上海市某旅游区商品房项目基坑工程设计【毕业设计论文计算说明书CAD图纸平面】
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目录目 录摘 要IIAbstractIII1 基坑设计方案综合说明书11.1设计依据11.2工程概况11.3场地的概况11.4场地周边环境21.5设计思路21.6方案选择22 基坑支护结构设计计算书32.1土的压力系数32.2计算点的选择32.3各段支护结构的设计计算32.4 基坑结构的支撑设计及计算452.5 圈梁的设计计算462.6 立柱及立柱桩设计472.7基坑的止水、降水设计计算483 监测方案503.1 基坑技术要求：503.2 监测与测试的控制要求：503.3 观测周期：50小 结51参 考 文 献52致 谢53 摘要上海市某旅游区商品房项目基坑工程设计摘 要本次基坑的设计为上海市旅游区某个基坑设计项目。这个地方的土质良好，地面平整便于施工。该基坑设计是项目中某个房屋的地下车库，基坑开挖深度为6.00m。基坑的支护结构的设计是采用砖孔灌注桩并且加一道钢筋混凝土支撑。支撑采用角撑与对撑相结合的方式，并且为了防止地下水渗透，在基坑周围布置了深沉搅拌桩，采用双排结构从而形成止水帷幕。在降水过程中，为了达到安全有效的降水效果，采用了管井排水的方案。为了设计的严谨性，在基坑的施工工程中要进行严格监控，并且对于施工环境的改变，及时作出应对方案。本设计按照规范要求，严格计算每一个步骤，是一份极其安全有效的计算说明。 关键词：基坑支护结构 桩 角撑 对撑 降水 监测 I AbstractA Shanghai tourist commodity house project of foundation pit engineering designAbstractIn this foundation pit program, we design a foundation pit for the Tourism District of Shanghai city. The soil in this place is good and the ground is so smooth as to facilitate the construction. The design of foundation pit is project for a house in the underground garage, the depth of which is 6.00m.The design of foundation pit supporting structure uses the brick hole pile and reinforced concrete support. The supporting structure uses angle brace and diagonal brace together in order to prevent the infiltration of groundwater. Beside, we set some deep mixing pile around the foundation pit layout and use the double row structure so as to form the waterproof curtain. In the precipitation process, in order to achieve the effect of safe and effective precipitation, we adopt the tube well drainage scheme.For the rigor of the design, in foundation pit construction engineering need to strict monitoring, and if the construction of environmental changes, we should make a timely response. According to the requirements of specifications, I complete this design with strict calculation. thus every step is a very safe and calculation is quiet effective.Key Words: supporting structure of foundation pit; pile; angle brace; diagonal brace; artificial precipitation; monitor;II 第1章 基坑设计方案综合说明书1 基坑设计方案综合说明书1.1设计依据1.1.1 规范 1.建筑地基基础设计规范 GB50007-2012 2.岩土工程勘察规范 GB50021-2013 3.南京地区地基基础设计规范DB32/112-95,2012 4.基坑工程手册 候学渊，刘建航 中国建筑工业出版社，2010 5.建筑基坑支护技术规范 JGJ120-2013 6.混凝土结构设计规范GB50010-2012 7.岩土工程手册 中国建筑工业出版社，20102、工程概况1.2工程概况 拟建“海湾旅游区海湾路东侧、海泉路南侧区域商品房项目（一期）”坐落在上海市奉贤旅游区，东靠上海师范大学、南毗上海旅游专科学校、西到海湾路，北临海泉路。基地周围的自然环境良好，地面情况基本平整。本次基坑设计为一层的地下车库，基坑开挖深度为6.00m。1.3场地的概况1.3.1地貌项目场地位于长江三角洲入海口处的东南前缘，地貌情况单一，其类型是河口沙咀沙岛。在勘察过程中，该场地地形平坦，标高变化在3.33m4.88m之间。其高差值大小为1.25m。1.3.2岩土层分布及分布特征各土层的分布特性：填土（Q43）：由灰色粘土组成，含有少量的植物根茎，分布较为普遍；1粉质粘土夹粘质粉土（Q43）：颜色为灰色，含云母夹薄层粘性土，摇震的反映中等，光泽反映中等无韧性，在该层分布较普遍；2砂质粉土夹粉质粘土（Q43）：颜色呈现灰色，含云母夹薄层粉质粘土，摇震的反映迅速，光泽反映为无，其韧性低，干强度较低，分布普遍；1淤泥质粉质粘土（Q42）：灰色，含有机质局部夹薄层粉土，摇震反映无，光泽反映稍显光滑，韧性中，干强度中，该层普遍分布；2砂质粉土夹粉质粘土（Q42）：灰色、，含云母夹薄层粉质粘土，摇震反映中等，光泽反映无，韧性低，干强度低，该层普遍分布。1粘土（Q41）：灰色、含有机质，腐殖质土质均匀，摇震反映无，光泽反映光滑，韧性高，干强度高，该层普遍分布。2 粘质粉土（Q41）：灰色，含云母夹薄层粘性土，摇震反映中等，光泽反映无，韧性低，干强度低，该层普遍分布。3淤泥质粉质粘土（Q41）：灰色，含云母，有机质，土质较均匀，摇震反映无，光泽反映稍显光滑，韧性中等，干强度中等，该层普遍分布。粉质粘土（Q32）：暗绿色，含氧化铁斑点，土质均匀，摇震反映无，光泽反映光滑，韧性高，干强度高，该层普遍分布。1砂质粉土（Q32）：草黄色，含云母夹薄层粘性土，摇震反映迅速，光泽反映无，韧性低，干强度低，该层普遍分布。2粉砂（Q32）：草黄色，含云母石英，摇震反映迅速，光泽反映无，韧性低，干强度低，该层普遍分布1.4场地周边环境 本设计的场地的浅部地下水类型属于潜水型，在设计时，地下水位数值可按上海市年平均高水位0.50m和低水位.50m考虑。本场地地下水以及土对混凝土均无腐蚀性。1.5设计思路 (1) 该工程基坑开挖的深度为6m，属于中等深度。合理的运用排桩加内支撑的方法，可以有效的保证基坑侧壁的位移。（2）基坑开挖在0.5m到1.5m之后到达地下水位，因此要注重止水帷幕的设计。在较薄的粉砂层要使用双轴深层搅拌桩进行施工。（3）鉴于本工程基坑开挖6m，采用2层支撑更加安全经济。为了控制变形，支撑选用混凝土支撑更加有效。（4）基坑降排水的过程十分重要。设置全封闭的止水帷幕可以安全有效的保证基坑的透水问题。但是在施工过程中一定要采用梳干井对基坑地下水进行梳干。1.6方案选择对于支护结构的选择，要充分考虑该结构的周围环境因素以及受力情况。要选择最有利于支护结构受力的结构形式。对于特殊地质的基坑地面（软土），可以使用深层搅拌桩进行支护加固，不仅能够加固还能提高基坑的抵抗力。本次项目的开挖深度为6.00m，由于地下连续墙价格昂贵，十分不经济，故舍弃；由于水位高，周围紧邻道路、建筑物，则不用土钉墙支护；周边环境情况比较复杂，所以土锚支护不适合；根据查阅的基坑地质报告以及调查周围水土条件，本工程适合使用砖孔灌注桩外两道混凝土支撑的支撑方案。基坑降水采用双排结构形成止水帷幕并结合管井进行排水、降水。53 第2章 基坑支护结构设计计算书2 基坑支护结构设计计算书2.1土的压力系数根据朗肯土压力计算公式得 主动土压力的系数： 被动土压力的系数：2.2计算点的选择根据所给地形图，将图划分成六个断面，分别是断面BAH,BC,CDE,EF,FG,GH。2.3各段支护结构的设计计算2.3.1BAH段计算依据及计算公式2.3.1.1土层分布系数及各土层的计算依据土层层号土层名称土层厚度土的重度C1层杂填土1.5m185200.4900.7002.0401.4282-1层粉质粘土2m19.520200.4900.7002.0401.4282-2层砂粉质粘0.5m18.816160.5680.7541.7611.3273-1层淤泥质1.0m16.41570.7830.8851.2781.1303-2层砂杂粉质18m18.93320.3070.5543.2251.804根据地质勘探报告得知，地下水位深度为0.5m-2m,设计水位1.5m,所有含水土层为粘性土，即本断面图层土压力计算按水土合算。2.3.1.2 BAH段土压力值的计算（1）主动土压力的计算公式及数值 查阅国家规范，可得： （2）被动土压力的计算公式及数值 查阅国家规范，可得： 2.3.1.3土的净土压力计算 假设零点位于基坑下t米处，则可得： 计算得,那么合力为1/2*66.60=33.30kN/m 2.3.1.4土压力的合力与其合力臂：土压力分布的模型为三角形的，合力值,三角形的形心为:土压力的分布呈梯形的模型的，合力大小：形心为：,，2.3.1.5基坑支撑轴力的计算：查阅规范建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012)，设支撑轴线位于0m位置，零点D在0.14m处，并可计算R值。 支点力: 在零点D处，土压力的计算公式及值为： 14.2+10.46+13.70+54.57+54.21+77.42*0.14=157.98kN/m 1/2（10.82+14.79）*0.21=2.69kN/m 2.3.1.6 设计桩长的计算查规范建筑基坑支护技术规程可知，计算桩的长度可以根据“等值梁法”来求桩的入土深度。设计桩的长度为基坑底面t米处。 根据公式： 在t米处的被动土压力 化简得： 解得，t=7.24m 综上所诉，则支护结构的总长度L=6+7.24=13.24m 实际取长度14m。2.3.1.7 最大弯矩的计算：（1） 在基坑底面以上，即处最大弯矩值的计算： 假设剪力为零的点在3-2层顶面下t米： 得： 由 ,得 则在处， , （2） ： 为零的点在3-2层顶面下t米： 18.9t+10.82 , , 2.3.1.8 基坑拆撑轴力的计算：由浇筑在地下室地板的素混凝土，支撑并形成弹性嵌固。为了保证结构的安全稳定性，支撑拆除时要对地梁厚度加垫1m。设计此时悬臂梁长度为5.55m，底板处的固支长度值5.55m。2.3.1.9 基坑的配筋计算： 根据前面计算数据可得：桩身的最大弯矩值为M max=283.50kN/m，钻孔灌注桩的直径选用大小为1000mm,桩的直径大小为1200mm。混凝土用C30，并且主筋选择HRB335，2020。箍筋选择8200，采用螺旋上升式，钢筋笼放置于距孔底250mm处。 ，查阅国家规范，；得： =895.34kN1.25*1.2*M max=885.6kN*m,满足配筋设计要求！2.3.1.10 抗倾覆验算： 查阅国家规范，可得公式：在基坑面下14.0-6.0=8.0m处 , 对桩的底面取矩： 766.42kN/m =3303.17kN/m 2055.2*2.72+42.41*（6+8）=6183.88kN/m 综上所述，满足抗倾覆设计的规范要求。2.3.1.11抗隆起验算： 应采用同时考虑的抗隆起验算，公式为： , 综上所诉，满足抗隆起的设计要求。 2.3.1.12 验算基坑的抗管涌验算： 由 得： 所以满足基坑的抗管涌设计的要求。2.3.2BC段计算依据及计算公式2.3.2.1土层分布系数以及各土层计算依据层号土层名称土层厚度土的重度C1层杂填土1.0m185200.4900.7002.0401.4282-1层粉质粘土2m19.520200.4900.7002.0401.4282-2层砂粉质粘1.5m18.816160.5680.7541.7611.3273-1层淤泥质0.5m16.41570.7830.8851.2781.1303-2层砂杂粉质18m18.93320.3070.5543.2251.804根据地质勘探报告得知，地下水位深度为0.5m-2m,设计水位1.0m,所有含水土层为粘性土，即本断面图层土压力计算按水土合算。2.3.2.2 BC段土压力的计算（1） 主动土压力的计算公式及数值查阅国家规范，可得： （2）被动土压力的计算公式及数值 查阅国家规范，可得： 2.3.2.3土的净土压力的计算 77.91-10.82=67.09kpa 502.22-77.91=424.31kpa假设土压力的零点位于基坑下t米处，则可得方程： 解得t=0.14m 则净土压力的合力 净土压力合力臂2.3.2.4土压力的合力与其合力臂：土压力分布的模型为三角形的，合力值:三角形的形心为:土压力的分布呈梯形的模型的，合力大小:形心为:,，2.3.2.5基坑支撑轴力的计算：查阅规范建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012)，设支撑轴线位于0m位置，零点D在0.14m处，并可计算R值。 支点力 在零点D处，土压力的计算公式及值为： 2.3.2.6 基坑设计桩长的计算查规范建筑基坑支护技术规程可知，计算桩的长度可以根据“等值梁法”来求桩的入土深度。设计桩的长度为基坑底面t米处。 根据公式： 在t米处的被动土压力 化简得： 解得，t=7.36m 综上所诉，则支护结构的总长度L=6+7.36=13.36m 实际取长度14m。2.3.2.7 最大弯矩计算：（1） 在基坑底面以上，即处最大弯矩值的计算： 假设剪力为零的点在3-2层顶面下t米： 得： 由 2.9*t*t+23.35*t-44.89=0得 t=0.45m 则在t=0.45m处， , （2） 基坑面以下，即在点下最大弯矩计算： 假设剪力为零的点在3-2层顶面下t米： 由,则 得： 解得，t=1.68m 在基坑面下1.68m处， , , 2.3.2.8 基坑拆撑轴力计算：由浇筑在地下室地板的素混凝土，支撑并形成弹性嵌固。为了保证结构的安全稳定性，支撑拆除时要对地梁厚度加垫1m。设计此时悬臂梁长度为5.55m，底板处的固支长度值5.55m。 2.3.2.9 基坑的配筋计算： 根据前面计算数据可得：桩身的最大弯矩值为M max=283.50kN/m，钻孔灌注桩的直径选用大小为1000mm,桩的直径大小为1200mm。混凝土用C30，并且主筋选择HRB335，2020。箍筋选择8200，采用螺旋上升式，钢筋笼放置于距孔底250mm处。 ， ，查阅国家规范，得 ；得： =895.34kN1.25*1.2*M max=885.6kN*m,满足配筋设计要求！2.3.2.10 基坑抗倾覆验算： 查阅国家规范，可得公式， 在基坑面下14.0-6.0=8.0m处 , 对桩的底面取矩： 2055.2*2.72+42.41*（6+8）=6183.88kN/m 综上所述，满足抗倾覆设计的规范要求。 2.3.2.11基坑抗隆起验算： 应采用同时考虑的抗隆起验算，公式为： , 综上所诉，满足抗隆起的设计要求。2.3.2.12 验算基坑的抗管涌验算： 由 得： 所以满足基坑的抗管涌设计的要求。2.3.3 CDE段计算依据及计算公式2.3.3.1 土层分布系数以及各土层计算依据层号土层名称土层厚度土的重度C1层杂填土0.5m185200.4900.7002.0401.4282-1层粉质粘土2.0m19.520200.4900.7002.0401.4282-2层砂粉质粘1.0m18.816160.5680.7541.7611.3273-1层淤泥质1.0m16.41570.7830.8851.2781.1303-2层砂杂粉质8m18.93320.3070.5543.2251.804根据地质勘探报告得知，地下水位深度为0.5m-2m,设计水位1.5m,所有含水土层为粘性土，即本断面图层土压力计算按水土合算。2.3.3.2 CDE段土压力的计算 （1）主动土压力计算公式及数值查阅国家规范，可得： （2） 被动土压力的计算公式及数值 查阅国家规范，可得： 2.3.3.3土的净土压力的计算公式及数值 502.22-71.86=430.36kpa假设土压力的零点位于基坑下t米处，则可得方程： 解得，t=0.14m 净土压力合力 净土压力合力臂2.3.3.4土压力合力极其合力臂： 土压力分布的模型为三角形的合力值：三角形的形心为：土压力的分布呈梯形的模型的合力大小：形心为：,，2.3.3.5基坑支撑轴力的计算：查阅规范建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012)，设支撑轴线位于0m位置，零点D在0.14m处，并可计算R值。 支点力 在零点D处，土压力的计算公式及值为： 2.3.3.6 基坑设计桩长的计算 查规范建筑基坑支护技术规程可知，计算桩的长度可以根据“等值梁法”来求桩的入土深度。设计桩的长度为基坑底面t米处。 根据公式： 在t米处的被动土压力 化简得： 解得，t=7.63m 综上所诉，则支护结构的总长度L=6+7.63=13.63m 实际取长度14m。2.3.3.7 最大弯矩计算： （1） 在基坑底面以上，即处最大弯矩值的计算： 假设剪力为零的点在3-2层顶面下t米： 得： 由 1.79*t*t+26t+42.56=0,得 t=1.75m 则在t=1.32m处， , （2） 基坑面以下，即在点下最大弯矩计算： 假设剪力为零的点在3-2层顶面下t米： 18.9*t+10.82 由,则 得：9.54*t*t+196.45-123.24*t=0 解得，t=2.86m 在基坑面下2.86m处， , , 2.3.3.8 基坑拆撑轴力计算：由浇筑在地下室地板的素混凝土，支撑并形成弹性嵌固。为了保证结构的安全稳定性，支撑拆除时要对地梁厚度加垫1m。设计此时悬臂梁长度为5.55m，底板处的固支长度值5.55m。 3.3.9 基坑的配筋计算： 根据前面计算数据可得：桩身的最大弯矩值为M max=283.50kN/m，钻孔灌注桩的直径选用大小为1000mm,桩的直径大小为1200mm。混凝土用C30，并且主筋选择HRB335，2020。箍筋选择8200，采用螺旋上升式，钢筋笼放置于距孔底250mm处。 ，查阅资料，计算可得：；得： =895.34kN1.25*1.2*M max=885.6kN*m,满足配筋设计要求！ 2.3.3.10 基坑抗倾覆验算： 查阅国家规范，可得公式， 在基坑面下14.0-6.0=8.0m处 , 对桩的底面取矩： 综上所诉，满足抗倾覆设计的规范要求。 2.3.3.11基坑抗隆起验算： 应采用同时考虑的抗隆起验算，公式为： , 综上所述，满足抗隆起设计的规范要求 。2.3.3.12 验算基坑抗管涌： 由得： ，所以满足基坑的抗管涌设计的要求！2.3.4 BAH段计算依据及计算公式2.3.4.1土层分布系数以及各土层计算依据层号土层名称土层厚度土的重度C1层杂填土1.0m185200.4900.7002.0401.4282-1层粉质粘土2.0m19.520200.4900.7002.0401.4282-2层砂粉质粘1.5m18.816160.5680.7541.7611.3273-1层淤泥质0.5m16.41570.7830.8851.2781.1303-2层砂杂粉质18m18.93320.3070.5543.2251.804根据地质勘探报告得知，地下水位深度为0.5m-2m,设计水位1.0m,所有含水土层为粘性土，即本断面图层土压力计算按水土合算。2.3.4.2 BAH段土压力的计算（1）主动土压力计算公式及数值 查阅国家规范，可得： （2）被动土压力计算公式及数值 查阅国家规范，可得： 2.3.4.3土的净土压力的计算公式及数值 5022.22-77.91=424.31kpa 假设土压力的零点位于基坑下t米处，则可得方程： 解得，t=0.14m 净土压力合力 净土压力合力臂2.3.4.4土压力合力极其合力臂： 土压力分布的模型为三角形的合力值：三角形的形心为：土压力的分布呈梯形的模型的，合力大小：形心为：,，2.3.4.5基坑支撑轴力的计算： 查阅规范建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012)，设支撑轴线位于0m位置，零点D在0.14m处，并可计算R值。 支点力 在零点D处，土压力的计算公式及值为： 2.3.4.6 基坑设计桩长的计算 查规范建筑基坑支护技术规程可知，计算桩的长度可以根据“等值梁法”来求桩的入土深度。设计桩的长度为基坑底面t米处。 根据公式： 在t米处的被动土压力 化简得： 解得，t=7.36m 综上所诉，则支护结构的总长度L=6+7.36=13.36m 实际取长度14m。 2.3.4.7 最大弯矩计算： （1） 在基坑底面以上，即处最大弯矩值的计算： 假设剪力为零的点在3-2层顶面下t米： 得： 由 2.81*t*t+26.84*t+43.64=0得 t=1.52m 则在t=1.52m处， , （2） 基坑面以下，即在点下最大弯矩计算： 假设剪力为零的点在3-2层顶面下t米： 由,则 得： 解得，t=2.42m 在基坑面下2.42m处， , , 2.3.4.8 基坑拆撑轴力计算：由浇筑在地下室地板的素混凝土，支撑并形成弹性嵌固。为了保证结构的安全稳定性，支撑拆除时要对地梁厚度加垫1m。设计此时悬臂梁长度为5.55m，底板处的固支长度值5.55m。 2.3.4.9 基坑的配筋计算：根据前面计算数据可得：桩身的最大弯矩值为M max=283.50kN/m，钻孔灌注桩的直径选用大小为1000mm,桩的直径大小为1200mm。混凝土用C30，并且主筋选择HRB335，2020。箍筋选择8200，采用螺旋上升式，钢筋笼放置于距孔底250mm处。 ， 查阅国家规范，可得：；得： ，满足设计要求！2.3.4.10 基坑抗倾覆验算： 查阅国家规范，可得公式， 在基坑面下14.0-6.0=8.0m处 , 对桩的底面取矩： 综上所诉，满足抗倾覆设计的规范要求。 2.3.4.11基坑抗隆起验算：应采用同时考虑的抗隆起验算，公式为： , 综上所述，满足抗隆起设计的规范要求 。2.3.4.12 验算基坑抗管涌： 由得： ，所以满足基坑的抗管涌设计的要求！2.3.5 FG段计算依据及计算公式2.3.5.1土层的分布系数以及各土层计算依据层号土层名称土层厚度土的重度C1层杂填土1.5m185200.4900.7002.0401.4282-1层粉质粘土2m19.520200.4900.7002.0401.4282-2层砂粉质粘0.5m18.816160.5680.7541.7611.3273-1层淤泥质1.0m16.41570.7830.8851.2781.1303-2层砂杂粉质18m18.93320.3070.5543.2251.804根据地质勘探报告得知，地下水位深度为0.5m-2m,设计水位1.5m,所有含水土层为粘性土，即本断面图层土压力计算按水土合算。2.3.5.2 FG段土压力计算 （1）主动土压力计算公式及数值 查阅国家规范，可得： （2）被动土压力计算公式及数值 查阅国家规范，可得： 2.3.5.3土的净土压力的计算公式及数值 502.22-77.42=424.80kpa 假设土压力的零点位于基坑下t米处，则可得方程： 解得，t=0.14m 净土压力合力 净土压力合力臂2.3.5.4土压力合力极其合力臂： 土压力分布的模型为三角形的，合力值：三角形的形心为：土压力的分布呈梯形的模型的，合力大小：形心为：,，2.3.5.5基坑支撑轴力计算： 查阅规范建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012)，设支撑轴线位于0m位置，零点D在0.14m处，并可计算R值。 支点力在零点D处，土压力的计算公式及值为： 2.3.5.6 桩长的计算查规范建筑基坑支护技术规程可知，计算桩的长度可以根据“等值梁法”来求桩的入土深度。设计桩的长度为基坑底面t米处。根据公式： 在t米处的被动土压力 化简得： 解得，t=7.24m 综上所诉，则支护结构的总长度L=6+7.24=13.24m 实际取长度14m。2.3.5.7 最大弯矩计算： （1） 在基坑底面以上，即处最大弯矩值的计算： 假设剪力为零的点在3-2层顶面下t米： 得： 由 ,得 t=1.75m 则在t=1.75m处， , （2） 基坑面以下，即在点下最大弯矩计算： 假设剪力为零的点在3-2层顶面下t米： 由,则 得： 解得，t=2.86m 在基坑面下2.86m处， , , 2.3.5.8 基坑拆撑轴力计算：由浇筑在地下室地板的素混凝土，支撑并形成弹性嵌固。为了保证结构的安全稳定性，支撑拆除时要对地梁厚度加垫1m。设计此时悬臂梁长度为5.55m，底板处的固支长度值5.55m。2.3.5.9 基坑配筋计算：根据前面计算数据可得：桩身的最大弯矩值为M max=283.50kN/m，钻孔灌注桩的直径选用大小为1000mm,桩的直径大小为1200mm。混凝土用C30，并且主筋选择HRB335，2020。箍筋选择8200，采用螺旋上升式，钢筋笼放置于距孔底250mm处。 ，查阅资料第4.1.11条，；得： ，满足设计要求！2.3.5.10 基坑抗倾覆验算：查阅国家规范，可得公式：在L=14.0m处，即基坑面下14.0-6.0=8.0m处 , 对桩的底面取矩： 综上所述，满足抗倾覆设计的规范要求。2.3.5.11基坑抗隆起验算：应采用同时考虑的抗隆起验算，公式为： , ，综上所述，满足抗隆起设计的规范要求 。2.3.5.12 验算基坑抗管涌： 由得： ，综上所述，满足基坑抗管涌设计要求！2.3.6 GH段计算依据及计算公式2.3.6.1土层的分布系数及各土层计算依据层号土层名称土层 厚度土层重度C1层杂填土0.5m185200.4900.7002.0401.4282-1层粉质粘土1m19.520200.4900.7002.0401.4282-2层砂粉质粘1m18.816160.5680.7541.7611.3273-1层淤泥质2m16.41570.7830.8851.2781.1303-2层砂杂粉质18m18.93320.3070.5543.2251.804根据地质勘探报告得知，地下水位深度为0.5m-2m,设计水位1.5m,所有含水土层为粘性土，即本断面图层土压力计算按水土合算。2.3.6.2 GH段土压力计算（1）主动土压力计算公式及数值 查阅国家规范，可得： （2）被动土压力计算公式及数值 查阅国家规范，可得： 2.3.6.3土层净土压力的计算公式及数值 502.22-73.81=428.41kpa 假设土压力的零点位于基坑下t米处，则可得方程： 解得，t=0.14m 净土压力合力 净土压力合力臂2.3.6.4土压力合力极其合力臂： 土压力分布的模型为三角形的合力值：三角形的形心为：土压力的分布呈梯形的模型的，合力大小，形心为：,，2.3.6.5基坑支撑轴力计算： 查阅规范建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012)，设支撑轴线位于0m位置，零点D在0.14m处，并可计算R值。 支点力 在零点D处，土压力的计算公式及值为： 2.3.6.6 桩长的计算 查规范建筑基坑支护技术规程可知，计算桩的长度可以根据“等值梁法”来求桩的入土深度。设计桩的长度为基坑底面t米处。 根据公式： 在t米处的被动土压力 化简得： 解得，t=7.36m 综上所诉，则支护结构的总长度L=6+7.36=13.36m 实际取长度14m。2.3.6.7 最大弯矩计算： （1） 在基坑底面以上，即处最大弯矩值的计算： 假设剪力为零的点在3-2层顶面下t米： 得： 由 ,得 t=1.32m 则在t=1.32m处， , （2） 基坑面以下，即在点下最大弯矩计算： 假设剪力为零的点在3-2层顶面下t米： 由,则 得： 解得，t=2.12m 在基坑面下2.12m处， , , 2.3.6.8 基坑拆撑轴力计算：由浇筑在地下室地板的素混凝土，支撑并形成弹性嵌固。为了保证结构的安全稳定性，支撑拆除时要对地梁厚度加垫1m。设计此时悬臂梁长度为5.55m，底板处的固支长度值5.55m。2.3.6.9 基坑配筋计算：根据前面计算数据可得：桩身的最大弯矩值为M max=283.50kN/m，钻孔灌注桩的直径选用大小为1000mm,桩的直径大小为1200mm。混凝土用C30，并且主筋选择HRB335，2020。箍筋选择8200，采用螺旋上升式，钢筋笼放置于距孔底250mm处。 ，查阅国家规范，可得；得： ，满足设计要求！2.3.6.10 基坑抗倾覆验算： 查阅国家规范，可得公式： 在L=14.0m处，即基坑面下14.0-6.0=8.0m处 , 对桩底取矩： 满足设计要求。2.3.6.11基坑抗隆起验算： 应采用同时考虑的抗隆起验算，公式为： , 综上所述，满足抗隆起设计的规范要求 。2.3.6.12 验算基坑的抗管涌： 由得： ，综上所述，满足抗管涌设计要求！2.4 基坑结构的支撑设计及计算窗体顶端窗体底端本基坑混凝土支撑结构采用两道道混凝土支撑。计算时候，为了方便，按一道支撑计算，而实际是有两道，这样做法是非常安全的。设计取对撑长为8m，角撑距离7m。设计时按最不荷载计算，通过内力包络图来确定最危险位置，所以支撑轴力最大值为268.42kN/m。2.4.1截面尺寸设计：按照施工经验，混凝土支撑主梁尺寸选用700700mm，次梁尺寸为600700mm，采用C30混凝土，并且采用对称配筋方式。2.4.2 支撑轴力确定： 1.35*1.0*7.0*55.12/sin45=736.64kN 1.35*1.0*8*55.12=608.52kN 实取 N=736.64kN2.4.3 截面设计弯矩的计算：钢筋混凝土支撑自身重力所产生的弯矩M10.7*0.7*25*1.5=18.38kN/M1/10*18.38*49=90.06kN*m 由施工过程中所产生的支撑弯矩M2 设施工的荷载为5kN/m 则M2=1/10*5.0*7*7=24.5kN*m 安装支撑产生的弯矩M3 且取偏心矩 e=0.3%*7=0.021m 则M3=0.021*736.64=15.47kN/m 则本设计的最终弯矩M为M=90.06+24.5+15.47=160.03kN*m2.4.4 初始偏心矩ei：基坑的混凝土采用C30，钢筋选用HRB335带肋钢筋，并且采用对称配筋方法， 取所以 由计算可得，采用大偏心受压计算： 综上所述，选配HRB335级钢筋，616，所以该设计符合设计要求。 并且选用箍筋。2.5 圈梁的设计计算2.5.1 圈梁的设计：本工程采用1200800尺寸大小的圈梁，混凝土采用C30，并且将支撑做在圈梁上。 计算后，实际采用级钢筋，,计算可得面积2.5.2 斜截面强度计算：计算可得V=330.72kN配筋按计算大小选用。经过计算，选用双肢（n=2）8，箍筋间距：,实际取值s=100mm最小配筋率的验算，满足要求。经过计算，采用箍筋。2.6 立柱及立柱桩设计2.6.1 立柱的设计与计算：钢立柱上段的钢管采用钢立柱自重的计算与支撑自重计算：25*0.6*0.7*16.4+28.3*0.5*25+5*20+0.1*55.12*8 =528.55kN支撑在水平压力下产生的竖向荷载：0.1*55.12*8=44.01kN325*10的规格钢管验算： 查表得=0.812.6.2 立柱桩的设计：下段钢筋混凝土立柱强度验算：立柱桩的直径为，选用混凝土为C30，假设立柱桩3-2层下t米，则得P=528.55+44.01+3.14*0.4*0.4*L*25*1.25=572.56+15.7L由F=1.2P得，L=7.82m,则立柱桩长实际取长L=8m。2.7基坑的止水、降水设计计算2.7.1 设计基坑的止水帷幕： 假设止水桩进入基坑面t米，BAH段：K = g(h+2t)/hgw2.0t=3.83m，D=1.2t=4.57，止水桩桩长为6+4.57=12m。BC段： t=3.41m，D=1.2t=4.09m，止水桩桩长为6+4.09=11m。CDE段：t=4.86m，D=1.2t=5.83m，止水桩桩长为6+5.83=12.80m。EF段： t=3.83m，D=1.2t=4.57，止水桩桩长为6+4.57=12m。FG段： t=3.41m，D=1.2t=4.09m，止水桩桩长为6+4.09=11m。GH段： t=4.86m，D=1.2t=5.83m，止水桩桩长为6+5.83=12.80m。本基坑在3-2层基坑面下面，土层是粉质粘土层。对于止水桩，在6m形成了止水帷幕。因此基坑设计的桩长为12m。 2.7.2 基坑的降水本工程基坑设计采用的止水帷幕是全封闭的，并且经过计算使用少量的梳干井就可以将地下水排光。由于，基坑的含水层厚度达到6m左右，而且面积较大。为了保证施工的质量，应当适量的增加其数量。 （1）土层的含水量计算公式与数值：公式中：为土层的渗透系数，是含水层厚度，设计为18m。基坑设计按规范，需要将深度降到9.5m。是基坑的引用半径，综上可得 （2）基坑中单井的出水量： （3）基坑中抽水井的井数确定按规范要求，施工前两天需要完成降水。为了保证降到坑面以下，则井的数量为：口，计算可得采用1口井。（4）基坑中井的深度确定疏干井达到3-2层土6m，综上所诉疏干井深度值为12m。 第三章 监测方案3 监测方案本次基坑设计的安全等级为“一级”。施工地点位于上海市某旅游区，地貌复杂，而且基坑面积较大。要加强对基坑施工的监测，确保周围建筑物的安全以及工程的顺利进行和。3.1 基坑技术要求：（1）在施工的过程中，要根据监测的资料，不断的控制调整施工方法，从而减少基坑开挖的不利影响；（2）监测过程中，对于监测所使用的仪器要熟练掌握其量程，使用过程中不能超过其量程，另外仪器的要适合环境；（3）对于埋设前的仪器，要将其进行检测。在按照要求埋设的时候，要绘制埋设的详细图况；（4）监测过程中，如果遇到异常现象，必须加强监测。监测时，数据达到警报值的时候要将信息交给设计单位；（5）监测时候，数据如果超过警报值或者达到界限时候，应该将信息交给设计单位和施工单位。之后，对该现象进行研究，并给出合理的措施；（6）监测的设计方案，最后要经过各单位的检验，必须经过认可后执行。3.2 监测与测试的控制要求： (1)基坑周围环境监测的参考极限值 对于路面不正常沉陷或者遇到路面沉陷值大于和2mm/天； 对于基坑周围建筑物产生沉降，并且沉降值超过或大于2mm/日,建筑物的倾斜超过时，为警报值；(2)围护体系监测的参考极限值： 围护桩的桩身位移和土体侧斜位移都超过30mm； 桩顶受力产生的水平位移超过25mm或大于2mm/日；3.3 观测周期：基坑的开挖是
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