安联印象一期基坑支护及降水工程

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索要目录前言0摘要2摘要翻译3第1章工程概况411基本情况412工程简介413场地工程地质与水文地质条件4第2章设计依据621甲方提供资料622规程、规范类6第3章基坑开挖、支护方案论证与选取731基坑侧壁的安全等级732基坑开挖及支护类型7321放坡开挖9322土钉墙支护和喷锚支护10323水泥土墙支护11324排桩（护坡桩）支护11325地下连续墙支护11326板桩支护1233方案比较1234方案选取12第4章支护方案设计1441土钉墙支护设计14411土钉支护结构参数确定15412土钉墙设计方案1542土钉墙支护设计验算17421整体抗圆弧滑动稳定验算17422土钉墙的抗拉拔稳定分析18423理正验算20理正软件验算结果21第5章基坑的地下水控制5251基坑侧壁5252基坑内排水52第6章工程施工5461土钉墙施工5462预应力锚索施工5563土钉墙及锚索质量检验标准5564基坑降水施工5565施工补充说明56651施工附加荷载控制56652坡顶硬化56653基坑土方开挖注意事项56第7章基坑工程监测5871监测项目及报警值5872监测点布置58721基准点布置58722观测点布设5873观测方法及观测要求59结论及建议60致谢61参考文献62后附相关图件基坑支护平面图基坑降水布置图相关结构示意图单元支护布置图前言在20世纪末，高层建筑热潮席卷亚洲。改革开放之后的中国内地，高层建筑迅速发展。1998年建成的上海金茂大厦88层，高4205M，位居世界十大高楼之列。鳞次栉比的高楼大厦成为现代化大城市的标志。为满足地震及其他横向荷载作用下高层建筑的稳定要求，除岩石地基外，要求高层建筑有一定的埋置深度。高层建筑埋深不宜小于建筑物高度的1/15因而高层建筑与深基坑往往密不可分。随着城市化进程的加快，城市人口和规模不断膨胀，随即引发了一系列问题住房紧张、交通拥堵、土地资源迅速减少等。于是，城市地下空间成为一种重要的资源。人们这时便把目光投向城市地下空间，相应的，城市地下工程成为岩土工程的一个重点。地下管线、地下商场、停车场、地下铁道、地下存储空间等的修建也不可避免的涉及地下工程及基坑的开挖、支护和降水。基坑工程所在的大城市的地下土层一般分布复杂，经常是土质软弱，地下水赋存形态及其运动形式复杂，分布变化大。这使基坑的开挖与支护技术十分复杂，成为岩土工程中一个极具风险和挑战的课题。例如美国的世贸大厦位于纽约市中心的曼哈顿区，开挖基坑面积达65万平方米；总的开挖土石方约1200万立方米；当时地下有两条正在施工的地铁线路通过，所以设计人员最终采用了地下连续墙和深入岩层的锚杆支护。上海金茂大厦的基坑是在软土地基中开挖的深基坑，采用钢管桩基础，基坑施工面积达2万平方米，主楼开挖深度为1965米，地下连续墙深达36米，墙后1米。在我国的高层建筑总造价中，地基基础部分常占1/41/3，在复杂地质条件下，还不止于此。地基基础工程的工期往往占总工期的1/3以上。其中基坑工程是保证地基基础工程成功完成的关键。一方面，它要确保基坑本身的土体和支护结构的稳定；另一方面还要确保周围建筑物、地下设施及管线、道路的安全与正常使用。也应看到，由于基坑工程一般是临时性工程，在设计施工中常常有很大的节省造假和缩短工期的空间。因而基坑工程既有很大的风险，也有很高的灵活性。在我国，高层建筑和地下工程实践在迅速发展，但相应的理论和技术落后于工程实践。这表现在一方面可能设计偏于保守而造成财力和时间的浪费；另一方面，基坑事故频发，造成很大经济损失和人员伤亡。影响基坑工程精确设计的理论难点主要有如下几方面。A基坑支护结构上的土压力计算不同地区的大量现场监测资料表明，按传统土压力理论计算的支护结构中的内力常常比实测值大。这主要是由于在原装土中开挖，作用于预先设置的支挡结构上的土压力大小及分布形态受原状土的性质、支护的变形、基坑的三维效应和地基土的应力状态等诸多因素影响，与墙后人工填土作用于挡土墙上的土压力有很大的不同，准确分析目前尚有困难。B土中水的赋存形态及其运动随着基坑开挖深度的增加，它可能涉及赋存形态不同的基层地下水，如上层滞水，潜水和承压水。基坑开挖、排水和降水将引起复杂的地下水渗流，这不但增加了计算支护结构上的水压力和土压力的难度，也使基坑在渗流作用下的渗透稳定性成为深基坑开挖中亟待解决的问题。C基坑工程对周围环境的影响如果说确保基坑本身的安全主要采用极限平衡的稳定分析进行设计，则在分析估计基坑开挖、支护、降水对于相邻建筑物、地下设施及管线的影响时，常常需要进行变形计算，而变形预测的难度远高于稳定分析。解决这三个难点，固然要依赖于岩土力学理论的发展和工程师们经验的积累，改进现有尚不成熟的设计方法；而当前更需要在施工过程中，对基坑及支护结构进行严密精细的实时监测，用监测获得的信息及时修正设计并采取必要的工程措施以保证基坑的安全。也就是说，信息化施工是应对上述难点的一种有效方法。摘要基坑开挖、支护、降水的方法很多，每一种方法又有很多施工方案。同时每一种方案都有各自的适用条件和一定的局限性。做一个正确的基坑工程施工方案，既要保证整个围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。在安全的前提下，设计要合理，又要节约造价、方便施工、缩短工期。本次毕业设计的科目为安联印象一期基坑支护、降水工程，相关材料由带队教授提供。借助安联印象一期基坑支护、降水工程，本文将常用的几种支护方式进行了全方面对比。综合各种条件选出最优方案（即土钉墙支护），在此基础上，本文详细介绍了土钉墙的设计参数选取、方案验算。至于基坑降水方面，则利用大范围使用的竖井降水法阐述了井点的布置及相关工艺。本次设计借鉴多项工程设计方案，参考多种理论书籍，对该厂地进行了多种方法论证，提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。关键词深基坑，支护，降水，土钉墙，竖井ABSTRACTEXCAVATION,SHORING,PRECIPITATIONINMANYWAYS,EACHMETHODTHEREAREMANYCONSTRUCTIONPROGRAMSEACHPROGRAMHASITSOWNWHILETHEAPPLICABLECONDITIONSANDLIMITATIONSDOAPROPERFOUNDATIONCONSTRUCTIONPROGRAM,ITISNECESSARYTOENSURETHATTHEENTIREENVELOPEOFSAFETYINTHECONSTRUCTIONPROCESS,BUTALSOTOCONTROLTHESTRUCTURALDEFORMATIONANDTHEDEFORMATIONOFTHESURROUNDINGSOILTOENSURETHATTHESURROUNDINGBUILDINGSANDUNDERGROUNDINSTALLATIONSINTHEPREMISEOFSAFETY,THEDESIGNSHOULDBEREASONABLE,BUTALSOSAVECOST,CONVENIENTCONSTRUCTION,SHORTENTHECONSTRUCTIONPERIODTHEGRADUATIONPROJECTSUBJECTSAS“ALLIANZIMPRESSIONONEEXCAVATION,DEWATERINGENGINEERING“,LEDBYTHEPROFESSORRELATEDMATERIALSPROVIDEDWITH“ALLIANZIMPRESSIONANEXCAVATION,DEWATERINGENGINEERING“,THEPAPERWILLSUPPORTSEVERALCOMMONLYUSEDMETHODSWERECOMPAREDINALLASPECTSCHOOSETHEOPTIMALSOLUTIONINTEGRATEDAVARIETYOFCONDITIONSIE,SOILNAILING,ONTHISBASIS,THEPAPERDESCRIBESTHEDESIGNOFSOILNAILWALLPARAMETERSELECTION,PROGRAMCHECKINGASDEWATERINGISCONCERNED,THEUSEOFAWIDERANGEOFSHAFTUSINGWELLPOINTPRECIPITATIONMETHODDESCRIBEDARRANGEMENTANDRELATEDPROCESSESTHEDESIGNDRAWSONANUMBEROFENGINEERINGDESIGN,AVARIETYOFTHEORETICALREFERENCEBOOKSONTHEPLANTTOCARRYOUTAVARIETYOFMETHODSARGUMENTATIONPUTFORWARDFEASIBLESUPPORTSCHEMEDESIGNDONETOENSURETHESTABILITYOFTHESLOPEEXCAVATIONFOURWEEKS,TOENSURETHEREISENOUGHSPACECONSTRUCTION,BUTALSOPLAYAROLEINRETAININGGUARANTEETHESURROUNDINGBUILDINGSANDUNDERGROUNDFACILITIESARENOTDAMAGED,ANDTHEDESIGNSCHEMEHASGOODTECHNICALANDECONOMICNATUREALSOESTIMATEDTHESUPPORTINGSTRUCTUREITSELFMAYOCCURDEFORMED,PREFERABLYREASONABLYRELIABLEARCHITECTUREKEYWORDSDEEPFOUNDATION，RETAINING，PRECIPITATION，SOILNAILWALL，VERTICALSHAFT第1章工程概况11基本情况工程名称安联印象一期基坑支护工程工程地点梦城路以南，御路以东，中华大街以西施工范围安联印象一期基坑支护、降水工程12工程简介拟建建筑位于邯郸黄粱梦村东南，梦城路以南，御路以东，中华大街以西，根据现场自然地面标高及拟建建筑物000标高判定基坑开挖深度为自然地坪下90M（东、北侧）、85M（南侧）、93M（西侧）。东侧为荒地，东北侧为鱼塘；南侧为荒地，西侧为御路，距离车库西侧外墙1552M；北侧为大佛寺，距拟建1楼北侧外墙2723M；基坑周边场地开阔，无重要建（构）筑物、管线；详见基坑支护平面图。13场地工程地质与水文地质条件131地质条件勘察范围内所揭露的土层以第四纪近沉土、一般沉土及老粘性土为主，依据野外记录以及土工试验资料，土层自上而下的顺序分层叙述如下第（1）层杂填土Q42ML主要以碎砖、混凝土等建筑垃圾为主，偶尔见少量生活垃圾。厚度2545M。第（2）层粉质粘土Q42ALPL浅红色，可塑，局部软塑，切面稍光滑，韧性中等，干强度中等。层顶高程47225047M，层顶埋深2545M，层厚1947M。第（3）层粉质粘土Q42（ALPL）灰褐色、黄褐色，可塑，局部软塑，韧性中等，干强度中等，有小钙质结核，夹粉砂薄层。层顶高程43924717M，层顶埋深5778M，揭露层厚0242M。第（4）层粉土Q42（ALPL）黄褐色，湿，稍密中密，局部密实，含少量钙质结核，局部粘粒含量高，相变为粉质粘土。层顶高程40924505M，层顶埋深78109M，揭露层厚0448M。第（5）层粉质粘土Q41（ALPL）灰黄色，硬塑，局部可塑，含少量钙质结核，切面光滑，韧性中等，干强度中等，局部粘粒含量高。层顶高程37844127M，层顶埋深110140M，层厚1。041M。第（6）层粉质粘土Q42（ALPL）黄褐色，硬塑，局部坚硬，见有少量姜石，韧性中等，切面光滑，干强度高，夹粘土薄层。层顶高程35543843M，层顶埋深135167M，层厚0936M。第（7）层粉质粘土Q2（ALPL）灰绿色、灰白色，硬塑，局部坚硬，以高岭土为主，见大量钙质结核及姜石，姜石含量约1530，局部胶结以成块，粒径25CM大小为主，夹浅红色粘土层薄层，层顶高程33033656M，层顶埋深159190M,层厚1035M。第（8）层粉质粘土Q2（ALPL）黄褐色，见大量灰白色条带状斑，硬塑坚硬，韧性中等高，切面光滑，干强度高，夹粘土薄层，含有黑色钙质结核及少量姜石，场地局部夹有薄层细砂，厚约0204M。层顶高程31153393M，层顶埋深182210M，揭露层厚0486M。第（9）层粉质粘土Q2（ALPL）黄褐色，见大量灰绿色条带状斑，硬塑坚硬，韧性中的高，切面光滑，干强度高，含有黑色钙质结核及少量姜石，夹粘土薄层。层顶高程24262866M，层顶埋深237276M，层厚85151M。第（91）层细砂Q2（ALPL）褐黄色，湿，中密，以石英长石为主，级配一般。层顶高程13。841513M，层顶埋深367380M，层厚2135该层呈透镜体分布，仅在孔K74、K75、K81、K82中见到。第（10）层NFGL红褐色，硬塑坚硬，韧性高，切面光滑，干强度高，夹黑色钙质结核和粘土薄层。层顶高程11631896M，层顶埋深334405M，揭露层厚16144M。第（11）层粉质粘土NFGL黄褐色，坚硬，局部硬塑，韧性高，切面光滑，干强度高，局部稍有胶结，夹粘土薄层。层顶高程361273M，层顶埋深402486M，最大揭露层厚187M。132地下水本次勘察的所有钻探孔均揭露地下水，初见水位埋深为3236M，属孔隙潜水；24小时后测得稳定水位埋深为2837M黄海高程为48105006M。第2章设计依据21甲方提供资料安联印象岩土工程勘察报告（据河北冶金建设集团勘察设计有限公司）安联印象总平面图安联印象开槽图安联印象基础图22规程、规范类建筑结构荷载规范GB50092001（2006）年版工程测量规范GB500262007混凝土结构设计规范GB500102002建筑地基基础工程施工施工质量验收规范GB502022002建筑基坑工程监测技术规范GB504972009建筑变形测量规范JGJ82007建筑基坑支护技术规程JGJ12099岩土锚杆（索）技术规程CECS222005建筑基坑土钉支护技术规范CECS9697建筑基坑支护结构构造11SG814工程地质手册建筑工业出版社第四版本工程按现行国家设计标准进行设计，施工时除应遵守本说明及各设计图纸外，尚应严格执行国家及工程所在地区的有关规范或规程。第3章基坑开挖、支护方案论证与选取31基坑侧壁的安全等级基坑的开挖及支护结构的设计应满足下面两方面要求1）不致使基坑侧壁土体失稳后支护结构发生破坏从而导致基坑本身、周边建筑物和环境破坏；2）基坑及支护结构的变形不应妨碍建筑物的地下结构施工或导致相邻建筑物和地下设施、管线、道路等不能正常使用根据建筑物本身和周边环境的具体情况，建筑基坑支护规程（JGJ12099）将基坑侧壁安全等级分为三级。应指出，同一基坑的不同部分的侧壁可以有不同的安全等级，从而采用不同的开挖与支护方案。表31为上述规程所提供的侧壁安全等级，并给出可靠度分析设计中相应的重要性系数0。表31基坑侧壁安全等级1安全等级破坏后果0一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重11二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般10三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重0932基坑开挖及支护类型基坑开挖是否采用支护结构，采用何种支护结构应根据基坑周边环境、地下结构的条件、开挖深度、工程地质和水文地质、施工作业设备、施工季节等条件因地制宜地按照经济、技术、环境综合比较确定。不采用任何支护结构的基坑开挖为放坡开挖，有时也可对开挖的坡面进行一定的防护。城市深基坑开挖则常用支护结构，开挖及支护结构选型可简要概括为表32所示的几种类型。在一个基坑中，不同安全等级的侧壁可以采用不同的支护形式，同一断面的上下部分的支护也可以不同。例如施工中，经常是上部采用放坡开挖或者土钉墙支护，下部采用排桩支护。表32开挖与支护结构选型表开挖方式支护方式选用条件放坡开挖无支护基坑侧壁安全等级宜为三级施工场地应满足放坡条件可独立或与上述其他结构结合使用当地下水位高于坡脚时，应采用降水措施土钉墙支护基坑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，应采取降水或截水措施锚式支护喷锚支护基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地基坑开挖深度一般不超过18M，风化岩层不受此控制适用于地下水位较低或者坑外有降水条件水泥土墙支护基坑侧壁安全等级宜为二、三级水泥土桩施工范围地基土承载力不宜大于150KPA基坑深度不宜大于6M支护开挖挡墙式支护逆作拱墙支护基坑侧壁安全等级宜为二、三级淤泥和淤泥质土场地不宜采用拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8基坑深度不宜大于12M地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施支护开挖桩墙支护板桩支护适于基坑侧壁安全等级为二、三级适于软弱的含水层，采用槽连接开挖深度不宜大于10M排桩支护地下连续墙支护适于基坑侧壁安全等级为一、二、三级悬臂式结构在软土场地中不宜大于5M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逆作法（用于地下结构的梁、桩、墙为支撑）适于四周建筑物林立，施工场地狭窄的条件表33岩石边坡坡度容许值（高宽比）岩土类别风化程度坡高在8M以内坡高815M硬质岩石微风化中等风化强风化101010201020103510351050102010351035105010351050软质岩石微风化中等风化强风化103510501050107510751100105010751075110011001125表34土质边坡坡度容许值（高宽比）土的类别密实度或状态坡高在5M以内坡高510M碎石土密实中密稍密103510501050107510751100105010751075110011001125粉土饱和度SR051100112511251150粉质粘土坚硬硬塑可塑10751100112511251150粘土坚硬硬塑10751100110011251100112511251150花岗岩残积粘性土硬塑可塑1075110010851125杂填土中密或密实的建筑垃圾10751100砂土1100（或自然休止角）321放坡开挖采用这种开挖方法需要满足下列条件首先是土质条件，他适用于一般粘性土或粉土、密实碎土石和风化岩石等情况。其次是地下水条件，地下水位较低，或者采用人工降水措施的情况。第三是场地具有可放坡的空间，也要求基坑周围有堆放土料、机具的空间和交通道路，并且放坡对相邻建筑不会产生不利影响。为了防止边坡的岩土风化剥落及降雨冲刷，可对放坡开挖的坡面实行保护，如水泥抹面、铺设土工膜、喷射混凝土护面、砌石等。放坡坡度可参考表33和表34，对于深度大于5M的基坑，可分级开挖，并设分级平台；边坡可按上陡下缓的原则设计。322土钉墙支护和喷锚支护1）土钉墙支护土钉墙支护是由较密集排列的土钉体和喷射混凝土面层所构成的一种支护。其中土钉是主要的受力构件，它是将一种细长的金属杆件通常是钢筋插入预先钻成的斜孔中，钉端焊接于混凝土面层内的钢筋网上，然后全控注浆封填而成。基坑侧壁一般开挖成一定的斜坡，通常不陡于101，但是由于城市地价昂贵，也有很多采用竖直开挖的情况。倾角常为025度。土钉长度宜为开挖深度的0512倍，与水平方向俯角宜为520度。土钉墙支护的基坑支护步骤（1）根据土质不同，在无支护情况下开挖一定深度；（2）在这一深度的作业面上钻孔，设置土钉，挂钢筋网，喷射混凝土面层；（3）继续下挖，重复以上步骤，直至开挖到设计的基坑深度土钉墙支护适用于一般粘性土、粉土、杂填土和素填土、非松散的砂土、碎石土等，但不太适用于有较大粒径的卵石、碎石层，因为在这种土层钻孔困难。它也不适用于饱和的软粘土场地。对基坑底在地下水位以下的情况应采取降水措施。土钉全孔注浆，不施加预应力，而钢筋与土的变形模量相差很大，因而只有土体与土钉间发生一定的相对位移，土与砂浆、砂浆与钢筋界面间的粘结力和摩擦力才会产生，土钉才会起到作用，因而基坑侧壁的位移及基坑周围地面的沉降是比较大的，当周边有重要建（构）筑物时不宜使用土钉墙支护2）喷锚支护表面看，喷锚支护与土钉墙没有明显区别。实际上二者的加固机理有很大不同。主要受力构件是土层锚杆。每根土层锚杆严格区分为锚固段与自由段，锚固段设在土体主动滑裂面之外，采用压力注浆；自由段在土体滑动面之内，全段不注浆。锚杆杆体一般选用钢绞线或精轧螺纹钢筋。锚杆一般施加预应力张拉，在墙面要设置有足够刚度的腰梁以传递锚杆拉力。喷锚支护原来主要用于风化岩层的开挖，现在也常用于硬粘土。一般粘性土和粉土层。但不适用于有机土层、相对密度DR15M大慢昂贵需泥浆护壁、有泥浆土钉墙支护较深较小快经济须用机械少、噪音少第4章支护方案设计41土钉墙支护设计为满足基坑稳定基坑条件，在设计施工中土钉墙一般应满足如下条件土钉墙墙面与垂直方向成025倾角；土钉水平方向俯角一般为525；土钉长度L与开挖深度H之比为L/H0512，对于密实土和干硬性粘土取小值。土钉的间距水平间距为（1015）D，D为锚固体（钢筋和灌注水泥砂浆）的直径，一般水平间距为0812M；垂直间距根据土层和局部稳定计算确定，一般也为0812M，上下插筋交错排列。土钉采用直径不小于16MMHRB355级以上的螺纹钢（一般直径为2035MM）采用水泥砂浆或水泥素浆注浆，其强度等级不宜低于M10注浆后的锚固体的直径D815CM。411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。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。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。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。412土钉墙设计方案基坑深度为11支护单元（东侧）90M、22支护单元（南侧）85M、33支护单元（西侧）93M、44支护单元（北侧）90M全部采用复合土钉墙支护。土钉墙放坡比例为11支护单元104、22支护单元104、33支护单元105、44支护单元104；土钉墙面层为80MM厚的细石混凝土，混凝土强度等级为C20，配合比为122水泥砂子碎石，坡间将面层钢筋上翻，做10M散水（面层厚度50MM）。按下列数据打入土钉并编制网片，土钉呈梅花形布置，土钉钢筋施工时，压筋与土钉钢筋采用焊接，保证土钉面层形成一个整体。基坑边坡上口外侧30M范围内不允许堆载，3M以外不得大于15KPA。土钉墙支护设计数据见下表表4111支护单元层序孔直径（MM）垂直间距水平间距土钉、锚索倾角钢筋、锚索直径钢筋、锚索长度（M）（M）（）（MM）（M）11201415101870212012121018803（锚索）1501218101S15216031201218102090412018101020905120130910209061201309102070表4222支护单元层序孔直径（MM）垂直间距（M）水平间距（M）土钉、锚索倾角（）钢筋、锚索直径（MM）钢筋、锚索长度（M）1120141410201252（锚索）1501718101S15215021201718102090312016141022904120150910229051201509102090表4333支护单元层序孔直径（MM）垂直间距（M）水平间距（M）土钉、锚索倾角（）钢筋、锚索直径（MM）钢筋、锚索长度（M）112015151020952（锚索）1501518101S152152120151810209031501615102010041501518101S152150412015181022115512014101022120612011101020120表4444支护单元层序孔直径（MM）垂直间距（M）水平间距（M）土钉、锚索倾角（）钢筋、锚索直径（MM）钢筋、锚索长度（M）112014151018902120121510201003（锚索）1501418101S152153120141810221104120161210221205120150910221206120120910209042土钉墙支护设计验算在满足基本构造要求的基础上，需要进行必要的稳定验算，其中包括抗水平滑移稳定验算和抗倾覆稳定验算。具体计算中是将加固土体作为一个重力式挡土墙进行验算。421整体抗圆弧滑动稳定验算1近年来土钉墙中土钉采用长短不一的形式，个别土钉可大大超过开挖深度。因而难以简化为重力式挡土墙进行以上稳定验算。这种情况可采用滑动面穿越土钉的圆弧进行滑动稳定验算。圆弧滑动示意图见图411喷射混凝土面层2土钉圆弧滑动验算按简单条分法。参看式44，但这时由于滑裂面穿过一些土钉，因而要计入土钉抗滑力矩，具体计算公式为4431SINTANSICOTASLC1N1I11INIINMJIIIJUIIIIQBWTCOQBSS计算滑动体沿基坑壁方向的长度，M，由土钉的布置确定，不一定取单位长度计算；TUJ第J根土钉在圆弧滑裂面外的锚固体与土体间的极限抗拉拔力。45ISJLQDTUJLI第J根土钉在圆弧滑裂面外穿越第I层稳定土体内的长度；DJ第J根土钉锚固体的直径；QSI土钉穿越的第I层土体与锚固体间极限摩阻力，无试验资料时，用表45确定。式44中的TUJ还应不大于该土钉拉断力和钉材与砂浆界面的极限锚固力。表45土钉锚固体与土体极限摩阻力标准值土的名称土的状态QSI/KPA填土1620淤泥1016淤泥质土1620粘性土IL10750900751600喷射混凝土面层计算计算参数厚度80MM混凝土强度等级C20配筋计算AS15MM水平配筋D8250竖向配筋D8250配筋计算AS15荷载分项系数1200计算结果编号深度范围荷载值KPA轴向MKNMASMM2实配ASMM2100014001X00091886构造2011Y00111886构造20112140260117X06181886构造2011Y06181886构造20113260380288X11671886构造2011Y3017230020114380560153X13511886构造2011Y03261886构造2011556069043X02421886构造2011Y01031886构造20116690820288X16161886构造2011Y06851886构造20117820900678X15471886构造2011Y20271886构造201122支护单元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8500M基坑内地下水深度9000M基坑外地下水深度2800M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坡线参数坡线段数3序号水平投影M竖向投影M倾角11600400068221800000000318004500682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34001801809595200200分算2粘性土410018618612298500500合算3粘性土240018018612092470470合算4粉土300017917998130400440分算5粘性土2000196195196161630630合算6粘性土2700195198230190700700合算超载参数超载数2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局部均布15000000047002200条形2局部均布250000000150006900条形土钉参数土钉道数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114001400100130125001D2021800170010013090001D2031400160010013090001D2240900150010013090001D2250900150010013090001D20花管参数基坑内侧花管排数0基坑内侧花管排数0锚杆参数锚杆道数1序号水平间距M竖向间距M入射角度度锚固体直径MM锚杆长度M锚杆锚固长度M抗拉力KN11800310010015015000100001000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1140038802310038803470038911250062682794210571205462003891125006176194210037124222900048312099422004156257700389112500616969429172124252900046211439421979163239000210108511404124433768500389112500616609428700124192900046210569421828163139000210996114037874335490003711471140250572491778500389112500616609428700124192900046210569421828163139000210996114037874335490003711471140250572491759000296124694233662546内部稳定验算结果工况号安全系数圆心坐标XM圆心坐标YM半径M120255318115754527外部稳定计算参数所依据的规程建筑地基基础设计规范GB500072002土钉墙计算宽度10000M墙后地面的倾角00度墙背倾角900度土与墙背的摩擦角85度土与墙底的摩擦系数0360墙趾距坡脚的距离0000M墙底地基承载力1200KPA抗水平滑动安全系数1300抗倾覆安全系数1600外部稳定计算结果重力6760KN重心坐标6351,4364）超载390KN超载作用点X坐标8700M土压力1272KN土压力作用点Y坐标2890M基底平均压力设计值754KPA1300抗倾覆安全系数82121600喷射混凝土面层计算计算参数厚度80MM混凝土强度等级C20配筋计算AS15MM水平配筋D8230竖向配筋D8230配筋计算AS15荷载分项系数1200计算结果编号深度范围荷载值KPA轴向MKNMASMM2实配ASMM2100014001X00091886构造2185Y00091886构造21852140310156X16451886构造2185Y18741886构造21853310470335X315424082185Y23181886构造2185447062001X00071886构造2185Y00021886构造21855620770168X11181886构造2185Y03311886构造21856770850511X11661886构造2185Y15271886构造218533支护单元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9300M基坑内地下水深度9800M基坑外地下水深度3000M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坡线参数坡线段数3序号水平投影M竖向投影M倾角11753350063422901000000329005800634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34001801859595200200分算2粘性土410018618612298500500合算3粘性土240018618612092470470合算4粉土300017917998130400440分算5粘性土2000195195196161630630合算6粘性土2700197197230190700700合算超载参数超载数2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局部均布15000000060001596条形2局部均布250000000200007596条形土钉参数土钉道数6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11500150010013095001D1821800150010013075001D20315001600100130100001D20418001500100130100001D22510001400100130120001D22610001100100130120001D20花管参数基坑内侧花管排数0基坑内侧花管排数0锚杆参数锚杆道数2序号水平间距M竖向间距M入射角度度锚固体直径MM锚杆长度M锚杆锚固长度M抗拉力KN11800300010015015000100009002180031001001501500010000900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120003650235003651950031450976312971945351003651950060439763588910239275003968699421753190246600365195006052376370191024627500414953942184018203100006401571942196411785800036519500604627636194102442750041489194217211819310000615157194220421225410000311134511403460293569100365195006041376355371023627500415843942162618183100006161451942188512244100003111224114031462932512000321607114040620288267930036519500604047635418102352750041583494216091818310000616142994218561224410000311120211403089293251200022158611405870342201612000146160094287535154内部稳定验算结果工况号安全系数圆心坐标XM圆心坐标YM半径M113546765118784583外部稳定计算参数所依据的规程建筑地基基础设计规范GB500072002土钉墙计算宽度12000M墙后地面的倾角00度墙背倾角850度土与墙背的摩擦角85度土与墙底的摩擦系数0360墙趾距坡脚的距离0000M墙底地基承载力1200KPA抗水平滑动安全系数1300抗倾覆安全系数1600外部稳定计算结果重力7235KN重心坐标7690,4368）超载305KN超载作用点X坐标10168M土压力1889KN土压力作用点Y坐标3162M基底平均压力设计值678KPA1300抗倾覆安全系数75031600喷射混凝土面层计算计算参数厚度80MM混凝土强度等级C20配筋计算AS15MM水平配筋D8240竖向配筋D8240配筋计算AS15荷载分项系数1200计算结果编号深度范围荷载值KPA轴向MKNMASMM2实配ASMM2100015003X00271886构造2094Y00271886构造20942150300155X12001886构造2094Y18311886构造20943300460407X386329792094Y3332255020944460610491X379529242094Y579245992094561075001X00081886构造2094Y00031886构造20946750860119X05311886构造2094Y04271886构造20947860930278X04061886构造2094Y09301886构造209444支护单元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9000M基坑内地下水深度9500M基坑外地下水深度3200M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坡线参数坡线段数3序号水平投影M竖向投影M倾角11800450068221800000000318004500682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38001801809595200200分算2粘性土260018618612298500500合算3粘性土210018618612092470470合算4粉土420017917998130400440分算5粘性土3300195195196161630630合算6粘性土1200197197230190700700合算超载参数超载数2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局部均布15000000070002200条形2局部均布2500000001000019600条形土钉参数土钉道数6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11500140010013090001D18215001200100130100001D20318001400100130110001D20412001600100130120001D12509001500100130120001D1260900120010013090001D20花管参数基坑内侧花管排数0基坑内侧花管排数0锚杆参数锚杆道数1序号水平间距M竖向间距M入射角度度锚固体直径MM锚杆长度M锚杆锚固长度M抗拉力KN1180040001001501500010000900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119003880231003881900022349153417631920345003891900037429534937111671210000211836660317625074610038919000374535349906116802100002368606602909223231100050917286602717103757600389190003738753484521167221000023779466026832230311000509156866024631037412000061595238208769310816880038919000373355347320116832100002367426602509223231100050914376602259103841200004146423826452942915512000165151023873151151790003901900037327534714711693210000236733660248322343110005081416660222810384120000414432382609014295151200013514902388796140369000447108466019391180内部稳定验算结果工况号安全系数圆心坐标XM圆心坐标YM半径M115164495125665468外部稳定计算参数所依据的规程建筑地基基础设计规范GB500072002土钉墙计算宽度11000M墙后地面的倾角00度墙背倾角900度土与墙背的摩擦角85度土与墙底的摩擦系数0360墙趾距坡脚的距离0000M墙底地基承载力1200KPA抗水平滑动安全系数1300抗倾覆安全系数1600外部稳定计算结果重力8238KN重心坐标6921,4721）超载510KN超载作用点X坐标9300M土压力1592KN土压力作用点Y坐标3060M基底平均压力设计值832KPA1300抗倾覆安全系数86671600喷射混凝土面层计算计算参数厚度80MM混凝土强度等级C20配筋计算AS15MM水平配筋D8230竖向配筋D8230配筋计算AS15荷载分项系数1200计算结果编号深度范围荷载值KPA轴向MKNMASMM2实配ASMM2100014001X00091886构造2185Y00111886构造21852140260117X05611886构造2185Y09401886构造21853260400328X21041886构造2185Y3772290621854400560146X13011886构造2185Y06681886构造2185556071074X04931886构造2185Y01461886构造21856710830378X18971886构造2185Y09741886构造21857830900862X13801886构造2185Y24751886构造2185验算结果分析分析验算结果发现，11支护单元中的抗滑安全系数为12821300（不符合条件）局部抗拉验算结果工况3（土钉1）抗拔承