PAGE34某綜合樓項(xiàng)目基坑支護(hù)工程中HI段剖面支護(hù)體系設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u19731第一章工程概況 1103891.1工程簡(jiǎn)介 1176481.2環(huán)境概況 2207751.3工程地質(zhì)與水文條件 232477第二章基坑支護(hù)方案選擇與確定 4235842.1基坑支護(hù)設(shè)計(jì)基本要求 4145472.2工程常用基坑支護(hù)的類型、適用情況和主要施工工藝 436352.2.1工程常用基坑支護(hù)的類型 4125082.2.2放坡開(kāi)挖 4289162.2.3土釘墻支護(hù) 5182082.2.4鋼板樁支護(hù) 554242.2.5地下連續(xù)墻 6157332.3支護(hù)方案的選擇與比較 7165652.3.1基坑支護(hù)方案選型考慮因素 7267472.3.2本基坑施工特點(diǎn)分析 7111412.3.3支護(hù)方案的選擇 816712.4水平支撐體系常用方式對(duì)比與選用 9203712.5降排水措施 1021222第三章HI段剖面支護(hù)體系設(shè)計(jì)與計(jì)算 10101063.1剖面信息與土層信息的確定 10246443.2按分層土計(jì)算土壓力 12234993.2.1土壓力簡(jiǎn)介 12233503.2.2主動(dòng)土壓力計(jì)算 1271393.2.3水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 1777433.2.4應(yīng)力計(jì)算 1816483.3地下連續(xù)墻嵌固深度計(jì)算 1927553.4施工過(guò)程應(yīng)力位移與結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 20263713.5地下連續(xù)墻配筋設(shè)計(jì)計(jì)算 28第一章工程概況1.1工程簡(jiǎn)介南京市玄武區(qū)法檢業(yè)務(wù)綜合樓項(xiàng)目為框架結(jié)構(gòu)，地上八層，地下兩層。建筑高度25.8m，地下室面積約9930㎡。地下室板面標(biāo)高+18.00m,板厚0.50m,獨(dú)立基礎(chǔ)厚1.50m。基坑面積約7448㎡，長(zhǎng)約368m。基坑土方開(kāi)挖深度：自然地面標(biāo)高+25.20～+34.30m,基坑底按獨(dú)立基礎(chǔ)考慮,坑底標(biāo)高為+16.40m,開(kāi)挖深度為8.80～17.90m。1.2環(huán)境概況南京市玄武區(qū)法檢業(yè)務(wù)綜合樓項(xiàng)目位于南京城北花園路6-10號(hào)，用地面積約11900㎡，西側(cè)為南京林業(yè)大學(xué)，北側(cè)毗鄰南京環(huán)?？萍紕?chuàng)業(yè)中心，南側(cè)為南京天文研究所，東側(cè)為南京天文儀器廠，位于鬧市區(qū)，場(chǎng)地大門在東側(cè)，東北角與花園路之間由一條近百米的道路相連。項(xiàng)目周邊環(huán)境如圖1.1所示：圖1.1場(chǎng)地位置衛(wèi)星圖1.3工程地質(zhì)與水文條件1.地質(zhì)條件評(píng)價(jià)根據(jù)場(chǎng)地巖土地質(zhì)勘探資料顯示，場(chǎng)地表面為人造填充物，地表以下多為沉積的硬塑料粘土。下覆基巖為燕山晚期侵入的中-基性輝長(zhǎng)巖巖體，場(chǎng)地覆蓋層范圍內(nèi)，無(wú)液化土層。巖土層自上而下劃分情況如下：①1雜填土：色混雜，由中性粉質(zhì)水泥黏土、粘土質(zhì)地層、碎石和瓷磚塊、砂石和磚瓦片等部分混合構(gòu)成，結(jié)構(gòu)疏松，碎塊占比30~50%，局部為混凝士地坪，回填時(shí)間5年左右。層厚0.20-1.20m。①2素填土(Q4ml)：褐黃色，由粉質(zhì)黏土、植物的根系、磚瓦碎石、碎屑構(gòu)成，結(jié)構(gòu)偏疏松，碎塊占比10%，場(chǎng)地均有分布，回填時(shí)間大于10年。層厚0.20~2.00m。②黏土：褐色，含較多的鐵錳質(zhì)結(jié)核。自由膨脹率δef一般在14~40%之間，平均為30.16%，無(wú)膨脹潛勢(shì)，局部地段缺失。頂板埋深0.50~2.30m，層頂標(biāo)高23.20~32.77m，層厚1.10-9.70m。③全風(fēng)化輝長(zhǎng)巖：黃灰色，巖石風(fēng)化較多，砂土狀，含硅質(zhì)呈球狀顆粒。母巖結(jié)構(gòu)完全被破壞，但還能識(shí)別，遇水強(qiáng)度明顯降低，受力團(tuán)塊即碎，干鉆可鉆進(jìn)，孔壁易坍塌。頂板埋深0.20~11.50m，層頂標(biāo)高16.97~30.07m，層厚0.60~3.60m。④強(qiáng)風(fēng)化輝長(zhǎng)巖：大部分為灰綠色，大多數(shù)被破壞，巖芯為砂土狀、團(tuán)塊形，夾碎塊狀。礦物質(zhì)手捏易碎，局部少量殘塊強(qiáng)度較高，錘擊不易破碎。該層干鉆難以鉆進(jìn)，全場(chǎng)區(qū)分布。頂板埋深1.50-13.10m，層頂標(biāo)高14.83-28.77m，層厚1.00-13.00m。⑤中風(fēng)化輝長(zhǎng)巖：灰綠色，致密塊狀，巖芯呈中柱狀。巖石比較完整，發(fā)育少量裂縫，較難擊碎，有輕微吸水反應(yīng)。頂板埋深6.00~19.10m，層頂標(biāo)高9.37~20.66m，最大控制厚度14.00m。2.水文條件評(píng)價(jià)頂部填土中的孔隙潛水是建設(shè)場(chǎng)地地下水的重要組成部分，巖石層含水較少，基本上可以認(rèn)為是不透水，可以看作是相對(duì)隔水層。下伏基巖含風(fēng)化裂縫水，富水性不均，主要與裂縫發(fā)育程度有關(guān)，水量較小?？辈炱陂g正值夏季，勘察過(guò)程中發(fā)現(xiàn)初見(jiàn)的實(shí)測(cè)水位平均埋深0.50~1.00m,穩(wěn)定的實(shí)測(cè)水位平均埋深0.80~1.50m。是一個(gè)統(tǒng)一含水層，該含水層富水性一般，水量一般。大氣系統(tǒng)中的持續(xù)降水和地表水徑流補(bǔ)給可能會(huì)使地下水位變化，年變化幅度約0.5m。

第二章基坑支護(hù)方案選擇與確定2.1基坑支護(hù)設(shè)計(jì)基本要求（1）確保支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠起到擋土和支護(hù)的作用，確保地下空間在地下施工期間的安全穩(wěn)定。（2）通過(guò)適當(dāng)?shù)慕蹬潘胧?，確保在地下水位以上進(jìn)行基礎(chǔ)施工（3）考慮周邊環(huán)境的影響，確保周邊建筑物和道路不發(fā)生不均勻沉降（4）結(jié)合本工程的水文地質(zhì)情況，做到“安全、合理、經(jīng)濟(jì)、便于施工”（5）考慮兩種極限狀態(tài)：承載能力的極限狀態(tài)、正常應(yīng)用的極限狀態(tài)2.2工程常用基坑支護(hù)的類型、適用情況和主要施工工藝2.2.1工程常用基坑支護(hù)的類型基坑施工最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的方法是放坡開(kāi)挖，但往往會(huì)受到場(chǎng)地條件、周邊環(huán)境等因素限制，因此，有必要設(shè)計(jì)一種基坑支護(hù)體系，以保證施工的順利開(kāi)展，并且能夠有效保護(hù)其周邊環(huán)境?；又ёo(hù)方式一般有樁、墻、撐、錨、釘五種基本類型。樁最常見(jiàn)的是灌注樁、鋼板樁等支護(hù)；墻最常見(jiàn)的是連續(xù)墻支護(hù)；撐最常見(jiàn)的是鋼管支撐、鋼混支撐支護(hù)；錨最常見(jiàn)的拉錨桿支護(hù)；釘主要是土釘支護(hù)。下文對(duì)各種基坑支護(hù)類型的適用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)、施工技術(shù)要點(diǎn)作詳細(xì)綜述。2.2.2放坡開(kāi)挖放坡開(kāi)挖是指利用土體自身的強(qiáng)度保持邊坡不發(fā)生塌陷、滑動(dòng)或不均勻沉降，以實(shí)現(xiàn)邊坡穩(wěn)定的一種支護(hù)方式。其最大優(yōu)勢(shì)是造價(jià)便宜，支護(hù)施工進(jìn)度相對(duì)其他支護(hù)形式也較快。其缺點(diǎn)是回填土方量比較較大，也可能受雨水影響引起局部坍塌。特別是適用于施工場(chǎng)地開(kāi)闊,土層良好,周邊不存在重要結(jié)構(gòu)或者房屋等設(shè)施。邊坡開(kāi)挖的施工技術(shù)要點(diǎn)：施工準(zhǔn)備（圖紙核對(duì)、技術(shù)交底、確定工程的施工便道、清表、開(kāi)挖臨時(shí)排水溝、測(cè)量放樣）→逐層進(jìn)行開(kāi)挖（嚴(yán)格控制標(biāo)高，主要有縱挖法和橫挖法兩種方式）2.2.3土釘墻支護(hù)土釘墻是一種充分利用土的自種產(chǎn)生的承載能力結(jié)合土釘產(chǎn)生效力，這種方式主要通過(guò)在土外面打入一定間距的土釘（土釘深度和間距需要設(shè)計(jì)）對(duì)土體進(jìn)行加固，在土的表面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，澆筑一定厚度的混凝土，使之與土結(jié)合。加固的原狀土、土釘、混凝土面層和坡頂坡底的防排水系統(tǒng)是這種支護(hù)方式的主要構(gòu)成要素。土釘墻支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)在于其工程量和材料用量相對(duì)較小，成本和施工速度相較于其他支護(hù)方法也較好；施工工序操作相對(duì)簡(jiǎn)單；對(duì)施工場(chǎng)地的土層情況具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。其缺點(diǎn)主要是對(duì)于膨脹土和軟弱土等土質(zhì)較差的情況不得單獨(dú)采用土釘進(jìn)行支護(hù),需要配合其他支護(hù)方法,需投入其他大型設(shè)備,對(duì)于施工組織不利。適用于地質(zhì)條件良好，地下水位低，基坑周邊環(huán)境允許造成較大的位移的工程，如果周邊建筑物、道路等對(duì)變形控制較嚴(yán)格基坑施工，要增加預(yù)應(yīng)力錨桿或錨索加強(qiáng)支護(hù)。土釘墻的施工技術(shù)要點(diǎn)：測(cè)量放樣（現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查核對(duì)，復(fù)測(cè)）→開(kāi)挖工作面（開(kāi)挖深度由土釘豎向間隙決定）→按照設(shè)計(jì)要求對(duì)邊坡精細(xì)化修整成型（注意邊坡坡度控制）→土釘制作（有鋼筋土釘和鋼管土釘兩種形式，鋼筋采用二級(jí)鋼或者三級(jí)鋼，直徑12-16mm左右）→鉆孔（通過(guò)洛陽(yáng)鏟或者鉆機(jī)鉆孔，鉆的孔往下要略有一定傾斜，成孔后對(duì)孔徑、孔深和孔的傾斜角度進(jìn)行檢查）→安裝土釘→綁扎鋼筋網(wǎng)（土釘與鋼筋網(wǎng)可以通過(guò)螺紋連接或焊接加固連接）→注漿（一定要把渣土全部清除干凈,主要是采用水泥漿或者是水泥砂漿等材料）→澆筑混凝土面層（需要控制厚度和混凝土等級(jí)）2.2.4鋼板樁支護(hù)鋼板樁是指由一種帶有鎖口的型鋼（主要是拉森鋼板樁）材料，通過(guò)型鋼頂部的鎖口的相互咬合搭接連接起來(lái)，形成的具有一定功能的支護(hù)方式。其缺點(diǎn)是不能擋住土和水中的細(xì)小顆粒，其次，如果基坑支護(hù)需要使用數(shù)量巨大的鋼材，成本可能會(huì)很高。因此，這種支護(hù)形式適用于開(kāi)挖深度不大的工程鋼板樁的施工技術(shù)要點(diǎn)：修筑施工便道及平臺(tái)→測(cè)量放樣→打鋼板樁（使用打拔樁機(jī)，逐根施打）→開(kāi)挖溝槽及圍檀支撐（橫撐與鋼板樁之間焊接連接，挖一段，支撐一段）→地基處理→鋪設(shè)墊層（對(duì)一般土質(zhì)，在管底地基上鋪設(shè)一層中粗砂）→管道安裝→回填→拔除鋼板樁（填到橫撐底部時(shí)，拔除該層圍檀和支撐，填一層拆除一層圍檀和支撐，鋼板樁拔出后及時(shí)回填壓實(shí)）2.2.5地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻是指在地面上用成槽機(jī)械挖出一條長(zhǎng)槽，一定要檢查成槽質(zhì)量，否則后期不好調(diào)整，之后在槽內(nèi)吊放鋼筋籠并澆筑混凝土，形成具有一定功能的連續(xù)墻體。地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn)是鋼筋混凝土墻體的變形較小，有承受較大土壓力的能力，適用于許多復(fù)雜的地基條件；施工產(chǎn)生的聲音低，對(duì)周邊環(huán)境的影響較小，非常適合在城市及建筑密集區(qū)施工。其缺點(diǎn)是相對(duì)于其他支護(hù)，造價(jià)相對(duì)較高，選用時(shí)要進(jìn)行科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析；施工專業(yè)化程度高，所用機(jī)械設(shè)備一般工程可能沒(méi)有。這種支護(hù)形式適用于地基條件差，基坑開(kāi)挖深度大，周邊環(huán)境要求高（有密集建筑群或重要地下管線，對(duì)周邊地面位移和沉降要求高）的基坑。地下連續(xù)墻的施工技術(shù)要點(diǎn)：施工準(zhǔn)備（查地勘報(bào)告，明確地下管線的埋設(shè)狀況，進(jìn)行管線保護(hù)作業(yè)，合理規(guī)劃臨時(shí)設(shè)施位置）→測(cè)量放樣（放出即將砌筑的導(dǎo)墻的中線、邊線和拐點(diǎn)）→導(dǎo)墻（擋土作用，防止雨水流入基槽內(nèi)，基準(zhǔn)作用）施工（首先破除路面，開(kāi)挖基槽，槽底人工清理、整平，兩面做C15混凝土墊層。復(fù)核導(dǎo)墻中線和邊線，綁扎導(dǎo)墻鋼筋，也有基準(zhǔn)的作用，內(nèi)側(cè)采用整體鋼膜，外側(cè)采用槽鋼，高出地面20cm，澆筑混凝土，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后拆除模板,及時(shí)進(jìn)行回填或用木方對(duì)導(dǎo)墻支撐加固設(shè)土工布，灑水養(yǎng)護(hù)）→泥漿制作循環(huán)（首先要進(jìn)行成槽工藝試驗(yàn)確定泥漿性能指標(biāo)；泥漿制備循環(huán)系統(tǒng)由泥漿制漿箱、儲(chǔ)漿箱和泥漿分離器組成，安裝后應(yīng)用護(hù)欄及時(shí)防護(hù)）→成槽（采用跳槽法施工；采用成槽機(jī)和沖擊鉆或兩者組合的工藝成槽）→清槽（采用兩步清槽，第一步，利成槽機(jī)抓渣，初步清淤，第二步，用反循環(huán)和高壓潛水泵相結(jié)合的方法清孔出渣；清理干凈，檢查細(xì)致）→鋼筋籠制作（鋼筋籠由工字鋼+雙排主筋+桁架筋+剪刀筋以及拉筋和吊筋等組成；鋼筋籠制作完成后進(jìn)行驗(yàn)收，制作好的鋼筋籠存放于混凝土平臺(tái)處，距地20cm，并覆蓋彩條布，防止生銹）→鋼筋籠吊裝（下籠之前應(yīng)驗(yàn)槽，確保成槽質(zhì)量；應(yīng)該由專業(yè)人員指揮吊裝）→導(dǎo)管安裝（安裝之前做水逆性試驗(yàn)，安裝時(shí)注意密封良好，導(dǎo)管安裝深度為槽底以上30-50cm）→二次清孔（澆筑混凝土之前要再次檢測(cè)槽底沉渣厚度，不符合設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行二次清孔）→混凝土澆筑（混凝土運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行坍落度指標(biāo)檢測(cè)；混凝土需要超灌50cm，保證整體強(qiáng)度）→安全防護(hù)（工序完成后用安全防護(hù)板覆蓋槽口，防止施工作業(yè)人員掉落槽段內(nèi)）2.3支護(hù)方案的選擇與比較2.3.1基坑支護(hù)方案選型考慮因素（1）施工場(chǎng)地的地質(zhì)水文條件以及基坑周圍環(huán)境(包括周邊建筑物埋深、基本建筑形式以及周邊市政管網(wǎng)等埋設(shè)情況)；（這些內(nèi)容主要在地質(zhì)勘查報(bào)告或可研報(bào)告中有所體現(xiàn)）（2）基礎(chǔ)的形式以及其所采用的施工技術(shù)、基坑開(kāi)挖深度、水平面積大小以及其形狀（主要在設(shè)計(jì)圖紙中有所體現(xiàn)）（3）支護(hù)結(jié)構(gòu)施工組織設(shè)計(jì)的可操作性（深基坑支護(hù)體系會(huì)做專家論證）（4）環(huán)保和工期要求（主要在可行性研究報(bào)告中體現(xiàn)）2.3.2本基坑施工特點(diǎn)分析1.基坑面積約7448m2，周長(zhǎng)約368m，挖深為8.80～17.90m，樁機(jī)施工作業(yè)面小，場(chǎng)地機(jī)械多，交叉作業(yè)多。施工時(shí)需對(duì)分項(xiàng)分部工程進(jìn)行合理的分段，不同工作進(jìn)行合理的交叉，施工道路合理規(guī)劃合理利用，要確保各項(xiàng)工作能夠有序進(jìn)行。2.基坑支護(hù)開(kāi)挖時(shí)進(jìn)入中風(fēng)化巖層比較深,且進(jìn)入的中風(fēng)化巖石多數(shù)是較硬的巖石,其結(jié)構(gòu)比較完全,巖體的基本質(zhì)量性能等級(jí)屬三類,施工難度非常大,根據(jù)地層情況,本工程施工時(shí)采用沖擊成孔。3.工程位置位于城區(qū)，且周圍居民樓較多，要做到安全、文明、綠色環(huán)保施工，做好揚(yáng)塵和噪音控制工作，減少對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)、生活的影響。4.本工程設(shè)兩層地下室，埋深約10.00m，地下室底板絕對(duì)標(biāo)高為16.40m（局部17.40m），基坑開(kāi)挖后容易產(chǎn)生基坑側(cè)壁坍塌、滲水等地質(zhì)不良現(xiàn)象，根據(jù)場(chǎng)地施工條件及巖土工程地質(zhì)條件，需要選用合適的排水和基坑支護(hù)方案?？偨Y(jié)：本工程基坑周邊環(huán)境條件復(fù)雜，開(kāi)挖深度大，地下室施工周期長(zhǎng)。場(chǎng)地地形總體較為平坦，由北向南整體呈緩坡?tīng)?，?chǎng)地西南側(cè)有一擋土墻，高差較大。地面高程24.90～33.77m，最大高差約9.87m。基坑位于鬧市區(qū)，場(chǎng)地大門在東側(cè)，與花園路相連，基坑邊距離大門約100m?；?xùn)|側(cè)是錦江之星酒店和中國(guó)科學(xué)院南京分院研究生公寓，基坑南側(cè)是天文儀器廠，與基坑之間有大量樹(shù)木存在，基坑西側(cè)是正在施工的建筑群體，基坑北側(cè)緊鄰廠房，整個(gè)基坑現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)全部用磚墻和圍擋封閉，夜間可適當(dāng)組織施工。施工前，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有地下管網(wǎng)、周邊建構(gòu)筑基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)查，收集相關(guān)資料，并進(jìn)行核實(shí)。施工時(shí)應(yīng)注意保護(hù)周邊建構(gòu)筑物的地基穩(wěn)定，并保證原有地下管線不受破壞。應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和水平位移、周圍建構(gòu)筑物、地下管線、道路和坑邊地面的變形、支撐軸力（或錨桿拉力）和地下水位等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。2.3.3支護(hù)方案的選擇綜合場(chǎng)地的土質(zhì)，地下水條件和周邊環(huán)境保護(hù)要求，以“安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，方便施工”為原則，以AB段、HI段以及FG段為分析研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)幾種支護(hù)方式進(jìn)行適用分析，選擇相對(duì)來(lái)說(shuō)較好的支護(hù)結(jié)構(gòu)方案。1.放坡支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是成本便宜經(jīng)濟(jì)；僅僅進(jìn)行土方開(kāi)挖回填和地下降排水的施工工序，支護(hù)施工進(jìn)度快。對(duì)于本項(xiàng)目的AB段土層來(lái)說(shuō)，周圍場(chǎng)地開(kāi)闊，沒(méi)有高層建筑，并且基坑深度在十米左右，土層性態(tài)也比較好，所以我覺(jué)得AB段可以采用二級(jí)自然放坡，第一段坡的高寬比為1:1，第二段坡為1:0.5；坡面噴80mm厚C20混凝土，鋪設(shè)?8@200*200鋼筋網(wǎng)片，設(shè)PVC管泄水孔，?50@1500，L=0.4m。2.土釘墻支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是施工方便，造價(jià)較低，但是這種方法不適宜用在地下水埋深較淺的地區(qū)，這是因?yàn)橥玲攭Φ姆浪阅懿惶?，而且本工程地質(zhì)勘察報(bào)告中的結(jié)論表明建設(shè)場(chǎng)地淺部地下水為孔隙潛水，對(duì)用鋼筋制作的土釘有一定的腐蝕作用，所以這種支護(hù)方式不適宜本項(xiàng)目。3.鉆孔灌注樁是工程中應(yīng)用比較廣泛的支護(hù)方式，這種支護(hù)形式大多運(yùn)用于基坑深度在7～15m的基坑工程中。這種方式在施工中噪音低，對(duì)周圍環(huán)境的影響也相對(duì)較小，但是對(duì)于本工程HI段和FG段，基坑深度在20m左右，所以，我認(rèn)為這種支護(hù)方式也不太適合。4.鋼板樁支護(hù)方式的優(yōu)點(diǎn)是鋼板樁本身具有一定防水抗?jié)B能力，施工方便快捷，工期短。但是因?yàn)殇摪鍢洞蛉牒桶纬鲞^(guò)程中對(duì)周圍環(huán)境影響較大，本項(xiàng)目位于鬧市區(qū)，而且對(duì)于本項(xiàng)目而言，運(yùn)用這種方式進(jìn)行支護(hù)一次需要投入大量特制鋼材，所以這種支護(hù)方式也不是一種合適的方式。5.地下連續(xù)墻變形較小，有承受較大土壓力的能力，適用于許多復(fù)雜的地基條件；施工產(chǎn)生的聲音低，對(duì)周邊環(huán)境的影響較小，非常適合在城市及建筑密集區(qū)施工。對(duì)于開(kāi)挖深度在20m左右的基坑工程，選擇這種支護(hù)方式比較好，所以HI段支護(hù)以及FG段支護(hù)比較適合這種支護(hù)方式。綜上所述：以“安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，方便施工”為設(shè)計(jì)原則，AB段支護(hù)結(jié)構(gòu)用放坡比較好，HI段以及FG段支護(hù)用連續(xù)墻相對(duì)而言比較合適。2.4水平支撐體系常用方式對(duì)比與選用基坑支護(hù)工程中水平支撐對(duì)于施工安全非常重要，需要做好這一方面的設(shè)計(jì)工作。按照支撐材料形式不同主要?jiǎng)澐譃殇撝魏弯摻罨炷林蝺煞N形式，關(guān)于它們的比較如表2.1所示表2.1水平支撐體系比較鋼支撐鋼筋混凝土支撐材料鋼管、型鋼鋼筋混凝土施工方法預(yù)制現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)焊接、螺紋連接一次澆筑適應(yīng)性只能受壓，不能受拉既能受壓，又能受拉支撐形成時(shí)間安裝結(jié)束即形成混凝土硬化后，有時(shí)間效應(yīng)支撐利用不能作為永久結(jié)構(gòu)可以作為永久結(jié)構(gòu)剛度剛度小剛度大穩(wěn)定性受現(xiàn)場(chǎng)拼裝的影響穩(wěn)定性可靠鋼筋混凝土支撐的主要優(yōu)點(diǎn)為剛度大，整體變形??；而且這種支撐體系適應(yīng)不同形狀和不同地質(zhì)條件的基坑；不會(huì)因?yàn)楣?jié)點(diǎn)松動(dòng)而發(fā)生側(cè)向位移，施工質(zhì)量得到保障。鋼支撐的主要優(yōu)點(diǎn)為材質(zhì)量輕，加工方便，可塑性好，能夠有效地減少因?yàn)闀r(shí)間的影響而導(dǎo)致增加的基坑位移。但是鋼支撐鋼管的焊接質(zhì)量和水平難以得到保障，與支護(hù)結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量也難以保證。多次使用的構(gòu)件可能留有殘余應(yīng)力，質(zhì)量也不可靠，容易發(fā)生安全事故，另一方面，本工程基坑面積較大，鋼支撐的剛度較小，不能保證支護(hù)體系的穩(wěn)定，所以我覺(jué)得這種支撐形式不適合本工程。綜上，水平內(nèi)支撐適合本基坑工程，鋼筋混凝土內(nèi)支撐的施工流程如圖2.2所示圖2.2鋼筋混凝土內(nèi)支撐的施工流程2.5降排水措施根據(jù)場(chǎng)地的土層滲透性及水文地質(zhì)情況，本工程降排水工作主要分為兩大部分，基坑內(nèi)部和基坑地表，針對(duì)地表主要采取的方式為截水溝和排水溝雙重?cái)r截，在坡頂設(shè)置環(huán)形的截水溝，坡頂外側(cè)超過(guò)5m范圍設(shè)置排水溝，保證水盡量不流到基坑內(nèi)。對(duì)于基坑內(nèi)部的水主要采用的辦法是先在噴漿的面層設(shè)置泄水孔，讓側(cè)壁的水出來(lái)，留到基坑內(nèi)的集水暗井里面，基坑下面的水流到暗溝，然后再到暗井里面，集水井做最后的匯合把側(cè)壁和基坑下面的水一起排除坑內(nèi)的水排出去，保證坑內(nèi)能正常施工。具體措施如下：1.基坑頂部設(shè)置排水溝，上口寬300mm，深300mm，排水溝之間的連接平順，使水流順暢，墊層面層采用C20細(xì)石混凝土硬化，厚度100mm，底部及內(nèi)側(cè)做20mm的防水砂漿層。2.基坑里面用集水暗井和暗溝一起配合排除地下水?；觾?nèi)側(cè)四面中心設(shè)置暗溝，每隔一定距離設(shè)置一個(gè)集水井，集水井尺寸為0.5*0.5m，用潛水泵抽到基坑外面（每口集水井選用兩臺(tái)12m3/h的水泵），水泵置于集水井內(nèi)，吸水口始終保持在水位以下，抽水和挖土同步進(jìn)行。第三章HI段剖面支護(hù)體系設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1剖面信息與土層信息的確定1.選取HI段剖面進(jìn)行分析計(jì)算，HI段地質(zhì)勘探報(bào)告中土層信息如表3.1所示，基坑周圍分布均布荷載可近似取q=20KPa。表3.1土層信息表層號(hào)土層名稱層厚(m)重度(KN/m3)粘聚力(KPa)內(nèi)摩擦角(°)分/合算1素填土2.2018.012.008.00合算2粘性土4.1019.758.8017.40合算3微風(fēng)化巖2.3020.520.0018.00合算4強(qiáng)風(fēng)化巖10.5021.565.0020.00合算5中風(fēng)化巖25.0026.3350.0040.00合算HI段剖面的剖面圖如圖3.2所示，根據(jù)此圖可以得出地面標(biāo)高為±0.000m，基礎(chǔ)底部標(biāo)高為-27.6m，素填土的分界線為-2.2m，粘土的分界線為-6.3m，微風(fēng)化巖石的分界線為-8.6m，強(qiáng)風(fēng)化巖石的分界線為-19.7m，其中素填土厚度2.2m，粘性土厚度4.1m，微風(fēng)化巖厚度2.3m，強(qiáng)風(fēng)化巖厚度10.5m，中分化巖厚度為25m。圖3.2土層剖面圖基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全等級(jí)及重要性系數(shù)應(yīng)根據(jù)以下三種情況選擇對(duì)應(yīng)判斷選擇（1）基坑周圍限制條件比較多，土質(zhì)之類的情況很不好導(dǎo)致支擋結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、周邊的土體頂不住壓力，產(chǎn)生的大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境或基坑上面主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響非常嚴(yán)重，那么γ0（2）基坑周圍限制條件沒(méi)那么多，土質(zhì)之類的情況也還好，導(dǎo)致支擋結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，但是土體的變形對(duì)基坑周邊環(huán)境或基坑上面主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響嚴(yán)重程度沒(méi)那么大，那么γ0（3）基坑周圍限制條件相對(duì)較少，土質(zhì)之類的情況也不錯(cuò)，導(dǎo)致支擋結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，但是土體的變形對(duì)基坑周邊環(huán)境或基坑上面主體結(jié)構(gòu)施工安全的影響嚴(yán)重程度不大，那么γ0根據(jù)本工程的周邊具體實(shí)際情況確定本基坑工程的側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)，=1.0。3.2按分層土計(jì)算土壓力3.2.1土壓力簡(jiǎn)介土壓力是指由于土體的自身，周圍建筑物還有需要支擋的構(gòu)筑物共同作用引起結(jié)構(gòu)物的側(cè)向擠壓力，土壓力根據(jù)產(chǎn)生的位移大小和方向分為三種表現(xiàn)形式，分別叫靜止土壓力E0（不產(chǎn)生位移偏移）、主動(dòng)土壓力Ea（這種力產(chǎn)生位移并且這種位移遠(yuǎn)離所支擋的土體，這時(shí)候結(jié)構(gòu)物承受的土壓力最小，類似于一個(gè)人吃的過(guò)飽放松褲腰帶后，頓時(shí)感覺(jué)放松，此時(shí)褲腰帶所承受的肚皮給予的壓力最?。?、被動(dòng)土壓力3.2.2主動(dòng)土壓力計(jì)算1.規(guī)范公式1）對(duì)于碎石土及砂類土①基坑計(jì)算深度在地下水位以上時(shí)②基坑計(jì)算深度在地下水位以下時(shí)式中：表示第i層土主動(dòng)壓力系數(shù)，后附公式—作用于計(jì)算深度的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，基坑支護(hù)圖紙中查，多層土需要累加表示粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值，γi表示重度，都在基坑支護(hù)圖紙中可以查到，各層土參數(shù)可能不同Zj表示計(jì)算的深度，圖紙中標(biāo)注，而表示外側(cè)水位的深度，它們的差值影響兩個(gè)系數(shù)mj和η2）對(duì)于粉土及粘性土2.計(jì)算各土層主動(dòng)土壓力系數(shù)素填土：黏土：微風(fēng)化巖：強(qiáng)風(fēng)化巖：中風(fēng)化巖：規(guī)范中規(guī)定主動(dòng)土壓力的計(jì)算系數(shù)的公式為：式中：φik3.據(jù)規(guī)范計(jì)算各土層的主動(dòng)土壓力HI段的土層剖面圖如圖3.3所示，根據(jù)上述公式計(jì)算各截面的主動(dòng)土壓力,主要計(jì)算式如下：圖3.3HI段土層剖面圖由于地表主動(dòng)土壓力小于0，需計(jì)算得到主動(dòng)土壓力為0的分界點(diǎn)令，即18*0.76X=5.68，解得X=0.42m由于上層主動(dòng)土壓力小于0，需計(jì)算得到主動(dòng)土壓力為0的分界點(diǎn)，如果計(jì)算的分界點(diǎn)超過(guò)這一土層的總深度，那么整個(gè)這一土層的主動(dòng)土壓力計(jì)算值為0，具體計(jì)算式如下;令，19.7*0.54X=53.66，X=5.03m＞4.1m，所以粘土層主動(dòng)土壓力為0由于上層主動(dòng)土壓力小于0，計(jì)算原理同上，具體計(jì)算式如下;令即26.3*0.22h=238.08，h=41.12m＞8.5m，所以中風(fēng)化巖石層主動(dòng)土壓力為04.綜合計(jì)算結(jié)果，使用畫圖軟件，畫出主動(dòng)土壓力各土層分布圖，如圖3.4所示：圖3.4HI段主動(dòng)土壓力分布圖

3.2.3水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算本工程的水平抗力主要存在于土層的底部，最后一層巖石層中風(fēng)化巖石層之上，關(guān)于水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算過(guò)程如下：1.根據(jù)公式計(jì)算各土層的水平抗力（被動(dòng)土壓力）系數(shù)強(qiáng)風(fēng)化巖：中風(fēng)化巖：規(guī)范中規(guī)定主動(dòng)土壓力的計(jì)算系數(shù)的公式為：式中：φik2.據(jù)規(guī)范計(jì)算各土層的水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算公式與主動(dòng)土壓力類似，為，式中各字母的含義同主動(dòng)土壓力，下面為各截面的水平抗力的主要計(jì)算式：由于最后一層土的主動(dòng)土壓力都為0，所以最后一層土只有水平抗力3.綜合計(jì)算結(jié)果，使用畫圖軟件，畫出水平抗力各土層標(biāo)準(zhǔn)值分布圖如圖3.5所示:圖3.5HI段水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值分布圖3.2.4應(yīng)力計(jì)算通過(guò)前文主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的計(jì)算結(jié)果，匯總得出各土層上下部分的應(yīng)力值①E1?1上=0KPa；E②E2?2③E3?3上=45.2KPa；E④E4?4上=0.88KPa；E⑤E5?5綜合計(jì)算結(jié)果，使用畫圖軟件，畫出應(yīng)力各土層分布圖，如圖3.6所示圖3.6HI段總應(yīng)力值分布圖3.3地下連續(xù)墻嵌固深度計(jì)算規(guī)范規(guī)定：連續(xù)墻的嵌固深度應(yīng)滿足基坑底隆起穩(wěn)定性要求，關(guān)于基坑坑底抗隆起驗(yàn)算的公式和計(jì)算結(jié)果在第四章詳細(xì)敘述，此處不再贅述，另外，規(guī)范還明確一點(diǎn)要求，擋土構(gòu)件嵌固深度除了滿足上述條件之外，懸臂式結(jié)構(gòu)要大于0.8h；單支點(diǎn)支擋式結(jié)構(gòu)，要大于0.3h；多支點(diǎn)支擋式結(jié)構(gòu)，必須大于0.2h。嵌固深度的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.7所示：圖3.7嵌固深度簡(jiǎn)圖理正深基坑軟件用圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法來(lái)確定基坑支護(hù)嵌固深度，規(guī)范中的計(jì)算公式為：Cikli+(qibi+G式中：Cik，φl(shuí)i和bi分別對(duì)應(yīng)qi和Gγkθi計(jì)算確定墻底圓弧滑動(dòng)面的圓心坐標(biāo)在(-164.115，125.288)處，半徑為206.472m，得出對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定性系數(shù)Ks=1.482≥1.300（上述公式中的整體穩(wěn)定性荷載分項(xiàng)系數(shù)），計(jì)算出嵌固深度采用值hd根據(jù)上述兩條規(guī)定，取嵌固深度為：5.600m。3.4施工過(guò)程應(yīng)力位移與結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算一．以HI段剖面作為主要研究對(duì)象，通過(guò)理正深基坑設(shè)計(jì)，可以得出其以下支錨方案：采用五道錨桿支護(hù)，用內(nèi)撐加撐，水平間距為1m,第一道錨桿的豎向間距為5m，其余錨桿的豎向間距都是1m，不考慮入射角，錨固段長(zhǎng)度都是6.5m，各個(gè)工況的具體情況如表3.8所示：表3.8HI段支錨信息支錨道號(hào)預(yù)加(KN)支錨剛度(MN/m)錨固體直徑(mm)工況號(hào)錨固力調(diào)整系數(shù)材料抗力(kN)材料抗力調(diào)整系數(shù)160.004.812～152.051.00280.006.634～196.351.0030.003.906～101.791.0040.005.238～125.661.0050.0040.2110～1005.311.00二．本基坑工程HI段主要分11個(gè)工況進(jìn)行施工，包括五次加撐和六次開(kāi)挖工序，其中支撐方式選擇內(nèi)撐，前五道開(kāi)挖工序之間的間距為2m，起止深度為5.5m，最后一道開(kāi)挖工序距離前一道開(kāi)挖工序14.5m，每開(kāi)展一次開(kāi)挖工序之前進(jìn)行一次加撐保障措施。三．理正深基坑軟件導(dǎo)出各個(gè)工況的土體應(yīng)力位移的相應(yīng)情況，結(jié)果如下：①工況1的應(yīng)力位移分布圖如圖3.9所示，第一張圖看出土壓力變化幅度在-4506.03KN/m～111.60KN/m，第二張圖看出位移變化幅度在-16.02mm—1.35mm，第三張圖看出彎矩變化幅度在-4.55KN.m～46.91KN.m，第四張圖看出剪力變化幅度在-37.40KN～43.17KN，從圖上看應(yīng)力和位移的變化范圍都不夠明顯。圖3.9工況1應(yīng)力位移圖

②工況2的應(yīng)力位移分布圖如圖3.10所示，第一張圖看出土壓力變化幅度在-4506.03KN/m～111.60KN/m，第二張圖看出位移變化幅度在-15.52mm～1.30mm，第三張圖看出彎矩變化幅度在-4.55KN.m～48.53KN.m，第四張圖看出剪力變化幅度在-32.30KN～43.17KN，從圖上看應(yīng)力和位移的變化幅度還是不夠明顯，但是彎矩和剪力有了小波動(dòng)。圖3.10工況2應(yīng)力位移圖③工況3的應(yīng)力位移分布圖如圖3.11所示，第一張圖看出土壓力幅度在-4320.42KN/m～111.60KN/m，第二張圖看出位移變化幅度在-19.79mm～0.69mm，第三張圖看出彎矩變化幅度在-46.63KN.m～52.22KN.m，第四張圖看出剪力變化幅度在-63.23KN～57.11KN，從圖上看位移的變化幅度還是不夠明顯，彎矩和剪力有明顯波動(dòng)。圖3.11工況3應(yīng)力位移圖④工況4的應(yīng)力位移分布圖如圖3.12所示，第一張圖看出土壓力變化幅度在-4320.42KN/m～111.60KN/m，第二張圖看出位移變化幅度在-20.11mm～0.64mm，第三張圖看出彎矩變化幅度在-7.23KN.m～45.00KN.m，第四張圖看出剪力變化幅度在-38.45KN～52.98KN，從圖上看位移的變化幅度還是不夠明顯，彎矩和剪力有波動(dòng)。圖3.12工況4應(yīng)力位移圖⑤工況5的應(yīng)力位移分布圖如圖3.13所示，第一張圖看出土壓力變化幅度在-4127.72KN/m～111.60KN/m，第二張圖看出位移變化幅度在-16.41mm～0.53mm，第三張圖看出彎矩變化幅度在-45.89KN.m～45.00KN.m，第四張圖看出剪力變化幅度在-37.14KN～81.89KN，從圖上看位移的變化幅度還是不夠明顯，彎矩和剪力繼續(xù)波動(dòng)。圖3.13工況5應(yīng)力位移圖⑥工況6的應(yīng)力位移分布圖如圖3.14所示，第一張圖看出土壓力變化范圍在-4127.72KN/m～111.60KN/m，第二張圖看出位移變化幅度在-16.41mm～0.53mm，第三張圖看出彎矩變化幅度在-45.89KN.m～45.00KN.m，第四張圖看出剪力幅度在-37.14KN～81.89KN，從圖上看位移的變化幅度還是不夠明顯，彎矩和剪力繼續(xù)波動(dòng)。圖3.14工況6應(yīng)力位移圖⑦工況7的應(yīng)力位移分布圖如圖3.15所示，第一張圖看出土壓力變化幅度在-3929.97KN/m～111.60KN/m，第二張圖看出位移變化幅度在-14.92mm～0.54mm，第三張圖看出彎矩變化幅度在-62.35KN.m～45.00KN.m，第四張圖看出剪力變化幅度在-42.96KN～95.19KN，從圖上看位移有了一定的變化，彎矩和剪力波動(dòng)變強(qiáng)。圖3.15工況7應(yīng)力位移圖

⑧工況8的應(yīng)力位移分布圖如圖3.16所示，第一張圖看出土壓力變化幅度在-3929.97KN/m～111.60KN/m，第二張圖看出位移變化幅度在-14.92mm～0.54mm，第三張圖看出彎矩變化幅度在-62.35KN.m～45.00KN.m，第四張圖看出剪力變化幅度在-42.96KN～95.19KN，從圖上看位移有了一定的變化，彎矩和剪力波動(dòng)變強(qiáng)。圖3.16工況8應(yīng)力位移圖⑨工況9的應(yīng)力位移分布圖如圖3.17所示，第一張圖看出土壓力變化幅度在-3732.22KN/m～111.60KN/m，第二張圖看出位移變化幅度在-23.07mm～0.63mm，第三張圖看出彎矩變化幅度在-106.54KN.m～61.00KN.m，第四張圖看出剪力變化幅度在-64.40KN～92.42KN從圖上看位移的變化變大，彎矩和剪力波動(dòng)繼續(xù)變強(qiáng)。圖3.17工況9應(yīng)力位移圖⑩工況10的應(yīng)力位移分布圖如圖3.18所示，第一張圖看出土壓力變化幅度在-3732.