地下连续墙基坑支护毕业设计

1、错误 ! 未定义书签。、，.言.第一章 工程概况 错误 ! 未定义书签。水文地质工程地质条件车站工程地质层分布与特征描述水文地质条件不良地质现象第二章 支护方案的选择及比较 错误 !未定义书签。基坑支护的类型及其特点和适用范围 错误!未定义书签。深层搅拌水泥土围护墙 错误!未定义书签。土钉墙 错误!未定义书签。排桩支护 错误!未定义书签。槽钢钢板桩 错误!未定义书签。钻孔灌注桩 错误!未定义书签。钢板桩 错误!未定义书签。SMW工法 错误!未定义书签地下连续墙 错误!未定义书签。方案的比较及确定 错误!未定义书签。基坑的特点 错误!未定义书签。支护方案的选择 错误!未定义书签。第三章 土压力计

2、算 错误 !未定义书签。荷载的确定 错误!未定义书签。地下水对土压力的影响 错误!未定义书签。按分层土计算土压力 错误!未定义书签。参数加权平均计算 错误!未定义书签。第四章结构内力计算 错误!未定义书签。计算理论的确定 错误!未定义书签。结构内力计算及配筋 错误!未定义书签。土压力计算 错误!未定义书签。用等值梁法计算弯矩 错误!未定义书签。地下连续墙的配筋计算 错误!未定义书签。第五章基坑稳定性分析 错误!未定义书签。基坑的整体稳定性验算 错误!未定义书签。基坑的抗隆起稳定验算 错误!未定义书签。基坑的抗渗流稳定性验算 错误!未定义书签。基坑支护结构踢脚稳定性验算 错误!未定义书签。第六章

3、支撑设计 错误!未定义书签。方案比较 错误!未定义书签。围檩设计 错误!未定义书签。支撑设计 错误!未定义书签。立柱设计 错误!未定义书签。第七章基坑变形估算及控制 错误!未定义书签。概述 错误!未定义书签。基坑的变形估算 错误!未定义书签。水平位移估算 错误!未定义书签。基坑隆起估算 错误!未定义书签。地表沉降估算 错误!未定义书签。第八章降水设计 错误!未定义书签。概述 错误!未定义书签。降水的作用 错误!未定义书签。降水方案选择 错误!未定义书签。降水施工方案 错误!未定义书签。降水的设计 错误!未定义书签。第九章施工组织设计 错误!未定义书签。地下连续墙施工主要技术措施 错误!未定义书

4、签。地下连续墙的施工 错误!未定义书签。保证工程质量的主要技术措施 错误!未定义书签。技术管理措施 错误!未定义书签。安全生产措施 错误!未定义书签。文明施工措施 错误!未定义书签。环境保护措施 错误!未定义书签。第十章地下连续墙施工的常见问题及处理 错误!未定义书签。连续墙施工的问题及处理 错误!未定义书签。土方开挖的应急措施 错误!未定义书签。结 论 错误!未定义书签。参考文献 错误!未定义书签。致 谢 错误!未定义书签。、儿前言基坑工程是我国当前地基基础领域一个重要的研究方向。基坑工程在二十世纪八十年代末才开始全面、深入地研究与工程实践，但随着我国建设事业的发展, 城市的高层建筑大量涌现

5、，极大的推动了深基坑工程设计理论和施工技术的不断发展, 同时也产生了大量的深基坑支护设计与施工问题。国内外大量工程实践表明，许多工程的最危险阶段不一定是在正常使用阶段，而是在建造阶段和老化阶段。 对许多工程事故常常发生在施工阶段而言， 其原因除了施工质量没有保证、施工方法发生了不合理的改变、 人为错误等原因以外，重要原因之一是由于对环境、地质、荷载等因素认识不足而导致设计和施工中的某种失误和疏忽所致。深基坑工程是与众多因素相关的综合技术，是一个系统的工程问题，必须具有结构力学、土力学、地基基础、地基处理、原位测试等多种学科知识，同时具有丰富的施工经验， 并结合拟建场地的土质和周围环境情况， 才

6、能制定出因地制宜的支护结构方案和实施办法。 它与场地工程勘察、 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等密切相关。 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相关的复杂问题，是理论上尚待完善、成熟和发展的综合技术学科。如何根据场地工程性质、水文地质、 环境条件制定合理的设计方案；如何在保证稳定性的前提条件下，设计最经济的方案，也是基坑比较重要的问题。因此在基坑工程设计与施工中，需要严谨、周密的分析与计算。本设计是关于苏州宝带西路站基坑的设计。主要包括了四个大的方面：支护方案的选择、围护结

7、构设计与计算、 基坑的降排水和施工组织设计。根据基坑的工程概况及其特点， 在考虑基坑的安全性和经济性的前提下选择了组合拱结构作为挡土结构、 深层水泥搅拌桩作为止水帷幕。采用郎肯理论计算水土压力，墙体内力、弯矩和嵌固深度。在基坑的降排水设计中， 采用了真空井点降水。 在施工组织设计中详细的叙述了地下连续墙的施工工艺流程和施工要点。第一章工程概况工程概况宝带西路车站宝带西路站位于宝带西路与盘蠡路交叉路口， 沿盘蠡路南北向布置。车站东北侧为 苏州市供电局吴城分局，东南侧为盘蠡南苑、薛家塔别墅、薛家塔，西北侧为盘蠡村， 西南侧为美之国住宅小区。路口南北方向为盘蠡路，现状为城市主干路。东西方向为宝 带西

8、路，现状为城市主干路。沿盘蠡路东侧有一条小河，宽10- 12ml规划河底标高为图宝带西路车站总平面图水文地质工程地质条件车站工程地质层分布与特征描述根据地质资料，地层层序自上而下依次为：1杂填土层：褐黄灰杂色，松散，以水泥、沥青路面为主，局部含较多碎石、 混凝土块等建筑垃圾，局部有架空现象。属第四系全新统（Q4近代人工堆积物，层厚, 平均层厚，层底标高，该层压缩性不均，土质不均。3素填土层：褐黄灰黄色，松软，以粘性土为主，含少量碎石，含植物根茎。属第四系全新统（Q4）近代人工堆积物，层厚，平均层厚，层底标高，层顶标高， 该层压缩性不均，土质不均。1粘土：褐黄灰黄色，可塑为主，局部硬塑，干强度高

9、。为第四系晚更新统（Q32-3） 冲湖积相沉积物，层厚，层底标高，层顶，压缩性中等。2粉质粘土：灰黄青灰色，可塑为主，局部软塑，局部夹薄层粉土，稍有光泽， 干强度、韧性中等，无摇振反应。为第四系晚更新统（Q32-3）冲湖积相沉积物，层厚， 层底标高，层顶标高，该层压缩性中等。2 粉质粘土：灰色，流塑，夹薄层粉土，稍有光泽，干强度中等。为第四系晚更新统（Q32-2）海陆交互相沉积物，层厚，层底标高，层顶标高，该层压缩性中等偏高。3 粉砂层：灰色，偶呈灰黄、灰绿色, 欠均匀，局部夹薄层状粘性土，层中有时为粉土、局部呈细砂。层底埋深、层底标高，饱和，中密，振动后易液化，压缩性 中等。5 粉质粘土：灰

10、色，流塑，夹薄层粉土，局部夹淤泥质粉质粘土薄层，干强度、韧性中等，无摇振反应。为第四系晚更新统（Q32-2）海陆交互相沉积物，层厚，平 均层厚，层底标高，层顶标高，该层压缩性中等偏高。6粉土夹粉砂：灰色，中密密实，很湿，夹薄层粉质粘土层，无光泽，干强度 低，摇振反应迅速。为第四系晚更新统（Q32-2）海陆交互相沉积物，层厚，层底标 高，层顶标高，该层压缩性中等偏低，为承压含水层，透水性较好。1 粉砂：灰色，密实，饱和，矿物成份以石英长石为主，夹少量砾石，含云母碎屑，夹粉土薄层，局部夹较多薄层粉质粘土，为第四系中更新统（Q21）冲湖相沉积物，层厚，层底标高，层顶标高，该土层压缩性中等偏低。2 粉

11、质粘土：灰色，软塑为主，局部青灰色，可塑，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，为第四系中更新统（Q2。冲湖相沉积物，层厚，平均层厚， 层底标高，层顶标高，该土层压缩性中等。1 粉质粘土夹粘土：灰绿灰色，硬塑为主，局部可塑，夹少量粘土层，干强度 中等，为第四系下更新统(Q13冲湖积相沉积物，本次勘察未揭穿，最大控制厚度米, 土层压缩性中等。物理力学性质指标综合建议值表重度基床系数K(MPa/m)地基承载静止钻孔桩参数直男(固快)土层代号丫力特侧压qsikqpk及名称(kN/水平征值力系C。垂直(kPa (kPam5)f ak(k数K)(kPa) (度)Pa)3素填土1粘土210652粉质

12、粘土160482粉质粘土110326粉砂夹粉土200601000水文地质条件(1)潜水潜水主要赋存于浅部粘性土层中，受区域地质、地形及地貌等条件的控制。具下的i粉质粘土层，2粉质粘土层，均属于不透水层。勘察期间，稳定水位标高，据区域水文资料，苏州市历年最高潜水位标高，最低潜水位标高为，年水位变幅为12m(2)微承压水微承压水赋存于第一隔水层下的砂性土层中(B层砂)，埋深565 厚度855m 赋水性中等。(3)承压水区内承压水主要赋存于深部的砂性土层中，埋深大于 25ml赋水性中等。不良地质现象本场地在勘探深度范围内未发现地裂隙、岩溶、土洞、河岸滑坡及浅层活动断裂等 不良地质作用存在。场地内20

13、m以浅的1粉土、3粉砂夹粉土、4粉土夹粉砂层 为不液化土层，地基土不存在液化趋势。第二章 支护方案的选择及比较基坑支护的类型及其特点和适用范围深层搅拌水泥土围护墙深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌, 形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。 水泥土围护墙优点 : 由于一般坑内无支撑, 便于机械化快速挖土 ; 具有挡土、止水的双重功能; 一般情况下较经济; 施工中无振动、无噪音、污染少、 挤土轻微 , 因此在闹市区内施工更显出优越性。 水泥土围护墙的缺点 : 首先是位移相对较大, 尤其在基坑长度大时 , 为此可采取中间加墩、 起拱等措施以限制过大的位移其次是厚度较大,

14、 只有在红线位置和周围环境允许时才能采用 , 而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。土钉墙土钉墙是一种边坡稳定式的支护，其作用与被动的具备挡土作用的围护墙不同 , 它是起主动嵌固作用 , 增加边坡的稳定性, 使基坑开挖后坡面保持稳定。 土钉墙主要用于土质较好地区 , 我国华北和华东北部一带应用较多 , 目前我国南方地区亦有应用 , 有的已用于坑深10m以上的基坑，稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。采用土钉墙的一般要求，土钉墙可适用于塑，不塑或坚硬的粘 性土；在有地下水的土层中，土钉支护应该在充分降排水的前提下采用；土钉墙容 易引起土体位移，采用

15、土钉墙支护应慎重考虑， 墙体变形对周围环境的影响，本工程地质条件：主要为粘性土。另本工程地下水位为，且地处海边区，若要采用土钉墙支护势必做好降水排水措施。且工程地处人口稠密的旧城区，毗邻交通主干道, 排水必将引起地地面沉降，给周围建筑以极大威胁。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。排桩可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩等。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护壁不可能采用锚拉或内支撑， 锚杆无

16、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。槽钢钢板桩这是一种简易的钢板桩围护墙，由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长 670m型号由计算确定。 其特点为 : 槽钢具有良好的耐久性 , 基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用 ; 施工方便 , 工期短 ; 不能挡水和土中的细小颗粒 , 在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施; 抗弯能力较弱 , 多用于深度小于 4m 的较浅基坑或沟槽, 顶部宜设置一道支撑或拉锚; 支护刚度小 , 开挖后变形较大。钻孔灌注桩钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种 , 在我国得到广泛的应用。其多用于坑深770m的基坑

17、工程，在我国北方土质较好地区已有89m的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有: 施工时无振动、 无噪音等环境公害 , 无挤土现象, 对周围环境影响小 ;墙身强度高 , 刚度大 , 支护稳定性好, 变形小 ; 当工程桩也为灌注桩时, 可以同步施工，从而施工有利于组织、 方便、 工期短 ; 桩间缝隙易造成水土流失, 特别时在高水位软粘土质地区 , 需根据工程条件采取注浆、 水泥搅拌桩、 旋喷桩等施工措施以解决挡水问题 ; 适用于软粘土质和砂土地区 , 但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用 ; 桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体, 因而相对整体性较差, 当在重要地区 , 特殊工程及开挖深度很

18、大的基坑中应用时需要特别慎重。钢板桩采用钢板桩支护针对本基坑为临时支护的特点，施工方便， 工期短， 在基坑施工完毕回填土后将槽钢拔出， 重新利用， 可以将支护费用降到最低。但采用钢板桩支护有一致命的弱点，即不能挡水和土中的细小颗粒， 且在地下水位高时还要求降水或隔水，这与本工程地下水位高， 地水丰富的地质条件极不相称。 另钢板桩支护抗弯能力较弱，开挖挠曲变形较大，一般适用深度不超过4ml很显然本基坑软弱含水的地质条件10m的开挖深度，以及地处城市建筑密集区对挠曲位移的严格要求等均不适宜采用钢板桩支护，一经采用必将造成严重后果。SMW工法SMW：法亦称劲性水泥土搅拌桩法，即在水泥土桩内插入H型钢

19、等（多数为H型钢，亦有插入拉森式钢板桩、 钢管等 ） , 将承受荷载与防渗挡水结合起来, 使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。SMW皮护结构的支护特点主要为：施工时基本无噪音 , 对周围环境影响小 ; 结构强度可靠 , 凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用 , 特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层; 挡水防渗性能好, 不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑; 此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙 , 在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H 型钢等受拉材料; 则大大低于地下连续墙, 因而具有较大发展前景。地下连续墙通常连续墙的厚度为 600mm

20、800mm 1000mm也有厚达1200mm勺。地下连续墙刚度大，止水效果好，是支护结构中最强的支护型式，适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周边环境要求较高的基坑，但是造价较高，施工要求专用设备优点： 施工时振动小， 噪音低， 非常适合本基坑的开挖支护设计； 墙体刚度大，特别适合本基坑复杂的地质条件， 尤其是对松散填土及软塑淤泥质粉质粘土的支挡效果明显，基坑安全性能够得到保证；防渗性能好，地下连续墙现今工艺已成熟，在墙体结头和施工方法上都得到改进，墙体几乎不透水，因此对于本基坑高达1m的地下水位相当适合采用连续墙可以不降排水，在施工时只要及时的进行排水即可；占地少，本工程地处城市建筑密集区，

21、 空间狭小， 采用地下连续墙可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间，能够充分发挥其经济效益，在施工过程中，不会引起地面沉降，因此对周围建筑没有丝毫影响；工效高，工期短，质量可靠，经济效益高。采用地下连续墙是真正的优质高效， 符合现代都市的竞争理念， 业主容易接受。 缺点： 对废泥浆处理，不但会增加工程费用，如泥水分离不完善或处理不当，造成新的环境污染；槽壁坍塌问题。如地下水位急剧上升，护壁泥浆液面急剧下降，土层中有软弱的砂性砂层，泥浆的性质不当或已变质， 施工管理不当等均可能引起壁槽壁坍塌， 引起地面沉降，危害邻近工程结构和地下管理的安全。 同时也可能使墙体混凝土体积超方， 墙面粗躁结构尺寸

22、超出允许界限；本基坑支护均为临时支护，采用地下连续墙费用要相对较高，但为保证安全稳定及效率，费用仿高5-10%的预算之内，同时采用连续墙施工，工序简单，变更较少，费用易于控制。方案的比较及确定基坑的特点综合分析本工程的地理位置、 土质条件、 基坑开挖深度及周围环境的影响，有以下的特点：（ 1）基坑开挖的面积较大，下方管线较多。（ 2）基坑开挖深度范围内的土层的工程性较差。软土厚度大。（ 3）基坑周围的环境条件复杂。（ 4）开挖深度较深，约，属于一级基坑。（ 5）地下水位较高，施工期间需要降水和止水。支护方案的选择根据本工程的特点， 设计时此基坑有可能采用的几种支护形式从技术上和经济上进 行了分

23、析比较。采用钻孔灌注桩作为挡土结构、 深层水泥搅拌桩为止水帷幕及结合三道钢管内支撑的支护体式。优点：钻孔灌注桩施工容易、造价较低，目前此种技术比较成熟。另深层水泥搅拌桩为止水帷幕时有好的效果防水。 钢管内支撑具有拼装方便、 施工速度快并可以多次重复使用等优点，并可施加预应力。此时支护结构有一定的安全性和经济性。缺点：主体结构深度太大，地下水位较高，施工难度较大。 主体采用地下连续墙及刚支撑优点：施工振动小，噪音低，非常适于城市施工；墙体刚度大，防渗性能好，可以贴近施工；适用于多种地基条件，可以作为刚性基础；占地少，可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间；工效高，工期短，质量可靠，经济效益高。

24、本方案充分考虑了基坑地下水位高，面积大，高度大等特点。主体采用地下连续墙强度高又可以止水，并成为基础的结构部分，与后浇的内衬共同组成永久性结构的侧墙。 机械化程度高，能保证工期， 是比较安全可靠的施工方法。 交通层高度不大， 采用人工挖孔桩是安全有效的，并在一定程度上降低了工程造价。缺点： 地下连续墙作为挡土结构时造价比较高； 在一些特殊地质条件下施工难度大；还须有泥浆处理条件， 对废泥浆的处理会造成环境污染。 施工中如出现槽壁坍塌问题会引起邻近地面沉降，墙体混凝土超方。通过对比本基坑采用第二种围护方案。第三章 土压力计算荷载的确定车站东北侧为苏州市供电局吴城分局，东南侧为盘蠡南苑、薛家塔别墅

25、、薛家塔，西北侧为盘蠡村，西南侧为美之国住宅小区。 路口南北方向为盘蠡路，现状为城市主干路。东西方向为宝带西路，现状为城市主干路, 因此取上部荷载为 30 kPa 。地下水对土压力的影响根据基坑工程手册有在基坑开挖深度范围内存在地下水时， 作用与围护结构上的侧压力一般按照如下规定计算：（ 1）对砂土和粉土等无粘性土按照水土分算的原则计算，即作用于围护结构上的侧压力等于土压力和静水压力之和。 地下水位以下的土压力采用浮重度'和有效应力抗'男强度指标C和计算；（ 2）对粘性土宜根据工程经验按水土分算或者水土合算原则进行计算。水土合算时，地下水位以下的土压力采用饱和重度sat和总应力

26、抗剪强度指标C和 计算。由于苏州的地下水较丰富， 而场地土质主要为粘性土， 且无稳态渗流，故采用水土合算法。按分层土计算土压力表土体物理力学参数直剪（固块）层号及土层厚度重度 静止侧压粘聚力内摩擦角名称（m）kN/m3力系数KoCk （ kPa） k （ o）i杂填土3素填土粘土1粉质粘土2粉质粘土3粉砂夹粉 土注：地下水位本工程场地平坦，土体上部底面超载 30kPa,在影响范围内无建筑物产生的侧向荷 载，且不考虑施工荷载及邻近基础工程施工的影响， 假定支护墙面垂直光滑，故采用郎 肯士压力理论计算。1）计算方法：按朗肯理论计算主动与被动土压力强度，其公式如下：Paqihi Ka 2c. KaP

27、p qihi Kp 2c Kp式中Pa、Pp 朗肯主动与被动土压力强度，kPa；q地面均匀荷载，kPa；第i层土的重度，kN/m3;1第i层土的厚度，m;Ka、Kp 朗肯主动与被动土压力系数; p2Ka tan 45-22K p tan 45 一p2式中c、计算点土的抗剪强度指标2）各层土压力计算过程OO A B；A .也 A T卜.'A.r=19.0kN/m3 c=20kPa =15r=20.0kN/m3 c=57.5kPa=14.7二CDr=19.6kN/m3 c=23.6kPa=16.11Er=19.1kN/m3 c=7.59kPa中=32.03-1-4F图开挖土层参数指标基坑开

28、挖深度，OA为杂填土层，1m厚AB为素填土层，厚BC为粘土层，厚，为不透水层CD为粉质粘土层，厚，为不透水层DE为粉质粘土层，厚EF粉砂夹粉土 .参数加权平均计算1）参数加权平均计算由于各土层物理力学参数相差不大，故采用加权平均法计算土压力，各加权平均参 数计算为：平均容重：ihi /hi19 2.5 20 3.3 19.6 3.8 18.8 16.7 19.6 7.73419.2kPa迎土区：ih / hi15 2.5 14.7 3.3 16.1 3.8 16 16.7 31.1 7.719.2334CCihi / hi20 2.5 21 3.3 23.6 3.8 21 16.7 8.6 7

29、.7“18.4kPa34背土区：ih / hi16 9.8 31.1 7.717.523.310CCihi / hi21 9.8 8.6 7.713.2kPa2) 土压力计算土压力系数：主动土压力系数： Ka tg2(450 -) 0.504.Ka 0.71被动土压力系数: Kp tg2(450 -) 2.0 Kp 1.407主动土压力(迎土侧)：地面均布超载 q 30kPa墙顶：h 0mea0 (q h)Ka 2C. Ka30 0.504 2 18.4 0.7111.01 0取 ea0 0kPa临界深度h 1.14m坑底：h 16.5meaj(q h)Ka 2C Ka(30 19.2 16.

30、5) 0.504 2 18.4 0.71148.65kPa被动土压力(背土区)：ep0 2C Kp2 18.4 1.40751.78kPa墙低：h 18mepj(q h)Kp 2C Kp(30 19.2 18) 2.0 2 18.4 1.407755.7kPa第四章结构内力计算计算理论的确定本工程地质条件较为均匀，但开挖深度较深，为了减少支护桩的弯矩可以设置多层 支撑。在进行结构内力计算时，按照分段等值梁法来计算挡土结构的弯矩和支撑力，并 计算出桩墙的入土深度。分段等值梁法即对每一段开挖，将该段桩的上部支点和插入段土压力零点之间的桩 作为简支梁进行计算，上一次算出的支点假定不变，作为外力计算下

31、一段梁中的支点反 力。这种方法考虑了施工时的实际情况。结构内力计算及配筋土压力计算0得:1) 确定临界深度z0 ：由e (q rz0)ka 2c、?kaZ02c ka qKa 1.14mrK aa2)各支点及坑底处的土压力A点:(q rh)Ka2c Ka30 0.5042 18.4 0.7111.01kPaB点：eaB(q rh)Ka2C . Ka(30 19.22.5) 0.504 2 18.4 0.7113.18kPaC点：eaC(q rh)Ka2C Ka(30 19.26.7) 0.504 2 18.4 0.71D点：eaD(q rh)Ka2C . Ka(30 19.210.2) 0.5

32、04 2 18.4 0.7187.69kPaE点：eaE(q rh)Ka2C Ka(30 19.213 0.504 2 18.4 0.71118.65kPaF点：eaF(q rh)Ka2C Ka(30 19.216.5) 0.504 2 18.4 0.71148.65kPa3) 土压力零点土压力零点距离基坑底的距离，可根据净土压力零点处墙前被动土压力强度与墙后 主动土压力强度相等的关系求得。mUKpeaDmUKaeaDU r(Kp Ka)148.655.17m18 (2.0 0.504)4)基坑支护简图矩。基坑支护结构简图如图4-1所示,将点O近似看作为弯矩0点，看做地下支点无弯+030kN/

33、mEaF5m3m 2m4T4 ET3 DT2 Cm3m-16.5m omAT1 B4.06kN m图基坑支护结构计算简图先将基坑支护图画成为一连续梁，其荷载为水土压力及地面荷载，如图所示。148.65118.65图连续梁结构计算简图用等值梁法计算弯矩1）分段计算周端弯矩连续梁AB段悬臂部分弯矩，计算简图如所示。1 1 Mba 13.18 1.361.362 313.18AB1.36m2.5m-11.011230图AB段计算简图连续墙BC段弯矩，计算简图如所示M CBql28'.2 q i15M BA213.18 4.228(53.4 13.18) 4.24154.6274.33kN m

34、53.413.184.06 B4.2m图BC段计算简图 连续墙CD段弯矩，计算简图如所示ql2 MCD行ql230_2_253.4 4.2(87.69 53.4) 4.268.5kN m 2 2M DCqi q i122053.4 4.22(87.69 53.4) 4.22122075.5kN m87.6953.4C)D3.5m图CD段计算简图连续墙DE段弯矩，计算简图如所示22M DEql ql123087.69 3.22(118.65 87.69) 3.22123085.4kN m22M EDql ql1220 _ _287.69 3.2(118.65 87.69) 3.2122090.6

35、7kN m87.693.2m图DE段计算简图连续墙EFO段弯矩，计算简图如所示，其中M EO2qaa 2(2 j)22q2a824118.65O点为零弯矩点148.65118.65 3.125.17231.6310.43kN(23.18.27)212 a oq3b,3()1 -5 l653.12 -3.112a9l308.27守243.18.27)25(5.178.27)260.06 18.83图EO段计算简图2）弯矩分配计算周端弯矩不平衡，需用弯矩分配法平衡支点C、D、E弯矩分配系数C点:转动刚度（远端固定时为4i,远端钱支为3i ）SCBSCDUCBSCBSCBSCDuCDSCDSCBSC

36、D分配系数D点:转动刚度（远端固定时为4i,远端钱支为3i ）分配系数E点:转动刚度（远端固定时为4i,iCBEllEl42i CDEll3iCB4iCDEl350.380.62SDCSDEi DCEllEl3.5i DESDC u DC SDC SDE远端钱支为3i ）Sed4iED4EI /3.20.48DESDESDCSDE4i DC4iDEEl3.20.52分配系数Seg3iEG 3EI/3.1UedSEDSEDSEG0.56uEGSEGSEDSEG0.44弯矩分配表支点分配系数 固端弯矩弯矩分配0 -一 00 一一 一 0杆端弯矩50-500通过力矩分配，得到各支点的弯矩为：M B

37、4.06kN mM c 74.38kN mM D 50kN mMe 207.05kN m Mg 0207.0534.0630.877.4350.4329.48125.49132.1i-2碎上KM图弯矩、剪力图(3)支座反力和轴力计算参考基坑工程(哈尔滨工业大学出版社)AB段梁:Rb11.36 13.1821.362 1.36 4.063 9.0 kNBC段梁:_4.24.24.213.184.2一(53.4 13.18)一一4.06 77.43Rb223RbRbRb 45.4kN_ 4.24.2 2_13.18 4.2(53.4 13.18) 4.2 4.06 77.43Rc2234.2103

38、.37kNCD段梁:Rc53.4 3.5 35 (87.69 53.4) 35 35 77.43 503.577.04kNRCRC RC180.41kN3.53.5 2Rd53.4 3.5 (87.69 53.4) - - 3.5 77.43 503.5170kNDE段梁:3.23.2 3.2Rd87.69 3.2 万(118.65 87.69) 50 207.053.276.5kNRdRdRd246.5kN3232 2Re87.69 3.2 (118.65 87.69) - - 3.2 50 207.053.2253.6kNE O段梁（O点弯矩为零）：Re118.653.131 5.1721

39、3.13.1 305.17232 5.17207.058.272148.65 - 5.17/8.273520kNReReRd773.6kNRo118.653.113.13.1223.1 230 5.1715.17 148.65 (3.1 )/8.27 23304.45kN反力核算土压力及地面荷载总计：=八，,、1ea 148.65 (16.5 5.17 1.14)2 1525.8kN支点反力：R Rb Rc Rd Re Ro 1545.91kN 误差分别为31, 2.6%。3)嵌固深度计算x | 6RoX ,I (Kp Ka)I 6 304.65m)19.2 (2.0 0.505)8.0mt&

40、#176; u x8.0 5.17 13.17m应该基坑的土质不是很好，应乘系数,即t (1.1 1.2)t014.515.8m 取 t 14.5m所以，地下连续墙的入土深度为 m地下连续墙的配筋计算根据简明深基坑设计施工手册及地下连续墙设计与施工，用于基坑支护连续墙厚度一般为600800mm故初拟连续墙厚度b 800mm；同时本基坑支护墙体作为永久性支护结构，所以保护层厚度 as 80mm,采用C35混凝土（大于C20）,基坑安 全等级为一级，主筋采用HRB335（II级），其安全等级系数 0 1.1。背土侧：M 设计 1.25 cMmax1.25 1.1 207.05 284.625kN

41、m查表得：2fc 16.7N /mm ,1 1.0, l 1000mm, b 800mmHRB335, fy 300N/mm2, b 0.558, min 0.24%有效高度：% b s800 80720mm0M设计1 fclh021.1 284.625 106 =_ 21.0 16.7 1000 720 0.036查表17混凝土结构上册P201,0.025 b 0.558所以，#加0 As s f 1 y 1.0 16.7 1000 720 0.036300,_ _21442.88mmAslh01442.81000 7200.2%min 0.24%所以As 1000 720 0.24%217

42、28mm2选酉己筋：7 18125 (As 1781mm2)迎土侧：M 设计 1.25 0Mmax1.25 1.1 132.1 181.6kN m0 M设计1 fclho1.1 181.6 1061.0 16.7 1000 72020.023查表17混凝土结构上册P201,得0.023 b 0.558a1 fclh。1.0 16.7 1000 720 0.023300921.84Aslh0921.841000 7200.13%所以As 1000 72021728mm2min 0.24%0.24%选配筋： 7 18125(As 1781mm2)第五章 基坑稳定性分析在基坑开挖时， 由于坑内土体挖

43、出后， 使地基的应力场和形变场发生变化，可能导致基坑的失稳。例如基坑整体或局部滑坡，基坑底隆起及管涌等，从而引发工程事故。所以在进行基坑支护设计时， 需要验算基坑稳定性， 必要时应该采取适当的加强防范措施，使基坑的稳定性具有一定的安全度。保证基坑开挖整个过程安全。基坑的稳定性验算主要是指对支护结构进行抗倾覆，抗滑移，及各种内力计算外，还应进行基坑底隆起，抗渗流稳定性，管涌等各种稳定性验算。基坑稳定性分析的目的在于基坑侧壁支护结构在给定条件设计出合理的嵌固深度或验算已拟定支护结构的设计是否稳定和合理。对有支护的基坑全面地进行基坑稳定性分析和验算， 是基坑工程设计的重要环节之一。目前，对基坑稳定性

44、验算主要有如下内容： 基坑整体稳定性验算； 基坑的抗隆起稳定验算； 基坑底抗渗流稳定性验算； 基坑支护结构踢脚稳定性验算。基坑的整体稳定性验算采用圆弧滑动法验算支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性， 应该注意支护结构一般有内支撑或外土锚拉结构，墙面垂直的特点。不同于边坡稳定验算的圆弧滑动， 滑动面的圆心一般在挡土上方， 基坑内侧附近。 通过试算稳定最危险的滑动面和最小安全系数。考虑支撑作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此对支护结构，当设置多道支撑时可不做基坑的整体稳定性验算。基坑的抗隆起稳定验算采用同时考虑c, 值的抗隆起法， 以求得地下墙的入土深度。 （基坑工程手册P130）基本假定：将墙

45、底面作为求极限承载力的基准面，滑移线形状见计算简图，参照Prandtl的地基承载力公式。不考虑基坑尺寸的影响。计算分析简图：qwwA'图计算分析简图2DNq cNci(H D) q式中：D 墙体入土深度（mm ;H 基坑开挖深度（的；i, 2 墙体外侧及坑底土体重度（kN/m3）；q 底面超载（kN/m3）;Nc,Nq 地基承载力的系数用Prandtl公式，Nc,N分别为: c qNqNc,20、 tgtg (45-)e(Nq 1).tg用本法验算抗隆起安全系数时，要求 Ks1.10 1.20 0计算过程H 16.5m D 14.5m C 18.4kPa_019.2一，2”19.2、

46、tg19.20Nqtg (45-)e g5.88Nctg19.20Nq14.0用本法验算抗隆起安全系数时，由于图中 AB面上的抗剪强度抵抗隆起作用，假定墙体外侧及坑底土体重12 19.2kPa0解得 K 3.0 1.10 1.2才两足要求。实践证明，本法基本上可适用于各类土质条件。基坑的抗渗流稳定性验算根据简明深基坑工程设计施工手册在地下水丰富、渗流系数较大（渗透系数106cm/s）的地区进行支护开挖时，通常需要在基坑内降水。如果围护短墙自身不透 水，由于基坑内外水位差，导致基坑外的地下水绕过围护墙下端向基坑内外渗流，这种 渗流产生的动水压力在墙背后向下作用， 而在墙前则向上作用，当动水压力大

47、于土的水 下重度时，土颗粒就会随水流向上喷涌。在软粘土地基中渗流力往往使地基产生突发性 的泥流涌出，从而出现管涌现象。以上现象发生后，使基坑内土体向上推移，基坑外地 面产生下沉，墙前被动土压力减少甚至丧失，危及支护结构的稳定。为防止此类破坏， 变通过提高挡水帷幕入土深度，增长地下水渗流路线，从而减小渗流水力坡度，达到防止渗流和管涌的目的验算抗渗。渗流稳定的基本原则是使基坑内土体的有效压力大于地下水的渗透力。抗渗流管涌稳定性验算根据岩土工程师实用手册438页，抗管涌安全系数K为：K (H 2t)i w H w(16.5 2 14.5) 9.214.5 102.25 2满足要求i最大水力坡降；浮容

48、重；w水土容重；t基坑嵌固深度；H基坑开挖深度基坑支护结构踢脚稳定性验算1)概述：根据建筑基坑支护技术规程应用手册11 支护结构在水平荷匝作用下，对于内支撑或锚杆支点体系，基坑土体有可能在支护结构产生踢脚破坏时出现不 稳定现象。对于单支点结构，踢脚破坏产生于以支点处为转动点的失稳，对于多层支点 结构，则可能绕最下层指点转动而产生踢脚失稳。2)方法及计算公式根据建筑基坑支护技术规程应用手册11 有踢脚安全系数的无量纲表达式：Kt2ndnt其中有 hd hhtnth22n d nd nt31 2nd nt32 nd nd 2nt / . K p1 2 / . Kaq hch式中：被动土压力系数Kp与主动土压力系数Ka的比值h基坑的开挖深度ht 最下道支撑点到基坑底的距离hd 桩的入土深度深度q 地面荷载，q 30桩长范围内土层的重度的加强平均值桩长范围内土层的内摩擦角的加强平均值c桩长范围内土层的粘聚力的加强平均值Kt 踢脚安全系数。具范围为1.01.53）计算过程19.2kPa19.20 C 18.4kPa h 16.5m hd 14.5mndht3.1mhd0.88KpKa4.0nt k 0.188