基坑圍護(hù)方案設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u301051.1設(shè)計(jì)依據(jù) [1]?；影踩燃?jí)的選取還應(yīng)根據(jù)基坑周邊環(huán)境保護(hù)等級(jí)，如表3-1所示：表3-1環(huán)境保護(hù)等級(jí)劃分表基坑環(huán)境保護(hù)等級(jí)環(huán)境保護(hù)對(duì)象距離關(guān)系一級(jí)地下重要結(jié)構(gòu)設(shè)施、較大直徑管線、重要建筑物s<H二級(jí)地下重要支線管線、大型建筑物H<s<2H三級(jí)沒有需要保護(hù)的管線和建筑設(shè)施s>2H注：s表示基坑開挖邊線離環(huán)境保護(hù)對(duì)象的距離，H表示基坑開挖的深度本工程設(shè)計(jì)基坑開挖深度為15.7m，與周邊建筑相距大于該深度，當(dāng)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)破、基坑變形較大時(shí)，危及人的安全，經(jīng)濟(jì)損失較大，對(duì)環(huán)境的影響也較大，綜合考慮這些影響因素，再依據(jù)國標(biāo)規(guī)范和表3-1環(huán)境保護(hù)等級(jí)劃分，最終確定本基坑的安全等級(jí)，為二級(jí)安全等級(jí)。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)是考慮結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重性而引入的系數(shù)，據(jù)可靠度分析表明，采用結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)后，安全等級(jí)相差一級(jí)，結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)相差0.5左右。本設(shè)計(jì)依據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程.JGJ120—2012附錄A的說明，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0取值為1.0。1.3基坑圍護(hù)方案表3-2維護(hù)方案比選圍護(hù)形式土釘墻水泥土重力式圍護(hù)墻地下連續(xù)墻灌注樁排樁圍護(hù)墻經(jīng)濟(jì)適用深度小于12m不超過5m大于10m，且在超深基坑中經(jīng)常采用不超過12m對(duì)環(huán)境影響大大小小缺點(diǎn)或局限性對(duì)含水豐富的砂土層不適用，不允許支護(hù)結(jié)構(gòu)越過建筑紅線占地空間大，對(duì)周圍環(huán)境影響大需進(jìn)行棄土、廢泥漿處理，接縫易產(chǎn)生滲漏水。施工中對(duì)樁身完整性要求高，缺陷導(dǎo)致樁的承載力不足存在安全隱患抗?jié)B性墻體抗?jié)B性一般，在地下水位豐富時(shí)需配合隔水帷幕水泥土樁形成封閉隔水帷幕，抗?jié)B能力大墻體具有良好的抗?jié)B能力按照不同結(jié)構(gòu)，分離式排樁和雙排樁需設(shè)置隔水帷幕，咬合樁受力結(jié)構(gòu)和隔水結(jié)構(gòu)合二為一，抗?jié)B能力大施工工藝設(shè)備工藝簡單噴漿施工，強(qiáng)行攪拌地基土可配合逆作法施工咬合樁施工難度較高，對(duì)成樁的垂直度要求高整體性整體性一般，容易產(chǎn)生較大變形圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形較大，整體性較差墻體剛度大，整體性好，變形小咬合樁整體性好，剛度大本基坑工程首先基坑開挖深度較大，臨近區(qū)域存在環(huán)境保護(hù)要求較高的建筑物，基坑的變形和防水要求較高，地下室外墻與建筑紅線相距較近，可供留設(shè)的施工空間有限，需要墻體剛度大、抗?jié)B性好的支護(hù)結(jié)構(gòu)。通過對(duì)以上四種支護(hù)方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，結(jié)合本工程概況，地下連續(xù)墻是最優(yōu)選擇，故本基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)選擇為地下連續(xù)墻。1.4支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.4.1支護(hù)結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)在目前地下連續(xù)墻的結(jié)構(gòu)形式有很多種，各自的適用范圍也不盡相同，本基坑并沒有對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)有特殊要求，在地下連續(xù)墻工程中應(yīng)用最多的直線壁板式，本基坑設(shè)計(jì)外輪廓線都是直線，直線式壁板結(jié)構(gòu)符合工程需要，出于經(jīng)濟(jì)性考慮，又因?yàn)楸诎迨浇Y(jié)構(gòu)應(yīng)用數(shù)量多，施工技術(shù)成熟，故優(yōu)先選擇直線式壁板結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻。本基坑工程中，因?yàn)橹鳂呛腿狗康厣显O(shè)計(jì)修建高度不一樣，在出于對(duì)基坑安全性和經(jīng)濟(jì)性的考慮下，基坑開挖深度不一致，主樓主要位于基坑?xùn)|南角，基坑以西部分為裙房，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)中對(duì)基坑開挖之后，還要修建地下室，合理開發(fā)地下空間，所以對(duì)于地下連續(xù)墻的厚度分別選擇，初步選擇為主樓部分地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)厚度為1.0m，裙房部分地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)厚度為0.8m。1.4.2支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌入深度設(shè)計(jì)圖3-1嵌固深度設(shè)計(jì)圖計(jì)算公式： （3-1） （3-2）式中：——圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)，其值不應(yīng)小于1.3；——第i個(gè)圓弧滑動(dòng)安全系數(shù)；——第j土條滑弧面處土的粘聚力(kPa)；——第j土條滑弧面處的內(nèi)摩擦角(°);——第j土條的寬度(m)；——作用在第j土條上的附加分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；——第j土條的自重,按天然重度算；——第j土條在滑弧面上的孔隙水壓力；對(duì)地下水位以下的砂土、碎石土、粉土，當(dāng)?shù)叵滤庆o止的或滲流水力梯度可忽略不計(jì)時(shí)，在基坑外側(cè)，可取,在基坑內(nèi)側(cè)，可??；對(duì)地下水位以上的各類土和地下水位以下的粘性土，取=0；——地下水重度(kN/m3);——基坑外地下水位至第j土條滑弧面中點(diǎn)的深度(m)；——基坑內(nèi)地下水位至第j土條滑弧面中點(diǎn)的深度(m)；——第j土條滑弧面中點(diǎn)處的法線與垂直面的夾角(°)。表3-3多支點(diǎn)設(shè)計(jì)結(jié)果嵌入深度（m）圓心X（m）圓心Y（m）半徑R（m）Ks[K]結(jié)果1-4.9017.870.661.3不合格2-4.1018.640.711.3不合格3-4.9019.800.781.3不合格4-4.1020.600.841.3不合格5-1.2021.440.911.3不合格6-1.2022.430.991.3不合格7-1.2021.421.081.3不合格8-1.2024.411.181.3不合格9-2.4025.311.281.3不合格10-1.6026.251.381.3合格18-1.6026.252.231.3合格經(jīng)過軟件試算法計(jì)算，確定不同嵌固深度下的圓弧滑裂面的圓心坐標(biāo)以及滑動(dòng)半徑，以及對(duì)應(yīng)的圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)，得出最小嵌固深度為10m時(shí)，=1.38>=1.3?？紤]嵌固深度對(duì)穩(wěn)定性的影響和安全考慮，設(shè)計(jì)嵌固深度為18m，插入比為1：1.1。1.4.3支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)為了保證基坑開挖的穩(wěn)定性，方便土方開挖，以及避開主體結(jié)構(gòu)的施工，對(duì)于該基坑支撐體系進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用鋼筋混凝土桁架，平面布置為對(duì)撐桁架和斜角桁架相結(jié)合水平間距按規(guī)范不小于8m；豎向布置共設(shè)置三層支撐，每層間距不小于4m。對(duì)于主樓和裙房，為了方便施工，支撐形式與布置每層一致，如表3-4所示。表3-4支撐布置表名稱截面材料水平間距(m)豎向深度(m)布置角度(o)材料抗力（kN）水平剛度系數(shù)（kN/m）第一道支撐900×800C3082.20050000第二道支撐1200×800C3086.80050000第三道支撐1200×800C30811.400500001.4.4冠梁及圍檁結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)為防止地下連續(xù)墻頂部坍塌，使地下連續(xù)墻的主槽段與次槽段連為整體，須在地連墻墻頂布置冠梁，因地連墻有兩種厚度，故冠梁也須設(shè)計(jì)兩種，以契合不同厚度的地連墻，更加經(jīng)濟(jì)合理的施工。與此同時(shí)，在三層支撐設(shè)計(jì)布置后，需對(duì)每層的支撐配以相應(yīng)的圍檁，一方面以便在施工過程中圍檁使模板保持組裝過程一直處于平面且形狀不變，同時(shí)將模板和提升架連接成同一整體，另一方面，在支撐體系中，加大了支撐體系的剛度和穩(wěn)定性。圍檁布置為腰梁單側(cè)支護(hù)的形式，在安全的前提下，對(duì)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行考慮，主樓所在基坑支撐和裙房基坑采取不同截面布置，布置深度位置與支撐層一致，具體布置見表3-5和3-6所示。表3-5主樓連續(xù)墻冠梁及圍檁布置表名稱截面材料水平間距(m)豎向深度(m)布置角度(o)水平剛度系數(shù)（kN/m）冠梁1000×600C30-1.3-50000腰梁11600×900C30-2.2-50000腰梁21600×900C30-6.8-50000腰梁31600×900C30-11.4-5000