安高大厦基坑工程施工组织设计样本

安高大厦基坑工程施工组织设计摘要本次深基坑支护设计基坑位于合肥市，其面积为12250m2一方面开简介了各种不同类型支护构造合用范畴和优缺陷，通过各个方面来探讨适当本基坑开挖支护方案，最后依照实际状况拟定是用土钉墙+组合加劲混凝土桩+预应力锚杆复合支护构造构对本基坑进行支护。开始前先设立好各个所需有关参数，然后进行计算土压力计算，计算后对基坑上部土钉墙进行设计，对其局部稳定性进行验算；然后在进行SMW工法桩和预应力锚杆设计，并分部计算各构造稳定性状况；然后进行整体稳定性验算和抗渗流、抗隆起验算等；最后编写其施工组织，简述各项施工工艺中需要注意事项和施工某些原则，最后计算整个工程工程概预算，为工程施工做好准备。核心词：深基坑，桩锚支护，组合加劲桩，预应力锚杆THEFOUNDATIONCONSTRAUCTIONORGANIZATIONDESIGNOFANGAOBUILDINGABSTRACTTheexcavationofdeepfoundationpitsupportingdesignislocatedinHefei，itcoversanareaof12250m2，foundationpitdepthof14.4m，inaccordancewiththerequirementsofgraduationdesign，thesupportingdesignofthefoundationpit.Firstintroducedthevariousopenapplicablerangeandadvantagesanddisadvantagesofdifferenttypesofsupportingstructure，throughthevariousaspectstoexploresuitableforthefoundationpitexcavationsupportingplan，accordingtotheactualsituationispottingsoilnailwall+SMWpile+prestressedcompositestructureforfoundationpitretainingstructureofanchorsupporting.Starttosetupbeforealltherelevantparameters，andthentocalculateearthpressurecalculation，calculatedontheupperpartofsoilnailingwalloffoundationpitdesign，calculationforthelocalstability；TheninSMWpileandprestressanchordesign，calculatethestabilityofthestructureanddivision；Thenoverallstabilitycheckingandseepageresistance，resistancetoupliftthechecking，etc.；Finallywritetheconstructionorganization，brieflydescribestheitemsneedtopayattentiontointheconstructionprocessandconstructionofsomeofthestandard，finallycalculatedthewholeengineeringprojectbudget，tobepreparedfortheengineeringconstruction.KEYWORDS：deepfoundationpit，thepileanchorsupporting，stiffenedpile，pretressedanchor目录摘要 IABSTRACT II1工程概况 11.1场地位置 11.2土工程地质条件 11.3场地地下水条件 12深基坑工程 22.1深基坑工程当前发展状况 22.2支护构造设计要点和基坑支护设计原则 22.2.1支护设计及施工要点 22.2.2基坑支护设计原则 32.5支护构造选用 52.6支护构造种类 62.6.1放坡开挖 62.6.2水泥土墙支护 72.6.3钢板桩支护 92.6.4SMW工法简介 92.6.5地下持续墙构造简介 102.6.6土钉墙简介 122.6.7锚喷支护简介 142.7基坑降水 152.7.1基坑降水作用 152.7.2基坑降水办法 152.8本工程选用支护构造 162.8.1本基坑支护构造选取 162.8.2土方开挖 173围护构造设计 193.1设计基本参数 193.2土压力计算 193.2土钉构造和布置 243.2.1土钉墙构造参数选用 243.2.2土钉各项设计值计算 243.2.3土钉墙各项性能验算 283.3组合加劲混凝土桩 303.3.1计算原则及办法 303.3.2计算参数拟定 313.3.3挡土构件内力计算 313.3.4组合加劲混凝土桩各项参数设计 323.4预应力锚杆设计与验算 353.4.1锚杆材料选用及其强度验算 363.4.2锚杆长度设计 363.4.3锚固段长度计算 373.4.4锚杆极限抗拔承载力验算 373.4.5冠梁设计 463.4.6腰梁设计 473.5基坑整体稳定性验算 474施工组织设计和监测 514.1施工办法选取 514.2放坡开挖施工组织 514.2.1技术准备 514.2.2施工布置 514.2.3施工办法 514.2.4安全管理机构 524.3土钉墙施工组织 524.3.1施工准备 524.3.2、施工人员、机械设备选用和数量 534.3.3土钉施工 534.3.4土钉墙工程质量监测 544.3.5土钉墙施工工艺流程 544.3.6土钉墙施工注意事项 554.3.7土方开挖 554.3.8土钉墙质量检测原则 554.4加劲混凝土桩施工组织 564.4.1施工场地布置 564.4.2施工重要机械设备需求表 564.4.3施工总进度安排 564.4.4加劲混凝土桩施工顺序 574.4.4支护开挖时渗水解决 574.4.5成桩时施工技术要点 584.4.6H型钢插入 584.4.7H型钢拔出 594.5预应力锚杆组织施工 594.5.1施工机械设备设备、人员一览 594.5.2施工前准备 604.5.3重要检查检测筹划 615基坑监测 635.1监测基坑目和规定 635.1.1监测目 635.1.2监测规定 635.2监测编制根据 645.3监测内容和监测点拟定 645.4监测办法 655.4.1基坑内外状况 655.4.2水平位移量监测 665.5监测时间和频率 665.6监测仪器用量表 676工程概预算 686.1工程概预算目 686.2材料需求量 686.3工程概预算费用 68参照文献 70道谢 711工程概况1.1场地位置安高项目位于合肥市望江路和合伙化南路交叉口处，是由安高投资有限责任公司进行开发建设。该场地北侧临近望江路，路边有供水管线和污水管线，基坑外侧有人防坑道，距离及标高见安高勘察报告；西侧临合伙化南路，路边有电力管线、污水管线；基坑南侧为施工通道，距离15m处为已有建筑，天然基本，基本底标高-3.5～-5.1m，局部有人防坑道；基坑东侧距离18m为已建住宅，人工挖孔桩基本，基坑外侧有人防坑道，距离及顶、底标高见勘察报告。1.2土工程地质条件依照课程设计给出资料，同步在网上查询并结合实际，取各土层详细参数如下表所示。表1-1土层状况土层名称土层厚度/m土层状态①杂填土0.9～3.4可塑或松散状态②粘土夹粉质粘土1.0～6.2可塑状态③粘土1.0～6.2硬塑状态④粘土15.0～20.20硬塑～坚硬状态那么可依照实际状况设立，土各项参数设立如下：表1-2土层各项参数土层名称层厚(m)重度（KN/m3内摩擦角φ(°)粘聚力C(KPa)杂填土2.517.815°5粘土夹粉土3.520.016.2°11.8粘土3.519.414.2°21.1粘土1820.215.1°24.51.3场地地下水条件由于场地位于合肥市，该地区土工程地质条件较好，地下水位填土中上层滞水，故上表中重度为水合土总重度。

2深基坑工程2.1深基坑工程当前发展状况基坑工程问题是土木工程施工中一种常用问题，也是地基解决和地下建筑工程施工中一种老式课题，并且也是个岩土综合性难题，它除了需保证基坑在施工过程中各工况安全，同步也需要对支护构造以及基坑周边土体变形控制。它涉及了土力学中很典型强度问题、稳定性及变形方面问题外，还涉及土与构造共同作用问题、基坑中时空效应以及支护构造选取和计算方面问题，因此不但要保证基坑中施工作业安全，同步也要防止基体及坑外土体移动带来基坑周边环境安全问题。当前，随着中华人民共和国经济高速发展，大量人口从农村开始涌向都市，导致都市中居民用房极度紧张，此前低层建筑已经满足不了随着人口增长导致住房面积增长；同步随着社会经济迅速发展和施工技术日趋成熟，大量高层建筑、超高层建筑、大型建筑和超大型建筑浮现，此前老式地基基本施工办法中土方放坡开挖或采用适量钢板桩支护办法已经很难对地下建筑构造施工和周边环保和安全起到抱负效果。故此大量设计者、施工人员、科研人员以及其她有关行业人员不断涌入，各种各样施工办法和支护方式不断浮现，在结合大量工程实际施工实践基本上，不断地出错、不断改正、不断地发展、不断地创造和创新，到今天已经在实践中摸索出各种比较安全、经济、有效支护方式。当前比较常用可分为三种形式：锚拉式、支撑式和悬臂式，其中可提成不同类型支护构造，常用支护构造有土钉墙支护、排桩或钢板桩支护、灌注桩支护、桩锚支护、水泥土搅拌桩墙围护和SMW工法桩支护。2.2支护构造设计要点和基坑支护设计原则2.2.1支护设计及施工要点大多数状况下，支护构造除特别地区或规定普通为暂时性工程，故此要平衡经济和安全两个方面，在安全前提下尽量节约工程造价，不能单一考虑某一方面而忽视另一方面。并且基坑大多数位于都市中，都市中工程地质条件和周边环境条件比普通地方更复杂某些，有各种不同类型建（构）筑物、地下管线、泄水坑道和人防工程，故此一旦工程浮现问题会给都市安全、交通和都市经济带来重大损失，因而在设计和施工时做到如下几点：①充分理解基坑工程所在地工程地质条件、水文地质条件和周边环境，依照实际规定制定出一种安全经济合理支护方案和施工方案，并给出此方案支护构造水平位移和周边土层下陷沉降量控制原则；②在设计是，依照工程勘察报告和本地设计施工经验综合选用和设计各项参数；③在计算支护构造水平位移和周边地层沉降时，应充分考虑各段支护构造外加荷载和构造自身特点，同步也要将施工工艺、土层开挖方式顺序、支撑选型等方面因数考虑进去；④设计时还要清晰懂得在基坑施工时尚有某些设计时不会浮现难题，故此设计人员应当和施工人员保持良好沟通，全面充分把握工程施工进度，及时解决浮现各种意外状况；⑤在基坑施工过程中，设计人员应当提前制定好各种风险针对性方案，同步做好基坑监测工作，依照检测成果及时总结和上报，发现问题后立即同设计人员、施工方和关于方面交流，一起分析并及时解决；⑥严格依照设计方案和施工方案规定进行施工，如需变更某总施工工艺或先后顺序应提前与设计方进行沟通，得到容许后方可变更。2.2.2基坑支护设计原则①应当规定设计有效期限，其值依照实际状况而定；②基坑支护时应满足如下功能：坑外建（构）筑物、都市地下管线、周边道路安全和正常使用，基坑主体构造正常施工和安全；③在承载力极限状态和正常使用极限状态设计中，由于基坑深度不一、外部附加荷载不同、土层工程地质条件和对周边沉降和支护构造变形有不同规定期，应当按照不同剖面详细状况，进一步分析计算，计算时应按其范畴取最不利条件进行计算；④支护构造各项参数设计在各种状况下都能满足承载力极限状态和正常使用极限状态，对支护构造施工及顺序有一定规定；⑤当基坑位于季节性冻土地区时，支护构造应考虑冻胀、冻融对基坑支护构造和基坑侧壁防护影响；⑥支护构造选取和各项参数拟定应当参照工程地区经验或相近地区经验进行选取，同步依照工程经验判断其合理性。2.3支护构造选型时考虑因素①基坑大小、深度、平面尺寸和其形状；②基坑所在地区土工程地质条件和水文地质条件；③基坑周边环境对基坑支护构造变形、周边地层沉降量控制规定，基坑支护构造一旦失效所带来后果和影响；③施工工艺便捷性、可行性和经济性；④施工场地条件、施工机械作业条件和操作规定，施工地区季节对施工工程影响；⑤支护构造安全性、可靠性和经济性。2.4基坑侧壁安全级别和基坑变形控制级别由《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-）中给出某些数据和原则可可知，其安全级别可提成下表所示。表2-1基坑侧壁安全级别安全级别破坏后果γ一级支护构造失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体构造施工安全影响很严重1.10二级支护构造失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体构造施工安全影响严重1.00三级支护构造失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体构造施工安全影响不严重0.90表2-2基坑变形控制保护级别原则级别控制量规定环境规定特级1.最大沉降h2.最大位移x3.重要性系数K当距离基坑10m一级1.最大沉降h2.最大位移x3.重要性系数离基坑12m内有比较重要建筑物、都市地下管线和其他需要保护建筑续表2-2基坑变形控制保护级别原则二级1.最大沉降h2.最大位移x3.在基坑周边无重要建筑物、构筑物或其她建筑、管线等三级1.最大沉降h2.最大位移x3.重要性系数在基坑周边没用需要保护建筑或都市地下管线2.5支护构造选用依照规范上表格可知：表2-3各类支护构造合用条件构造类型合用条件安全级别基坑开挖深度、周边环境条件、土工程内别类和地下水条件支挡式构造锚拉式一级、二级、三级合用于较深基坑1、排桩合用于可采用降水或截水帷幕基坑；2、地下持续墙宜同步用作主体地下构造外墙，可同步用于截水；3、锚杆不适当用在软层和高水位碎石土、砂土层中；4、当基坑周边地下空间内有其他地下建筑构造时，锚杆锚固长度不能达到规定，不适当使用锚杆；5、当基坑周边重要建筑物不容许存在损害时，并且受地下空间限制，不适当采用锚杆支撑式合用于较深基坑悬臂式合用于较浅基坑双排桩当锚拉式、支撑式和悬臂式构造不合用时，可考虑采用双排桩支护构造与主体构造结合逆作法合用于基坑周边环境条件很复杂深基坑土钉墙单一土钉墙二级、三级合用于地下水位以上或经降水非软土基坑，且基坑深度不适当不不大于12m当基坑某个或某些潜在滑动面范畴内内有建(构)筑物、重要都市地下管线、，不推荐使用土钉墙支护预应力锚杆复合土钉墙当基坑位于地下水位以上或经人工降水办法开挖深度不大于15m非软土基坑；基坑内为非软土时，基坑开挖深度不适当不不大于12m；当基坑内为淤泥质土时，其开挖深度要不大于6m；不适当用在高水位碎石土、砂土、粉土层中水泥土桩垂直复合土钉墙微型桩垂直复合土钉墙适基坑位于地下水位以上或经人工降水办法开挖深度不大于15m非软土基坑；当基坑内为淤泥质土时，其开挖深度要不大于6m重力式水泥土墙二级三级合用于淤泥质土、淤泥基坑，且基坑深度不适当不不大于7m放坡三级1施工场地应满足放坡条件2可与上述支护构造形式结合2.6支护构造种类2.6.1放坡开挖放坡开挖是指土方工程在施工过程中，为了防止土壁塌方，保证施工安全，当基坑开挖深度超过某个临界值或者填土高度超过某一高度时，应当在其边沿应处预留出足够边坡，这种支护方式为放坡。土方边坡各项参数可用边坡坡度和坡度系数两个值来表达。当为建筑基坑施工时，放坡应当从垫层上表面开始。（1）挖沟槽土方放坡系数详细规定如下：①当开挖深度H≤1.0m，不需要放坡；②当开挖深度1.0<H≤2.0m取i=10.5进行放坡；③当开挖深度H2.0<H≤4.0m取i=1表2-4详细放坡系数土壤类别放坡深度（m）高于宽之比人工挖土机械挖土坑内作业坑上作业一、二类土>1：0.51：0.331：0.75续表2-4详细放坡系数三类土>1：0.331：0.251：0.67四类土>1：0.251：0.101：0.33（2）合用范畴和其特点：工程场地周边开阔，周边无重要重大建筑物，地基土层工程地质条件较好，地下水位比较低，基坑开挖过程中只规定稳定，对位移和基坑周边地层沉降量无严格控制规定；施工以便快捷，所需工程机械简朴，工程造价最低，但是由于土层大量开挖，工程量较大，并且工程竣工后需回填挖土，土方回填量较大。2.6.2水泥土墙支护水泥土墙是由水泥土桩之间互相搭接形成壁装、格栅状或拱状等截面形式重力式挡土构造中一种，它支护原理是在墙体自重和嵌入地下，运用基坑地面如下嵌固深度所带来抗力对坑外侧壁土体进行加固一种支护形式。水泥土墙支护不但可以作为一种支护构造单独使用，当某些条件受到限制或不满足某种稳定性条件时，可以和钢板桩、预制桩、板桩等支护构造相结合，形成复合式支护构造。水泥土墙重要有水泥土桩构成，而水泥土桩有搅拌桩和旋喷桩两种，搅拌桩造价比旋喷桩工程造价低，普通只有在当某些地层中使用搅拌桩有很大施工难度时才会考虑使用旋喷桩，详细选用可依照实际状况进行选用。依照规范和经验可知：水泥土桩桩长L=1.8~2.2（1）深层搅拌水泥土围护墙深层搅拌水泥土围护墙普通是用水泥系材料为固化剂，通过深层搅拌机械或其她机械采用喷浆施工办法就地将土和运用喷砂机械喷出水泥浆液进行强行搅拌，运用水泥浆液和软土之间所产生一系列物理化学反映形成持续搭接形成各种设计截面水泥土桩状加固挡土墙。它作用机理和混凝土硬化机理区别很大，此办法施工时水泥浆液掺量少，并且水泥浆液是具备一定活性介质，此外水泥浆液与软土、粘土作用速度较慢，作用过程复杂，在各种物质互相作用下生产各种水合物，水合物中有一某些有发生离子互换和团粒化作用，故此在水泥土凝结后，水泥土整体强度得到极大提高。1）深层水泥土墙合用条件：①基坑开挖深度普通不不不大于5.0m；②合用于加固淤泥质土、含水量较高而地基承载力不大于150KPa粘土、粉土、沙土等软土地基；③对于泥炭土或土中有机质含量较高，酸碱度（pH值）较低（<7）、初始抗剪强度很低（2~3KPa）土，或土中具有氯化物、水铝石英等矿物及及地下水有侵蚀性时，加固效果很差，普通不建议使用。2）深层水泥土围护墙长处：①施工过程中无振动，噪音污染小，挤土轻微，无泥浆废水等污染；②施工机械和施工操作简朴快捷，成桩工期较短，整体工程造价较旋喷桩低；③基坑开挖时时普通不需要额外支护构造，并且由于水泥土墙具备挡土挡水功能，基坑外侧不需设立降水点进行降水；④水泥土墙整体性好，具备良好隔水抗渗能力，基坑内外侧可以存在一定水位差；⑤挡土墙顶面可以行使工程车辆，并且路面构造存在同步有加强了水泥土墙整体刚度；3）深层水泥土围护墙缺陷：①水泥土围护墙水泥用量比其她支护构造用量大诸多；②墙体占地面积大，对施工场地有一定规定；③成桩后需要进过大概28天养护期，达到一定强度原则后方可进行土方开挖工作；④由于在成桩过程时对土体有一定挤压作用，导致周边土体会浮现一定隆起或侧向移动，并且随着基坑开挖进行，被动土压力减小导致围护构造浮现一定侧向位移较，从而导致基坑周边土层发生沉降和变位。（2）高压旋喷桩高压旋喷桩工作方式是：在钻机把带有喷嘴注浆管钻至土层设计深度或预定标高或先钻孔后将注浆管放道预定土层，然后用高压将浆液或其她液体从喷嘴处喷射出，边喷射边旋转，使浆液和土体间进行混合搅拌，运用浆液和土层之间物理化学反映形成水泥土桩体，对所需要进行加固土层进行加固一种支护形式。1）高压旋喷桩喷法可分为单管法、二重管法、三重管法、多重管法、干喷法等几种办法，可依照工程需要和土工程地质条件进行合理地选用；喷浆可分为旋喷、定喷和摆喷三种。2)、高压旋喷桩优缺陷：高压旋喷桩施工费用要远高于放坡开挖、高于深层搅拌水泥土桩，但是其办法能通过水泥浆和土之间物理化学作用从而变化土地特性，极大提高基坑中开挖时地基抗剪强度，在基坑表层外部荷载作用下不发生构造破坏和较大地层沉降现象；施工机械设备简朴构造紧凑。同步机械体积和占地较其她支护机械小，能在很狭小工程场地内工作，施工以便快捷，施工时机具振动噪音十分小，不会对周边环境带来振动影响和噪音污染；操作容易，管理以便，速度快，效率高，材料来源辽阔，成本较低；可控制加固体形状和加固范畴；耐久性好，可用于永久性工程中；环保效果好，用于已有建筑物地基加固而不扰动附近土体。但对具有较多大粒块石、坚硬粘性土、大量植物根基或含过多有机质土以及地下水流过大、喷射浆液无法在注浆管周边凝聚状况下，不适当采用。2.6.3钢板桩支护钢板桩支护是一种常用运用不同截面形状钢板桩锁口互相搭接形成具备一定刚度围护构造。依照截面形状分为直板形、槽型、Z字形和其他形状钢板桩。（1）常用打桩方式分为三种：①单独打入法；②屏风式打入法；③围檩式打入法。（2）钢板桩合用范畴和其特点：①合用于软土、淤泥质土及地下水较多地区；②钢板桩由于其构造特点而具备不错可靠性和耐久性，并且由于其刚度很大，在基坑回填后能再次从土中拔出重复运用；③施工工艺方简朴，施工以便，施工工期较短；④但钢板桩一次性投入高，钢板桩比排桩和地下持续墙支护刚度小，打桩时易于倾斜，钢板桩之间容易渗水和涌沙，开挖后钢板桩绕度变形较大；⑤钢板桩施工时或者拔桩再次运用时机械产生振动噪音污染大，同步很容易引起周边土体眼者基坑内部方向产生一定位移量，从而导致基坑外部土层发生一定沉降量；⑥钢板桩施工时间不受天气和季节等因素影响。2.6.4SMW工法简介（1）SMW工法持续墙是有日本人创造并推广开来，它是运用多轴钻掘搅拌机向土层钻入一定深度，同步喷射出混凝土或其她介质等强化材料与图层一起重复搅拌凝结而成，亦称为新型水泥土搅拌桩墙。在水泥土为凝结前在水泥土桩内插入H型钢或其他形状钢板桩或钢管等，使之形成一种加劲复合围护构造，具备良好受力和抗渗性能。(2)SWM工法特点有：①施工时对周边环境影响小，对周边土体不产生扰动，不会使周边地面浮现沉陷现象，不会导致基坑外房屋浮现倾斜现象，道路交通浮现破裂；②由于施工中钻杆和搅拌这两者是重复进行，土体与水泥强化剂之间能得到充分搅拌持续作业墙体无缝连接，故抗渗性能好；③刚度大，支护效果好，废土外运量小；④构造简朴，施工迅速便捷，工期短，安全环保无污染；⑤由于型钢可拔出重复运用，成本较低。(3)SMW工法合用范畴：广泛应用于深基坑开挖施工，合用于它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、Φ100以上卵石及单轴抗压强度60MPa如下岩层中，或周边有地面建筑、管线等不能产生位移状况下，需进行垂直开挖基坑围护中。2.6.5地下持续墙构造简介（1）地下持续墙概述地下持续墙施工办法，又称槽壁法（diaphragmwall）。初次出当前20世纪五十年代意大利水库大坝中，60近年来随着科技发展，地下持续墙施工办法得到了极大地发展，在水利水电等工程中逐渐得到推广，始终到建筑基坑工程、市政工程、桥梁交通工程和环保等部门。最开始时由于施工工艺等条件限制其厚度初始尺寸普通不大于0.6m，基坑开挖深度不大于20m，但是由于科技、施工技术、施工设备极大发展和水平多轴铣槽机成功研制，地下持续墙最低开挖深度达140m。国内于20世纪50年代末引进地下持续墙技术，到当前为止，无论是在工程实践中还是在理论研究方面都获得了成功。（2）地下持续墙施工办法：地下持续墙是在地面上采用某些特种挖槽机械，沿着开挖工程周边线，在泥浆护壁作用下，能顺利开挖出一条达到设计规定基槽，清槽后在槽内吊放钢筋笼并浇筑恰当材料而形成一道具备截水、防渗、挡土和承重持续地下墙体。(3)地下持续墙分类1）按成墙方式：①桩排式地下持续墙；②槽板式地下持续墙；③组合式地下持续墙。2）按墙用途：①防渗式地下持续墙；②暂时挡土墙；③永久挡土墙；④作为基本用地下持续墙。3）按墙体材料：①钢筋混凝土地下持续墙;②塑性混凝土地下持续墙；③固化灰浆地下持续墙；④自硬泥浆地下持续墙：⑤预制地下持续墙；⑥泥浆槽地下持续墙；⑦后预应力地下持续墙；⑧钢制地下持续墙。4）按基坑与否开挖：①地下持续墙（开挖）；②地下防渗墙（不开挖）。(4)地下持续墙合用条件：①基坑深度不不大于10m；②软土地基或砂土地基；③基坑周边有密集建筑物，并且对周边地面沉降量有严格限制时；④维护构造与主体构造相结，可以当做主体构造一某些，同步对基坑支护构造抗渗性有一定规定期；⑤当施工方式为逆作法，内部支撑和侧壁支护相结合时。(5)地下持续墙长处：①由于施工时机械振动小噪音低，故此工程对周边环境影响小，适于在都市施工可以紧邻相近建筑物及地下管线施工，对沉降及变位较易控制；②施工工期短、功能高，质量安全可靠，经济效益高；③地下持续墙整体刚度大、整体性好，支护构造顶部可承受很大荷载值和土压力，构造和地基变形小故此可用于超深围护构造和主体构造；④地下持续墙施工办法占地面积很小，当建筑红线内面积很小时能充分运用有限地面和空间，施工条件较低；⑤由于地下持续墙为整体持续墙体，钢筋保护层厚度较大，故地下持续墙整体耐久性、抗渗性能十分出众；⑥可用于逆作法施工，有助于施工安全并且加快施工进度，减少造价；⑦能轻松适应各种工程地质条件，合用范畴十分广泛，从软弱冲积地层到中硬地层、密实砂砾层，各种软岩和硬岩等所有地基都可以建造地下持续墙；⑧地下持续墙还可以当做刚性基本使用，由于实际状况需要地下持续墙可以不纯粹作为防渗防水深基坑围护墙使用，此外地下持续墙还可以代替桩基本、沉井或沉箱基本等基本在基坑支护中使用，承受更大荷载。（5）地下持续墙缺陷：①在都市施工时弃土和废泥浆解决比较麻烦，额外增大了工程施工量，若解决不当还会对周边环境导致新污染；②地下持续墙若单纯作为暂时性挡土构造整体工程造价较钢板桩等一类可拔出重复运用围护构造高；③地下持续墙从理论上讲可合用于各种地层，但最适应还是软塑、可塑粘性土层，如果施工办法不当或地层条件复杂时会增长施工难度和工程造价；④每段持续墙之间由于施工先后顺序，其接头处质量比较难于控制，容易导致不对齐和漏水问题，墙面虽可保证垂直度，但比较粗糙，但若对墙面规定较高还要墙面解决或另作衬壁，增长施工工作量；⑤槽壁坍塌问题。如地下水急剧上升，护壁泥浆液面急剧下降，有软弱疏松或砂性夹层以及泥浆性质不当，施工管理不到位等因素均有也许引起槽壁坍塌。2.6.6土钉墙简介(1)土钉墙概念及发展土钉墙是一种边坡稳定式原位土体加筋技术，将基坑边坡通过钢筋制成土钉插入土体与周边土体牢固粘结形成符合土体进行加固，并在边坡表面铺设一道钢筋网在喷射一层硂面层构成类似重力式挡土墙支护构造。土钉支护属于土体加筋技术（soilreinforcement）一种，是20世纪70年代发展起来一种新型挡土构造，普通用于土方开挖工程和边坡稳定维护中，80年代末引入国内，重要用于治理滑坡、隧道深基坑工程支护等大型土木工程中，90年代逐渐应用于工程建筑深基坑工程支护构造中，并得到越来越广泛应用。(2)土钉作用机理：①土钉对复合土体起箍束骨架作用制约土体变形并使复合土体构成一种整体；②土钉与土体形成复合体除共同承担外荷荷载和土体自重应力，土钉还起分担作用，由于土钉有很高抗拉抗剪强度，因此土体进入塑性状态后，应力逐渐向土钉转移，土钉分担作用更为突出；③土钉起着应力传递与扩散作用推迟开裂区域形成和发展；④土钉对坡面变形约束能力:在坡面上插入土体土钉和焊接形成钢筋网喷射砼面板限制了应坡面开挖而导致荷载卸除荷而发生膨胀变形，加强了边界约束能力。(3)土钉墙构造规定：①土钉墙墙面坡度不适当不不大于1:0.1；②土钉必要和面层有效连接，应设立承压板或加强钢筋等构造办法，承压板厚度不不大于70mm，加强钢筋应与土钉钢筋焊接连接；③土钉布置方式呈矩形或梅花形布置，长度宜为开挖深度0.5～1.2倍，间距宜为1～2m，与水平面夹角宜为5°～20°；④土钉钢筋普通采用是HRB335或HRB400级两种钢筋，钢筋直径宜普通在16～32mm之间，土钉钻孔直径普通在70～120mm之间，钢筋长度普通不不大于400mm；⑤土钉墙注浆材料普通采用水泥浆或水泥砂浆水泥浆，其水灰比宜为0.5，水泥砂浆配合比宜为1：（1～2），水灰比觉得0.38～0.45，并加入适量速凝剂和减水剂，两者其强度级别普通不应低于M10；⑥面层喷射混凝土强度级别不适当低于C20，面层厚度不适当不大于80mm；面层宜配备钢筋网，钢筋直径宜为6～10mm，间距宜为150～300mm；钢筋保护层厚度不适当不大于20mm；⑦土钉墙坡面上下段钢筋网搭接长度应不不大于300mm。（4）土钉墙合用范畴：①基坑侧壁安全级别为二三级，周边不具备放坡条件，临近无重要建筑和地下管线，基坑外地下空间容许锚杆和土钉占用；②土钉墙支护合用于地下水位以上或通过人工降水后有一定粘性砂土、粘性土、粉土、黄土、杂填土，和微胶结砂土等具备一定暂时自稳能力土层基坑开挖支护；③土钉墙支护基坑开挖深度适当在5～12m，普通不超过12m，当场地土层特别好时或与有限放坡、护坡桩、预应力锚杆联合支护形成复合土钉时，深度可恰当增长；④土钉墙支护不适当用于含水量大粉细砂层和砂卵石层，不适当用于没有暂时自稳能力淤泥、淤泥质土和饱和软土。（5）土钉墙优缺陷：1）长处：①土钉墙施工材料用量和工程量少，施工便捷迅速，噪音小；②施工设备体积较小，移动以便，操作办法简朴；③土钉墙尽量保持并提高基坑侧壁土体自稳能力；④土钉墙提高边坡整体稳定和边坡承受坡顶超载能力，增强土体破坏延性⑤对土层合用性强，构造轻巧柔性大，有良好抗震性能。2）缺陷：①土钉墙施工需要较大施工地下空间；②土钉支护变形较大，不适当用于对基坑变形有严格规定基坑工程；③不适当用在软土和松散砂土基坑工程；④土钉支护若作为永久性构造需考虑耐久和锈蚀等问题。2.6.7锚喷支护简介（1）锚喷支护概况：锚喷支护是采用锚杆、喷射混凝土、钢筋网喷射混凝土、锚杆喷混凝土或锚杆钢筋网喷混凝土等作为加强和运用围岩自身承载力支护办法。（2）喷锚支护常用构造形式：①锚杆喷射混凝土支护：用于有一定稳定性、有一定自承能力软岩,如硬度较大煤、泥岩、砂质泥岩等；②锚喷挂网支护:用于强度较低、松软破碎、风化较快软岩,如煤、炭质泥岩及节理细密泥岩等；③锚喷U型钢可缩架:惯用于受构造力影响较集中断层、破碎带及陷落柱中施工；④锚喷网+U型可缩支架联合支护:惯用于地应力较大或膨胀变形较严重软岩地层；⑤高强锚杆+锚索联合支护:惯用于厚度较大煤层中开拓施工。（3）喷锚支护中锚杆作用：①起到悬吊、挤压等作用，防止围岩松动范畴进一步扩展；②锚杆注浆能加固围岩，可以增大岩体内聚力和内摩擦角，提高围岩强度，使围岩胶结成一种整体，成为支护构造一某些。（4）喷射混凝土作用：①对于任何喷面都能与围岩紧密粘结，起到薄拱作用，即能对围岩提供抗力，又能提高围岩承载力，抵抗围岩变形；②喷射混凝土可以充填张开节理、裂隙，结固岩体，增强岩体整体性；③喷射混凝土可填平围岩软弱带坍塌处，与两侧硬岩粘结，起到加固软弱带作用；④可以封闭岩土表层，防止围岩风化。漏水，避免裂隙、断层等破碎带增大。（5）锚喷支护优缺陷：1）长处：①锚喷支护施工迅速便捷，能及时对岩土体进行加固解决；②支护效果好，劳动强度低，施工设备简朴易于操作；③适应性强，作用范畴广，能和各种支护构造结合使用，通过变化锚杆长度、直径、间排距、锚杆端部桁架联系，结合锚索、梯子梁、喷砼等基本合用大某些范畴。2）缺陷：①支护范畴有一定局限，对于冲击围岩、大变形围岩软岩，没有特别好效果；②相对于某些支护构造，工程造价较高，材料不可重复使用。2.7基坑降水随着基坑底开挖，坑内地层会随着开挖深度加深而不断减少，当其开挖面低于地下水位时，由于土层含水层被破坏，地下水会不断地涌入渗入到基坑内，导致基坑内部有大量积水，此外由于下雨天气等因素也会导致坑内有一定积水。而坑内积水存在，不但给施工带来一定不利影响，同步由于积水增多导致土层含水量增长，大大减少了支护土体整体刚度和强度，有也许导致基坑支护体系发生较大变形和周边地面发生较大沉降。在选取降水方式时应当依照工程实际来进行综合考虑，并考虑如下几种因素：基坑开挖面积、基坑开挖深度、基坑处各土层物理力学性能指标、基坑开挖方式、坑边周边环境复杂限度等。2.7.1基坑降水作用①防止基坑底面和坑外周边水流入或渗入基坑内，保持坑内土体尽量干燥，时施工能顺利便捷进行，不受积水影响；②减小基坑底部和基坑侧壁土层含水量，尽量控制积水对各土层物理力学各项性能影响，将影响控制在可接受范畴内；③减少地下水位，提高土层固结限度，减少土层中孔隙水压力大小，提高土体有效抗剪强度；④防止因土层开挖而导致基坑底部土体隆起和破坏；⑤增长基坑整体稳定，提高支护体系有效支护效果，防止坑壁浮现较大侧向位移和周边地面浮现较大沉降。2.7.2基坑降水办法基坑降水方式可分为减少地下水位和隔离地下水两种，其中减少地下水位可分为重力式降水（即排水沟和集水井降水）和强制性降水（即井点降水）；隔离地下办法普通采用设立防渗帷幕来达到规定，而防渗帷幕普通采用地下持续墙、互相搭接水泥土桩等具备较高抗渗能力一种整体。（1）集水井降水：在开挖基坑时，沿坑底周边或中央开挖排水沟，在沟底设立集水井，使坑内积水流向集水井然后用水泵抽走。其施工工艺简朴、迅速，其整体造价低。但是当基坑底层位于不透水层，而不透水层下为承压蓄水层时，也许导致坑底发生涌冒现象，并且坑内容易产生含大量流沙土层。（2）井点降水（人工减少地下水）：基坑开挖前，在其周边设立一定数量井点管，然后将其中地下水抽走时地下水位降到基坑底面如下方式。其降水效果好，能从主线上避免流砂产生，但是其工程造价较高，对周边环境影响较大。井点降水可分为：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点和深井井点等，其降水范畴如下表所示：表2-5降水类型及合用范畴降水方式土层渗入系数（md降水深度m合用土层单级轻型井点1～20<粉质粘土、粉土、粉砂、细砂、中砂、砾砂、砾石等多级轻型井点1～20<粉质粘土、粉土、粉砂、细砂、中砂、砾砂、砾石等喷射井点1～20<粉质粘土、砂质粘土、粉砂、细砂、中砂、粗砂电渗井点1～206～7淤泥质土管井井点1～200>粗砂、砾砂、砾石深井井点1～80>中砂、粗砂、砾砂、砾石2.8本工程选用支护构造2.8.1本基坑支护构造选取由于本基坑位于合肥市望江路与合伙化路交界处，基坑开挖深度为14.4～15.1m，场地北侧临近望江路，路边有供水管、污水管，坑外尚有人防坑道，距离15m处为已有建筑，结合上述几种支护构造进行对比，并且本工程侧壁安全级别为一级，施工通道处坡顶附加荷载设计值为30KPa，别的处坡顶附加荷载值为10KPa，故此基坑采用复合土钉墙中土钉墙+预应力锚杆+组合加劲混凝土桩支护相结合方式进行基坑支护。2.8.2土方开挖（1）土方开挖是工程初期以至施工过程中核心工序。将土和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出工程。按岩土性质，土石方开挖分土方开挖和石方开挖。按施工环境是露天、地下或水下，分为明挖、洞挖和水下开挖。在水利工程中，土方开挖广泛应用于场地平整和削坡，水工建筑物地基开挖，地下洞室开挖，河道、渠道、港口开挖及疏浚，填筑材料、建筑石料及混凝土骨料开采，围堰等暂时建筑物或砌石、混凝土构造物拆除等。（2）土方开挖方式在土方开挖工程过程中，当前较为常用办法有五种，分别是直接式土方开挖、有支护式土方开挖、盆式土方开挖、岛式土方开挖以及逆作法土方开挖。在详细工时，应当依照实际状况和工程需要进行斟酌选取。如果基坑内没有内支撑或无法进行内支撑，那么土方开挖时，需要依照规范中方式进行土方开挖，应当分层开挖，垫层开挖时应当现挖现浇；当基坑内存在在支撑构造时，应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、禁止超挖”原则，其垫层也应当在整体开挖后开挖并立即浇筑。由于基坑位于市区，坑内没有内支撑，故此采用分层开挖式进行土方开挖。（3）土方开挖安全办法①在职工组织设计中，要有单项土方工程施工方案，对施工准备、开挖办法、放坡、排水、边坡支护应依照关于规范规定进行设计，边坡支护要有设计计算书。②人工挖基坑时，操作人员之间要保持安全距离，普通不不大于2．5M；多台机械开挖，挖土机间距离应不不大于10m，挖土要自上而下，逐级进行，禁止先挖坡脚危险作业。③挖土方前对周边环境要认真检查，不能在危险岩石或建筑物下面进行作业。④基坑开挖应严格按规定放坡，操作时应随坡稳定状况，发现问题及时加固解决。⑤机械挖土，多台阶同步开挖土方时，应验算边坡稳定。依照规定和验算拟定挖土机高边坡安全距离。⑥深基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯。⑦运土道路坡度、转弯半径要符合关于安全规定。⑧爆破土方要遵守爆破作业安全关于规定。（4）施工准备①施工图纸审视、分析，及施工方案拟定。②本地水文、气象条件理解。③施工场地地质条件理解。④施工范畴内建筑物及管线埋设状况。⑤绘制土方开挖平面图和横断面图。

3围护构造设计3.1设计基本参数由于本基坑坑底位于第四层黏土层中，地下水为填土中上层滞水，下面重度等位饱和状态下各基本参数。表3-1各土层参数一览表土层名称层厚(m)重度（KN/m3内摩擦角φ(°)粘聚力C(KPa)杂填土2.517.815°5粘土夹粉土3.520.016.2°11.8粘土3.519.414.2°21.1粘土1820.215.1°24.53.2土压力计算（1）由于基坑周边坡顶出有附加荷载，其值大小为q=10KPa依照规范可按照朗肯土压力计算理论计算各土层积极、被动土压力，公式如下所示：积极土压力系数： Ka=tan2被动土压力系数： Kp=tan2由于土层重度为饱和重度，因此积极土压力计算公式为： eai=被动土压力： epi=q+式中:q——地面超载设计值；φ——土层内摩擦角；γiCiKaiKpi①第一层杂填土：将φ=15°，γ=17.8KN杂填土积极土压力系数KaKee②第二层粘土夹粉质粘土：φ=16.2°，γ=20.0KNm粘土夹粉土积极土压力系数Kaee③第三层粘土：φ=14.2°，γ=19.4KNm第三层粘土积极土压力系数KaKee④第四层粘土：φ=15.1°，γ=20.2KNm第四层粘土积极土压力系数：Ka√ee被动土压力系数KpKee图3-1土压力分布简图（2）求土压力合力及作用点位置积极土压力强度零点位置z解得：zEhEhEhEhEh图3-2土压力合力及其作用点位置分布3.2土钉构造和布置3.2.1土钉墙构造参数选用依照给出课程设计资料选用土钉墙水平倾角为63.4°，取放坡系数I=1:0.5，土钉倾角为15°，土钉竖直间距为1.5m，水平间距为1.5m，采用机械不注水成孔，第一排土钉积极土压力为：e第二排土钉积极土压力为：e3.2.2土钉各项设计值计算（1）折减系数和受拉荷载原则值计算 1.25γ0 Tjk= =tanβ-上式中：Tjk——荷载折减系数；eajksxjajΒ——土钉墙坡面与水平面夹角；φk——土钉所在土层内摩擦角由于土钉所在土层都在第一层土中，将第一层杂填土各项参数带入得：1===0.449×土钉1和土钉2都在同一土层，故：1=土钉1受拉荷载原则值为：T=0.55×5.56×1.5×1.5÷=6.88KN土钉2受拉荷载原则值为：T=0.55×16.04×1.5×1.5÷cos15=20.55KN（2）计算土钉抗拉承载力设计值 Tuj=1.25×γ×上式中：TujΓ——基坑侧壁重要性系数，本基坑侧壁为一级，取1.1；Tjk得：

TT（3）计算土钉长度依照规范中公式 Tuj=得 lj=上式中：γsdnjqsik——土钉与第j层土体与锚固体极限摩擦阻力原则值，查规范得qs1k=10.0KPalj——第j道土钉在直线外穿越I由上面公式可以计算得：ll（4）计算土钉自由端长度自由端长度公式为： Lji=上式中：Lji——第IH——基坑开挖深度；Β——土钉墙坡面与水平面夹角；α——土钉与水平面夹角；Zi——第I根土钉到地面距离；有上面公式可得：第一根土钉自由端长度为L==2.08m第二根土钉自由端长度为L==2.65m则第一道土钉总长度为：L1=3.91+2.08=5.99m取L1=6.0m；第二道土钉总长度为：L2=3.34+2.63=5.97m，取L2=6.0m；（5）土钉杆直径计算土钉横截面积按如下规范中公式进行计算： As=上式中：As——杆件钢筋横截面积（mmfyk——钢筋抗拉强度原则值，（Nmm2Tmax——土钉受拉承载力最大值（NK——土钉抗拔安全系数，一级基坑取1.35；由上式可计算得钢筋横截面积为：A故选用直径为20HRB335二级钢筋，其As3.2.3土钉墙各项性能验算（1）土钉抗拔承载力验算土钉内部抗拔承载力验算按照下面公式进行验算： L≥lf上面公式中：L——土钉设计长度(m);lf——土钉局部稳定性安全系数，取1.3Tu——土钉抗拉承载力设计值（KN）；D——锚固体土钉直径（mm）；τ——截面粘结强度值（KPa）；查规范取τ有上述公式得第一道土钉内部抗拔力验算：L1≥故土钉满足规定。（2）土钉墙局部稳定性验算由于本基坑采用时复合支护构造，上层为土钉墙支护，下面为SMW工法桩和预应力锚杆联合支护，并且土钉墙整体高度为2.5m，普通都符合规定，故此在整体稳定性验算符合时，土钉墙验算公式如下：min⁡{K （3-30）上式中：Ks——圆弧滑动整体稳定性安全系数，安全级别为一级、二级、三级锚拉式支挡构造Ks分别不应当不大于1.35、1.3、1.25；Ksi——第Icj，φbjθjljqj——作用在第j条土条上附加分布荷载原则值（KPa∆Guj——第j条土条在滑弧面上孔隙水压力（KPa），基坑采用落底式截水帷幕时，对地下水位如下砂土、碎石土、粉土，在基坑外侧，可取uj=hwa‘jRkαksx,kψv——计算系数，按ψv=0.5图3-3土坡条分图表3-1土条计算详细项土条编号θ（°）cosSinθqKNcKPaΦi（°）TanΦiWKNh（M）b（M）-3-210.9210.3911024.515.10.27013.011.780.3-2-100.9610.2761024.515.10.27015.642.140.3-1-80.9880.1561024.515.10.27018.212.410.3081.001024.515.10.27018.212.670.31100.988-0.151024.515.10.27015.642.670.32210.961-0.271024.515.10.27013.012.410.33320.921-0.391024.515.10.2709.712.140.34480.857-0.511024.515.10.2708.071.780.35530.777-0.621024.515.10.2706.481.430.36620.669-0.741024.515.10.2705.071.120.37750.559-0.821024.515.10.2703.710.820.38820.438-0.891021.114.20.2532.080.460.3计算得：K故土钉墙局部稳定性满足规定。3.3组合加劲混凝土桩3.3.1计算原则及办法①围护构造计算按一级基坑控制变形。②围护构造重要承受土压力荷载及地面超载因其侧压力，土压力荷载按水土合算计。③围护构造计算内容涉及从基坑开挖到回筑主体构造各重要工况。④维护构造水泥土与H型钢按共同承担弯矩但不协调变形考虑。3.3.2计算参数拟定由于本基坑是采用多层支点悬臂式支护构造，故此只要支点具备足够刚度并且坑位土体满足整体稳定性规定期，多层支护构造不需要嵌固深度也可以满足平衡性规定，故此可依照经验公式取：经验公式h式中：H——基坑开挖深度；依照实际状况取h3.3.3挡土构件内力计算本基坑采用组合加劲混泥土桩，劲性桩直径为600mm，桩间距1500mm，采用长螺旋钻机成孔，桩身及冠梁混泥土强度均为C30，采用先灌注混凝土形成SM复合桩，在其未凝结前插入H型钢成桩技术。剪力为零处以及相应位置最大弯矩设计算值Mmax设其点位置在积极土压力Ea3下x（m）处，求其和Σ得 ΣEai-Σ将积极土压力各值代入得：x=6.04m则此点位置在距离基坑底h那么位于此点处积极土压力大小为:e被动土压力大小为：eEEhh由上述条件可以计算所相应最大弯矩值为：M=6718.5×-114.66-3278.97=-843.2则最大弯矩设计值为：M式中γ03.3.4组合加劲混凝土桩各项参数设计由于采用是MC复合桩施工工艺，后插入混凝土中H型钢，H型钢取型钢高450mm，宽200mm，腹板厚度9mm，翼缘厚度14mm型号按桩中心距离1500mm布置，按“1隔1”半位方式布置。（1）入土深度和整体稳定性验算依照合肥地区SMW工法桩经验公式：K=0.2~0.5，取其值为0.35，水土搅拌桩入土深度为hd=0.35×14.4=5.04m，取hd Md=hPMM式中Cu——桩在施工时侧向注压力大小，取40Kp则其安全系数验算公式为：K=由于支护构造为符合支护形式，预应力锚杆对嵌固深度有一定影响，故此处入土深度稳定性验算只是一种初步验算，不一定满足规定，在锚杆锚固时，土层逐级向下开挖，每层锚杆锚头中心均有一种支点反力存在，故普通当最后锚杆施工完毕后，当整体稳定性验算符合后，此处必然符合规定，故暂取嵌固深度hd故此满足安全性规定。（2）抗管涌稳定性验算抗管涌验算公式： Kg=上式中：γ、γwh、依照合肥地区经验按Kg=2故为保证不发生管涌最入土深度应当满足下式： tg>γh得：t故止水桩总长度：Lg（3）基坑抗隆起验算基坑底部抗隆起验算采用下式进行计算： KS=上式中：KSDHH—基坑开挖深度（m）；γ—坑底及墙外侧土体重度（KNmc—坑底土体粘聚力（KPa）；q—地面超载（KPa）；Nq Nq= Nc=（N将第四层粘土各项参数代入上式得：NN取KS=1.75， DH=其中：γγ将上述各值代入公式求得：DH=4.78m，取（4）局部承载力验算依照《建筑基坑支护技术规范》中各公式对其进行局部承载力验算。①H型钢抗弯验算最大弯矩设计值由前面计算成果知：M最大正应力设计值：σ=②H型钢抗剪验算最大剪力设计值：V=1.25最大剪应力设计值：τ=VS÷Iϑ=304.12÷③水泥土局部抗剪验算：V=221.18KNτ=基坑位于合肥，故水泥土局部抗剪强度τs取1.3Mp水泥土剪应力设计值τ④型钢抗拔验算为保证拔出后型钢保持完好并能继续使用，那么拔除应力应当按照其屈服强度0.7计算，则最大抗拔力为P依照经验公式：P上式中：μfSHlS有上述计算可知，当桩嵌固深度为5.1m，型钢截面高为450mm，宽为200mm，腹板厚度9mm，翼缘12mmH型钢新型水泥土装各项规定都符合验算条件。3.4预应力锚杆设计与验算依照基坑周边工程状况和施工设计规定，本基坑需要架设4层预应力锚杆，分层开挖，边开挖边喷锚支护。第一层锚杆距离组合加劲混凝土桩顶距离2.0m，距基坑底11.9m，处在第二层土中，距第三层土层顶1.5m，依照施工规定规范，第一层锚杆应在土层开挖至第一层锚杆下0.5m处暂停并布置锚杆。3.4.1锚杆材料选用及其强度验算土层锚杆选用直径为20HRB335二级钢筋支护强度为490Mpa高强锚索，锚杆与水平面夹角设为15°，依照规范知：当杆体材料选用预应力钢筋时，锚索截面面积应满足下式： Ap≥上式中：ApTdθ——锚杆与水平面夹角fpy Td=1.25γ则：A则锚索根数为：N=487.27÷π×1023.4.2锚杆长度设计依照规范，锚杆自由锻长度应按下式计算； lf=上式中：ltφkθ——锚杆倾角则：l可取自由段长度为：lf1l可取自由段长度为：lf2l可取自由段长度为：lf3l可取自由段长度为：lf4=2.13+1.5=3.63<5.0m3.4.3锚固段长度计算依照规范锚杆轴向受拉承载力验算公式为： Nu=上式中：Nud1d——非扩孔锚杆或扩孔锚杆直孔段锚固体直径liljqsikckγs则：第一根锚杆锚固段长度为：l1则第一根锚杆总长为：L第二根锚杆锚固段长度为：l2则第二根锚杆总长为：L2第三根锚杆锚固段长度为：l3则第三根锚杆总长为：L3第四根锚杆锚固段长度为：l4则第四根锚杆总长为：L43.4.4锚杆极限抗拔承载力验算 RkN Nk=Fh Rk=πdΣq式中：Kt——锚杆抗拔安全系数，安全等为一级、二级、三级时，KNkRk——锚杆极限抗拔承载力原则值Fhs——锚杆水平间距baD——锚杆锚固直径；qsik——锚固体与第Iα——锚杆倾角①第一层锚杆在第二层粉土夹粘土中，锚固段9.17m，自由8.75m，距第三层土顶处距离1.5m，则第二层土起各土层被动土压力值为：h’=1.5-0.5=1.0m第二个土层：ee第三个土层：ee第四个土层：ee由ea075.4+75.4+20.2×0.587⟹e则个土层作用力大小和位置为：第二层土：Ehp2第三层土：Ehp3第四层土：Ehp4EH则zp2=14.7+1.0=15.7m代入嵌固稳定性公式：E故此满足嵌固稳定性规定。锚杆受拉承载力应符合下式： N≤f式中：N——锚杆轴向拉力设计值；fpyAp由前面锚杆锚固段长度可知设第一层锚杆支点处支点反力为T1可得方程：T得：T1锚杆杆体选用HRB335212预应力钢筋，fy=300NN=取其预应力为46KNf故此，锚杆轴向抗拉符合规定。锚杆锚固段在粉土夹粘土中长度为3.86m，其qsik锚杆锚固段在粘土长度为14.07m，其qsikR则R故此锚杆抗拔承载力符合规定。②第二层锚杆在第三层粘土中，锚固段10.93m，自由7.04m，距第四层土顶处距离2.4m，则第三层土起各土层被动土压力值为：h’=2.4-0.5=1.9meeee由ea0126.85+126.85+20.2×0.587⟹e则个土层作用力大小和位置为：第三层土：Ehp2第四层土：Ehp4EH则zp2=12.79+1.9=14.68m代入嵌固稳定性公式：E故此满足嵌固稳定性规定。锚杆受拉承载力应符合下式： N≤f式中：N——锚杆轴向拉力设计值；fpyAp设第二层锚杆支点反力为T2T得：T锚杆杆体选用HRB3352φ16预应力钢筋，fy=300由前面锚杆锚固段长度可知NN=取预应力为92KNf=121.35KN故此，锚杆轴向抗拉符合规定。锚杆锚固段在粘土中长度为17.97m，且粉土qsikR则R故此锚杆抗拔承载力符合规定。③第三层锚杆在第四层粘土中，锚固段12.5m，自由5.34m，距第四层土顶处距离0.2m，距第四层土底17.8m，则只需算第四层土被动土压力值为：h’=18-0.7=17.3mee由ea0得:70.0+70.0+20.2×0.587⟹e则第四层土合力即作用位置为：Ehp4EH则zp2=11m代入嵌固稳定性公式：E故此满足嵌固稳定性规定。锚杆受拉承载力应符合下式： N≤f式中：N——锚杆轴向拉力设计值；fpyAp设第三层锚杆处支点反力为T3T得：T锚杆杆体选用HRB3352φ20预应力钢筋，fy=300由前面锚杆锚固段长度可知NN=取预应力为175KN，f故此，锚杆轴向抗拉符合规定。锚杆锚固段在粘土中长度为17.84m，且粉土qsikR则R故此锚杆抗拔承载力符合规定。④第四层锚杆在第四层粘土中，锚固段12.47m，自由5.0m，距第四层土顶处距离2.8m，距第四层土底15.2m，则只需算第四层土被动土压力值为：h’=18-2.8=15.2mee由ea0得:70.0+70.0+20.2×0.587⟹e则第四层土合力即作用位置为：Ehp4EH则zp2=9.63m代入嵌固稳定性公式：E故此满足嵌固稳定性规定。锚杆受拉承载力应符合下式： N≤f式中：N——锚杆轴向拉力设计值；fpyAp设第四层锚杆处支点反力为T4T得：T锚杆杆体选用HRB3352φ26预应力钢筋，fy=300由前面锚杆锚固段长度可知NN=取预应力为290KN，f故此，锚杆轴向抗拉符合规定。锚杆锚固段在粘土中长度为17.47m，且粘土qsikR则R故此锚杆抗拔承载力符合规定。3.4.5冠梁设计由于本工程采用人工挖孔桩作为支护构造，为了提高支护构造稳定性形成闭合构造，依照规定应在灌注桩顶部设立冠梁增长整体稳定性。依照规定，普通冠梁高度为0.5d~1.5d，宽度为1~1.2d(d为组合加劲桩直径直径）。冠梁刚度越大，则冠梁作用相对于支点作用，对桩受力和变形将其明显作用，因此在冠梁设计时可以恰当增长其断面面积，配以恰当钢筋增长其刚度。本支护工程中，采用冠梁高度为500mm，宽度为600mm，混凝土级别为C30。依照公式，冠梁配筋为： Aq式中：AqAs——桩按最大弯矩配筋时钢筋面积，此处为型钢面积根据本基坑状况，取系数为0.6，则Aρ因此符合规定，故本工程冠梁实际配筋为16φ223.4.6腰梁设计本工程腰梁某些采用2[32b工字钢，截面特性如下所示：W取:

RN=134×1.3×4=697KNM=强度验算： MγγM故强度满足规定。3.5基坑整体稳定性验算本基坑支护形式为锚拉式支挡构造，其整体稳定性验算可采用圆弧滑动条分法进行验算，公式如下：min⁡{K （3-30）上式中：Ks——圆弧滑动整体稳定性安全系数，安全级别为一级、二级、三级锚拉式支挡构造Ks分别不应当不大于1.35、1.3、1.25；Ksi——第Icj，φbjθjljqj——作用在第j条土条上附加分布荷载原则值（KPa∆Guj——第j条土条在滑弧面上孔隙水压力（KPa），基坑采用落底式截水帷幕时，对地下水位如下砂土、碎石土、粉土，在基坑外侧，可取uj=hwa‘jRkαksx,kψv——计算系数，按ψv=0.5图3-4基坑整体稳定性验算图验算条分法计算表格如下所示：表3-2条分法计算表土条编号θ（°）cosSinθqKNcKPaΦi（°）TanΦiWKNh（M）b（M）-6480.6690.743024.515.10.27019.390.861.6-5390.7770.629024.515.10.27056.561.751.6-4310.8570.515024.515.10.27074.662.311.6-3230.9210.391024.515.10.27090.082.881.6-2160.9610.276024.515.10.270111.503.451.6-190.9880.156024.515.10.270125.723.891.6续表3-2条分法计算表001.00024.515.10.270130.254.031.61-90.988-0.15024.515.10.270125.723.891.62-160.961-0.27024.515.10.270111.503.451.63-230.921-0.39024.515.10.27090.082.881.64-310.857-0.51024.515.10.27074.662.311.65-390.777-0.62024.515.10.27056.561.751.66-480.669-0.741024.515.10.270492.2315.231.67-560.559-0.821024.515.10.270474.4614.681.68-640.438-0.891021.114.20.253427.9113.241.69-700.342-0.941021.114.20.253400.1212.381.610-760.242-0.971021.114.20.253341.2910.651.611-810.156-0.981011.816.20.291259.188.351.612-860.069-0.991011.816.20.291165.765.181.6计算Ks

4施工组织设计和监测4.1施工办法选取由于本基坑深度为14.m，基坑较深，同步基坑位于合肥市市区，对基坑支护支护构造变形和基坑周边沉降有较高控制原则，结合实际状况和各种支护机构优缺陷和适应条件，本基坑采用上某些2.5m填土层为放坡开挖，放坡系数i=1:0.5，当开挖到2.5m处，即开挖至第二层土上表层时，采用SMW工法桩和预应力锚杆相结合支护方式进行支护，此支护方式施工工艺较为简朴，同步工程造价也比较低，施工速度较快。此外基坑内部不需要额外内支撑体系，节约了工程施工量和造价，有助于工程迅速开展。4.2放坡开挖施工组织4.2.1技术准备①测量人员依照设计图纸提前画好外围控制红线，并测得红线各个节点标高，依照施工图纸计算各点处需开挖深度，安排好施工机械；②技术部门应提前与施工人员进行技术交底，对个工况有针对性提出施工办法和顺序，要让施工人员对工程有足够理解；③给出施工图纸，并对施工机械操作人员进行沟通；④做好施工场地三通一平工作；⑤理解本工程所联系施工机械设备各项详细参数与性能，依照实际在对施工办法进行修改；⑥与监理单位沟通，对工程机械和人员资质进行理解和准备开始施工。4.2.2施工布置①采用I=1:0.5放坡系数进行施工，提前准备好大型施工机械选取和联系，严格按照土方开挖中“竖向分层、纵向分段、迅速封底”开挖原则进行施工，同步做好基坑内部积水排水工作，在施工结束后由设计、监理、建设单位共同验收，在符合各项设计原则状况下方可进行验收并准备下一工程施工。②重要机械和设备基坑开挖采用大型反铲挖掘机12台，土方运送车辆36台。4.2.3施工办法①土层开挖时从远离望江路和合伙化南路那边开始施工；②由于基坑面积为87.5③重要施工机械表4-1施工机械一览表施工序号施工机械名称单位数量用途1水准仪台4测量2经纬仪台4测量3激光测距仪台4测量4大型运土车辆辆36（3台备用）土方运送5大型反铲挖掘机台12土方开挖4.2.4安全管理机构图4-1管理机构表4.3土钉墙施工组织4.3.1施工准备①技术、施工材料准备；②施工设备和施工材料进场，材料监测与否合格，同步做好施工机械安装调试工作；③依照图纸在所要安放土钉处放样并划线，做好基槽开挖工作。4.3.2、施工人员、机械设备选用和数量表4-2施工人员数量表序号工种人员数量（个）1喷砼人员162锚杆人员123注浆人员84钢筋工85测量工66电焊工4表4-3施工机械设备数量需求表机械序号机械设备名称数量（台）1电焊机42空压机23高压喷砼机24高压注浆机25水泥振动机26经纬仪、水准仪47激光测距仪24.3.3土钉施工本基坑土钉采用φ20二级钢筋，土钉加固竖直间距2.5m，土钉施工采用干钻机钻孔，土钉注浆材料采用P.032.5水泥净浆，水泥水灰比为0.4～0.5，采用低中压注浆，必要进行二次注浆，注浆压力控制在0.4～0.6Mpa，水泥浆在注浆前必要搅拌均匀，一次搅拌水泥浆液须在其初凝前使用完，没用完禁止再次使用，土钉墙个剖面严格按照设计规定坡度进行施工，禁止浮现反坡现象。喷射混凝土设计厚度为80mmC20混凝土，依照实际状况可在水泥浆液中添加一定比例速凝剂，平面我格见大图。施工用电为100KW，同步保证工程用水管通水畅通。依照设计图纸将图层开挖到指定标高，分层开挖，在开挖至2.m处要按照土钉施工技术规定进行开挖；土钉采用HRB335钢筋，每隔1.5m处采用φ4.8*3.5原则焊接一堆对中支架，对中支架由钢筋或钢板制成。4.3.4土钉墙工程质量监测（1）技术交底在土钉墙施工前要统一组织各级人员一起进行技术交底，保证每级人员多能理解自己所负责那某些技术规定和参数，在交底后要有文字记录并且要有关于负责人签字。（2）材料检测对工程中进场材料和所有原材料，都要有关于部门材质合格证书，并且在进过重复检测后方可使用，要有验算文献。（3）隐蔽性工程验算由于隐蔽性工程普通很难注意道，但是对此类工程不能放任不论，需要有有关负责人在整个工程交工时，进过监理单位等关于部门检测和验算合格后方可开展下一工序。（4）保证工程质量办法①强化各级人员质量意识，贯彻责任制度，优化工程；②有针对性完善各种施工体系、质量体系和检测体系，同步严格控制施工质量，做到奖罚分明；③严格把握住材料质量这一关口，进场各种材料均须有关于部门合格证书，把不合格剔除出去；④土钉施工时严格按照图纸上参数进行选用材料，不得随意更改；⑤喷射混凝土初凝时间控制在5min内，终凝控制在10min内；⑥注浆时注浆量应充分填满空隙，同步应注意周边土体位移量，观测与否符合规定。4.3.5土钉墙施工工艺流程工序表号及施工准备——开挖——清理边坡——孔位布置——成孔安设土钉——注浆——铺设钢筋网——喷射混凝土面层——开挖下一层。4.3.6土钉墙施工注意事项①土钉各种型号钢筋使用前，应当用机械调直并且用清除钢筋表面污锈；②当钢筋网或其她钢筋需要搭接时，优先使用搭接焊、帮条焊；应采用双面焊，其搭接长度或帮条长度L应不不大于5倍主筋直径，焊缝高度H应当不不大于0.3倍主筋直径；③在机械钻孔后，土钉应当及时插入土体内，如果浮现塌孔或者其她状况，应当依照实际状况解决并重新插入孔内；④在注浆管注浆前应当充分将钻孔内残留余土清理干净，然后在进行注浆，应当将注浆管和土钉进行绑扎一同插入钻孔注浆方式；⑤喷射混凝土浆液中含泥量应当不大于3%，其中细骨料宜采用中粗砂，速凝剂掺加量宜在5%左右。4.3.7土方开挖当土钉墙施工完毕后，只用当上层土钉注浆体和喷射混凝土面层强度达到设计强度70%后，在通过4.3.8土钉墙质量检测原则依照规范JGJ120-99规定，孔深容许偏差值为±30mm，孔径容许偏差值±5mm，孔距容许偏差值为±100mm，成孔倾角容许偏差为±5%，土钉采用抗拉承载力实验时，其实验数量不少于其总数1%，且不不大于3根；墙面喷射混凝土厚度应当选用钻孔用钢尺测量，钻孔数量不少于3点。表4-4土钉墙支护工程质量检测原则项目名称序检查项目容许偏差值检查方式单位数值大小主控项目1土钉长度mm±30钢尺测量2土钉锁定力设计值现场实测普通项目1土钉位置mm±100钢尺测量2钻孔角度度±1测钻机倾角3注浆强度设计值-续表4-4土钉墙支护工程质量检测原则普通项目4注浆量不不大于理论值检查用量表5土钉墙面层厚度mm±10钢尺测量6墙体强度送样检测4.4加劲混凝土桩施工组织4.4.1施工场地布置由于本工程在合肥市望江路和合伙化南路交叉口处，场地面积为12250mm4.4.2施工重要机械设备需求表表4-5重要施工机械序号设备名称规格型号单位数量1经纬仪WILD台42水准仪DS-3台43空压机0.9台44型三轴搅拌桩机ZKD-650台45搅拌系统半自动台46履带吊60T辆47激光测距仪DT-606s台44.4.3施工总进度安排①施工准备3天；②三轴搅拌桩施工28天，2天继续设备退场；③基坑开挖结束后3天H型型钢拔出。4.4.4加劲混凝土桩施工顺序图4-2加劲混凝土桩施工顺序4.4.4支护开挖时渗水解决基坑开挖阶段，如果浮现了维护构造某点或某某些浮现漏水点时，应当采用引流管法或双液注浆法对渗水点进行解决，其详细办法分别如下：（1）引流管法：在基坑渗水点处插入适当大小塑料引流管并同步在渗水点处用速凝混凝土或水泥砂浆将引流管处缺口堵住，养护一段时间后当水泥砂浆达到一定强度并保证此处构造不被破坏后，将引流管管口处堵住或打结使之不再渗水。（2）双液注浆法：普通采用两种液体通过注浆泵注浆压力下，将两种复合材料构成液体注入到渗水口土体内部，使之与土体发生物理化学反映而胶结成一种具备一定强度和完整性符合土体技术。①普通A液为水、水泥、外掺挤和膨润土均匀搅拌后液体，其配比系数为0.5:1.0:0.1:0.1；②B液普通为水玻璃，其水玻璃宽度普通选用38°Be；③混合注浆压力宜为0.5Mpa，④注浆流量控制在30L/min左右最为适当；4.4.5成桩时施工技术要点①加劲混凝土桩采用三轴搅拌设备，成桩间距1.5m，成桩直径600mm；②水土搅拌桩采用