畢業(yè)論文---大廈深基坑開(kāi)挖與支護(hù)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p><b>　?。ū究粕?lt;/b></p><p>　　中文標(biāo)題 福州某大廈深基坑開(kāi)挖與支護(hù)設(shè)計(jì) </p><p>　　英文標(biāo)題 A building in Fuzhou city，excavation and

2、supporting design</p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　學(xué) 院 土木工程與力學(xué)學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 土木工程 </p><p>

3、;　　年 級(jí) </p><p><b>　　2012年四月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p&g

4、t;　　第一章 設(shè)計(jì)綜合說(shuō)明1</p><p>　　1.1 原始資料1</p><p>　　1.1.1工程概況1</p><p>　　1.1.2基坑周邊的環(huán)境1</p><p>　　1.1.3基坑的巖土層分布特征2</p><p>　　1.1.4基坑側(cè)壁安全等級(jí)及安全性系數(shù)2</p>&

5、lt;p>　　1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)2</p><p>　　第二章 支護(hù)體系方案選擇3</p><p>　　2.1 支護(hù)體系3</p><p>　　2.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇6</p><p>　　2.3 支護(hù)方案的最終確定7</p><p>　　2.4 本章總結(jié)7</p><p

6、>　　2.4.1 各土層的參數(shù)7</p><p>　　2.4.2 劃分計(jì)算區(qū)段8</p><p>　　2.4.3計(jì)算方法8</p><p>　　2.4.4 最終方案的確定8</p><p>　　第三章 BC斷面的支護(hù)設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1土壓力系數(shù)的計(jì)算9</p><

7、p>　　3.2支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算9</p><p>　　3.2.1 側(cè)向土壓力計(jì)算9</p><p>　　3.3錨桿的設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.3.1 計(jì)算錨桿承載力14</p><p>　　3.4 支護(hù)樁的配筋的計(jì)算17</p><p>　　3.4.1 樁體配筋的計(jì)算17</p>

8、<p>　　3.4.2 構(gòu)造配筋18</p><p>　　第四章 基坑穩(wěn)定性計(jì)算19</p><p><b>　　4.1概述19</b></p><p>　　4.2驗(yàn)算過(guò)程19</p><p>　　4.2.1整體抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算19</p><p>　　4.2.2 抗傾

9、覆穩(wěn)定驗(yàn)算19</p><p>　　4.2.3 坑底抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算21</p><p>　　4.2.4 抗?jié)B流穩(wěn)定性驗(yàn)算22</p><p>　　第五章 AB.AD.DC斷面的土釘墻圍護(hù)設(shè)計(jì)25</p><p>　　5.1 概述25</p><p>　　5.2 土釘墻設(shè)計(jì)25</p>

10、<p>　　5.2.1 方案確定25</p><p>　　5.2.2 土釘計(jì)算26</p><p>　　5.2.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算30</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)33</b></p><p><

11、b>　　致謝34</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　基坑工程主要包括基坑支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工和土方開(kāi)挖，是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程。深基坑工程涉及的內(nèi)容廣泛，包括深基坑工程的土力學(xué)問(wèn)題，深基坑工程在圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工、降水過(guò)程中產(chǎn)生的坑底隆起、基坑穩(wěn)定問(wèn)題以及土方開(kāi)挖各階段的變形預(yù)測(cè)與控制問(wèn)題分析與討論，深基坑工程監(jiān)測(cè)與

12、信息化施工等內(nèi)容。</p><p>　　福州 某大廈系一座31層商住樓，高度115 m，占地面積4614 m2，總建筑面積37355 m2。設(shè)地下室3層，基坑平面尺寸56.6 m×36.5 m，自然地面標(biāo)高-1.65 m,坑底標(biāo)高-11.65 m，開(kāi)挖深度10.0 m，土方開(kāi)挖工作量約21000 m3。 土壓力計(jì)算用郎肯土壓力理論，水土合算，被動(dòng)土壓力折減系數(shù)取為1.0，支護(hù)樁的長(zhǎng)度和入土深度采用

13、極限土壓力平衡理論和等值梁法計(jì)算確定，支護(hù)樁樁長(zhǎng)14m，此段基坑支護(hù)樁配筋為30Φ28，在通過(guò)配筋驗(yàn)算后還要對(duì)此段基坑的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。</p><p>　　關(guān)鍵詞：深基坑 開(kāi)挖 支護(hù)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Excavation engineering mainly includes th

14、e design and construction of excavation support system and earth excavation, is a comprehensive system engineering. Deep excavation engineering involves a wide range of subjects, including deep excavation engineering pro

15、blems in soil mechanics, deep excavation engineering in construction, precipitation process resulting in heave, foundation pit stability issues and the excavation of the various stages of deformation prediction and contr

16、ol problem analysis</p><p>　　A building in Fuzhou is a31 floor residential building, the height of 115m, covers an area of 4614 m2, a total construction area of 37355 m2. Basement3, pit plane size of56.6 m x

17、 36.5m, natural ground level -1.65 m, bottom elevation - 11.65m,10.0 m depth of excavation, excavation work of about 21000m3.</p><p>　　Calculation of earth pressure Rankine earth pressure theory for soil and

18、 water conservation, economical, the coefficient of passive earth pressure to 1, retaining pile length and depth by using limit earth pressure balance theory and equivalent beam method to determine, retaining pile length

19、14m, the retaining pile of foundation pit reinforcement for30than28, on the through the reinforcement computation to this period after the foundation of the stability checking.</p><p>　　Key word：Deep excavat

20、ion Excavation Supporting design</p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)綜合說(shuō)明</p><p><b>　　1.1 原始資料</b></p><p><b>　　1.1.1工程概況</b></p><p>　　福州某大廈系一座31層商住樓，高度115 m，占地面

21、積4614 m2，總建筑面積37355 m2。設(shè)地下室3層，基坑平面尺寸56.6 m×36.5 m，自然地面標(biāo)高-1.65 m,坑底標(biāo)高-11.65m，開(kāi)挖深度10 m，土方開(kāi)挖工作量約21000 m3。</p><p>　　1.1.2基坑周邊的環(huán)境</p><p>　　基坑西側(cè)為馬路，最近距離為9.0米。東側(cè)為審計(jì)局宿舍，樓高六層，最近距離為5.0米。</p>&

22、lt;p>　　圖1.1 擬建基坑簡(jiǎn)圖</p><p>　　1.1.3 基坑的巖土層分布特征 </p><p>　　根據(jù)地質(zhì)勘查的資料，在基坑處主要的土層如下：</p><p>　　雜填土（Qm1）：灰黑色，松散，夾碎石塊，厚度1.5～3.6 m；</p><p>　　粘土（Qa1）：黃綠色，可塑，厚度2～3 m，容重γ=18.3

23、0 kN/m3，內(nèi)聚力C=50.66 kPa，內(nèi)摩擦角φ=14.19°；</p><p>　　淤泥: 深灰色，流塑（天然含水量55.8%～74.2%），厚度5.7～10.1 m，γ=18.10 kN/m3，C=7.92 kPa，φ=4.95°；</p><p>　　粉質(zhì)粘土（Qa1）：褐黃色，可塑，厚度1.4～5.7 m，γ=17.50　kN/m3，C=19.90　kP

24、a，φ=9.51°；</p><p>　　含泥中細(xì)砂: 灰白色，中密，粒徑0.10～0.25 mm，含泥量15%～20%，厚度2.7～10.4 m</p><p>　　以上土層為自上而下垂直分布，由于擬開(kāi)挖基坑位于福州盆地中部，上部的覆蓋層為海陸相沖積成的砂性土，基底為燕山期中粗?；◢弾r。</p><p>　　水文地質(zhì)情況：地下水位位于自然地面下0.6~1

25、.7m，場(chǎng)地除了淤泥、粘土層頂上貯存有上層滯水外，還有藏于粘土層下的中細(xì)砂至碎卵石的多層承壓水。對(duì)本工程而言，關(guān)鍵是要阻斷來(lái)自于含泥中細(xì)砂的承壓水（第一含水層）。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)，此含水層滲透系數(shù)k=1.62m/d；單孔涌水量q=11.48m3/d；影響半徑R=96.2m</p><p>　　1.1.4基坑側(cè)壁安全等級(jí)及安全性系數(shù)</p><p>　　該大廈基坑安全等級(jí)為一級(jí)，基坑的重要性

26、系數(shù)γ0 = 1.0</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　?。?）該大廈的地質(zhì)勘查報(bào)告以及其他的一些技術(shù)資料</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)范》（JGJ120-99）；</p><p>　?。?） 《深基

27、坑工程》；</p><p>　?。?）《深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)》；</p><p>　　第二章 支護(hù)體系方案選擇</p><p><b>　　2.1 支護(hù)體系</b></p><p>　　在基坑支護(hù)施工中有各種方法，例如各種類型的樁、地下連續(xù)墻、錨桿、土釘墻、水泥土墻等。這些方法可以單獨(dú)使用，也可以根據(jù)需要結(jié)合在一起

28、使用。 </p><p>　　2.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇</p><p>　　由于本工程位于福州市區(qū)，地下水位較高，基坑開(kāi)挖為10.05米，且BC側(cè)距離已建成的建筑物較近，根據(jù)以上表格和我國(guó)在基坑工程中所取得的經(jīng)驗(yàn)，其支護(hù)結(jié)構(gòu)可從以下幾種方案中選擇：</p><p>　　方案1：先設(shè)灌注樁后加旋噴樁或攪拌樁止水，再設(shè)二至三道橫向內(nèi)支

29、撐；</p><p>　　方案2：當(dāng)外界環(huán)境條件允許時(shí)，可先打設(shè)鋼板樁，再設(shè)三至四道橫向內(nèi)支撐；</p><p>　　方案3：應(yīng)用SMW工法；</p><p>　　方案4：如要做永久結(jié)構(gòu)，可使用地下連續(xù)墻，設(shè)三至四道內(nèi)支撐；</p><p>　　方案5：灌注樁加錨桿組合；</p><p>　　方案6：樁墻合一地下室逆作

30、法；</p><p>　　在本工程中，由于基坑?xùn)|側(cè)（即BC側(cè)）離已建成的建筑物較近，故可考慮以上的1、4、5、6方案</p><p>　　以下是幾種方案的比較</p><p>　　表2.2 幾種方案的比較</p><p>　　從經(jīng)濟(jì)利益的角度考慮，方案4是不可取的；由于此工程位于福州盆地，地下水位較高，用方案6達(dá)不到好的止水效果，故方案6也

31、是不可取的；至于方案1，由于東側(cè)距離建筑物較近，采用旋噴樁作為受力結(jié)構(gòu)，旋噴樁止水是合理的，外加三至四道內(nèi)支撐，但由于基坑?xùn)|側(cè)有兩米高的擋土墻，故BC段與AD段同一水平線上的支撐受力不一致，因此需要在AD段有和BC段有同樣的設(shè)置，這會(huì)增加造價(jià)，減少經(jīng)濟(jì)效益，故也不可取。</p><p>　　綜合以上分析，因此方案5是比較合理的，其有如下特點(diǎn)：</p><p>　　灌注樁作為受力結(jié)構(gòu)，旋噴樁

32、止水；</p><p><b>　　方便地下結(jié)構(gòu)施工；</b></p><p>　　施工時(shí)噪聲低，經(jīng)濟(jì)；</p><p>　　2.3 支護(hù)方案的最終確定</p><p>　　由于在本工程中地下水位較高，基坑開(kāi)挖深度達(dá)到了10米，且BC側(cè)由于距離已建成的建筑物較近，根據(jù)《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》（YB9258-97）、《深

33、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工》《建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ120—99）中的有關(guān)規(guī)定，本設(shè)計(jì)基坑支護(hù)方案能夠滿足基坑土方開(kāi)挖，地下室結(jié)構(gòu)施工及周圍環(huán)境保護(hù)對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求。在本工程中，由于基坑距離已建成的周圍建筑物較近，不宜采用降水井降水，這樣會(huì)對(duì)周圍建筑物造成不利影響，故使用排水溝，采用深層攪拌樁做止水帷幕；其他區(qū)段采用土釘墻支護(hù)，這是因?yàn)橥玲攭梢赃m應(yīng)于多種地層，同時(shí)節(jié)省工期且造價(jià)低廉，比較經(jīng)濟(jì)。</p><p&g

34、t;<b>　　2.4 本章總結(jié)</b></p><p>　　2.4.1 各土層的參數(shù)</p><p>　　表2.3 土層設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)</p><p>　　注：帶*的值為估計(jì)值。</p><p>　　2.4.2 劃分計(jì)算區(qū)段</p><p><b>　　表2.4</b>

35、</p><p><b>　　2.4.3計(jì)算方法</b></p><p>　　根據(jù)有關(guān)規(guī)范的要求，土壓力的計(jì)算按照矩形分布模式，采用郎肯土壓力理論，所有的土層均采用水土合算，因?yàn)榈叵滤惠^高，故采用天然重度；用等值梁法求支撐軸力；用力矩平衡法求凈土壓力零點(diǎn)；用柱端力矩求樁長(zhǎng)，但必須滿足抗隆起及整體穩(wěn)定性要求。</p><p>　　由于施工時(shí)工況

36、會(huì)隨時(shí)變化，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按最不利情況考慮。</p><p>　　2.4.4 最終方案的確定</p><p>　　通過(guò)以上分析可以得出結(jié)論，本著安全經(jīng)濟(jì)的原則，基坑的AB ,CD,AD側(cè)應(yīng)該采用土釘墻支護(hù)形式，而基坑BC側(cè)應(yīng)該采用鉆孔灌注樁加錨桿作為支護(hù)。不妨讓BC 側(cè)的灌注樁直徑為1000mm，樁距2.0米。</p><p>　　第三章 BC斷面的支護(hù)設(shè)計(jì)<

37、/p><p>　　3.1土壓力系數(shù)的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)郎肯土壓力理論，主動(dòng)土壓力系數(shù)：Kai=tg2(45°-i/2)</p><p>　　被動(dòng)土壓力系數(shù)：Kpi=tg2(45°+i/2)</p><p>　　計(jì)算時(shí)，為安全起見(jiàn)，可不考慮支護(hù)樁體與土體的摩擦，同時(shí)不對(duì)主被動(dòng)壓力系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。</p>

38、<p>　　3.2支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　該段是基坑的BC側(cè)，采用鉆孔灌注樁和錨桿施工，基坑開(kāi)挖深度10m，樁徑1m，樁距</p><p>　　2.0m，結(jié)構(gòu)外側(cè)附加荷載定為10kpa。</p><p><b>　　3.1各土層系數(shù)表</b></p><p>　　3.2.1 側(cè)向土壓力計(jì)算<

39、/p><p>　　錨桿支護(hù)體系采用等值梁法進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，</p><p><b>　　計(jì)算步驟：</b></p><p>　　根據(jù)被動(dòng)土壓力與主動(dòng)土壓力相等的關(guān)系，求出零點(diǎn)的位置u。（u為該點(diǎn)到基坑底部的距離）</p><p>　　根據(jù)公式t=u+1.2x求出樁的入土深度。</p><p>　　設(shè)最大

40、彎矩距土壓力零點(diǎn)的距離為 xm，根據(jù)等值梁法求最大彎矩。</p><p><b>　　土壓力計(jì)算：</b></p><p>　　第一階段挖土至0.25m深，此階段結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，可不需計(jì)算。第二階段挖土至7.0m深，在-4m處設(shè)立錨桿，按照以下公式計(jì)算： </p><p>　　為主動(dòng)土壓力強(qiáng)度 </p><p>　

41、　q 地面均勻荷載</p><p><b>　　郎肯主動(dòng)土壓力系數(shù)</b></p><p><b>　　第i層土厚度</b></p><p><b>　　第i層土的重度</b></p><p><b>　　其中：</b></p><

42、;p>　　c、 為計(jì)算處的土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)（kPa）</p><p>　　=（20.2 -2 12 =51.36kpa</p><p>　　=（20.2×7.0+10）×0.2712×0×0.521=41.03</p><p>　?。╞）求開(kāi)挖面下土壓力為0點(diǎn)</p><p><b>　

43、　m</b></p><p>　?。╟）求O點(diǎn)開(kāi)挖面以上土壓力</p><p><b>　　（d）求</b></p><p>　　樁上土壓力對(duì)o點(diǎn)的力矩：</p><p>　?。╡）支撐反力的計(jì)算</p><p><b>　　支撐到d點(diǎn)的距離</b></p&

44、gt;<p><b>　　支撐反力</b></p><p><b>　　假設(shè)支座d處的反力</b></p><p>　　（f）樁在d下嵌故深度t</p><p><b>　　需要樁長(zhǎng)度</b></p><p><b>　?。╣）樁強(qiáng)度驗(yàn)算</b&g

45、t;</p><p>　　樁上剪力為0的位置距地面以下y處</p><p>　?、鄣谌A段挖土至-10m，并在-7m 標(biāo)高處設(shè)立錨桿</p><p>　　土壓力系數(shù)采用加權(quán)平均計(jì)算，開(kāi)挖范圍內(nèi)土體力學(xué)加權(quán)平均值為：</p><p><b>　　（a）土壓力計(jì)算</b></p><p><b&

46、gt;　　0m處：</b></p><p><b>　　10m處以上: </b></p><p>　　10m處以下: 土壓力為0的距開(kāi)挖面的距離d：</p><p>　　d以上對(duì)樁的土壓力的合力：</p><p>　　d以上土壓力對(duì)d點(diǎn)的力矩：</p><p&

47、gt;　?。╞）計(jì)算支撐反力：</p><p>　　第一層支撐到d點(diǎn)距離：</p><p>　　第二層支撐到d點(diǎn)距離：</p><p>　　第一層支撐反力取第一層挖土?xí)r的值：</p><p><b>　　第二層支撐反力值</b></p><p>　　假設(shè)支座d處的反力：</p>&

48、lt;p>　?。╢）樁在d下嵌故深度t</p><p><b>　　需要樁長(zhǎng)度</b></p><p><b>　?。╣）樁強(qiáng)度驗(yàn)算</b></p><p>　　樁上剪力為0的位置距地面以下y處</p><p><b>　　3.3錨桿的設(shè)計(jì)</b></p>

49、<p>　　錨桿支護(hù)具有成本低，操作簡(jiǎn)單，支護(hù)效果好，占用使用空間少，使用靈活等優(yōu)點(diǎn)。主要力學(xué)作用有懸吊作用、擠壓作用、組合作用。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)步驟：</b></p><p>　　確定支護(hù)方案，根據(jù)開(kāi)挖深度和土的性質(zhì)，確定錨桿的數(shù)量，間距、傾角等。</p><p>　　確定擋土墻單位長(zhǎng)度受到的錨桿水平力</p

50、><p><b>　　計(jì)算錨桿軸力</b></p><p><b>　　計(jì)算固定端長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　計(jì)算自由端長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　計(jì)算總長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　確

51、定端面尺寸</b></p><p><b>　　穩(wěn)定性驗(yàn)算</b></p><p><b>　　確定腰梁斷面尺寸</b></p><p>　　3.3.1 計(jì)算錨桿承載力</p><p>　?。?）根據(jù)要求可以采用兩層錨桿，水平間距（1.5~4.5）m，本設(shè)計(jì)中取為2.0m，傾角</

52、p><p>　?。?）根據(jù)前面的計(jì)算，錨桿水平力</p><p>　?。?） 根據(jù)三角關(guān)系得錨桿軸力</p><p><b>　　自由段長(zhǎng)度的計(jì)算</b></p><p><b>　　如圖所示</b></p><p>　　圖中0為土壓力 零點(diǎn)，虛線0E為假設(shè)的滑坡面，設(shè)置的錨桿A

53、D與水平線的夾角為，AB的長(zhǎng)度可由幾何關(guān)系得:</p><p><b>　　這里，</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　由于3.8m<5m，不合乎規(guī)范，為了結(jié)構(gòu)的合理，取為5m</p><p><b>　　錨固段長(zhǎng)度的計(jì)算：</b><

54、/p><p>　　圓柱形錨桿的錨固端長(zhǎng)度計(jì)算公式如下：</p><p><b>　　付好解釋如下：</b></p><p>　　——錨固段直徑，可取1.2倍的鉆頭直徑；</p><p>　　——錨固安全系數(shù)，可取為=1.5，要求較高時(shí)可取=2.0；</p><p>　　——錨桿軸向設(shè)計(jì)拉力；</

55、p><p>　　—— 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值取的錨固體和土層之間的剪切強(qiáng)度，也可按以下公式計(jì)算</p><p>　?。ㄆ渲蠧為土體粘聚力；為錨固段中點(diǎn)的上覆壓力； 為錨固段與土體之間的摩擦角）</p><p>　　在本工程中，取=1.5 ， =39.0KN ；</p><p>　　，在本工程中可采用直徑120mm的機(jī)械鉆孔，</p>&

56、lt;p><b>　　得</b></p><p><b>　　（6）計(jì)算總長(zhǎng)度：</b></p><p><b>　　總長(zhǎng)度</b></p><p>　　公式中 —— 錨桿的總長(zhǎng)度；</p><p><b>　　—— 錨固段長(zhǎng)度；</b&g

57、t;</p><p>　　—— 自由變形段長(zhǎng)度，應(yīng)取超過(guò)滑裂面0.5 ~ 1.0m的長(zhǎng)度； </p><p>　　所以，第一層錨桿總長(zhǎng)度 =12m，第二層錨桿總長(zhǎng)度=18m</p><p><b>　?。?）計(jì)算截面積：</b></p><p><b>　　截面積：</b></p>&

58、lt;p>　　其中 A —— 錨桿的截面積；</p><p><b>　　——軸向設(shè)計(jì)拉力；</b></p><p>　　—— 安全系數(shù)，取1.3；</p><p>　　—— 錨桿材料的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值。</p><p>　　則根據(jù)實(shí)際情況，=39.0KN ； 。用HRB335的鋼筋，=300</p>

59、;<p><b>　　帶入數(shù)據(jù)得：</b></p><p><b>　　選用 </b></p><p><b>　　選用 </b></p><p>　　3.4 支護(hù)樁的配筋的計(jì)算</p><p>　　3.4.1 樁體配筋的計(jì)算</p>&l

60、t;p>　　用雙面對(duì)稱配筋方法配筋，同時(shí)將圓柱形樁體簡(jiǎn)化成長(zhǎng)方形的墻體，厚度為h。灌注樁的直徑1000mm，保護(hù)層60mm，水泥C30，受力筋和分布筋都采用II級(jí)鋼筋，綜合安全系數(shù)取為K=1.4，則</p><p>　　C30水泥： ，Ⅱ級(jí)鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度</p><p>　　墻的最大彎矩M=361.31kPa.m，采用雙面配筋</p><p>　　保護(hù)層不小于3

61、5mm，不妨取35mm，則 </p><p><b>　　—— 彎矩（）</b></p><p>　　—— 縱向鋼筋橫截面積 （）</p><p>　　—— 樁的半徑 （）</p><p><b>　?。ǎ?，</b></p><p>　　—— 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

62、（）</p><p>　　—— 鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（）</p><p><b>　　總面積 </b></p><p>　　鉆孔灌注樁的配筋率不得小于％（《簡(jiǎn)明深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)》 [13]），則可實(shí)配 </p><p>　　配筋率 =0.428％滿足要求。</p><p><b>

63、　　鋼筋按排均勻布置。</b></p><p>　　3.4.2 構(gòu)造配筋</p><p>　　鋼箍一般間距為，采用螺旋筋，并要每隔布置一根直徑大于12mm的加強(qiáng)箍筋，焊接，以增加整體剛度。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中采用螺旋筋為箍筋，每隔1500mm布置一根的焊接定位筋（加強(qiáng)筋）。</p><p>　　第四章 基坑穩(wěn)定性計(jì)

64、算</p><p><b>　　4.1概述</b></p><p>　　基坑的穩(wěn)定性驗(yàn)算是指分析土體與圍護(hù)結(jié)構(gòu)一起保持穩(wěn)定性的能力，包括整體穩(wěn)定性、坑底抗隆起穩(wěn)定和抗?jié)B流穩(wěn)定、擋墻的抗滑移及抗傾覆穩(wěn)定等。</p><p><b>　　4.2驗(yàn)算過(guò)程</b></p><p>　　4.2.1整體抗滑移穩(wěn)

65、定性驗(yàn)算</p><p>　　假設(shè)滑移面為圓弧面，用條分法進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)不考慮土條間的作用力，最小安全系數(shù)為最危險(xiǎn)的滑移面。但當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置外拉錨桿時(shí)可不做整體抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算。</p><p>　　4.2.2 抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算</p><p><b>　　a.概述</b></p><p>　　確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)點(diǎn)位置是驗(yàn)算其

66、抗傾覆穩(wěn)定性的前提，為計(jì)算簡(jiǎn)便，假設(shè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)繞前趾轉(zhuǎn)動(dòng)，便可得到相應(yīng)的計(jì)算式。在水平荷載作用下，對(duì)于錨桿或者內(nèi)支撐體系，踢腳破壞很可能導(dǎo)致基坑土體的不穩(wěn)定。本工程中采用多層支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，最可能的情況是土體繞最下層趾點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生失穩(wěn)。</p><p><b>　　b 驗(yàn)算過(guò)程</b></p><p>　　根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程應(yīng)用手冊(cè)》[11]抗傾覆安全系數(shù)如下：<

67、/p><p>　　其中有 </p><p>　　式中 —— 被動(dòng)土壓力系數(shù)與主動(dòng)土壓力系數(shù)的比值</p><p><b>　　—— 開(kāi)挖深度</b></p><p>　　—— 最下面一道支撐點(diǎn)到坑底的距離</p><p>　　—— 踢腳安全系數(shù)。

68、其范圍為</p><p><b>　　—— 樁入土深度</b></p><p>　　—— 地面荷載 </p><p>　　—— 樁長(zhǎng)范圍內(nèi)土重度的加強(qiáng)平均值</p><p>　　—— 樁長(zhǎng)范圍內(nèi)土內(nèi)摩擦角的加強(qiáng)平均值</p><p>　　—— 樁長(zhǎng)范圍內(nèi)土粘聚力的加強(qiáng)平均值&

69、lt;/p><p>　　樁長(zhǎng)范圍內(nèi)所有土層的參數(shù)加權(quán)平均值如下：</p><p>　　H=10m </p><p><b>　　則 </b></p><p>　　4.2.3 坑底抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　驗(yàn)算時(shí)同時(shí)考慮c、

70、φ</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　——墻體入土深度</b></p><p>　　——　基坑開(kāi)挖深度；</p><p><b>　　——　 地面荷載；</b></p><p>　　——　 坑外地表至墻底的各土層天然重

71、度的加強(qiáng)平均值；</p><p>　　、—— 為墻體底端的土體參數(shù)值；</p><p>　　——　 坑內(nèi)開(kāi)挖面以下至墻底的各土層天然重度的加強(qiáng)平均值；</p><p>　　、——　 地基極限承載力的計(jì)算系數(shù)；</p><p>　　、—— 為墻體底端的土體參數(shù)值；</p><p><b>　　——　 地

72、面荷載；</b></p><p>　　4.1坑底抗隆起計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　用普朗特爾公式</b></p><p>　　圖4.2普朗特爾地基滑動(dòng)面形態(tài)</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　4.2.4 抗?jié)B流穩(wěn)定性驗(yàn)算&l

73、t;/p><p><b>　?。?）概述</b></p><p>　　本工程中的地下水位較高，地下水豐富，滲流系數(shù)較高（）。根據(jù)《建筑基坑工程設(shè)計(jì)計(jì)算與施工》[6]的有關(guān)規(guī)定，要在基坑內(nèi)降水。降水的原則是使基坑內(nèi)土的有效壓力大于地下水的滲流力。</p><p>　?。?）抗?jié)B流穩(wěn)定性驗(yàn)算過(guò)程</p><p>　?。↗為作用在

74、管涌范圍內(nèi)B上的全部滲透壓力）</p><p>　　公式中：h —— B范圍內(nèi)從墻底到基坑底面的水頭損失，??；</p><p><b>　　—— 水的重度；</b></p><p>　　B—— 流砂發(fā)生的范圍，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，取</p><p>　　圖4.3 抗管涌驗(yàn)算示意圖</p><p>　　

75、抵抗?jié)B透壓力的土體水中重量為：</p><p>　　式中： —— 土浮重度；</p><p>　　D——樁的入土深度。</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)分別計(jì)算得：</p><p>　　W 〉J ，符合要求 </p><p>　　坑外水位取地表下1.0m，坑內(nèi)水位取坑底下1.0m。則</p><p&g

76、t;<b>　　式中：</b></p><p>　　—— 坑底土的滲流水力坡度</p><p>　　—— 坑底內(nèi)外的水頭差</p><p><b>　　—— 土的空隙比</b></p><p>　　—— 最短滲徑流線長(zhǎng)度 </p><p>　　—— 滲流水平段總長(zhǎng)度

77、</p><p>　　—— 滲流垂直段總長(zhǎng)度</p><p>　　—— 滲徑垂直段換算成水平段的換算系數(shù)，單排帷幕墻時(shí)，取</p><p><b>　?。憾嗯裴∧粔r(shí)。取</b></p><p><b>　　—— 土的顆粒密度</b></p><p>　　—— 坑底土體

78、的臨界水力坡度。</p><p>　　—— 抗?jié)B流或抗管涌穩(wěn)定性安全系數(shù)，取</p><p>　　第五章 AB.AD.DC斷面的土釘墻圍護(hù)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.1 概述</b></p><p>　　土釘墻支護(hù)是指將將排列較密的鋼筋或鋼管置于周圍土體中，在坡面上再噴射鋼筋網(wǎng)混凝土層，這樣土體、土釘和噴

79、射的鋼筋混凝土面層形成一體，共同工作，形成復(fù)合土體。</p><p>　　5.2 土釘墻設(shè)計(jì)：</p><p><b>　　（1）確定方案；</b></p><p><b>　?。?）計(jì)算土釘；</b></p><p>　　（3）結(jié)構(gòu)計(jì)算；（包括抗傾覆，抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算；）；</p>&

80、lt;p>　　5.2.1 方案確定</p><p>　　該段為基坑采用土釘墻支護(hù)，基坑深度10m，外側(cè)地面附加荷載q為10kPa。 ，開(kāi)挖斜面坡度取，土釘長(zhǎng)度一般取0.5~1.2倍開(kāi)挖深度，在這里暫取10m左右的值。土釘間距為1.5m。土釘垂直傾角為。

81、 表5.1 (AB.AD.DC)側(cè)基坑土層分布表</p><p>　　表5.2 (AB.AD.DC)側(cè)基坑土層系數(shù)表</p><p>　　5.2.2 土釘計(jì)算 </p><p>　　①土釘所受土壓力公式

82、：</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　q 坡上超載</b></p><p><b>　　r 土的重度</b></p><p>　?、谕玲斂拱瘟Γɑ衙嫱猓?lt;/p><p><b>　　（2）</

83、b></p><p><b>　　求</b></p><p><b>　　共設(shè)6層土釘</b></p><p>　　圖5.1 土釘分布簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖5.2 圖5.1藍(lán)色部分詳圖</p><p>　　而由于土釘垂直傾角很小所以將Lm近似取為L(zhǎng)a<

84、/p><p><b>　　同理可求：</b></p><p><b>　　而所以</b></p><p>　　值粘結(jié)強(qiáng)度參照《巖土錨桿（索）設(shè)計(jì)規(guī)程》（CECS22：2005）取值如下：</p><p>　　粉質(zhì)粘土 </p><p>　　圓 礫

85、 </p><p><b>　　a.第一道土釘，</b></p><p><b>　　由公式</b></p><p><b>　　以及得：</b></p><p>　　b.第二道土釘，及值</p><p>　　c.第三道土

86、釘，及值</p><p>　　d.第四道土釘，及值</p><p>　　e.第五道土釘，及值</p><p>　　f.第六道土釘，及值</p><p>　　深度在10m的各層土釘，其計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>　　表5.3 各層土釘計(jì)算結(jié)果表</p><p><b>　　土釘計(jì)算

87、：</b></p><p>　　鋼筋按構(gòu)造要求?、蚣?jí)螺紋鋼筋.每根土釘周圍布置Φ14 橫縱雙向加強(qiáng)筋。</p><p>　　根據(jù)構(gòu)造要求噴射混凝土面厚度取100mm,水泥凈漿取M25的水灰比取0.45—0.5，噴射混凝土等級(jí)為C20，混凝土面層配Ⅰ級(jí)鋼筋</p><p>　　5.2.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算</p><p><b>

88、;　　a 抗滑安全驗(yàn)算</b></p><p>　　b 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 高大釗主編.深基坑工程［Ｍ］.機(jī)械工業(yè)出版社　1999</p><p>　　[2] 中國(guó)建筑科學(xué)研究院主編.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（JGJ1

89、20-99）［Ｍ］.中國(guó)建筑工業(yè)出版社　1999</p><p>　　[3] 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GBJ10-89［Ｍ］.中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p>　　[4] 黃強(qiáng) 惠永寧主編.深基坑支護(hù)工程實(shí)例集［Ｍ］.中國(guó)建筑工業(yè)出版社　1997</p><p>　　[5] 黃強(qiáng)編著.深基坑工程技術(shù)規(guī)程應(yīng)用手冊(cè)［Ｍ］.中國(guó)建材工業(yè)出版社　1999

90、</p><p>　　[6] 趙志縉 應(yīng)惠清主編.簡(jiǎn)明深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)［Ｍ］.中國(guó)建筑工業(yè)出版社　1997</p><p>　　[7] 黃強(qiáng)編著.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)用內(nèi)力計(jì)算手冊(cè)［Ｍ］. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社　1995</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間畢業(yè)在即，四年的時(shí)光

91、使我成長(zhǎng)了很多，畢業(yè)設(shè)計(jì)更是對(duì)我四年所學(xué)的一個(gè)考驗(yàn)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)為福州市某大廈的基坑設(shè)計(jì)，通過(guò)分析基坑BC側(cè)采用了鉆孔灌注樁加錨桿的支護(hù)結(jié)構(gòu)，其余三側(cè)則由土釘墻作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，坑內(nèi)采用排水溝排水，同時(shí)注重坑內(nèi)的降水。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)使我基本上清楚了基坑開(kāi)挖與支護(hù)的方法與過(guò)程，但限于個(gè)人能力，其中難免有不足之處，而我也深知理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)實(shí)踐的差距?！凹埳系脕?lái)終覺(jué)淺

92、，絕知此事要躬行”，每一個(gè)工程設(shè)計(jì)的目的都是工程實(shí)踐，但由于每一個(gè)工程都有不同的地質(zhì)地貌條件以及各種各樣的要求，影響因素很多，因此我們作為設(shè)計(jì)者一定要思維靈活，不能死腦筋，要隨著實(shí)際情況做出必要的改變，以確保設(shè)計(jì)能夠更好的服務(wù)于工程的實(shí)踐。</p><p>　　“建筑史凝固的歷史”，作為土木工程專業(yè)的一名學(xué)生，終生的夢(mèng)想便是能夠?qū)⒆约旱淖髌酚肋h(yuǎn)的留在大地上，但是要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)任重而道遠(yuǎn)，作為年輕的一代，要在理論探

93、索與實(shí)踐中不斷努力，更好的做出更多優(yōu)質(zhì)的工程服務(wù)于人民。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)完成在即，衷心的感謝**老師對(duì)我的指導(dǎo)。同時(shí)，本次設(shè)計(jì)和**同學(xué)通力合作，也得到了**同學(xué)的無(wú)私幫助，在這里也表示衷心的感謝，希望以后在工作和生活中能有再次合作的機(jī)會(huì)。由于有了*老師和隊(duì)友的幫助，我充滿了干勁，從**老師第一次向我講解論文精髓