基坑支护设计难点.docx

毕业设计(论文)题 目 某基坑工程支护设计起讫日期 2000年0 月 0 日至 2000年 0 月 0日学生姓名 专业班级 所在院系 指导教师 职称 所在单位 2000年 0 月00 日摘 要基坑支护是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、加固与保护措施。常见的基坑支护形式有排桩支护，地下连续墙支护、喷锚支护、逆作拱墙等等。本设计内容基于基坑工程知识，在规范和安全手册的要求下，配合理正岩土软件进行基坑边坡的支护设计。本项目为基坑支护设计，未支护前边坡基本为未稳定状态或临界稳定状态。有放坡条件的地区选取喷锚支护，没有放坡条件基坑西侧选取排桩支护。它是通过钢筋混凝土网或桩体将锚固力传递给坡体，改善坡体应力状态，使坡体受压，产生抗滑力，从而达到稳固坡体的目的。先根据危险截面的具体地质环境和未支护时边坡的土力学特性进行初步支护概况确定，然后通过查阅规范与安全手册进行支护方案的修改，以达到规范要求和安全施工的目的。将修改之后的支护设计方案带入理正软件进行整体稳定性验算，如发现不符合安全要求时，对支护设计进行修正，最后选取最安全、经济合理的支护方案。最后做绘制出施工图纸。关键词：整体稳定性、边坡支护、锚索、排桩AbstractExcavation is to ensure the safety of underground structures and the construction pit surrounding environment, and the side walls of the pit surrounding environment using retaining, strengthening and protection measures. Common excavation in the form of row of piles, diaphragm walls supporting, spray anchor support, etc. against the wall for the arch.The design content based Foundation engineering knowledge, at the request of specifications and safety manual, with the rationale being geotechnical software to support design of pit slope. This project is the design of shoring Kui Ying Street Xigang District, Dalian-based sewing machine field relocation or renovation projects, before the slope does not support a substantially stable state is not the state of critical or stable. There grading criteria Region select bolting and shotcreting, no grading Conditions pit west of selected row of piles. It is through the network or reinforced concrete piles anchoring force to the slope, improve the stress state of the slope, so that the slope is compressed, generating stabilizing force, so as to achieve stability of the slope.Firstensure preliminary support and then modify support programs by referring to norms and safety manual to achieve the purpose of construction and safety specifications in accordance with the mechanical properties of the soil slope when specific geological environment and non-dangerous section of support. The support plan after revision into Lizheng software for checking the stability of the whole, is found not to meet the safety requirements of the amendment supporting design. Finally, do draw the construction drawings.Keywords: the overall stability, slope support, anchor, pile row目 录第一章 绪论11.1选课目的及意义11.2国内外发展现状与趋势11.2.1基坑工程发展历史11.2.2基坑工程发展趋势11.3基坑支护的常见类型及其特点21.3.1天然放坡21.3.2深层搅拌水泥桩支护21.3.3地下连续墙的支护21.3.4土钉墙支护21.3.5喷锚网支护21.3.6排桩支护3第二章 工程概况41.1项目简介41.2工程地质及水文地质情况41.2.1基坑周边情况41.2.2工程地质条件41.2.3本项目基坑支护所选土层参数指标41.2.4地下水情况51.2.5地震5第三章 支护设计的确定62.1设计原则及要求62.1.1基坑安全等级与使用期限62.1.2支护方案62.1.3其他参数62.1.4底面荷载参数62.2施工要点62.2.1喷射混凝土施工62.2.2锚索制作62.2.3注浆72.2.4预应力张拉与锁定72.2.5钢绞线的施工要求72.2.6基坑排水设置：72.2.7灌注桩：7第四章 基坑支护设计及稳定性分析84.1 1-1剖面支护设计84.1.1 1-1剖面理正软件计算84.1.2 1-1剖面手算部分104.2 2-2剖面支护设计114.3 3-3剖面支护设计124.3.1 3-3剖面理正软件计算124.3.2 3-3剖面手算部分144.4 4-4剖面支护设计154.4.1 4-4剖面理正软件计算154.4.2 4-4剖面手算部分174.5 5-5剖面支护设计184.5.1 5-5剖面理正软件计算（平台以上）184.5.2 5-5剖面理正软件计算（整体）194.5.3 5-5剖面手算部分214.6 6-6剖面支护设计224.6.1 6-6剖面理正软件计算（平台以上）224.6.2 6-6剖面理正软件计算（整体）244.7 7-7剖面支护设计254.7.1 7-7剖面理正软件计算254.7.2 7-7剖面手算部分334.8 8-8剖面支护设计374.8.1 8-8剖面理正软件计算374.8.2 8-8剖面手算部分384.9 9-9剖面支护设计39第五章 设计图纸42第六章 结论43谢 辞44参考文献45大连交通大学2016届本科生毕业设计（论文）第一章 绪论1.1选课目的及意义伴随工业化和城市化进程的加快，基坑的施工质量在建筑工程中起到越来越重要的作用，并逐渐发展成为一个重要的课题。尤其到了21世纪，由于城市寸土寸金，建筑逐渐趋于高层化和超高层化，地下空间开发利用的规模、深度与广度的日愈加大，一方面是对基坑工程提起了巨大的挑战，另一方面也深深推动了基坑工程的发展。基坑工程已经成为土木工程建设的热门项目之一，在新世纪里随着科技的发展基坑工程与其他学科如计算机神经网络等等的联系会越来越密切，基坑工程有着广阔的发展空间，在将来的工程实践中，基坑工程技术水平得到不断的提升和发展，以满足现代化建设的需要。边坡是人类赖以生存的重要环境，也是建筑施工的重要组成部分。边坡的安全问题直接关系到人民的生命财产安全以及工程本身的效益与意义。边坡稳定作为岩土工程中重要的研究内容，开挖与支护技术的发展水平从一个侧面反应和衡量一个国家的工业水平和建筑术高低的重要标志。为适应我国工程事业的需要，还必须继续深入研究和开发这方面的技术。1.2国内外发展现状与趋势1.2.1基坑工程发展历史20世纪30年代太沙基等人在研究基坑问题的岩土工程问题时提出了预估挖方稳定程度和支撑荷载总应力法，这一理论一直沿用至今，自此之后世界各国的许多学者都投入了研究并在这一领域取得了丰硕的成果。从20世纪70年代以后，很多国家开始陆续定制指导基坑支护设计施工以及开挖的法律法规。在国外，比如日本、美国以及一些发达的欧洲国家对地下机构有比较完善的研究，地下商场、地下停车场甚至地下商业街随处可见。80年代以来，改革开放的春风吹遍了神州大地，我国兴建了大批的高层建筑和地下工程，且各大学与科研单位众多著名专家学者进行了积极的工程实践和实验模拟分析，创新设计计算方法、革新施工工艺技术，我国基坑工程发展迅猛，积累下了丰富的经验。几十年的工程实践，我国已经发展出许多行之有效的基坑技术，如土钉墙、水泥土重力墙、圆拱形支护结构、加筋水泥土地下连续墙、逆作法、内支撑支护体系、双排桩支护、组合式支护等，并发明了如可拆除式锚杆技术、潜孔垂气动土钉打入机等施工新技术。1.2.2基坑工程发展趋势近几年大型建筑设施的不断兴起，基坑工程与周围环境保护问题日益突出。这样迫使工程技术人员在基坑工程设计计算阶段就考虑施工基坑周围环境的影响。这样便引发了新一轮的基坑工程革命，即由强度控制设计转变为变形控制设计。就是设计人员在设计时考虑到既要保证基坑工程安全、不失稳，又要保证施工对周围环境不造成破坏性影响。由于现在的基坑工程设计严重脱离施工，施工过程中实际工况与预计工况不一致，使计算的形变受力与实测得的形变受力不一致，造成很多施工阻碍或者安全事故。采用考虑采用时空效应的基坑工程施工方法，该方法是考虑工程的时空效应、科学的利用土体本身具有阻止底层移动的能力，以解决软土深基坑实测值与设计值不一致引发的一系列问题。这种方法在设计和施工过程中更合理的考虑时空效应下基坑开挖和支护的施工因素对基坑开挖过程中形变与内力的实际影响。进入21世纪以来，信息化普及越发的广泛。在许多基坑工程事故分析中，我们可以得出这样一个结论，那就是任何一起基坑事故无一例外与检测不利或险情预报不准确相关。换言之，如果基坑的环境监测与险情预报准确而及时，就可以防止重大事故的发生或者将事故的损失和伤亡降到最低。基坑工程的信息化可以起到监测和预报的作用，也可以以施工过程的信息为纽带，通过信息的收集，分析反馈等环节不断优化设计方案确保基坑开挖安全可靠且经济合理，也必然是未来的发展大方向之一。1.3基坑支护的常见类型及其特点1.3.1天然放坡放坡开挖是最简单且最行之有效的基坑工程支护形式。要求土石方开挖量不大，适用于土质较好且较浅的基坑。优点为施工简单易行，施工成本低廉。1.3.2深层搅拌水泥桩支护深层搅拌水泥围护墙是用深层搅拌机，以水泥作为原材料，因为水泥具有固化作用，然后用软土剂和水泥浆均匀搅拌，最后形成塔接式的水泥土柱状和挡墙状，此支护除了可以挡土和止水，还可以降低污染，防止振动，并且无噪音，但美中不足的是此支护长度过大，厚度也大而且只能用于红线方位及其邻近的环境，尤其注意对周边环境带来的负面影响。1.3.3地下连续墙的支护地下连续墙的支护式的优点在于它不会对邻近建筑物及其基础造成影响，比较适合用于在建筑物比较密集的地区施工，而且支护的刚度比较大，有较强的侧压承受能力，开挖之后它的变形也比较少、地面沉降也比较小，因此地下连续墙的支护被广泛应用于现代建筑之中。1.3.4土钉墙支护土钉墙由被加固的土体、锚固在土体中的土钉群和面板所组成，形成类似重力式的挡土墙，土钉和土体构成复合体，以此来抵挡由墙后传来的土压力或者其它附加的外力，从而保护好开挖面的稳定；而土钉间的变形则依靠钢筋网喷射混凝土面层来加以约束，属于边坡稳定式的支护型式。1.3.5喷锚网支护喷锚网支护结构属于土体原位加筋技术，配合机械开挖，采用下行式短台阶下挖式施工。通过在边坡处设置高密度、小尺寸的锚杆群，配合面层的钢筋混凝土结构，组成轻型支护挡土体系。设计上，它是以锚杆力逐段、分块地平衡土压力，在密集锚杆拉结下，把潜在滑裂面前的主动土压力区复合土体加固为具有自撑能力的稳定土体。稳定性验算是视锚杆加筋土体为重力式挡土墙，支撑外缘未加锚土体的侧压力，确保边坡整体稳定性。与多种传统的边坡支护手段相比较，采用锚喷支护技术施工其边坡稳定效果和经济效益更显优越性。其特点是，及时、快速；随挖随支可与基坑开挖工程同时进行；不占独立工期；占用施工场地小。1.3.6排桩支护基坑开挖时，对不能放坡或由于场地限制不能采用搅拌桩支护，开挖深度在610m左右时，即可采用排桩围护。排桩可采用人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩或钢板桩等。当基坑开挖深度较大时，可设置多道支撑，以减少内力,采用冲钻孔桩能够穿越条石、旧基础。在护壁桩间做旋喷帷幕达到止水的效果，但由于基坑开挖深度大且护壁不可能采用锚拉或内支撑，锚杆无法施工，也无法采用锚拉，南北两侧亦无法对称采用排桩，在设立支护时没有合适的支护方式。第二章 工程概况1.1项目简介本工程项目为叉叉叉基坑支护工程。建筑场地位，大连 。基坑长约110m，宽约40m，面积约4400m2，基坑深度约917m。1.2工程地质及水文地质情况1.2.1基坑周边情况基坑东侧有1栋8层砖混建筑,基础为浅基础，距离基坑最近距离约为14m，东侧基坑深度约为12m。西侧有1栋6层砖混建筑，基础为浅基础，距离基坑最近距离约为7.5m。西侧基坑深约8.95m，南侧基坑深约10.5m，南场地南侧现有一挡土墙，该挡土墙紧靠南侧山体，墙高4m，南侧基坑深度约为16m-18m。北侧基坑深约8.95-12m，北侧紧邻葵英街。1.2.2工程地质条件根据 （详勘报告）提供的详细勘察资料，该工程场区范围内未见有断裂构造存在，改工程场地地层自上而下分布为：（1）素填土，黄褐色,稍湿,松散,主要由粘性土、石英岩碎石组成,碎石含量10-40%等组成。（2）含碎石粉质粘土，黄褐色,可塑,石英质碎石含量10-30%,呈次棱角状,粒径20-40mm,无摇震反应,切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等。（3）强风化辉绿岩，黄绿色,显晶质结构,块状构造,风化裂隙很发育,岩芯呈土状、碎块状,锤击声哑,岩块较易掰碎,干钻不易进尺,属极软岩,破碎,岩体基本质量等级级，局部夹薄层中风化辉绿岩（4）中风化辉绿岩，灰绿色,显晶质结构,块状构造,风化裂隙发育,岩芯呈块状、短柱状,锤击声不清脆,无回弹,较易击碎,属较软岩,较破碎,岩体基本质量等级级。（5）中风化粉砂岩，灰白色,粉砂状结构,层理构造,风化裂隙发育,岩芯呈块状、短柱状,锤击声较清脆,有轻微回弹,较难击碎,属较软岩,较破碎,岩体基本质量等级级。1.2.3本项目基坑支护所选土层参数指标（1）临时支护结构素 填 土： 17.5kN/m，c=15kpa，=8，=16kPa；含碎石粉质粘土：20kN/m， c=40kpa，=10，=40kPa；强风化辉绿岩： 22kN/m， c=30kpa，=30，=200kPa；中风化辉绿岩： 28.8kN/m，c=60kpa，=41，=380kPa； 中风化粉砂岩： 26kN/m，c=80kPa，=40，=400kPa；（2）永久支护结构素 填 土： 17.5kN/m，c=15kpa，=8，=14kPa；含碎石粉质粘土：20kN/m， c=40kpa，=10，=36kPa；强风化辉绿岩： 22kN/m， c=30kpa，=30，=180kPa；中风化辉绿岩： 28.8kN/m，c=60kpa，=41，=340kPa；中风化粉砂岩： 26kN/m， c=80kpa，=40，=360kPa；1.2.4地下水情况钻孔控制深度内均见有地下水，地下水类型属基岩裂隙水。基岩水含水层为基岩裂隙破碎带，属弱透水层，主要由大气降水补给。勘察期间地下水稳定水位埋深3.56.2m，水位标高为34.7837.84m。1.2.5地震根据建筑工程抗震设计规范（GB50011-2001）2008年版，场地抗震设防烈度为7度，据中国地震动参数区划图（GB183062001），区内地震动峰值加速度为0.10g。地震动反应谱特征周期为0.40s，据中国地震动参数区划图附录D，区内对应的地震基本烈度为度。第三章 支护设计的确定2.1设计原则及要求2.1.1基坑安全等级与使用期限按照建筑基坑支护技术规程规定及基坑周边环境情况综合分析后确定：本基坑工程南侧标高41.5m以上为永久支护，有效使用年限为50年；其余均为临时支护，有效使用期不得超过2014年7月。基侧壁的安全等级为一级，重要性系数取1.1。2.1.2支护方案根据勘察报告详勘资料和设计规范规程，本项目选取的支护方案为放坡+锚索支护,局部为灌注桩+锚索支护。2.1.3其他参数（1）锚索钻孔直径为130mm，土钉钻孔直径为90mm。（2）临时支护结构喷射混凝土为C20，永久支护结构喷射混凝土为C25。（3）锚索采用高强低松弛钢绞线15.2。临时支护结构设计强度取1320Mpa；永久支护结构设计强度取1260Mpa。（4）注浆可用水泥砂浆或水泥净浆，标号为M30。（5）灌注桩直径800mm，桩体混凝土等级为C30。（6）灌注桩腰梁采用218b槽钢。2.1.4底面荷载参数基坑地面超载北侧路面取30kpa，建筑物超载取每层20kpa，其余位置为15kpa。基坑坡顶边线3m范围内严禁堆载。2.2施工要点2.2.1喷射混凝土施工（1）石料为粒径5-10mm的碎石，级配合理。（2）临时支护结构喷射混凝土内铺设双向钢筋网，6.5200X200;永久支护结构喷射混凝土内铺设双层双向钢筋网，8200X200。采用HPB235()级钢筋。（3）应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，含水率控制在5-7%。（4）喷射混凝土施工前将不稳定残土清理干净。（5）施工中涉及对混凝土和钢筋的要求按有关施工规范进行。2.2.2锚索制作（1）每孔中的四对锚索必须作标记，且完工前不得破坏；（2）在锚索全长范围内每隔1.5m布置一道定位支架；（3）锚索锚固段将分段承压体定位后，在承压体处固定，并用钢带或铁丝捆绑；（4）定位支架采用聚乙烯制作，承载体采用聚酯纤维复合材料。2.2.3注浆注浆管距孔底0.2m,边注浆边提注浆管，注至孔口冒浆为止，浆体回缩后及时补满。2.2.4预应力张拉与锁定待锚孔浆体强度达到15Mpa或设计强度的75后方可进行锚杆的张拉锁定，锚索的张拉方法如下：（1）锚杆锁定前，当抗拔承载力检测值与轴向拉力标准值的比值不小于1.3时，进行锚杆预张拉；（2）锚杆张拉应平缓加载，加载速率不宜大于0.1Nk/min；（3）锁定时的锚杆拉力应考虑锁定过程的预应力损失量，一般锚杆拉力可取锁定值的1.1倍1.15倍；（4）当锚杆需要再次张拉锁定时，锚具外杆体长度和完好程度应满足张拉要求。2.2.5钢绞线的施工要求（1）锚索施工应按照造孔、装索、灌浆、张拉、封孔的顺序进行；（2）钻孔必须按照设计的孔位，孔径，孔深，及倾角施工。（3）锚索制作宜在现场敞棚内进行；钢绞线的下料应采用机械切割，严禁用电弧切割。2.2.6基坑排水设置：（1）基坑坑壁表面设置泄水孔，泄水孔可采用孔径为100mm的PVC管，梅花形布置，泄水孔间距为2m2m，坡度5%，孔后做碎石反滤层。施工过程中应采取措施保证泄水管不被压扁或堵塞。（2）必须布置地面及坑内排水系统，坑底设置排水沟。（3）基坑开挖前，应先对该区域地下水进行降排水处理。（4）基坑施工过程中应及时做好抽、排水工作。基坑四周应做好排水措施。基坑内积水应及时抽掉。排水沟积水应及时排除。2.2.7灌注桩：（1）采用人工钻孔灌注桩，桩径800mm，桩体混凝土等级为C30，保护层厚度40mm，桩芯混凝土采用商品混凝土一次浇筑完成。（2）冠梁：冠梁高800mm，宽1000mm，混凝土等级为C30，钢筋保护层厚度30mm。（3）锚索：采用215.2钢绞线，设计强度1320Mpa，钻孔直径为130mm。（4）腰梁：灌注桩腰梁采用218b槽钢，腰梁尽量通常放置，如不能通常放置，应保证每2桩共用一段腰梁。第四章 基坑支护设计及稳定性分析4.1 1-1剖面支护设计4.1.1 1-1剖面理正软件计算1-1剖面边坡高度为9.950m，抗震等级为VII级。由于进行过施工降水，不考虑坑内水的作用影响，采用通用计算法计算本边坡整体稳定性和安全系数。计算简图见图4-1。剖面的坡线参数见表4-1。图4-1 1-1剖面理正软件计算简图表4-1 1-1剖面坡线参数序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角()12.5005.95067.224.0004.00045.01-1剖面岩层为3层，选取3个控制截面并间隔一定距离打孔取土，验证岩层信息。1-1剖面岩层参数、控制截面参数见表4-2、表4-3。表4-2 1-1剖面岩层参数序号控制点Y坐标(m)容重(kN/m3)锚杆和岩石粘结强度frb(kPa)18.950180.040.025.95020.036.03-5.00026.0360.0表4-3 1-1剖面控制截面参数岩层序号控制截面1控制截面2控制截面3截面坐标X(m)-5.0007.00014.000岩层1厚度(m)-1.0001.000岩层2厚度(m)-3.0003.000岩层3厚度(m)5.00010.95010.9501-1剖面共有2个结构面，结构体参数见表4-4、表4-5、表4-6。表4-4 1-1剖面荷载参数编号水平方向的荷载(kN)竖向的荷载(kN)10.00.020.00.0表4-5 1-1剖面结构面参数编号水平投影(m)竖向投影 (m)粘聚力(kPa)摩擦角(度)水压力调整系数15.9505.95080.040.0-24.0004.00010.010.0-表4-6 1-1剖面内部结构面参数编号i+1(度)粘聚力(kPa)摩擦角(度)10.00.00.01-1剖面边坡工程的重要系数为1.1，锚固体与底层粘结工作条件系数为1.0，锚索钢绞线抗拉工作条件系数为0.69，钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数为0.6，并在1-1剖面布置2道锚索，锚索参数如表4-7。表4-7 1-1剖面锚索参数序号支护类型水平间距(m)竖向间距(m)入射角()锚固体直径(mm)自由段长度(m)锚固段长度(m)配筋锚筋fy(MPa)钢筋与砂浆fb(kPa)1锚索2.5005.00015.01305.0007.0002s15.21260.02950.02锚索2.5002.50015.01305.0007.0002s15.21260.02950.0通过理正岩土软件计算得出支护后的1-1剖面安全系数为1.668，各岩层受力情况见表4-8。表4-8 各单元土层受力情况编号NiNiUiTiEiEiPwiXi1104.7104.70.0504.20.00.00.00.02627.6627.60.0110.8378.6378.60.00.0注:Ni- 单元i中结构面上的正压力，单位kN；Ni- 单元i中结构面上的有效正压力，单位kN；Ui- 单元i中结构面上的裂隙水压力，单位kN；Ti- 单元i中结构面上的剪切力，单位kN；Ei- 单元i左侧面正压力，单位kN；Ei- 单元i左侧面有效正压力，单位kN；Pwi- 单元i左侧面上的裂隙水压力，kN；Xi- 单元i左侧面剪切力，kN。4.1.2 1-1剖面手算部分根据建筑边坡工程技术规范指出：锚索入射角选取1035，大多数选取15为宜，故此支护选取锚索入射角为15。锚索间距一般为1.25m3.00m，为避免群锚效应且边坡安全系数较大，锚索竖直间距与水平间距均选取2.5m。锚索自由段需伸出结构面2m左右，且超过5m。根据数据显示，锚索自由段均选取5m符合要求。锚索锚固段选取，根据建筑边坡工程技术规范GB50330-2012：锚杆水平拉力标准值 （4-1）锚杆轴向拉力标准值 （4-2） 锚杆钢筋截面面积应满足： （4-3）锚索：钢丝的面积：所以锚索选用2s15.2钢绞线。锚索锚固体与地层的锚固长度应满足： （4-4）锚索 锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度应满足： （4-5）锚索：综上所述：锚索的锚固端长度按规范要求大于6m故拟定为6m，选择2s15.2钢绞线为宜。4.2 2-2剖面支护设计2-2剖面边坡高度为12.50m，抗震等级为VII级。由于进行过施工降水，不考虑坑内水的作用影响，采用通用计算法计算本边坡整体稳定性和安全系数。计算简图见图4-2。剖面的坡线参数见表4-9。图4-2 2-2剖面理正软件分析简图表4-9 2-2剖面坡面参数序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角()12.6007.50070.925.0005.00045.02-2剖面岩层为4层，选取3个控制截面并间隔一定距离打孔取土，验证岩层信息。2-2剖面岩层参数、控制截面参数见表4-10、4-11。表4-10 2-2剖面岩层参数序号控制点Y坐标(m)容重(kN/m3)锚杆和岩石粘结强度frb(kPa)111.50030.040.027.50017.514.035.50020.036.04-5.00026.0360.0表4-11 2-2剖面控制截面参数岩层序号控制截面1控制截面2控制截面3截面坐标X(m)-5.0008.00016.000岩层1厚度(m)-1.0001.000岩层2厚度(m)-4.0004.000岩层3厚度(m)-2.0002.000岩层4厚度(m)5.00010.50010.5002-2剖面共有3个结构面，结构体参数见表4-12、表4-13、表4-14。表4-12 2-2剖面荷载参数编号水平方向的荷载(kN)竖向的荷载(kN)10.00.020.00.030.00.0表4-13 2-2剖面结构面参数编号水平投影(m)竖向投影(m)粘聚力(kPa)摩擦角(度)水压力调整系数15.5005.50080.040.0-22.0002.00040.010.0-35.0005.00015.08.0-表4-14 2-2剖面内部结构面参数编号i +1(度)粘聚力(kPa)摩擦角(度)10.00.00.02-3.010.010.0通过理正岩土软件计算得的2-2剖面安全系数为1.591，各岩层受力情况见表4-15。表4-15 2-2剖面各单元土层受力情况编号NiNiUiTiEiEiPwiXi1170.1170.10.0480.90.00.00.00.02213.8213.80.094.8208.3208.30.00.03248.3248.30.088.6122.4122.40.042.9因为2-2剖面经过整体稳定性分析后符合规范要求，故未进行额外支护。4.3 3-3剖面支护设计4.3.1 3-3剖面理正软件计算3-3剖面边坡高度为13m，抗震等级为VII级。由于进行过施工降水，不考虑坑内水的作用影响，采用通用计算法计算本边坡整体稳定性和安全系数。计算简图见图4-3。剖面的坡线参数见表4-16。表4-16 3-3剖面坡线参数序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角()13.0008.00069.425.0005.00045.0图4-3 3-3剖面理正软件分析简图3-3剖面岩层为2层，选取3个控制截面并间隔一定距离打孔取土，验证岩层信息。3-3剖面岩层参数、控制截面参数见表4-17、表4-18。表4-17 3-3剖面岩层参数序号控制点Y坐标(m)容重(kN/m3)锚杆和岩石粘结强度frb(kPa)112.000160.040.028.00017.514.03-5.00026.0360.0表4-18 3-3剖面控制截面参数岩层序号控制截面1控制截面2控制截面3截面坐标X(m)-5.0008.00016.000岩层1厚度(m)-1.0001.000岩层2厚度(m)-4.0004.000岩层3厚度(m)5.00013.00013.0003-3剖面共有2个结构面，结构体参数见表4-19、表4-20、表4-21。表4-19 3-3剖面荷载参数编号水平方向的荷载(kN)竖向的荷载(kN)10.00.020.00.0表4-20 3-3剖面结构面参数编号水平投影(m)竖向投影(m)粘聚力(kPa)摩擦角(度)水压力调整系数18.0008.00080.040.0-25.0005.00015.08.0-表4-21 3-3剖面内部结构面参数编号i +1(度)粘聚力(kPa)摩擦角(度)10.00.00.03-3剖面边坡工程的重要系数为1.1，锚固体与底层粘结工作条件系数为1.0，锚索钢绞线抗拉工作条件系数为0.69，钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数为0.6，并在3-3剖面布置3道锚索，锚索参数如表4-22。表4-22 3-3剖面锚索参数序号支护类型水平间距(m)竖向间距(m)入射角()锚固体直径(mm)自由段长度(m)锚固段长度(m)配筋锚筋fy(MPa)钢筋与砂浆fb(kPa)1锚索2.5006.00015.01305.0008.0005s15.21260.02950.02锚索2.5002.00015.01305.0008.0005s15.21260.02950.03锚索2.5002.50015.01305.0008.0005s15.21260.02950.0通过理正岩土软件计算得出支护后的2-2剖面安全系数为1.935，各岩层受力情况见表4-23。表4-23 3-3各单元土层受力情况编号NiNiUiTiEiEiPwiXi1641.8641.80.0746.00.00.00.00.021082.81082.80.0133.5692.8692.80.00.04.3.2 3-3剖面手算部分根据建筑边坡工程技术规范指出：锚索入射角选取1035，大多数选取15为宜，故此支护选取锚索入射角为15。锚索间距一般为1.25m3.00m，为避免群锚效应且边坡安全系数较大，锚索竖直间距与水平间距均选取2.5m。锚索自由段需伸出结构面2m左右，且超过5m。根据数据显示，第一根锚索自由段选择6m，第二根、第三个锚索自由端选择5m。锚索锚固段选取，根据建筑边坡工程技术规范GB50330-2012：根据公式（4-1）计算出锚杆轴向拉力标准值 根据公式（4-2）计算出锚杆水平拉力标准值 根据公式（4-3）计算出锚杆钢筋截面面积应满足：锚索：钢丝的面积：所以锚索选用5s15.2钢绞线。根据公式（4-4）计算出锚索锚固体与地层的锚固长度应满足：锚索 7.17m根据公式（4-5）计算锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度应满足：锚索：综上所述：锚索的锚固长度拟定为8m，选择5s15.2钢绞线为宜。4.4 4-4剖面支护设计4.4.1 4-4剖面理正软件计算4-4剖面边坡高度为13.00m，抗震等级为VII级。由于进行过施工降水，不考虑坑内水的作用影响，采用通用计算法计算本边坡整体稳定性和安全系数。计算简图见图4-4。剖面的坡线参数见表4-24。图4-4 4-4剖面理正软件分析简图表4-24 4-4剖面坡线参数序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角()13.5009.50069.823.5003.50045.04-4剖面岩层为3层，选取3个控制截面并间隔一定距离打孔取土，验证岩层信息。4-4剖面岩层参数、控制截面参数见表4-25、表4-26。表4-25 4-4剖面岩层参数序号控制点Y坐标(m)容重(kN/m3)锚杆和岩石粘结强度frb(Kpa)112.000160.040.029.50017.514.03-5.00026.0360.0表4-26 4-4剖面控制截面参数岩层序号控制截面1控制截面2控制截面3截面坐标X(m)-5.0007.00014.000岩层1厚度(m)-1.0001.000岩层2厚度(m)-2.5002.500岩层3厚度(m)5.00014.50014.5004-4剖面共有2个结构面，结构体参数见表4-27、表4-28、表4-29。表4-27 4-4剖面荷载参数编号水平方向的荷载(kN)竖向的荷载(kN)10.00.020.00.0表4-28 4-4剖面结构面参数编号水平投影(m)竖向投影(m)粘聚力(kPa)摩擦角(度)水压力调整系数19.5009.50080.040.0-23.5003.50015.08.0-表4-29 4-4剖面内部结构面参数编号i +1(度)粘聚力(kPa)摩擦角(度)10.00.00.04-4剖面边坡工程的重要系数为1.1，锚固体与底层粘结工作条件系数为1.0，锚索钢绞线抗拉工作条件系数为0.69，钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数为0.6，并在4-4剖面布置3道锚索，锚索参数如表4-30。表4-30 4-4剖面锚索参数序号支护类型水平间距(m)竖向间距(m)入射角()锚固体直径(mm)自由段长度(m)锚固段长度(m)配筋锚筋fy(MPa)钢筋与砂浆fb(kPa)1锚索2.5006.00015.01305.0008.0005s15.21260.02950.02锚索2.5002.00015.01305.0008.0005s15.21260.02950.03锚索2.5002.50015.01305.0008.0005s15.21260.02950.0通过理正岩土软件计算得出支护后的4-4剖面安全系数为1.974，各岩层受力情况见表4-31。表4-31 4-4剖面各单元土层受力情况编号NiNiUiTiEiEiPwiX11354.01354.00.0955.30.00.00.00.02682.6682.60.073.5444.1444.10.00.04.4.2 4-4剖面手算部分根据边坡工程技术规范指出：锚索入射角选取1035，大多数选取15为宜，故此支护选取锚索入射角为15。锚索间距一般为1.25m3.00m，为避免群锚效应且边坡安全系数较大，锚索竖直间距与水平间距均选取2.5m。锚索自由段需伸出结构面2m左右，且超过5m。根据数据显示，第一根锚索自由段选择6m，第二根、第三个锚索自由端选择5m。锚索锚固段选取，根据建筑边坡工程技术规范GB50330-2012：根据公式（4-1）计算出锚杆轴向拉力标准值 根据公式（4-2）计算出锚杆水平拉力标准值 根据公式（4-3）计算出锚杆钢筋截面面积应满足：锚索：钢丝的面积：所以锚索选用5s15.2钢绞线。根据公式（4-4）计算出锚索锚固体与地层的锚固长度应满足：锚索 7.9m根据公式（4-5）计算锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度应满足：锚索：综上所述：锚索的锚固长度拟定为8m，选择5s15.2钢绞线为宜。4.5 5-5剖面支护设计4.5.1 5-5剖面理正软件计算（平台以上）5-5剖面由于在边坡中间有一小平台，故边坡可能紧在平台以上沿上半部滑动面发生倾塌，故需另外验算。5-5剖面（平台以上）边坡高度为5.00m，抗震等级为VII级。由于进行过施工降水，不考虑坑内水的作用影响，采用通用计算法计算本边坡整体稳定性和安全系数。计算简图见图4-5。剖面的坡线参数见表4-32。图4-5 5-5剖面理正软件分析简图（平台以上）表4-32 5-5剖面坡线参数（平台以上）序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角()10.5305.00083.95-5剖面（平台以上）岩层为3层，选取3个控制截面并间隔一定距离打孔取土，验证岩层信息。5-5剖面岩层参数、控制截面参数见表4-33、表4-34。表4-33 5-5剖面岩层参数（平台以上）序号控制点Y坐标(m)容重(kN/m3)锚杆和岩石粘结强度frb(Kpa)14.00015.040.023.00017.514.03-5.00022.0180.0表4-34 5-5剖面控制截面参数（平台以上）岩层序号控制截面1控制截面2控制截面3截面坐标X(m)-5.0007.00