第頁共56頁常州某工程基坑支護設(shè)計摘要：常州雅居樂國仕九禮基坑支護設(shè)計主要內(nèi)容是通過方案比選從基坑支護方法中選擇幾種適合本工方程的支護方法，對此擬定方案，并加以優(yōu)化。本基坑不同開挖深度分別為4.5m,4.95m,地下水位點為1.2m。最終選擇土釘墻支護、排樁支護、放坡支護三種方案進行設(shè)計以達到經(jīng)濟合理支護穩(wěn)定的目的。土壓力均采用朗肯土壓力進行計算，其中還包括電算形式的穩(wěn)定性驗算。在支護工程完成后，進行降水的相關(guān)設(shè)計。本工程的降水工程根據(jù)土層參數(shù)及場地的水文地質(zhì)條件，最終選定輕型井點降水。做完支護和降水工作后，例舉了電算設(shè)計與手算得對比分析。最后擬定基坑監(jiān)測的相關(guān)內(nèi)容。由此次設(shè)計可知，基坑支護方法的選擇必須有理有據(jù)，主要是要經(jīng)得起實踐的檢驗。關(guān)鍵詞：基坑支護；土釘墻；排樁；放坡；降水；穩(wěn)定性目錄1工程概況 11.1建筑工程概況 11.2工程地質(zhì)情況 11.2設(shè)置依據(jù)及規(guī)范 22支護方案的選擇 32.1支護結(jié)構(gòu)選型 32.2.1基坑支護結(jié)構(gòu)主要類型 32.2.2基坑支護結(jié)構(gòu)選型 33基坑支護方案的論證及選擇 43.1基坑支護方案設(shè)計 43.1.1D1剖面土釘墻支護 43.1.2D2剖面土釘墻支護 153.1.3D3排樁支護 243.1.4D4放坡支護 344電算與手算對比分析 404.1GEO5電算 414.2手算與電算比對分析 495基坑降水方案設(shè)計 505.1降水目的及原則 505.2降水方法 515.3輕型井點降水方案設(shè)計 515.3.1井點管長度計算 515.3.2井點管長度計算 525.3.3單井出水量 525.3.4井點數(shù)量及間距 536基坑監(jiān)測設(shè)計 536.1監(jiān)測點布置 536.2監(jiān)測項目 546.3監(jiān)測頻率 546.4監(jiān)測控制值 55參考文獻 551工程概況1.1建筑工程概況常州路勁雅居樂國仕九禮位于清潭路南側(cè)、教科院附中北側(cè)，臨距勤業(yè)、南大街板塊，處于鐘樓新城的商貿(mào)經(jīng)濟軸區(qū)。建筑總面積17.5萬平方米，占地面積約為6.08萬平方米。常州路勁雅居樂國仕九禮按位置、走向劃分為四段，由西向東逆時針依次為D1、D2、D3及D4。具體周邊布置及場地情況見附圖。圖1.1.1周邊布置及場地情況1.2工程地質(zhì)情況區(qū)域地質(zhì)情況本工程位于常州市西部鐘樓區(qū)，其內(nèi)部地勢整體較高，山丘、平原跌宕起伏。(2)場地地質(zhì)條件鐘樓區(qū)常州路勁雅居樂國仕九禮基坑開挖地質(zhì)土層主要有以下四層:雜填土本基坑雜填土這一土層主要顏色為雜色較為松散的狀態(tài)土，其雜填土形式大致可分為兩種。其一是主要以雜物的堆放，以建筑垃圾為主，其二是可塑狀態(tài)的粘性土。粉質(zhì)粘土在本工程中粉質(zhì)粘土所占比重較大，這種土其特性為：黃色，有可塑形態(tài)和硬塑兩種形態(tài)。粉質(zhì)粘土屬于中壓縮性土，部分土層為粘土，含有鐵、錳等化合物，粉質(zhì)粘土的土層特性較好，在基坑支護中該土的安全性也較好。砂質(zhì)粘土砂質(zhì)粘土其土層特性為：主要顏色為灰色和黃色，塑性指標(biāo)為從可塑狀態(tài)到軟塑狀態(tài)。沙質(zhì)粘土屬于中壓縮性土，沙質(zhì)粘土分散教廣，可能涵蓋整個基坑，但土性參數(shù)較為一般。中粗砂中粗砂在本地基中屬于開挖面以下土層，距離基坑底部距離較遠，其土層特性為：主要顏色為灰色和黃色參雜，其土體參數(shù)差，本工程中粗砂對基坑支護影響較小。表1.2.1土層參數(shù)層號土類名稱層厚（m）重度（KN/m3）粘聚力（KPa）內(nèi)摩擦角（o）1雜填土2.518.20.0010.002粉質(zhì)粘土2.018.620.0023.003沙質(zhì)粘土2.019.00.0036.004中粗砂8.220.225.0033.701.2設(shè)置依據(jù)及規(guī)范《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）（2015版）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB5007-2011）《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2019）《復(fù)合土釘墻基坑支護技術(shù)規(guī)范》（GB50739-2011）《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范》（JGJ120-2012）《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術(shù)規(guī)范》（GB50086-2015）《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50300-2013）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2015）《建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202-2018）2支護方案的選擇2.1支護結(jié)構(gòu)選型2.2.1基坑支護結(jié)構(gòu)主要類型現(xiàn)如今，常用于基坑支護的主要形式有：土釘墻支護、重力式水泥土墻、支護結(jié)構(gòu)、天然放坡等。介于本工程多使用土釘墻支護、排樁支護、放坡支護，故主要介紹這幾種支護類型到目前為止，實際基坑工程現(xiàn)場使用的支護方法有很多，如土釘墻、圍護結(jié)構(gòu)、重力式水泥土墻、自然放坡等。土釘墻：土釘墻支護運用較為廣泛，其特點為：使用成本較低、可操作性墻且操作簡單、施工工期短、不需要借助大型設(shè)備的幫助，所以在周遭環(huán)境與基坑土質(zhì)條件允許下土釘墻支護為首當(dāng)其沖。其支護條件為：在非軟土土質(zhì)地基支護前提下，地下水位也需高于基坑的開挖深度，基坑開挖場地安全等級需要達到2-3級時，土釘墻支護方可實行。土釘墻的缺點為：當(dāng)基坑開挖深度較大時(土釘墻支護要求基坑開挖深度一般不超過12m)，這種支護方式考慮其穩(wěn)定性所以不能再使用?；娱_挖滑動面上存在地下管線時，也不考慮使用，本工程最深開挖深度為4.95m，結(jié)合周邊場地、地質(zhì)環(huán)境良好，故土釘墻支護是很適配的支護方式重力式水泥土墻:現(xiàn)如今重力式擋土墻已基本不是基坑支護的首選方案，主要原因是因為其支護要求較高，例如適用條件為土質(zhì)性質(zhì)較好，開挖深度淺的淤泥質(zhì)軟土基坑。要求安全等級為2-3級，本工程非淤泥質(zhì)軟土基坑，所以沒有必要選擇這種不適配，增加造價的基坑支護方法。支護結(jié)構(gòu):本工程使用的支護結(jié)構(gòu)為懸臂式排樁，其主要特點為適用范圍廣，對于安全等級要求小。缺點為需要借助大型設(shè)備，且造價高，施工難度，效率都不是很理想。自然邊坡設(shè)置:首先自然放坡規(guī)范要求安全等級為三級，選擇自然放坡最需考慮的就是周邊環(huán)境與地質(zhì)條件是否滿足，如果滿足，因自然放坡操作簡單、施工進度快，造假少是值得選擇的基坑支護方式。2.2.2基坑支護結(jié)構(gòu)選型根據(jù)常州雅居樂國仕九禮建筑總平面圖及相關(guān)的建筑物結(jié)構(gòu)圖紙，周圍的環(huán)境條件和地下水條件等情況，并且上覆土層均為20kPa，北面有放坡空間。因此，在本次設(shè)計中，支護方式主要分為三種，分別是土釘墻支護、排樁支護、邊坡支護。由于本工程的土質(zhì)狀態(tài)和基坑周邊的環(huán)境情況較好，因此選用懸臂式支護結(jié)構(gòu)。它的特點是由于結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，因而施工簡易，適合采用大型設(shè)備開展現(xiàn)場工作。懸臂式支護結(jié)構(gòu)的缺點是支護構(gòu)件內(nèi)力分布不均，會導(dǎo)致頂部位移過大。因此，選擇這種支護方式的關(guān)鍵是嚴格控制支護深度。放坡支護在地質(zhì)環(huán)境、周邊環(huán)境的允許下簡單高效，低成本。3基坑支護方案的論證及選擇3.1基坑支護方案設(shè)計場邊情況根據(jù)本工程的巖土工程勘察報告，常州路勁雅居樂國仕九禮基坑安全等級為二級，根據(jù)基坑具體周邊情況和土層性質(zhì)各個剖面采用如下支護方式，基坑D1，D2剖面分別臨近陳渡南路、紫荊西路，開挖深度均為4.5m，根據(jù)周邊環(huán)境與經(jīng)濟合理性初步選取土釘墻方式支護?；覦3剖面臨近車廠路，開挖深度4.95m，選用排樁方式支護?；覦4剖面臨近青潭西路，開挖深度4.95m，因場地較為寬闊，故采用放坡的支護方式。土壓力計算方法由《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）規(guī)定：對地下水位以下的黏性土、黏質(zhì)粉土，可采用土壓力、水壓力合算方法本工程土層性質(zhì)滿足上述要求，故采用水土合算。具體公式如下：——外側(cè)支護結(jié)構(gòu)，第i層土中計算點的主動土壓力強度標(biāo)準(zhǔn)值；當(dāng)時，應(yīng)取；、——分別為支護結(jié)構(gòu)外側(cè)、內(nèi)側(cè)計算點的土中豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值、——分別為第i層土的主動土壓力系數(shù)、被動土壓力系數(shù)；、——分別為第i層土的黏聚力、內(nèi)摩擦角（°）；——支護結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，第i層土中計算點的被動土壓力強度標(biāo)準(zhǔn)值。3.1.1D1剖面土釘墻支護3.1.1.1土壓力計算表3.1.1D1剖面土層設(shè)計計算參數(shù)：層號土類名稱層厚(m)重度（KN/m粘聚力內(nèi)摩擦角(度)1雜填土1.517.01510.02粘土4.220.23713.03粉土夾粉質(zhì)粘土2.319.213.023.04粉土夾粉砂1.519.210.028.05粉砂2.519.57.031.0表3.1.2土壓力系數(shù)表土層KaiKpiKpi雜填土0.70.84粘土0.630.791.581.26粉質(zhì)粘土夾粉土0.440.662.281.51粉質(zhì)粘土夾粉砂0.360.602.771.66粉砂0.320.571.771.33主動土壓力計算==20×0.7-2×15×0.84=-11.09(kPa)==(20+17×1.5)×0.7-2×15×0.84=6.86(kPa)==(20+17×1.5)×0.63-2×37×0.79=-29.79(kPa)==(20+17×1.5+3×20.2)×0.63-2×37×0.79=8.38(kPa)==(20+17×1.5+20.2×4.2)×0.63-2×37×0.79=23.65(kPa)==(20+17×1.5+20.2×4.2)×0.44-2×13×0.66=40.1(kPa)==(20+17×1.5+20.2×4.2+19.×2.3)×0.44-2×13×0.66=59.53（kPa)==(20+17×1.5+20.2×4.2+19.2×2.3)×0.36-2×10×0.6=50.82(kPa)==(20+17×1.5+20.2×4.2+19.2×2.3+19.2×1.5)×0.36-2×10×0.6=91.19(kPa)==(20+17×1.5+20.2×4.2+19.2×2.3+19.2×15)×0.32-2×7×0.57=57.14(kPa)==20+17×1.5+20.2×4.2+19.2×2.3+19.2×15+19.5×2.5)×0.32-2×7×0.57=72.74kPa)被動土壓力計算（坑底面以下，開挖深度4.5m）σp(l)QUOTEσp(2,1)σp(2,2)=σp(3,1)=σp(3,2)=σp(4,1)=σp(4,2)=σp(5,1)=σp(5,2)=凈土壓力計算（坑底面以下）：σ(l)=σp(l)σ(2,2)=σp(2,2)—=131.54-23.65=σ(3,1)=σp(3,1)—=94.53-40.1σ(3,2)=σp(3,2)—=195.21-59.53σ(4,1)=σp(4,1)—=222.75σ(4,2)=σp(4,2)—=302.53σ(5,1)=σp(5,1)—=190.67-57.14=σ(5,2)=σp(5,2)—=276.96-72.74圖3.1.1土壓力分布圖土壓力合力及作用點的計算：LD(1)=H×σa11σa11+σa12=11.09×1.5Ea(1)=σa11×LD(1)2=11.09×0.93/2=Ha(1)=LD(1)?LD(1)3=0.93-0.93/3=0.52(m)Ea(1上)作用點距地面0.41mEa(1)=σa12×(H?LD1)2=6.86×(1.5Ha(1)=(H?LD(1))3=(1.5-0.93)/3=Ea(1下)作用點距地面1.31mLD(2)=H×σa21σa21Ea(2)=σa21×LD(2)2=Ha(2)=LD(2)?LD(2)3=2.34-2.34Ea(2上)作用點距地面2.28mEa(2)=σa(l)×(H?LD2)2=8.38Ha(1)=(H?LD(2))3=(3-2.34)/3=0.22Ea(2下)作用點距地面4.28mEa(3)=(σl+σ22)×H2=(84.86+107.89Ha(3)=H=1.2/3×(84.86×2+107.89)/(84.86+107.89)=0.58(m)Ea(3)作用點距地面5.12mEp(4)=(σ31+σ32)×H2=(54.43+135.68)Hp(4)=H3×2σ31+σ32σ31+σ32=2.3/3Ep(4)作用點距地面7.01mEp(5)=σ41+σ42×H2Hp(5)H3=1.5/3×(171.93×2+211.34)/(171.93+211.34)=0.72(m)Ep(5)作用點距地面8.78mEp(6)=σ51+σ52Hp(6)H=2.5/3×(133.53×2+204.22)/(133.53+204.22)=1.16(m)Ep(6)作用點距地面11.84m3.1.1.2土釘參數(shù)及布置選擇由于基坑開挖深度為4.5m,故根據(jù)規(guī)范選擇土釘?shù)乃骄嚯x為：1.0m，垂直間距為1.2m，土釘圖水平面夾角設(shè)為10°，放坡面與水平面夾角為75°，采用成孔灌漿，取孔徑為120mm。圖3.1.2土釘布置圖3.1.1.3土釘設(shè)計計算土體側(cè)壓力計算由《復(fù)合土釘墻基坑支護技術(shù)規(guī)范》GB50739-2011第5.2.4條可知，土體側(cè)壓力和側(cè)壓力峰值的計算公式和要求如下：計算γ、C、φ加權(quán)平均值，求主動土壓力系數(shù)ka、荷載折減系數(shù)§。==14.5×（1.5×17+3×20.2）=19.13C==14.5×（1.5×15+3×37）=29.67==14.5×（1.5×10°+3×13°）=12°主動土壓力系數(shù)：=tan2(Ea=Pm,max=8Ea地表均布荷載引起的側(cè)壓力取為：Pq=kaq故土體側(cè)壓力：P=P主動土壓力折減系數(shù)計算土釘軸向荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算計算公式如下：=0.73×45.67×1.0×1.2cos10°=40.62土釘長度計算單根土釘長度lj可按下列公式初步確定——土釘?shù)交拥拙嚯x（m）——粘結(jié)強度標(biāo)準(zhǔn)值（kpa）——土釘直徑（m）土釘自由端長度：由土釘布置圖通過正弦定理可得H?可得土釘自由段長度為：lz1=2.08m，lz2第一道土釘長度計算土釘長度距基坑頂面的距離：?土釘布置處的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：P=P土釘在假定破裂面外長度粘土層qs2k=50kpa,π×0.12×50×lm1lm1l故取土釘長度為7m第二道土釘長度計算土釘長度距基坑頂面的距離：?土釘在假定破裂面外長度粘土層qs2kπ×0.12×50×lm1lm1l故取土釘長度為6m第三道土釘長度計算土釘長度距基坑頂面的距離：?土釘在假定破裂面外長度粘土層qs2kπ×0.12×50×lm1lm1l故取土釘長度為5m3.1.1.4土釘配筋軸向拉力調(diào)整系數(shù)軸向拉力調(diào)整系數(shù)的計算公式如下：ηjη取經(jīng)驗系數(shù)ηb=0.8,分別按公式計算第j層土釘軸向拉力調(diào)整系數(shù)ηi表3.1.3軸向拉力調(diào)整系數(shù)土釘zPΔηzη序號(m)(kpa)(kN)11.245.6754.81.230.271.1122.40.53133.60.80.89軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值N第一排土釘Nk1=Nk1=1Nk1=1土釘桿體配筋計算公式如下：NAN第一排A第二排A第三排A為三排土釘都配置1根d=18mm的三級鋼HRB400，1C183.1.1.5土釘墻面層設(shè)計土釘墻面層應(yīng)滿足構(gòu)造要求。土釘墻設(shè)計選用噴射混凝土，混凝土抗壓強度等級為C30。面層設(shè)置鋼筋網(wǎng)，采用一級鋼HPB300，d=10mm，s=250mm,搭接長度取400mm；面層的厚度取100mm。3.1.1.6穩(wěn)定性驗算整體滑動穩(wěn)定性驗算驗算公式如下：經(jīng)電算得：工況號安全系數(shù)圓心坐標(biāo)x(m)圓心坐標(biāo)y(m)半徑(m)11.532-0.1525.1802.14721.374-2.3969.3507.11132.230-1.7996.3205.46041.940-1.8008.6508.83552.247-0.2858.1388.143安全系數(shù)皆大于1.3，故滿足規(guī)范要求。抗隆起穩(wěn)定驗算驗算公式如下：經(jīng)過電算軟件計算得：從支護底部開始，逐層驗算抗隆起穩(wěn)定性，結(jié)果如下： 支護底部，驗算抗隆起： Ks=(20.200×0.000×3.264+37.000×9.807)/((43.050×1.206+106.100×4.500)/(1.206+4.500))=3.911 Ks=3.911≥1.600，抗隆起穩(wěn)定性滿足。 深度5.700處，驗算抗隆起： Ks=(20.200×1.200×8.661+13.000×18.049)/((67.290×1.206+130.340×4.500)/(1.206+4.500))=3.799 Ks=3.799≥1.600，抗隆起穩(wěn)定性滿足。 深度8.000處，驗算抗隆起。 Ks=7.848≥1.600，抗隆起穩(wěn)定性滿足。 深度9.500處，驗算抗隆起。 Ks=11.759≥1.600，抗隆起穩(wěn)定性滿足?？拱纬休d力驗算驗算公式如下：第一排土釘?shù)诙磐玲數(shù)谌磐玲敼蕽M足規(guī)范要求抗承壓水（突涌）驗算K=Dγ/hwγwK=2.000*19.800/30.000=1.320>=Kh=1.10基坑底部土抗承壓水頭穩(wěn)定。3.1.2D2剖面土釘墻支護3.1.2.1土壓力計算表3.1.4D2剖面土層設(shè)計計算參數(shù)：層號土類名稱層厚(m)重度（KN/m粘聚力(KPa)內(nèi)摩擦角(度)1雜填土1.617.01510.02粘土4．720.23713.03粉土夾粉質(zhì)粘土2.119.213.023.04粉土夾粉砂2.419.210.028.0表3.1.5土壓力系數(shù)表土層KaiKpiKpi雜填土0.70.84粘土0.630.791.581.26粉質(zhì)粘土夾粉土0.440.662.281.51粉質(zhì)粘土夾粉砂0.360.602.771.66主動土壓力計算==20×0.7-2×15×0.84=-11.09(kPa)==(20+17×1.6)×0.7-2×15×0.84=8.06(kPa)==(20+17×1.6)×0.63-2×37×0.79=-28.72(kPa)==(20+17×1.6+2.9×20.2)×0.63-2×37×0.79=8.18(kPa)==(20+17×1.6+20.2×4.7)×0.63-2×37×0.79=31.09(kPa)==(20+17×1.6+20.2×4.7)×0.44-2×13×0.66=45.38(kPa)==(20+17×1.6+20.2×4.7+19.2×2.1)×0.44-2×13×0.66=63.42（kPa)==(20+17×1.6+20.2×4.7+19.2×2.1)×0.36-2×10×0.6=53.69(kPa)==(20+17×1.6+20.2×4.7+19.2×2.1+19.2×2.4)×0.36-2×10×0.6=70.27(kPa)被動土壓力計算（坑底面以下，開挖深度4.5m）σp(l)QUOTEσp(2,1)=0+2×37×1.26=93.25(kPa)σp(2,2)==(0+1.8×20.2)×1.58+2×37×1.26=150.69(kPa)σp(3,1)==(0+1.8×20.2)×2.28+2×13×1.51=122.16(kPa)σp(3,2)==(0+1.8×20.2+2.1×19.2)×2.28+2×13×1.51=214.09(kPa)σp(4,1)==(0+1.8×20.2+2.1×19.20)×2.77+2×10×1.66=245.6(kPa)σp(4,2)==(0+1.8×20.2+2.1×19.2+2.4×19.2)×2.77+2×10×1.66=373.25(kPa)凈土壓力計算（坑底面以下）σ(l)=σp(lσ(2,2)=σp(2,2)—=150.69-31.09σ(3,1)=σp(3,1)—=122.16-45.38σ(3,2)=σp(3,2)—=214.09-63.42σ(4,1)=σp(4,1)—=245.6σ(4,2)=σp(4,2)—=373.25圖3.1.3土壓力分布圖土壓力合力及作用點的計算：LD(1)=H×σ11σ11Ea(1)=σa11×LD(1)2=Ha(1)=LD(1)?LD(1)3=Ea(1上)作用點距地面0.41mEa(1)=σa12×(H?LD1)2Ha(1)=(H?LD(1))3=(1.6-0.93)/3=Ea(1下)作用點距地面1.38mLD(2)=H×σa21σa21Ea(2)=σa21×LD(2)2=Ha(2)=LD(2)?LD(2)3=Ea(2上)作用點距地面2.35mEa(2)=σa(l)×(H?LD2)2=Ha(1)=(H?LD(2))3=(2.9-2.26)/3=0.21Ea(2下)作用點距地面4.29mEa(3)=(σl+σ22)×HHa(3)=H=1.8/3×(85.07×2+119.6)/(85.07+119.6)=0.85(m)Ea(3)作用點距地面5.45mEp(4)=(σ31+σ32)×HHp(4)=H3×2σ31+σEp(4)作用點距地面7.46mEp(5)=σ41+σHp(5)H=2.4/3×(191.91×2+302.98)/(191.91+302.98)=1.11(m)Ep(5)作用點距地面9.69m3.1.2.2土釘參數(shù)及布置選擇由于基坑開挖深度為4.5m,故根據(jù)規(guī)范選擇土釘?shù)乃骄嚯x為：1.0m，垂直間距為1.2m，土釘圖水平面夾角設(shè)為10°，放坡面與水平面夾角為75°，采用成孔灌漿，取孔徑為120mm。圖3.1.4土釘布置圖3.1.2.3土釘設(shè)計計算土體側(cè)壓力計算由《復(fù)合土釘墻基坑支護技術(shù)規(guī)范》GB50739-2011第5.2.4條可知，土體側(cè)壓力和側(cè)壓力峰值的計算公式和要求如下：計算γ、C、φ加權(quán)平均值，求主動土壓力系數(shù)ka、荷載折減系數(shù)§。==14.5×（1.6×17+2.9×20.2）=19.06C==14.5×（1.6×15+2.9×37）=29.18==14.5×（1.6×10°+2.9×13°）=12°主動土壓力系數(shù)：=tan2(EaPm,max=8Ea地表均布荷載引起的側(cè)壓力取為：Pq=k故土體側(cè)壓力：P=P主動土壓力折減系數(shù)計算=0.73土釘長度計算單根土釘長度lj可按下列公式初步確定——土釘?shù)交拥拙嚯x（m）——粘結(jié)強度標(biāo)準(zhǔn)值（kpa）——土釘直徑（m）土釘自由端長度：由土釘布置圖通過正弦定理可得H?可得土釘自由段長度為：lz1=2.08m，lz2=1.32m第一道土釘長度計算土釘長度距基坑頂面的距離：?土釘布置處的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：P=P土釘在假定破裂面外長度粘土層qs2k=50kpa,π×0.12×50×lm1lm1l故取土釘長度為7m第二道土釘長度計算土釘長度距基坑頂面的距離：?土釘在假定破裂面外長度粘土層qs2k=50kpa,π×0.12×50×lm1lm1l故取土釘長度為6m第三道土釘長度計算土釘長度距基坑頂面的距離：?土釘在假定破裂面外長度粘土層qs2k=50kpa,π×0.12×50×lm1lm1l故取土釘長度為5m3.1.2.4土釘配筋軸向拉力調(diào)整系數(shù)軸向拉力調(diào)整系數(shù)的計算公式如下：ηjη取經(jīng)驗系數(shù)ηb=0.8,分別按公式計算第j層土釘軸向拉力調(diào)整系數(shù)ηi表3.1.6軸向拉力調(diào)整系數(shù)土釘zPΔηzη序號(m)(kpa)(kN)11.245.550.271.1122.40.53133.654.661.230.80.89軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值N第一排土釘Nk1Nk1Nk1土釘桿體配筋計算公式如下：NAN第一排A第二排A第三排A為三排土釘都配置1根d=18mm的三級鋼HRB400，1C183.2.2.5土釘墻面層設(shè)計土釘墻面層應(yīng)滿足構(gòu)造要求。土釘墻的設(shè)計選用噴射混凝土取抗壓強度等級為C30的混凝土。在面層上布置鋼筋網(wǎng)，采用一級鋼HPB300，d=10mm，s=250mm,搭接長度取400mm；面層的厚度取100mm.3.1.2.6穩(wěn)定性驗算整體滑動穩(wěn)定性驗算驗算公式如下：經(jīng)電算得：工況號安全系數(shù)圓心坐標(biāo)x(m)圓心坐標(biāo)y(m)半徑(m)11.532-0.1535.1792.14722.265-4.81111.88811.16732.200-4.45010.13210.35642.109-4.85910.42611.503安全系數(shù)皆大于1.3，故滿足規(guī)范要求?？孤∑鸱€(wěn)定驗算驗算公式如下：經(jīng)過電算軟件計算得：從支護底部開始，逐層驗算抗隆起穩(wěn)定性，結(jié)果如下： 支護底部，驗算抗隆起： Ks=(20.200×0.000×3.264+37.000×9.807)/((42.890×1.206+105.780×4.500)/(1.206+4.500))=3.923 Ks=3.923≥1.600，抗隆起穩(wěn)定性滿足。 深度6.300處，驗算抗隆起： Ks=(20.200×1.800×8.661+13.000×18.049)/((79.250×1.206+142.140×4.500)/(1.206+4.500))=4.265 Ks=4.265≥1.600，抗隆起穩(wěn)定性滿足。 深度8.400處，驗算抗隆起。 Ks=8.197≥1.600，抗隆起穩(wěn)定性滿足?？拱纬休d力驗算驗算公式如下：第一排土釘?shù)诙磐玲數(shù)谌磐玲敼蕽M足規(guī)范要求抗承壓水（突涌）驗算K=Dγ/hwγwK=2.000*20.100/30.000=1.340>=Kh=1.10基坑底部土抗承壓水頭穩(wěn)定。3.1.3D3排樁支護3.1.3.1土壓力計算表3.1.7D3剖面土層設(shè)計計算參數(shù)：層號土類名稱層厚(m)重度（KN/m粘聚力(KPa)內(nèi)摩擦角(度)1雜填土3.217.01510.02粘土2.820.23713.03粉土夾粉質(zhì)粘土2.019.213.023.04粉土夾粉砂1.719.210.028.0表3.1.8土壓力系數(shù)表土層KaiKpiKpi雜填土0.70.84粘土0.630.791.581.26粉質(zhì)粘土夾粉土0.440.662.281.51粉質(zhì)粘土夾粉砂0.360.602.771.66主動土壓力計算==20×0.7-2×15×0.84=-11.09(kPa)==(20+17×3.2)×0.7-2×15×0.84=27.21(kPa)==(20+17×3.2)×0.63-2×37×0.79=-11.59(kPa)σa(l=(20+17×3.2+1.75×20.2)×0.63-2×37×0.79=10.68(kPa)==(20+17×3.2+20.2×2.8)×0.63-2×37×0.79=24.04(kPa)==(20+17×3.2+20.2×2.8)×0.44-2×13×0.66=40.37(kPa)==(20+17×3.2+20.2×2.8+19.2×2)×0.44-2×13×0.66=57.27（kPa)==(20+17×3.2+20.2×2.8+19.2×2)×0.36-2×10×0.6=48.97(kPa)==(20+17×3.2+20.2×2.8+19.2×2+19.2×1.7)×0.36-2×10×0.6=60.72(kPa)被動土壓力計算（坑底面以下，開挖深度4.95m）σp(l)QUOTEσp(2,1)=0+2×37×1.26=93.25(kPa)σp(2,2)==(0+1.05×20.2)×1.58+2×37×1.26=126.75(kPa)σp(3,1)==(0+1.05×20.2)×2.28+2×13×1.51=87.62(kPa)σp(3,2)==(0+1.05×20.2+2×19.2)×2.28+2×13×1.51=175.17(kPa)σp(4,1)==(0+1.05×20.2+2×19.20)×2.77+2×10×1.66=198.32(kPa)σp(4,2)==(0+1.05×20.2+2×19.2+1.7×19.2)×2.77+2×10×1.66=288.73(kPa)凈土壓力計算（坑底面以下）σp(l)=σp(σp(2,2)=σp(2,2)—=σp(3,1)=σp(3,1)—=87.62-σp(3,2)=σp(3,2)—=175.17-σp(4,1)=σp(4,1)—=σp(4,2)=σp(4,2)—=288.73圖3.1.4土壓力分布圖土壓力合力及作用點的計算LD(1)=H×σ11σ11Ea(1)=σa11×LD(1)2=Ha(1)=LD(1)?LD(1)3=Ea(1上)作用點距地面0.31mEa(1)=σa12×(H?LD1)2Ha(1)=(H?LD(1))3=(3.2-0.93)/3=Ea(1下)作用點距地面2.44mLD(2)=H×σa21σa21Ea(2)=σa21×LD(2)2=Ha(2)=LD(2)?LD(2)3=Ea(2上)作用點距地面3.51mEa(2)=σa(l)×(H?LD2)2=Ha(1)=(H?LD(2))3=(1.75-0.92)/3=0.28Ea(2下)作用點距地面4.67mEa(3)=(σl+σ22)×HHa(3)=H=1.05/3×(82.57×2+102.71)/(82.57+102.71)=0.51(m)Ea(3)作用點距地面5.49mEp(4)=(σ31+σ32)×HHp(4)=H3×2σ31+σEp(4)作用點距地面7.14mEp(5)=σ41+σHp(5)H=1.7/3×(149.35×2+228.01)/(149.35+228.01)=0.79(m)Ep(5)作用點距地面8.91m作用于樁后的主動土壓力合力∑Ea∑Ea=30.89+4.43=35.32kN/mHa=30.89×2.44+4.43×4.673.1.3.2嵌固深度設(shè)計與樁長計算土壓力零點的計算：根據(jù)圖3.1.4可知，土壓力零點在基坑開挖面出，故u=0嵌固深度與樁長計算：計算方法采用布魯姆簡化計算法，導(dǎo)出彎矩平衡條件∑Mc=0，位于樁底部的C點，有（h+u+t-ha）∑Ea-hp∑Ep=0開挖面下粘土層被動土壓力合力到t點力矩=97.27t?52.53。T點所在土層被動土壓力合力到t點力矩=t?1.052（4.95+0+t-2.7）×35.32-(97.27t?52.53+t?1.05求得，t=1.87m樁的有效嵌固深度為：1.87m樁的最小長度為：lmin=h+u+1.2×t=4.95+0+1.2×1.87=7.2m故取樁長為7.5的排樁進行計算。3.1.3.3最大彎矩計算最大彎矩應(yīng)在剪力為零（即∑Q=0）處，于是有：E由此可求得最大彎矩點距土壓力為零點的距離xm為x而此處的最大彎矩為：Mmax=M3.1.3.4樁身配筋計算縱向配筋由于基坑等級為二級，因此，γ0=1，γF=1.25彎矩設(shè)計值：M=γ0γFMmax=1×1.25×105.26=131.58kN?m剪力設(shè)計值：V=γ0γFVmax=1×1.25×34.77=43.46kN取灌注樁的樁徑為800mm,縱筋選用HRB400級，fc=14.3N/mm2,fy=360MPa;混凝土強度等級為C30，保護層厚度取50mm。樁身截面的形狀為圓形，且樁身采用鋼筋混凝土材料，其正截面受彎承載力應(yīng)滿足以下三個公式的要求，選擇沿樁身四周均勻配置縱向鋼筋縱筋擬采用10C22，As=3800mm2。α×14.3×502400×解得：α=0.15αt=1.25?2α=0.944M≤2以上配筋方案滿足要求。箍筋配筋箍筋選用HRB400級，fyv=360MPa;由《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范》JGJ120-2012可知，截面寬度：有效高度：樁身斜截面承載力應(yīng)滿足下式要求取,,代入上式得故配筋時采用最小配筋率進行設(shè)計取。s取150mm,b=704mm,選配b10@150,n=2,故,滿足配筋要求。3.1.3.5冠梁設(shè)計D-3排樁支護采用鉆孔灌注樁作為支護結(jié)構(gòu)，為了使結(jié)構(gòu)形成閉合的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)，需要把冠梁設(shè)置在鉆孔灌注樁頂部，這樣可以使支護結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性增加，防患安全事故的發(fā)生。深基坑工程的優(yōu)化設(shè)計：冠梁的高度為,寬度為（為鉆孔灌注樁的直徑）。冠梁的剛度將直接影響樁的穩(wěn)定性，所以在設(shè)計中可以通過增大斷面，設(shè)計合適的鋼筋，增加剛度。根據(jù)本工程設(shè)計內(nèi)容選?。篽=1000mm，b=800mm，混凝土強度等級C30，保護層厚度30mm?？v向配筋鋼筋采用HRB400級，，，選配6C16和3C16，實配1809mm2,ρ=As2.箍筋配筋鋼筋采用HRB400級，，s取150mm,b取1000mm,選配b12@150,n=2,故,滿足配筋要求。3.1.3.6穩(wěn)定性驗算坑底驗算隆起穩(wěn)定性驗算驗算公式如下：經(jīng)電算軟件計算得：編號深度應(yīng)力系數(shù)抗力安全系數(shù)驗算z[m]sf[kPa]sb[kPa]Nq[–]Nc[–]q[kPa]SF[–]12.5550.01139.768.6618.05667.784.78滿足要求23.0559.61149.368.6618.05750.935.03滿足要求34.7592.25182.0014.7225.801615.948.88滿足要求抗隆起安全系數(shù)SFu=1.50隆起穩(wěn)定性驗算滿足要求嵌固穩(wěn)定性驗算懸臂式支擋結(jié)構(gòu)的嵌固深度應(yīng)符合下列嵌固穩(wěn)定性的要求式中：——嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)，安全等級為一級、二級、三級的懸臂式支擋結(jié)構(gòu)，分別不應(yīng)小于1.25、1.2、1.15、——基坑外側(cè)主動土壓力、基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力合力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）、——基坑外側(cè)主動土壓力、基坑內(nèi)側(cè)被動土壓力合力作用點至擋土構(gòu)件底端的距離（m）。圖3.1.5懸臂式結(jié)構(gòu)嵌固穩(wěn)定性驗算簡圖驗算：，滿足要求。突涌穩(wěn)定性驗算有利巖土體重量sstb=50.01kPa不利水壓力udst=0.00kPa安全系數(shù)=1000.00>1.10突涌穩(wěn)定性驗算滿足要求流土穩(wěn)定性驗算臨界水力梯度ic=0.92水力梯度i=0.00安全系數(shù)=1000.00>1.50流土穩(wěn)定性驗算滿足要求穩(wěn)定性穩(wěn)定性分析驗算公式如下：圖3.1.6B穩(wěn)定性驗算結(jié)果圖經(jīng)電算得：地震荷載分析:GB50330-2013中國建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范驗算方法:中國規(guī)范安全系數(shù)持久設(shè)計狀況折線滑面的安全系數(shù):SFpolyg=1.35[–]圓弧滑面的安全系數(shù):SFcirc=1.35[–]圓弧滑動面滑動面參數(shù)圓心:x=-2.20[m]角度:a1=-43.79[°]z=2.29[m]a2=76.80[°]半徑:R=10.03[m]自動搜索后的滑動面邊坡穩(wěn)定性驗算(畢肖普法(Bishop))滑面上下滑力的總和:Fa=418.49kN/m滑面上抗滑力的總和:Fp=935.92kN/m下滑力矩:Ma=4197.41kNm/m抗滑力矩:Mp=9387.28kNm/m安全系數(shù)=2.24>1.35邊坡穩(wěn)定性滿足要求結(jié)構(gòu)內(nèi)力最大值位移最大值=-4171.2mm位移最小值=82.3mm彎矩最大值=128.12kNm/m彎矩最小值=0.00kNm/m剪力最大值=149.06kN/m驗算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)截面(排樁d=0.80m;a=1.00m)對所有工況階段進行分析。荷載分項系數(shù)=1.25截面抗彎驗算：鋼筋-10根,直徑22.0mm;保護層50.0mm結(jié)構(gòu)類型(配筋率):按梁計算配筋率r=0.378%>0.200%=rmin荷載:M=160.15kNm承載力:Mu=429.50kNm樁配筋設(shè)計滿足要求截面抗剪驗算：抗剪鋼筋-2根,直徑10.0mm;間距150.0mmAsv=1047.2mm2截面受剪承載力設(shè)計值:Vu=694.09kN>186.33kN=V截面滿足要求。只需滿足剪力筋最小配筋率總驗算:截面滿足要求3.1.4D4放坡支護3.1.4.1土壓力計算表3.1.9D3剖面土層設(shè)計計算參數(shù)：層號土類名稱層厚(m)重度（KN/m粘聚力(KPa)內(nèi)摩擦角(度)1雜填土1.217.01510.02粘土4.520.23713.03粉土夾粉質(zhì)粘土2.619.213.023.04粉土夾粉砂1.219.210.028.05粉砂2.519.57.031.0表3.1.10土壓力系數(shù)表土層KaiKpiKpi雜填土0.70.84粘土0.630.791.581.26粉質(zhì)粘土夾粉土0.440.662.281.51粉質(zhì)粘土夾粉砂0.360.602.771.66粉砂0.320.571.771.33主動土壓力計算==20×0.7-2×15×0.84=-11.09(kPa)==(20+17×1.2)×0.7-2×15×0.84=3.08(kPa)==(20+17×1.2)×0.63-2×37×0.79=-33(kPa)σa(l=(20+17×1.2+3.75×20.2)×0.63-2×37×0.79=14.71(kPa)==(20+17×1.2+20.2×4.5)×0.63-2×37×0.79=24.26(kPa)==(20+17×1.2+20.2×4.5)×0.44-2×13×0.66=40.61(kPa)==(20+17×1.2+20.2×4.5+19.2×2.6)×0.44-2×13×0.66=62.58（kPa)==(20+17×1.2+20.2×4.5+19.2×2.6)×0.36-2×10×0.6=53.24(kPa)==(20+17×1.2+20.2×4.5+19.2×2.6+19.2×2.6)×0.36-2×10×0.6=71.21(kPa)==(20+17×1.2+20.2×4.5+19.2×2.6+19.2×1.2)×0.32-2×7×0.57=57.38(kPa)=被動土壓力計算（坑底面以下，開挖深度4.5m）σp(l)QUOTEσp(2,1)=0+2×37×1.26=93.24(kPa)==(0+0.75×20.2)×1.58+2×37×1.26=117.18(kPa)==(0+0.75×20.2)×2.28+2×13×1.51=73.8(kPa)==(0+0.75×20.2+2.6×19.2)×2.28+2×13×1.51=187.62kPa)==(0+0.75×20.2+2.6×19.20)×2.77+2×10×1.66=213.44(kPa)==(0+0.75×20.2+2.6×19.2+1.2×19.2)×2.77+2×10×1.66=277.26(kPa)==(0+0.75×20.2+2.6×19.2+1.2×19.2)×1.77+2×7×1.33=174.57(kPa)==(0+0.75×20.2+2.6×19.2+1.2×19.2+2.5×19.5)×1.77+2×7×1.33=260.86(kPa) 凈土壓力計算（坑底面以下）=—=93.24-8.38=84.86(kPa)=—=117.18-24.26=92.92(kPa)=—=73.8-40.61=33.19(kPa)=—=187.62-62.58=125.04(kPa)=—=213.44-53.24=160.2(kPa)=—=277.26-71.21=206.05(kPa)=—=174.57-57.38=117.19(kPa)=—=260.86-72.98=187.88(kPa)圖3.1.7土壓力分布圖土壓力合力及作用點的計算LD(1)==11.09×1.2/(11.09+3.08)=0.94(m)Ea(1)==11.09×0.94/2=5.21(/m)Ha(1)==0.94-0.94/3=0.63(m)Ea(1上)作用點距地面0.31mEa(1)==3.08×(1.2-0.94)/2=0.4(/m)Ha(1)==(1.2-0.94)/3=0.09(m)Ea(1下)作用點距地面1.11mLD(2)==33×3.75/(33+14.71)=2.59(m)Ea(2)==33×2.59/2=42.74(/m)Ha(2)==2.59-2.59/3=1.73(m)Ea(2上)作用點距地面2.06mEa(2)==14.71×(3.75-2.59)/2=8.53(/m)Ha(1)==(3.75-2.59)/3=0.39(m)Ea(2下)作用點距地面4.56mEa(3)==(84.86+92.92)×0.75/2=66.7(/m)Ha(3)==0.75/3×(84.86×2+92.92)/(84.86+92.92)=0.37(m)Ea(3)作用點距地面5.33mEp(4)==(33.19+125.04)×2.6/2=205.7(/m)Hp(4)==2.6/3×(33.19×2+125.04)/(33.19+125.04)=1.05(m)Ep(4)作用點距地面7.25mEp(5)==（160.2+206.05）×1.2/2=219.75(/m)Hp(5)=1.2/3×(160.2×2+206.05)/(160.2+206.05)=0.57(m)Ep(5)作用點距地面8.93mEp(6)==（117.19+187.88）×2.5/2=381.34(/m)Hp(6)=2.5/3×(117.19×2+187.88)/(117.19+187.88)=1.15Ep(6)作用點距地面11.83m3.1.4.1方案設(shè)計設(shè)計為1級邊坡。按1：1進行放坡開挖。人工夯實。本段坑頂設(shè)計荷載為20Kpa，基坑施工以及運行期間，基坑頂部大概20m范圍內(nèi)不宜設(shè)置其他臨時建筑與堆放雜物，現(xiàn)場實際施工荷載需要嚴格把控，不得超出設(shè)計值。各支護結(jié)構(gòu)斷面圖及鋼筋網(wǎng)片大樣圖見附圖。3.1.4.1基坑穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性圖3.1.8邊坡整體穩(wěn)定性驗算圖由電算得穩(wěn)定性分析地震荷載分析:GB50330-2013中國建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范驗算方法:中國規(guī)范安全系數(shù)持久設(shè)計狀況折線滑面的安全系數(shù):SFpolyg=1.35[–]圓弧滑面的安全系數(shù):SFcirc=1.35[–]圓弧滑動面滑動面參數(shù)圓心:x=53.65[m]角度:a1=-73.87[°]z=2.40[m]a2=31.71[°]半徑:R=8.64[m]自動搜索后的滑動面邊坡穩(wěn)定性驗算(畢肖普法(Bishop))滑面上下滑力的總和:Fa=313.07kN/m滑面上抗滑力的總和:Fp=659.00kN/m下滑力矩:Ma=2704.95kNm/m抗滑力矩:Mp=5693.77kNm/m安全系數(shù)=2.10>1.35邊坡穩(wěn)定性滿足要求4電算與手算對比分析選用D3剖面排樁支護進行電算與手算的對比，電算軟件采用GEO5。手算見D3剖面計算。4.1GEO5電算深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計輸入數(shù)據(jù)項目信息項目:排樁電算設(shè)計日期:2021/5/26分析設(shè)置(為當(dāng)前任務(wù)定義)材料和規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計:中國規(guī)范GB50010-2010鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計:中國規(guī)范GB50017-2003木結(jié)構(gòu):極限狀態(tài)法(LSD)木結(jié)構(gòu)截面承載力分項系數(shù):gs=1.50開挖分析主動土壓力計算方法:Mazindrani(Rankine)理論被動土壓力計算方法:Mazindrani(Rankine)理論地震荷載分析:GB50330-2013中國建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范驗算方法:中國規(guī)范巖土材料基本參數(shù)-(總應(yīng)力狀態(tài))jcu,ccu編號名稱圖例jcuccugd[°][kPa][kN/m3][°]巖土材料參數(shù)雜填土天然重度:g=17.00kN/m3應(yīng)力狀態(tài):總應(yīng)力jcu,ccu結(jié)構(gòu)與巖土間摩擦角:d=5.00°內(nèi)摩擦角:jcu=10.00°黏聚力:ccu=15.00kPa巖土材料:無黏性土

粘土天然重度:g=20.20kN/m3應(yīng)力狀態(tài):總應(yīng)力jcu,ccu結(jié)構(gòu)與巖土間摩擦角:d=5.00°內(nèi)摩擦角:jcu=13.00°黏聚力:ccu=37.00kPa巖土材料:黏性土泊松比:n=0.35

粉土夾粉質(zhì)粘土天然重度:g=19.20kN/m3應(yīng)力狀態(tài):總應(yīng)力jcu,ccu結(jié)構(gòu)與巖土間摩擦角:d=8.00°內(nèi)摩擦角:jcu=23.00°黏聚力:ccu=13.00kPa巖土材料:黏性土泊松比:n=0.35

粉土夾粉砂天然重度:g=19.20kN/m3應(yīng)力狀態(tài):總應(yīng)力jcu,ccu結(jié)構(gòu)與巖土間摩擦角:d=10.00°內(nèi)摩擦角:jcu=28.00°黏聚力:ccu=10.00kPa巖土材料:無黏性土結(jié)構(gòu)材料依據(jù)規(guī)范對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行分析中國規(guī)范GB50010-2010.混凝土:C30抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值fck=20.10MPa抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值ftk=2.01MPa縱向鋼筋:HRB400屈服強度fyk=400.00MPa剖面土層和指定材料編號地層厚度深度巖土材料圖例t[m]z[m]13.200.00..3.20雜填土22.803.20..6.00粘土32.006.00..8.00粉土夾粉質(zhì)粘土41.708.00..9.70粉土夾粉砂5-9.70..∞粉土夾粉砂截面尺寸墻體前面土層開挖到深度4.95m.截面截面名稱:排樁d=0.80m;a=1.00m樁身材料:混凝土自動計算的嵌固段計算寬度折減系數(shù)=1.00截面面積A=5.03E-01m2/m慣性矩I=2.01E-02m4/m彈性模量E=30000.00MPa剪切模量G=12000.00MPa結(jié)構(gòu)上的土壓力土壓力類型:主動土壓力截面最小壓力被認為是sa,min=0.20sz重分布類型:不重分布墻后坡面墻后坡面水平地下水作用結(jié)構(gòu)外側(cè)的地下水位所在深度為1.20m輸入均布面超載編號超載作用超載1超載2起點x坐標(biāo)長度深度新建修改[kN/m2][kN/m2]x[m]l[m]z[m]1是永久作用20.00坡面工況階段設(shè)置設(shè)計狀況:持久設(shè)計狀況驗算編號1懸臂式結(jié)構(gòu)的設(shè)計被動土壓力折減系數(shù)=1.00剪力最大值=141.12kN/m彎矩最大值=124.12kNm/m需要的結(jié)構(gòu)嵌固深度=2.83m結(jié)構(gòu)總長=7.78m沿結(jié)構(gòu)的土壓力和內(nèi)力分布深度主動土壓力被動土壓力總土壓力剪力彎矩[m][kPa][kPa][kPa][kN/m][kNm/m]0.000.000.000.00-0.00-0.000.501.690.001.69-0.420.071.003.390.003.39-1.690.561.003.400.003.40-1.700.571.003.400.003.40-1.700.571.204.080.004.08-2.450.981.658.660.008.66-5.332.662.1013.250.0013.25-10.276.102.6519.810.0019.81-19.3414.053.2026.380.0026.38-32.0027.973.2010.880.0010.88-32.0027.973.6912.860.0012.86-37.8145.024.1814.840.0014.84-44.5965.154.5616.390.0016.39-50.6183.484.9517.950.0017.95-57.23104.244.9517.95-93.03-75.08-57.23104.245.1118.61-98.22-79.61-44.67112.535.5620.94-112.39-91.45-6.71124.126.0023.27-126.55-103.2836.50117.706.0039.53-87.70-48.1636.50117.706.4843.53-108.52-64.9963.3894.296.9547.52-129.34-81.8298.2556.217.4351.52-150.16-98.64141.12-0.34邊坡穩(wěn)定性分析輸入數(shù)據(jù)項目信息分析設(shè)置(為當(dāng)前任務(wù)定義)穩(wěn)定性分析地震荷載分析:GB50330-2013中國建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范驗算方法:中國規(guī)范安全系數(shù)持久設(shè)計狀況折線滑面的安全系數(shù):SFpolyg=1.35[–]圓弧滑面的安全系數(shù):SFcirc=1.35[–]多段線編號多段線位置多段線上點坐標(biāo)[m]xzxzxz1-19.53-4.95-0.80-4.95-0.800.000.000.0023.430.002-0.80-6.00-0.80-7.810.00-7.810.00-6.000.00-3.200.000.0030.00-3.2023.43-3.204-19.53-6.00-0.80-6.00-0.80-4.9550.00-6.0023.43-6.006-19.53-8.0023.43-8.007-19.53-9.7023.43-9.70巖土材料參數(shù)-總應(yīng)力狀態(tài)jcu,ccu編號名稱圖例jcuccug[°][kPa][kN/m3]1雜填土10.0015.0017.002粘土13.0037.0020.203粉土夾粉質(zhì)粘土23.0013.0019.204粉土夾粉砂28.0010.0019.20巖土材料參數(shù)雜填土天然重度:g=17.00kN/m3應(yīng)力狀態(tài):總應(yīng)力jcu,ccu內(nèi)摩擦角:jcu=10.00°黏聚力:ccu=15.00kPa

粘土天然重度:g=20.20kN/m3應(yīng)力狀態(tài):總應(yīng)力jcu,ccu內(nèi)摩擦角:jcu=13.00°黏聚力:ccu=37.00kPa

粉土夾粉質(zhì)粘土天然重度:g=19.20kN/m3應(yīng)力狀態(tài):總應(yīng)力jcu,ccu內(nèi)摩擦角:jcu=23.00°黏聚力:ccu=13.00kPa

粉土夾粉砂天然重度:g=19.20kN/m3應(yīng)力狀態(tài):總應(yīng)力jcu,ccu內(nèi)摩擦角:jcu=28.00°黏聚力:ccu=10.00kPa

剛性材料編號名稱圖例g[kN/m3]1結(jié)構(gòu)材料23.00指定材料和分區(qū)編號分區(qū)位置分區(qū)點坐標(biāo)[m]指定xzxz材料123.43-3.2023.430.00雜填土0.000.000.00-3.20223.43-6.0023.43-3.20粘土0.00-3.200.00-6.003-0.80-6.00-0.80-4.95粘土-19.53-4.95-19.53-6.004-0.80-6.00-0.80-7.81結(jié)構(gòu)材料0.00-7.810.00-6.000.00-3.200.000.00-0.800.00-0.80-4.95523.43-8.0023.43-6.00粉土夾粉質(zhì)粘土0.00-6.000.00-7.81-0.80-7.81-0.80-6.00-19.53-6.00-19.53-8.00623.43-9.7023.43-8.00粉土夾粉砂-19.53-8.00-19.53-9.707-19.53-9.70-19.53-14.70粉土夾粉砂23.43-14.7023.43-9.70超載編號類型作用類型位置起點長度寬度傾角大小z[m]x[m]l[m]b[m]a[°]q,q1,f,F,xq2,z單位1條形超載永久作用坡面x=0.00l=23.430.0020.00kN/m2地下水地下水類型:地下水位編號地下水位位置地下水位點坐標(biāo)[m]xzxzxz1-19.53-7.810.00-7.810.00-1.2023.43-1.20張裂縫未輸入張裂縫。地震荷載不考慮地震工況階段設(shè)置設(shè)計狀況:持久設(shè)計狀況結(jié)果(工況階段1)分析1圓弧滑動面滑動面參數(shù)圓心:x=-1.94[m]角度:a1=-46.70[°]z=1.73[m]a2=79.77[°]半徑:R=9.74[m]自動搜索后的滑動面邊坡穩(wěn)定性驗算(畢肖普法(Bishop))滑面上下滑力的總和:Fa=426.95kN/m滑面上抗滑力的總和:Fp=986.11kN/m下滑力矩:Ma=4158.51kNm/m抗滑力矩:Mp=9604.73kNm/m安全系數(shù)=2.31>1.35邊坡穩(wěn)定性滿足要求編號1截面剪力最小值剪力最大值彎矩最小值彎矩最大值[kN/m][kN/m][kNm/m][kNm/m]0.00-0.00-0.00-0.00-0.000.50-0.42-0.420.070.071.00-1.69-1.690.560.561.20-2.45-2.450.980.981.65-5.33-5.332.662.662.10-10.27-10.276.106.102.65-19.34-19.3414.0514.053.20-32.00-32.0027.9727.973.69-37.81-37.8145.0245.024.18-44.59-44.5965.1565.154.56-50.61-50.6183.4883.484.95-57.23-57.23104.24104.245.11-44.67-44.67112.53112.535.56-6.71-6.71124.12124.126.0036.5036.50117.70117.706.4863.3863.3894.2994.296.9598.2598.2556.2156.217.43141.12141.12-0.34-0.34內(nèi)力最大值彎矩最大值=124.12kNm/m彎矩最小值=-0.34kNm/m剪力最大值=141.12kN/m驗算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)截面(排樁d=0.80m;a=1.00m)對所有工況階段進行分析。荷載分項系數(shù)=1.00截面抗彎驗算：鋼筋-6根,直徑30.0mm;保護層50.0mm結(jié)構(gòu)類型(配筋率):按梁計算配筋率r=0.422%>0.200%=rmin荷載:M=124.12kNm承載力:Mu=463.71kNm樁配筋設(shè)計滿足要求截面抗剪驗算：截面受剪承載力設(shè)計值:Vu=452.81kN>141.12kN=V截面滿足要求?？傭炈?截面滿足要求4.2手算與電算比對分析表4.1土壓力比對分析電算手算深度主動土壓力被動土壓力總土壓力主動土壓力被動土壓力總土壓力[m][kPa][kPa][kPa][kPa][kPa][kPa]0.000.000.000.000.000.000.000.501.690.001.691.130.001.131.003.390.003.392.890.002.891.003.400.003.403.100.003.101.003.400.003.403.100.003.101.204.080.004.084.020.004.021.658.660.008.668.420.008.422.1013.250.0013.2513.860.0013.862.6519.810.0019.8120.20.0020.23.2026.380.0026.3827.210.0027.214.9517.950.0017.9510.680.0010.684.9517.95-93.03-75.0810.68-93.25-82.575.1118.61-98.22-79.6114.60-98.22-83.625.5620.94-112.39-91.4520.67-112.39-91.726.0023.27-126.55-103.2824.40-126.75-102.356.0039.53-87.70-48.1640.37-87.62-47.256.4843.53-108.52-64.9944.13-108.86-64.376.9547.52-129.34-81.8248.04-129.63-81.597.4351.52-150.16-98.6452.8-150.01-97.21通過電算與手算的比對分析最大差值為開挖面主動土壓力，差值為6kpa，考慮原因是第二層粘土粘聚力過大，在計算時小數(shù)的四舍五入與電算產(chǎn)生的誤差。其他深度差值保持在1kpa以內(nèi)，較為吻合。表2排樁屬性電算手算彎矩最大值126.68108.21需要的結(jié)構(gòu)嵌固深度2.86m1.87m結(jié)構(gòu)總長7.81m7.5m手算采用布魯姆簡化計算法，最后結(jié)構(gòu)總長差距不大故不作分析。配筋電算手算根數(shù)/n610直徑/mm3022通過手算更注重其穩(wěn)定性強度，而忽略了最優(yōu)配筋，而電算則是考慮了穩(wěn)定性的同時穩(wěn)定性同樣合格，這也是今后努力的方向。5基坑降水方案設(shè)計5.1降水目的及原則當(dāng)?shù)叵滤惠^淺時，基坑開挖時，往往因為地下水的滲入而導(dǎo)致地基土體參數(shù)的變化，從而導(dǎo)致地基沉降等一系列工程問題，這些問題將直接影響建筑物的安全。因此基坑降水乃是基坑支護的前提，需要加以重視，必須采取相應(yīng)的排水措施，來保證基坑支護施工環(huán)境的安全性。在降水排水方案設(shè)計中，應(yīng)注意以下幾個方面：（1）

不同類型的土具有不同的滲透系數(shù)；（2）

根據(jù)規(guī)范，地下水位一般應(yīng)降低到基坑底部以下0.5-1.0m以下；（3）對于深基坑，有必要考慮基坑支護方式；（4）需要根基具體基坑開挖面積合理選配。5.2降水方法常采用的降低水位的方法有兩種：表面排水井點降水下表5.1為常用的降水方法及使用的條件表5.1降水方法名稱及適應(yīng)條件表名稱適應(yīng)條件表面排水碎石土、粗礫砂、滲水量不大的土輕型井點粉砂、粘質(zhì)粉土，滲透系數(shù)為0.1－5m/d，地下水位較高，一級井點降水深度3－6m，二級井點降水深度為6－9m，多級至12m噴射井點滲透系數(shù)為0.1－50m/d的砂土，基坑開挖深度大于6m，噴射井點降水深度可達20m以上管井井點含水層顆粒較粗的粗砂卵石層，滲透系數(shù)較大，水量較大，降水深度在3－5m深井井點滲透系數(shù)較大，地下水豐富的土層滲水井點地層上部有上層滯水或潛水含水層，其下部有不含水的透水層，或比較穩(wěn)定的潛水或承壓含水層電滲井點飽和粘性土，特別是淤泥和淤泥質(zhì)土，滲透系數(shù)很小，小于0.1m/d考慮本工程地質(zhì)條件和地下水條件，決定采用輕型井點降水。5.3輕型井點降水方案設(shè)計本工程基坑開挖最深為4.95米，地下水位位于地面以下1.2米，基坑開挖面積約56800，含水層滲透系數(shù)。5.3.1井點管長度計算本工程井點呈環(huán)狀布置。井點管距坑側(cè)0.8m，過濾管1.3m，直徑68mm。井點系統(tǒng)是一組潛水井。井點高程設(shè)計應(yīng)滿足下列公式：H1—井點管埋設(shè)面至基坑底的距離h—降低后的地下水位至基坑中心底的距離，一般不小于0.5mI—地下水降落坡度，環(huán)狀井點為1/10，單排為1/4~1/5L—井點管至群井中心的水平距離H1=4.95m，h=1.0m，I=1/10，L=80m，則H1+h+IL=4.95+1.0+80×0.1=13.95m，考慮井點管高于地面0.2m，取井點管長14m。5.3.2井點管長度計算由GEO5電算分析，基坑涌水量9.517，基坑周長約990m，所以基坑總涌水量。圖5.1基坑涌水量示意圖5.3.3單井出水量單井出水能力按下式計算： 式中：——單井出水能力（m3/d）；——過濾器半