5m-基坑支護畢業(yè)設計計算書

1、<p>　　邯鄲市xx大廈基坑支護設計計算書</p><p>　　專 業(yè)：土木工程</p><p>　　姓 名：屈春來 </p><p>　　指導教師：吳雄志 </p><p>　　河北工程大學土木工程學院</p><p><b>　　摘 要</b></p&

2、gt;<p>　　邯鄲市xx大廈位于邯鄲市陵園路北側，西臨邯山南大街，建筑面積22849m2，地上8層，地下1層，框架剪力墻結構。該工程基礎埋深5m，實際基坑開挖深度為4.75m，根據場地的土層條件及邯鄲市類似基坑工程的經驗，為保證基坑的穩(wěn)定性及盡量節(jié)省投資，經方案比選，擬采用土釘墻技術及排樁+錨桿（北側）對該基坑進行支護。</p><p>　　通過對擬建場地的工程地質條件分析，本工程存周圍建筑物較

3、多，北側距離邯山區(qū)實驗小學只有3.41米，工程土質較差需采用排樁維護。南側和其他側面距離重要建筑物較遠，均采用人工放坡度土釘墻支護，細部設計見后文說明。</p><p>　　在本次基坑支護設計過程中，先后分析了4種方案：1.懸臂樁支護； 2.水泥土攪拌樁3.土釘墻支護；4.單支點排樁支護。對于懸臂樁支護方案，通過計算，樁長需要16m，樁體所承受的最大彎距較大，不合理；又因為土釘墻支護形式適合于較淺基坑，宜采用；通

4、過對單支點排樁和懸臂樁兩種支護方案的比較，考慮到降低成本，最終決定采用單支點排樁支護，土釘墻支護，</p><p>　　關鍵詞：基坑支護 土釘墻 排樁 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The Kang Nai building locates in north side of Ling Yuan ro

5、ad of Han Dan city, and in the east of Han Shan South Avenue. It covers an area of 22.849m2 with on the ground is twenty-four layer and underground is one layer. It is the framework of shear wall structure. The works are

6、 based on depth of 5 m, the actual excavation depth is 4.75 m. according to the soil conditions of the site and similar excavation works experience of Han Dan City, to ensure the stability of the pit and save investment

7、a</p><p>　　Through analyzing for the engineering geological conditions of this project, there are many building around this project. The distance of the project and Han Shan experiment primary school have on

8、ly 3.41 meters, the instability of soil to be used row pile maintenance. The distance from the south side and others to important buildings is further away. So it is to be used soil nail wall support. </p><p&g

9、t;　　In the pit supporting the design process, there has analyzed four types of scheme one after another: 1. Cantilever pile support; 2.cement-soil wall 3. Soil nailing wall support, 4. Pile in row single-Fulcrum care. Th

10、e cantilever piles supporting need the length of 16m, so it is unreasonable .Soil-nailing wall support is usually to be used for shallow pit. Through comparing the single fulcrum piles and piles of cantilever support, ta

11、king into account the lower costs and ultimately decided to adop</p><p>　　Key words: Pit Support ;Soil nailing- wall; Piles in row; </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b&g

12、t;　　0緒論1</b></p><p><b>　　1.工程概況1</b></p><p>　　2.工程地質及水文地質概況2</p><p><b>　　3.設計依據3</b></p><p>　　4.方案比較與選擇4</p><p>　　4.1 初選

13、方案4</p><p>　　4.2 方案確定4</p><p>　　5.單支點排樁圍護的計算7</p><p>　　5.1各土層土壓力系數計算7</p><p>　　5.2計算土層水平荷載，抗力標準值8</p><p>　　5.3單層支點結構支點力及嵌固深度設計值計算。9</p><p&

14、gt;　　5.4錨桿計算11</p><p>　　5.5位移計算（m法）13</p><p>　　5.6 腰梁設計20</p><p>　　6.土釘墻支護：21</p><p>　　6.1土釘設計參數如下：21</p><p>　　6.2土釘計算過程：22</p><p>　　6.

15、3土釘穩(wěn)定性驗算24</p><p>　　7.經濟指標分析29</p><p>　　7.1鋼筋用量29</p><p>　　7.2混凝土土用量29</p><p>　　7.3 水泥用量29</p><p>　　7.4土方工程計算29</p><p>　　8施工監(jiān)測方案30</

16、p><p>　　8.1土錨和土釘的驗收與檢測30</p><p>　　8.2混泥土灌注樁質量檢測30</p><p>　　8.3樁頂水平位移監(jiān)測30</p><p>　　8.4臨近建筑物、管線沉降變形監(jiān)測30</p><p>　　8.5應急方案30</p><p><b>　　9

17、.結束語31</b></p><p><b>　　鳴 謝32</b></p><p><b>　　參考文獻33</b></p><p><b>　　附件1讀書報告</b></p><p><b>　　附件2專題報告</b></

18、p><p>　　邯鄲市xx大廈基坑支護設計</p><p>　　學生：屈春來 指導教師：吳雄志</p><p>　　河北工程大學土木工程學院土木工程專業(yè)巖土工程方向</p><p><b>　　0緒論</b></p><p>　　近年來全國各地建筑深基坑支護工程發(fā)展很快，因建設需要基礎愈做愈深，

19、其支護結構難度，尤以軟土地區(qū)也愈來愈大，已成為高層建筑基礎工程中的難點和熱點。深基坑支護結構涉及巖石力學、結構力學、材料力學和地質水文等學科。</p><p>　　基坑支護設計理論的發(fā)展隨著基坑支護工程實踐的進展而提高，初期的設計理論主要基于擋土墻設計理論。對于懸臂樁支護結構，根據朗肯土壓力計算方法確定墻土之間的土壓力，也就是支護結構上作用荷載及反作用力按主動土壓力與被動土壓力分布考慮，以此按靜力方法計算出擋土結

20、構的內力。對于支點結構，則按等值梁法計算支點力及結構內力。由于基坑支護結構與一般擋土墻受力機理的不同，按經典方法（極限平衡法或等值梁法）計算結果與支護結構內力實測結果相比，在大部分情況下偏大。這是由于經典方法計算支護結構與實測不盡相符的事實，二則由于基坑周邊環(huán)境（建筑物，地下管線，道路等）基坑內基礎線對支護結構更為嚴格要求，需要對支護結構變形進行一定精度的預估，而經典方法則難以計算出支護結構的變形。古典理論已不適宜指導深基坑支護的發(fā)展。

21、在總結實踐的基礎上，將會逐步完善理論以指導設計計算。</p><p>　　畢業(yè)設計是大學四年學習的最后一個階段，本次就基坑支護設計的目的是詳細學習和了解與巖土工程相關的知識，鞏固以前學習過的（深基坑支護、基礎工程、地基處理、土力學、工程地質學等）知識，并按照現行規(guī)范，通過對實際情況的分析把它運用到生產實踐中去，同時也培養(yǎng)了調查研究、查閱文獻、收集資料和整理資料的能力。通過本次設計使自己能夠理論聯系實際，并為以后的

22、工作和學習打下堅實的基礎，因此要達到以下要求：</p><p>　　⒈學會對資料的收集、整理、分析、評價等基本方法，學會閱讀并編寫勘察報告。</p><p>　?、餐ㄟ^對基坑支護、基坑降水和設計，施工圖的繪制，對巖土工程有更深刻的理解，具備獨立分析問題、解決問題的能力。</p><p>　?、惩ㄟ^本次設計,應學會熟練掌握和使用在巖土工程方面的應用廣泛的電算技術，以提

23、高設計的效率。</p><p><b>　　1.工程概況：</b></p><p>　　擬建邯鄲市xx大廈位于邯鄲市陵園路北側，西臨邯山南大街，建筑面積22849 m2，地上24層，地下1層，框架剪力墻結構。該工程基礎埋深5m，實際基坑開挖深度為4.75m，設計基坑深度4.75m。</p><p>　　該工程北測毗鄰邯山區(qū)實驗小學教學樓（4層）

24、，最小凈距離為5.9m。目測該教學樓窗戶有豎向裂縫；東側有一邯山區(qū)政府房屋（2層）;西側有邯山區(qū)自來水網管，預計埋深1.5m;南側距坑邊7.5m左右有光纜通過，預計埋深1.5m；平面圖如下：</p><p><b>　　xx大廈基坑平面圖</b></p><p>　　2工程地質及水文地質概況：</p><p>　　據中冶地勘巖土工程總公司提供的

25、巖土工程勘察報告，該場地土層由上至下分別為：</p><p>　　第1層，雜填土：雜色，稍密，濕，主要以碎磚塊等建筑垃圾組成，本層在整個場地均有分布，層厚0.60～2.80m，層底標高56.53~59.11m。</p><p>　　第2層，素填土：深褐色，可塑～硬塑，主要回填物為粉質粘土，局部為粉土，含少量小磚塊及炭屑，本層在整個場地均有分布，層厚1.20～3.60m，層底標高53.70～

26、56.86m。</p><p>　　第3層，粉土：黃褐色，濕，中密～密實，無光澤，搖震反映中等，韌性低，干強度低。厚度2.00～3.00m，層底標高53.33～54.46m。</p><p>　　第4層，粉土：灰色，濕，中密～密實，無光澤，搖震反映中等，韌性低，干強度低，含較多青磚，瓦片。層厚0.80～2.50m，層底標高51.83~53.03m。</p><p>

27、　　第5層，粉質粘土：灰褐色，軟塑～可塑，含青磚，瓦片及有機質，局部夾粉土薄層。稍有光澤，無搖震反應，韌性中等，干強度中等。層厚2.70～4.90m，層底標高48.13~49.31m。</p><p>　　第6層，粉質粘土：褐黃色，可塑～硬塑，含砂粒及鈣質結核。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，干強度中等。層厚0.60～1.50m，層底標高47.30～48.33m。</p><p>　　第7

28、層，中砂：褐紅色，中密，濕，主要礦物成分為長石，石英，含少量小礫石，局部為細砂。層厚0.80～3.10m，層底標高44.96～47.53m。</p><p>　　第7－1層，粉質粘土：褐黃色，硬塑，含砂粒及鈣質結核。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，干強度中等。層厚1.90~2.20m，層底標高44.84～45.63m。</p><p>　　第8層，粉質粘土：紅褐色，硬塑～堅塑，含氧化鐵及鈣

29、質結核。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，港強度中等。層厚3.3～5.4m，層底標高40.10～42.33m。</p><p>　　第8－1層，細砂：黃褐色，稍密，濕，主要礦物成分為長石，石英。層厚1.80m，層底標高40.53m。 </p><p>　　第9層，粉質粘土：紅褐色，硬塑～堅硬，含氧化鐵及砂粒。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，港強度中等。揭露最大厚度4.4m，層底標高36.10

30、～39.70m。</p><p>　　第10層，卵石：黃褐色，紅褐色，稍密，濕，主要巖性為長石，石英，砂巖，約占總質量的55～60％ ，一般粒徑20～50mm，最大粒徑約150mm，局部見漂石，磨圓度較好，主要以粘性土及粗砂填充，層厚25.60～25.80m，層底標高11.53m。</p><p>　　第10～1層，粉質粘土：紅褐色，堅硬，含砂粒。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，干強度中等

31、。厚度0.50～1.80m，層底標高25.03～29.34m。</p><p>　　第11層，粘土夾粉質粘土：棕褐色，堅硬，含氧化鐵，砂粒及鈣質結核，上部為粉質粘土。有光澤，無搖震反映，韌性高，干強度高。本次勘查未揭穿本層，揭露最大厚度12.20m。</p><p>　　各層土的物理力學性質指標見表1。</p><p>　　表1：土的物理力學性質指標</p&g

32、t;<p>　　該場地在勘察期間實測混合穩(wěn)定水位埋深為9.70—10.70m，近3－5年地下水位埋深8.00m，為微承壓水。</p><p><b>　　3設計依據</b></p><p>　　該建筑面積2254.9 m2，地上24層，地下1層，框架剪力墻結構。基坑工程開挖深度4.75m，圍護結構不是主體結構的一部分，基坑周圍有建筑物、管線、道路等建筑體

33、需加以保護，故基坑工程等級為二級。</p><p>　　按照《建筑基坑支護技術規(guī)程》關于基坑側壁安全等級及重要性系數的表述，該基坑工程基坑側壁安全等級為二級，重要性系數γ0＝1.0。（附表如下）</p><p>　　基坑側壁安全等級及重要性系數</p><p><b>　　4.方案比較與選擇</b></p><p>&l

34、t;b>　　4.1初選方案</b></p><p>　　該工程周邊環(huán)境復雜，場地較小，但基礎埋深5m，實際開挖深度4.75m，因此工程基坑支護的重點主要控制基坑變形，以保證領近建筑物的安全。根據現場勘察和工程地質水文地質情況，擬采用的支護方案由：懸臂樁支護、單支點排樁支護、土釘墻支護、水泥土攪拌樁維護。</p><p>　　水泥土攪拌樁造價低，自重小，擋土墻厚度大,整體性

35、和穩(wěn)定性好,施工速度快;缺點擋墻占地面積大,不適宜場地狹小的工程,其強度受土層含水量和有機質含量影響大。該工程基坑位于地下水位以上，可能導致水泥土樁強度達不到設計值，</p><p>　　懸臂式排樁適用于土層工程狀況良好的情況,缺點是支護樁頂水平位移較大.</p><p>　　土釘墻支護位移小,一般測試位移約20mm,對相鄰建筑影響小,經濟效益好,一般成本低于灌注樁支護,且施工快捷,設備簡

36、單,施工所需場地小.</p><p>　　通過以上比較,結合工程實際情況,基坑的東、西、南均采用土釘墻支護,北側相臨建筑物較高且對變形要求較高,需計算比較懸臂樁支護與單支點排樁支護.</p><p><b>　　4.2方案確定</b></p><p>　　4.2.1 確定主動被動土壓力系數</p><p><b&g

37、t;　　土的加權平均計算</b></p><p><b>　　. </b></p><p>　　被動土壓力計算指標：</p><p>　　4.2.2 Blum法計算懸臂樁</p><p>　　4.2.2.1超載值計算</p><p>　　開挖素填土等效為超載則</p>&

38、lt;p>　　4.2.2.2土壓力計算</p><p><b>　　土的自立高度計算</b></p><p>　　計算第一個土壓力為零點</p><p>　　求樁的插入深度，對樁底取彎矩有 </p><p><b>　　代入上式得</b></p><p><b&

39、gt;　　化簡后得</b></p><p>　　查Blum曲線表可得ξ=1.25</p><p>　　X=ξl=1.254.53=5.66m </p><p>　　則樁的插入深度t=1.2x+u=1.25.66+0.53=7.325m</p><p>　　樁長為L=t+h=4.75+7.325=11.325m

40、</p><p>　　4.2.3利用等值梁法計算單支點排樁</p><p>　　4.2.3.1主動土壓力與被動土壓力如圖所示土壓力為零點至坑底距離u=0.52m</p><p>　　4.2.3.2.由等支梁AB根據平衡方程計算支撐反力和B點剪力；</p><p>　　4.2.3.2.由等支梁BG求算板樁的入土深度，則</p>&

41、lt;p><b>　　由上式求得</b></p><p>　　該工程土質較差應乘以系數1.1-1.2即t=(1.1-1.2.)=3.9-4.26m</p><p>　　通過計算比較可知采用樁+錨桿的支護形式比懸臂樁支護更為經濟，且位移控制更為嚴格。懸臂樁支護樁頂位移較大，對周圍建筑影響較大。</p><p>　　在單支點錨桿支護體系下，錨

42、桿和支護體系以及周圍土體是共同工作，彼此協(xié)調的。根據本文采用的支護樁結構計算模型的分析，發(fā)現錨桿對支護結構有明顯的約束作用。加入預應力后，樁體的變形和內力都發(fā)生了明顯的變化，受力變得均勻，最大彎矩變小，且樁身最大彎矩點向上移動，從而可使支護構件截面減小，配筋量減小，既保證了支護結構的安全又節(jié)約了資金。</p><p>　　綜上所述：該工程的基坑支護方案為東西南三側采用土釘墻支護，北側采用樁+錨桿支護。</p

43、><p>　　5 單支點排樁圍護的計算（采用《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-99）</p><p>　　5.1各土層土壓力系數計算</p><p>　　主動土壓力系數： 圖 5-1 地層分布計算簡圖</p><p><b>　　被動土壓力系數：</b></p><p>　　

44、5.2計算土層水平荷載，抗力標準值</p><p>　　圖4-2 土壓力分布</p><p><b>　　水平荷載標準值 </b></p><p>　　計算點位于開挖面以下時 </p><p>　　水平抗力標準值 </p><p>　　5.3單層支點結構支點力及嵌固深度設計值計算。&l

45、t;/p><p>　　5.3.1基坑底面以下支護結構設定彎矩零點位置至坑底距離按下式確定： </p><p>　　圖 5-3單層支點支護結構嵌固深度計算簡圖</p><p><b>　　即 </b></p><p><b>　　5.3.2支點力</b></p><p&g

46、t;　　5.3.2嵌固深度設計值取4m，則滿足要求</p><p>　　5.3.3計算樁體最大彎矩</p><p>　　5.3.3.1計算坑底以上剪力為零點（圖5-4）；設該點距支點距離為x則由力的平衡條件可知</p><p><b>　　圖5-4 </b></p><p>　　5.3.3.2計算坑底以下剪力為零點(圖5

47、-5)；設該點距支點距離為x則由力的平衡條件可知</p><p><b>　　圖5-5</b></p><p>　　5.3.3.3計算開挖第一工況時(3.25m)的彎矩（圖5-6）</p><p>　　由此可知樁的最大彎矩為41.824，樁體可按均勻配筋即受拉區(qū)與受壓區(qū)配筋相等，樁間距取1.6m,樁受彎矩標準值為</p><

48、p><b>　　則截面彎矩設計值</b></p><p>　　取樁徑為800mm,保護層厚度50mm,混凝土采用Ｃ２０，；鋼筋選用ＨＲＢ３３５，，8根Ф20，=2513 圖5-6 </p><p>　　樁截面積 </p><p><b>　　得 </b></p><p><

49、b>　　符合要求</b></p><p><b>　　5.4錨桿計算</b></p><p>　　5.4.1支點結構支點力設計值、計算， </p><p>　　樁間距為1.6m.則</p><p>　　其中為錨固體與土層的剪切強度</p><p>　　為土體內聚力，為錨固段中點的

50、上覆土壓力，為錨固段與土體的摩擦角，通常。計算可得</p><p>　　取錨桿傾角為，錨桿孔徑取150mm</p><p>　　圓柱形水泥壓漿錨桿錨固段長度</p><p><b>　　取11m </b></p><p><b>　　錨桿自由段長度</b></p><p>　

51、　按照《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-99規(guī)定錨桿自由段長度不應小于5m，則錨桿的總程度</p><p>　　5.4.2錨桿配筋計算</p><p>　　由，則 取二級鋼筋，</p><p><b>　　； 取</b></p><p>　　5.4.3錨桿整體穩(wěn)定性計算錨桿配筋計算</p><p

52、>　　圖5-7整體穩(wěn)定性計算簡圖</p><p>　　5.4.3.1 通過錨固段中點與圍護墻的假想支撐點連一直線，再過錨固中點做豎直線交地面與一點，確定土體穩(wěn)定性驗算的范圍，如（圖5-7）所示。</p><p>　　5.4.3.2 力系驗算 </p><p>　　土體自重及地面超載 </p><p>　　圍護墻主動土壓力合力 </

53、p><p>　　豎直面上的土體主動土壓力 </p><p>　　斜面土體的支持力 方向已知大小不能確定， 圖5-8力多邊形</p><p><b>　　斜面上粘聚力 </b></p><p>　　5.4.3.3 做力多邊形，如圖5-8所示，求出力多邊形的平衡力，即錨桿拉力；則

54、 因此土層錨桿維護整體穩(wěn)定性滿足要求。 </p><p>　　5.5位移計算（m法） </p><p>　　用m法計算排樁位移可分為兩部分：基坑底面以下和基坑以上部分位移。</p><p>　　5.5.1基坑底面以下部分：</p><p>　　土壓力作用下，由平衡關系得：</p><p><b>　　基底的

55、水平力 ：</b></p><p><b>　　彎矩 ：</b></p><p><b>　　基床系數取值為：</b></p><p>　　由基坑底以下深度范圍內的各層土的換算平均值：</p><p>　　第四層土m取值：由勘察報告知</p><p>　　查表可知

56、 圖5-9</p><p>　　第五層土m取值：由勘察報告知</p><p><b>　　查表可知</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　排樁的計算寬度b=1.6m <

57、;/p><p><b>　　，；當h<10m時</b></p><p>　　樁置于非巖石地基中，查表，按得：</p><p>　　基坑底以下位移計算：</p><p><b>　　基底以下位移</b></p><p>　　5.5.2基坑以下位移 </p>&l

58、t;p>　　5.5.2.1 擋土墻懸臂部分作為懸臂梁，在集中力P作用下，在任意點N產生水平位移，當N點位于a范圍里，，當N點位于b范圍里，</p><p><b>　　=0m時</b></p><p><b>　　=0.5m時</b></p><p><b>　　=1.0m時</b></p

59、><p><b>　　=1.5m時</b></p><p><b>　　=2.0m時</b></p><p><b>　　=2.5m時</b></p><p><b>　　=3.0m時</b></p><p><b>　　=3

60、.5m時</b></p><p><b>　　=4.0m時</b></p><p>　　5.5.2.1在梯形土壓力荷載作用下，各點產生的位移為：</p><p><b>　　=0m時</b></p><p><b>　　=0.5m時</b></p>&

61、lt;p><b>　　=1m時</b></p><p><b>　　=1.5m時</b></p><p><b>　　=2m時</b></p><p><b>　　=2.5m時</b></p><p><b>　　=3m時</b>

62、;</p><p><b>　　=3.5m時</b></p><p><b>　　=4m時 .</b></p><p>　　5.5.3錨桿和土壓力對樁產生的位移與基坑底初始位移進行疊加，得基坑上部樁最終位移：</p><p>　　5.5.4驗算第一個工況（基坑開挖到3.25m）懸臂樁的位移計算&l

63、t;/p><p><b>　　懸臂樁嵌固深度 </b></p><p>　　土壓力作用下，由平衡關系得：基底的水平力（圖5-10） </p><p><b>　　圖5-9 位移圖</b></p><p><b>　　彎矩：</b></p><p><

64、;b>　　基床系數取值為：</b></p><p>　　由基坑底以下深度范圍內的各層土的換算平均值： </p><p>　　第三層土m取值：由勘察報告知</p><p><b>　　查表可知</b></p><p>　　第

65、四層土m取值：由勘察報告知</p><p><b>　　查表可知</b></p><p><b>　　圖5-10</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　排樁的計算寬度b=1.6m</p><p><b>　　，；屬

66、于彈性樁；</b></p><p><b>　　當h<10m時</b></p><p>　　樁置于非巖石地基中，查表，按得：</p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　基坑以下位移 </b></p><p>

67、　　在梯形土壓力荷載作用下，各點產生的位移為：y=0m時</p><p><b>　　樁頂位移為：</b></p><p><b>　　5.6 腰梁設計</b></p><p>　　錨桿和排樁需要有腰梁來連接,從而增強了地下支護結構的整體穩(wěn)定性，腰梁應具備足夠的抗彎剛度.在次只驗算腰梁的彎矩來保證整體結構的穩(wěn)定.<

68、/p><p>　　腰梁計算簡圖為:(支座間距1.6m,計算5跨)</p><p>　　圖5—11 腰梁計算簡圖</p><p><b>　　彎矩圖：</b></p><p><b>　　剪力圖：</b></p><p><b>　　由上圖看出：</b><

69、;/p><p><b>　　因,即:</b></p><p><b>　　腰梁：</b></p><p><b>　　選2[12.6</b></p><p><b>　　6.土釘墻支護：</b></p><p>　　6.1土釘設計參數如

70、下：</p><p><b>　　6.1.1土釘長度</b></p><p>　　沿支護長度土釘內力相差較大，一般為中部大，上部和底部較小，中部土釘起的作用大但頂部土釘對限制支護最大水平位移最為重要，而底部土釘對抵抗基底滑動傾覆或失穩(wěn)有重要作用。另外當支護臨近極限狀態(tài)時，底部土釘的作用會明顯加強，因此，將土釘取上下等長或頂部稍長，底部土釘稍短是合適的</p>

71、;<p>　　非飽和土，，密實砂土及干硬黏土取小值。為減少變形，頂部土釘長度應適當增加。非飽和土土釘長度可適當減少，但不小于0.5H</p><p>　　飽和土，由于土體抗剪能力低，土釘內力因水壓作用而增加，設計時為宜</p><p><b>　　6.1.2土釘間距</b></p><p>　　土釘間距為, 垂直間距依土層或計算確

72、定</p><p><b>　　取; </b></p><p>　　6.1.3土釘直徑 Ф16~Φ32 Ⅱ級以上螺紋鋼筋</p><p>　　6.1.4 土釘傾角</p><p>　　土釘垂直向下傾角一般為，土釘傾角取決于注漿及鉆孔工藝，與土體分層特點等多種因素有關，傾角越小，支護變形越大</p>

73、<p><b>　　6.1.5 注漿</b></p><p>　　采用水泥素漿，42.5R水泥漿 水灰比1/0.5</p><p>　　6.1.6 土釘面層</p><p>　　采用100mm厚混凝土面層，C20 Φ6 @200*200 一次噴成</p><p>　?。?）.開挖坡度 1：0.

74、2;</p><p>　?。?）.開挖深度4.75m;</p><p>　　（3）.土釘孔徑 100 mm;</p><p>　?。?）.布置4道土釘；</p><p>　?。?）.土釘傾角均為10°；</p><p>　?。?）.土釘水平間距為1.0m;</p><p>　?。?）.

75、基坑周邊設計荷載取均布荷載 q=10kPa。</p><p>　　6.2土釘計算過程：</p><p>　　6.2.1基坑深度范圍內各指標的加權平均值為：</p><p>　　圖6-1土釘支護簡圖</p><p>　　主動土壓力系數 </p><p>　　6.2.2各土釘處水平荷載標準值分別為：</p>

76、;<p><b>　　6.2.3折減系數</b></p><p>　　6.2.4各道土釘受拉荷載標準值為：</p><p>　　6.2.5土釘抗拉承載力設計值為：</p><p>　　查表取，土釘在穩(wěn)定土體內的長度為：</p><p>　　(1)土釘在直線破裂面內的長度：</p><p&

77、gt;<b>　　=</b></p><p>　　(2)土釘總長度為：</p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　取

78、</b></p><p><b>　　6.2.6配筋計算</b></p><p>　　鋼筋選用HRB335級鋼筋，鋼筋抗拉強度設計值，土釘鋼筋為：</p><p>　　第1、2、3、4排土釘選用d=16,鋼筋面積，滿足；</p><p>　　6.3土釘穩(wěn)定性驗算</p><p>　　具

79、體過程見下表；取兩個圓弧</p><p>　　可對基坑底面以下可能滑動面用圓弧分條法進行整體穩(wěn)定性驗算：</p><p>　　6.3.1分條寬度為1.0m，分7條，計算簡圖如下：</p><p><b>　　∴該圓弧面穩(wěn)定。</b></p><p>　　6.3.2分條寬度為1.0m，分5條，計算簡圖如下：</p&g

80、t;<p><b>　　∴該圓弧面穩(wěn)定。</b></p><p><b>　　7.經濟指標分析</b></p><p><b>　　7.1鋼筋用量</b></p><p>　　樁:主鋼筋重量=37×(8+0.5)×8×2.47kg/m=6214.52kg&l

81、t;/p><p>　　箍筋重量=37×4×3.14×0.8m×1.21kg/m+37×8.5×5×2×3.14×0.4m×0.617kg/m =2887kg</p><p>　　冠梁:主鋼筋重量=10×60m×1.21kg/m=726kg</p><p&g

82、t;　　箍筋重量=5×60×2.4m×0.395kg/m=284.4kg</p><p>　　錨桿重量 =36×1×16m×4.83kg/m=2782.88kg</p><p>　　土釘：土釘重量=8352×1.58 kg/m=13196.16 kg</p><p>　　鋼筋網片重量=25

83、5;1171.2m×0.222 kg/m=6500.16 kg</p><p>　　加強筋重量=1452m×1.58kg/m=6500.16 kg</p><p>　　鋼筋費用=鋼筋重量×鋼筋單價=36.32t×3100元/t=11.26萬元</p><p><b>　　7.2混凝土土用量</b><

84、/p><p>　　樁：排樁混凝土量=1.3×37×3.14×0.16×8.5=205.4m3</p><p>　　冠梁:混凝土體積=1.3×0.8×0.4×60=25m3</p><p>　　面層混凝土用量=1.3×1171.2×0.1=152.5m3</p><

85、;p><b>　　7.3 水泥用量</b></p><p>　　錨桿孔水泥用量=1.3×36×3.14×（0.225-0.00059）×11=23m3</p><p>　　土釘水泥用量=1.3×8352×3.14×（0.01-0.）×11=83.88m3</p><

86、;p><b>　　7.4土方工程計算</b></p><p>　　7.4.1土方量計算：基坑下底周長231.6m,面積3370；坑頂周長234.33m,面積3820.2</p><p>　　土方量=面積×坑深 </p><p><b>　　7.4.2機械費</b></p><p>

87、　　裝載機(履覆式1m3) </p><p>　　自卸汽車(3.5t) </p><p>　　7.4.3裝載機裝自卸汽車運土人工費 </p><p>　　7.4.4綜合:307538元. </p><p><b>　　8施工監(jiān)測方案：</b></p><p>　　現場監(jiān)測的準備工作應在基坑開挖前完

88、成，從基坑開挖直至土方回填完畢均應作觀測工作。在本工程深基坑施工過程中，為了隨時監(jiān)測基坑施工及相鄰建筑物的安全，達到信息化施工，對以下項目進行了施工監(jiān)測：</p><p>　　8.1土錨和土釘的驗收與檢測</p><p>　　為確定錨桿、土釘的極限承載力，驗證錨桿、土釘的設計參數，施工方法和工藝的合理性，檢驗錨固工程施工質量，了解錨桿在軟弱地層中工作的變形特性。在對錨桿進行基本試驗的基礎上

89、還要進行現場抗拔試驗，為基坑開挖提供可靠的數據。本工程總共設計36根錨桿，取三根做抗拔試驗，土釘1452根，每道土釘取五根做抗拔試驗。</p><p>　　8.2混泥土灌注樁質量檢測</p><p>　　采用低應變動測法檢測樁身完整性，總樁數為37根，檢測3根。</p><p>　　8.3樁頂水平位移監(jiān)測：</p><p>　　為確保護坡樁的

90、使用安全，在施工階段應特別對樁頂位移監(jiān)測，監(jiān)測方法可采用精度為2”的經緯儀直測法。水平位移觀測點延其結構延伸方向布設，每15米布設一個觀測點，重點區(qū)域應適當加密，測點埋設在樁頂冠梁上。</p><p>　　8.4臨近建筑物、管線沉降變形監(jiān)測：</p><p>　　為監(jiān)測基坑開挖過程中，周圍建筑及地面的沉降情況，應建立沉降、變形觀測網絡。沉降觀測點布設在基坑北側邯山區(qū)實驗小學教學樓上，一棟建

91、筑物上布設一個測點。測點布設在建筑物墻外側。報警值按規(guī)范要求設置。自來水管道上布置2~3個觀測點，測點布設于管道頂部。報警值按規(guī)范要求設置。 </p><p>　　水平位移、沉降和變形觀測點在布設初始建立讀數，監(jiān)測從支護結構施工便開始。兩天觀測一次。當土方開挖開始時，重新設定初始點，在基坑開挖前期每天觀測一次，以后根據土方開挖進度和觀測結果適當減小觀測次數。觀測數據應及時分析整理，水平位移、沉降和變形觀測項

92、目應繪制隨時間變化的關系曲線，對變形的發(fā)展趨勢作出評價。監(jiān)測記錄和監(jiān)測報告應采用監(jiān)測記錄表格，并應有監(jiān)測、記錄、校核人員簽字。監(jiān)測工作完成后，由監(jiān)測人員提交完整的基坑工程現場檢測報告。</p><p><b>　　8.5應急方案</b></p><p>　　當觀測數據達到報警值時，必須通報有關單位和人員，采取措施。針對重點區(qū)段進行壓力注漿，注漿壓力一般為1～2MPa。

93、注漿管深度試具體情況而定。漿液采用摻水玻璃的水泥漿，以加速其凝固，每孔的注漿量已注滿為止。在雨期施工時，注意做好基坑排水工作，防止基坑、坡面長時間大量積水。</p><p><b>　　9.結束語</b></p><p>　　深基坑支護方案的確定必須全面分析工程地質水文資料、周邊環(huán)境和地下結構的特點，從安全、造價和工期方面綜合考慮進行多方案比較，以確定最為合理的方案。

94、在基坑圍護設計中，根據基坑條件采取多種圍護方法相結合的系統(tǒng)是經濟合理的。在護壁樁設置錨桿，既可以降低樁的造價，節(jié)約支護費用，有可以大大減少支護結構的水平位移，這對控制基坑周圍建筑物的不均勻沉降、保證地下管線和道路的正常運行都是非常有必要。</p><p>　　在軟弱地層的深基坑支護與施工中，監(jiān)測工作是一必要的的輔助手段，信息的及時反饋不僅可以提前預告異常情況的發(fā)生，也可以為正常施工提供信息保證。加強基坑開挖監(jiān)測，

95、做好信息化施工是圍護工程能否安全、經濟的關鍵。</p><p><b>　　鳴 謝</b></p><p>　　光陰似箭，日月如梭，短短的四年轉眼即逝。在這美好的四年里，我自認為沒有虛度時光，而是身心受益。首先感謝xx大學給了我學習的機會；再次感謝土木工程學院，讓我學會了勇于拼搏，團結協(xié)作的土木精神。感謝指導老師的兢兢業(yè)業(yè)，一絲不茍。</p>&l

96、t;p>　　感謝xx老師在本次畢業(yè)設計中給予悉心指導，同時感謝xx老師給予非常大的幫助。</p><p>　　由于水平有限，錯誤再所難免，望老師指正。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]陳中汗等編著，深基坑工程。北京：機械工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[2]葉書鱗

97、、葉觀寶編著，地基處理。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997。</p><p>　　[3]徐至軍、趙錫宏編著，深基坑支護設計理論與技術新發(fā)展。北京：機械工業(yè)出版社，2002。</p><p>　　[4]劉建航、侯學淵主編，基坑工程手冊。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997。</p><p>　　[5]莫海鴻、楊小平主編，基礎工程。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2003。&l

98、t;/p><p>　　[6]祝龍根、劉利民編著，地基基礎測試新技術。北京，機械工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[7]張客恭、劉松玉主編，土力學。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　[8]孫永波、孫新忠主編，基坑降水工程。北京，地震出版社，2000。</p><p>　　[9]重慶大學、同濟大學等合編，土木工程施工

99、。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[10]東南大學、同濟大學等合編，混凝土結構。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2002。</p><p>　　[11]《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB5007-2002）。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2002。</p><p>　　[12]《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2

100、001。</p><p>　　[13]《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120-99）。北京，中國建筑工業(yè)出版社，1999。</p><p><b>　　附件一：讀書報告</b></p><p><b>　　巖土工程測試</b></p><p>　　在巖土工程中，測試處于基礎地位。</p>

101、<p>　　巖土工程測試可分為原位測試和室內測試兩大類。</p><p>　　原位測試可以最大限度上 減少試驗前對巖土體的擾動，避免了這些擾動可能帶來的對試驗結果的影響。 </p><p>　　室內測試能進行各種理想體條件下的控制實驗，在一定程度上反而更容易理論分析計算的要求。</p><p><b>　　平板載荷試驗</b>&l

102、t;/p><p>　　1．原位試驗 In-Situ Festing 也稱現場試驗 On The Spot Festing。</p><p>　　2. 靜力觸探試驗動力觸探平板載荷試驗 十字板剪切試驗 孔隙水壓力試驗 大型剪切試驗 彈性波速測試 地應力測試 抽水或注水，壓水試驗</p><p>　　3. 平板載荷試驗 Plate Loading Test</

103、p><p>　　4. 整個試驗可分為承壓板，加荷系統(tǒng)，反力系統(tǒng)，測試系統(tǒng)。</p><p>　　5.承壓板：常用肋板加固的鋼板，足夠的剛度，底面平整，尺寸準確 圓形或方形 （因為在應用彈性力學理論和計算地基沉降時應力和面積計算中只有一個未知數） </p><p>　?。?）.我國巖土工程勘察規(guī)范規(guī)定：對于淺層（深度<3.0m）平板載荷試驗，承壓板尺寸應與基礎尺寸相

104、近，承壓板面積不應小于0.25m，對于軟土和填土不應小于0.5m,對于深層承壓板面積宜選用0.5m或直徑80cm。對于均質密實的土，面積可以小些；對于巖石地基面積可以為0.07-0.1m;對于碎石類土，承壓板直徑或邊長應大于碎石，卵石最大粒徑的十倍。</p><p>　?。?）.淺層平板載荷試驗試坑的寬度至少應等承壓極邊長的三倍。</p><p><b>　　5.加荷系統(tǒng)<

105、/b></p><p>　　a.堆重加荷避免沖擊荷載，同步加壓用前標定</p><p><b>　　6.反力系統(tǒng)</b></p><p>　　在堆重式加荷系統(tǒng)中地層提供反力</p><p>　　a.錨固式 巖石地基的錨桿式（粗鋼筋插入鉆孔中，再灌滿砂漿）。</p><p>　　碎石及土地基的

106、錨樁式（用工程樁作錨桿）細粒土地基的地錨式。B.撐壁式C.平洞式</p><p>　　7.觀測系統(tǒng)，荷載測試和地基變形觀測。</p><p>　　8.布西奈斯克彈性力學鮮土體中應力分布計算公式，結合的材料常數建立半無限體表面作用集中荷載。</p><p>　　9.試驗方法：常規(guī)，快速。a.加荷系統(tǒng)的量值標定b.觀測系統(tǒng)的量值標定c.試驗地層和加荷等級及標準的選定d.

107、沉降穩(wěn)定標準的選定e.測力讀數的計算f.試坑的開挖與檢查</p><p>　　10.地基破壞發(fā)展過程：a.彈性變形階段b.塑性變形階段c.破壞階段</p><p>　　11.地基承載力的確定：</p><p>　　a.當P-S曲線上有明確的比例界限時，取該比例界限所對應的荷載值作為地基承載力的標準值或特征值，P-S曲線上第二的拐點（陡降）對應極限承載力。</p

108、><p>　　b.極限荷載小于對應界限值的兩倍時，取極限荷載的一半作為地基承載力特征值。</p><p>　　c.當P-S曲線比例界限和極限荷載拐點不明顯時，當承壓板面積為0.25-0.5m時，此時對于粘性土取S/b=0.02所對應的荷載值；砂類土承受荷載達到一定值后極限應力狀態(tài)區(qū)的擴展比粘性土快的多。</p><p>　　d.同一土層參加統(tǒng)計的實驗點不應小于三個，當實

109、驗實測值的最大差值不超過其平均值的30%時，取平均值作為土層承載力特征值。</p><p>　　第二章 十字板剪切和旁壓儀試驗</p><p>　　1.十字板剪切試驗(Field Van Shear Test)全稱野外十字板剪切試驗該法能夠有效的在原位測定飽和軟黏土的抗剪強度。在鉆孔某深度的軟黏土中插入規(guī)定形式和尺寸的十字板頭，施加扭轉力矩，使板頭內的土體與周圍土體產生相對扭剪，直到土體破

110、壞，測出土體抵抗扭矩的最大彎矩，然后根據力矩平衡條件，推算出土體抗剪強度，（摩擦角φ=0時的粘聚力Cu值）。a.試驗在原位進行不需取試樣；b.對無法取樣和很難進行室內試驗的土，可以獲得必要的力學指標；c.能更好的反映土的結構、構造等特性；d.試驗中邊界條件是實際的邊界條件；其影響因素：a.土體的各向異性b.扭轉速率c.插入深度對土的擾動的影響d.逐漸破壞效應；e.剪切時排水的可能性f.內摩擦角的影響；g.圓柱破壞面形成的假定；k.土體強

111、度的觸變效應。</p><p>　　2.旁壓試驗（Pressure Meter Test,PMT）實質上是一種橫向載荷試驗。主要有旁壓器，量測與輸送系統(tǒng)，加壓系統(tǒng)三部分組成。通過旁壓器量在豎直的孔內加壓，使旁壓膜膨脹，并由旁壓膜將壓力傳給周圍土體，使土體產生變形直至破壞，并通過測量裝置測出施加的壓力和土變形之間的關系，繪制應力-應變和體積-壓力曲線，據此可對試驗土體進行分類，評估它的物理狀態(tài)，確定土體強度參數，變

112、形參數，地基的承載力，建筑物基礎的沉降等。優(yōu)點：a.物理模型為軸對稱的圓柱形孔的擴張問題；b.可以用來估計原位水平應力；c.可以用以推求水平不排水剪應力-應變關系；d.測試方便，不受地下水限制，試樣大，擾動小。</p><p>　　第三章 錨桿和土釘測試</p><p>　　1.錨桿的錨固原理：a.懸吊作用原理；b.組合梁作用原理c.擠壓加固作用原理。</p><p&g

113、t;　　2.土釘作用機理：土釘的作用是通過增加土中正應力進而梁潛在滑裂面上土的抗剪強度，以及減少潛在滑裂面的下滑力來加固土體的。</p><p>　　3.錨桿的荷載試驗主要有基本試驗，驗收試驗，蠕變試驗等。試驗的目的是為了確定錨桿的極限承載力，驗證錨桿設計參數，施工方法和工藝的合理性，檢驗錨固工程施工質量或者了解錨桿在軟弱地層中工作的變形特性。</p><p>　　土釘的荷載試驗主要是現場

114、抗拔試驗，其目的是驗證土釘的極限抗拔強度，也有一些研究者進行室內土釘抗拔試驗，以研究土性參數，荷載水平以及土釘剛度和表面性等因素對土釘極限抗壓強度的影響。</p><p>　　4.加筋土擋土結構有筋材，填土和面板組成，結構形式有條帶式和包裹式兩種。條帶式結構一般是將高強度、高模量的加筋條帶在填土中按一定間距排列，其一端與結構邊側的面板聯結，另一端則埋設于填土之中；包裹式采用扁絲機織土工織物在土內滿鋪，在鋪設的每一

115、層織物上填土壓實，將外端部織物卷回一定長度后，在將其上鋪放另一層織物，每一層填土厚常為0.3-0.5m,按前法填土壓實逐層增高。</p><p>　　筋材與土體的摩擦特性是加筋土的重要性質，在工程應用中通常通過室內摩擦（剪切）實驗，抗拔試驗或現場組尺寸試驗測定加筋土的摩擦特性，前者主要應用于土與筋材界面強度驗算，后者主要應用與確定土中筋材的抗拔強度。</p><p>　　第四章 巖土的滲流

116、性及注漿加固</p><p>　　地下水在巖土孔隙中的運動稱滲流，發(fā)生滲流的區(qū)域稱為滲流場，觀測井就是敞開的井或稱測壓井，取水樣進行測試?？紫端畨毫ν粱驇r石體中的應力狀態(tài)，應力參數，變形及穩(wěn)定性等都有很大影響。巖土的透水性不同，測試的技術和方法也有所不同，敞開式測壓井，封閉式測壓計。滲透性及壓水試驗 根據滲透系數或單位吸水量再來判斷巖土材料的滲透特性，土力學滲透系數試驗：常水頭法、變水頭法、現場測定滲透系數、現

117、場井孔抽水試驗或井水注水試驗。壓水試驗：在水文地質領域，在地下水以下，通過抽水試驗測水文地質參數，在地下水位以上通過注水或回灌試驗測水文地質參數，控制地面沉降，在深層裂隙巖體中為測定封堵裂隙的情況和效果需要用壓水試驗評價巖層或體的滲透性，它是靠水柱自重或泵壓力將水壓入鉆孔內巖壁周圍裂隙中并以一定條件下單位時間內的吸水量多少來表示巖層的滲透性。</p><p>　　其目的：a.了解巖層的透水性，要測定滲透系數；b.

118、了解巖體中裂隙的大小、分布、連通情況及是否有填充等。其方法有a.由上向下分段壓水法;b.由下而上分段壓水法；c.綜合壓水法。</p><p>　　壓水試驗的最終目的是為了灌漿，可以分為水工壩體的帷幕灌漿，固結灌漿，還有在界面上的接觸灌漿，地基、基礎、圍巖、破碎帶灌漿，裂隙、斷層、洞穴灌漿等。</p><p>　　第五章 靜力觸探試驗</p><p>　　靜力觸探試驗

119、英文縮寫CPT(cone penetration test)是用千斤頂或落錘將一根細長的金屬桿壓入或打入地下，用以測定任意深度處金屬桿的貫入阻力。</p><p>　　1.加壓裝置a.全液壓傳動靜力觸探車b.齒輪機械式靜力觸探車c.手搖輕便靜力觸探；2.反力裝置a.利用地錨作反力b.用重物作反力c.利用車輛自重作反力；3.探桿；4.探頭a.單橋探頭：所測阻力包括錐尖總阻力和側壁摩總阻力在內的總貫阻力b.雙橋探頭：

120、可分別測出錐尖總阻力和側壁總阻力c.孔隙水壓探頭 同時測定錐尖阻力、側壁摩阻力和孔隙水壓力d.其他探頭：雙量程探頭、無電纜記憶探頭、音響探頭、側應力探頭、振動探頭。</p><p>　　2.靜力觸探試驗過程及技術</p><p>　　a.探頭的密封和貫入，密封方法有包裹法、填塞法、充填法等。國內常用的密封防水辦法是在探頭的螺紋接頭處涂一層高分子液態(tài)橡膠，然后將螺紋上緊。B.探頭的標定c.探

121、頭的貫入速度。</p><p>　　3.靜力觸探的力學機理：剛塑性理論、空洞擴張理論、維西克混合理論，Grenble理論、壓縮機理論、Ohde理論。</p><p>　　4.靜力觸探結果的工程應用a.劃分土的類別；b.按比貫入阻力劃分硅砂的相對密度、確定飽和粘性土液性指數、天然重度、換算土的物理力學指標；c.按探頭錐尖阻力確定砂類土的內摩擦角；d.確定土壓縮模量、變形模量；e.推算地基承

122、載力特征值。</p><p>　　第六章 動力觸探試驗</p><p>　　1.動力初觸探試驗的主要機具：a.動力設備，主要為柴油機、汽油機、電動機等；b.承重架c.提升設備如卷揚機、變速器等；d.起拔設備，國內采用振動起拔，這樣做不損壞部件。</p><p>　　2.影響動力觸探儀精度的因素：a.人為因素：落錘高度控制和錘擊方法、量測讀數精度、觸探孔垂直度、探桿長

123、度；b.設備本身的影響因素：穿心錘的形狀質量、探頭的形狀和尺寸、導向錘座的構造及尺寸；c.土質與工程環(huán)境：土的性質、觸探深度、地下水的影響。</p><p>　　3.各類型動力觸探的適用范圍及試驗方法①輕型動力觸探：這種設備適用于深度小于4m的一般粘性土、粘性填土和分、細砂地層，提供淺基礎下的地基承載力，檢驗地籍圖的夯實程度，檢驗建筑物基坑開挖后基底是否存在軟弱下臥層。這種設備主要有圓錐頭、觸探桿、穿心錘及錘墊組

124、成。試驗時先用輕便鉆具鉆至試驗土層標高，然后對土層進行連續(xù)觸探，使穿心錘自由下落，將觸探桿豎直打入土層中，記錄每打入30cm的錘擊數，記錄N10（錘重10kg、落錘距離50cm）。②中型動力觸探：這類設備適用于一般粘性土、粉土。該設備有觸探頭、觸探桿、穿心錘等組成。落錘重28.0kg,落錘距離80cm。該設備試驗時，每一觸探孔應連續(xù)貫入，直至預定深度，不宜中斷。貫入時應記錄貫入深度（通常8-10m或更深），一陣擊（可取連續(xù)5-10擊）的