邯郸市滏河大厦基坑支护设计 土木工程专业岩土工程方向毕业设计 毕业论文

1、摘 要邯郸市滏河大厦位于邯郸市邯郸市区南部，光明大街西侧原光明饮料厂内，地上29层，建筑高度87.0m，结构形式拟采用框架结构，地基基础设计等级均为乙级。基坑深度8m。通过对滏河大厦场地的工程地质条件分析，地下水位较浅且紧邻滏阳河，因此采用挡水措施。由于对基坑深度问题和周围环境的考虑，因此可试着考虑采用较简单的经济的基坑支护措施，以保证基础正常施工和主体地下结构的安全及周围建筑物不受损害，并且达到技术要求。在本次基坑支护设计过程中，考虑到施工安全、质量、经济等原因，根据场地的土层条件及邯郸市类似基坑工程的经验，为保证基坑质量的同时尽量节省投资，对基坑壁先进行了等级划分，对不同等级的基坑壁拟采用

2、不同的支护方案。先后制定了三种方案：1.单支点支护；2.土钉墙支护；3.水泥土挡墙支护。对于水泥土挡墙方案，让其兼做防水帷幕，可起到挡水的作用。关键词：水泥土挡墙 单支点排桩 基坑支护 经济AbstractHandan furong raw material the handan city building is located at the river south west street, bright light, the ground in the SAN 87.0 29 layer, building height is used structure forms m, frame st

3、ructure, foundation design level are serie b. Excavation depth 8m.Through field of furong raw material of the engineering geological river building are analyzed, and close to a shallow underground water level, so the method YangHe cauldron retaining water measures. Because of foundation pit depth an

4、d the surrounding environment consideration, so you can try to consider using a relatively simple economic foundation pit supporting measures, to ensure the basic normal construction and main body of underground structures safety and surrounding buildings is not compromised, and achieve technical re

5、quirements.In this Ji the pit protect the design the process, in consideration of construction safety, quality, economy etc. reason, according to condition and the Han Dan City of the soil layer of the place similar the Ji pit experience of the engineering, is assurance Ji pit quality of in the mean

6、time as far as possible economical investment, to Ji pit wall forerunner line grade divide the line, to dissimilarity the Ji pit wall of the grade draw up adoption dissimilarity of protect a project.Successively establishment three kinds of project:1.The list fulcrum protect;2.The soil nail a wall t

7、o protect;3.The cement soil block a wall to protect.Block a wall project to the cement soil, let it and do a watertightness purdah, can there is function of block water.Keyword：The cement soil blockthe wall list fulcrum row a stake The Ji pit protect economy摘 要10 绪论31 工程概况31.1 工程地质勘察资料31.2 基坑工程的主要内容

8、41.3 设计方案比较及使用方案82 沉降、位移观测布置及方法83 单支点方案113.1 求支点力113.2 嵌固深度计算123.3 求最大弯矩14(2) 配筋计算143.4 锚杆设计153.5 锚杆防锈设计234 北侧基坑支护计算244.1 土压力244.2 稳定性验算274.3 应力计算284.4 基底地基承载力验算284.5 格仓压力验算294.6 挡墙水平位移计算295 土钉墙设计计算295.1 土钉参数确定295.2 整体稳定性验算315.3 抗滑移稳定性验算325.4 抗倾覆稳定性验算336 工程应急预案336.1 预案处理权限336.2 潜在事故危险性分析336.3 应急救援的职

9、责与分工346.4 紧急处理措施347 各方案经济指标计35参考文献38邯郸市滏河大厦基坑支护设计 学生：张亚洲指导老师：原冬霞河北工程大学科信学院土木工程专业岩土工程方向0 绪论毕业设计是大学四年学习的最后一个阶段，本次设计的目的是详细学习和了解与岩土工程相关的知识，巩固以前学习过的（深基坑支护、基础工程、地基处理、土力学、工程地质学等）知识，并按照现行规范，通过对实际情况的分析把它运用到生产实践中去，同时也培养了调查研究、查阅文献、收集资料和整理资料的能力。通过本次设计使自己能够理论联系实际，并为以后的工作和学习打下坚实的基础，因此要达到以下要求：(1)、学会对资料的收集、整理、分析、评价

10、等基本方法，学会阅读并编写勘察报告。(2)、通过对基坑支护、基坑降水和设计，施工图的绘制，对岩土工程有更深刻的理解，具备独立分析问题、解决问题的能力。(3)、通过本次设计,应学会熟练掌握和使用在岩土工程方面的应用广泛的电算技术，以提高设计的效率。深基坑支护是一门理论性和实践性都很强的技术。它涉及到岩土力学、水文地质学、结构力学、钢筋混凝土结构学等学科，主要研究岩土的强度和变形、支护结构的强度和刚度以及土与支护结构的共同作用问题等问题。由于深基坑工程的临时性、复杂性和随机性，作为一门新学科，无论理论还是实践上，都仍存在许多不成熟和不完善之处。因此尚需通过大量的工程实践，积累丰富的原始测试数据，进

11、而总结出有关动态设计、信息施工、监理、监测等一系列成熟经验。由于该工程基坑开挖较深，边坡不能自然稳定，必须对其进行支护。经过对几种支护方案的分析计算比较后得出最佳方案。采用土钉墙支护体系。在西南角处用单支点排桩支护体系。1 工程概况拟建邯郸市罗城头商住楼邯郸市区南部，光明大街西侧原光明饮料厂内，地上29层，地下1层，建筑高度87.0m，结构形式拟采用剪力墙结构，地基基础设计等级均为乙级。基坑深度8m。1.1 工程地质勘察资料据邯郸市金地工程有限责任公司提供的岩土工程勘察报告，该场地土自上而下分述如下：第（1）层：杂填土【Q42ml】，杂色，稍密，稍湿。地表为0.2m厚的混凝土地面，下部为建筑垃

12、圾以及含白灰的粉质粘土。本层在场地内广泛分布，层厚0.201.20m，层底标高-0.600.50m。第（2）层：粉质粘土【Q42(al+pl)】，褐黄色，软塑可塑，干强度中等，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。夹少量灰色条纹，局部含锰斑点。本层在场地内广泛分布，层厚3.706.20m，层顶埋深0.201.20m，层底标高-5.90-3.80m。第（3）层：粉土【Q42(al+pl)】，灰褐色，中密，湿，干强度低，低韧性，摇振反应迅速，无光泽。见铁锈斑。本层在场地内广泛分布，层厚2.505.30m，层顶埋深4.006.50m，层底标高-10.00-7.70m。第（4）层：粉质粘土【Q42(al+p

13、l)】，灰褐色灰黑色，可塑，干强度中等，中等韧性，摇振反应无，切面光滑。含少量姜石、铁锈斑。本层在场地内广泛分布，部分钻孔穿透，揭露层厚1.505.00m，层顶埋深8.0010.50m，层底标高-12.70-11.20m。第（5）层：中砂【Q41(al+pl)】，黄褐色，中密，湿。主要矿物成分为石英、长石，磨圆度一般，级配较差，局部夹粘性土团块。本层部分钻孔没有穿透，揭露层厚0.502.40m，层顶埋深11.8013.00m，层底标高-13.90-12.00m。第（6）层：粉质粘土【Q41(al+pl)】，褐黄色，硬塑，局部坚硬，干强度高，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。含小姜石，含量约30%

14、，局部50%。本层仅部分钻孔穿透，揭露层厚0.507.30m，层顶埋深13.0014.50m，层底标高-20.30-14.10m。第（7）层：粉质粘土【Q41(al+pl)】，灰黄色，硬塑，干强度中等，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。姜石含量较大，见大量灰绿色条带。本层见于部分钻孔中，揭露层厚1.204.00m，层顶埋深18.0021.00m，层底标高-23.30-20.20m。第（8）层：粉质粘土【Q41(al+pl)】，黄褐色，硬塑，局部坚硬，干强度高，中等韧性，摇振反应无。含灰绿色团块，含少量姜石，局部夹细砂薄层。本层见于部分钻孔中，揭露层厚5.8010.50m，层顶埋深21.0024.

15、00m，层底标高-32.40-29.10m。第（9）层：卵石【Q41(al+pl)】，黄褐色，中密。卵石含量约50%，主要成分为石英砂岩，亚圆形，磨圆度一般，直径310cm，大部分35cm，充填物为粉质粘土或中砂。本层见于部分钻孔中，且仅部分钻孔穿透，揭露层厚3.6016.20m，层顶埋深29.8033.00m，层底标高-46.40-33.80m。第（10）层：粉质粘土【Q41(al+pl)】，棕褐色，坚硬，干强度高，高韧性，摇振反应无，稍有光泽。含细砂、灰绿色膨胀土团块。勘察范围稳定水位埋深m，为上层滞水。各层土的物理力学性质指标见表1，其它资料详见岩土工程勘察报告1.2 基坑工程的主要内容

16、建筑基坑工程是岩土工程的一部分，而岩土工程是近50年来在一些发达国家发展起来的一个相对的独立于土木工程专业性领域。在工程实践推动下，岩土工程在学术上亦形成的一门新兴科学。在我国岩土工程技术早已存在，源远流长。但形成一个相对独立的工程技术行业以及新的科学是近30年的事，是执行改革开放政策以来岩土工程体制改革与建设的结果。1.2.1 基坑工程的主要特点基坑工程是与众多因素相关的综合技术基坑工程正向大深度，大面积方向发展基坑工程稳定和位移要求严格，如一个环节失败就导致整个工程的失败，包括挡土支护、防水、降水、挖土等许多紧密联系的环节。相邻基坑的施工环节都会相互影响与制约。基坑工程的造价高，但是临时性

17、的工程，一般不愿投入较多的资金，因此一但出现事故处理非常困难。基坑工程周期长。1.2.2 各层土指标表11各层土的参数指标层号土层名称重度（kN/m3）饱和重度 (kN/m3)粘聚力c(kPa)内摩擦角(·)层厚(m)KaKp1杂填土18180810.7551.2330.871.1112粉质黏土19.5219.724.19.350.7221.3860.851.1773粉土19.3619.4724.713.930.6131.6320.7831.2784粉质黏土19.9720.0330.47.740.7751.3090.881.1445中砂19.519.502320.4382.2830.

18、6621.516粉质黏土20.4920.4955.517.660.5361.8670.7311.366注：sat= ；Ka=tan2(450-)；Kp= tan2(450+)图1-1基坑开挖简图1.2.3 朗肯土压力计算（1）土压力计算第n层土主动土压力计算（1-1）ea1=qKa1=10×0.755=7.55kPaea2=(q+1h1) Ka1=(10+18×0.5)×0.755=21.14kPaea2=(q+1h1)Ka22c2=28×0.722-2×24.1×0.85=-20.75 kPa自承高度(q+1h1+2)Ka2=2c2

19、（1-2）（28+19.52）×0.722=2×24.1×0.85解得=2.5mea3=q+1h1+2h2+sat2hw2Ka2-2c2=(10+18×1+19.52×2.5+19.75×2.5)×0.722-2×24.1×0.85=50.15kPaea3=q+1h1+2h2+sat2hw2Ka3-2c3=(10+18×1+19.52×2.5+19.7×2.5)×0.613-2×24.7×0.783=38.67kPaea4=q+1h1+2h2+s

20、at2hw2+sat3h3Ka3-2c3=(10+18×1+19.52×2.5+19.75×2.5+19.47×3)×0.613-2×24.7×0.783=74.48kPaea4=q+1h1+2h2+sat2hw2+sat3h3Ka4-2c4=(10+18×1+19.52×2.5+19.75×2.5+19.47×3)×0.775-2×30.4×0.88=89.57kPaea5=q+1h1+2h2+sat2hw2+sat3h3+sat4h4Ka4=(10+1

21、8×1+19.52×2.5+19.75×2.5+19.47×3+4×20.03)×0.775=151.67kPaea5=q+1h1+2h2+sat2hw2+sat3h3+sat4h4Ka5=(10+18×1+19.52×2.5+19.75×2.5+19.47×3+4×20.03)×0.438=115.95kPaea6=q+1h1+2h2+sat2hw2+sat3h3+sat4h4+sat5h5Ka5-2c5=(10+18×1+19.52×2.5+19.75

22、×2.5+19.47×3+4×20.03+2×19.5)×0.438-2×0×0.732=133.03kPaea6=q+1h1+2h1+sat2hw2+sat3h3+sat5h5Ka6-2c6=(10+18×1+19.52×2.5+19.75×2.5+19.47×3+4×20.03+2×19.5)×0.536-2×55.5×0.662=89.32kPa（2）基坑底以下桩前的被动土压力计算：坑内降水在坑底以下0.5米处ep底=2c3=2&

23、#215;24.7×1.277=63.13 kPaep1=1h1Kp1+2c1=20.03×4×1.309+2×24.7×1.277=168.01 kPaep1,=1h1Kp2+2c2=20.03×4×2.283=182.91kPaep2=(1h1+2h2)Kp2+2c2=(20.03×4+19.5×2)×2.283=271.95 kPaep2,= (1h1+2h2)Kp3+2c3=(20.03×4+19.5×2)×1.867+2×5.55×1.

24、366=164.74 kPa ep3=(1h1+2h2+3h3)Kp3+2c3=(20.3×4+19.5×2+20.9×6)×1.867+2×5.55×1.366=393.26kpa图1-2土压力分布图1.3 设计方案比较及使用方案由于该工程基坑开挖较深，边坡不能自然稳定，必须对其进行支护。经过对几种支护方案的分析计算比较后得出最佳方案。采用土钉墙支护体系。在西面处用单支点排桩支护体系，北面采用水泥挡土墙，东南面使用土钉墙支护方案。（1）单支点排桩方案由于基坑深度为8米，因而采用单支点排桩能有效减少桩身的位移和变形，计算出的锚杆适宜，

25、配筋合适，稳定安全。而悬臂梁方案，由于基坑深度过大，土质的摩擦角较小，经计算最大弯距过大，导致桩径过大配筋过密，不经济，不宜采用。（2）土钉墙方案通过勘察报告可以看出该工程土质较好，使用土钉墙方案可以利用土体的整体性，提高土体的稳定性，从而保证基坑的安全。土钉墙支护方案由于其经济和施工工期短，所以，此方案是比较经济并且简便的方案。（3）水泥土挡墙方案通过勘察报告可以看出该工程土质较好，使用土钉墙方案可以利用土体的整体性，提高土体的稳定性，并设在北面有效的起到防水作用，从而保证基坑的安全，所以，此方案是比较理想的方案。2 沉降、位移观测布置及方法a 基坑变形监测的必要性在深基坑施工过程中，对基坑

26、周围的环境状况进行全面、系统的监测与观测，才能对基坑工程的安全性和对周围环境的影响程度有全面的预测，从而确保工程的顺利施工，在出现异常情况时及时反馈到技术部门，并采取必要的准确工程应急措施，甚至调整施工方案或修改设计要求的有关指标，从而保证工程的质量。b 监测目的和内容（1）监测目的认真审核设计所采取的各种假设方案和基本参数的准确性，指导基坑开挖和支护结构的施工。确保基坑支护结构和周围建筑物的安全。积累工程经验，并应用到工程中，为提高基坑工程的设计和施工的整体水平提供必要指导。（2）监测内容本工程基坑东南两侧及地质环境比较复杂，因此，本工程东南两侧的基坑侧壁安全等级及重要性均按照一级考虑并采用

27、了单支点支护其余边分别采用土钉墙和水泥土挡墙支护。根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-99要求，为确保施工安全及周边建(构)筑物和地下管线设施的安全，在基坑开挖和地下结构阶段需进行以下监测：1）监测要求及准备；2）支护结构水平位移监测C 周围建(构)筑物、道路和地下管线等变形监测；（1）监测要求基坑监测工作须按照计划进行。从而保证计划性监测数据完整性。监测数据须是真实可靠的，监测数据真实性要求所有数据须以原始记录为基础，不得更改、删出。监测数据必须是及时的，监测数据需在现场及时计算处理，计算有问题可及时复测，尽量做到当天报表当天出。因为基坑开挖是一个动态的施工过程，只有保证及时监测，才能有利

28、于及时发现隐患，及时采取防患措施，确保安全施工。基坑监测应整理完整的监测记录表、数据报表，监测结束后整理出监测报告。（2）肉眼观察肉眼凭经验观察获得对判断基坑稳定和环境安全性有用的信息，这是一项十分重要的工作，需在进行其他使用仪器的监测项目前由有一定工程经验的监测人员进行。主要观察围护结构和支撑体系的施工质量、围护体系是否有渗漏水及其渗漏水的位置和多少、施工条件的改变情况、坑边堆载的变化、管道渗漏和施工用水的不适当排放以及降雨等气候条件的变化等对基坑稳定和环境安全性关系密切的信息。同时需密切注意基坑周围的地面裂缝、围护结构和支撑体系的工作失常情况、邻近建筑物和构筑物的裂缝、流土或局部管涌现象等

29、工程隐患，并及时处理，尽量减少工程事故的发生。这项工作每天早晚进行，并将观测到的内容详细地记录在监测日记中，同时记录施工进度与施工工况，重要的信息则需要写在监测报表的备注栏内，发现重要的工程隐患则要专门出监测备忘录从而提高警惕，堵截事故隐患发展。（3）基坑外半永久性基准点的布置因为基坑坡顶观测基准点离坑上口一般较近，当基坑发生变形时，观测基准点也会随之变形，因此在距离基坑上口外侧2倍坑深的位置布置半永久性基准点，以便在每次观测时对观测基准点进行校核，观测基准点应采用同测量基准点同样的保护措施。d 护坡桩顶部水平位移监测（1）测点位布设：每隔15m布设一个监测点。（2）监测方法：监测仪器：经纬仪

30、观测法。观测点：在护坡桩帽梁浇筑完成后，在冠梁预设的观测点。采用经纬仪进行变形监测。（3）监测频率：护坡桩下部土方开挖前测量三次，取其均值作为初始值，基坑开挖时，每开挖一步观测1次；其它时间每天观测1次；全部开挖完后每天观测1次，变形稳定后每3-7天观测一次，并做好记录。遇大雨、基坑受扰动或变形量有突变后应立即观测并加大观测频率。e 周围重要建筑物及地下管线变形监测（1）监测内容基坑土方开挖后，必然对周边的建筑物产生一定的影响。对其进行必要的变形监测，可以了解其变形状况，分析其变形原因，预报其未来变形趋势。对于预防工程事故发生，保证建筑物的正常、安全使用是至关重要的。本工程影响范围内无建筑物。

31、主要是对地下重要管线（本工程为煤气管）进行变形观测。（2）监测项目地下重要管线的水平位移监测、沉降监测（3）监测方法采用重复精密水准测量方法，以甲方提供的城市导线点为依据，建立高精度的水准测量控制网，用水准仪进行监测。在基坑2倍坑深以外的合适位置布置半永久性水准基点（下水井式混凝土标）。在被观测建筑物墙上标记监测水准点，点距1520m，且不小于3个，离开地面高度约0.5m左右。基坑周边坡顶的沉降观测点与水平位移观测点“合二为一”。（4）监测仪器: 水准仪（5）监测频率基坑开挖前观测2次,得到各监测点初始值；基坑施工过程中每7天观测一次,基坑挖到基底标高后每20天观测一次。（6）监测技术要求监测

32、仪器和标尺要按照规范要求进行检查；已知水准点要联测检查，以便保证沉降监测成果的正确性；每次沉降监测应使用定机定人。监测时，全部测点需连续一次测完。f 监测资料整理及监控报警值（1）意外原因造成基坑变形过大处理措施通过监测发现各项监测值大于规范允许或计算值时，应加强观测，必要时应采取加固措施。如加斜钢支撑，补加锚杆加固阻止位移继续扩大，确保基坑及周围建筑物的安全。（2）资料整理和分析反馈监控资料按照图表格式进行整理，凡在当天监测得到的数据，必须当天处理完毕。如支护结构的变形量-时间曲线，并将数据和分析结果当天公布。监测人员必须在当天向施工单位技术工程主管人员进行口头提醒，如有必要应向其主管部门进

33、行通报。每周将本周的报表进行处理，做成分析成果表进行周报，上报监理。（3）其它注意事项基坑边2m内，荷载不得大于设计荷载值。基坑四周作好防、排水工作，严防地下管道渗水。坑上轴线控制点或水准基点每1个月复核一次，以保证其精度。（4）变形控制及报警值根据建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002规定，本工程边坡按一级基坑考虑。表2-1桩顶变形控制值、报警值 基坑类别支护结构墙体最大位移控制值支护结构墙体最大位移报警值地面最大沉降监控值地面最大沉降报警值一级30mm25mm30mm25mm而对基坑南侧、东侧煤气管线监测最大位移报警值为20mm，最大位移控制值为25mm。支护结构顶部位移

34、以及墙体最大变形计算值详见计算书。3 单支点方案3.1 求支点力设支点位置在地面以下3米处(1)基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至基坑底面的距离（3-1）19.97×0.5+20.03×（-0.5）×1.309+2×30.4×1.149=1.9 m水平荷载标准值水平抗力标准值(2)支点力的计算（3-2）设定弯矩零点位置以上基坑外侧各土层水平荷载标准值的合力之和合力作用点至设定弯矩零点的距离设定弯矩零点位置以上基坑内侧各土层水平抗力标准值的合力之和合力作用点至设定弯矩零点的距离基坑底面至设定弯矩零点位置的距离支点至基坑底面的距离各个参数的加权

35、平均值计算数如下=18×1+19.75×2.5+19.52×2.5+19.47×3+20.3×1.910.9=19.51=8×1+9.3×5+13.9×3+7.7×1.910.9=10.17°=24.1×5+24.7×3+30.4×1.910.9=23.15=0.755+0.722×5+0.613×5+0.613×3+0.755×1.910.9=0.704=1.233+1.386×5+1.632×3+1.3

36、09×1.910.9=1.43=（10+19.5×10.9）×0.704-2×23.15×0.839=117.9 kN·m=10×0.755=7.55 kN·m=（7.55+117.9）10.92=683.7 kN·ma=（7.55+2×117.9）×10.93×（7.55+117.9）=7m=20.3×1.9×1.43+2×30.4×1.2=127.38 kN·m= ×1.9=0.61=5 m把以上各个参数代入下式

37、得=7×683.7-0.6×127.385+1.9=82.58 kN3.2 嵌固深度计算(1) 假设桩的嵌固深度 为7米（3-3）= 63.13×5×（2+5.3）+（168.01-63.13）×4×（2+5.3）+182.91×4×3+（271.95-182.91）×4××（+1）+（393.26-271.95.12）××+82.58×（5+7）=3623.76 N·m=7.55×1×（）+（21.14-7.55）×

38、;×1×（）+8.03×1.1××（）+8.03×2×（）+（50.15-8.03）××2.5×（）+38.67×2.5×（）+（74.48-38.67）××3×8.5+74.48×1.9×（）+82.58×4×3+133.03×1×=3021.274 kN·m=3793.75-1.2×1.1×3021.274=-194.33 KN·m0 不满足要

39、求(2) 现设桩插入第层土中的深度为epx=(3hw3+sat4h4+5h5+6hx)Kp6+2c6=(19.36×3+20.03×4+19.5×2+20.47)×1.867+2×55.5×1.366=417.57+38.25 kPa根据0取1.1=74.87×4×（2+5.3+）+（168.01-63.13）×4×（2+5.3+）+182.91×2×（3+）+（271.95-182.91）×2××（+1+）+（393.26-271.95）

40、15;×（+）+393.26×+38.25×=2751.21+117543.31+2/3.212+7.323=7.55×1×（）+（21.14-7.55）××1×（）+8.03×1.1××（）+8.03×2×（）+（50.15-8.03）××2×（）+38.67×2.5×（）+（74.48-38.67）××3×（1+7+）+74.48×4×（2+5+）+82.58&#

41、215;4×（2+1+）+133.03.53×1×（+）+89.32×=3125.15+713.05+43.632=82.53×（5.3+7+）=990.36+82.53=2751.21+117543.31+203.212+7.323+990.36+82.53-1.2×1.1×（3125.15+713.05+43.632）0整理，得3+30.5320当=1时解得=9.350满足要求即hd=8m3.3 求最大弯矩(1) 对剪力零点为O点取距得：桩顶到O点的距离为y（4-4）=6.1 m求最大弯距（4-5） = (2) 配筋计算

42、预选桩径:钢筋保护层厚度 :钢筋笼直径为1100mm钢筋笼直径:选竖向主筋经计算, （4-6）得选用1325,3.4 锚杆设计一般锚杆多采用钻机钻孔，插入钢筋后，灌浆形成锚固体，也可采用直接打入法。根据锚固的形态可以分为三类，扩大圆柱体锚固 圆柱形孔洞锚固 多段扩大圆柱体锚固，此设计采用圆柱形孔洞锚固（图3-1）图3-1圆柱形钻孔图1锚杆孔 2锚杆自由段长度锚固段长度 (1)对于锚杆布置应遵守以下规定锚杆上下排间距不宜小于2米；小于不宜锚杆水平间距1.5米。锚杆锚固体上覆土厚度不宜小于4米；锚杆锚固段长度不宜小于4米。倾斜锚杆的倾角不宜小于13°并不大于45°锚杆的自由长度

43、不宜小于5米，并应超过潜在滑裂面1.5米。 (2)参数确定：设置锚杆为一层，间距为1.5，倾角为=25°，锚杆直径为150，N=82.53KN T=1.25。N=1.25×1×146.55=103.16N3.4.1 锚杆计算=6×=8.9=11.2L=11.2+8.9=11.6m 取L=12N=（3-4）N=3.14÷1.3×0.15×60×8.2=478.26N=478.26×=350>=103.16N3.4.2 锚杆配筋计算 A=（3-5）A=3822取HRB335 314 A=46123.4.

44、3 腰梁的设计(1) 计算模型(2) 内力计算图3-2 弯矩简图选配218 I=1270cm4 Wx=184.62cm3max=215N/2满足要求3.4.4 锚杆稳定性验算（克兰茨法）EaE1L/2L/2q=10KN/mGQ6.3m10.69m3m6mabcd图3-3 单层锚杆深层滑移稳定性验算(1) 设计参数坑底以上土的加权平均物理指标为图3-4 锚杆计算参数简图(2) 计算锚杆间距1.5，倾角，地面超载=10KN/2，锚杆水平力,为代替墙，其他参数如图(3-2)所示求整体稳定性系数围护结构上作用的土压力为确定自承高度 由得 （10+19.31）×0.639=2×21.

45、57×解得=2坑底处土压力为=（10+19.3×9）×0.639-2×21.57×=78.48面土压力为 =（10+19.3×6.3）×0.639-2×21.57×0.9=45.27（3-6）1.5满足要求。3.4.5 位移验算（1）参数计算（3-7）查表得：，桩底置于非岩石中由于得坑底处弯矩：坑底处剪力：所以属于弹性桩。查=3.6表得：坑底处桩的水平位移：转角位移（2）坑底以下位移为下表公式为：（3-8）其中系数为表3-1位移计算系数表h=ZA1B1C1D1X。0/M0 /2 EIQ0 /3 EIXz0

46、.110.10.0050.000170.004120.006130.004230.00010.002630.210.20.020.001330.004120.006130.004230.00010.003060.30.999980.30.0450.00450.004120.006130.004230.00010.003440.40.999910.399990.080.010670.004120.006130.004230.00010.003750.50.999740.499960.1250.020830.004120.006130.004230.00010.004000.60.999350.5

47、99870.179980.0360.004120.006130.004230.00010.004180.70.9960.699670.244950.057160.004120.006130.004230.00010.004300.80.997270.799270.319880.085320.004120.006130.004230.00010.004360.90.995080.898520.404720.121460.004120.006130.004230.00010.0042810.991670.997220.499410.166570.004120.006130.004230.00010

48、.004091.10.96581.095080.603840.221630.004120.006130.004230.00010.003921.20.979271.191710.717870.287580.004120.006130.004230.00010.003631.30.969081.28660.841270.365360.004120.006130.004230.00010.003271.40.955231.37910.973730.455880.004120.006130.004230.00010.002821.50.936811.468391.11440.559970.00412

49、0.006130.004230.00010.002291.60.91281.553461.264030.678420.004120.006130.004230.00010.001671.70.882011.633071.420610.811930.004120.006130.004230.00010.000951.80.843131.705751.583620.961090.004120.006130.004230.0001-0.000141.90.794671.769721.75191.126370.004120.006130.004230.0001-0.0001520.735021.822

50、941.924021.308010.004120.006130.004230.0001-0.000752.20.574911.887092.272171.720420.004120.006130.004230.0001-0.000292.40.346911.87452.60822.195350.004120.006130.004230.0001-0.000562.60.0331461.754732.90672.723650.004120.006130.004230.00010.00568桩顶的位移：（1）挡墙作为弹性地基杆系在基底底面处O点受P及弯距Pb后，O点的水平位移（3-9）（2） 挡墙

51、作为弹性地基杆件，在基坑底面处O点受力P及弯距Pb后产生的转角在N点引起的水平位移为（3-10）按题意得（3） 挡墙悬臂部分作为悬臂梁，在集中力P作用下在N点产生的水平变位，可以根据材料力学求得：图3-3 受力简图（3-11）（1）挡墙作为弹性地基杆系在基底底面处O点受Q及弯距Qb后，O点的水平位移（3-12）（2） 挡墙作为弹性地基杆件，在基坑底面处O点受力Q及弯距Qb后产生的转角在N点引起的水平位移为（3-13）按题意得：（1） 挡墙悬臂部分作为悬臂梁，在三角形土压力荷载下P作用下在N点产生的水平变位，可以根据材料力学求得：（3-14）图3-4 受力简图水平位移由以上位移迭加得到当时 =0

52、.0061m同理当当3.5 锚杆防锈设计基本要求。防锈的有时间长于锚杆的有效使用期，防锈应保证锚杆自由段能自由移动，保持荷载的传递。防锈应牢固和足够的韧性，锚杆本身不应受到损害。防锈措施。在自由段采用防锈油漆，在包两层沥青玻璃丝布，而国外采用金属、塑料套管，其孔隙用水泥、沥青或树脂充填。在锚固段均以灌浆或高强树脂充填锚杆孔，对于锚固段予以保护。锚杆头可以封闭在混凝土中，并有足够的防护覆盖物4 北侧基坑支护计算4.1 土压力4.1.1 挡墙宽度和插入深度拟采用深层搅拌桩支护，根据土质和基坑开挖深度情况，可按经验确定挡墙宽度和插入深度：挡墙宽度：插入深度：图4-1 北侧基坑壁水泥土搅拌桩单元布置图

53、由于稳定水位埋深在米，所以由水泥土墙兼起防水帷幕的作用，将水泥土墙打到地基土的第6层，令。见图4-2.4.1.2 土压力计算内聚力加权平均值为：（4-1）内摩擦角加权平均值为：（4-2）°主动土压力系数为：被动土压力系数为：基坑底至墙底加权平均值：（4-3）（4-4）墙后主动土压力合力为：（4-5）墙前被动土压力合力为：图4-2 水泥土墙计算简图4.2 稳定性验算4.2.1 抗倾覆稳定验算(1)水泥土墙绕前趾A的抗倾覆稳定安全系数：（4-6）4.2.2 抗滑动稳定验算水泥土墙按重力式挡土墙验算沿墙底面滑动的安全系数：（4-7）4.2.3 整体稳定验算由于坑底不存在软弱土层，故不需进行

54、整体稳定验算。4.3 应力计算水泥土墙墙体应力验算包括正应力和剪应力两方面。4.3.1 墙体正应力验算（取）（4-8）当开挖至坑底处作用点位置：（4-9）（4-10）4.3.2 墙体剪应力验算由于水泥土墙的宽度及插入深度均满足要求，且水泥土的置换率不小于0.7，因此不进行剪应力验算.4.4 基底地基承载力验算由于加固后的墙重比原状土增加不大（一般仅增加3%左右），因此基底承载力一般可满足要求，不必验算。4.5 格仓压力验算由于水泥土的置换率较高，因此不进行格仓压力验算。4.6 挡墙水平位移计算水泥土挡墙水平位移的计算：（4-11）5 土钉墙设计计算5.1 土钉参数确定土钉直径取120， 土钉倾

55、角取150，土钉间距S×S=1×1.2，基坑周边荷载 =10，设7道土钉，开挖坡度10.2图5-1土钉支护结构布置图5.1.1 土钉墙侧壁土压力计算根据朗肯土压力理论计算土压力当时 =（10+19.3×9）×0.63-2×21.57×0.79=81.21KN图5-2土压力分布图5.1.2 土钉长度的确定荷载折减系数=0.79 （5-1）表5-1土钉长度计算指标 土钉序号土钉所受水平荷载标准值（）单根土钉受拉荷载标准值（KN）单根土钉受拉荷载设计值（KN）锚固段长度（）锚固段长度（）截面面积（2）土钉总长（）12.61692.38153

56、.27460.214.6810.914.89214.775913.447218.48991.203.9661.635.16326.934924.512933.70522.193.24112.355.43439.093935.578548.92053.182.52163.065.70551.252946.644264.13584.181.8213.785.98663.411957.709979.35115.171.08264.506.25775.570568.775594.56646.160.36315.226.51注： ， ， ，：经查表因各层土中极限摩阻力比较接近故均取53取取6，均取7，均取85.2 整体稳定性验算任取一圆弧滑动面，分条法计算iwiiNiNj图5-3土条法计算简图表5-2 各土条计算表 土条序号土条重1