基坑支护毕业设计参考1

目录摘要ABSTRACT第一章河西石家庄地块基坑支护设计综合说明111工程概况1111结构概况1112基坑周边环境1113工程地质概况2114水文地质条件4115基坑支护设计土层参数412基坑支护结构设计概况4121设计依据4122方案选择5第二章设计所选支护方式简介721复合土钉支护技术简介7211土钉支护不适合河西软土地层原因分析7212复合土钉支护形式7213复合土钉支护适用条件8214水泥土桩复合土钉承载机理922复合土钉支护设计11221抗渗设计11222土钉设计13223面层设计14224稳定性验算1423SMW工法简介1924SMW工法设计20241型钢设计20242三轴深层搅拌桩设计21243基坑稳定性验算22第三章基坑支护结构设计计算书2331设计计算23311地质计算参数23312计算区段的划分23313计算方法2332ABCDE、FGHIJKL、OPQRSTUVW段支护结构计算24321采用参数24322土钉所受土压力计算25323土钉设计26324复合土钉墙支护面层设计27325防渗帷幕的设计验算29326稳定性分析2933EF段支护结构计算32331采用参数32332土钉所受土压力计算32333土钉设计33334复合土钉墙支护面层设计35335防渗帷幕的设计验算37336稳定性分析3834LMNO、WXYZA1A段支护结构计算40341土层侧向土压力计算40342净土压力计算（坑地面以下）41343土压力合力及作用点41344支撑轴力R计算42345求假想支点反力P042346求桩嵌固深度T43347求最大弯矩43348内力计算43349整体稳定性验算463410联系梁473411圈梁设计473412立柱计算483413基坑稳定性分析4835基坑止降水设计49351基坑涌水量计算49352单根井点管出水量估算49353确定井点管数量48第四章施工要求及监测方案5041基坑施工要求50411三轴深层搅拌桩50412SMW工法支护桩50413自钻土钉墙51414立柱、立柱桩施工要求51415钢筋工程51416基坑降水、排水要求52417土方开挖要求5242基坑监测方案53421基坑及周围环境的监测、测试53422监测与测试的控制要求53423观测频率53第五章电算结果5551ABCDE、FGHIJKL、OPQRSTUVW段深基坑支护方案电算5552EF段深基坑支护方案电算6153LMNO、WXYZA1A段深基坑支护方案电算6854深浅基坑交界处放坡电算80结束语82参考文献83致谢85东南大学学士学位毕业设计1第一章河西石家庄地块基坑支护设计综合说明11工程概况111结构概况（1）本工程主体结构建筑物下设有一层地下室，地下室垫层底标高为58M，局部机械停车车库垫层底标高为72M。（2）拟采用预应力管桩基础。（3）基坑规模基坑面积约800438M2，基坑周长约为47071M。（4）基坑开挖深度本基坑工程以自然地面为假定000，所注标高皆相对于此标高，自然地面标高为62M，基坑各区段开挖深度详见表11。表11基坑开挖深度一览表区段自然地面标高（M）坑底标高（M）挖深（M）ABCDE、FGHIJKL、OPQRSTUVW段0005858其余段0007272112基坑周边环境本基坑北靠在建的应天西路132地块住宅小区，南临天成苑住宅小区，西靠华隆新寓和苏建豪庭住宅小区，东临黄山路和虹苑新寓住宅小区。周边环境具体情况如下（1）北侧基坑距用地红线最近约100M；（2）西侧基坑距用地红线最近约100M，距西侧道路中心线约180M，距西侧已建建筑大于260M；（3）南侧基坑距用地红线最近约1026M，距道路中心线约2226M；（4）东侧为空地；周边环境情况详见下图11东南大学学士学位毕业设计2A场地西侧华隆新寓B场地北侧在建住宅小区C场地南侧天成苑住宅小区D场地南侧围墙、道路（5）周边管线情况不明。113工程地质概况（1）地形地貌拟建场地为菜地及少量民居，大部分民居现已被拆除，地形开阔、较平坦，地面吴淞高程556686M，最大高差130M。拟建场地属长江现代漫滩地貌单元。（2）工程地质概况东南大学学士学位毕业设计3按揭露的先后顺序将各分层地基土岩性特征及分布规律自上而下分述如下1杂填土杂色，结构松散。主要由粉质粘土组成，夹较多砖、石、混凝土等碎块，夹生活垃圾，夹少量植物根茎。层厚019M。2素填土灰黄色、灰色，稍湿湿，主要由软塑状粉质粘土和稍密状粉土组成，夹少量砖石等碎块，含量1020，夹少量植物根茎。该层分布较普遍，仅暗塘处缺失。层厚022M。3淤泥质填土灰黑、灰色，湿，主要由流塑状淤泥质粉质粘土和稍密状粉土组成，有淤臭味，夹少量砖、石等碎块。该层仅分布于拟建场地南部暗塘处。层厚020M。1粉细砂灰黄、黄灰色，湿，松散稍密，中压缩性。主要成分为石英、长石及云母片，局部夹薄层软塑状粉质粘土，颗粒级配较差。该层分布较均匀，顶板埋深0428M，层厚1848M。2粉细砂灰、青灰色，湿，稍密，局部中密，中压缩性。主要成分为石英、长石及云母片，颗粒级配较差。该层分布较均匀，顶板埋深3860M，最大揭露层厚118M。1粉细砂黄灰、灰色、青灰色，饱和，中密，局部密实，中压缩性。主要成分为石英、长石及云母片，颗粒级配较差。该层分布较均匀，顶板埋深87162M，层厚77151M。2粉细砂青灰色，饱和，中密密实，中压缩性。主要成分为石英、长石及云母片，颗粒级配较差。该层分布较均匀，顶板埋深182265M，最大揭露层厚113M。3粉细砂青灰色，饱和，密实，中压缩性。主要成分为石英、长石及云母片，局部夹薄层中密状粉土，具水平层理，颗粒级配较差。该层分布较均匀，顶板埋深252320M，最大揭露层厚296M。3A粉质粘土灰色，软塑，中压缩性。局部夹薄层稍密状粉土，具水平层理。无摇振反应，稍有光泽反应，干强度和韧性中等。该层呈透镜状分布于3粉细砂中，顶板埋深394420M，层厚0921M。含卵砾石粉细砂灰色、黄灰色，饱和，密实，中低压缩性。主要成分为石英、长石及云母片，颗粒级配较差。含卵砾石，砾径0250CM，呈次东南大学学士学位毕业设计4磨圆状，含量520，成份以石英岩和硅质灰岩为主。该层分布较均匀，顶板埋深577581M，层厚1519M。强风化泥岩棕红、暗红色，岩芯呈土状、碎块状，岩石风化强烈，结构基本被破坏，质地软弱，干钻困难，岩芯易碎，遇水易软化，岩体属极软岩，基本质量等级属类。该层分布均匀，顶板埋深592600M，最大揭露层厚11M。114水文地质条件拟建场地地下水为孔隙潜水。孔隙潜水主要赋存于2粉细砂及以下各层土中，上下为统一含水层，富水性较好，透水性较弱，水位变化主要受大气降水及长江、河道侧向迳流等补给影响，受临近拟建场地在建的应天西路132地块住宅小区工程施工降水的影响，勘察期间测得的潜水初见水位埋深为5055M，潜水稳定水位埋深5559M。根据临近拟建场地的岩土工程资料，自然状态下潜水的稳定水位埋深一般为0516M，相当于吴淞高程4552M。拟建场地地下水位呈季节性变化，雨季水位抬升，旱季水位下降，年变化幅度约10M。近几年拟建场地最高地下水位相当于吴淞高程60M左右。场地地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋砼结构的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。115基坑支护设计土层参数基坑支护结构设计土层参数详见下表表12基坑支护结构设计土层参数一览表土层重度KN/M3直剪固快渗透系数（106CM/S）C（KPA）（度）KVKH1190120100300002000021801208050005000317510080100008000118215330925009000021971034189800852001198113298550079100注括号内数值为经验值或平均值。东南大学学士学位毕业设计512基坑支护结构设计概况121设计依据继源河西石家庄地块总平面图；继源河西石家庄地块地下自走局部机械车库平面图；江苏南京地质工程勘察院提供的“继源河西石家庄地块岩土工程详细勘察报告（编号2007GK029）“。中国建筑科学研究院建筑基坑支护技术规程（JGJ12099）M北京中国建筑工业出版社，1999中国建筑科学研究院建筑地基基础设计规范（GB500072002）M北京中国建筑工业出版社，2002中国建筑科学研究院建筑地基处理技术规范（JGJ792002）M北京中国建筑工业出版社，2002刘建航等基坑工程手册M北京中国建筑工业出版社，1997中国建筑科学研究院混凝土结构设计规范（GBJ500102002）M北京中国建筑工业出版社，2002上海市建设和交通委员会型钢水泥搅拌墙技术规程（试行）DGJ081162005M上海，2005南京地区建筑地基基础设计规范DGJ32/J122005122方案选择根据建设单位对基坑支护工程的具体要求，以及对基坑场地的周边环境、土层条件以及基坑开挖深度的综合考虑，为尽可能避免基坑开挖对周围建（构）筑物、道路的影响，本着“安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工“的原则，经过细致分析计算和方案比较，确定本基坑支护结构采用的方案为LMNO、WXYZA1A段采用SMW支护桩加一层钢筋砼支撑作为支护结构；基余段采用三轴深层搅拌桩加自钻式土钉复合土钉墙作为支护结构；深浅坑分界处采用自然放坡处理，坡比11；东南大学学士学位毕业设计6基坑外侧采用管井降低止水帷幕外侧水头，坑内采用管井降低地下水位。图12基坑平面图东南大学学士学位毕业设计7第二章设计所选支护方式简介21复合土钉支护技术简介211土钉支护不适合河西软土地层原因分析建筑基坑支护技术规程JGJ12099中明确土钉墙的适用条件为侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地，基坑深度不宜大于12M，当地下水位高于基坑底面时，应采用降水或截水措施。普通土钉支护不适合河西软土地层的具体原因为以下四点L与地层粘结力值偏低，则相应土钉抗拉拔力DLT值也相应降低。按基坑支护土压力计算，土钉长度要长，但工程现场一般由于场地局限，第一排土钉长度受到限制，给设计带来难度。2泥质粘土层中，基坑开挖后往往难以直立。土体在支护前易发生坍塌，引起边坡沉降与位移。河西软弱土层土体强度C往往低于10KPA，土钉支护一般每层开挖1015M左右，这样在开挖时由于土体强度低，不能自立或由于渗水严重，易发生坍塌。3土层与喷射混凝土粘结强度低或由于渗水难以施工。软弱土层由于渗水或其它原因，使施工较其它土层有不同特点，但喷射混凝土在软弱土层施工时，喷射混凝土有回弹量小，与土体嵌凸作用好等优点。在有渗水情况则应用隔水帷幕或引排水处理。4土层，基坑底部存在底部隆起、管涌、渗流等问题。在基坑开挖后，由于土体开挖后可能出现管涌等情况。根据江苏地质基桩工程公司近十年的土钉施工经验，可采用坑底天然土固结快剪数据来判断坑底隆起稳定性。根据上述四点分析，在河西地区软土地层中土钉支护必须采用相应的施工方法，才能达到安全支护的目的，尤其是对支护变形有一定要求时，应采用土钉支护结合其它支护技术来达到良好的技术经济效果。212复合土钉支护形式复合型土钉挡墙支护就是以水泥土搅拌桩帷幕等超前支护措施解决土体的自立性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题，以水平向压密注浆及二次东南大学学士学位毕业设计8压力灌浆解决复合土钉挡墙土体加固及土钉抗拔力问题，以相对较长的插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流等问题，组成防渗帷幕、超前支护及土钉等组成的复合型土钉支护。复合型土钉挡墙支护的几种形式如图21图21复合土钉支护形式213复合土钉支护适用条件不同类型的复合土钉支护形式适用于不同的基坑深度、岩土条件和环境要求，简要归纳如表21表21复合土钉支护适用条件序号结构形式适用条件1土钉桩锚复合支护硬度较大、可粘性差、易坍塌的卵砂石地层，周边不允许降水2土钉预应力锚杆复合支护粘性土层、周边允许降水，基坑位移要求严格3土钉止水帷幕复合支护土质条件较差，开挖后容易塌方，周围环境要求不能降水，基坑深度小于6M，变形要求低4土钉微型桩复合支护土质条件较差、周边允许降水，施工场地狭小东南大学学士学位毕业设计95土钉止水帷幕、预应力锚杆复合支护土质条件较差、开挖后容易塌方，周边环境要求不能降水，基坑深度68M，对基坑变形控制要求严格6土钉止水帷幕、微型桩复合支护地质条件和环境条件复杂，基坑深度较大，变形控制要求较高7土钉插筋止水帷幕、预应力锚杆复合支护地质条件和环境条件复杂，基坑深度较大，变形控制要求较高214水泥土桩复合土钉承载机理通过预先施工竖向水泥土桩，而后边开挖边施工土钉方法形成水泥土桩复合土钉支护，其承载机理主要包括超前加固作用提高土体自立临空高度水泥土桩复合土钉支护中，水泥土桩止水帷幕是在开挖前施工的，如果不考虑施工对土体的扰动，开挖前作用在水泥土桩前后的土压力就可认为是静止土压力。对于开挖的第一个工况，土钉尚未施作，开挖引起的土压力将直接由水泥土桩承担，此时水泥土桩起的是重力式挡墙的作用。对于以后的各开挖工况，由于土钉对主动区土体约束加固作用的发挥，土压力将由土钉和水泥土桩共同承担。对于水泥土桩复合土钉来说，可认为不受土层成拱极限高度的限制；另外，每一开挖工况下参与维持基坑边坡稳定的因素除土体与土钉外还有水泥土桩的作用。水泥土桩可通过桩钉土之间的结构作用调动基坑内侧被动区被动土压力的有利作用。水泥土桩复合土钉支护中，由于水泥土桩的存在，其自立临空高度得到显著提高，且事先设置的水泥土桩还会因自身刚度以及桩钉土之间的结构作用对土体侧移变形起到有效的约束作用。大大提高了基坑开挖过程中的边坡稳定性，有效地控制了开挖过程中的坡顶变形量。止水抗渗作用水泥土桩除了分担荷载作用外，还起到止水抗渗作用，其作用机理主要有两东南大学学士学位毕业设计10方面一是提高基坑边壁土体的自稳性及隔水性，当边坡土体含水量较大时，网喷混凝土面层不易与土体粘结在一起，而直接喷在水泥土搅拌桩或旋喷桩上，则很容易粘结在一起；二是在软弱富水地层中，由于水泥土比原状土的力学性能有所改善，当水泥土桩向下伸入基底以下深度时，对抵抗基底隆起、管涌等起主要作用。水泥土桩复合土钉支护技术研究及工程应用。传递荷载作用复合土钉支护中，水泥土桩与土体之间存在发挥较大侧摩阻力的潜能。由于桩与桩周土之间的摩擦作用，桩周土体沉降显著减小，迫使最大沉降点后移。在基坑开挖过程中，随着桩与桩周土之间竖向相对位移的出现，两者之间的侧摩阻力会逐步发挥。土体的重力是诱发边坡土体不稳定的最根本、最直接的原因。对于复合土钉来说，由于桩土之间侧摩阻力的存在，相当于抵消了部分不稳定土体的重力作用，因而会减小最终作用在支护体系中的土压力。桩周土对桩的侧摩阻力将通过桩的轴向压缩作用传递到深层土体之中，调动深部稳定地层潜能，土钉支护体系、深部稳定土层紧密结合联系在一起，共同承受荷载，使边壁稳定并减少位移，见图22。图22水泥土桩靡擦传力示意图侧移曲线的整合机制复合土钉中具有一定强度和刚度的水泥土桩和较密间距的土钉之间存在着较好的整体结构作用，可将水泥土桩理想化为以土钉为支点的连续梁。随着支护的向下进行，水泥土桩与己设置的上部土钉之间形成的结构作用有效地约束了上部土体随开挖而发生的变形，并且水泥土桩与较密土钉之间的结构作用也促使土东南大学学士学位毕业设计11体的变形趋于均匀；随着开挖深度增加，下部土体的侧移变形就显得比较突出，最终形成了鼓肚变形模式。由于复合土钉中水泥土桩对土体的超前约束以及后来桩与土钉的结构约束作用，复合土钉支护中土体位移要小得多，设计时可有意识地通过增加水泥土桩的刚度来控制位移，以达到保护周边环境之目的。优势滑裂面的前移机制理论和实践均表明，土钉支护中土钉最大拉力位置是与被支护土体优势控制滑移面的位置相一致的。土钉支护中作用于面层上的土压力通常认为是比较小的，那么传递给土钉的拉力就比较小，土钉通过钉土之间的摩擦作用经过一段距离才一能达到最大拉力位置。复合土钉中，由于存在强度和刚度比原位土体大许多的水泥土桩，水泥土桩墙后的土压力要比土钉支护中面层后的土压力大，也即水泥土桩传递给土钉端头较大的拉力，于是复合土钉支护中土钉经过较短的摩擦传力距离就可以达到土钉最大拉力位置，有提高基坑边坡稳定性，控制开挖工程中的侧向位移的作用。22复合土钉支护设计结合建筑基坑支护技术规程JGJ12099提出在河西软土土层中复合土钉设计的方法和步骤。设计可以分为四个方面即抗渗设计、土钉设计、面层设计和稳定性验算。221抗渗设计根据工程项目所处地层的地下水位及地层的渗透性，来取舍是否设置防渗帷幕，若需要设置防渗帷幕，将选取何种形式的防渗帷幕当基坑开挖深度小于3米而且处于渗透性较小的粉质粘土或淤泥质粉质粘土地层K005应按粘性土计算1000，KA0704,8390AK,R195KN/M3RHMKNRHKRHCKPAA206981251983901125191221704012121P2KAQ0704201408KPAP86914082277KPA下层土压01807351931RHCFSDN1520353053KN土钉长度计算各排土钉的长度宜满足下列条件DNFLLDS1通过计算得1号土钉L15000MML8M2号土钉L13300MML8M3号土钉L12000MML5M4号土钉L11200MML5M5号土钉L1600MML4M最后一排土钉的倾角为200，加强对深层土体的加固，其余土钉的倾角为100。土钉抗拉能力验算破坏面上每一土钉的抗拉能力按下列公式计算并取其中最小值。按土钉受拉拔条件1BDLT东南大学学士学位毕业设计27按土钉受拉强度条件YFDT4112土钉抗拉力T1131448321010445KN土钉抗拔力，取土钉锚固体直径D008MMBUDLT131400830202010KNTU231400857202864KNTU331400850405024KNTU431400848404823KNTU531400884408440KN计算结果如表35表35土钉长度计算表土钉号高程（M）土钉内力NKN有效长度LBM极限抗拔力TUKN土钉全长M安全系数T110112340201091790T220203557286491407T330203550502472467T440203548482362370T550203584844094148KNN6392KNTU61231K总23161/92632500324复合土钉墙支护面层设计面层承载力面层实为支承于土钉上的无梁连续板，面层厚100MM，土钉间距即为面层跨距L10M。作用于上部面层上的荷载P0P01PQ东南大学学士学位毕业设计282101/5697722550150705505070MKNPSPPQ0704201408KN/M2P0上95614082364KN/M2作用于下部面层上的荷载201/277311755015070MKNPPQ02902058KN/M2P0下727581307KN/M2取上、下两部分平均值P01/2236413071836KN/M2M01/8P0L31/8183610323KNM钉上带土钉作用处弯矩M105M0115KNM跨中弯矩M202M0046KNM跨中带支座处M3015M0035KNM跨中带跨中处M4015M0035KNM只有土钉连接处的局部弯矩较大，其他截面弯矩较小。经计算选配6200200。连接计算钢筋网片如图31，固定钢筋为22，长为400MM，焊接在土钉上。其连接的安全系数为PKPEPK045COS/TFBAPK式中A、B锚固体的长宽取A400MM,B400MM；F喷射混凝土抗剪强度F1500KPA；T喷射混凝土厚度T100MM；EP作用在锚头上的主动土压力，EP2004KN；KNEP11691045COS100150040040060东南大学学士学位毕业设计2944804201169PK（满足要求）图31钢筋网片平面图325防渗帷幕的设计验算与传统的土钉墙相比复合土钉墙用水泥土搅拌桩等超前支护作防水帷幕解决抗渗、隔水和土体自立性，保证开挖期间不发生弯折、剪切破坏。抗渗设计本工程采用直径850MM的单排搅拌桩，桩中心距为12M，采用套接一孔法施工，桩长12M。MLMLLMHLHIEGIVHWWSC6520412861251850820486849901197111I28/20650136KSIC/I051/013637520（满足要求）326稳定性分析外部稳定性验算东南大学学士学位毕业设计301抗滑稳定性验算墙宽取为4M，墙底部土0433抗滑力KNFT735801433TAN204204850土压力引起的水平推力为各道土钉拉力之和KNN6392抗滑稳定安全系数2187363927358NFKTH安全2抗倾覆稳定验算抗倾覆稳定力矩即土的自重平衡力矩MW584204204/21088KNM倾覆力矩M0112358082035581820355828203558382035584825965KNM抗倾覆稳定安全系数311946525910880MMKWQ安全3整体稳定性验算由电算结果可知满足要求。底部稳定性验算1墙底土体的地基承载力复核QDHRCNDNRKCQWZ012R12119281826319708198/121923KN/M3R2197KN/M3D64M9539433TAN13427TAN134275045TAN002TANQCQNNEN217132046581923953901342746719WZK（满足要求）东南大学学士学位毕业设计312基坑底部抗隆起复核MKNDQRHMS/892725462085519212122HFFARMDHDCRDDQRDDQDQHRHKM232322344TAN32212TANQFRHQ19558201331KN/M2MH574KNMMKNMR/4101924574685463146519344611334433TAN465193/24611332/1468520855192/1433TAN2902320322031743892725410192SRSMMK（满足要求）3坑底附近的水泥土桩破坏复核A抗冲切验算V2BCU0B085MCUO03FCU03103300KPAV2085300510KN/MQKARH0Q2CSV05B02919558202131005085513KN/M0299351510QVKC（满足要求B抗弯折验算20508/1BSQMVI20020200/194848510312243345TAN8551925045TANMKNDHRCRHQWW2220/581015085011948435043MKNBSQWMVL水泥土的拉应力东南大学学士学位毕业设计32KPAFKPAHRCULL100105211581018551900水泥土的压应力KPAFHRCULA500506821458101855190033EF段支护结构计算地面标高62M，假定为000，地下水位于60M，即相对标高02M，基坑底标高72M，计算开挖深度72M。地表附加荷载Q120KPA，按半无限平面计算。基坑侧壁安全等级为二级，基坑重要性系数为10，采用复合土钉墙支护结构，前排采用SMW桩墙，土钉墙采用花管土钉墙结构，墙宽085M。选用C28勘察孔资料进行计算。表36土层厚度一览表土层2素填土1粉细砂2粉细砂1粉细砂厚度M143145131331采用参数112号土800C120KPA21号土3300C15KPA22号土3410C10KPA31号土3290C11KPA2R190KN/M33地面超载Q20KN/M2332土钉所受土压力计算由于分层土体性能相差不大，及C值取各层土的，C值按其厚度加权平均。1现分两层土计算1及2层土1号土层为原12号土厚14M，800，C120KPA2号土层为原21和22号土厚58M，3360，C13KPA东南大学学士学位毕业设计332土压力计算上层土压45104101912RHC005应按粘性土计算800，KA0756,8690AK,R190KN/M3RHRHKRHCKPAA20410198690141019122175601211FSD1527174076KN土钉长度计算各排土钉的长度宜满足下列条件DNFLLDS1通过计算得1号土钉L15400MML9M2号土钉L14200MML8M3号土钉L13200MML7M4号土钉L12400MML7M5号土钉L11600MML6M6号土钉L1900MML6M7号土钉L1300MML5M最后一排土钉的倾角为200，加强对深层土体的加固，其余土钉的倾角为100。土钉抗拉能力验算破坏面上每一土钉的抗拉能力按下列公式计算并取其中最小值。按土钉受拉拔条件1BDLT按土钉受拉强度条件YFDT4112东南大学学士学位毕业设计35土钉抗拉力T1131448321010445KN土钉抗拔力，取土钉锚固体直径D008MMBUDLT131400836181628KNTU231400848303617KNTU331400848404817KNTU431400856405627KNTU531400854405426KNTU631400861406129KNTU731400877407737KN计算结果如表37表37土钉长度计算表土钉号高程（M）土钉内力NKN有效长度LBM极限抗拔力TUKN土钉全长M安全系数T10898536162891653T218221748361791631T328221748482382175T438221756562782538T548221754544672447T658221761612972765T768271777773782848KNN87147KNTU07350K总35007/147872367334复合土钉墙支护面层设计面层承载力面层实为支承于土钉上的无梁连续板，面层厚100MM，土钉间距即为面层跨距L10M。东南大学学士学位毕业设计36作用于上部面层上的荷载P0P01PQ2101/5884420550150705505070MKNPSPPQ0756201512KN/M2P0上85815122370KN/M2作用于下部面层上的荷载201/759222355015070MKNPPQ028820576KN/M2P0下9755761551KN/M2取上、下两部分平均值P01/2237015511961KN/M2M01/8P0L31/81961103245KNM钉上带土钉作用处弯矩M105M0123KNM跨中弯矩M202M0049KNM跨中带支座处M3015M0037KNM跨中带跨中处M4015M0037KNM只有土钉连接处的局部弯矩较大，其他截面弯矩较小。经计算选配6200200。连接计算钢筋网片如图3，固定钢筋为22，长为400MM，焊接在土钉上。其连接的安全系数为PKPEPK045COS/TFBAPK式中A、B锚固体的长宽取A400MM,B400MM；F喷射混凝土抗剪强度F1500KPA；T喷射混凝土厚度T100MM；EP作用在锚头上的主动土压力。EP2183KN东南大学学士学位毕业设计37KNEP11691045COS10015004004006075783211169PK（满足要求）图32钢筋网片平面图335防渗帷幕的设计验算与传统的土钉墙相比复合土钉墙用水泥土搅拌桩等超前支护作防水帷幕解决抗渗、隔水和土体自立性，保证开挖期间不发生弯折、剪切破坏。抗渗设计本工程采用直径850MM的单排搅拌桩，相互搭接200MM，内插7003001324型钢，桩长14M。等刚度的混凝土壁式地下墙折算厚度HMMMTWEIEHCSS53205325007001031022591002121234653MLMLLMHLHIEGIVHWWSC782742148621451530850820486510901197111东南大学学士学位毕业设计38I28/2778010KSIC/I051/0105120（满足要求）336稳定性分析外部稳定性验算1抗滑稳定性验算墙宽取为45M，墙底部土0633抗滑力KNFT3349001633TAN20542054270土压力引起的水平推力为各道土钉拉力之和KNN87147抗滑稳定安全系数213238714733490NFKTH安全2抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定力矩即土的自重平衡力矩MW724520452045/216605KNM倾覆力矩M0985720822177251828384858271714671KNM抗倾覆稳定安全系数315531467516600MMKWQ安全3整体稳定性验算由电算结果可知满足要求。底部稳定性验算1墙底土体的地基承载力复核QDHRCNDNRKCQWZ012R11418311824519719852/1421924KN/M3东南大学学士学位毕业设计39R2181971198/281974KN/M3D70M4942134TAN17729TAN177295045TAN002TANQCQNNEN21191420072719244942117729077419WZK（满足要求）2基坑底部抗隆起复核采用稳定系数法06020MM则EIE0EA1333217155MM是否考虑偏心距增大系数L0/H12/06518580要考虑由21200140011HLHEI860826861065050314505031NAFC9706501201015101015102HL8061970860650126151551400112MMEI92791558061配筋计算采用对称配筋MMHEEI9569352/65092792/KNFBHNCBB24181031461505055001301N26868KNNB2418KN属小偏心受压2300102475356153002/734961573495003140195691082686012/MMHFXHBXFNERAASYCSS上下配筋625HRB335SSAA2944MM2349整体稳定性验算稳定性系数L0/B12/0524东南大学学士学位毕业设计47查表得095730065050031495702686800YCSFAFNA115（满足要求）东南大学学士学位毕业设计483412立柱计算上段钢立柱采用3258钢管立柱上所承受竖向力为P125122505065040552511401268684712KN3258钢管特征系数为A7963MM2,I1124MML07210503257825M66941121082573H查表7530，按轴心受压构件计算MPA678796375301024713P4712KN（满足要求）配筋主筋为1220，螺旋筋8200,上部加密，加强筋1620003413基坑稳定性分析抗隆起验算NQTAN24503410/2E0134TAN2977NC297710/TAN34104249KSQDHRCNRDNCQ2083721974249129778371915116基坑底坑渗流稳定性验算50THRTRMM9807501054819447191911满足要求抗管涌计算东南大学学士学位毕业设计49517162710897922WWSHRDRK（满足要求）35基坑止降水设计基坑开挖范围内土层含水量丰富，采用了深搅桩形成止水帷幕，但不能满足下部止水的要求，因此基坑内采用管井降水。基坑止水帷幕采用一排8501200套接一孔法施工的三轴深搅桩。351基坑涌水量计算RRSSHKQLGLG23661K08M/DS8MH185811665MMHKSR458806516822MAR550143388004DMQ/3504550LG458LG88651628036613352单根井点管出水量估算DMKRLQ/91048001143120120333353确定井点管数量N11Q/Q113504/104937基坑内共布41口降水井，基坑外侧设计21口降水井降低坑外地下水，并兼作回灌井与观测井，坑内及坑外降水井井径800，下入360/300水泥井管，孔内填35MM绿豆砂。东南大学学士学位毕业设计50第四章施工要求及监测方案41基坑施工要求严格按建筑桩基础技术规范JGJ9494、建筑基坑支护技术规程JGJ12099进行施工。411三轴深层搅拌桩（1）三轴深层搅拌机叶片直径为850MM，桩中心距为12M，采用套接一孔法施工；用325级普通水泥，其设计掺入量为20。水灰比为1215，要求28天的无侧限抗压强度大于10MPA。（2）深搅桩桩位偏差不应大于50MM，垂直度偏差不宜大于02。（3）三轴搅拌机下沉速度与搅拌提升速度应控制在06M/MIN以内，并保持匀速下沉与匀速提升。搅拌提升时不应使孔内产生负压造成周边地基沉降。（4）因故搁置超过2H以上的拌制浆液，应作为废浆处理，严禁再用。（5）施工时应保证前后台密切配合，禁止断浆。如因故停浆，应在恢复压浆前将三轴搅拌机下沉05M后注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性。（6）桩与桩的搭接时间不应大于24H，若因故超时，搭接施工中必须放慢搅拌速度保证搭接质量。（7）三轴深搅桩施工前应进行拟处理土的成桩工艺及水泥掺入量或水泥浆室内配合比试验，以确定相应水泥掺入比或水泥浆水灰比。（8）施工第一批桩（不少于6根）必须在监理人员监管下施工，以确定实际水泥投放量、浆液水灰比、浆液泵送时间、搅拌下沉及提升时间、桩长以及垂直度控制方法，以便确定三轴深搅桩的正常施工控制标准。412SMW工法支护桩（1）三轴深层深搅桩选用8501200，采用套接一孔法施工，使用325级普通硅酸盐水泥，其掺入量为22，水灰比应严格控制在1518之间，要求28天的强度达10MPA；应保证三轴深搅桩及型钢的桩位偏差不大于50MM，垂直度偏差小于05；桩间搭接时间不大于24小时，否则需进行补强加固处理。（2）施工第一批桩（不小3根）必须在监理人员监管下施工，以确定实际施工水泥投放量、浆液水灰比、浆液泵送时间和搅拌下沉及提升时间、桩长及垂直度控东南大学学士学位毕业设计51制方法。（3）内插型钢应采用Q235B，规格、型号及有关要求应按热轧H型钢和部分T型钢（GB/T112631998）和焊接H型钢（YB330192）选用。（4）型钢插入前应在表面涂抹减摩剂，整个截面锚入圈梁，型钢与圈梁之间应采用不宜压缩的硬质材料隔离，型钢位置两侧圈梁箍筋应加密。（5）各SMW桩由圈梁相联系，SMW桩中型钢顶高于圈梁顶面500MM。（6）型钢拔除前，水泥搅拌墙与地下室外墙间应回填密实，拔除过程中采取跳孔拔除措施，同时加强对基坑及周边环境的监测，并视监测情况对拔除后形成的空隙采取跟踪注浆填充等措施。413自钻土钉墙1钉采用WT32型自钻式土钉，与水平面夹角10，水平间距为10M。注浆材料采用强度等级不小于M20水泥浆液，注浆压力0510MPA,具体施工参数应在施工时通过试验进行调整。2配置砼及砂浆均采用325级普通硅酸盐水泥。3土钉施工时应避开基坑外侧降水井位置。414立柱、立柱桩施工要求（1）立柱桩桩顶标高应为立柱位置处垫层底标高，立柱底标高应低于立柱桩桩顶标高30M。（2）立柱采用钢管，其焊接要求应严格按照钢结构设计规范（GB500172003）的相关要求执行。（3）立柱在底板范围内应设止水片。415钢筋工程（1）钢筋笼制作允许偏差主筋间距允许偏差不大于10MM，箍筋间距或螺旋筋螺距不大于20MM，钢筋笼直径不大于10MM，钢筋笼长度不大于50MM。（2）钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定。（3）分段制作的钢筋笼，其接头采用焊接，并遵守混凝土结构工程施工及验收规范GB502042002。东南大学学士学位毕业设计52（4）钢筋焊接施工之前，应清除钢筋、钢板焊接部位以及钢筋与电极接触处表面上的锈斑污、杂物等；钢筋端部当有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。（5）钢筋接头、焊接应按照钢筋焊接及验收规程（JGJ182003,J2532003）及混凝土结构设计规范（GB500102002）执行。416基坑降水、排水要求（1）基坑内共布41口降水井，基坑外侧设计21口降水井降低坑外地下水，并兼作回灌井与观测井，坑内及坑外降水井井径800，下入360/300水泥井管，孔内填35MM绿豆砂。（2）基坑开挖前应提前两周进行降水，确保基坑开挖面无明水；应保证水井的施工质量。（3）整个基坑内降水井内水位必须低于基坑面以下30M，单口降水井出水量应根据抽水试验确定。（4）在土钉施工前，地下水位应低于40米；土钉施工期间基坑外地下水位必须降至63米以下。（5）视施工现场情况沿地面及基坑内应设明沟及集水井，及时排除雨水及地面流水。417土方开挖要求（1）在基坑开挖过程中，施工单位应采取有效措施，确保边坡土及动态土坡的稳定性；施工单位应严格按照土方开挖的施工组织设计进行，基坑内部临时坡体应不大于115，且在土方开挖过程中挖土高差不得大于25米。慎防土体的局部坍塌造成主体结构桩位移破坏、现场人员受伤和机械损坏等工程事故。（2）在开挖过程中应充分考虑时空效应规律遵循分区、分块、分层、对称、平衡的原则，开挖至支撑底标高后及时施工钢筋砼支撑，减少基坑开挖期间无支撑暴露时间、宽度和深度，将基坑开挖造成的周围设施的变形控制在允许的范围内。（3）水泥土搅拌桩、圈梁及钢筋砼支撑需养护28D龄期，并达设计强度后方可进行土方开挖。（4）基坑底30CM土方应由人工清除，不得超挖，防止基坑底原状土扰动；开挖到位后及时施工砼垫层（至支护桩边），随挖随浇，即垫层必须在见底后24小东南大学学士学位毕业设计53时内浇筑完成，并及时施工主体结构基础底板。（5）基坑内的深坑开挖必须等普遍的垫层形成并达到设计强度要求后方可进行，局部深坑应逐个开挖、砖砌外模护壁，不得大面积开挖。（6）基坑内所有垫层施工完成后，应及时绑扎底板钢筋、浇筑地下室底板，对于有支撑区域，作为拆撑的必要条件，要求底板砼必须浇筑至支护桩边。（7）土方开挖期间，应采取措施防止碰撞支护桩、工程桩、立柱与支撑，挖土时宜先掏空立柱四周，避免立柱承受不均匀的侧向土压。（8）基坑四周及支撑梁严禁堆土或堆载，地面超载应控制在20KPA以内。本说明未尽事宜应严格按照国家、地方相关规范、规程执行。42基坑监测方案该工程为大面积基坑工程，为了及时掌握基坑围护结构的安全性，了解基坑开挖对周围环境的影响，必须进行施工监测。421基坑及周围环境的监测、测试（1）压顶梁的水平位移监测沿压顶梁每隔15M布置一个水平位移观测点。（2）深层水平位移监测要求在支护桩外侧布设10个深层位移观测孔。测斜孔深不小于支护桩长，使用测斜仪逐段量测在基坑开挖过程中和地下室主体结构施（3）基坑周边道路沉降观测沿周边道路每15M设一沉降观测点。（4）基坑周边建筑物沉降观测每幢建筑物上设一组沉降观测点。（5）砼支撑轴力量测布设3组应力量测点。422监测与测试的控制要求（1）桩顶水平位移速率不超过2MM/D或累计水平位移不超过25MM；（2）深层水平位移速率不超过2MM/D或累计水平位移不超过25MM；（3）任何不正常的路面沉陷或路面沉陷不超过25MM或不超过2MM/D；（4）建筑物沉降速率不超过2MM/D或累计水平位移不超过15MM，差异沉不超过建筑物高度的2；（5）支撑轴力不超过设计值的80。423观测频率东南大学学士学位毕业设计54基坑开挖施工前进行第一次观测，观测值作为初始值，基坑开挖前期每三天观测一次，中期每两天观测一次，开挖至坑底后每天观测一次，基坑或周围环境位移变形较大时，每天观测两次。基坑出现险情时，加密观测。观测成果应及时反馈给业主、监理、设计和施工单位。东南大学学士学位毕业设计55第五章电算结果51ABCDE、FGHIJKL、OPQRSTUVW段深基坑支护方案电算验算项目验算简图验算条件基本参数所依据的规程或方法建筑基坑支护技术规程JGJ12099基坑深度5800M基坑内地下水深度6800M基坑外地下水深度6300M基坑侧壁重要性系数1000土钉荷载分项系数1250土钉抗拉抗力分项系数1300整体滑动分项系数1300东南大学学士学位毕业设计56坡线参数坡线段数1序号水平投影M竖向投影M倾角100005800900土层参数土层层数6序号土类型土层厚容重饱和容重粘聚力内摩擦角钉土摩阻力锚杆土摩阻力水土MKN/M3KN/M3KPA度KPAKPA1杂填土2100190200120100200200合算2素填土000018018012080180180分算3淤泥质土000017518010080160160分算4粉砂280018218015330400400分算5细砂630019719710341400400分算6细砂800019819811329500500分算超载参数超载数1序号超载类型超载值KN/M作用深度M作用宽度M距坑边线距离M形式长度M1满布均布20000土钉参数土钉道数5序号水平间距M垂直间距M入射角度度钻孔直径MM长度M配筋1100010001008290001D252100010001008290001D253100010001008270001D254100010001008260001D255100010002008290001D25花管参数基坑内侧花管排数0东南大学学士学位毕业设计57基坑内侧花管排数0锚杆参数锚杆道数0坑内土不加固内部稳定验算条件考虑地下水作用的计算方法总应力法土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数0500验算结果局部抗拉验算结果工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数M度MTJKKNTUJKNTUJKN抗拔抗拉11300500022300510190002184251473156254093330054219000744031473433715847290001796461473288465714430055919000743821473411015847290001796011473268465713700021249214731857556255300570190007436114733890158472900017955914732492657137000212447147316885562460002664151473124644246580057419000743511473378115847东南大学学士学位毕业设计58290001795381473240065713700021242514731607556246000266392147311