毕业设计（论文）-新纬壹产业园基坑支护设计.doc

南京大学金陵学院本科毕业论文南京大学金陵学院本 科 毕 业 论 文院 系 城市与资源学院 专 业 土木工程 题 目 新纬壹产业园基坑支护设计 年 级 2011级 学号 2011040500079学生姓名 谢胜杰 指导老师 许宝田 职称 讲师 论文提交日期 0南京大学金陵学院本科毕业论文南京大学金陵学院本科毕业论文中文摘要首页用纸毕业论文题目： 新纬壹产业园基坑支护设计 土木工程 专业 2011 级本科生姓名： 谢胜杰 指导教师（姓名、职称）： 许宝田 讲师 摘要 随着城市的迅猛发展，有限的地皮难以满足工程项目日益增长的需求。基坑支护是基础工程施工中一个相对年轻的课题，同时也是尚未得到解决的岩土工程问题之一。基坑支护问题即涉及土力学中的土压力问题，又包含了结构的刚度、变形与稳定性问题，同时还涉及土与支护结构的共同作用。对这些问题的认识及对策的研究，是随着土压力理论、计算分析技术、测试仪器以及施工机械、施工技术的进步而逐渐完善的。本次毕业设计以新纬壹产业园场地进行基坑支护设计。依据基坑支护设计规范，确定安全等级，再结合本工程具体情况和目前基坑支护结构类型的认识和了解，因地制宜，分析比选适合本基坑的支护形式。通过计算土压力、抗滑移稳定性系数、抗隆起稳定性系数了解稳定性分析的步骤，接着在通过理正基坑软件进行电算，检验支护方案的合理性，并及时作出相应的完善。关键词：基坑工程;支护设计；支护结构比选；稳定性验算1南京大学金陵学院本科毕业论文THESIS: The Foundation Pit Supporting Plan of Xinweiyi industrial park SPECIALIZATION: Civil Engineering UNDERGRADUATE: Shengjie Xie MENTOR: Baotian Xu lecturer AbstractOur city is developing now. It is difficult to meet the growing construction object with the limited land resources. Deep foundation support is a young subject of the foundation engineering. It is one of the remained problems for the Geotechnical engineering. The problems of the deep foundation support related to earth pressure;structural stiffness; deformation and stability . It is also related to interaction between support structure and soil . With the development of the earth pressure theory;analysis technics;tester and construction machinery,these problems have gradually added . This article is based on the Xinweiyi industrial park for foundation pit supporting design . I determine the level of security of the foundation pit according to the design specifications of the foundation pit supporting,combined with the specific situation of this project,the knowledge of different structures of the foundation pit supporting and the understanding of local conditions,analyze and select appropriate scheme of the foundation pit supporting . We can know the step of the stability analysis by the calculation of earth pressure;anti-sliding stability checking;resistance to uplift stability checking Then,I examine the rationality by calculating the structure by the software of lizheng,I also make some improvement based on the results .Keywords:Foundation pit;Supporting design;Supporting Selection;Stability calculation目录摘要IAbstractII目录III第一章 绪论11.1 研究背景及意义11.2 国内外研究现状21.3 技术路线4第二章 支护结构方案综合说明书52.1工程概况及基坑规模52.2工程水文地质条件52.2.1工程地质条件62.2.2水文条件72.3 支护结构设计概述82.3.1设计依据与规范82.3.2 基坑设计安全等级9第三章 支护结构设计方案比选及确定83.1 基坑支护概述83.2 基坑支护的方案及选择9第四章 稳定性验算134.1 设计计算参数确定134.1.1 地质计算参数134.1.2 计算区段的划分134.2 计算公式144.2.1 土压力计算144.2.2 抗滑移稳定性验算144.2.3 抗倾覆稳定性验算154.2.4 抗隆起稳定性验算154.2.5 截面稳定性验算154.3 计算174.3.1 土压力计算174.3.2 稳定性验算20第五章 理正软件计算235.1 ABC段235.2 CDE段275.3 EF段315.4 FGA段35第六章 总结与展望39参考文献40致谢41IV第一章 绪论1.1 研究背景及意义在改革开放以前，基础埋深较浅，基坑开挖深度一般在5米以内，一般建筑基坑均可采用放坡开挖或用钢板桩支护。随着我国城市建设的快速发展，特别是改革开放以后, 随着城市现代化建设的不断发展,有限的城市地面空间已不能满足人们日益增长的生活和工作需要, 于是人们开始向高空和地下寻求发展空间。目前,各类地下工程诸如越江隧道、地铁车站和区间隧道、地下车库、地下商场、地下街道、地下医院、地下仓库、地下民防工事及包括地下车道的高架、立交交通网已到处可见，与之相伴的事基坑开挖面积越来越大、开挖深度越来越深。国外著名的地下工程有法国巴黎的中央商场,美国明尼苏达大学土木与采矿工程系的办公大楼和实验室,日本东京八重洲的地下街等。这些工程的共同特点之一是都需进行大规模地下开挖。总之,我国高层建筑数量将会越来越多,建筑面积将会越来越大,深基坑向大深度、大面积方向发展已成为必然趋势。目前,基坑工程已逐渐发展为一们新型的学科基坑工程学。基坑工程既是一个古老的传统课题,同时又是一个集岩土工程和结构工程等于一体的系统工程。其间涉及到土层性质、挡土结构内力和变形的计算理论、基坑的开挖与稳定性变形机理以及参数的反馈分析确定等诸多方面。许多高层建筑物在密集的建筑群中建造施工,由于施工场地狭窄,深基坑开挖不可能放坡,并且邻近常有必须保护的永久性建筑和市政公用设施,对基坑稳定和位移控制的要求很高。深基坑失事主要涉及两方面的问题:一是深基坑支护体系本身失稳;二是深基坑开挖引起周围环境条件的显著变化,使周围邻近建筑设施产生开裂,甚至破坏。这两方面在深基坑工程失事中常常是相互联系的,深基坑支护结构的破坏、边坡的失稳常常会引起基坑周围建筑物的破坏,这一点在拥挤的旧城区改造中尤为突出。旧城区施工场地狭窄,紧临基坑边上就有建筑物,在这种情况下进行深基坑开挖,保护环境显得尤为重要。支护结构的任何破坏,都会严重影响周围建筑物的安全,过大的变形也可能引起周围建筑设施的破坏。从某种意义上讲,保护周围建筑物、管线的安全比维护深基坑的稳定更重要。如1994年11月22日汉口煤气大泄漏就是因为威格大厦深基坑失事引起的。威格大厦基坑与路边的煤气主管道距离仅6m多。在基坑开挖中,基坑降水措施不当,导致涌砂,引起地面下沉,马路、房屋开裂,并导致煤气主管道被折断引起煤气水泄漏,造成严重的后果。因此保护深基坑周边的环境与稳定意义重大。基坑工程是当前大家十分关注的岩土工程热点,也是技术复杂、综合性很强的难点,又是提高工程质量减少事故的重点。深基坑工程是与众多因素相关的综合技术,是一个系统工程问题,它与场地工程地质勘察、支护结构设计、施工开挖、基坑稳定、降水、施工管理、现场监测、相邻场地施工相互影响、密切相关。基坑设计与施工涉及地质条件、岩土性质、场地环境、工程要求、气候变化、地下水动态、施工程序和方法等许多复杂问题,是理论上不很完善、不很成熟尚待发展的综合技术学科。如何根据场地工程地质条件、水文地质条件、环境条件制订合理的设计方案;如何在保证稳定性前提下,设计最经济的方案,即基坑优化设计方案;如何吸取失败的教训、总结成功的经验,指导今后的设计与施工,都是值得深入研究的问题。1.2 国内外研究现状当前,中国的深基坑工程在数量、开挖深度、平面尺寸以及使用领域等方面都得到告诉的发展，深、大基坑已经非常常见，放坡开挖或用少量钢板桩已经难于保证地下结构施工及周边环境的安全。为此，实践中已发展多种支护方式，如排桩（piles in row）：即以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构；地下连续墙（diaphragm）：即用机械施工的方法成槽浇灌钢筋混凝土形成的地下墙体；水泥土墙（cement-soil wall）：即由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式结构；土钉墙（soil nailing wall）：即采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面等组成的支护结构，以及上述方式的各类组合支护方式。在复杂、众多的基坑工程实践中,我国深基坑工程技术已得到长足发展,其标志是:1.基坑工程技术标准与规范的编制为经济安全的进行基坑工程的施工,减少工程事故发生,各地都组织技术力量进行基坑工程技术标准的编制工作,目前已经编制或正在进行编制的基坑工程技术标准规范有6个。这足以说明基坑工程由“乱”到“治”,正逐渐走上有章可循的新时期。2.基坑支护工程新结构与新技术的提出各地在基坑工程实践中,结合地区的具体情况,相继发展了一些行之有效的新技术,如加筋水泥土地下连续墙、土钉墙、水泥土重力墙、圆拱形支护结构、逆作法、被动区土质加固、内支撑支护体系、组合式支护、双排桩支护等。在施工机械与技术上也有新的突破。如可拆除式锚杆技术,潜孔锤气动土钉打入机等。3.支护结构设计新理论与方法的提出针对各地的具体问题,不少单位和学者相继提出了不少设计新理论与新方法。如秦四清提出的支护结构优化设计理论,杨光华等提出的多锚撑设计增量计算法,刘建航院士提出的软土深基坑开挖的时空效应理论,其它学者建议的设计方法还有多锚撑设计分段等值梁法,“m”法。最近有限元分析理论,如弹性抗力有限元法、二维、三维弹塑性有限法、大变形有限元理论等已相继应用于基坑工程,取得了满意的效果。此外,深基坑支护设计软件也受到重视,目前已有几个商品化软件在各地得到推广应用。4.其它方面深基坑工程已受到各级有关领导的高度重视,不少地方成立了基坑工程专家委员会、审查设计方案,每年与深基坑工程有关的会议相继召开,不少杂志以大量篇幅报道新理论、新方法及基坑工程实录。有些地方还建立了专业化施工队伍,积极推行信息化施工,所有这些都标志着深基坑工程进入了蓬勃发展的新时期。在深基坑工程中,设计是核心,监测是手段,施工是保证。一个支护设计方案是否合理,决定了基坑工程的成败。怎样判断设计方案是否合理呢?作者认为有二条标准:第一是能保证基坑及周围环境的安全;第二是工程造低最低。这两条标准表面看来是相互矛盾的,实际并不冲突。举例来说,对一个基坑工程,不同的设计人员完全可以拿出不同的设计方案,但这些方案中,有的工程安全性得不到保证,应予否定;有的工程安全性可以得到保证,但造价太高,不是最优方案。这时应进行方案比较、方案论证,从中择取最佳方案或重新设计。如北京芳城园工区地下停车库基坑坑深13. 5m,当时有5家单位投标,其中有4家做的是桩+锚杆或双排桩方案,造价约600万元;而另外一位设计者做的是土钉墙方案,造价约300万元,造价较其它方案减少一半,使不仅在投标中获胜,而且缩短了工期,保证了施工的按期完成,大大提高了该设计者单位的知名度。由此可见,进行方案论证、方案优选是设计中很重要的环节,应引起设计人员的高度重视。预言,优化设计将是以后基坑支护设计发展的必由之路,是设计的发展方向。1.3资料整理、图件汇总结论支护结构计算土压力计算（电算法）基坑大样图基坑平面图基坑坡面图基坑支护结构形式收集地勘资料新加坡南京生态科技岛NO.2011G68地块二期项目论文题目的确定（基坑支护设计）工程实例计算设计画图支护结构比选与确定 技术路线第二章 支护结构方案综合说明书2.1工程概况及基坑规模南京洲岛置业有限公司拟在南京建邺区江心洲建新加坡南京生态科技岛新纬壹科技园江岛新天地项目。基坑挖深基坑开挖深度的确定：本场地较为平坦，地面绝对标高-6.25m6.75mm，底板顶标高2.20m，底板垫层底标高1.25m。表2-1 区段地面标高坑底标高挖深AB、CD6.751.255.50BC、DA6.251.255.00 基坑规模开挖面积约23500平方米，支护周长约800米。 基坑周边环境基坑东侧：地下室外墙线距用地红线5.7m，红线外为夹江大堤。基坑南侧：地下室外墙线距用地红线6.35m。基坑西侧：地下室外墙线距用地红线5.7m，红线外为规划环岛路。基坑北侧：地下室外墙线距用地红线5.7m。本基坑平面简图如图2-1所示： 图2-1 基坑平面简图2.2工程水文地质条件2.2.1工程地质条件1、地形、地貌拟建场区位于南京市建邺区江心洲，拟建场区原为菜地，地势基本平整，起伏不大。场区标高为5.097.43米，最大高差为1.53米。勘察场地属长江漫滩相地貌单元。2、场地各岩土层分布及其性质根据野外钻探资料、原位测试、室内土工试验及地区经验综合分析，在开挖深度影响范围内场地土岩层依据其工程性质自上而下分为：层素填土: 黄褐色灰褐色，以松散状态的粉质粘土为主，夹植物根茎，为耕植土，该层极不均匀，具湿陷性。场区内均有分布，该层层厚0.200.40米，层底埋深0.200.40米。-1层淤泥: 灰黑色，流塑状态，为原塘底淤泥，局部分布。该层层厚0.50 0.60米，层底埋深2.003.80米。-1层粉质粘土粘土：灰褐色，软可塑状态，以软土为主，高压缩性。部分地段夹粉土薄层，层厚515mm，见少量铁、锰质氧化物。无摇震反应，切面光滑，干强度、韧性高。整个场区均有分布，该层层厚0.601.70米，层底埋深1.002.00米。-2层淤泥质粉质粘土：灰褐灰色，流塑状态为主，局部软塑，部分地段夹粉土、粉砂薄层，层厚210mm，局部达0.40m，见少量云母碎片及腐木屑，局部夹腐木屑较多。摇振反应轻微，稍有光泽反应，干强度中等低，韧性中等低, 局部缺失，该层层厚1.003.70米，层底埋深2.005.20米。-3层粉砂夹粉质粘土：灰色，粉细砂为松散稍密状态，粉质粘土为软流塑状态，层厚均为530mm,本层土质不均匀，局部相变为淤泥质粉质粘土夹粉细砂或互层状。粉细砂的矿物成份为石英，颗粒呈次园状，级配一般，整个场区均分布。该层层厚1.809.50米，层底埋深5.5011.00米。-4层淤泥质粉质粘土夹粉砂：灰色，饱和，粉砂为松散稍密状态，淤泥质粉质粘土为流塑状态，含腐植物、云母片。粉细砂矿物主要成分为石英，颗粒呈次圆状，级配一般。本层土质极不均匀，部分地段相变为粉质粘土与粉细砂互层状或粉砂夹淤泥质土。整个场区均有分布，该层层厚1.509.40米，层底埋深11.5019.80米。-1层粉砂夹粉质粘土：灰色，饱和，稍中密状态，含腐植物、云母片。矿物主要成分为石英，颗粒呈次圆状，级配一般，土质不均，局部夹有115cm厚的层状软塑粉质粘土，整个场区均有分布，该层层厚6.6016.80米，层底埋深23.2031.00米。2.2.2水文条件1、地表水场区内有4个水塘，塘的水体深度1.803.50m，水体不相连，明塘的位置见平面图，水量受大气降水及排泄影响。2、地下水对本工程有影响的地下水的孔隙潜水和微承压孔隙水，孔隙潜水主要赋存于、-1、-1、-2、-3、-4层中，层素填土土层疏松、属弱透水层，-1层淤泥、-1层粉质粘土粘土、-2层淤泥质粉质粘土属微透水层，-3层粉砂夹粉质粘土属透水层，-4层淤泥质粉质粘土夹粉砂由于极不均匀，局部相变为互层或粉砂夹粉质粘土，属弱透水透水层。施工期间测得稳定孔隙潜水埋深0.200.40米，初见水位埋深0.080.26米。地下水年变幅0.501.00米。孔隙潜水主要补给来源为大气降水、场区内水塘补给及微承压水补给，以蒸发和侧向迳流为主要排泄方式。微承压孔隙水位于-1、-2、-3、层中，均为透水层，施工期间对J15孔采用套管隔水，将套管打入承压水层后抽干套管内地下水，按规范稳定1h后测得水位埋深为0.74米，换算成微承压水的水头标高在5.50米左右，地下水年变幅0.50米左右，其补给来源为侧向迳流和潜水的垂直下渗。微承压水对本工程无大的影响。第三章 支护结构设计方案比选及确定3.1 基坑支护概述 中华人民共和国行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ120-99对基坑支护的定义如下： 为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡基坑支护、加固与保护措施。在基坑工程中，支护方案的选择是至关重要的。一个合理的支护方案既能保证安全，又能节约成本。反之，一个不合理的方案即使造价很高，也弩箭的一定能保证安全。因此，对于每个设计人员来说，方案选择这一重要环节都必须高度重视。3.2支护结构设计概述3.2.1 设计依据与规范 1.中华人民共和国行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)； 2.中华人民共和国国家标准混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)； 3.中华人民共和国国家标准建筑地基与基础工程施工质量验收规范(GB 50202-2002)； 4.中华人民共和国行业标准钢筋焊接及验收规程(JGJ 18-2003）； 5.中华人民共和国国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204-2002)； 6.中华人民共和国国家标准建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)； 7.中华人民共和国国家标准建筑地基基础设计规范(GB ；50007-2002)； 8.中国工程建设标准化协会标准基坑土钉支护技术规程（CECS 96:97）； 9.本工程主体结构设计图纸； 10.本工程勘察报告； 11.基坑周边环境条件。3.2.2 基坑设计安全等级 基坑周边环境条件、水文地质条件和基坑开挖深度等是影响其安全等级的主要因素。依据中华人民共和国行业标准建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99），基坑侧壁安全等级共有三级。表3-2安全等级破坏后果重要性系数（o）一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边及地下支护施工影响很严重1.10二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边及地下结构施工影响一般1.00三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边及地下结构施工影响不严重0.90注：有特殊要求的建筑基坑安全等级可根据具体情况另行确定 本工程0.008.300米，地下室底板标高1.80米，现地面标高在5.907.43米左右，基坑实际开挖深度4.105.63m，地下室底板大部分位于-3层粉砂夹粉质粘土中，局部位于-2层淤泥质土中，此二层土均不应作为地下室的天然地基持力层，建议外扩地下室采用预制方桩，以-3层作桩端持力层。以上表为依据，基坑安全等级取二级， o=1.00，原因如下： 1.按基坑周边环境：重要工程或支护结构不作为主体结构的一部分；与邻近建筑、重要设施的距离在开挖深度以外。 2.按开挖深度：开挖深度不大于十米，在5.005.50之间。 3.按水温地质条件：水文地质条件较好，场地各岩土层分布较均匀。 3.3 基坑支护的方案及选择方案初选是基坑支护方案优选的第一步。它是指从大量备选方案中筛选出较好的方案。它包括一下几方面内容：1. 工程地质及水文地质条件；2. 基坑的几何尺寸；3. 环境条件：基坑周围地区性质基坑周围建筑状况地下管线情况基坑周围交通状况基坑周围水域状况4. 业主对基坑支护设计的要求；5. 现已应用的各种支护技术的特点和适用范围以及本地区常用支护形式；6. 相应的基坑支护设计规范、指南等表3-1各类支护结构的适用条件结构类型适用条件安全等级基坑深度、环境条件、土类和地下水条件支挡式结构锚拉式结构一级、二级、三级适用于较深的基坑1 排桩适用于可采用降水或截水帷幕的基坑2 地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙，可同时用于截水3 锚杆不宜用在软土层和高水位的碎石土、砂土层中4 当邻近基坑有建筑物地下室、地下构筑物等，锚杆的有效锚固长度不足时，不应采用锚杆5 当锚杆施工会造成基坑周边（构）筑物的损害或违反城市空间规划时，不应采用锚杆支撑式结构适用于较深的基坑悬臂式结构适用于较深的基坑双排桩当拉锚式、内撑式和悬臂式结构不适合时，可考虑采用双排桩支护结构和主体结构结合的逆作法适用于基坑周边环境条件很复杂的深基坑土钉墙单一土钉墙二级、三级适用于地下水位或经降水的非软土基坑，且基坑深度不宜大于12m当基坑潜在滑动面内有建筑物、重要地下管线时，不宜采用土钉墙预应力锚杆复合土钉墙适用于地下水位或经降水的非软土基坑，且基坑深度不宜大于15m水泥土桩垂直复合土钉墙用于非软土基坑时，基坑深度不宜大于12m；用于淤泥质土基坑时，基坑深度不宜大于6m；不宜用在高水位的碎石土、砂土、粉土层中微型桩垂直复合土钉墙适用于地下水位以下或经降水的基坑，用于非软土基坑时，基坑深度不宜大于12m；用于淤泥质土基坑时，基坑深度不宜大于6m重力式水泥土墙二级、三级适用于淤泥质土、淤泥基坑，且基坑深度不宜大于7m放坡三级1 施工场地应满足放坡条件2 可与上述支护结构形式结合放坡开挖适用于地基土质较好、开挖深度不深、施工现场有足够的放坡空间、地下水位低于基坑地面以及周围环境对基坑开挖工程要求不高的场所，因此本工程不适宜适用放坡开挖。土钉墙不宜用于含水丰富的粉洗砂层、砂砾卵石层和淤泥质土,不得用于没有自稳能力的淤泥和饱和软弱土层，因此土钉墙也不适合。悬臂式围护结构适用于土质较好、开挖深度较浅且周边环境对边坡唯一要求不严格的基坑工程，本工程基坑开挖深度为5.00m5.5.m，属于深基坑，不是最优方案。内撑式围护结构的缺点是:形成内支撑并令其具备必要的强度,需要占用一定的工期,基坑工程工期较长,内支撑的存在对大规模的机械化开挖不利;内支撑影响地下结构的施工,需要逐步拆除。从基坑平面尺寸来看,这种围护结构形式适用于平面尺寸不太大的基坑,过大的基坑必然导致内支撑的长度和断面太大,以至于可能出现经济上的不合理;从围护的平面布置来看,内撑式一般适用于周圈围护或对边围护,这样才能在支撑杆件中形成对称的轴力。内撑式支护方式不适宜。拉锚式围护结构适用于较密实的砂土、粉土、硬塑至坚硬的粘性土地层或岩层中。这与本工程的水文地质条件不符，舍去。逆作法对于市区建造密度大,邻近建筑物及周围环境对沉降变形敏感,施工场地狭窄,施工工期紧,软土地基大面积,三层或多于三层的地下室结构施工时十分有效的。但挖土作业空间狭小，不利于规模机械化施工、土方施工困难，对围护结构施工精度要求高，也不取。水泥土重力式围护结构最大限度的利用了原地基土;搅拌时无侧向挤出、无振动、无噪音、无污染,对周围建筑物及地下管道影响很小;根据围护结构的需要,可灵活的采用柱状、壁状、格栅状和块状等结构形式;与钢筋混凝土桩相比,可节省钢材并降低造价;不需要内支撑,便于地下室施工;可同时起到止水的挡墙的双重作用。同时他无污染的特性符合本工程为建设新纬壹国际生态科技产业园的目的，所以选择重力式挡墙支护形式。在软土场地深层搅拌、高压喷射注浆等方法，局部或整体对基坑底土体进行加固，或在不影响基坑周边环境的情况下，采用降水措施提高土的抗剪强度和减少水土压力。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,因此最终确定基坑采用深搅桩重力式挡墙支护形式。第四章 稳定性验算4.1 设计计算参数确定4.1.1 地质计算参数根据本工程岩土工程勘察资料，各地层的设计参数如表：层号天然重度KN/m3固结快剪标准值渗透系数内聚力kpa内摩擦角度水平cm/s垂直cm/s（18.2）（15）（12）（3.0 E-05）（4.0 E-05）-1（16.0）（5.0）（0.0）（2.0 E-07）（3.0 E-07）-117.916112.11 E-061.24 E-06-217.71110.44.19 E-062.42 E-06-318.47185.18 E-044.45 E-04-417.7810.61.24 E-041.04 E-04-118.1（3.0）（22.0）（4.00 E-03）（3.00 E-03）表4-1 基坑开挖设计参数一览表4.1.2 计算区段的划分 基坑开挖深度的确定：本场地较为平坦，地面绝对标高-6.25m6.75mm，底板顶标高2.20m，底板垫层底标高1.25m。在保证基坑及周边环境安全稳定的前提下充分考虑节约工程造价，根据不同地质条件及周边环境，按照每段的最不利荷载计算，避免统一按照整个基坑最不利效应组合计算造成投资浪费。按照地质层厚度、环境因素及工程结构，将该工程划分为四个区域，其地面标高、坑底标高及挖深如下表： 区段地面标高坑底标高挖深ABC、EF6.751.255.50CDE、FGA6.251.255.00表4-2 区域地段的划分4.2 计算公式本工程基坑支护的设计，严格按照建筑基坑支护技术规范（JGJ 120-2012）进行。4.2.1 土压力计算支护结构外侧，第i层土中计算点的主动土压力强度标准值()；当0时，应取0； 、分别为支护结构外侧、内侧计算点的土中竖向应力标准值()；、分别为第i层土的主动土压力系数、被动土压力系数； 、第i层土的粘聚力()、内摩擦角()； 支护结构内侧，第i层土中计算点的被动土压力强度标准值()。4.2.2 抗滑移稳定性验算 抗滑移稳定安全系数，其值不应小于1.2； 、作用在水泥土墙上的主动土压力、被动土压力标准值(/m)； G水泥土墙的自重(/m)； 水泥土墙底面上的水压力()；水泥土墙底面在地下水位以下时，可取 ，在地下水位以上时，取0，此处，为基坑外侧水泥土墙底处的水头高度(m)，为基坑内侧水泥土墙底处的水头高度(m)； c、水泥土墙底面下土层的粘聚力()、内摩擦角()； B水泥土墙的底面宽度(m)。4.2.3 抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定安全系数，其值不应小于1.3； 水泥土墙外侧主动土压力合力作用点至墙趾的竖向距离(m)； 水泥土墙内侧被动土压力合力作用点至墙趾的竖向距离(m)；水泥土墙自重与墙底水压力合力作用点至墙趾的水平距离(m)。 4.2.4 抗隆起稳定性验算抗隆起安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支护结构， 分别不应小于1.8、1.6、1.4； 基坑外挡土构件底面以上土的重度(/m3)；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度； 基坑内挡土构件底面以上土的重度(/m3)；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度； D基坑底面至挡土构件底面的土层厚度(m)； h基坑深度(m)； 地面均布荷载()； 、承载力系数； c、挡土构件底面以下土的粘聚力()、内摩擦角()。4.2.5 截面稳定性验算1 拉应力：2 压应力：2 剪应力：Mi水泥土墙验算截面的弯矩设计值(.m/m)； B验算截面处水泥土墙的宽度(m)； 水泥土墙的重度(/)； 验算截面至水泥土墙顶的垂直距离(m)； 水泥土开挖龄期时的轴心抗压强度设计值()，应根据现场试验或工程经验确定； 荷载综合分项系数； 、验算截面以上的主动土压力标准值、被动土压力标准值(/m)；验算截面在基底以上时，取0； 验算截面以上的墙体自重(/m)； 墙体材料的抗剪断系数，取0.40.5。4.3 计算4.3.1 土压力计算 在墙后某一宽度范围内的均布荷载 D、E之间按全部均布荷载计算 图4-1D点以上、E点以下不计入均布荷载的影响 从墙后某一距离开始分布的20的均布荷载C点以下按全部均布荷载计算C点以上不计入不计入均布荷载的影响主动土压力计算 图4-2第三层顶： 4.201处上：4.201处底：第三层底： 第四层顶： 6.001处上： 6.001处下： 第四层底： 第五层顶： 13.203处上： 13.203处下： 水泥墙底： 被动土压力计算：基坑坑底: 地下水位处：第四层底： 第五层顶： 墙底： 图4-3 土压力分布图土压力合力计算： 土压力合力作用点计算： 4.3.2 稳定性验算抗滑移稳定性验算：（取计算单元1）98抗倾覆稳定性验算：抗隆起稳定性验算：截面稳定性验算：经计算，基坑地面以下不存在主动土压力、被动土压力相等的点，同时水泥土的设计是不存在截面突变的，因此只需要对基坑底面处正截面应力验算：则弯矩设计值为： 拉应力验算：满足要求压应力验算：满足要求剪应力验算： 满足要求第五章 理正软件计算5.1 ABC段水泥土墙支护 基本信息 内力计算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数01.00基坑深度H(m)5.500嵌固深度(m)7.800墙顶标高(m)-1.500截面类型及参数格栅墙.放坡级数 1超载个数 2 放坡信息 坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数12.0001.5001.000 超载信息 超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)120.000-210.0000.0006.0005.000- 土层信息 土层数 6坑内加固土 否内侧降水最终深度(m)6.500外侧水位深度(m)0.500弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法m法 土层参数 层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土0.5018.28.215.0012.002粘性土1.0017.97.916.0011.003淤泥质土3.5017.77.711.0010.404粉砂2.5018.48.47.0018.005淤泥质土8.0017.77.7-6粉砂5.0018.18.1-层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (kPa)140.015.0012.00合算m法3.18-240.016.0011.00合算m法2.92-340.011.0010.40合算m法2.22-440.07.0018.00合算m法5.38-5120.08.0010.60合算m法1.99-6120.03.0022.00合算m法7.78- 水泥土墙截面参数 水泥土墙截面示意图水泥土墙厚度b(m)4.200水泥土弹性模量E(104MPa)0.015水泥土抗压强度P(MPa)1.000水泥土抗拉/抗压强度比0.100水泥土墙平均重度(kN/m3)19.000水泥土墙底摩擦系数0.200肋墙净距S(m)2.000基坑侧墙厚t1(m)1.000挡土侧墙厚t2(m)1.000肋墙厚t(m)2.000 土压力模型及系数调整 弹性法土压力模型:经典法土压力模型:层号土类名称水土水压力主动土压力被动土压力被动土压力 调整系数调整系数调整系数最大值(kPa)1素填土合算1.0001.0001.00010000.0002粘性土合算1.0001.0001.00010000.0003淤泥质土合算1.0001.0001.00010000.0004粉砂合算1.0001.0001.00010000.0005淤泥质土合算1.0001.0001.00010000.0006粉砂合算1.0001.0001.00010000.000 工况信息 工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖5.500-5.2 CDE段水泥土墙支护 基本信息 内力计算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数01.00基坑深度H(m)5.000嵌固深度(m)6.000墙顶标高(m)-1.000截面类型及参数格栅墙.放坡级数 1超载个数 4 放坡信息 坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数12.0001.0001.000 超载信息 超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)120.000-2100.0000.00010.00020.000-3100.0000.00010.00030.000-4100.0000.00020.00040.000- 土层信息 土层数 6坑内加固土 否内侧降水最终深度(m)6.000外侧水位深度(m)0.500弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法m法 土层参数 层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土0.3018.2-15.0012.002红粘土1.2017.97.916.0011.003淤泥质土0.0017.77.711.0010.404粉砂6.0018.48.47.0018.005淤泥质土9.0017.77.7-6粉砂5.0018.18.1-层号与锚固体摩粘聚