖方法，采用這種開(kāi)挖方法需要滿足以下條件：首先是土質(zhì)條件，一般適用于黏性土或粉土、密實(shí)碎石土和風(fēng)化巖石等情況；其次是地下水條件，適用于地下水位較低或者采用人工降水措施的情況；第三是場(chǎng)地具備放坡的條件，即基坑周圍的土料，機(jī)具和道路不影響放坡，并且相鄰建筑不會(huì)產(chǎn)生不利影響。放坡開(kāi)挖的特點(diǎn)是造價(jià)經(jīng)濟(jì)，適用于側(cè)壁安全等級(jí)為三級(jí)的基坑，是設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先考慮的支護(hù)型式，可獨(dú)立或與以

49、下其他支護(hù)結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用。例如基坑上部放坡開(kāi)挖，下部采用土釘墻、排樁等支護(hù)方式; 也可以在基坑一側(cè)或者一部分采用放坡開(kāi)挖，其余采用支護(hù)開(kāi)挖。</p><p>　　當(dāng)基坑深度超過(guò)5m采用分級(jí)放坡開(kāi)挖，分級(jí)處設(shè)置過(guò)渡平臺(tái)，平臺(tái)寬度一般為1～1.5m。巖質(zhì)邊坡的分級(jí)平臺(tái)寬度一般不小于0.5m。</p><p>　　為了防止邊坡的巖土風(fēng)化剝落及雨水沖刷，可對(duì)放坡開(kāi)挖的坡面實(shí)行保護(hù)，如水泥抹面，鋪設(shè)土

50、工膜、噴射混凝土護(hù)面、砌石。有時(shí)候在坡腳采用一定的防護(hù)措施。在有上層滯水的情況下，坡面應(yīng)該采用一定的排水措施。為了防止周圍雨水入滲和沿坡面流入基坑，可在基坑周圍地面設(shè)排水溝、擋水堤等，也可在周圍地面抹砂漿。</p><p>　　2.2.2 噴錨支護(hù)</p><p>　　噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)由錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土面層和被加固土體等組成、適用于無(wú)流沙及淤泥質(zhì)土層，基坑周圍地下空間允許錨桿占用的基坑

51、邊坡支護(hù)工程。基坑開(kāi)挖深度一般不超過(guò)18m，對(duì)硬塑土層可適當(dāng)放寬，對(duì)風(fēng)化巖層可不受此限制。</p><p>　　噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)施工包括：基坑開(kāi)挖、修坡、掛網(wǎng)（對(duì)不穩(wěn)定土層應(yīng)先噴一層砂漿后掛網(wǎng)，對(duì)基本穩(wěn)定的土層可先掛網(wǎng)后噴砂漿）、成孔、按放錨桿、注漿、焊錨、噴射混凝土、養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力張拉等[]。</p><p>　　基坑應(yīng)按設(shè)計(jì)要求分層分段進(jìn)行工程開(kāi)挖施工。作業(yè)面分層，一次開(kāi)挖高度h0宜為0.5

52、～2m，并滿足式（2-1）的要求。分段長(zhǎng)度應(yīng)視土質(zhì)情況而定，宜為5～15m。</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　開(kāi)挖下一層邊坡土方的時(shí)間，應(yīng)為當(dāng)前層錨桿孔內(nèi)錨固段強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上，且不宜少于3d。</p><p>　　2.2.3 土釘墻支護(hù)</p><p>　　土釘墻支護(hù)是由

53、土釘和噴射混凝土面層(含鋼筋網(wǎng))及原位土體組成的邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)（如下圖2-1）。土釘是由鉆孔成孔放置鋼筋或?qū)摴艽蛉胪林腥缓笞{形成。處于地下水位以上或經(jīng)人工降水后的黏性土、砂質(zhì)土等開(kāi)挖深度不大于12m的基坑，可采用鉆孔成孔放置鋼筋注漿形成土釘。在軟土地區(qū)土層含水量較大的基坑，則采用鋼管直接打入土中。土釘墻設(shè)計(jì)及構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:土釘墻墻面坡度不宜大于1:0.1； 土釘必須和面層有效連接，應(yīng)設(shè)置承壓板或加強(qiáng)鋼筋等構(gòu)造措施，承壓板或加強(qiáng)鋼

54、筋應(yīng)與土釘螺栓連接或鋼筋焊接連接；土釘?shù)拈L(zhǎng)度宜為開(kāi)挖深度的0.5～1.2倍，間距宜為1～2m，與水平面夾角宜為5°～20°；土釘鋼筋宜采用Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋，鋼筋直徑宜為16～32mm，鉆孔直徑宜為70～120mm；注漿材料宜采用水泥漿或水泥砂漿，其強(qiáng)度等級(jí)不宜低于M10；噴射混凝土面層宜配置鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑宜為6～10mm，間距宜為150～300mm；噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20，面層厚度不宜小于80mm；坡面上下段

55、鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于300mm。</p><p>　　土釘墻施工可按下列順序進(jìn)行[]：</p><p>　　應(yīng)按設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖工作面，修整邊坡，埋設(shè)噴射混凝土厚度控制標(biāo)志；</p><p><b>　　噴射第一層混凝土；</b></p><p>　　鉆孔按設(shè)土釘、注漿、按設(shè)連接件；</p><p>

56、　　綁扎鋼筋網(wǎng)，噴射第二層混凝土；</p><p>　　設(shè)置坡頂、坡面和坡腳的排水系統(tǒng)。</p><p><b>　　2.2.4排樁支護(hù)</b></p><p>　　排樁支護(hù)是應(yīng)用最為廣泛的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)型式之一。它一般是鉆孔灌注樁，有時(shí)也采用人工挖孔樁。采用鉆孔灌注樁時(shí)，樁徑不小于400～500mm；采用人工挖孔樁，樁徑不小于800mm，并且應(yīng)

57、在地下水位以上，或采用人工降水。由排樁作為擋土結(jié)構(gòu)，一般用于開(kāi)挖深度小于6m、土層地質(zhì)條件較好的地基，否則既不經(jīng)濟(jì)，側(cè)壁也容易發(fā)生較大位移。當(dāng)基坑較深時(shí)，常常加設(shè)一道或幾道土層錨桿加內(nèi)支撐鋼梁。當(dāng)需要支護(hù)結(jié)構(gòu)擋水時(shí)，可采用高壓噴射注漿法或者深層攪拌法做出連續(xù)的水泥土防滲帷幕。圖2-2為一個(gè)排樁支護(hù)的基坑全貌。</p><p>　　圖2-1 土釘墻支護(hù) 圖2-2 排樁支護(hù)

58、</p><p>　　2.2.5 地下連續(xù)墻支護(hù)</p><p>　　在地面上采用一種挖槽機(jī)械，沿著深基礎(chǔ)軸線或地下結(jié)構(gòu)的周邊，在泥漿護(hù)壁條件下，開(kāi)挖出一條狹長(zhǎng)的深槽，清槽后在槽內(nèi)吊放鋼筋籠，然后用導(dǎo)管法灌注水下混凝土，筑成一個(gè)單元槽段，如此諸段進(jìn)行，以特殊接頭方式在地下形成一道連續(xù)的鋼筋混凝土墻壁。地下室連續(xù)墻體作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，墻體剛度大，還具有截水防滲能力，施工時(shí)對(duì)周圍土體和鄰近建筑

59、物影響小，又可作為地下室墻體的組成部分，對(duì)于開(kāi)挖量大、基坑深的工程更顯出一定優(yōu)越性。</p><p>　　2.2.6 水泥土墻支護(hù)</p><p>　　水泥土墻是在設(shè)計(jì)基坑的外側(cè)用深層攪拌法或高壓噴射注漿法施工的一排或數(shù)排相互搭接的水泥土樁，形成格柵式或連續(xù)式的墻體。墻體的深度為基坑的深度加必要的嵌固深度。開(kāi)挖基坑時(shí)就成為水泥土墻支護(hù)。水泥土墻具有一定的防滲能力，作為一種重力式擋土結(jié)構(gòu)，使

60、用的基坑深度不宜大于6m。其設(shè)計(jì)計(jì)算與一般重力式擋土墻相似，要演算其抗滑穩(wěn)定，抗傾覆穩(wěn)定和整體穩(wěn)定等。</p><p>　　2.2.7 逆作拱墻支護(hù)</p><p>　　逆作拱墻支護(hù)是將土壓力轉(zhuǎn)化為混凝土拱墻水平方向的壓力一種支護(hù)型式[]，其結(jié)構(gòu)受力比較合理，也給基坑內(nèi)留出較寬敞的施工空間。逆作拱墻結(jié)構(gòu)型式根據(jù)基坑平面形狀可采用全封閉拱墻,也可采用局部拱墻,拱墻軸線的矢跨比不宜小于1/8,

61、基坑開(kāi)挖深度h不宜大于12m，當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施。</p><p><b>　　3 基坑支護(hù)原理</b></p><p>　　3.1 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)原則</p><p>　　3.1.1 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用以分項(xiàng)系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.1.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)極

62、限狀態(tài)可分為下列兩類[]：</p><p>　　承載能力極限狀態(tài)：對(duì)應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載能力或土體失穩(wěn)、過(guò)大變形導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)或基坑周邊環(huán)境破壞；</p><p>　　正常使用極限狀態(tài)：對(duì)應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形已妨礙地下結(jié)構(gòu)施工或影響基坑周邊環(huán)境的正常使用功能。</p><p>　　3.1.3 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)表3-1選用相應(yīng)的側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)。<

63、/p><p>　　表2-1基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)</p><p>　　3.1.4 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)水平變形、地下水的變化對(duì)周邊環(huán)境的水平與豎向變形的影響，對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)和對(duì)周邊環(huán)境變形有限定要求的二級(jí)建筑基坑側(cè)壁，應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境的重要性、對(duì)變形的適應(yīng)能力及土的性質(zhì)等因素確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形限值。</p><p>　　3.1.5 當(dāng)場(chǎng)地內(nèi)有地下水時(shí)，應(yīng)

64、根據(jù)場(chǎng)地及周邊區(qū)域的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境情況和支護(hù)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)型式等因素，確定地下水控制方法。當(dāng)場(chǎng)地周圍有地表水匯流、排瀉或地下水管滲漏時(shí)，應(yīng)對(duì)基坑采取保護(hù)措施。</p><p>　　3.1.6 根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求，基坑支護(hù)應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算：</p><p>　　基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算，計(jì)算內(nèi)容應(yīng)包括：</p&

65、gt;<p>　　根據(jù)基坑支護(hù)型式及其受力特點(diǎn)進(jìn)行土體穩(wěn)定性計(jì)算；</p><p>　　基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的受壓、受彎、受剪承載力計(jì)算；</p><p>　　當(dāng)有錨桿或支撐時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行承載力計(jì)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算。</p><p>　　對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)及對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形有限定的二級(jí)建筑基坑側(cè)壁，尚應(yīng)對(duì)基坑周邊環(huán)境及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行驗(yàn)算。</p>&

66、lt;p>　　地下水控制計(jì)算和驗(yàn)算：</p><p><b>　　抗?jié)B透穩(wěn)定性驗(yàn)算；</b></p><p>　　基坑底突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算；</p><p>　　根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行地下水位控制計(jì)算。</p><p>　　3.1.7 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算和驗(yàn)算、質(zhì)量檢測(cè)及施工監(jiān)控的要求。</p

67、><p>　　3.1.8 當(dāng)有條件時(shí)，基坑應(yīng)采用局部或全部放坡開(kāi)挖，放坡坡度應(yīng)滿足其穩(wěn)定性要求。</p><p><b>　　3.2 土壓力理論</b></p><p>　　土壓力是由于土體自重或作用在土體上的外力一起對(duì)結(jié)構(gòu)物所產(chǎn)生的側(cè)向壓力[]。由于擋土墻通常是條形結(jié)構(gòu)，土壓力可以按平面問(wèn)題計(jì)算，即取單位長(zhǎng)度的墻，求該長(zhǎng)度上土壓力的大小、方向、分

68、布規(guī)律及合力的作用點(diǎn)。土壓力的大小及分布與墻后土的性質(zhì)、墻本身的材料、所受荷載及墻體位移、地表形狀等因素有關(guān)，其中墻體的位移是影響土壓力性質(zhì)的關(guān)鍵因素。</p><p>　　3.2.1 郎肯土壓力理論</p><p>　　郎肯土壓力理論是土力學(xué)中古典的土壓力理論之一，也是基坑支護(hù)設(shè)計(jì)過(guò)程中計(jì)算土壓力常用的一種。郎肯（Rankin，1857）將土體作為半無(wú)限空間體用自重作用下土體中各點(diǎn)達(dá)到極

69、限平衡狀態(tài)時(shí)的應(yīng)力條件來(lái)計(jì)算土壓力[]。</p><p>　　郎肯假設(shè)：擋土墻是剛性的，強(qiáng)背直立；墻后土體表面水平；墻背光滑，墻背與填土之間沒(méi)有摩擦力。</p><p>　　按照朗肯土壓力計(jì)算理論作為土側(cè)向壓力設(shè)計(jì)的計(jì)算依據(jù)，此時(shí)可滿足墻背某土體的大、小主應(yīng)力方向?yàn)榇怪焙退椒较?。?dāng)墻背土體處于極限平衡狀態(tài)時(shí)應(yīng)力則滿足圖3-1：</p><p>　　對(duì)于黏性土，極限

70、平衡條件的表達(dá)式：</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　圖3-1 土體中某一單元的的應(yīng)力</p><p>　　根據(jù)墻的位移方向與大小，可設(shè)想半無(wú)限土體中產(chǎn)生水平向的拉伸膨脹與壓縮，以致產(chǎn)生主動(dòng)與被動(dòng)的兩種極限平衡狀態(tài)響應(yīng)

71、的土壓力。</p><p>　　主動(dòng)土壓力系數(shù)： (3-3)主動(dòng)土壓力計(jì)算公式： (3-4)</p><p>　　被動(dòng)土壓力系數(shù)： (3-5)</p><p>　　被動(dòng)土壓力計(jì)算公式： (3-6)</p><p

72、>　　C——填土的內(nèi)聚力（）；——填土的內(nèi)摩擦角（。）。</p><p>　　3.2.2 庫(kù)侖土壓力理論</p><p>　　庫(kù)倫土壓力理論是基于極限平衡理論，研究在擋土墻背后土體滑動(dòng)楔塊上的靜力平衡，提出的另一種土壓力計(jì)算理論。</p><p><b>　　主動(dòng)土壓力</b></p><p>　　庫(kù)倫理論假定擋土

73、墻是剛性的，當(dāng)墻背受土推力向前移動(dòng)達(dá)到某數(shù)值時(shí)，土體中的一部分有沿著某一滑動(dòng)面發(fā)生整體滑動(dòng)的趨勢(shì)，以致達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)[]，這時(shí)墻背上所受的是主動(dòng)土壓力。</p><p>　　土楔受力情況如圖3-2：</p><p>　　土楔自重G=DABC,方向豎直向下；</p><p>　　破壞面為BC上的反力R,大小未知，方向與破壞面法線夾角為；</p>&

74、lt;p>　　墻背對(duì)土楔的反力E,大小未知，方向與墻背法線夾角為δ。</p><p>　　土楔在三力作用下，靜力平衡。</p><p>　　由正弦定理： (3-7)</p><p>　　式中：=90。-（+）</p><p>　　求得主動(dòng)土壓力： </p><p>

75、<b>　　(3-8)</b></p><p>　　式中:——主動(dòng)土壓力系數(shù)，可查表；</p><p>　　、——分別為填土的重度和內(nèi)摩擦角；</p><p>　　——墻背與鉛直線之夾角，以鉛直線為準(zhǔn)，順時(shí)針為負(fù)，稱仰斜，反之亦然；</p><p>　　——墻背與土的摩擦角，由試驗(yàn)或按規(guī)范確定；</p>&

76、lt;p>　　——填土表面與水平面所成坡腳。</p><p><b>　　被動(dòng)土壓力</b></p><p>　　當(dāng)墻身受外力作用被推向填土，使填土達(dá)到被動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，土楔將沿著某個(gè)滑動(dòng)面向上滑動(dòng)。這時(shí)，土楔對(duì)于墻身移動(dòng)的阻力，就是土楔施加于墻身的被動(dòng)土壓力。</p><p>　　與求解主動(dòng)土壓力的原理相似，由力的三角形的平衡可推導(dǎo)出

77、中的被動(dòng)土壓力。</p><p><b>　　求得被動(dòng)土壓力：</b></p><p><b>　　(3-9)</b></p><p><b>　　(3-10)</b></p><p>　　式中:——被動(dòng)土壓力系數(shù)，可查表。</p><p>　　3.3

78、基坑穩(wěn)定性分析</p><p>　　3.3.1 整體穩(wěn)定性分析</p><p>　　無(wú)論是放坡開(kāi)挖還是支護(hù)開(kāi)挖，都要演算基坑的整體穩(wěn)定。</p><p>　　圖3-3 簡(jiǎn)單條分法計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　如圖3-3所示，對(duì)于外形復(fù)雜、>0的粘性土土坡，土體分層情況時(shí)，要確定滑動(dòng)土體的重量及其重心位置比較困難，而且抗剪強(qiáng)度的分布不同，

79、一般采用簡(jiǎn)單條分法分析進(jìn)行整體穩(wěn)定性分析，計(jì)算公式為:</p><p><b>　　(3-11) </b></p><p>　　式中：——第i分條滑裂面處土體的黏聚力，kpa；</p><p>　　——第i分條滑裂面處的弧長(zhǎng)，m；</p><p>　　——第i分條土的自重或墻體自重，KN；</p><

80、p>　　——第i分條上部的超載，KN/m；</p><p>　　——第i分條的寬度，m；</p><p>　　——第i分條滑裂面處中心點(diǎn)切線與水平面夾角，（。）；</p><p>　　——第i分條滑裂面處土體的內(nèi)摩擦角，（。）。</p><p>　　其中強(qiáng)度指標(biāo)可采取三軸試驗(yàn)不排水強(qiáng)度指標(biāo)或直剪試驗(yàn)快剪強(qiáng)度指標(biāo)。</p>

81、<p>　　3.3.2 基坑滲流穩(wěn)定</p><p>　　在基坑底以下的土層中，當(dāng)上部為不透水層，其下的透水層中有承壓水時(shí)，應(yīng)該驗(yàn)算坑底的抗流土穩(wěn)定性。</p><p><b>　　(3-12)</b></p><p>　　式中:——承壓水層以上土的飽和重度，KN/m3；</p><p>　　——承壓水層頂面在

82、基坑地下的深度，m；</p><p>　　——含水層承壓水的水壓力，kpa。</p><p>　　除了以上穩(wěn)定性分析外，還要進(jìn)行抗隆起穩(wěn)定分析、抗傾覆穩(wěn)定分析、抗水平滑移穩(wěn)定分析等[]。</p><p>　　3.4 基坑地下水控制</p><p>　　當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨涌拥赘叱虝r(shí)，開(kāi)挖中可能因基坑積水影響施工，擾動(dòng)地基土，增加支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載

83、，甚至發(fā)生滲透破壞。當(dāng)坑底弱透水層之下的含水層中有強(qiáng)承壓水時(shí)，承壓水還可能引起基底土層發(fā)生流土破壞。為此常常需要降低地下水位，但是單純地抽取地下水，降低水位又可能引起附近地面及鄰近建筑物、管線的沉降與變形[]。</p><p>　　地下水控制的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地及周邊工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和環(huán)境條件并結(jié)合基坑支護(hù)和基礎(chǔ)施工方案綜合分析確定,其主要方法有:截水、集水明排、井點(diǎn)降水、回灌

84、等，本設(shè)計(jì)主要采用井點(diǎn)降水。</p><p>　　井點(diǎn)降水是最常用的大面積降低地下水位的方法，常用有：輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井法等。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)步驟主要包括：</b></p><p>　　明確設(shè)計(jì)要求，即降水面積、降水深度、降水時(shí)間等；</p><p>　　勘查場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)

85、條件。掌握各層物理力學(xué)指標(biāo)，確定滲透系數(shù)；</p><p>　　了解場(chǎng)地施工條件，調(diào)查分析降水對(duì)鄰近建筑物、地下設(shè)施和管線的影響；</p><p>　　根據(jù)以上條件，選擇降水方法和地下水控制方案；</p><p>　　布置、設(shè)計(jì)井點(diǎn)，確定井點(diǎn)的各種技術(shù)參數(shù)。</p><p>　　4 現(xiàn)代（邯鄲）汽貿(mào)城會(huì)展中心工程簡(jiǎn)介及方案概述</p&g

86、t;<p><b>　　4.1 工程簡(jiǎn)介</b></p><p>　　4.1.1 工程概況</p><p>　　擬建現(xiàn)代（邯鄲）汽貿(mào)城會(huì)展中心（圖4-1）位于邯鄲市復(fù)興區(qū)北部，北環(huán)路以南，果園路以北，鐵西大街以西，交通方便。擬建建筑物為地上5層，地下1層，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖4-1現(xiàn)代（邯鄲）汽貿(mào)城會(huì)展中心平

87、面位置圖</p><p>　　基坑開(kāi)挖深度為5.550m,基坑長(zhǎng)約235m，寬約205m，周長(zhǎng)約886m。周圍環(huán)境超載為20.0kpa。</p><p>　　本工程重要性等級(jí)為二級(jí)，場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)，地基復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)。本工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)等級(jí)為二級(jí)，工程重要性系數(shù)為1.0，局部基坑支護(hù)設(shè)計(jì)等級(jí)為三級(jí)，工程重要性系數(shù)為0.9。</p><p>　　擬建建筑物

88、的周邊情況（圖4-2）為：擬建建筑物基坑南面為道路，基坑邊線距道路邊線約20.0m，擬建建筑物基坑?xùn)|面有一條道路，基坑邊線距道路最近處約8.0m。周圍管線淺埋，距地面為2m。</p><p>　　圖4-2 基坑周邊環(huán)境</p><p>　　因此，基坑開(kāi)挖必須采取有效措施以確保基坑工程及周邊建筑物、道路和管線的安全，且要進(jìn)行基坑的變形控制。由于擬建物周邊富含地下水，需做降水處理。</p

89、><p>　　4.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　　《現(xiàn)代（邯鄲）國(guó)際汽貿(mào)城會(huì)展中心巖土工程勘察報(bào)告》(詳細(xì)勘察)</p><p>　　《汽貿(mào)城基礎(chǔ)條件圖》</p><p>　　《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》（YB9258-97）</p><p>　　《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120—99）</p>&l

90、t;p>　　《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007—2002)</p><p>　　《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）</p><p>　　《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)</p><p>　　4.1.3 相關(guān)資料</p><p>　　基坑地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、地下管線等資料由網(wǎng)上整理及收集資料提供；<

91、/p><p>　　汽貿(mào)城基礎(chǔ)條件圖由勘察報(bào)告資料提供。</p><p><b>　　4.2 地質(zhì)條件</b></p><p>　　4.2.1 工程地質(zhì)情況</p><p>　　在鉆探深度范圍內(nèi)所見(jiàn)土以第四系新近沉積土和第三系的粘性土為主，根據(jù)鉆探、標(biāo)貫試驗(yàn)及室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果將場(chǎng)地土分為8層，各土層的巖性特征自上而下描述如下：

92、</p><p>　　第（1）層：雜填土【Q4ml】，雜色，含大量磚塊，混凝土塊等大量建筑垃圾。本層在場(chǎng)地局部分布，層厚1.4～3.0m。</p><p>　　第（2）層：粉質(zhì)粘土【Q42(al+pl)】，褐黃色，黃褐色，可塑，局部硬塑，切面稍光滑，干強(qiáng)度中等，韌性中等，無(wú)搖振中等，稍有光澤。含有黑色有機(jī)質(zhì)。夾粉土薄層。本層在場(chǎng)地內(nèi)局部分布，層厚2.2～4.1m，平均厚度3.02m，層頂埋

93、深1.4～3.0m。</p><p>　　第（3）層：粉質(zhì)粘土【Q42(al+pl)】，褐黃色，黃褐色，可塑，局部硬塑，切面稍光滑，干強(qiáng)度中等，韌性中等，無(wú)搖振中等，稍有光澤。含有黑色有機(jī)質(zhì)及鐵錳質(zhì)斑點(diǎn)，偶見(jiàn)小姜石。夾粉土薄層。本層在場(chǎng)地內(nèi)局部分布，層厚2.4～4.6m，平均厚度3.64m，層頂埋深4.6～5.7m。</p><p>　　第（4）層：粉質(zhì)粘土【Q42(al+pl)】，黑灰色

94、，灰褐色，可塑，局部硬塑，切面稍光滑，干強(qiáng)度中等，韌性中等，無(wú)搖振中等，稍有光澤。有異味，含鐵錳、鐵銹斑，小姜石。夾粉土薄層。本層在場(chǎng)地內(nèi)局部分布，層厚0.8～2.3m，平均厚度1.3m，層頂埋深7.8～10.0m。</p><p>　　第（5）層：粉質(zhì)粘土【Nl】，黃褐色，褐黃色，夾雜少量灰綠色，硬塑，局部可塑，干強(qiáng)度較高，韌性較好，無(wú)搖振反應(yīng)，稍有光澤。含有黑色有機(jī)質(zhì)及鐵錳質(zhì)結(jié)核，大量小姜石。夾粉土、粘土薄層

95、。自由膨脹率δef介于36.2～80%之間，具弱～中膨脹潛勢(shì)。本層在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，層厚2.5～5.1m，平均厚度3.58m，層頂埋深9.3～11.0m。</p><p>　　第（6）層：粉質(zhì)粘土【Nl】，黃褐色，硬塑，干強(qiáng)度較高，韌性較好，無(wú)搖振反應(yīng)，稍有光澤。含砂、有黑色有機(jī)質(zhì)及鐵錳質(zhì)結(jié)核，大量姜石。夾礫石薄層。本層在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，層厚4.6～7.2m，平均厚度5.83m，層頂埋深13.0～14.4m。&l

96、t;/p><p>　　第（7）層：粉質(zhì)粘土【Nl】，黃褐色，堅(jiān)硬，局部硬塑，干強(qiáng)度較高，韌性較好，無(wú)搖振反應(yīng)，稍有光澤。含砂、大量黑色有機(jī)質(zhì)及鐵錳質(zhì)結(jié)核，大量姜石。夾礫石、粗砂薄層。本層在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，層厚4.6～7.5m，平均厚度5.96m，層頂埋深18.8～20.4m。</p><p>　　第（8）層：粉質(zhì)粘土【Nl】，黃褐色，堅(jiān)硬，干強(qiáng)度較高，韌性較好，無(wú)搖振反應(yīng)，稍有光澤。局部膠結(jié)。

97、含砂、大量黑色有機(jī)質(zhì)及鐵錳質(zhì)結(jié)核，大量姜石，局部姜石直徑大于5cm。夾礫石、粗砂薄層。本層在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，且所有鉆孔均未穿透，最大揭露層厚9.7m，層頂埋深25.7～27.3m。</p><p>　　4.2.2 水文地質(zhì)條件</p><p>　　本場(chǎng)地勘探期間的初見(jiàn)水位為7.5～8.5m，穩(wěn)定水位約4.3～5.0m，地下水的變化幅度為1.0m～2.0m，屬潛水，水位主要受大氣降水的補(bǔ)給，

98、隨季節(jié)變化略有升降。</p><p>　　地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性，在干濕交替的條件下，地下水對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具有腐蝕性，根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)該場(chǎng)地地基土對(duì)鋼筋及混凝土有微腐蝕性。</p><p>　　4.2.3 地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)代（邯鄲）國(guó)際汽貿(mào)城會(huì)展中心巖土工程勘察報(bào)告（詳細(xì)勘察），其物理力學(xué)指標(biāo)參考表4-1：</p&

99、gt;<p>　　表4-1 地基土物理力學(xué)指標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)表</p><p><b>　　4.3 方案概述</b></p><p>　　4.3.1 基坑設(shè)計(jì)控制原則</p><p>　　根據(jù)基坑深度要求，結(jié)合場(chǎng)區(qū)地層和周邊環(huán)境條件，選擇確定安全可靠的設(shè)計(jì)方案，充分保證基礎(chǔ)施工和周邊建（構(gòu)）筑物的安全；</p><p

100、>　　根據(jù)場(chǎng)區(qū)地質(zhì)條件、市容環(huán)保等方面的要求，并充分考慮當(dāng)?shù)爻墒斓慕?jīng)驗(yàn)，充分保證設(shè)計(jì)方案的合理可行；</p><p>　　充分發(fā)揮設(shè)計(jì)施工一體化優(yōu)勢(shì)，采用便于降低造價(jià)、利于縮短工期、易于交叉銜接的工藝方法和組織措施。</p><p>　　4.3.2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)</p><p>　　基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用主要是擋土、止水、防滲，使基坑開(kāi)挖和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工能安全、順

101、利地進(jìn)行，并保證施工期間不對(duì)臨近建筑物和周圍環(huán)境產(chǎn)生危害。</p><p>　　選擇基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)需考慮以下因素：</p><p>　　基坑的平面尺寸，開(kāi)挖深度和基礎(chǔ)施工要求；</p><p>　　地基土層的工程地質(zhì)情況，包括各層土的物理力學(xué)指標(biāo)，地下水的埋藏條件等；</p><p>　　臨近建筑物結(jié)構(gòu)情況，距基坑的距離，基礎(chǔ)的型式和基坑開(kāi)挖

102、后土體應(yīng)力釋放所引起的臨近地基變形要求；</p><p>　　施工技術(shù)要求，設(shè)備和材料對(duì)擬定支護(hù)方案可行性的影響；</p><p>　　工期和造價(jià)影響下各種方案的優(yōu)化與選擇。</p><p>　　綜上所述，結(jié)合本建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件及其他要求，可分區(qū)設(shè)計(jì)以下方案：</p><p>　　方案1：放坡開(kāi)挖支護(hù)</p><p&

103、gt;　　由于基坑側(cè)壁安全等級(jí)為三級(jí)，周邊建筑物離基坑較遠(yuǎn)，在平面尺寸、鄰近建筑物、工程造價(jià)及工期的要求下，選擇此方案。</p><p><b>　　方案2：樁錨支護(hù)</b></p><p>　　由于基坑周邊有建筑物，且距離基坑邊線較近，為了安全，因此選該方案。</p><p><b>　　方案3：土釘墻支護(hù)</b><

104、;/p><p>　　由于基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)，基坑南邊與東邊為道路，在工程地質(zhì)條件和施工工藝上，選擇土釘墻支護(hù)。</p><p>　　4.3.3 支護(hù)方案類型</p><p>　　本工程擬建場(chǎng)地開(kāi)挖深度為5.550m，開(kāi)挖長(zhǎng)度與寬度在原來(lái)的基礎(chǔ)上各增加2.5m，作為肥槽?；娱_(kāi)挖范圍所涉及到的土層為雜填土、粉質(zhì)粘土，地下水位埋藏較淺，綜合考察現(xiàn)場(chǎng)的周邊環(huán)境、道路及巖土

105、組合等條件，為確保符合基坑側(cè)壁的安全等級(jí)要求，確?？颖诜€(wěn)定，施工安全，為盡可能避免基坑開(kāi)挖對(duì)周邊道路、地下管線及周圍建筑物的影響，方便土方開(kāi)挖和地下管線等的正常使用，本著“安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，方便施工”的原則，經(jīng)過(guò)分析、比較，本工程支護(hù)方案采用《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120—99）分為三類（圖4-3），分別為下列型式：</p><p>　　圖4-3 基坑平面布置圖</p><

106、p>　?、駞^(qū)（1-1區(qū)與1-2區(qū)）基坑側(cè)壁安全等級(jí)為三級(jí)，重要性系數(shù)取0.9，采用放坡開(kāi)挖。</p><p>　?、騾^(qū)（2-1區(qū)與2-2區(qū)）基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)，重要性系數(shù)取1.0，采用樁錨支護(hù)。</p><p>　　Ⅲ區(qū)（3-1區(qū)與3-2區(qū)）基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)，重要性系數(shù)取1.0，采用土釘墻支護(hù)。</p><p>　　4.3.4 基坑降水方案類型<

107、;/p><p>　　為保持基坑內(nèi)干槽作業(yè)，基坑范圍內(nèi)地下水位降至基底下不小于0.5m（即6.10m），根據(jù)建筑場(chǎng)區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件和周邊環(huán)境因素及建筑設(shè)計(jì)對(duì)基坑開(kāi)挖的要求，結(jié)合基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行降水設(shè)計(jì)。</p><p>　　本場(chǎng)地地下水屬于潛水，在充分研究場(chǎng)區(qū)水文地質(zhì)條件和周邊基坑環(huán)境因素的基礎(chǔ)上，結(jié)合基坑范圍內(nèi)地層的滲透性，且基坑內(nèi)有一定涌水量，故在基坑外及基坑內(nèi)采用開(kāi)放式管井降

108、水。</p><p>　　5 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　本基坑按工程特點(diǎn)共分為3區(qū)，即Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)。Ⅰ區(qū)長(zhǎng)188.0m，Ⅱ區(qū)長(zhǎng)255.0m，Ⅲ區(qū)長(zhǎng)443.0m。對(duì)Ⅰ區(qū)（1-1區(qū)與1-2區(qū)）采用放坡開(kāi)挖支護(hù)方案；對(duì)Ⅱ區(qū)（2-1區(qū)與2-2區(qū)）采用樁錨支護(hù)方案；對(duì)Ⅲ區(qū)（3-1區(qū)與3-2區(qū)）采用土釘墻支護(hù)方案。具體見(jiàn)附圖《基坑支護(hù)平面布置圖》（08220-5-1）。</p&g

109、t;<p>　　此次設(shè)計(jì)采用北京理正深基坑軟件（F-SPW）6.01版設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　5.1 Ⅰ區(qū)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1.1 放坡開(kāi)挖設(shè)計(jì)原則</p><p>　　放坡高度應(yīng)自墊層下表面至設(shè)計(jì)室外地坪標(biāo)高計(jì)算；</p><p>　　坡頂不許堆任何荷載，以保證邊坡安全；</p>&l

110、t;p>　　坡頂和坡腳應(yīng)做排水措施(設(shè)置溝槽)，嚴(yán)禁雨水等地表水滲入坡底。</p><p>　　5.1.2 放坡開(kāi)挖設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　放坡開(kāi)挖應(yīng)根據(jù)使用時(shí)間（臨時(shí)或永久性）、土的種類、物理力學(xué)指標(biāo)（重度、浮重度、內(nèi)摩擦角、粘聚力）、水文情況等確定[]。</p><p>　　放坡開(kāi)挖適用于場(chǎng)地寬闊、基坑周圍沒(méi)有重要建筑物、地下水埋深大及基坑邊土體變形

111、要求不高的情況。當(dāng)開(kāi)挖深度超過(guò)5m時(shí)，宜采用分級(jí)放坡，邊坡可按上陡、下緩的原則設(shè)計(jì)，每一級(jí)間有一過(guò)渡平臺(tái)。當(dāng)場(chǎng)地為粘土或粉質(zhì)粘土，地下水位較深時(shí)，基坑周圍有場(chǎng)地條件放坡，可采用局部或全深度的基坑放坡。邊坡類型如表5-1所示：</p><p>　　表5-1放坡開(kāi)挖坡率允許值參考表</p><p>　　1)軟土地區(qū)采用放坡開(kāi)挖時(shí)各級(jí)放坡坡率不宜大于1：1.5,淤泥質(zhì)土層中不宜大于1：2.0；&

112、lt;/p><p>　　2)本表僅供參考，選用時(shí)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家及當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。</p><p>　　5.1.3 放坡開(kāi)挖參數(shù)</p><p>　　根據(jù)勘察報(bào)告提供的巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，并參照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120—99）取值，最終確定基坑Ⅰ區(qū)支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)如表5-2：</p><p>　　表5-2 土層參數(shù)</p&g

113、t;<p>　　基坑開(kāi)挖深度為5.550m；</p><p>　　考慮到周邊建筑物及道路的安全，地面荷載取20.0MPa；</p><p>　　根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99），基坑重要性系數(shù)取0.9；</p><p>　　基坑深度范圍內(nèi)土層為粉質(zhì)粘土、可塑，考慮到表5-1，取為放坡高寬比為1:1.25。</p><

114、;p>　　5.1.4 放坡支護(hù)計(jì)算</p><p><b>　　1) 直立高度計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)表5-2各項(xiàng)參數(shù)由豎直開(kāi)挖的條件，基坑可保持一定高度的豎直坑壁，其估算直立高度Z0可按《深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)》中的經(jīng)驗(yàn)公式確定：</p><p><b>　?。?－1）</b></p>

115、<p>　　式中:K——安全系數(shù)，一般用1.25；</p><p>　　γ——坑壁土的重力密度；</p><p>　　φ——坑壁土的內(nèi)摩擦角；</p><p>　　C——坑壁土的內(nèi)聚力。</p><p>　　計(jì)算得： </p><p>　　由上式計(jì)算直立高度為1.80m，所以不滿足直立開(kāi)挖深度的條件