金银湖1号二期高层项目深基坑工程设计毕业设计(编辑修改稿)

金银湖1号二期高层项目深基坑工程设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

加撑、双排桩 +锚杆或桩撑等支护型式。 现将以上几种支护型式对本基坑工程的适宜性简单分析如下： 1．地下连续墙方案 地下连续墙是采用特殊的施工机械如抓斗等在地下构筑连续钢筋混凝土墙体，地下连续墙既可作为上部建筑物地下室外墙，亦可兼作基坑开挖时基坑挡土、截水、防渗等临时性防护结构。 地下连续墙常应用在基坑周边环境狭窄，工程地质条件复杂的深基坑工程中，其缺点是其工程造价较昂贵。 基于本基坑开挖深度不大，对侧壁支护结构不考虑采用地下连续墙方案。 2．喷锚支护或复合喷锚支护方案 喷锚支护或复合喷锚支护 对于开挖深度不大（一般不超过 6m）且坑壁土体自稳性能较好的情况下可以采用，因此，对于该基坑可主推采用该形式。 3．悬臂桩方案 悬臂桩 的支护深度有限，一般不超过 6m。 但该方案相对于复合喷锚价格偏高，故本基坑不考虑使用该方案。 4．重力式挡墙方案 重力式挡墙的支护深度一般不超过 6m。 组成“挡墙”的水泥土桩可由深层搅拌（浆喷、粉喷）或高压旋喷形成。 水泥土桩的布置可采用格构式或实腹式，其形状可为直线形、直线加扶壁或连拱形。 重力式挡墙由于较复核喷锚成本高，故不适用于本基坑工程。 5．排桩 +长锚杆方案 双排桩是一种近几年应用相对较多的支护型式。 其原理是利用前后两排桩、桩顶连梁以及两排桩间土体的共同作用，达到控制较深基坑边坡变形和整体稳定的目的。 经验 算 ,为控制边坡位移且减少支护桩弯矩 ,须设置长锚杆。 双排桩 +长锚杆方案优点是对坑内土方开挖 6 和主体结构施工影响较小，但由于长锚杆超出用地红线 ,不符合武汉市建委有关要求，故该方案不适用于本基坑工程。 6．中心岛方案 中心岛方案系采用支护桩和主体结构楼板作支撑相结合的支护形式。 其施工方法是在周边支护桩施工完后 ,先开挖基坑上部土方 ,做冠梁。 基坑内周边一定宽度土体暂时不挖 ,分层开挖基坑中部土方至基底 ,进行中部主体结构施工至177。 (正作施工 )。 然后对基坑内周边余留土体采取分层降低挖运 ,分层进行楼板施工 (楼板延伸与支护 桩连接作支撑 )，外墙施工 (逆作 )。 该方案比较经济 ,但涉及到与主体结构施工相衔接配合问题，因土建单位施工组织方案未定 ,故不考虑采用中心岛方案。 7. 桩撑支护 桩排 +内支撑是控制边坡侧向变形最有效的手段之一，在开挖较深且狭长的基坑中经济性较好。 其优点在于桩撑支护刚度大，边坡变形小，可有效保护基坑环境安全，特别适宜变形控制十分严格的基坑工程。 缺点是： 1. 内支撑结构，对土方开挖会造成一定干扰，会对工期造成一定的影响； 2. 立柱会引起基础防水问题； 3. 支护拆除时需采取换撑等措施 ,相应增加工程成本。 通过比较以上 几种方案，本工程采用桩撑支护形式。 五、边坡稳定性分析 （一）设计参数 根据 《 岩土工程勘察报告书 》 和湖北省地方标准 《基坑工程技术规程》（ DB42/T15920xx） ，结合地区经验，确定场地与基坑支护设计相关的土层参数，如表所示： 表 3 基坑设计参数 土层编号 с（ Kpa) φ（176。 ） γ (KN/m179。 ） z（ m） 11 12 6 12 7 5 2 25 13 19 31 35 15 32 14 18 33 23 14 （二）计算模式 1．基坑设计开挖范围：以地下室外墙轴线外扩 1m 为基坑开挖下边线。 2． 计算剖面： 基坑计算剖面按 7 3．场地地层变化详见地层概化剖面图 4．坡顶周边超载按 20kPa 考虑。 5．土压力分布模式，按朗肯土压力理论 （三）边坡稳定性分析 由于本工程基坑土质为非均匀土体，因此可根据瑞典条分法进行边坡稳定性分析。 根据本工程的土质情况，得到计算简图如图 1: 基底1 0. 00 （12 .5 0）ABCDORG iN iT i基顶 2. 50 （20 .0 0） 图 1：条分法计算图 根据平衡条件可得 iii GN cos iii GT sin 土条滑动面上土的抗剪强度为 )tanc os(1tantaniiiiiiiii iiiii lcGlclNc   式中 i 土条 i 滑动面的法线与竖直线的夹角， （186。 ） ；当土条重力沿滑面产生下滑力时 i 为正，当产生抗力时， i 为负； il 土条 i 滑动面的弧长，（ m）； ic 、 i 滑动面土的黏聚力和内摩擦角， (Kpa), （186。 ）。 8 土条 i 上的作用力对圆心 O 产生的滑动力矩 SM 和抗滑稳定力矩 RM 分别为： iiiS RGRTM s i n RlcGRlM iiiiiiiR )tanc o s(   整个土坡相应于滑动面 AD 时的稳定安全系数为：  niiiniiiiiiSRsGlcGMMK11)s i n()t a nc os( 根据本工程的数据计算结果如表 4： 表 4 土坡稳定计算结果 土条编号 土条宽度ib (m) 土条重力iG (KN/m） i（186。 ） iiG cos(KN/m) iiG sin(KN/m) 弧长il (m) itan ic（ Kpa） iilc iiiG tancos 1 73 7 2 1 64 25 3 1 54 25 4 49 25 5 45 35 6 1 39 35 7 1 33 35 8 1 27 35 9 1 21 35 10 1 16 35 11 1 11 35 12 1 6 35 13 1 1 35 14 3 35 15 1 5 35 16 1 11 35 17 1 16 35 18 1 21 35 19 26 35 Σ 9 因此  SRs MMK， 边坡稳定 六、土压力计算 （一）主动土压力计算 由 )245(ta n 02 aK可分别求出各层土的主动土压力系数分别为： 81 )2645(t a n 021 aK aK ； 84 )2545(t a n 022 aK aK ； )21345(t a n 023 aK aK ； )21545(t a n 024 aK aK。 由公式aaini i KcKza 2q1   ）（ 可知，令 a =0 可得，临界深度 mmqKcz a 122211   , 位于第一层土中。 各层土的土压力强度分别为： K p aaB 0 1 ) （上 K p aaB 1 4 ) （下 K paaC 1 4 ) （上 K paaC ) （下 K paaD ) （上 K paaD ) （下K paaE ) （ 主动土压力分布图如图 2： 10 基顶 （）基底 （）ABCDE 图 2：主动土压力分布图 根据土压力强度计算各层的主动土压力及其作用点的距坑底的距离分别为：mKNE a /  ， mx  ； mKNE a /)(212  ， mx   ）（ ； mKNEa / ， mx 3 ； mKNEa /  ）（， mx   ）（。 11 （二）被动土压力及插入深度计算 由 )245(ta n 02 pK可知土层 3— 1 的被动土压力系数 )21545(tan)245(tan 202  pK ， pK 由被动土压力公式ppini i KcKzp 21   ）（ 可知基坑底的被动 土压力为： KpaKpaKcpp ，即零点在坑底。 本基坑采用内支撑，用固定端法计算支护桩插入的深度（即“等直梁” 法）。 将梁 AF 看作是由 AE、 EF 两段简支梁构成。 首先对 AE 梁，令 0AM 得到 44332211 aaaaaaaaE xExExExEhQ  整理得： 7 EQ 解得： mKNQ E /。 令 0X 有 4321 aaaaEA EEEEQT  整理得 mKNTA / 再计算支护桩的插入深度，假设桩位于土层 3— 1 中， 设支护桩在距坑底 x 处的 F，则  xxKcxKpFpp 8  xxxKaFa 所以：  xaFpF  令 0FM 得到式子 . 22 xxxQE  整理得： 2  xx 解得 : mmx  ,即假设不成立，桩端不在土层 3— 1 中。 12 在土层 3— 1 与 3— 2 交界的 F 点的土压力之差为： 2/ mKNaFpF  上上  同理，假设桩端在土层 3— 2 中，桩端在距土层 3— 1 下的 x 的 G 点。 则 G 点土压力之差为：  xaGpG  令 0GM 得 322 6 )(2 )()( xxxxxQ C  整理得 23  xxx 试算得 mmx  ， 桩端位于土层 3— 2 中 插入深度为  ）（ 试算得剪力为零的点位于 C 点以下 处，此处弯矩最大 )3 ()( a x M mKN / 其土压力分布如图 3： Kp aaFpF  下下  KpaaGpG   13 AEF基底 10 .0 0（ 12 .5 0）BCD基顶 2. 50 （2 0. 00 ） 图 3：土压力分布图 七、支护桩设计计算 本基坑采用桩撑支护，支护桩直径 ，mm700 桩间距 mL  ，因此： 弯矩标准值 mKNLMM k / a x  桩长 mH )(  弯矩设计值 mKNM /  混凝土强度等级为 C25，钢筋为 HRB335，根据弯矩大小和所用材料，采用全截面均匀配筋 )222s i s i n(s i n )2(2132syssycrrfAMAffr 计算查表可知 22340mmAs  根据实际构造要求选用 8 20， 22513mmAs 。 14 箍筋采用 HPB300，直径为 10mm，间距为 200，配筋图如图 4 斜截面承载力验 算： KNQKNrsAfrfVEsvyt。