湿陷性黄土基坑支护设计

1湿陷性黄土基坑支护设计基坑工程是集岩土工程和结构工程等多学科于一体的系统工程,综合性强,影响因素众多。深基坑工程不仅存在基坑本身的安全和稳定问题,而且还会因土等对于该地区这类项目在以后工程中的应用有一定的借鉴作用。关键词：湿陷性黄土、基坑工程、支护体系、土钉墙、工程实例一绪论23场地位于某办公楼南侧，东邻马路，距离为6.0m，西侧为某住宅小天然气管道，埋深约1.2m。拟建建筑物为一栋地上25层、地下2层的主楼图1.1拟建建筑周围环境平面图(单位：米)拟建建筑场地的地形比较平坦，地面高程在1511.46~1512.33m之4组成，地层和岩性特征分别如下:①杂填土层(Q4m1)：土体颜色是杂色，湿度较小，土质松散，土层主要土，层厚在5.90~7.20m之间，土层埋深1.20~2.50m。l为主，其颗粒均匀，但是在场地内分布不均匀，土层层厚在0.50~1.40m之间，埋深8.10~8.20m。小为20~10mm，局部镶嵌大漂石，其粒径大于20mm的含量约占总重量的砂砾含量在20%~30%之间。层厚7.50~10.20m，埋深8.00~9.60m，埋深:16.00~18.80m。f(kPa)E(E)(MPa)oSc(KPa)粉质粘土005图1.2基坑土层竖向分布图(单位：米)6二确定基坑支护方案型及选型原则，、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩、的基坑工程，比如在双线交叉的地铁车站，基坑深达20-30m。电力、水利等也710m左右的基坑常见的挡土技术，它以造价低廉，工期较短，工程量小，操作被广泛的应用在各类工程实践中。第一方案板桩和锚杆组合方案，由钢筋混凝土板和锚杆组成，依靠锚固在岩土层内的锚杆的水平拉力来承受土体侧压力。特点是可以在施工场区比较狭第二方案土钉墙支护方案，由被加固土体、锚固于土体中的土钉群和面板组成，形成类似重力式的挡土墙。该工法不单独占用作业工序,与土方开挖同步因此,只要甲方能提供充分的工作面,与传统护坡后再开挖土方的工法相比,可大第三方案土钉墙与台阶相结合挡土墙方案，即基坑上部用土钉墙支护，下。89三土钉墙设计3.1.1土钉的水平间距(Sh)和竖向间距(Sv)：一般取Sh=Sv=(6~8)DD—钻孔直径(m)用Sh=Sv=(1.0~2.5)m综合考虑取Sh=1.5mSv=2.0m3.1.2土钉的长度(L)L=(0.5—1.0)H123453.1.3土钉直径(D)m3.1.5土钉钢筋土钉钢筋采用HRB400，f=360N/mm2f=400N/mm2yyk图3.1基坑侧压力分布图(单位/米)N=1pSScosavhp=p+p1q式中α—土钉与水平面夹角；p—土钉长度中点处由支护土体自重产生的侧面土压力；1p—地表均布荷载引起的侧压力。q=10o)=10o)qak=tan2(45o)a21=0.70(3—4)p=p=k(1一2c1)rh1marhkap=pma1qp=kq=5.42KN/mk—主动土压力系数aa2p=p=0.55krhma=29.81KN/㎡1q受最大拉力N=1SScosavh=1=169.1K/kktan2(45oik)jkajkxjzjj式中—荷载折减系数212=0.727k8.2vjhj—第j个土钉与水平面间的夹角，=15o。jj由于水位在基坑底部一下，所以ek2cajkajkaiikkkai2ai2ajkjm1akrkok1kZ=2.27m)1=17.92KN/㎡=rZ+q第二根土钉在粘性土中(r=17.1kN/m3Z=4.07m)m2=++a2krkok2k=rZ+q第三根土钉在粘性土中(r=17.1kN/m3Z=5.69m)m33=++a3krkok3k=rZ+qm33第四根土钉在粘性土中(r=17.1kN/m3Z=7.32m)m4=++a4krkok4k=rZ+qm44第五根土钉在粘性土中(r=17.39kN/m3Z=8.93m)m55=++a5krkok5k=rZ+qm55c—三轴试验确定的第ic=14KN/㎡，卵石c=0。ikike层土固结不排(快)剪黏聚力标准值，粘性土a1kaiikaie=k2cka3ka3kaiikaie=k2cka4ka4kaiikaie=k2cka4ka4kaiikaie=k2cka5ka5kaiikaiNjkajkxjzjj=186.58kN则土钉受拉最大荷载设计值：T=1.25rTdjmaxojkmax式中r—基坑侧壁重要性系数，基坑侧壁安全等级为二级，取r=1.0oo计T1.35fdj4y则d4Tdjmax4233.23=0.025m1.35f1.353.14360103y根据《规程》(CECS96:97)用公式dFNdsdsd4yk4yk4dFN1.1fdsd4sd4ykT1dqLsujrsiks=766.93kN式中r—土钉抗拔力分项系数，取1.3；si22o根据《规程》(JGJ120—99)ouj图3.2土钉抗拔承载力计算简图(单位/米)析土钉墙整体稳定性分析是指边坡土体中可能出现的破裂面发生在土钉墙内只承受拉力并且达到最大抗力R，用普通条分法来分析圆弧破裂面的受力，即将3.3.1确定最危险滑动面土钉墙应根据施工期间不同开挖深度及基坑地面以下可能滑动面采用圆弧KOioiii1土钉墙的外部整体稳定验算包括抗隆起验算以及土钉加固后土体作为一墙体的抗滑移验算和抗倾覆验算。3.4.1抗隆起验算tF1.93KH=>1.2W2OKN.mM5235.3K=W==1.24>1.2M4227.5O四喷混凝土面层设计4.1面层承载力p=p+poo1qo151Nmqo作用于下部面层上荷载计算o151Nmqo取上、下两部分平均值o211M=pl2=46.192.02o8o8钉上带土钉作用处弯矩跨中弯矩