河北省邯郸市御景大厦基坑支护方案

更多相关文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219完整CAD设计文件以及仿真建模文件，资料请联系68661508索要摘要基坑支护是对天然土在不满足抗剪强度的情况下，对天然土进行改良来满足设计要求的一种措施。它是综合考虑天然土的土质和建筑物性质的反复分析和计算的过程。场地位于邯郸市人民路与大乘寺西街交叉口东北角。地形平坦，无不良地质现象，地下水位埋深4055M，拟建场地内已揭露的地层主要由第四系的粉土、粉质粘土、含圆砾粉质粘土、砂岩及第三纪沉积的粉砂、砂岩、膨胀岩土组成。拟建工程主楼与地下车库、裙房之间用后浇带连接。施工时先施工主楼，后施工地下车库、裙楼。总建筑面积约8万M2。其设计方案为1本基坑深度132M和147M。依据建筑基坑技术规程（JGJ1202012）,基坑侧壁安全等级为I级。211剖面，22剖面和33剖面基坑深度132M,采用不上40M适当放坡，土钉墙支护，下部桩锚联合支护，设计3排土钉，3排锚索。44剖面基坑深度132M，55剖面基坑深度147M，采用上部6M采用土钉墙支护，4排土钉，下部桩锚联合，3排锚索。（3）本基坑降水采用封闭高压旋喷止水帷幕，管井降水。基坑的监测本工程拟在基槽边缘，按照1015M不等间距布设沉降和位移观测点，以便对基坑变形和附近的建筑物和地下管线进行观测。在施工期间不定期进行观测，直至基槽完工。以后可710天观测一次，至变形稳定为止。其间可根据施工进度和变形发展随时加密观测次数，如发现变形异常，应及时停止基坑内作业，分析原因，采取还土、坡顶卸载等加固措施，确保边坡安全。基坑支护设计既能保证基坑四周边坡的稳定性，保证施工现场有足够的空间，从而保证了施工的进度，又起到挡土的作用，保证周围建筑物和地下设施安全，同时设计方案具有较好的技术经济性。关键词基坑；排桩支护；锚索支护ABSTRACTFOUNDATIONPITISTOCARRYONIMPROVEMENTTOTHENATURALSOILUNDERTHESITUATIONTHATTHEANTISHEARSSTRENGTHOFNATURALSOILCANNOTSATISFYOFTHEDESIGNEDREQUESTITISAPROCESSOFANALYSISREPEATEDLYANDCALCULATIONWHICHSYNTHETICALLYCONSIDERSTHEQUALITYOFTHENATURALSOILANDTHEPROPERTYOFBUILDINGTHEMAINCONTENTOFTHEDESIGNISFOUNDATIONPITSUPPORTFORTHEHIDDENDRAGONBUILDINGINTHECITYOFSHIJIAZHUANGACCORDINGTOTHEREPORTOFCONVEYANDTHEGENERALSITUATIONOFTHEBUILDING,THEPAPERANALYZEDTHEENGINEERINGPROPERTIESOFTHESOIL，THESTRATUMSTRUCTURE,THECONDITIONFORITSBASEMENTDESIGNANDTHESURROUNDINGSAROUNDTHEFOUNDATIONPITINTHEPAPERSOLDIERPILERETAININGANDBOLTINGAREDESIGNED,ESPECIALLYCONSIDERINGTHEINTERNALANDEXTERIORSTABILITYOFSOIL,EACHPARAMETERSATISFYINGTHESUPPORTSANDPROTECTIONSREQUESTISCALCULATED,THENTHEBETTERPLANCANBEGOTTENBYCOMPARINGBOTHOFTHEMFROMTHEECONOMICANGLEANDCONSTRUCTIONPROGRESSTHEDESIGNCANGUARANTEETHEPITSTABILITYOFALLSIDES,ANDGUARANTEETHATTHECONSTRUCTIONSITEHASTHEENOUGHSPACE,SOTHATCONSTRUCTIONCANBECARRIEDACCORDINGTOTHEPROGRESSINADDITIONITCANPROTECTTHESURROUNDINGSBUILDINGSANDUNDERGROUNDFACILITIESANDTHEDESIGNTOTHEPROJECTHASTHEGOODTECHNICALEFFICIENCYKEYWORDSFOUNDATIONPIT；SOILNAILING；ANCHORBOLT目录前言11工程场地概况311气象与水文312地质构造与地形地貌313地层岩性314地下水及场地土的腐性评价515各岩土层物理力学性质指标516场地地震效应52支护方案选择621支护方案的种类6211放坡开挖6212支护开挖622支护方案选择63基坑支护方案设计1031直立高度计算1032基坑支护验算11321锚杆布置11322锚杆抗拔安全系数11323锚杆锚固段长度的计算11324锚杆自由段长度的计算12325土层锚杆总长度的计算12326锚杆截面面积的计算12327锚杆整体稳定性验算13328平衡法单支撑支护设计13329等值梁法1433参数选取1534排桩支护方案设计16341排桩支护概述16342排桩支护结构类型16343基坑深度影响下的支护结构16344排桩支护的应用16345土钉墙设计1734655区排桩支护设计计算20347其他四个区基坑支护所选参数27348坡面参数354基坑支护施工方案3641基坑降水施工3642护坡桩施工36421施工工序36422施工方法36423施工操作要求3743冠梁施工3843锚索施工38441施工准备38442施工流程38443主要施工方法395基坑工程监测方案4051基坑监测的目的和意义4052基坑监测的方法40521外围地面、临近既有建（构）筑物沉降监测40522护坡支护体系位移监测41523资料整理4153信息分析处理4154观测精度要求4255注意事项426结论及建议4361结论4362建议44参考文献44致谢45附录1附表1）勘探点一览表（1张）2附图1）建筑物与勘探点平面位置图（1张）2）工程地质剖面图（2张）3外文翻译MODELLINGTHEEFFECTSOFVEGETATIONONSTABILITYOFSLOPES植被模型对边坡稳定性的影响前言基坑是建筑工程的一部分，其发展与建筑事业的发展密切相关。随着城市建设项目日益增多，建筑规模不断扩大，高层、超高层建筑如雨后春笋般的拔地而起。由于建筑结构及使用功能上的要求，基坑开挖的深度越来越深，开挖面积也越来越大。密集的建筑物，大深度的基坑，复杂的地下设施，使得基坑放坡开挖这个传统技术不再能满足现代城市建设的需要，基坑支护也随之被重视。基坑工程是一项综合性很强的系统工程，其内容包括勘察、支护设计、施工、监测和周围环境保护等。基坑工程具有如下特点11设计理论不完善。由于土的性质异常复杂，目前还没有哪一种基坑支护设计理论能够全面准确地反映各种因素对基坑的影响。尤其是在土压力的计算上，在土体抗剪强度指标的确定、土压力计算模式的选择以及粘性土水土压力是分算还是合算等方面都还存在问题。因此，设计人员在分析基坑问题时，必须注意所用理论的局限性，并应充分吸取当地类似基坑工程成功与失败的经验教训。对重要的基坑工程，应进行现场检验与监测，以便及时发现问题，同时将监测结果用于信息化反馈优化设计，使设计更为经济合理。总之，在基坑工程实践中必须遵循理论导向、量测定量和经验判断三者结合的原则。2技术综合性强。从事基坑工程设计的人员必须具备并能综合运用岩土工程、建筑结构、力学和施工等方面的知识，能按工程需要提出基坑勘察要求，合理运用土的计算参数，掌握各种支护结构的设计计算方法，熟悉施工工艺。3基坑支护结构属于临时性结构。基坑支护结构通常仅在基坑开挖和地下工程建造期间发挥作用兼做基础或地下室外墙例外，属于历史性支护结构，故在考虑荷载效应与结构可靠度方面应与永久性结构有所不同。临时性结构的强度安全储备较小，所考虑的不利因素也较少，因此，应尽量缩短基坑开挖后的暴露时间例如不超过一年，同时应有应急措施，以备施工中一旦出现险情时及时抢救。4与自然条件及环境条件密切相关。基坑工程的区域性很强，不同地点的基坑工程在气象条件、水文地质和工程地质条件方面会存在很大的差异。即使自然条件相同，基坑相邻建筑与地下管线所要求的基坑变形控制值也不尽相同。只有充分考虑当地的自然条件与环境条件，才可能制定出合理可靠的设计与施工方案，类似工程的经验可以借鉴，但不能简单套用。5与施工方案密切相关。基坑工程有较强的时空效应，尤其是在流变性的软土地区。所谓时空效应，是指基坑开挖过程中的每个分步开挖的空间几何尺寸和挡墙开挖部分的无支撑暴露时间，对基坑围护墙体和基坑周围地层位移有明显的影响。实践证明，科学地制定考虑时空效应的开挖和支撑的施工方案，能可靠合理地利用土体自身在开挖过程中控制位移的潜力而达到控制基坑位移目的，从而降低工程造价。在实习期间，搜集了有关基坑支护设计所需要的资料御景大厦项目岩土工程勘察报告，根据该资料内容进行基坑支护方案设计。做一个正确的基坑支护设计。既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要控制结构的变形及周围土体的变形，以保证周围建筑和地下设施的安全。因此在狭窄的场地内开挖深的基坑不仅会给支护设计带来很大困难，也会对临近建筑的安全使用造成威胁。在安全的前提下，设计既要合理，又要节约造价、方便施工、缩短工期。近年来，基坑事故频频出现，经济损失很大。既然有危险性，作为设计人员就应该全力负责，精心设计，防患未然。此次毕业设计是对大学四年所学知识的总结，将书本知识与实际工程相结合，进一步巩固所学知识，学会运用各种所学知识，及时处理所遇到的问题。首先必须学会阅读岩土工程勘察报告，从报告中提取所需数据。熟练掌握边坡处理的理论基础和计算方法，为以后从事实际生产工作或科学研究打好基础。本次设计借鉴多项工程设计方案，参考多种理论书籍，对该场地进行了多种方法论证，做出了可行的支护方案。设计做到了保证基坑四周边坡的稳定性，保证施工有足够的空间，又起到挡土的作用；保证周围建筑物和地下设施不受损，且设计方案具有较好的技术经济性；还估算了支护结构本身可能发生的变形，从而优选合理可靠的结构体系。基坑围护结构的设计与计算主要的规范依据邯郸市御景大厦项目岩土工程勘察报告建筑基坑支护规程JGJ12099建设部行业标准土层锚杆设计与施工规范CECS2290中国工程建设标准化协会标准锚杆喷射混凝土支护技术规范GBJ8685国家标准1工程场地概况11气象与水文邯郸市处在暖温带半干旱、半湿润大陆性季风气候带，四季分明。气候特点是春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季晴朗气爽，冬季寒冷干燥。区内19562000年多年平均气温138，最冷月平均气温26（一月），最热月平均气温274（七月），极端最高气温421，极端最低气温190。19562000年多年平均降水量6291MM，多集中七、八、九三个月；日最大降水量5185MM（1963年8月4日），年最大降水量17573MM（1963年），年最小降水量220MM（1986年）；多年平均蒸发量1900MM，最大积雪厚度460MM。年平均风速27M/S，年主导风向为南风，风向频率201；次主导风向北风，风向频率155；冬季盛行北风，风向频率17；夏季盛行南风，风向频率252。无霜期190天左右。依据建筑地基基础设计规范附录F中国季节性冻土标准冻深线图及对当地实际情况的调查，本区冻土深度为046M，为季节性冻土。12地质构造与地形地貌邯郸市所处大地构造单元属华北陆台渤海凹陷与太行山隆起带的接触部位，太行山隆起的中心背斜的轴部，地层从轴部向东大致为震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系、第四系地层。市区以京广铁路为界，以西主要由上第三系地层组成，以东则为地四系地层所覆盖。太行山山前断裂带的邯郸断裂是通过本区的主要断裂，走向北北东，倾向东，陡倾角，全长约180KM，为太行山隆起与华北盆地邯郸凹陷的分界主断裂。邯郸市处在太行山东麓，丘陵向平原过渡带、华北平原南部的西部边缘。该场地位于邯郸市人民路与大乘寺西街交叉口东北角，地貌单元属于华北冲洪积平原中南部，场地基本平坦。13地层岩性在钻探深度范围内所见地层以第三纪老沉积土为主，根据钻探、标贯试验及室内土工试验结果将场地土分为七层，各土层的岩性特征自上而下描述如下第（1）层杂填土【Q42ML】杂色，稍密，湿，内含碎砖、陶片、砼块、砂粒、碳屑及植物根等，局部为素填土。层厚0846M。第（2）层粉质粘土【Q42ALPL】黄褐色，软塑可塑状态，切面稍光滑，干强度中等，韧性中等，夹粉土薄层，含姜石，局部含较高，见锈斑。属中等压缩性土。层顶埋深0846M，层厚0950M。第（3）层粉质粘土【Q41ALPL】黄褐色红褐色，可塑硬塑状态，切面稍光滑，干强度中等，韧带性中等，见小姜石、锈斑。属中等压缩性土。层顶埋深4663M，层厚0729M。第（4）层卵石【N】青灰色，稍密中密，湿，以石英、砂岩为为，磨圆度较好，粒径220CM，含量5070，以粘性土及砂土充填，局部夹粘土薄层，本层8595米处普遍存在胶结层，胶结厚度约1030CM。层顶埋深5272M，层厚4675M。第（41）层砾岩【N】青灰色灰白色，中风化强风化，由砾石及砂胶结而成，局部岩体破碎，呈块状，风化裂隙较发育，岩心采取率为约70，坚硬程度为软岩，基本质量等级为，无洞穴、临空面，局部夹薄层破碎带。层顶埋深80106M，层厚0353M。该层仅在K1、K2、K3、K4、K5、K6、K10、K14、K18、K19孔呈透镜体分布。第（42）层粘土【N】棕褐色，可塑状态，切面稍光滑，干强度中等，韧性中等，含量小砾石，混砂粒，局部夹细砂薄层，自由膨胀率平均值EF642，具有弱膨胀潜势。属中等压缩性土。层顶埋深72114M，厚0828M。该层仅在K10、K14、K18、K19孔呈透镜体分布。第（5）粘土【N】黄褐色、棕褐色红褐色，硬塑坚硬状态，切面光滑，干强度高，韧性高，含姜石、砂粒，见铁锰结核，本层185195米处普遍存在胶结层，胶结厚度约1030CM，夹粉细砂薄层。自由膨胀率平均值EF619，具有弱膨胀潜势。属中等压缩性土。层顶埋深110128M，厚87119M。第（51）层细砂【N】褐黄色，中，湿，分选较好，级配不良，以石英、长石为主，夹粉砂及粉质粘土薄层。层顶埋深160190M，层厚0520M。该层仅在K8、K10、K11、K12、K17孔呈透镜体分布。第（52）层砂岩【N】褐黄色，中风化微风化，含大量锈斑、锰斑，局部岩体破碎，呈块状，风化裂隙较发育，以细砂充填，岩心采取率约为70，坚硬程度为软岩，基本质量等级为。层顶埋深174，层厚08M。该层仅在K10号孔呈透镜体分布。第（6）层粘土【N】红褐色褐黄色，坚硬状态，切面光滑，干强度高，韧性高，混砂粒，夹灰绿色团块，含大量铁锰结核，夹细砂薄层，本层295305米处普遍存在胶结层，胶结厚度约1030CM。自由膨胀率平均值EF654，具有中等膨胀潜势。属中等压缩性土。层顶埋深226249M。揭露层厚71102M。第（7）层粘土【N】褐黄色，坚硬状态，切面光滑，干强度高，韧性高，见大量铁锰结核，灰绿色团块，钙质结核，局部胶结成岩块。自由膨胀率平均值EF662，具有中等膨胀潜势。属中等偏低压缩性土。层顶埋深320339M，最大揭露层厚324M。本次钻探所有钻孔均未揭穿本层。14地下水及场地土的腐蚀性评价本场地勘察期间，钻探深度范围内地下水初见水位5065M，稳定地下水水位4055M，受大气降水影响，水位略有升降，第（4）层卵石、第（51）具有承压性。本场地近年最高水位约20M，水位变化幅度约15米，抗浮设防水位可按20M考虑。在K14、K17孔取水样做水质分析结果表明，按类环境考虑，在干湿交替作用下，地下水对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋有弱腐蚀性。根据地区地区经验，场地土对建筑材料有微腐蚀性。15各岩土层物理力学性质指标本次勘察通过钻探、原位测试、室内土工试验等手段，基本查明了各岩土层的物理力学性质。在各土层的土工试验指标统计中，采用GRUBBS（001）法剔除异常数据。各土层的物理力学性质指标详见报告所附地基土物理力学性质指标数理统计表及土工试验成果总表。本次勘察对场地内第（4）层卵石进行了N635重型动力触探试验；对第（4）层卵石N635重型动力触探试验N635成果采用厚度加权平均值法进行数理统计，其统计结果见表1。表11动力触探成果统计表孔号K2K9K11K13K15K16K18K20平均值116105101109129105108112第（4）层卵石厚度加权平均值11116场地地震效应根据建筑抗震设计规范（GB500112010），本场地抗震设防烈度为7度、第一组，设计基本地震加速度值为015G。在K10、K19孔进行剪切波速测试验，剪切波速计算值分别为2636M/S，2728M/S。该场地覆盖层厚度大于5M，综合判定场地土类型为中硬土，场地类别为类，为可进行建设的一般场地。2支护方案选择21支护方案的种类基坑工程设计方案的第一步是选择开挖方案，不同的开挖方法适用于不同的场合，不同的开挖方法对维护结构和支撑体系也提出不同的要求。基坑开挖方法首先可分为放坡开挖和有围护开挖两类，在有围护开挖中又可以分为无支撑开挖和有支撑开挖两类4。211放坡开挖放坡开挖的直接费用最少，而且为主体工程创造了比较宽敞的施工作业空间，因而工作面宽，工期也比较短，如果条件允许，放坡开挖应该是首选的方案。制约采用放坡开挖的因素主要是周围场地和开挖深度的限制。放坡需要占用比较大的场地，在城市建成区往往没有这个条件；由于坡体不可避免地会产生一定的位移，如果在场地附近有建筑物或市政管线不能承受较大的变形，亦常常限制了放坡开挖方法的采用。开挖深度也是一个制约条件，但开挖深度是相对于土质而言的，如土质比较好，坡度可以比较陡，占用场地也比较小，深度限制就不那么明显。212支护开挖基坑工程根据结构受力特点，可将基坑支护类型划分为以下三类。1被动受力支护结构支护结构依靠自身的结构刚度和强度被动地承受土压力，限制土体的变形，从而达到支护的目的。常用的方法多为传统的支护技术，例如，人工挖孔桩、机械钻孔桩、预制钢筋混凝土桩、钢板桩、钢管桩、支撑围护结构及地下连续墙等。2主动受力支护结构通过不同的途径和方法提高土体的强度，使支护材料与土体形成共同作用体系，从而达到支护的目的。例如，土钉支护技术，搅拌桩技术以及树根桩。3组合形式根据土体力学性质，将前两种支护方法同时应用于同一基坑工程中。这种组合支护形式已经在很多工程中得到了成功的应用，表现出了很大的优势和潜力。被动受力支护结构是传统的支护方法，其应用实践久，有大量的累积经验，因此在工程中应用较多。由于其造价高、工期长、施工难度大等缺点，寻求一种适合目前基坑工程新特点的支护模式显得更为重要。而主动受力支护结构由于其安全度高、施工简单方便、工期短、造价低、噪音小等优点，在基坑支护工程中有着广泛的应用。随着城市建设的发展，各种新的支护技术不断应用于基坑工程中，支护结构按其工作机理和形式可分为下列类型4图21基坑支护结构分类22支护方案选取基坑支护设计的基本原则是在满足支护结构本身强度、稳定性和变形要求的同时，应确保周围环境的安全，在保证安全的前提下，设计方案应有技术经济性和环境效应；对方案选取进行论证。1工程概况该场地位于邯郸市人民路与大乘寺西街交叉口东北角。主楼与地下车库、裙房之间用后浇带连接。施工时先施工主楼，后施工地下车库、裙楼。总建筑面积约8万M22各种支护结构的结构形式和适用条件4表22支护结构简介结构形式适用条件放坡1基坑侧壁安全等级宜为三级2施工场地应满足放坡条件3可独立或与上述其他结构结合使用4当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施排桩或地下连续墙1适于基坑侧壁安全等级一、二、三级2悬臂式结构在软土场地中不宜大于5M3当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙水泥土墙1基坑侧壁安全等级宜为二、三级2水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150KPA3基坑深度不宜大于6M土钉墙1基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地2基坑深度不宜大于12M3当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施逆作拱墙1基坑侧壁安全等级宜为二、三级2淤泥和淤泥质土场地不宜采用3拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/84基坑深度不宜大于12M5地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施4支护方案的最终确定拟建御景大厦基础埋深130米，基坑安全等级为一级，根据公式取CK163KPA，K1340，187KN/M3（第2层粉质粘土指标）计算得基坑自立高度为23米，因此基坑边坡不能够自立。考虑场地周围情况基坑开挖时采用止水帷幕桩锚支护，设计与施工应按建筑基坑支护技术规程（JGJ12099）有关条文执行，支护方案设计与施工应由具备相应资质的单位承担。基坑设计参数如下表23基坑支护设计参数建议值地层岩土类别重度KN/M3内摩擦角粘聚力KPA（2）粉质粘土187134163（3）粉质粘土189151184（4）卵石30（41）砾岩（42）粘土191201236（5）粘土196220271注带为经验值表24各土层渗透系数建议值地层编号2344252/450TGRCZ渗透系数KM/D03028001005在基坑开挖及边坡使用期间，应对边坡进行应力、应变监测，当发现异常时应采取相应的预防措施；当基坑边坡要经历雨季时，应考虑雨水对边坡的影响，做好防水措施；施工期间应加强对相邻建筑物沉降观测，制定应急预案措施，防止发生严重后果。3基坑支护方案设计31直立高度计算根据御景大厦项目岩土工程勘察报告中获得支护所需的各项参数如下表31支护参数表地层岩土类别重度KN/M3内摩擦角粘聚力KPA（2）粉质粘土187134163（3）粉质粘土189151184（4）卵石30（41）砾岩（42）粘土191201236（5）粘土196220271拟建御景大厦基础埋深130米，基坑安全等级为一级，根据公式取CK163KPA，K1340，187KN/M3（第2层粉质粘土指标）计算得基坑自立高度为23米，因此基坑边坡不能够自立。考虑场地周围情况基坑开挖时采用止水帷幕桩锚支护，设计与施工应按建筑基坑支护技术规程（JGJ12099）有关条文执行式中K安全系数，一般用125坑壁土的重力密度坑壁土的内摩擦角C坑壁土的内聚力在上式的计算中主要选取的是第二层土的各项参数，因为第一层土为杂填土，在基坑开挖过程中杂填土要全部进行挖除，所以先对第二层验算是否满足直立开挖的条件。由上式计算结果第二层土的直立高度为23M32基坑支护验算321锚索布置1锚杆层数一般基坑中一般先挖到锚索标高，然后进行锚杆施工，当锚索预应力张拉后，方可挖下一层土。因此，多一层锚杆，就会增加一次施工循环，在可能情况下，以尽量少设置锚索道数为好。故拟设采用三道锚索。2锚索间距若过大，则增加锚杆承载力，间距过小易于产生群锚效应。3倾角倾角是锚杆与水平线的夹角，它与施工机械的性能有关，与底层土质有关。一般来说，倾角大时，锚杆可以进入好的土层，但垂直分力较大，对支护桩以及腰梁的受力大，可能造成挡土结构和周围地基的沉降。322锚索抗拔安全系数土层锚索的抗拔安全系数是指土层的极限抗拔力与锚索的设计容许荷载的比值。铁道部科学研究院根据土层原型拉拔试验提出当以现场试验的屈服拉力作为设计依据时，应采用不小于15的安全系数，若以极限拉力作为设计依据，临时性土锚采用20，永久性土锚采用25；同济大学对各种土层情况试验，根据土锚的蠕变性能，提供安全系数为154。上海市标准基坑工程设计规程DBJ086179规定锚固安全系数为15，当时用年限超过两年或周围环境要求较高时可取20。AOCBD45/2H323锚杆锚固段长度的计算圆柱型水泥压浆锚杆的锚固段长度LA按下式计算32式中DM锚固段直径，可取钻头的12倍；KM锚固安全系数，取KM15；当使用年限超过两年或周围环境要求较高时可取KM20；NT土层锚杆设计轴向拉力，即按挡墙计算得到的锚拉力；锚固体与土层之间的剪切强度，可按各地积累的经验取用，或者式CTAN；C土体内聚力；锚固段中点的上覆压力；锚固段与土体之间的摩擦角，通常1/31/2。当用二次压力注浆时，其中为土体的固结快剪的内摩擦角峰值。324锚索自由段长度计算如图所示，O点为土压力零点，OE为假想滑裂面，锚杆AD与水平线AC夹角，AB为非锚固段长度，可由几何关系求得33图31锚索自由段长度计算简图MTADNKL2135SIN4ITAAOBEA1EP2RATMINH单支点排桩支护的静力平衡简图325土层锚杆总长度的计算土层锚杆总长度可按下式计算34式中LM锚杆索总长度；LA锚固段长度；LF自由变形段长度，应取超过滑裂面0510M；326锚杆截面面积的计算土层锚杆截面积计算公式35式中A锚杆的截面积；NT土层锚杆轴向拉力；FPTK锚杆材料的设计标准强度值；KMJ安全系数，取13。327锚杆整体稳定性验算锚杆抗拔力虽已有安全系数，但是挡土桩、墙、锚杆、土体组成的结构，有可能出现整体破坏。328平衡法单支撑支护设计图32单支点排桩支护的静力平衡简图如图是单支点自由端支护结构的断面，桩的右面为主动土压力，左侧为被动土压PTKTMJFNKAFAML力。可采用下列方法确定桩的最小入土深度和水平每延米所需支点力R。MINT如图取支护单位长度，对A点取矩，令，则有3637式中基坑底面以上及以下主动土压力合力对A点的力矩；被动土压力合力对A点的力矩；基坑底面以上及以下主动土压力合力；被动土压力合力。329等值梁法图33等值梁法计算简图桩入坑底土内有弹性嵌固与固定两种，等值梁法是把桩当作一段弹性嵌固另一端简支的梁来研究。挡墙两侧作用着分布荷载，即主动土压力和被动土压力如图。计算步骤1计算主动土压力与被动土压力，求出土压力零点B的位置，算出B点距坑0ZAM021EPAEAMPR21AAEM、P、DGCBRAAEPEARAABGQQBEP（A）（B）（C）等值梁法计算简图底的距离U值。2由等值梁AB根据平衡方程计算支撑反力RA和B点剪力QB383由等值梁BG求算板桩的入土深度，取，则0GM39由上式求得由上式求得X后，桩的最小入土深度可由下式求得310XUT0如土质差时，应乘以1112的系数。4由等值梁求算最大弯矩值。MAXM多支撑点与单支撑点计算要求大体相同，也可以按等值梁法从上到下逐层计算每层锚杆拉力。33参数选取1根据建筑基坑支护技术规程JGJ12099，基坑深度大于1000M地段，基坑侧壁重要性系数为110。基坑稳定安全系数按KS130。2基坑深度基坑挖深1470M从自然地表。3岩土体设计参数根据御景大厦项目岩土工程勘察报告，基坑影响范围土体设计参数见下表。表32基坑支护设计参数建议值地层岩土类别重度KN/M3内摩擦角粘聚力KPA（2）粉质粘土187134163（3）粉质粘土189151184（4）卵石30（41）砾岩（42）粘土191201236261XUHRKXURXQAPBBHAEQ0HUAERA（5）粘土1962202715使用年限本次基坑支护为临时性支护，使用自基坑开挖时开始，年限为2年。34排桩支护方案设计341排桩支护概述基坑开挖时，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610米左右时，即可采用排桩支护4。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩等。342排桩支护结构类型1柱列式排桩支护当边坡土质较好、地下水位较低时，可充分发挥土拱作用，以稀疏钻孔灌注桩或挖土桩支挡土坡。2连续排桩支护在软土中一般不能形成土拱，支挡桩应连续密排。密排的钻孔桩可以互相搭接，或在桩身混凝土强度尚未形成时，在相邻桩之间做一根素混凝土树根桩把钻孔桩排连起来，也可以采用钢板桩、钢筋混凝土板桩。3组合式排桩支护在地下水位较高的软土地区，可采用钻孔灌注桩排桩与水泥土桩防渗墙组合的形式。343基坑深度影响下的支护结构1无支撑悬臂支护结构当基坑开挖深度不大，即可利用悬臂作用挡住墙后土体。2单支撑结构当基坑开挖深度较大时，不能采用无支撑支护结构，可以在支护结构顶部附近设置一单支撑或拉锚。3多支撑结构当基坑开挖深度较深时，可设置多到支撑，以减少挡墙的内力。344排桩支护的应用据沿海地区的基坑支护经验，对于开挖深度小于6M的基坑，在场地条件允许的情况下，采用重力式深层搅拌桩挡墙较为理想。当场地受限制时，也可先用600MM密排悬臂钻孔桩，桩与桩之间可用树根桩封密，也可在灌注桩后注浆或打水泥搅拌桩作防水帷幕；对于开挖深度在46米的基坑，根据场地条件和周围环境可选用重力式深层搅拌桩挡墙，或打入预制混凝土板桩或钢板桩，其后注浆或加搅拌桩防渗，顶部设一道圈梁和支撑；对于开挖深度为610M的基坑，常采用8001000MM的钻孔桩，后面加深层搅拌桩或注浆防水，并设23道支撑，支撑道数视土质情况、周围环境和围护结构变形要求而定；对于开挖深度大于10M的基坑，以往常采用地下连续墙，设多层支撑，虽然安全可靠，但价格昂贵。近年来也有些地区采用8001000MM大直径钻孔桩代替地下连续墙，同样采用深层搅拌桩防水，多道支撑中心岛施工法。345土钉墙设计1）土钉墙的构造要求【3】（1）土钉墙的设计及构造应符合下列规定土钉墙墙面坡度不宜大于101；土钉必须和面层有效连接，应设置承压板或加强钢筋等构造措施，承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接；土钉的长度宜为开挖深度的0512倍，间距宜为12M，与水平面夹角宜为520；V土钉钢筋宜采用、级钢筋，钢筋直径宜为1632MM，钻孔直径宜为70120MM；注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜低于M10；喷射混凝土面层宜配置钢筋网，钢筋直径宜为610MM，间距宜为150300MM；喷射混凝土强度等级不宜低于C20，面层厚度不宜小于80MM；坡面上下段钢筋网搭接长度应大于300MM。（2）当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施；土钉墙墙顶应采用砂浆或混凝土护面，坡顶和坡脚应设排水措施，坡面上可根据具体情况设置泄水孔。2）土钉支护结构参数确定土钉几何尺寸的设计包括长度、间距、孔径、加筋杆直径等参数的选择。（1）土钉的长度LHL（41）式中为经验系数，可取0712；H为土坡的垂直高度（M）；L为止浆器长度，一般取0815M。（2）土钉钻孔直径及间距布置土钉孔径DK可根据钻孔机械选定。国外对钻孔注浆型土钉一般取土钉孔径为76150MM；国内一般取70200MM。以SX、SY分别表示水平间距（行距）和垂直间距高度（列距）。行距、列距的选择原则是以每个土钉注浆对其周围土的影响区与相邻孔的影响区相重叠为准。王步云等建议按68DK选定行距、列距，且应满足下式的要求SXSYK1DKL（42）式中K1为注浆工艺系数，对一次压力注浆工艺，取1525。（3）土钉加筋杆直径选择王步云等建议，土钉的加筋杆直径DB可按下式估算DB（2025）（43）YXS103（4）喷射混凝土面层设计计算一般情况下，对于用于临时支护的土钉墙，其面层一般不做计算，仅按构造规定选择一定厚度的喷射混凝土面层及配筋数量即可。但对于地表存在较大的超载或土钉墙承受地下水作用及永久性土钉挡墙，应分别对面层做受弯、受剪、受冲切及局部承压等内容的验算。对于永久性土钉墙，还应进行防水、排水、防腐蚀、地震作用影响及防冻等内容的设计与验算13。3）土钉抗拉承载力计算根据筑基坑支护术规程（JGJ1201999）的规定，土钉抗拉承载力计算如下（1）单根土钉抗拉承载力计算应符合下式要求（44）UJKTJ025式中TJK第J根土钉受拉荷载标准值；TUJ第J根土钉抗拉承载力设计值；（2）单根土钉受拉荷载标准值可按下式计算（45）JZJXAJKJKSETCO/式中荷载折减系数；EAJK第J个土钉位置处的基坑水平荷载标准值；SXJ、SZJ第J根土钉与相邻土钉的平均水平、垂直间距；J第J根土钉与水平面的夹角。（3）荷载折减系数可按下式计算（46）245TAN/T12TANTA2KK式中土钉墙坡面与水平面的夹角（4）对于基坑侧壁安全等级为二级的土钉抗拉承载力设计值应按试验确定，基抗侧壁安全等级为三级时可按下式计算。（47）ISKNJSUJLQDT1式中RS土钉抗拉抗力分项系数，取13；DNJ第J根土钉锚固体直径；QSIK土钉穿越第I层土土体与锚固体极限摩阻力标准值，应由现场试验确定，如无试验资料，可按表24确定；LI第J根土钉在直线破裂面外穿越第I稳定土体内的长度，破裂面与水平面的夹角为。2K图41土钉抗拉承载力计算简图1喷射混凝土面层；2土钉4）土钉墙支护设计的其它内容土钉墙支护设计还包括地下水控制与施工现场监测方法【14】。地下水控制方法合理确定控制地下水的方案是保证工程质量、加快工程进度、取得良好社会和经济效益的关键。地下水控制的方法有集水明排法、降水法、截水和回灌技术，其中，降水法是施工中最常用的。5）土钉墙设计结果表41御景大厦基坑11区土钉墙设计参数编号标高水平间距孔径拉杆材料（171860）自由段长度锚固段长度预应力220150M120MM2S152115M60M40KN340150M120MM2S152100M60M70KN460150M120MM2S15280M60M80KN34655区排桩支护设计计算支护方案图42排桩加锚索支护表42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JGJ12099基坑等级一级基坑侧壁重要性系数0110基坑深度HM20000嵌固深度M7500桩顶标高M0000桩截面类型圆形桩直径M1200桩间距M1500桩材料类型钢筋混凝土混凝土强度等级C30有无冠梁有冠梁宽度M1500冠梁高度M1000水平侧向刚度MN/M0000放坡级数0超载个数1支护结构上的水平集中力0表43土层信息土层数11坑内加固土否内侧降水最终深度M50000外侧水位深度M50000内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离M弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法M法表44土层参数层号土类名称层厚M重度KN/M3粘聚力KPA内摩擦角度锚杆侧阻力（KPA）1杂填土08461805001000352粉质粘土095018716301350603粉质粘土072918918401510654卵石4675220000030001205粘土871191962710220070表45土层参数层号与锚固体摩擦阻力KPA粘聚力水下KPA内摩擦角水下度水土计算方法M,C,K值抗剪强度KPA1150M法2002500M法9383500M法11264500M法10145500M法781表46支锚信息支锚道数3支锚道号支锚类型水平间距M竖向间距M入射角总长M锚固段长度M1锚索150040001500290014502锚索150040001500340022003锚索15004000150031502200表47支锚信息支锚道号预加力KN支锚刚度MN/M锚固体直径MM工况号锚固力调整系数材料抗力KN材料抗力调整系数110000119515021005544010021000020101504100554401003100002414150610055440100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表48土压力模型及系数调整层号土类名称水土水压力调整系数主动土压力调整系数被动土压力调整系数被动土压力最大值KPA1杂填土分算100010001000100000002粉质粘土分算100010001000100000003粉质粘土分算100010001000100000004卵石分算100010001000100000005粘土分算10001000100010000000表49工况信息工况号工况类型深度/M支锚道号1开挖45002加撑1锚索3开挖85004加撑2锚索5开挖125006加撑3锚索设计结果冠梁选筋结果表410冠梁选筋结果钢筋级别选筋AS1HRB3352D16AS2HRB3352D16AS3HRB335D16200环梁选筋结果表411环梁选筋结果钢筋级别选筋AS1HRB3355D20AS2HRB3353D20AS3HPB235D8200截面计算表412截面参数桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度MM50桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋级别HRB335桩的螺旋箍筋间距MM150弯矩折减系数100剪力折减系数100荷载分项系数125配筋分段数一段各分段长度M2750表413内力取值段号内力类型弹性法计算值经典法计算值内力设计值内力实用值基坑内侧最大弯矩KNM80824898651111331111331基坑外侧最大弯矩KNM101787153132139957139957最大剪力KN69598617049569795697表414排桩配筋段号选筋类型级别钢筋实配值实配计算面积MM2或MM2/M1纵筋HRB33529D22110249475箍筋HRB335D1215015081208加强箍筋HRB335D142000154锚杆计算表415锚杆参数锚杆钢筋级别HRB400锚索材料强度设计值MPA1320000锚索采用钢绞线种类17锚杆材料弹性模量105MPA2000锚索材料弹性模量105MPA1950注浆体弹性模量104MPA3000土与锚固体粘结强度分项系数1300锚杆荷载分项系数1250表416锚杆内力支锚道号锚杆最大内力弹性法KN锚杆最大内力经典法KN锚杆内力设计值KN锚杆内力实用值KN132001183834400144001237950276995218252182334731287004775447754锚杆自由段长度计算简图图43锚杆自由段长度计算简图表417锚杆长度计算支锚道号支锚类型钢筋或钢绞线配筋自由段长度实用值M锚固段长度实用值M实配计算面积MM2锚杆刚度MN/M1锚索3S152145145420034515042锚索3S152120220420040935883锚索3S1529522042003745728整体稳定验算图44整体稳定验算简图计算方法瑞典条分法应力状态总应力法条分法中的土条宽度050M滑裂面数据整体稳定安全系数KS1328圆弧半径MR25578圆心坐标XMX4223圆心坐标YMY17196抗隆起验算图45抗隆起验算简图PRANDTL普朗德尔公式KS1112，注安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB925897冶金部KSDNQCNCHDQNQTAN45O22ETANNCNQ11TANNQTAN452916122E3142TAN2916116741NC1674111TAN2916128211KS191117500167419281282111904220000750020000KS489511,满足规范要求。嵌固深度计算表418嵌固深度计算参数抗渗嵌固系数1200整体稳定分项系数1300圆弧滑动简单条分法嵌固系数1100嵌固深度考虑支撑作用嵌固深度计算过程按建筑基坑支护技术规程JGJ12099圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度圆心3850，9047，半径18453M，对应的安全系数KS14001300嵌固深度计算值H09000M嵌固深度设计值HD0H011001100900010890M嵌固深度采用值HD7500M347其他四个区基坑支护所选参数122区护坡桩、锚索参数表419护坡桩设计参数表冠梁钢筋笼桩径MM桩长M桩顶标高M嵌固深度M间距M砼强度宽M高M主筋箍筋加强筋60019800001100150C3015010030D32D10150D202000表420锚索参数表支锚支锚水平间距竖向间距入射角锚索直径自由段长度锚固段长度钢绞线预加力腰梁道号类型MMMM实用值M实用值M配筋KN1锚索16004000150015080802S152280218A2锚索160040001500150601202S152420218B3锚索160040001500150501003S1522202I25A233区护坡桩、锚杆参数表421护坡桩设计参数表冠梁钢筋笼桩径MM桩长M桩顶标高M嵌固深度M间距M砼强度宽M高M主筋箍筋加强筋60017200001500150C3015010017D32D10150D202000表422锚索参数表支锚道号支锚类型水平间距M竖向间距M入射角锚杆直径MM1锚索1600400015001502锚索1600400015001503锚索160040001500150表423锚索参数表自由段长度锚固段长度钢绞线预加力腰梁实用值M实用值M配筋KN80703S1524200222A601103S1524240225A50903S15241502I22A344区护坡桩、锚杆参数表424护坡桩设计参数表冠梁钢筋笼桩径MM桩长M桩顶标高M嵌固深度M间距M砼强度宽M高M主筋箍筋加强筋60014200001500150C3015010015D32D10150D202000表425锚杆参数表锚杆直径支锚道号支锚类型水平间距M竖向间距M入射角MM1锚索1500550015001502锚索1500300015001503锚索150030001500150表426锚杆参数表自由段长度实用值M锚固段长度实用值M钢绞线配筋预加力KN腰梁80903S15242002I25A501303S1524200218A501003S15241502I25A348坡面参数坡面挂505015MM钢板网并喷射80MMC20细石混凝土配比为水泥中砂石屑122。4基坑支护施工方案41基坑降水施工依据岩土工程勘察任务委托书，基础埋深为100M、60M，地下稳定水位埋深为4055M，标高365477M（勘察期间），槽底位于地下水以下，应进行降水（降水时应注意水的侧向补给），降水工程须满足基槽开挖、地下室施工（包括防水施工）要求，并考虑对周围道路和建筑物的影响，将水位降至基底下不小于0510M。基坑降水采用管井配合集水坑降水，降水管井深20M，管井布置见附图。观测井深度10M。42护坡桩施工421施工工序平整场地定桩位质量检验钻机就位钻孔钢筋加工清底钢筋笼焊接检验成孔质量钢筋笼验收验收成孔吊放钢筋笼验笼顶标高灌注导管组装灌注混凝土桩头混凝土振捣养护7。422施工方法3定桩位据甲方提供的基础结构线，进行测量放线定位并经甲方及监理验收合格。4钻机就位、对孔位对孔位时，应在测量人员控制下进行，以保证其垂直度。钻机就位时，须将路基垫