毕业设计（论文）海秀商业广场的基坑支护设计.doc

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1、摘 要本设计为海秀商业广场的基坑支护设计。本设计是根据国家现行建筑基坑支护技术规程,在给定地质勘察报告的条件下，进行基坑支护设计，主要目的是掌握基坑支护的设计方法。本设计采用了钻孔灌注桩加内支撑的基坑支护结构。在土压力计算过程中，运用了朗肯土压力理论；在内力计算过程中，运用了等值梁法；在配筋计算过程中，参照了混泥土结构设计规范;在降水处理设计时参照了建筑基坑支护技术规程；计算过程中除了以国家现行建筑基坑工程技术规程为依据外,还大量的把实际经验运用其中,加强理论与实践的结合。此次设计的主要指导原则是如何保证基坑的安全可靠、方便施工，并达到经济的效果。通过这篇论文，直观的说明了基坑支护设计所需的各

2、种参数。工程技术人员在进行基坑支护设计时可参照本文的设计方法。关键词基坑支护； 钻孔灌注桩； 等值梁法； 内支撑； 降水处理AbstractThis design is the foundation pit design for the haixiu business spuare.The design is based on the existing national building technical reguations,excaration,geological survey in the given conditions of the report design foundatio

3、n pit.The main purpose of the design is to grasp the design methods of foundation pit.The design has used the foundation pit methods of bored caisson pile with pile-anchor.During the calculating of soil pressure,put the soil pressure theories of W.J.M.Rankine to use ; In the course of calculating in

4、 internal force , make use of the equivalent beam method; when matching the steel to calculate,have comply with the cement structure design specification norm; In the design of draining,make use of the technical specification for retaining. And strengthened the combination of the actual experience w

5、ith the theories.The guideline of this design is how to guarantee the foundation pit safe 、 reliable、convenient to construct, and whether reach the economic result or not. Through this papers, we can see various kinds of parameters that are needed in the foundation pit design. Engineers and technici

6、ans can consult the design method of this text while carrying on the foundation pit design.Keywords foundation pit ; bored caisson pile; Equivalent beam method; Interior support supporting; drainin目 录1.前言51.1工程概况61.2本文主要研究内容62.工程地质与水文地质概况62.1 场区工程地质条件62.2 水文地质条件82.3 基坑周边环境情况83.基坑支护方案设计83.1 设计优选33.1.

7、1 设计依据33.1.2 基坑支护方案优选33.1.3 支护方案设计分析53.2 支护方案的设计原则及计算参数的确定63.2.1 设计原则63.2.2 参数的初选64.支撑方案设计84.1 设计优选33.1.1 设计依据33.1.2 基坑支护方案优选33.1.3 支护方案设计分析55.基坑支护设计计算85.1 基坑支护设计的主要内容85.2 设计计算85.2.1 水平荷载的计算105.2.2 各层土的水平荷载计算115.2.3 水平抗力计算145.2.4 各层土水平抗力计算155.2.5 支点力计算175.2.6 嵌固深度验算195.2.7 灌注桩结构设计235.2.8 桩身最大弯矩的计算24

8、5.2.9 桩身的配筋计算245.3 支撑计算265.4 稳定性验算365.4.1 整体稳定性验算365.4.2 抗倾覆稳定性验算385.4.3 抗隆起验算406 截水、排水措施436.1 地下水的控制437 工程监测367.1 工程监测377.1.1 监测的目的387.1.2 监测的主要内容387.1.3 监测的主要仪器387.1.4 监测的方法377.2 基坑变形研究387.3 施工遇急应案387.3.1 支护结构位移387.3.2 流砂、管涌397.3.3 支护结构渗水398结论与建议39参考文献40致谢421. 前言随着高层建筑的不断增加，市政建设的大力发展和地下空间的开发利用，产生了

9、大量的深基坑支护设计与施工问题，并使之成为当前基础工程的热点与难点。深基坑设计与施工是土力学基础工程中的一个古老的传统课题，同时又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题，同时还涉及土与支护结构的共同问题。对这些问题的认识及对策的研究，是随着土力学理论、测试技术、计算技术以及施工机械、施工技术的发展而进步完善的。Terzaghi和peck等人早在20世纪40年代就提出了预估挖方稳定程度和支撑荷载大小的总应方法，这一理论原理一直沿用至今，但已有了许多改进与修正。Bjerrum和Eide在50年代给出了分析深基坑底板隆起的方法。60年代在奥斯陆和墨西哥城软粘土深基坑中开

10、始使用仪器进行监测，此后大量实测资料提高了预测的准确性，并从70年代起，制定了相应的指导开挖的法规。我国70年代以前的基坑都比较浅，上海高层建筑的地下室大多埋深在4m左右。北京在70年代初建成了深20m的地下铁道区间车站。80年代后，北京、上海、广东、天津以及其他城市施工的深基坑陆续增加。为总结各地积累的深基坑设计和施工的经验，中国土木工程学会和中国建筑学会的土力学和基础工程学会，相继召开过多次全国和地方的深基坑学术学会，并出版相关论文集。为了总结我国深基坑支护设计和施工经验，90年代后相继在武汉、广东省及上海市等编制深基坑支护设计与施工的有关法规，并已编制了国家行业标准的有关法规。基坑开挖深

11、度已从十几米发展到二、三十米，而其支护的传统施工方法是板桩支撑系统或板桩锚拉系统。目前经常采用的主要基坑支护类型有：1、水泥土深层搅拌桩支护 ；2、排桩支护系统 ；3、地下连续墙。根据基坑开挖深度、地基土及周围环境条件，选择经济而安全的设计方案是设计者的首要任务。同时，深基坑的设计与施工是密不可分、相互依赖的。施工的每一阶段，结构体系，提供比较全面的勘察、设计与施工全过程的系统知识。本设计通过对提供资料的分析与研究，最终确排桩与内支撑支护的设计方案。随着高层建筑数量和高度的增加，基础埋深也随着增加。进入90年代后，我国经济的迅速发展，城市地价不断上涨，空间利用率随之提高，出现了众多的超高层建筑

12、，使有些地下室埋深达20米以上，对基坑开挖技术提出更高、更严的要求，即不仅要确保边坡的稳定，而且要满足变形控制的要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等安全。同时，为了适应建筑市场日趋激烈的竞争，还要考虑提高土方挖运的机械化程度、缩短土方工期、降低工程成本、提高经济效益等方面的因素。内支撑越来越被运用于基坑工程中。1.1 工程概况本工程位于海口市民生百货旁，拟建建筑为1栋高26层、裙楼6层的连体建筑，设有三层地下室，其中第一层地下室位于地面以上，主楼地面以上总建筑高度为99.95m，地面以下总建筑深度约14m，总用地面积为27000m2，总建筑面积120000m2，其中地上总建筑面积为9

13、5000m，地下总建筑面积为25000m2。本地下室边界范围沿拟建建筑物南北宽约87m，东西长约69m，地下三层，根据设计部门要求，预设计开挖深度约14m，属规模较大深度较深的基坑，根据基坑场地周边环境和场地工程及水文地质条件，基坑侧壁安全等级为一级，本设计支护方案采用的是排桩加内支撑联合支护方式。1.2 本论文主要设计内容本文对海秀商业广场基坑支护设计进行研究。首先分析评价了场地的岩土工程条件。根据场地的工程地质条件、水文地质条件，充分考虑到周边地层条件，选择技术上可行,经济上合理,并且具有整体性好、水平位移小,同时便于基坑开挖及后续施工的可靠支护措施，通过分析论证选择合适的基坑支护方案。然

14、后对基坑支护结构进行了具体设计计算，其中包括土压力计算、钻孔灌注桩的设计计算及内支撑的设计计算、稳定性验算。当不能满足稳定性要求的时候，需要重新设计计算或者做必要的处理，直至达到稳定性的安全要求。选择经济、实效、合理的基坑降水与止水方案,最后简单地谈到了基坑的施工组织与工程监测。2. 工程地质与水文地质概况2.1 场区工程地质条件 经钻探查明，场地土层由杂填土（Qml）、第四系全新统沼泽相沉积层（Q4h）以及第四系下更新统海陆交互相沉积层（Q1mc）和和上第三系上新统海相沉积层（N2m）构成。自上而下共划分为7个工程地质单元层，其岩性特征分述如下：第层，杂填土（Qml）：分布于全场地，杂色（褐

15、红、褐黄、灰、灰黄色等），主要成分为砂混粘性土和砂质粘性土，含建筑垃圾如砖块、碎石、混凝土块等，大部分堆填时间超过15年，局部为新近拆迁而形成的杂填土，土质不均匀，松散稍密。层厚1.604.60m。基坑设计参数：。第层，粉土（Q4h）：分布于大部分场地，仅ZK7缺失，灰色，稍密为主，湿，切面无光泽，干强度度低，韧性低，摇震反应中等，具有腥臭味，含腐殖质，局部夹有淤泥质粉土或淤泥质粘土薄层及透镜体，含少量粉、细砂颗粒。层厚1.003.40m，层顶埋深1.604.60m，其标高为0.113.13m。基坑设计参数：。 第层，粉质粘土（Q1mc）：呈透镜体分布，其中ZK2、ZK3、ZK10、ZK13、

16、ZK15、ZK17、ZK20、ZK21缺失，灰白、浅黄色，可塑（野外特征），切面光滑，干强度中等，韧性中等，夹有薄层粉砂或与粉砂呈互层状分布，局部夹有少量中、粗砂颗粒。层厚1.506.60m，层顶埋深3.607.00m，其标高为-2.481.01m。基坑设计参数：。第层，中砂（Q1mc）：呈透镜体分布，仅见于ZK2、ZK4、ZK8、ZK10、ZK13、ZK15、ZK17、ZK24，黄、褐黄色，稍密中密，饱和，石英质，粘粒含量约520%，级配一般，局部夹粘性土薄层。层厚1.204.60m，层顶埋深4.2011.80m，标高为-7.500.53m。基坑设计参数：。 第层，粘土（Q1mc）：分布于全

17、场地，灰色，可塑，局部硬塑，切面光滑，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，含粉砂薄层，呈互层状分布。层厚7.0014.20m，层顶埋深5.0015.00m，其标高为-10.70-0.30m。 基坑设计参数：。第层，中砂（Q1mc）：分布于全场地，黄、褐黄色，中密，饱和，石英质，粘粒含量约10%-20%，级配良好，局部含少许铁质结核及粘性土块。该层基坑孔未揭穿，揭露层厚7.2014.70m，层顶埋深5.0015.00m，其标高为-10.70-0.30m。基坑设计参数：。第层，粉质粘土（N2m）：分布于全场地，灰色，可塑硬塑，局部坚硬，切面光滑，干强度中等，韧性中等，含粉土、粉砂和中砂透镜体薄层，含

18、生物碎屑，个别位置固结程度较好，呈坚硬短柱状。该层未揭穿，受勘探孔深度影响，基坑孔未揭露，层顶埋深27.8033.00m，其标高为-28.27-23.09m基坑设计参数：。2.2 水文地质条件场地内地下水主要有三层，第一层主要赋存于层杂填土中，为上层滞水；第二层主要赋存于层粉土和层中砂中，属于第四系松散层之孔隙型潜水，第三层主要分布于层中砂中，属微承压水，其中第一、二层水主要是接受大气降水的侧向渗透，排泄途径主要是地表蒸发和通过侧向迳流向沟、河排泄；第三层地下水补给来源主要是侧向迳流和层间越流补给，排泄途径主要是人工开采和侧向迳流。2.3 基坑周边环境情况拟建场地地势较窄，四周密布着各类建（构

19、）筑物，场地东面11m为现有围墙，围墙外有多层和高层建筑物，场地南面10m为现有围墙，围墙外为大英路，场地西南面4.5外有围墙，围墙外1.5m为高层建筑物，场地北面紧贴民生百货，并与民生百货相连接，基坑周边环境条件较差，不利于基坑施工。设计时，我们根据ZK24的地质情况来设计ZK24地质剖面图3 基坑支护方案设计3.1 设计优选3.1.1 设计依据1、海秀商业广场岩土工程勘察报告；2、海秀商业广场设计总平面图和地下室结构图；3、中华人民共和国国家标准岩土工程勘察规范（GB50021-2001）；4、中华人民共和国国家标准混凝土结构设计规范（GB50204）；5、中华人民共和国国家标准建筑地基基

20、础设计规范（GB50007-2009）；6、中华人民共和国国家标准建筑机构荷载规范（GB50009-2001）；7、中华人民共和国国家标准建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）；8、中华人民共和国行业标准建筑基坑支护技术规范（JGJ120-99）；9、中华人民共和国行业标准建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；3.1.2 基坑支护方案优选基坑围护结构型式有很多种，其适用范围也各不相同，根据上述设计原则，结合本基坑工程实际情况有以下几种可以采取的支护型式：（1）悬臂式围护结构悬臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构安全。悬臂结构所受土压力分布是开挖深

21、度的一次函数，其剪力是深度的二次函数，弯矩是深度的三次函数，水平位移是深度的五次函数。悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大变形，对相临的建筑物产生不良的影响。悬臂式围护结构适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。（2）水泥土重力式围护结构水泥土与其包围的天然土形成重力式挡墙支挡周围土体，保持基坑边坡稳定，深层搅拌水泥土桩重力式围护结构，常用于软粘土地区开挖深度约在6.0m以内的基坑工程，水泥土的抗拉强度低，水泥土重力式围护结构适用于较浅的基坑工程。（3）拉锚式围护结构拉锚式围护结构由围护结构体系和锚固体系两部分组成，围护结构体系常采用钢筋混凝土排桩墙和地下连续墙两种。锚固体系可分为锚杆式和

22、地面拉锚式两种。地面拉锚式需要有足够的场地设置锚桩，或其他锚固物；锚杆式需要地基土能提供锚杆较大的锚固力。锚杆式适用于砂土地基，或粘土地基。由于软粘土地基不能提供锚杆较大的锚固力，所以很少使用。（4）土钉墙围护结构土钉墙围护结构的机理可理解为通过在基坑边坡中设置土钉，形成加筋土重力式挡墙，起到挡土作用。土钉墙围护适用于地下水位以上或者人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土、卵石土等；不适用于淤泥质及未经降水处理地下水以下的土层地基中基坑围护。土钉墙围护基坑深度一般不超过18m，使用期限不超过18月。 （5）内撑式围护结构内撑式围护由围护体系和内撑体系两部分组成，围护结构体系常采用钢筋混凝

23、土桩排桩墙和地下连续墙型式。内撑体系可采用水平支撑和斜支撑。当基坑开挖平面面积很大而开挖深度不太大时，宜采用单层支撑。内撑常采用钢筋混凝土支撑和钢管（或型钢）支撑两种。内撑式围护结构适用范围广，可适用于各种土层和基坑深度。经过多个方案的比较分析，本基坑充分考虑到周边地层条件，选择技术上可行,经济上合理,并且具有整体性好、水平位移小,同时便于基坑开挖及后续施工的可靠支护措施。该建筑1栋高26层、裙楼6层的连体建筑，设有三层地下室，地下室与上部结构构成整体。根据基坑场地周边环境和场地工程及水文地质条件，基坑侧壁安全等级为一级。最后决定每桩间采用2根600高压旋喷桩隔水，高压旋喷桩桩长20m,支护结

24、构采用单排10001500钻孔灌注桩加内支撑相结合的支护方案，钻孔灌注桩桩长25m,基坑方案示意图如下： 基坑方案示意图3.2 支护方案的设计原则及计算参数的确定3.2.1 设计原则1.设计方案是根据场地工程地质和水文地质条件，以及场地周边环境条件等要求确定；2.防止由于基坑开挖，四周路面、地下构筑物及管线发生大的变形；3.尽可能保证基坑开挖、施工、以及地下室防水的便利；4.保证安全，优化方案，使得工程造价经济合理。3.2.2 参数的初选1.根据深圳市勘察设计院海南分院提交的岩土工程勘察告，并参考相关规范，拟取各层土体的物理力学参数，具有参数如下表所示。2.相对标高0.00m，基坑设计时，基坑

25、开挖深度为-14.00m；3.地面超载根据荷载规范取20 KN/m2；4.根据建筑基坑支护技术规程（GB120-99），基坑重要性系数0=1.10；（安全等级一级） 基坑支护设计参数表 层号地层状态层厚（m）直接剪切（快）三轴（UU）(kN/m3)Ck(kPa)k(kPa)Ck(kPa)k(kPa)杂填土松散1.604.60(8.0)(6.0)/(20.5)粉土松散1.003.409.55.011.00.619.5粉质粘土软塑可塑1.506.6025.010.024.02.818.5中砂稍密中密1.204.60(5.0)(30.0)31.54.5(19.5)粘土可塑7.0014.232.012

26、.5/18.04.基坑支撑方案设计4.1支撑结构类型根据深基坑国家规范及基坑工程手册，对于深度较大的基坑，为使围护堵经济合理和受力后变形的控制在一定范围内，都需沿围护墙竖向增设文承点，以减小跨度。如在坑内对围护墙加设支承称为内文撑；如在坑外对围护墙拉设支承，则称拉锚(土锚)。内支撑受力合理、安全可靠、易于控制图护墙的变形但内支撑的设置给基坑内挖土和地下室结构的支模和浇筑带来一些不便，需通过换撑加以解决。用土锚拉结围护墙，坑内施工无任何阻挡，但于软土地区土锚的变形较难控制，且土锚有一定长度，在建筑物密集地区如超出红线油需专门申请，否则是不允许的。一般情况下，在土质好的地区，如具备锚杆施工设备和技

27、术，应发展土锚；在软土地区为便于控制围护墙的变形，应以内支撑为主。支护结构的内支撑，按材料分，可分为钢支撑和钢筋混凝土支撑两类。钢支撑的优点是安装和拆除速度较快，能尽快发挥支撑的作用，减小时间效应，既使围护墙因时间效应增加的的变形减小；可以重复利用，多为租赁方式，便于专业化施工；可以施加预紧力，还可根据围护墙变形发展情况，多次调正预紧力值以限制围护墙变形发展。其缺点是整体刚度相对较弱，支撑的间距相对较小；由于在两个方向施加预紧力，使纵、横向方捏的诈接处处于铰接状态。钢筋混凝土支撑优点是形状多样性，由于是现浇而成，可浇筑成直线、曲线构件，可根据基坑平面形状，浇筑成最优化的市置型式；整体刚度大、安

28、全可靠，可使围护墙的变形小，有利于保护周围环境；可方便地变化构件的截面和配筋，以适应其内力的变化。其缺点是支撑成型和发挥作用时间长，现场浇筑需时较长，再加上养护达到规定的强度，时间更加长，为此时间效应大，使围护墙因时间效应而产生的变形增大；属一次性的支撑结构，不能重复利用(做成装配式者例外)；拆除相对困难，如利用控制爆破拆除，有时周围环境不允许，如用人工拆除时间较长，劳动强度大。4.1.1支撑方式的对比选择在支撑的材料选择方面，设计对钢支撑与钢筋混凝土支撑均进行了比较。采用钢支撑具有如下几个特点：（a）施工速度快，拆卸方便；（b）可施加预应力，有效控制地下墙的侧向变形；（c）布置形式一般为井形

29、，挖土难度相对较大，挖土要求相对较高；（d）大连地区的应用经验较少，对施工单位要求高；（e）支撑费用较高。如能采用租赁型钢，则支撑费用也可能相对较低，但要视当地有无型钢租赁公司。钢筋混凝土支撑比传统的钢支撑有连接方便、刚度大、整体性好、变形小等优点。并可以根据基坑的形状灵活布置，在大连地区的应用非常广泛，积累的经验也比较多，设计最后确定采用混凝土支撑。在施工过程中，支撑不可避免地要受到施工荷载和温度变化的影响，因此，在支撑设计中应适当提高安全度。结合海南本地的情况，采用钢筋混凝土支撑更为经济。4.1.2支撑工艺原理当完成护壁挡土结构以后，要进行基坑土方开挖时，基坑四周的土体必然产生压力作用于基

30、坑的支护结构上，其力的方向近似于水平，力的大小取决于不同土质的压力值。这种水平压力通过对护壁结构的作用传递给钢筋混凝土围檩梁，再通过支撑把力集中到钢筋混凝土支撑梁上去。从力学的观点分析可知，钢筋混凝土支撑梁的受力是以轴向受压为主，这样就充分利用了混凝土具有较高的抗压强度，又把支撑梁设计成基坑内对撑的形式，形成大小相等、方向相反、相互抵消的力，构成稳定的支撑体系，每跨的宽度和支承桩的距离，由地下室基础桩分布、支撑受力大小、支撑截面、支撑配筋情况、自重和稳定性等来确定。如果深基坑需要设置多道支撑的，其支撑的道数和位置则要根据基坑深度、地下室层数、楼板位置、挖土的方法、挡土的结构材料和形式、挡土结构

31、的配筋、土压力值大小而定。因此，钢筋混凝土支撑梁的设计，要经过假设支撑梁的道数、跨度和截面，确定基坑开挖深度、挡土结构材料厚度，计算出围檩梁上单位长度分布的水平压力，根据单位长度水平压力大小，计算出集中在支撑梁上的轴向力，然后根据这个轴力的大小和支撑梁的自重进行支撑梁的配筋计算和稳定性验算。经过反复的假设和验算后才确定。4.1.3支撑工艺流程支承桩施工，可安排在支护结构施工的同时或以后进行，可采用钻孔桩的施工方法。当支护结构的强度足够的情况下，就可以进行第一层土方开挖(对于支护结构悬臂情况下挖土)，钢筋混凝土支撑的施工一般是紧随着土方开挖的后面施工。多道钢筋混凝土支撑施工的关于流程是：第一道钢

32、筋混凝土支撑施工。基坑土方开挖至第一道钢筋混凝土支撑梁底的垫层底面凿开支护结构与围檩的连接面钢筋混凝土支撑垫层施工绑扎支撑钢筋支立侧模板浇筑混凝土(预留拆除钢筋混凝土支撑梁的爆破孔)、梁边护栏预埋铁件养护、拆模、清理。第二道钢筋混凝土支撑施工。基坑土方开挖至第二道钢筋混凝土支撑梁底的垫层底面凿开支护结构与围檩的连接面、支承桩清理钢筋混凝土支撑垫层施工绑扎支撑钢筋支立侧模板浇筑混凝土、预留拆除钢筋混凝土支撑梁的爆破孔养护、拆模、清理。往下第三道支撑与第一、第二道支撑的工艺流程类推。4.2支撑施工要点钢筋混凝土支撑梁和围檩梁的底模（垫层施工，可以采用基坑原土填平夯实加覆盖尼龙薄膜，也可用铺模板、浇

33、筑素混凝土垫层、铺设油毛毡等方法。经过测量放线后，才绑扎钢筋，然后安装侧模板。檩梁和支护结构之间的连接可用预埋钢筋，以斜向方式焊接在支护壁的主筋上。钢筋混凝土支撑梁和围檩梁的侧模利用拉杆螺丝固定，钢筋混凝土撑梁应按设计要求预起拱。钢筋混凝土支撑梁和围檩梁混凝土浇筑应同时进行，保证支撑体系的整体性。为了方便拆除钢筋混凝土支撑梁及围檩梁，在浇筑混凝土时应考虑预留爆破孔。为了保证施工人员在支撑梁上行走的安全，支撑梁两侧预埋用于焊接栏杆的铁件。为了缩短工期，及早进入土方开挖阶段，混凝土配比中可加入早强剂，并加强养护，当混凝土达到要求强度后，就可以进行土方开挖。混凝土浇筑、拆模和养护按有关规范要求进行，

34、保证混凝土后期强度的增长。第一道支撑平面布置图如下： 第一道混凝土支撑布置图为控制位移，保证基坑维护结构的整体性，采用三道现浇混凝土支撑，同时在桩顶处现浇导梁，作为第一道支撑的围，在第二、打不道支撑处现浇圈梁，将所有灌注桩连在一起，并将支撑力传递到每根围护桩上。支撑梁截面1000mm800mm ,C25混凝土，支撑下设格构式钢立柱和立柱桩，钢立柱由4L14014角钢组成，立柱断面为600mm600mm,立柱桩尽量利用工程桩。所设立柱桩才用850mm钻孔灌注桩。5基坑支护设计计算 5.1 基坑支护设计的主要内容基坑支护设计的内容包括土压力计算，零弯矩点位置、嵌固深度的计算、最大弯矩的确定，桩身钢

35、筋配置，内支撑设计等等，然后根据所配置的支护参数,进行基坑整体稳定性验算、倾覆稳定性验算和基坑抗隆起验算。当验算后的支护参数不符合要求时，应重新设置支护参数，直至安全、可靠为止。5.2支护结构设计计算根据地质条件选取ZK24进行计算 根据设计要求，基坑开挖深度暂定为14m，按规范设定桩长为14m，桩直径设定为1m,嵌固深度暂定为14m即=14m。5.2.1水平荷载的计算按照超载作用下水土压力计算的方法，根据朗肯土压力计算理论计算土的侧向压力，计算时不考虑支护桩与土体的摩擦作用。地下水以上的土体不考虑水的作用， 地下水以下的土层根据土层的性质差异需考虑地下水的作用。土层水平荷载计算依据建筑基坑支

36、护技术规程JGJ 120-991.计算依据和计算公式主动土压力系数: 被动土压力系数: （1）支护结构水平荷载标准值按下列规定计算：1）对于碎石土及砂土：a) 当计算点深度位于地下水位以上时： （4.1.1） b) 当计算点深度位于地下水位以下时： （4.1.2）式中 第层土的主动土压力系数； 作用于深度处的竖向应力标准值； 三轴实验确定的第层土固结不排水（快）剪粘聚力标准值； 计算点深度； 计算参数，当时，取，当时，取h； 基坑外侧水位深度； 计算系数，当时，取1，当时，取零； 水的重度。2）对于粉土及粘性土： （4.1.3）（2） 基坑外侧竖向应力标准值按下列规定计算： （4.1.4）（3

37、）计算点深度处自重应力竖向应力1） 计算点位于基坑开挖面以上时： （4.1.5） 式中深度以上土的加权平均天然重度。2） 计算点位于基坑开挖面以上时： （4.1.6）式中开挖面以上土的加权平均天然重度。（4）第层土的主动土压力系数应按下式计算 （4.1.7）式中 三轴实验确定的第层土固结不排水（快）剪摩擦角标准值。（5）第层土的土压力合力按下式计算 （4.1.8）式中 第层土土层顶部的水平荷载标准值； 第层土土层底部的水平荷载标准值； 第层土的厚度； 锚杆的水平间距。5.2.2各层土的水平荷载计算（1）杂填土层（3m）基坑外侧竖向应力标准值： 水平荷载标准值：水平合力：水平荷载作用点离该土层底

38、端的距离：（2） 粉土层（2.2m）基坑外侧竖向应力标准值：水平荷载标准值： 水平荷载：水平荷载作用点离该土层底端的距离：（3） 粉质粘土层(6.6m)基坑外侧竖向应力标准值： 水平荷载标准值： 水平荷载：水平荷载作用点离该土层底端的距离：（4）中砂层（3.2m）中砂层(3.2m)分成两部分（开挖面以上2.2和开挖面下1m）水平荷载标准值： 水平荷载标准值： 水平荷载：水平荷载作用点离该土层底端的距离：Ea4=82.502KN（5）粘土层(7m)基坑外侧竖向应力标准值： 水平荷载标准值： 水平合力：水平荷载作用点离该土层底端的距离Z：（6）中砂层(3.0m) 基坑外侧竖向应力标准值： 水平荷载

39、标准值： 水平荷载：水平荷载作用点离该土层底端的距离Z：Z=1.5m（7） 粘土层(5.0m)基坑外侧竖向应力标准值： 水平荷载标准值： 水平荷载：水平荷载作用点离该土层底端的距离Z：Z=2.5m5.2.3土水平抗力计算基坑底面以下水平抗力计算的土层为：第4层土（中砂1m）、第5层土（粘土层7m）、第6层土(中砂层3.0m)、第7层土(粘土层5.0m)。计算依据和计算公式：土层水平抗力计算依据建筑基坑支护技术规程JGJ120-99（1） 基坑内侧水平抗力标准值按下列规定计算：1）对于碎石土及砂土,基坑内侧水平抗力标准值按下列规定计算： （4.2.1）式中 作用于基坑底面以下深度处的竖向应力标准

40、值； 第层土的被动土压力系数。2）对于粉土及粘性土，基坑内侧水平抗力标准值按下列规定计算： （4.2.2） （2）作用与基坑底面以下深度处的竖向应力标准值按下式计算： （4.2.3）式中深度以上土的加权平均天然重度。（3）第层土的被动土压力系数应按下式计算 （4.2.4）（4）第层土的水平抗力为： （2.2.5）式中 第层土土层顶部的水平抗力标准值； 第层土土层底部的水平抗力标准值； 第层土的厚度； 预应力锚索的水平间距。5.2.4各层土水平抗力计算（1）中砂层作用于基坑底面以下深度处的竖向应力标准值： 水平抗力标准值： 水平抗力： 水平抗力离该土层底端的距离：（2）粘土层（7m）作用于基坑底

41、面以下深度处的竖向应力标准值： 水平抗力标准值： 水平抗力： 水平抗力离该土层底端的距离：（3）中砂层作用于基坑底面以下深度处的竖向应力标准值： 水平抗力标准值： 水平抗力：水平抗力离该土层底端的距离：（4）粘土层作用于基坑底面以下深度处的竖向应力标准值： 水平抗力标准值： 水平抗力：水平抗力离该土层底端的距离：5.2.5嵌固深度计算根据抗倾覆稳定的原则用下式计算嵌固深度： 式中：点E以上基坑内侧各层土作用于桩墙上的总净被动土压力合力 合力的作用点至E点的距离 点E以上基坑外侧各土层作用于桩墙上的总净主动土压力的合力 合力的作用点至E点的距离最后算的总的嵌固深度。桩的总长为28m5.2.6 灌

42、注桩结构设计灌注桩直径1000mm，砼强度C25，受力刚劲采用级刚劲，综合安全系数为1.4，桩中中间距1500mm。根据深基坑工程中的理论，将直径为1000mm的圆柱桩转化为宽为1000mm墙厚为：取 桩身最大弯矩5.2.7 桩身的配筋计算则此桩的配筋可转化为截面为的矩形截面梁进行配筋。所以有：环境类别为二级，砼强度C25，钢筋采用HRB335的级钢筋。由环境类别为二级，砼强度C25此梁的最小保护层厚度为50mm则有： 有砼及钢筋的等级查表可得， -混凝土轴心抗压强度设计值-钢筋强度设计值-混凝土轴心抗拉强度设计值-受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值-矩形应力图受压

43、区高度与中和轴高度的比值-统称为等效矩形应力图系数-相对界限受压区高度求计算系数： 可以故 ，所以选用2522 （2）桩身箍筋配筋按构造要求取：柱中箍筋采用，螺旋箍箍筋间距150mm。并配置加强箍筋。验算适用条件：1.，满足。2. ，同时，故可以。即配筋为25225.3 内支撑计算支撑体系计算采用理正深基坑6.0内支撑结构分析软件，计算最危险工况下的轴力情况。工况最大轴力（KN）第一道支撑第二道支撑第三道支撑开挖至-2m 开挖至-6m 5090.9开挖至-10m 5190.94343.2开挖至坑底4784.94030.15154.1拆第三道支撑4900.13155.3拆第二道支撑2931.1根具软件的分析以及配筋结果：冠梁截面尺寸1400mm800mm，梁的上部配416，下部也配416。箍筋为8200。支撑梁截面尺寸1000mm800mm5.4 稳定性验算