基坑土钉墙设计毕业设计

摘要本文共有两篇，第一篇为主设计，即华海大厦基坑南北两侧的土钉墙支护及其施工、监测。第二篇为专题设计，即桩基础设计。第一篇共有七章，第四章、第五章、第六章为重要内容。通过对所给工程概况的分析，结合支护方案的选择依据、原则和方法，拟定了土钉支护的方案。一方面对土钉具体参数进行拟定，涉及稳定性分析，计算土压力，拟定土钉布置，然后对其进行稳定性验算：局部稳定性和整体稳定性验算。其中，土钉具体参数拟定是重点。土钉施工方案和其后期监测是为了保证施工及其运营过程中安全，因此，作者对施工和监测方案作了具体规定。第二篇是专题设计，通过对桩基础的了解和学习，并结合建筑规范，完毕了最终的设计。关键字基坑土钉稳定性桩基础

AbstractThishastwoprioritis,thefirstprioritydesign,namelynorthernandsouthernsidesoftheHuahaibuildingfoundationeducationsoilnailingwallanditsconstructionandmonitoring.Article2fortheprojectdesign,andthedesignofpilefoundation.Firstthereweresevenchapters,thefourthchapter,thefifthchapter,thesixthchapterasthemaincontent.Throughtheanalysisoftheprojectprofile,thesupportingschemeselectionprinciple,basisandmethod,thesoilnailingsupportscheme.Firsttodeterminethespecificparametersofsoilnailing,includingthestabilityanalysisandcalculation,thesoilnailedsoilpressuretodecorate,thenthestabilitychecking:localstabilityandoverallstabilitychecking.Amongthem,soilnailspecificparametersisthekey.Constructionschemeandthesoilnailinglaterinordertoguaranteethesafetyintheprocessoftheconstructionofsoilnailandmonitoring,therefore,theauthorhasmadespecificprovisionfortheconstructionandmonitoringprogram.Article2istheprojectdesign,Viathestudyingtheknowledgeofthepilefoundation,andthebuildingcodes,theauthorhascompletedthefinaldesign.Keywordspitsoilnailstabilitythepilefoundation目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一篇黄岛华海大厦基坑土钉墙设计 1第一章 绪论 11.1设计目的和意义 11.2基坑工程的内容 31.3深基坑支护中的几个热点问题 51.4深基坑工程特点 8第二章工程概况 102.1场地岩土工程条件 102.2场地水文地质条件 112.3场地周边环境条件 11第三章支护方案的选择 133.1基坑支护的类型 133.2基坑支护结构选择的依据、原则和方法 143.3土钉支护的工作性能 18第四章支护体系具体支护参数拟定 204.1支护前稳定性验算 204.2土压力计算 244.3土钉墙布置： 294.4土钉长度计算及其局部验算： 294.5整体稳定性验算如下 37第五章施工组织设计 405.1工程概况 405.2施工前准备 405.3施工部署与施工方案 415.4施工技术质量规定及注意事项 43第六章基坑监测方案设计 466.1工程概况 466.2监测意义 466.3监测方案 47第七章施工安全与对策 547.1停电预案措施 547.2基坑支护结构安全预案措施 547.3基坑周边管线安全应急预案措施 54第二篇专题设计—桩基础设计 56第一章概述 561.1桩基础的使用 561.2桩基础的类型 571.3桩基础的设计原则 571.4桩基础的设计内容 57第二章工程概况 59第三章桩基础设计 603.1选择桩形、截面 603.2初选桩的根数 603.3初选承台尺寸 613.4计算桩顶荷载 613.5承台受冲切承载力验算 643.6承台受剪切承载力计算： 653.7承台受弯承载力计算 663.8桩基础软弱下卧层承载力验算 663.9桩基础沉降验算 673.10桩基础负摩阻力验算 68参考文献 73致谢 74附录 75第一篇黄岛华海大厦基坑土钉墙设计绪论1.1设计目的和意义随着我国经济的迅猛发展，各个城市的高层建筑大量涌现。20世纪90年代以来，由于城市地价愈益昂贵，高层建筑和地下空间开发运用的趋势愈发加强。随着建筑高度的增长，根据其构造及使用上的规定，基础埋深也随之不断增长。由于大部分工程是在城市繁华地区，因此带来了施工用地紧张、工程地质条件复杂、基坑周边原有建筑物及市政设施多等一系列问题，如何保证深基坑施工的稳定、保证基坑邻近原有建筑物及市政设施的安全使用，解决深基坑施工造价等已成为深基坑基础施工一方面要解决的技术问题，这种趋势对深基坑开挖设计理论即施工技术提出了严峻的挑战，同时推动了我国深基坑支护设计施工技术的日益进步，发展了多种符合我国国情的实用的基坑支护方法，设计计算理论不断改善，施工工艺不断完善。深基坑支护是指为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁及周边环境采用的支档、加固与保护的措施。在当今的深基坑工程中，体现了以下特点：（1）建筑趋向高层化，基坑向大深度方向发展。

（2）基坑开挖面积大，长度与宽度达成百米的占相称比例，给支护系统带来困难。

（3）在较软弱的地基上、高水位及其它复杂场地条件下开挖基坑，很容易产生土体滑移、基坑失稳、桩体位移、坑底隆起、支挡结构严重漏水、流土以致破损，对周边建筑物、地下构筑物、管线导致很大影响。

（4）沿途性质千变万化，地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性，往往导致勘察的数据离散性很大，难以代表土层的总体情况，给基坑工程的设计和施工增长了难度。

（5）随着旧城改造的发展，深基坑工程施工的条件均很差，在相邻场地的施工过程中，打桩、降水、挖土及基础浇筑混凝土等工序会发生互相制约与影响，增长协调工作的难度。

（6）基坑工程施工周期长，常需经历多次降雨等不同气候、场地狭窄、重物堆放、震动等不利因素影响，其安全度的随机性很大，对基坑稳定不利。深基坑工程的上述特点，导致了深基坑工程具有较大的风险性和较高的事故率。这也是为什么近年来，深基坑工程事故时有发生。在这些事故中，轻则导致邻近建筑物开裂、倾斜，道路沉陷、开裂，地下管线错位，重则导致邻近建筑物的倒塌和人员伤亡，不仅增长了投入，耽误了工期，并且产生了不良的社会影响。虽然有监理、管理等非拟定性因素，但更有对施工参数、施工工艺等拟定性因素结识的局限性。因此，对这些拟定性因素的研究，以减小深基坑工程施工中的事故率，保证周边环境的安全成为一个迫切的课题。本设计研究通过对深基坑工程的研究和分析，以及对明确深基坑的支护设计，即土钉墙支护，找出工程中的风险源，对施工进行总结和辨别。并找出施工参数、施工工艺对工程的影响，建立一套具有借鉴性和实用性的管理机制，为以后的施工和研究提供依据，发明良好的经济效益和社会效益。1.2基坑工程的内容建筑基坑工程是指建筑物或构筑物地下部分施工时，需要开挖基坑，进行施工降水和基坑周边的围挡，同时要对基坑周边的建筑物、构筑物、道路和地下管线进行监护和维修，保证正常、安全施工的一项综合性工程，其内容涉及勘察、设计、施工、环境监测和信息反馈等工程内容。基坑工程的服务工作面几乎涉及所有土木工程领域，如建工、水利、港口、道路、桥梁、市政、地下工程以及近海工程等工程领域。建筑基坑工程涉及到工程地质、土力学、基础工程、结构力学、原位测试技术、施工技术、图与结构互相作用以及环境岩土工程等多学科问题。基坑工程大多是临时性工程，工程经费限制很近，而影响基坑工程的因素有很多，例如，地质条件、地下水情况、具体工程规定、天气变化的影响、施工顺序及管理、场地周边环境等多种因素的影响，可以说又是一门综合性的系统工程。建筑基坑工程的设计与施工，既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要控制结构和其周边土体的变形，以保证周边环境（相邻建筑及地下公共设施等）的安全。在安全前提下，设计要合理，又能节约造价、方便施工、缩短工期。要提高基坑工程的设计与施工水平，必须对的选择土压力计算方法和参数，选择合理的支护结构体系，同时还要有丰富的设计和施工经验教训。1.2深基坑发展状况基坑开挖是基础工程和地下工程施工中一个古老的岩土工程问题，它既涉及土力学中典型的强度与稳定问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土体与结构的共同作用问题。支护结构的土压力分布也是一个相称复杂的问题，它与土层的性质和之护体水平位移有关，而支护体水平位移与墙体的刚度、水平位置、土体的作用、施工的开挖方式及速度等因素有关。这些因素不也许在计算中都仔细的加以考虑，因而基坑支护设计理论应着重于概念设计和动态设计。对于基坑，最早提出分析方法的是Terzaghi和Reck等人，他们在40年代就提出了预估挖方限度和支撑荷载大小的总应力法，之以理论一直沿用至今，只但是有了许多改善和修正。50年代，Bjerrum和Eide给出了分析深基坑地板隆起的方法。60年代，在Oslo和MexicoCity软粘土深基坑开挖中使用仪器进行监测，分析实测资料，提高预测的准确性。70年代，产生了相应的只靠开挖的法规。与发达国家相比，我国的深基坑支护结构设计起步较晚，至今还没有较系统的深基坑设计规范。随着我国的改革开放，经济迅猛发展，高层建筑的兴建和地下空间的运用大大促进了基坑支护工程的发展，各种地下结构日益增多，基坑开挖深度由浅到深，随着市区建筑密度日益增大，地基地质与周边情况越来越复杂，对相邻建筑施工的影响控制也越来越严格，这样势必对基坑开挖技术提出更高更严的规定，即不仅要保证基坑的稳定，满足施工的规定，并且要满足变形控制的规定，以保证基坑周边的建筑物和各种地下管线的安全。基坑支护仅靠传统的板桩支撑系统和板桩锚拉系统的做法远远满足不了当前工程实际的需要，基坑支护的施工技术、设计计算理论已成为建筑、市政、水利等行业的地下工程中所面临的一个必须谨慎对待和进一步研究解决的重要课题。几年来，各地在基坑开挖和施工技术方面积累了丰富的经验，通过大量实践，基坑支护设计和开挖设计都有了很大的进步，同时也取得了这样那样的教训。工程事故的教训从反面教育人们去重视，去研究，去改善，使人们结识到基坑支护结构虽为施工期间的临时支挡结构，但其造型、计算和施工是否对的、合理，多工程的安全、工期和经济效益有巨大影响，特别在软土区域施工基坑，往往成为关键技术之一。基坑支护设计方案的选择重要取决与工程的安全和经济两大因素，合理的设计方案应当是既能保证基坑开挖施工安全，又能充足发挥支护结构的材料功能，即造价经济，也就是使得设计方案总体效益最佳。要做到这一点，设计人员必须结合本地经验，熟悉本地通常采用方法，因地制宜拟定方案。这些经验也许比常规理论计算方法更为重要。当然，从发展观点来看，要是计算方法更准确，一方面依赖于参数的对的性，另一方面依赖于成功的应用有限元等现代分析方法和计算工具。对坑支护结构的结识及其对策的研究，是随着各力学理论，分析技术，测试仪器即施工技术的进步而逐步完善的。因该说，深基坑支护新技术是测量一个国家建筑水平的一项重要标志。1.3深基坑支护中的几个热点问题1.3.1支护结构设计理论的关键问题是对的计算作用在结构上的土压力。常规设计中土压力一般取静止土压力或极限状态下的积极土压力和被动土压力，而作用在支护结构上的实际土压力一般介于两者之间。实际土压力是与支护结构位移、支护结构空间形状有关，并且还与土体扰动、固结、蠕变有关，因而土压力的选择有很多。不同的土压力则取有不同的土压力模型。人们将重视发展考虑空间效应和时间效应的土压力理论。1.3随着高层和超高层建筑的发展和人们对地下空间的开发和运用越来越多，基坑工程不仅数量增多，并且向更大更深方向发展。大量深基坑集中在市区，施工场地狭小，施工条件复杂，如何减小基坑开挖对周边建筑物、道路和各种市政设施的影响，发展基坑开挖扰动环境稳定性控制理论和方法引起了人们进一步的重视，诸如，基坑工程对周边环境的影响机理与评价研究，涉及基坑开挖前周边建筑物及市政设施初始应力场及位移状态的调查评价；基坑开挖在他们中引起的附加应力的计算，以及他们抗破坏能力及稳定性评价方法及受害等级的划分等。1.3传统设计法的问题在于一个“静”字，以开挖的最终状态为对象，进行定值的设计。然而基坑开挖工程与其他工程的不同之处在于一个“动”字，在开挖过程中，涉及土质参数在内的各种参量，其变化规律尚未被完全掌握。这就产生了设计与实际情况的差别。动态设计及信息化施工技术包含密切联系的两个组成部分：及动态设计及信息化施工。该技术的基本思绪是：在设计方案的优化后，通过动态计算模型，按施工过程对支护结构进行逐次分析，预测支护结构在施工过程中的形状，例如位移、沉降、土压力等，并在施工过程中采集相应的信息，经解决后与预测结果相比，从而做出决策，修改原设计中不符合实际的地方。将采集的信息作为已知量，通过度析推求较符合实际的土质参数，并通过所推球的较符合实际的结果预测下一阶段支护结构及土体的形状。如此反复循环，不断采集信息，不断修改设计指导施工，将设计置于动态过程中。通过度析预测指导施工，通过施工信息反馈修改设计，使设计及施工逐渐逼近实际。1.3.4基坑开挖支护技术的发展水平是一个侧面衡量一个国家工业和建筑技术高低的重要标志。虽然我国的技术水平有了很大的提高，但与发达国家相比，尚有一定差距，另一方面反映在我国的地区性发展上很不平衡，很有必要引进使用的先进技术于不发达地区，但每一种支护结构都不是万能的，都有其使用范围和局限性，盲目的使用，不仅难以达成预期的支护效果，导致大量浪费，甚至也许导致工程失败，然后给工程带来很大的困难。所以对现有支护结构进行优化组合，使其更加合理、安全和经济，这将成为一个深基坑工程研究的热点问题。1.3.5深基坑工程施工中常出现的问题，经常是在深基坑工程的桩基和基坑支护结构及降水、止水完毕之后，开挖土方过程发生的。有的事故是在已达成开挖设计标高，暴露时间过长，由于时空效应、环境变化导致的。这种时空效应对于软土地区来说更为敏感。在施工中常出现的事故有：支护结构失稳、水平位移、倾斜、墙体这段；边坡失稳；基地隆起；基坑渗流破坏；基坑突涌；周边地面及邻近建筑物沉陷、倾斜、开裂等问题。假如不及时采用相应措施i，将导致支护结构的倒塌，周边地面沉陷破坏，邻近建筑物的倒塌，地下设施如管网破裂等，不仅影响了工期，导致很大经济损失，甚至会危及人身安全，影响周边群众的生产生活。当然，有的事故是出现桩和支护结构施工过程中，例如桩基采用挤土型的桩，施工中会使周边土体侧移隆起，导致临近地下管网的变形断裂和建筑物的倾斜开裂等。有的支护结构采用人工挖土桩，由于土体中出现临空面，将诱发已施工的工程桩和邻近建筑物地基倾斜位移。有的由于施工顺序不妥，先施工支护结构后施工工程桩，同样会出现上述情况，对支护结构和邻近建筑物的安全产生影响。因次，深基坑施工中，应特别重视监测支护结构及周边建筑物和地下设施的安全，预先做好防患准备；当事故出现后，应立即采用相应措施，加以阻止或补救。虽然谁都不希望事故发生，但许多不能预测的事件也许导致事故的发生，所以如何以有效补救措施趋势损失减小到最小也将变得十分迫切1.4深基坑工程特点在现在基坑工程中，其重要特点是：

（1）建筑趋向高层化，基坑向大深度方向发展。

（2）基坑开挖面积大，长度与宽度达成百米的占相称比例，给支护系统带来困难。

（3）在较软弱的地基上、高水位及其它复杂场地条件下开挖基坑，很容易产生土体滑移、基坑失稳、桩体位移、坑底隆起、支挡结构严重漏水、流土以致破损，对周边建筑物、地下构筑物、管线导致很大影响。

（4）沿途性质千变万化，地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性，往往导致勘察的数据离散性很大，难以代表土层的总体情况，给基坑工程的设计和施工增长了难度。

（5）随着旧城改造的发展，深基坑工程施工的条件均很差，在相邻场地的施工过程中，打桩、降水、挖土及基础浇筑混凝土等工序会发生互相制约与影响，增长协调工作的难度。

（6）基坑工程施工周期长，常需经历多次降雨等不同气候、场地狭窄、重物堆放、震动等不利因素影响，其安全度的随机性很大，对基坑稳定不利。（7）基坑工程是系统工程基坑工程重要涉及围护体系设计及施工和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对维护体系是否成功产生重要影响。不合理的土方开挖方式、环节和速度也许导致土体结构桩基变位，维护结构过大的变形，甚至引起围护体系失稳导致破坏。基坑工程是系统工程，在施工过程中应加强监测，力求实行信息化施工。（8）基坑工程的重要性基坑支护涉及到的技术比地面结构要复杂，各项施工参数又随时间和环境条件的变化而不断变化，存在诸多的不拟定性，一旦发生意外，严重时甚至会导致机毁人亡、房屋倒塌、基坑报废等后果，并且解决难度大，解决费用很多，导致了时间、财力、人力的浪费。因此基坑支护工程虽然多是临时性工程，却往往是建筑工程成败的重要一环，建设、勘察、设计、施工、监理等各方均应认真对待，切不可掉以轻心。

第二章工程概况拟建建筑物为建筑物基坑，东西长200m，地下一层，跨度为9.00m,结构类型为框架结构，基础形式待定。本次基坑支护范围为基坑的南北两侧，支护总长度约为400m，开挖深度为8.80m2.1场地岩土工程条件根据建设工程有限责任公司提供的《基坑工程岩土工程勘察报告》，拟建场地内重要地层情况如下：第1层：素填土：黄褐色~灰褐色，稍湿~饱和，松散，重要由粘性土、碎石等组成，含少量碎砖块，堆积年代较短，约5~2023，有序堆积，工程性质差。场区普遍分布，厚度0.50~3.40m，平均约为1.86m。第4层：粉质粘土：灰黑色，软塑~可塑，含大量淤泥和粗砂，具有腥臭味，见少量贝壳碎片。该层分布在场地的北侧和东侧，局部缺失，厚度0.60~4.30m，平均2.64m。第14层：残积土：灰白色~灰黄色，可塑~硬塑，为花岗岩残积而成。该层仅局部分部，厚度0.60~3.20m，平均2.00m。第15层：全风化花岗岩：浅肉红色。重要矿物成分分为石英、长石，结构已经完全破坏，风化剧烈，干转不易钻进，岩心呈砂土状。场区分布较普遍，仅个别地段缺失，厚度0.50~7.90m，平均3.14m。第16层：强风化花岗岩：浅肉红色。中粗粒结构，块状构造，重要矿物成分分为石英、长石，结构大部分破坏，列细分与，风化强烈，干钻不易钻进，岩心呈砂状及碎石状，岩体破碎，岩石坚硬限度为软岩，岩体基本质量等级为V级。场区普遍分布，厚度0.70~11.00m，平均4.39m。第17层：中风化花岗岩：肉红色，中粗粒结构，块状构造，重要矿物成分分为石英、长石，节理、裂隙较发育，岩体较破碎，岩石坚硬限度为较软岩，岩体基本质量等级为IV级，该层场区分布普遍，最大揭露厚度为6.50m。2.2场地水文地质条件拟建场区内地下水重要为第四系空隙潜水和基岩裂隙水，混合地下水位埋深为0.30~3.30m，平均地下水位为2.24m。（1）第四系松散层空隙潜水：重要赋存与素填土、第四系滨海沼泽沉积的粉质粘土层及花岗岩残积层中，含水层分布连续，受大气降水的入渗补给，大气蒸发、植物蒸腾作用为其重要排泄方式。（2）基岩裂隙水：重要赋存与花岗岩风化带中，受大气降水的入渗补给，地下水径流为其重要排泄方式。根据勘察报告第16层强风化花岗岩以及以上各地层的综合渗透系数K为0.4~0.7m/d，渗透性属于中档透水性。2.3场地周边环境条件根据业主所提供的平面图及现场勘察，基坑北侧由西向东的建筑物有利群长江购物广场、银行以及保险公司，距离基坑最近的为中国银行青岛经济技术开发区支行，距离基坑边15.50m左右；南侧由西向东的建筑物有长江商厦、吉韩商厦、海天商厦，距离基坑最近的为长江商厦，距离基坑边10.40m左右。南北两侧建筑物均为桩基础，南北两侧地下管线距离基坑变现较近，地面以下2.00m有一雨水管道距离扩大基础外边线1.80m，预留1.40m工作面后距离开挖仅0.40m在基坑支护前必须调查清楚再进行支护施工，东侧及西侧环境较为空旷。

第三章支护方案的选择3.1基坑支护的类型3.1.1概述基坑支护结构体系一般涉及两部分：挡土结构和降水止水体系。桩、墙式支护结构常采用钢板桩、钢筋混凝土板桩、柱列式灌注桩、地下连续墙等。根据土质条件及基坑规模，可以设计成悬臂式、内置程式或锚拉式。重力式支护结构多采用水泥土搅拌桩挡墙、土钉墙等，当支护结构不能起到之水作用时，可同时设立止水帷幕或采用坑外降水，已达成控制地下水的目的，使基坑土方工程可在干作业条件下进行。3.1.2基坑支护结构的类型基坑支护结构可以分为以下两类：（1）桩、墙式支护结构。板桩、柱列桩、地下连续墙等均属此类，支护桩、墙插入坑底土中一定深度（一般均插入至较坚硬土层），上部呈悬臂或设立锚撑系统，形成一梁式受力构件，其结构计算简图，可简化成在土压力作用下的一静定梁，或按插入土中的竖向弹性地基梁求解。此类支护结构应用广泛，适应性强，易于控制支护结构的变形，特别合用于开挖深度较大的深基坑，并能适应各种复杂的地质条件，设计计算路、理论较为成熟，各地区的工程经验也较多，是基坑工程中经常采用的重要形式。（2）实体重力式支护结构。水泥土搅拌桩挡墙，高压旋喷桩挡墙，土钉墙等类似于重力式挡土墙。此类支护就够截面尺寸较大，依靠实体墙身起挡土作用。墙身也可设计成格构式，或阶梯形等多种形式，墙身重要承受压力，一般不承受拉力，按重力式挡土墙的设计原则计算。无锚拉或内支撑系统、土方施工开挖方便。土质条件较差时，基坑开挖深度不宜过大。合用于小型基坑工程。土质条件较好时，水泥搅拌工艺使用受限制。采用土钉墙结构，合用性较大，各地已有大量应用实体重力式支护结构的工程经验。3.2基坑支护结构选择的依据、原则和方法3.2.1支护结构选择的基本依据（1）基坑场地的形状、平面尺寸及开挖深度等。（2）基坑范围的工程地质及水文地质情况：涉及地质勘探资料、勘查数据测试方法、设计所需的力学参数及实验方法、地下水请款及其分布等。（3）荷载情况：①土压力、水压力，特别是承压水的情况。②地面荷载的分布及大小。③施工荷载。④相邻建筑物的荷载。⑤当支护结构作为主体结构的一部分时，尚应考虑人防和地震作用等。（4）环境条件：①基坑周边的地区性质。②基坑周边的建筑物结构形式、层数、基础形式及埋深。③基坑周边的公用设施分布及地下构筑物、地下管线状况。④基坑周边的交通状况和道路状况。⑤基坑周边的水域状况。⑥基坑所处的地区环境的特殊情况，以及对基坑施工的特殊情况。⑦相邻工地的施工情况，特别是打桩和降水情况。⑧工期、资金对基坑施工的影响。（5）建筑的结构（地上及地下）对基坑施工的特殊规定。（6）各种支护结构的合用范围及技术特点。（7）各种支护结构的造价。（8）基坑开挖、排水及降水地方法。（9）设计的允许变形量。（10）相邻建筑物基坑支护情况和类似的基坑支护情况。（11）业主对基坑支护的规定。（12）建筑基坑工程技术规范及有关地方标准。3.2.2支护结构选择的基本原则我国的东北、华北地区，以及西北的大部分地区的地基土多为一般黏性土，并且多数地区的地下水较深。（1）从场地条件考虑：基坑周边场地开阔与否，直接关系到支护结构允许位移的大小。假如场地开阔，则可选择放坡、悬臂式、锚拉式支护结构；假如场地狭窄或周边有重要设施，则选择位移小的地下连续墙加锚杆或支撑支护形式。（2）从基坑开挖深度及范围考虑：基坑开挖深度及范围的大小，是选择支护结构类型的一个重要考虑因素，开挖深度不大时，可采用悬臂式支护结构、土钉墙或锚喷支护等；开挖深度较大时，则需考虑多层锚杆或多层支撑。（3）从地质条件考虑：土质较好的条件下可考虑土钉墙或锚喷支护等；土质较差时，则要采用桩、地下连续墙加锚杆或支撑支护方案。（4）从地下水位考虑：地下水位的高低，关系到是否考虑基坑止水的问题。3.2.3支护结构类型的选择方法表3—1支护结构类型的选择方法拟选择的支护结构选用条件及使用事项放坡开挖（1）基坑周边场地允许。（2）相邻基坑边无重要建筑物或地下管线（3）开挖深度超过4-5米时，易采用分级放坡（4）地下水位较高或单一放坡不满足基坑稳定性规定期，宜采用深层搅拌桩、高压喷射注浆墙等措施进行截氺或档土。（5）对基坑边土体水平位移控制规定较高，或软塑至流塑状土质不宜采用此方法开挖重力式挡土墙（1）基坑周边不具有放坡条件，但具有重力式挡墙的施工宽度。（2）相邻基坑边无重要建筑物或地下管线。（3）基坑开挖深度较小，一般为6米以下。（4）土层较差且厚度较大时，特别是软塑至流塑土层，可选择水泥土重力式挡土结构。（5）设计与施工时，应保证重力式挡土结构的整体性。（6）对基坑队水平位移控制规定较高时，不应采用此法。（7）要注意整体稳定性验算。土钉支护结构（1）基坑周边地面施工地狭小，临近基坑边无重要建筑物、建筑深基础或地下管线。（2）土层内富含地下水或可塑以下软弱土层，不宜采用土钉支护。（3）不宜用于对基坑土体变形有严格规定的基坑支护工程。（4）应特别注意相邻建筑及地下管线也许引起的不良后果。（5）注意验算整体稳定性。（6）遇有较深软弱土夹层或许控制基坑土体变形时，可将预应力锚杆与土钉混用。3.2.4方案拟定根据业主提供的工程地质情况，可知，此建筑基坑的南边和北边有密集建筑物。基础多为桩基础。因此，必须保证施工过程中两边建筑物的基础倾斜。且施工场地狭小。上表中的方法，以及结合本地经验，本方案拟采用土钉墙加微型桩支护。土钉承受土层重要重要土压力，微型桩重要防止土体滑落。3.3土钉支护的工作性能3.3.1土钉支护工作性能的实测结果国外迄今以对土钉支护做了不少大型量测实验，其中也有专门为实验而修建的工程，国内也已进行过一些现场测试。从这些量测结果得出土钉支护在一般土体自重组用下的基本工作特点有：（1）随着往下开挖，支护不断向外位移。在匀质土中，支护面的位移沿高度大体呈线性变化，类似绕趾部向外转动，最大水平位移发生在顶部。但在非匀质土中或地表为斜坡或受有地表重载时，最大水平位移点的位置也许移向下部。从为数很少的破坏现象发现，土钉支护的破坏是一个连续发展的过程。（2）土钉置入现场土体后，假如土体不变形，土钉就不会受力。随着往下开挖。地表加载、或土体徐变而发生土体变形，于是通过土体与土钉之间的粘结力使土钉参与工作并重要受拉。量测表白，只要土体发生微小的变形就可使土钉受力。（3）土钉的拉力沿其长度变化，最大拉力部位随着向下开挖从开始时靠近面层的端部逐渐向里转移，一般发生在土钉的也许失稳破坏面上。当土钉长度较短时，土体破坏面也许移出上部土钉之外，这些土钉中的最大拉力一般发生在土钉中部。（4）当破坏面穿过土钉加固的土体，后者被分割成失稳区和稳定去两个部分，前者向外移动，与土钉之间的界面剪力或粘结力的方向向里，使土钉的拉力从端部逐渐增长并在也许的破坏面上达成峰值。而在被动区内，土体与土钉之间的界面剪力方向向外。土体破坏面上的土钉或者受拉屈服，或者被拔出。（5）不同深度位置上的土钉，其受到的最大拉力有很大差别，顶部和底部的土钉受力较小，靠近中间部位的土钉受力较大。但临近破坏时，底部土钉的受力显著增大。（6）支护喷混凝土面层背后的侧向土压力，其沿高度分布也为中间大、上下小，接近梯形而不是三角形，压力的合力值要比挡土墙理论给出的计算值低得多。这表白土钉支护的面层完全不同于一般的挡土墙。支护面层所受的土压力合力远小于土钉受到的最大拉力之和。（7）支护的最大水平位移一般不大于坑深或支护高度H的3‰。与H的比值据法国的实测资料为1‰—3‰，美国0.7‰—3‰，德国为2.5‰—3‰。国内的测试结果也大体相同。

第四章支护体系具体支护参数拟定4.1支护前稳定性验算4.1.1.采用瑞典条分法当R=10m时：如图，图条宽度b=2m，R=10m，总弧长为20.657m，图4—1表4—1基坑分条土条编号（）1-25.94-0.4370.8990.17-0.0830.192-17.46-0.30.9540.706-0.2220.743-5.74-0.10.9951.144-0.0151.1545.740.10.9959.90.9959.95517.460.30.9549.12.8629.546300.50.8667.54.338.66744.430.70.7145.14.9987.14864.160.90.4361.93.9244.36∑1.6636.81335.5216.789由（4—1）得当R=9m时：图4—2表4—2基坑分条土条编号（）cos1-6.02-0.10.990.1485-0.0150.1525.740.10.998.8640.89548.954317.460.30.958.1562.57558.5854300.50.8666.753.8977.794544.430.70.7144.5894.49896.427664.160.90.4361.713.53073.923∑30.21715.3825由公式（4—1）得：4.1.2采用破裂面法分条如图（土条均为单位宽度）：图4—3由（4—2）得土条1的重量：=∑=18.5×1.83×0.57+2.64×0.57×19.5+3.1×0.57×19.5+19.5×0.5×1.23×0.57＝89.9KN土条2的重量：=∑=18.5×1.83×1.4+19.5×2.64×1.4+19.5×0.5×3.1×1.4＝161.8KN土条3的重量：=∑=18.5×1.83×1.2+19.5×0.5×2.64×1.252.43KN土条4的重量：=∑=18.5×0.5×1.83×0.85＝14.4KN由（4—3）得=（10+58+34+20.4+89.9×cos65×tan40+161.8×cos65×tan35+52.43×coa65×tan19.5+14.4×cos65×tan20）/(161.8+89.9+52.43+14.4)×sin65=0.74<1.34.1.3结论通过以上稳定系数的计算，可知在不加固的情况，基坑的稳定系数很小，约等于1.3，破裂面是小于1.3，处在不稳定状态，所以需要对其进行加固。4.2土压力计算计算地下水位以下的水、土压力，一般采用“水土分算”（即水、土压力分别计算，再相加）和“水土合算”两种方法。对砂性土和粉土，可按水土分算原则进行；对黏性土可根据现场情况和过程经验，按水土分算和水土合算进行。水土压力合算法是采用土的饱和重度计算总的水、土压力，只是国内目前较流行的方法，特别对黏性土积累了一定的经验，采用的公式为（4—4）式中：——土的饱和重度，在地下水位以下可近似采用天然重度。因此，以下式中的均取得近似为天然重度，4.2.1第一支护单元：表4—3基坑第一支护单元（北侧）土层参数表层号计算厚度（m）重度Kn/m粘聚力kpa摩擦角（度）土钉锚固体与土体阻力值（kpa）1素填土1.8318.55.020.020.04粉质粘土2.6419.520.019.540.015全风化花岗岩3.1019.510.035.070.016强风化花岗岩4.4519.515.040.0180.0按朗肯土压力公式（4—4）计算，如下：第一层：9.79-7=2.79KPaKP第二层：26.39-28=-1.62KPa令=0，则Z=2.93m，如图所示。23.63KPa第三层：18.07-8.28=9.79KPa28.44-8.28=20.16KPa28.44-8.28=20.16KPa第四层：36.04-13.99=22.05KPa54.9-13.99=40.92KPa土压力分布图如下图所示：图4—4根据几何关系，计算得每层土钉处的水平荷载标准值，计算结果如下：，，，，。4.2.2第二支护单元：表4—4基坑第二支护单元（南侧）土层参数表层号计算厚度（m）重度Kn/m粘聚力kpa摩擦角（度）土钉锚固体与土体阻力值（kpa）1素填土1.8318.55.020.020.04粉质粘土2.6419.520.019.540.015全风化花岗岩3.1019.510.035.070.016强风化花岗岩4.4519.515.040.0180.0按朗肯土压力公式（4—4）计算，如下：第一层：26.67-7=19.67KPa第二层：18.14-9=9.14KPa31.14-9=22.14KPa第三层：25.31-10.41=14.9KPa41.9-10.41=31.49KPa第四层:33.62-13.99=19.63KPa52.24-13.99=38.25KPa土压力分布如下图所示：图4—5根据几何关系，计算得每层土钉处的水平荷载标准值，计算结果如下：，，。4.3土钉墙布置：土钉布置为竖向间距为1.7米，水平间距为1.5米。土钉与水平面的夹角为10度。共四排，第一排与地面的距离为2.5米。土钉用HRB335的钢筋，第一支护单元第一二排为φ25的，第三四排和第二支护单元均为φ32的。4.4土钉长度计算及其局部验算：4.4.1第一支护单元：(1)局部稳定验算，即必须满足（4—5）式中：——第j根土钉受拉荷载标准值，按计算。式中：——第j个土钉位置处的基坑水平荷载标准值；——第j个土钉与相邻土钉的平均水平、垂直间距;——第j个土钉与水平面的夹角；ξ——荷载折减系数。（4—6）式中：β——土钉墙坡面与水平面的夹角。——第j根土钉抗拉承载力设计值，按（4—6）计算。式中：——第j根土钉在破裂面外锚固体与土体摩擦强度拟定的抗拉承载力设计值（KN）；（4—7）——第j根土钉钢筋在破裂面外钢筋与锚固体砂浆粘结强度拟定的抗拉承载力设计值（KN）。（4—8）——第j根土钉钢筋抗拉强度拟定的抗拉承载力设计值（KN）。（4—9）式适合于土钉竖向间距相等、第一道土钉到地面的距离与最后一道土钉到基底的距离均为土钉竖向间距的一半，并且土压力的零点高度为0的情况，且已考虑了放坡对土压力的修正。否则应当调整计算式，应对每根土钉承受的土压力按范围求和，得到每根土钉的受拉荷载标准值及土钉受拉荷载设计值。本设计按范围求和方法计算。经计算，=1。对于第一道土钉承受的土压力，为地面到第1道土钉与第2道土钉间距一半的位置之间的土压力之和。对于第2道土钉承受的土压力，为第1道土钉与第2道土钉间距一半的位置处到到第2道土钉与第3道土钉间距一半的位置处之间的土压力之和。其他依次类推，最后一道土钉承受的土压力下方位置应计算至基底。将土钉受拉荷载标准值计算转化成下式：（4—10）==1.52。（4—11）表4—5具体计算结果见下表：土钉序号（m）(KPa)(m)1.25002.7913.3553.8953.351.5219.824.7525.0521131.71.5233.64236.7525.723.351.71.5260.375.37548.822.1823.942.051.5274.693.25(2)计算土钉长度a)土钉锚固长度由（4—12）b)土钉自由锻长度，根据几何关系可得：=2.82m=1.69m=1.34m=0.53mc)综上所述，所得结果见下表：表4—6土钉长度土钉序号（m）(m)L(m)11.972.824.7921.91.693.5933.431.344.7741.650.532.18(3)验算土钉局部稳定：由于。经计算，是最小的。因此，只要，就能满足规定。第一排：要使24.75。则=11m.第二排:要使42，则=10m.第三排：要使75.375，则=15m.第四排：要使93.25，则=8m。(4)综上所述，经修正后，第一单元土钉如下表：表4—7土钉分布表序号标高（m）水平间距(m)入射角度直径（mm）1-2.51.50101302-4.21.50101303-5.91.50101304-7.61.5010130长度(m)钢筋自由段(m)锚固段（m）2.82111φ251.69101φ251.34151φ320.5381φ32土钉分布如下图所示：图4—64.4.2第二支护单元：局部稳定性验算具体计算过程如第一支护单元，结果见下表：表4—8土钉受力表土钉序号（m）(KPa)(m)(m)1.25002.8013.3513.368.083.351.5241.1451.4325.0516.715.031.71.5238.848.536.7525.721.21.71.5254.7868.4848.822.223.952.051.5274.3693.28计算土钉长度：a)锚固段长度：b)土钉自由锻长度，根据几何关系可得：=3m=2.13m=1.31m=0.53m综上所述，所得结果见下表：表4—9土钉长度表土钉序号（m）(m)L(m)14.137.122.22.134.3333.11.314.4141.650.532.18验算土钉局部稳定：计算过程与原理同第一支护单元。第一排：要使，则>10m.。取l=12m。第二排：要使，则>9m.。取=10m。第三排：要使，则>12.6m。取=13m。第四排：要使，则>6.7m。取=8m(4)综上所述，经修正后，第二单元土钉如下表：表4—1土钉分布表序号标高（m）水平间距(m)入射角度直径（mm）1-2.51.50101302-4.21.50101303-5.91.50101304-7.61.5010130长度(m)钢筋自由段(m)锚固段（m）3121φ322.13101φ321.31131φ320.5381φ32土钉分布如下图所示：图4—74.5整体稳定性验算如下4.5.1第一单元：a)抗滑安全验算：（4—13）式中：——抗滑稳定安全系数；——围墙后积极土压力（KN）；——假设墙底断面上产生的抗滑合力（KN）。墙宽为4.4m（一般墙宽可按B=0.4-0.8H取值），。则：==，安全。b)抗倾覆安全验算如下：（4—14）式中：——抗倾覆力矩；——倾覆力矩；——抗倾覆安全系数。，所以安全。4.5.2第二单元：a)抗滑安全验算,由（4—13）得：，所以安全。抗倾覆安全验算：由（4—14）得：=2718.144=所以安全。

第五章施工组织设计5.1工程概况拟建建筑物基坑东西长200m，地下一层，跨度为9.00m,结构类型为框架结构，基础形式待定。本次基坑支护范围为基坑的南北两侧，支护总长度约为400m，开挖深度为8.80m，根据场地岩5.2施工前准备5.2.1材料准备1、土钉：用做土钉的钢筋HRB335。2、钢材：用于喷射混净土面层内的钢筋网。网格尺寸为200mm×200mm，钢筋直径为φ605mm。3.水泥浆锚固体：水泥用强度为P.O42.5普通硅酸盐水泥。砂用粒径小于2mm的中强度细砂。5.2.2重要机具设备1.成孔机具设备：采用回转钻机，成孔130mm。2.灌浆机具设备：注浆泵——ZSP-413液压注浆泵灰浆搅拌机——JW180灰浆搅拌机3.混净土喷射机具：采用空压机。风量，压力0.5MPa。4.张拉机具：张拉机具有用YC—60型穿心式千斤顶，配YC—60型油泵、油压表等。5.2.3准备工作1.做好场地的“三通一平”工作。即修筑好临时道路及供水、供电等临时设施。清理好场地。2.由于基坑是明挖法，因此要严禁车辆通行，做好车辆流通工作。3.做好材料、机具及土方机械的进厂工作。5.3施工部署与施工方案5.3.1工程开展程序微型桩及冠梁施工——基坑开挖——钻孔、打入土钉、注浆——腰梁制作安装——喷射混凝土面层——基坑开挖——钻孔、打入土钉、注浆——腰梁制作安装——喷射混凝土面层5.3.2重要工程项目的施工方案1.微型桩微型桩沿基坑地道地下部分外边线1.60m进行布置，距离雨水管道外边线0.20m，水平间距0.75m，设计桩顶标高-0.60m，桩底标高-11.80m。微型桩成孔直径130mm，下置108mm厚6mm无缝钢管（通常），并在钢管内外均注入纯水泥浆液，浆液用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.502.冠梁及混凝土面层微型桩桩顶设立400×400mm钢筋混凝土冠梁，主筋φ22@200（HRB235）,箍筋φ8@200（HPB235），主筋采用单面搭接焊接，焊条型号E4303，焊接搭接长度10d(d为主筋直径)，主筋与箍筋采用绑扎方式固定，混凝土强度C20，钢管锚入冠梁200mm。坡面进行挂网混凝土面层。设计钢筋网网格尺寸为200×200mm，钢筋直径为6.5mm，沿土钉纵横向轴线通常设立16mm加强筋，网点以绑扎方式固定，土钉拉筋与加强筋弯钩后焊接连接。设计面层厚度为100mm，混凝土强度等级C20。坡面底部、15全风化花岗岩按水平间距2.00m设立泄水孔，以及时将土体中的水排出。3.土钉（1）基坑开挖必须与土钉施工协调一致，分层分部分段开挖，每层土钉的超挖深度不超过0.30m，每段开挖长度以10—15m为宜，并及时进行土钉施工、挂网喷射混凝土面层；秃顶注浆采用纯水泥浆，浆液采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.5，注浆方式为多次低压注浆，注浆压力0.5KPa左右，孔内注浆的充盈系数不得小于1.0（2）各土钉均采用1根20b槽钢做腰梁连接。（3）注浆用水泥浆随拌随用，一次拌合的水泥浆应在初凝前用完。初凝后的水泥浆不得在使用。4、集水井集水井布置沿基坑南北两侧均匀布置，仅靠基坑开挖边线，按15m间距布置28成井深度：自地面起算成井深度10.50m（规定达成基底下不小于1.50m）。成孔直径为600mm，；虑管内径400mm，外径500mm，管外充填干净直径2—5mm细石滤料。5.4施工技术质量规定及注意事项5.4.1技术规定（1）微型桩及土钉施工时，宜采用“跳打”方式，成孔后应及时注浆，严防出现塌孔、缩径导致地面沉降现象。必要时，土钉施工可采用专门锚杆钻机钻进成孔或自钻式锚杆钻机施工。（2）桩位偏差≤50mm，垂直偏差≤0.5，桩底沉渣≤10cm。（3）微型桩及冠梁所有施工结束，并达成设计强度或7天后方可进行土方开挖。（4）土钉定位偏差不应大于100mm；偏斜度不宜大于1，钻孔深度误差不应大于30mm。土钉杆件每隔2m设立一个导正支架，以保证杆件居中。（5）基坑开挖必须与土钉施工协调一致，分层分部分段开挖，每层土钉的超挖深度不超过0.30m，每段开挖长度以10—15m为宜，并及时进行土钉施工、挂网喷射混凝土面层；土钉注浆采用纯水泥浆，浆液采用P.O42.5普通硅酸盐水泥或P.C32.5复合硅酸盐水泥，水灰比为0.5，注浆方式为多次低压注浆，注浆压力为0.5MPa左右，孔内注浆的充盈系数不得小于1.0。（6）各个预应力土钉均用1根20b槽钢做腰梁连接，到锚固断强度达成设计强度的80或注浆10天后对土钉进行锁定，锁定期可采用螺栓或张拉后焊接：非预应力土钉弯钩后于加强钢筋焊接固定。（7）土钉墙护顶宽度为1.50m，坑底插入深度为0.30m。（8）注浆用水泥浆液随拌随用，一次拌合的水泥净应在初凝前用完，初凝后的水泥浆液不得再用。（9）加强施工用水和地表水的管理工作，杜绝基坑周边水管及地表用水的入渗。严禁基坑地面附近出现积水和基坑内积水，并应在坑底设立排水沟及集水坑。（10）集水井及观测孔施工至设计深度后，应及时下管，并进行清水洗井，稀释泥浆比重接近1.05胡，立即投入滤料；连续施工的水井，应及时进行洗井，不应搁置时间过长，或钻孔完毕后集中洗井；管井洗井后，应进行单井实验性抽水，单独调试合格后，方可用于工程排水。工程集水井兼做施工用水井。（11）工程降水应控制排水量由小到大，水泵随水位减少逐渐下移，以满足土方开挖规定即可，各水井抽排水的含沙量应小于0.5‰。（12）基坑开挖前应留有一定的欲降水时间，规定提前10天即实行工程排水，在保证基坑内水位达成设计规定的情况下方可挖土。5.4.2注意事项（1）在基坑开挖前，先选择长约15.00m范围的基坑段进行实验性挖土，查看基坑顶部第一道土钉以上2.50m范围内土体的稳定性，若不稳定，则需在大面积开挖前对基坑边线外侧附近的土体进行注浆加固解决或在微型桩冠梁附近增设一道地锚，以控制微型桩水平位移。（2）加强施工用水和地表水的管理工作，杜绝基坑周边水管及地表水的入渗。雨季施工应严防地表水浸泡边坡或回灌基坑，地面排水沟应尽量远离边坡一定距离，并进行防渗解决。（3）由于风化岩极易坍塌，施工时每步开挖深度应控制1m之内，并在开挖后及时喷射一层厚约20mm的混凝土面层；其他地层中开挖时每步可放宽到1.50m。（4）基坑顶边线2.50m范围严禁行车及堆放各种建筑材料、土方；基坑附近（距基坑顶边线2.50m至10.00m范围内）却无条件避让时，应采用钢筋混凝土进行地面硬化解决，硬化厚度不小于150mm。（5）开挖过程中若发现地质资料同勘察报告出入较大，或地下管线、特别是上下水管等情况与设计条件差异较大时，应及时报告设计人员以便对本设计做出调整。（6）鉴于基坑边坡岩土工程条件复杂，拟采用动态设计、信息化施工，发现任何异常情况时，都应立即本工序施工，查清因素并采用措施，方可进行下一步工作。

第六章基坑监测方案设计监测方案应涉及工程概况、监测依据、监测目的、监测项目、测点布置、监测方法及精度、监测人员及重要仪器设备、监测频率、监测报警值、异常情况下的监测措施、监测数据的记录制度和解决方法、工序管理及信息反馈制度等。6.1工程概况基坑东西长200米，南北宽54.60米，地下一层，跨度为9.00米，结构类型为框架结构。本次支护为基坑的南北两侧，支护总长度为400米。开挖深度为8.80米。两边建筑物和基坑壁距离均较近。北侧最近的为中国银行，距离为15.50米。半侧最近为长江商厦，为10.40米。两侧建筑物均为桩基础地下管线距基坑边较近，地面以下2.00米有一雨水管道距离扩大基础外边线1.80米。6.2监测意义对于开挖深度超过5米，或超挖深度未超过5m但现场地质情况和周边环境较复杂的基坑工程均应实行基坑工程检测。开展基坑工程监测具有重要的意义。（1）监测是研究基坑边形规律，提高基坑工程维护结构设计水平的重要手段。监测数据是预测基坑维护结构及相邻土层变形和受力规律的重要基础条件，基于量测位移的基坑工程反演理论是基坑边形规律研究的重要手段。（2）监测是维护结构设计的重要补充手段，对于设计人员来说，施工监测数据是重要的定量化依据。（3）监测可认为基坑工程信息化施工的开展提供及时准确的反馈信息，指导施工。为了选择和制定出最佳的基坑开挖和支护方案，符合即安全又合理的原则，只有通过对监测数据的认真分析，修正岩土体的物理力学参数，才干预测下一步工程中也许出现的情况。检测结果成为拟定基坑开挖方案的重要依据。（4）监测是保证复杂敏感环境下基坑邻近建筑物安全运营的重要手段。基坑施工邻近的敏感建筑物均为桩基础建筑，基坑开挖期间，为了保证上述建筑物的安全运营，必须开展现场监测工作。6.3监测方案6.3.1为保证基坑施工顺利进行和基坑周边建筑物、地下管线的安全，在基坑开挖过程中对以下内容进行现场监测：（1）地下水位监测：（2）基坑坡顶水平位移：（3）基坑内、外观测：(4）周边建筑监测：（5）支护体顶位移；（6）地面沉降位移；（7）土钉拉力监测。6.3.2（1）基坑坡顶水平位移监测和地面沉降监测用全站仪；（2）地下水位监测通过观测孔内设立水位管进行测量；（3）建筑物倾斜监测用电子全站仪进行；（4）基坑内外观测用高精度经纬仪；（5）土钉拉力监测用压力计。6.3.3监测时间与频率与报警值6.3.3.1监测时间与频率检测项目在基坑开挖前应测得初始值，且不应少于两次，基坑开挖过程及基坑使用初期，天天检测两次，位移及变形稳定后天天监测1次，直至基础工程是施工结束。特殊情况下加密监测。6.3.3.2监测报警值根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2023第7.1.7条规定，本工程（一级基坑监测）最大允许变形值（cm）如下：表4—11基坑预警值本基坑监测类型监控预警值（cm）支护体顶位移3支护结构体最大位移5地面最大沉降3基坑开挖时，按下列标准实行监控：表4—12基坑预警值基坑类型监控值支护体顶位移2‰H支护结构体最大位移4‰h地面最大沉降2‰h6.3.4监测点的布置一、基坑及支护结构监测点布置原则（1）基坑边坡顶部的水平位移和竖向位移监测点要设立在基坑边坡坡顶上，沿基坑周边布置，基坑各边中部、阳角处应布置监测点。（2）深层水平位移监测孔应布置基坑边坡、围护墙周边的中心处及代表性的部位，数量和间距是具体情况而定，但每边至少应设1个监测孔。当用测斜仪观测深层水平位移时，设立在维护墙内的测斜管深度要与维护墙的深度一致；设立在土体内的测斜管要有足够的深度。（3）维护墙内力监测点应布置在受力、变形较大且有代表性的部位，监测点数量和横向间距视具体情况而定，但每边至少应设一处监测点。（4）支撑内力监测点应设立在内力较大或在整个支撑体系中起关键作用的杆件上；每道支撑的内力监测点应不少于3个，各道支撑的监测点位置宜在竖向保持一致。（5）土钉的拉力监测点应沿基坑周边布置，基坑周边中部、阳角处宜布置监测点。监测点水平间距不宜大于30m，每层监测点数目不应少于3个。每层监测点在竖向上的位置应当保持一致。土钉杆体上的测试点应设立在受力、变形有代表性的位置。（6）基坑底部隆起监测点一般按纵向或横向剖面布置，剖面应布置在基坑的中央、距坑底边约1/4坑底宽度处以及其他能反映变形特性的位置，数量应不少于2个。纵向或横向有多个监测剖面时，其间距应为20—50m，在同一层面上的监测点间距应为10—20m，数量不应少于3个。（7）基坑内地下水位监测点布置：当采用深水降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和两相邻降水井的中间部位；当采用轻型井点降水、喷射井点降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和周边拐角处，监测定数量视具体情况而定。对于需要减少承压水水位的基坑工程，水位监测管埋置深度应满足降水规定。（8）基坑外地下水位监测点应沿基坑周边、被保护对象周边或在两者之间布置，监测点间距为20—50m。相邻建筑物、重要的地下管线或管线密集处应布置水位监测点；水位监测管的埋置深度应控制在地下水位之下3—5m。对于需要减少承压水水位的基坑工程，水位监测管埋置深度应满足设计规定。二、周边环境监测点的布置原则（1）从基坑边沿以外1—3倍开挖深度范围内需要保护的建筑物、地下管线等均应作为监测对象。必要时，应扩大监测范围。（2）建筑物的竖向位移监测点布置应符合以下规定：（a）监测点布置在建筑物四角、沿外墙每10—15m或每隔2——3根柱基上且每边不少于3个。（b）监测点布置在不同地基或基础的分界处，建筑物不同结构的分界处，变形缝、抗震缝或严重开裂的两侧。（c）监测点布置在新、旧建筑物或高低建筑物交界处的两侧，烟囱、水塔或大型储藏罐等高耸构筑物的对称部位，每一构筑物不少于4个。（3）建筑物倾斜监测点要符合以下三点规定：（a）监测点宜布置在建筑物角点、变形缝或抗震缝的承重柱或墙上。（b）监测点应沿主体顶部、底部相应布置，上、下监测点应布置在同一竖直线上。（c）当采用铅垂观测法、激光铅直仪观测法时，应保证上、下测点之间具有一定的通视条件。（4）地下管线监测点的布置应符合以下四点规定：（a）应根据管线年份、类型、材料、尺寸及现状及情况，拟定监测点布置。（b）监测点宜布置在管线的节点、转角点和变形曲率较大的部位，监测点平面间距为15—25m，并宜延伸之基坑以外20m。（c）上水管、煤气管、暖气管等压力管线宜设立直接监测点。直接监测点可设立在管线上，也可以运用阀门开关、抽气孔以及检查井等管线设备作为监测点。（d）在无法埋设直接监测点的部位，可运用埋设套管法，也可采用模拟式测点将监测点设立在靠近管线埋深部位的土体中。（5）基坑周边地表竖向沉降监测点的布置范围应为基坑深度的1—3倍，监测剖面应设在坑边中部或其他有代表性的部位，并与坑边垂直，监测剖面数量视具体情况而定。每个监测剖面上的监测点数量不宜少于5个。三、监测点布置见《基坑支护平面布置图》。6.3.5监测方案基坑周边环境较为复杂，因此，基坑施工及使用过程中必须按规定进行监测与监控，并及时向有关单位反馈监测信息，重要监控及监测技术规定如下：（1）监测前必须编制系统的监测实行方法并报有关单位批准后方可进行监测。（2）监测基准点设立3个，均设立在基坑边线30m以外，必须可靠、稳定、安全。（3）基坑坡顶位移监测点沿基坑上口线布置，每隔20.00m左右布置一个，基坑共布置监测点44个。（4）道路及周边建筑物观测点按照15.00m—20.00m的水平间距根据现场周边建筑物实际情况进行布设，沉降和基坑坡顶位移测量采用全站仪进行，规定仪器精度符合基坑监测规定。（5）为了及时了解基坑内降水效果，掌握降水对基坑开挖及基础施工的影响，在基坑外侧适当位置按间距约50.00m布置水位观测孔进行水位监测，共布置18孔，观测孔设计直径φ110mm，孔深9.00m，观测孔内安放直径φ89mmPVG虑管，外填中粗砂滤料，井口加设护帽。定期观测其水位变化，直至降水结束。根据水位监测情况观测孔可兼做回灌井用。（6）降水监测与维护期应对各降水和观测孔进行同步监测。降水检查之前，应统测一次自然水位；抽水开始后，在水位未达成设计将深以前，天天观测2次；当水位已达成设计降水深度，并趋于稳定期，可天天观测一次；根据水位、水量观测记录，查明降水过程中的异常情况、分析产生的因素，并及时提出调整补充措施，保证达成降水深度。(7)上述各种观测工作均应有经验丰富的具有资格的专业技术人员完毕。6.3.6监测数据解决监测数据的解决是信息化施工的重要环节，监测结果应当及时反馈，指导施工。6.3.6.1数据解决的原则（1）现场监测人员应对监测数据的真实性负责，监测数据的分析人员应对监测数据的可靠性负责，检测单位应对整个项目监测质量负责。（2）现场的监测资料应使用正式的监测登记表格，监测记录应有相关的工况描述，监测数据应及时整理，对监测数据的变化及发展情况应及时分析和评述。（3）监测数据出现异常，应及时分析因素，必要时进行重测。（4）监测项目数据分析是，应结合其它相关项目的监测数据和自然环境、施工工况等情况以及以往数据，考察其发展趋势，并做出预报。（5）监测成果涉及当天报表、阶段性报表、总结报告。报表应准时报送。6.3.6.2数据反馈信息反馈通过日报、周报、总结报告完毕。（1）日报日报在天天测试完毕后提交，应涉及的重要内容要有：(a)等日的天气情况和施工现场的工况。(b)仪器监测项目各监测点的本次监测值、单次变化值、变化速率以及累计值等，必要时绘制有关曲线图。(c)巡视检查的记录，对巡视检查发现的异常情况应有具体描述，对危险情况应有报警标记，并由因素分析及建议。(d)对监测项目因有正常或异常的判断性结论，对达成或超过监测报警值的监测点应有报警表达和因素分析，并提出合理的施工建议。（2）月报月报重要内容有：(a)该监测期相应的工程、气象及周边环境情况。(b)该监测期的检测项目及观测点的布置图。(c)各项监测数据的整理、记录及监测成果的过程曲线。(d)各监测项目监测值的变化分析、评价及发展预测。(e)提出相关的设计和施工方法建议。（3）监测总结报告总结报告应重要有：(a)工程概况；(b)采用的实际监测方案。监测工作的实际情况，与拟定的测试方案相比，那些有调整。(c)检测过程记录及监测项目全过程的发展规律及整体评价。(d)监测工作结论和建议。涉及对基坑维护结构的受力和相邻环境影响作出总结评价，需要特别说明的技术为题等。

第七章施工安全与对策7.1停电预案措施1.现场防止停电的措施：停工备用发电机1台，功率为200KVA，状态良好，保证停电后0.5h内恢复供电。2.在基坑土方开挖、地下室施工期间，实现降水连续作业，现场配备5台备用潜水泵，以满足施工需求。7.2基坑支护结构安全预案措施1.通过现场跟踪检测，及时了解基坑周边状况。当支护结构变形不能满足设计规定期，应立即停止挖土，迅速采用回填、卸载等措施，并应及时研究加固方法。2.跟踪事故苗头，通过现场变形监测，拟定预警值。3.通过变性分析，查找变形过大的因素。4.补救措施：出现险情后，先采用应急措施稳定边坡，然后采用相应措施进行彻底补救。7.3基坑周边管线安全应急预案措施1.当基坑变形体过大时，则直接影响到周边管线的变形和损坏，可通过变形监测情况在管道上方施工一道地锚将支护体锚住。2.发现管道渗漏时，要及时告知有关部门对管道进行补修，直到不再渗漏为止。

第二篇专题设计—桩基础设计第一章概述深基础埋深较大、以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础，其作用是把所承受的荷载相对集中的传递地基的深层，而不像浅基础那样，是通过基础底面把所承受的荷载扩散分布于地基的浅层。因此，当建筑物的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的规定，而又不适宜采用地基解决措施时，就要考虑采用桩基础方案了。1.1桩基础的使用桩是设立于土中的竖直或倾斜的柱形基础构件，其横截面尺寸比长度小得多，它与连接桩顶和承台上部结构的承台组成深基础，简称桩基（图1-1）。承台将各桩连成整体，把上部结构传来的荷载转换、调整分派于各桩，由穿过软弱土层或水的桩传递到深部较坚硬的、压缩性小的土层或岩层。由于桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀等特点，因此，桩基础已成为在土质不良地区建各种建筑物所普遍采用的基础形式，在高层建筑、桥梁、港口和近海结构等工程中得到广泛应用。1.2桩基础的类型根据承台与地面相对位置的高低，桩基础可分为低承台桩基础和高承台桩基础。地承台桩基础的承台底面位于地面以下，而高承台桩基础的承台底面则高出地面以上。1.3桩基础的设计原则桩基础设计应满足下列基本条件：单桩承受的竖向荷载不应超过单桩竖向承载力特性值。桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值。对位于坡地岸边的桩基础应进行稳定性验算。1.4桩基础的设计内容桩基设计涉及下列基本内容：桩的类型和几何尺寸；单桩竖向（和水平方向）承载力的拟定；拟定桩的数量、间距和平面布置；桩基础承载力和沉降验算；桩身结构设计；承台设计；（7）绘制桩基础施工图。

第二章工程概况某高层建筑位于软土地区，欲采用桩基础。已知基础顶面竖向荷载设计值F=6200kN，弯矩M=350kNm，作用于承台底的水平力H=500kN。建筑场地地层条件：①0～1m杂填土，重度，欠固结。②1m～2.5m淤泥质粘土，重度，欠固结。③2.5m～12m粉质粘土，重度，欠固结。④12m～14m细砂、中密～密实。⑤14m～19m砾石、卵石层，重度。⑥19m～21m粉质粘土。地基土极限承载力标准值⑦21m～35m卵石层。地下水位于地面下3.5m。上部结构规定基础沉降设计此工程的桩基础。

第三章桩基础设计3.1选择桩形、截面根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2023）和工程概况，选用打入式混凝土预制桩。桩的方形截面边长=500mm，桩长16m.，桩混凝土等级为C30承台混凝土强度等级取C20，配置HRB400钢筋。对C20混凝土取=1100KPa，对HRB400级钢筋取=300N/。3.2初选桩的根数（3—1）按拟定单桩竖向承载力特性值的规范经验公式：（3—2）拟定，=2023×0.5×0.5+4×0.5×（1×22+1.5×22+9.5×30+2×50+2×200）=2180KN。则，取n=4，即暂取4根。3.3初选承台尺寸（1）桩距：按表1表3—1桩的最小中心距土类与成桩工艺排数不少于3排且桩数不少于9根的摩擦型桩基其他情况非挤土和部分挤土灌注桩3.0d2.5d挤土灌注桩穿越非饱和土3.5d3.0d穿越饱和软土4.0d3.5d挤土预制桩3.0d3.0d打入式敞口管桩和H型钢桩3.5d3.0d桩距s=3.0=3×0.5=1.5m(2)承台边：承台为正方形，长边a和短边b均为2×0.5+1+0.5=2.5m.(3)暂取承台埋深为1.4m，承台高度h为1.2m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层取7.mm，则承台有效高度为：=1.2-0.07=1.13m。3.4计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度。（1）桩顶平均竖向力：符合规定。（2）单桩水平力：水平承载力特性值，，计算桩身抗弯刚度EI时，桩身的弹性模量E，对于混凝土桩，可采用混凝土的弹性模量的0.85倍。，取，所以：.>=125KN。可以。相应于荷载效应基本组合时作用于桩底的荷载设计值为：扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值：3.5承台受冲切承载力验算（1）柱边冲切验算：冲切力受冲切承载力截面高度影响系数计算=0.992冲