基坑毕业设计计算书

'前言基坑支护工程伴随着现代建筑事业的告诉发展，其越来越重要。现代城市建筑物中，尤其是高层和超高层建筑中往往伴随有很大的基坑，故在修筑过程中需要设计支护方案对其支护。在本设计支护过程中，主要涉及到软土地区的基坑支护形式和防水、降水方案。本基坑支护的两个主要方案有：排桩加内撑、地下连续墙加内撑。在本基坑支护内力计算中采用的方法主要有等值梁法和山肩帮男法。另外，支撑主要采用钢支撑。降水采用电渗法加喷射井点进行降水。在支护结构设计中，我们还要对支护结构进行抗隆起，抗渗验算。另外，在开挖过程中时时对基坑边缘和基坑周围的建筑物进行观察，以防止其过大变形。支护结构设计中最突出的为结构内力计算、配筋、基坑的稳定性验算、内撑的设计。熟悉了常见的内力计算方法及南方软土地区常见的支护形式，了解了各种各样的基坑支护形式 摘要本基坑支护深度10m，周围环境较复杂。我们选取排桩加内撑和地下连续墙加内撑两种不同的支护型式。其中，排桩内力计算我们采用等值梁法进行计算。地下连续墙采用山肩邦男法进行内力计算。在等值梁法进行计算时，我们将内撑简化为铰支座,使其变成一个一次超静定结构，然后计算出内力并进行配筋。山肩邦男法进行计算时，采用分层开挖的方式。在第一次开挖后，根据力矩平衡、内力平衡计算，得出第一道内撑所受的力和墙体所受到的弯矩。这样依次直至最后一次开挖,得出墙体所受的最大弯矩与内撑所受到的力。内力计算完成后对基坑进行抗隆起、抗渗稳定性验算。在最后，对基坑采用理正软件进行复核计算结果。 AbstractTheFoundationSupporting’sdepthis10m,thesurroundingenvironmentiscomplex.Weselecttwodifferenttypesthatarepilesaddingthesupportandundergroundcontinuouswalladdingthesupport.WeusetheEquivalentBeammethodtocalculatethepileinternalforces.ButweusetheShanjianbangnanmethodtocalculatetheundergroundcontinuouswall’sinternalforces.Wesimplifytheinternalsupportsintohingedsupportsandcalculatebytheequivalentbeammethod.weturnouttobeastaticallyindeterminatestructure,wecancalculatetheinternalforcesandreinforcement.WhenwecalculatebytheShanjianbangnanmethod,wemakeslicingexcavation.Afterthefirstexcavation,thefirstwall’sforceandbendingmomentsthatthewallwillbecalculatedbytorquebalanceandinternalforcesbalancecalculations.Wegetthebiggestbendingmomentandthebiggestforceuntilthelastexcavationbyuppersteponebyone.Afterthecompletionoftheinternalforcecalculation,anti-upliftandtheimpermeabilitystabilitycheckingshouldbetaken.Intheend,weverifythecorrectnessoftheresultsforexcavationbyusingLizhengsoftware. 目录第一章工程基本情况1第一节工程概况1第二章基坑支护型式、降水方案确定3第一节基坑支护形式选取3第二节基坑降水方案确定5第二章基坑降水计算6第一节基坑降水井计算6第二节基坑降水井布置8第四章排桩支护计算10第一节土压力计算10第二节排桩设计17第三节冠梁、腰梁设计27第四节内撑、立柱设计30第五章稳定性验算31第一节亢隆起稳定性验算31第二节地下水渗透稳定性验算33第六章地下连续墙设计34第一节地下连续墙内力计算34第二节地下连续墙计算(南)39第三节地下连续墙墙身设计41第四节冠梁、腰梁设计43第五节内撑、立柱设计45第五章稳定性验算46第一节亢隆起稳定性验算46第二节地下水渗透稳定性验算48致谢49 参考文献50 第一章工程基本情况第一节工程概况贵阳影视城及商办综合楼位于贵阳市小十字富水南路与中山路口50m处，地上二十四层，裙楼五层，地下室两层，共二十六层，建筑物高度93．60m，采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构，建筑物长36．50m，宽32．00m，总建筑面积18295．0m2。基坑开挖深度10m。基坑周围为建筑物或者道路，基坑北侧为中山东路，东侧北端为9层建筑，南侧为10层建筑，西侧为2层建筑物，地下管线密集，该基坑重要性等级为二级。其平面分布情况如下图：50 图一基坑总平面图第二节工程地质和水文地质条件一、土层情况从上到下依次为：1)杂填土：该层在场地中的分布厚度为1.6～3.5m。由旧基础、挡墙、煤渣、砖瓦及大小不等块石、碎石和杂色粘土组成。结构疏散，层次不清，强度变化大，压缩性高，γ=16kN/m3，c=10.0kPa，φ=7°。2)红粘土：该层在场地中分布不连续，局部地段缺失，分布厚度为2.3～3.5mm，γ=17.8kN/m3，c=16.0kPa，φ=10°。3）淤泥质粘土：该层在场地中分布基本连续，岩土界面起伏较大，分布厚度为3.3～5.5mm，γ=17.8kN/m3，c=8.0kPa，φ=6°。4)基岩：是三叠系松子坎组地层(T2sz)，岩性为灰色、浅黄色薄一中厚层泥质自云岩、泥质灰岩与泥岩互层，未钻穿，γ=27kN/m3，c=200.0kPa，φ=27°。地下水埋深情况:地下水深度：-2.2m。50 第二章基坑支护型式、降水方案确定第一节基坑支护形式选取由于现代建筑行业的发展，三维城市空间的开发越来越多。高层建筑物附带的地下停车场、地下仓库、大型地下商业街、地下医院等都需要修筑深基坑。因此，基坑支护设计及施工已成为现代建筑行业不可缺少的部分。基坑支护设计与施工技术将是影响未来建筑行业的重要因素。基坑工程根据是否有支护分为有支护的基坑和无支护的基坑。其中，无支护的基坑一般处于施工场地空旷的环境中或者基坑深度较浅且周围土体自稳性能较好的地区。常采用的开挖方式为放坡开挖。在大型的城市中基坑周围场地环境不可能是空旷的，它的周围往往存在着高层建筑物、公路和各种地下管道。采用无支护的基坑是不安全，必须将基坑进行支护。常用的基坑支护的结构类型有：板桩式、柱列式、地下连续墙、自立式水泥土挡墙、组合式、沉井（箱）法。其中，板桩式又可分为：钢板桩、钢管桩、钢筋混泥土板桩、主桩横挡板。柱列式分为：钻孔灌注桩、挖孔灌注桩、预制桩等。自立式水泥土挡墙分为：深层搅拌桩挡墙、高压旋喷桩挡墙。组合式分为：灌注桩与搅拌桩结合、预制桩与锚杆结合、预制桩与内撑结合、预制桩与土钉结合、地下连续墙与内撑结合等等。50 在这些围护结构的类型中其各自的优缺点为：1）钢板桩：钢板桩由工厂预制而成，其强度、品质、接缝精度等质量保证，可靠性高；具有耐久性，可回拨修正在进行使用；与多道钢支撑结合，适合软土地区的较深基坑；施工方便，工期短；施工中须注意接头防水，以防止桩缝水土流失所引起的地层塌陷及失稳问题；钢板桩刚比排桩和地下连续墙小，开挖后挠度变形较大；打拔桩震动噪声大，容易引起土体移动，导致周围地基较大沉陷；2）预制混泥土板桩：施工方便、快捷、造价低、工期短；可与主体结构结合；打桩振动及挤土对周围环境影响较大，不适合在建筑物密集城市使用；接头防水性差；不适合在地下水较高的地方施工；3）主桩横列式板：施工方便，造价低，适合开挖宽度较窄深度较浅的市政排管工程；止水性差，软弱地基施工容易产生坑底隆起和覆土后的沉降；容易引起周围地基沉降；4）钻孔灌注桩：噪声和振动小，刚度较大，就地浇制施工，对周围环境影响小；适合软弱地层使用；整体刚度较差，不适合兼作主体结构；5）挖孔灌注桩：施工方便，造价低廉，成桩质量容易保证；不能用于地下水位以下和不稳定地层；6）地下连续墙：施工噪声低，振动小，就地浇制，墙接头止水效果较好，整体刚度大，对周围环境影响小；适合于软弱地层和建筑设施密集城市市区的深基坑；墙接头构造有刚性和柔性两种类型；施工的基坑范围可达基地红线，可提高建筑物的使用面积；泥浆处理，水下钢筋混泥土浇制的施工工艺较复杂，造价较高；7）水泥搅拌桩：适合于软土地区、环境保护要求不高的基坑；施工低噪声、低振动，结构止水性较好，造价经济；围护挡墙较宽，一般需3到4m；8）高压旋喷桩挡墙：施工低噪声、低振动、对周围环境影响小，止水性好；施工需作排污处理，工艺复杂、造价高；作为围护结构的止水加固措施、旋喷桩深度可达30m；9）SMW工法：施工低噪声，对周围环境影响小；结构止水性好结构强度可靠，适合于各种土层，配以多道支撑，可适用于深基坑；10）灌注桩与搅拌桩结合：灌注桩作受力结构，搅拌桩作止水结构；适用于软弱地层中的挖深小于等于12m，当开挖深度超过12m且地层可能发生流砂时，要慎用；施工低噪声，低振动，施工方便，造价经济，止水效果好；11）预制桩与锚杆结合、预制桩与内撑结合、预制桩与土钉结合、地下连续墙与内撑结合等等这些组合式围护结构他们兼具有两种结构的特点，并且可支护基坑的深度较其中任何一种深，且安全系数高。在本基坑支护中，土层情况较差其中红粘土暴露在空气中容易龟裂，成为破碎颗粒。因此在开挖过程中应该及时支护不使红粘土长时间暴露在空气中。淤泥质粘土地基承载力低，强度增长缓慢；加荷后易变形且不均匀；变形速率大且稳定时间长；具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。且周围有各种建筑物和道路在基坑北侧为中山东路，东侧北端为9层建筑，南侧为10层建筑，西侧为2层建筑物。因此周围地层不能发生大的沉降且基坑周围附加应力较大。地下管线密集，则不能使用带有土钉和锚杆的支护形式。地下水位较高，故应该在围护结构中有较好的止水措施。综上所述，在本基坑中不能采用放坡开挖，不能采用土钉、锚杆的围护结构，也不能采用单一的围护结构而要采用组合式围护结构，故采用地下连续墙加二至三到内支撑其中地下连续可做永久结构或者采用灌注桩与搅拌桩结合，设二至三道内撑。作为该基坑的围护结构。并且在基坑工程施工中，对基坑支护结构、其周围地层、附近建筑物、地下管线等的受力和变形进行量测，以确保基坑本身和基坑周围建筑物的安全。50 第二节基坑降水方案确定一、基坑降水目的基坑降水的目的主要有：通过人工措施，使基坑内或基坑内外的水位降低至基坑开挖面一下。以便防止地下水产生渗透破坏，提高坑臂及围护结构的稳定性，提高施工质量与施工速度，避免水下作业。常见的基坑降水方法有：集水明排、轻型井点、多级轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井（深井）、砂（砾）渗井。其中，集水明排一般用于降水深度小于5m，渗透系数较小的含薄层粉砂的粘土，砂质粘土，粉细砂中；轻型井点降水深度一般小于6m,也用于渗透系数较小的土层中，如砂质粘土，粉细砂等中；多级轻型井点降水深度一般在6-10m左右；喷射井点降水深度较深一般在8-20m之间，其也适用于渗透系数较小的土层中；电渗井点一般适用于渗透系数特别小的粉质粘土，淤泥质粘土等中降水深度根据选用井点确定；管井（深井）用于砂土，砾砂，卵石等渗透系数较大的土层中，降水深度一般在10m以上；砂（砾）渗井适用深度根据下伏水层性质以及埋深确定，用于渗透系数较小的粘土，粉土中。二、基坑降水方案确定根据所给支护方案，我们了解到支护方案中有止水帷幕且插入不透水层基岩中，故坑外的地下水对坑内的水位情况几乎不产生影响。因此我们采用坑内降水，在坑外设置几口观测井。其主要目的在于观测基坑外水位情况，以及防止基坑内止水帷幕由于水压过大而渗水。坑内计算出降水井数量及布置形式。50 第二章基坑降水计算第一节基坑降水井计算一、降水井设计及总涌水量计算取土层厚度情况如下：杂填土厚度：3m红粘土厚度：3m淤泥质粘土厚度：4m剩余厚度全为基岩未钻穿。由于基坑深度为10m，且根据规范要求基坑降水深度要至少在0.5m以下，故我们取基坑降水深度为10.5m。根据土层情况及地下水位高度，知其水井为潜水井并且为完整井。采用电渗井点方法进行降水，又因为采用喷射井点系统，故阴阳极两者的距离为1.4m,电压梯度为0.4V/cm，工作电压为56V。在现场实测电流使其在0.5-1.0A/m2,否则调整距离，电压使其保持在电压小于60V，阴阳两级距离在1.2-1.5m，电流在0.5-1.0A/m2时停止调整，则其可满足喷射井点系统降水。基坑的长宽之比：基坑的长：a=36.50m,基坑的宽：b=32.00m。则长宽比：则其长宽之比小于10，故其属于面状基坑。则其总涌水量:其中：H0为潜水层厚度，其值为：H0=7.8ms0为基坑水位降深，其值为：s0=8.3mR为降水影响半径，其值为：r0为降水井所围面积等效圆的半径，其值为：已知三种土层在电渗情况下的横向渗透系数分别为：k1=2m/dk2=0.001m/dk3=0.001m/d故其等效渗透系数：50 由于降水井离基坑边缘距离为1m较小，故其所围面积约取为基坑及A=1168.0m2,则基坑等效圆半径：降水影响半径：因此，其总涌水量为：由于含水层为软弱土层，故单井可能抽出水量q1为：其中：水力梯度:i=1井半径：r=0.25m又因前面算的:k=0.21m/dH0=7.8m则单井排水量：50 第二节基坑降水井布置一、布设井点1.布设井数n为：其中：总涌水量：Q=42.50m3/d单井排水量:q1=1.03m3/d则基坑降水所需要的井数：故基坑降水所需井数取为42口。2.井点间距计算井点成棋盘形布置，在长度方向上布置七排，其间距为：5.8m，在宽度方向上布置六排，其间距为：6m其布置图如下：图二降水井平面布置图50 二、设备选择由于刚开始降水时，水量较大。故将其每天的涌水量增大20%，则其每天总涌水量为51m3/d，选用型号4JD10×10，则其流量为10m3/d,功率为1.41kw,工作效率为58%，故其所需水泵台数为：则基坑需要一台水泵。50 第四章排桩支护计算第一节土压力计算根据题目所给数据，基坑周围土层分布情况及重要参数如下图所示：图三土层分布情况又因为在基坑周围有建筑物等，故基坑边缘有超载，在北侧为中山东路，距离10m。东侧北端为9层建筑物，宽度为20m，将其换算成超载大约为90kPa,其距离基坑为12m其南侧为10层建筑物，宽度为20m，其距离基坑为8m将其换算成超载大约为100kPa。西侧为2层建筑物，宽度为20m，其距离基坑为10m将其换算成超载大约为20kPa。，作为桩或者墙的宽度。又因施工过程中会出现机械和人工的施工荷载，故可将其换算为基坑边上的堆载，其值大约为20kPa。则基坑四面的超载简图分别如下：50 图四基坑超载图一、基坑北侧土压力计算建筑物的影响深度为：10-50m图五基坑北侧土压力超载图50 第一层填土的土压力强度，层顶处和地下水面及层低处分别为：层顶处土压力的强度为在地下水面上时的土压力强度:层低处土压力的强度为：第二层红粘土中，层顶和层低处的土压力分别为：层顶处土压力强度为：层低处土压力强度为：第三层淤泥质粘土层，层顶和层低处的土压力强度为：层顶处的土压力强度为：层低处的土压力强度为：故其北侧的土压力分布如下图：图五基坑北侧土压50 土压力力分布图一、基坑西侧，东侧土压力计算1.基坑西侧超载分布如下：道路宽度为20m，影响深度为10-50m。图六基坑西侧超载图从上图超载情况可以看出，其土压力分布情况与北侧土压力分布情况相同。50 2.基坑东侧超载如下：超载宽度为20m，影响深度为10-50m。图七基坑东侧超载图从上图的超载情况中可以看出，其主动土压力分布情况在10m以内应与北侧、西侧土压力分布情况相同。只有在12m以上，其超载情况与西、北侧不同。一、基坑南侧土压力计算基坑南侧超载分布如下：超载宽度为20m，影响深度为10-50m。图八基坑南侧超载图50 如上图所示超载，其在8m处开始影响土压力分布，其转化为标准值时，。故在8m处土压力的大小为：故：在E点处的主动土压力：故：故在南侧土压力分布如下图所示：图九南侧土压力分布图注：将荷载转化为标准值时，根据建筑基坑支护规范，将离基坑一段距离的超载看作均布条形荷载，取跨散角，其东侧计算如下：50 土压力超载图根据以上超载情况，对于有效作用于基坑的超载：同理可得，西北两侧的超载为10kpa,南侧为55.56kpa。50 第二节排桩设计将排桩直径取为800mm,排桩间距为1.6m,混凝土采用C30混凝土，纵筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋。一、计算西北两侧排桩1.排桩所受内力计算在10m处，E点处于第四层土时，主动土压力：故：在10m以下xm时主动土压力：当时，从以上计算可以得出，当嵌入第四层土16m以下时，主动土压力取为零。当嵌入深度大于16m时，基岩层才给于排桩主动土压力。用等值里梁法计算其内力：设弯矩为零点距离基坑底面ym处：根据基坑工程刘宗仁主编计算被动土压力其中：故被动土压力：假设y<16m.则根据弯矩为零点为主动土压力与被动土压力相等的深度，侧有下式：其中：P表示10m以上的主动土压力合力，其值为：P=674.31kpa。将上面算得的值代入上式，解得y为负值，则取y为零。基坑底面为弯矩零点位置，则基坑底面以上的排桩相当于连续梁，其在深度3m和6m处加两道内撑，将内撑简化为铰支座。50 则其计算简图如下：等值梁计算简图计算固端弯矩：将AC端看作悬臂端，其弯矩如下：梁CD段计算简图如下：其中：，梁DE段计算简图如下：50 则：其中：，故：在次计算过程中弯矩不平衡，故对其进行弯矩重新分派其分配过程中的分配系数如下：，，，经分派之后所得的弯矩为：，，计算支座反力：AC段中C点支座反力为：对A点取力矩平衡，故：CD段中C、D两点的支座反力为：对D点取力矩平衡，故：C点支座反力：对C点取力矩平衡，DE段中D、E两点的支座反力为：对E点取力矩平衡，D点支座反力：50 对D点取力矩平衡，反力核算：支点反力：土压力合力：经核算其支座反力正确。2.混泥土桩嵌入深度计算：根据深基坑工程（刘宗仁主编）其嵌入深度为：y+x其中：已知：计算得：故修正后所得的嵌入深度：取嵌入深度为4.5m。3.配筋计算：支护桩沿周边均匀配筋，则其应符合下列规定：式中：M—桩的弯矩设计值（KN·m）；fc—混凝土轴心抗压强度设计值（KN/m2）；A—支护桩截面面积（m2）；；r—支护桩的半径（m）；α—对应于受压区混凝土截面面积的圆心角（rad）与2π的比值；fy—纵向钢筋的抗拉强度设计值（KN/m2）；As—全部纵向钢筋的截面面积（m2）；γs—纵向钢筋重心所在圆周的半径（m）；αt—纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值。故初步取桩径为800mm，排桩的中心距为1.6m。纵向受力钢筋选用HRB335级钢筋，纵向受力钢筋的保护层厚度取50mm，混凝土为C30。50 C30混凝土：fc=14.3N/mm2，HRB335级钢筋设计强度fy=300N/mm2，每根桩所受到的弯矩：弯矩设计值：支护桩截面面积：计算时先假设钢筋根数为8根，钢筋直径为22，则钢筋截面面积为：。将上面的数值代入：和计算得：，可算得:为:故所配纵向钢筋根数为8根，钢筋直径为22，则钢筋截面面积为：。箍筋配置：箍筋采用HPB235级钢筋每根桩所受到的剪力为：所受到的剪力设计值为：验算截面尺寸：圆形截面根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012所规定，应代为有效矩形计算，则截面宽度（b）为1.76r和截面有效高度（h0）为1.6r。则：只配置箍筋，不采用弯起钢筋，保护层厚度取为50mm,则截面符合条件。验算是否需要计算配置箍筋：所以需计算配置箍筋。计算配置箍筋：50 解得：选用的双肢箍，则箍筋间距：取箍筋间距为：60mm验算最小配筋率：故选用的箍筋则配筋图见下图：桩的配筋图二、计算东侧、南侧排桩设计1.排桩所受内力计算基坑东侧10m以上土压力与西、北侧相同，而在10m-12m之间，基坑西、北两侧土压力较东侧相同，则在10m-12m之间土压力为零。假设排桩弯矩零点位置在底面一下2m,其离基坑距离为ym。则:50 其中：，，将其代入上式得：y为负值，故取y=0。则其简化后所得的结构与西北两侧相同，故配筋应与前面相同。2.基坑南侧排桩计算在10m处，E点处于第四层土时，主动土压力：故：在10m以下xm时主动土压力：当时，从以上计算可以得出，当嵌入第四层土14.5m以下时，主动土压力取为零。当嵌入深度大于14.5m时，基岩层才给于排桩主动土压力。用等值里梁法计算其内力：设弯矩为零点距离基坑底面ym处：根据基坑工程刘宗仁主编计算被动土压力其中：故被动土压力：假设y<14.5m.则根据弯矩为零点为主动土压力与被动土压力相等的深度，侧有下式：其中：P表示10m以上的主动土压力合力，其值为：P=769.31kpa。将上面算得的值代入上式，解得y为负值，则取y为零。基坑底面为弯矩零点位置，则基坑底面以上的排桩相当于连续梁，其在深度3m和6m处加两道内撑，将内撑简化为铰支座。利用结构力学求解器计算的，其剪力、弯矩为：故在基坑中所受的最大弯矩：反力核算：50 支座反力：，，支点反力：土压力合力：经核算其支座反力正确。2.混泥土桩嵌入深度计算：根据深基坑工程（刘宗仁主编）其嵌入深度为：y+x其中：已知：计算得：故修正后所得的嵌入深度：取嵌入深度为4.5m。3.基坑南侧配筋计算支护桩沿周边均匀配筋，则其应符合下列规定：每根桩所受到的弯矩：弯矩设计值：支护桩截面面积：计算时先假设钢筋根数为8根，钢筋直径为25，则钢筋截面面积为：。将上面的数值代入：和计算得：，可算得:为:故所配纵向钢筋根数为8根，钢筋直径为25，则钢筋截面面积为：的钢筋不满足要求。50 计算时先假设钢筋根数为10根，钢筋直径为25，则钢筋截面面积为：。将上面的数值代入：和计算得：，可算得:为:故所配纵向钢筋根数为10根，钢筋直径为25，则钢筋截面面积为：的钢筋满足要求。箍筋配置：箍筋采用HPB235级钢筋每根桩所受到的剪力为：所受到的剪力设计值为：验算截面尺寸：圆形截面根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012所规定，应代为有效矩形计算，则截面宽度（b）为1.76r和截面有效高度（h0）为1.6r。则：只配置箍筋，不采用弯起钢筋，保护层厚度取为50mm,则截面符合条件。验算是否需要计算配置箍筋：所以需计算配置箍筋。计算配置箍筋：解得：选用的双肢箍，则箍筋间距：取箍筋间距为：70mm50 验算最小配筋率：故选用的箍筋其配筋见下图：南侧桩的配筋图50 第三节冠梁、腰梁设计一、冠梁设计冠梁在此结构中不作为受力结构，只作为结构组成的一部分，故按构造配筋。冠梁钢筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对梁的构造配筋要求。桩顶设置混凝土冠梁。冠梁宽度不宜小于桩径，高度不宜小于0.6倍的桩径。本工程的桩径为：800mm，则设计冠梁高h=500mm，宽度b=800mm，本工程冠梁所用的混凝土强度等级为C30，纵向钢筋采用HRB335级，fy=300N/mm2则，箍筋采用HPB235。保护层厚度取为40mm最小配筋率：故钢筋截面面积为：因此在冠梁上配置：选用φ10@100，。其冠梁配筋图如下:Tutuututututtututtuututuututu2.桩间防护措施设计根据建筑基坑技术规程，桩间防护措施采用内置钢筋网或者钢丝网的喷射混泥土面层，喷射混泥土面层厚度不宜小于50mm，混泥土强度不得小于C20，混泥土面层内配置的钢筋网横纵间距不得小于200mm。故本基坑支护的钢筋网间距取为：200mm,钢筋采用直径为12mm的HPB235，喷射厚度为50mm。二、腰梁设计本支护腰梁选用型钢，内撑所承受的最大力为：。其内撑、角撑布置如下图：50 内撑布置图如上图可知，腰梁的最大间距8.1m，则所受到的最大弯矩：采用全封闭钢围檩HW300×300×10×15（Q235）。截面系数：E混凝土=3×104N/mm2E钢筋=21×104N/mm2桩的抗弯刚度：其中：围檩的抗弯刚度：围檩承受的弯矩：50 腰梁单向弯曲，对其进行稳定性验算抗弯强度验算：满足要求。50 第四节内撑、立柱设计一、内撑设计据上述可知，支撑轴力最大为，选用φ300×12（Q345）钢管做支撑，截面性参数为：面积：惯性矩：截面模量：回转半径：支撑每米的重量：由支撑自重产生的弯矩：由安装产生的偏心距：，取e=40mm由安装偏心产生的弯矩：根据规范有：（公式5.7）最不利组合情况下：所以钢支撑平面整体稳定性满足要求。二、立柱设计基坑内部架设水平支撑时，一般需要设置竖向支撑体系，用以承担混凝土支撑或钢支撑的自重等竖向荷载。根据支撑荷载的大小，立柱一般可采用角钢格构式钢柱、H型钢柱或钢管柱。立柱桩常用灌注桩，也可采用钢管柱。本工程采用φ300的钢管柱，由于基坑坑底为基岩，采用摩擦桩计算的其嵌入深度为1.5m。50 第五章稳定性验算第一节亢隆起稳定性验算根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012图5.9挡土构件底端平面下土的抗隆起稳定性验算（公式5.3）（公式5.4）（公式5.5）式中：Khe—抗隆起安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支护结构，Khe分别不应小于1.8、1.6、1.4；γm1—基坑外挡土构件底面以上土的重度（KN/m3）；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；γm2—基坑内挡土构件底面以上土的重度（KN/m3）；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；D—基坑底面至挡土构件底面的土层厚度（m）；h—基坑深度（m）；50 q0—地面均布荷载（KPa）；Nc、Nq—承载力系数；c、ψ—挡土构件底面以下土的粘聚力（KPa）、内摩擦角（°）。则：则：满足基坑抗隆起要求。50 第二节地下水渗透稳定性验算本基坑采用水泥搅拌桩止水，搅拌桩直径为：600mm,桩间咬合200mm,桩打入基坑底面一下1m。图5.10坑底土体的突涌稳定性验算根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012中公式（c.0.1）进行计算：承压水作用下的坑底突涌稳定性应符合下式规定：（公式5.6）式中：Kty─突涌稳定性安全系数；Kty不应小于1.1；D─承压含水层顶面至坑底的土层厚度(m)；γ─承压含水层顶面至坑底土层的天然重度(kN/m3)；对成层土，取按土层厚度加权的平均天然重度；Δh─基坑内外的水头差(m)；γw─水的重度(kN/m3)。则：,故因此满足抗渗透稳定性要求。50 第六章地下连续墙设计第一节地下连续墙内力计算第二种方案为地下连续墙加内撑进性支护，第一道内撑加在3m处，第二道内撑加在7m处。第一次开挖深度为6m,采用山肩帮男发进行内力计算其土压力分布如下图：第一次开挖的主动土压力在6m处的被动土压力：在6+xm处，被动土压力为:在计算时可将图简化为如下：50 山肩邦男法近似计算简图根据轴力平衡:则：根据力矩平衡：则：解得:故其支撑轴力：故墙体所受的弯矩;50 第二次开挖，开挖深度为10m,第二道支撑在7m处，其在东、西、北三侧土压力如下图：前10m主动土压力分布图在10m处的被动土压力为：其10+xmm处，被动土压力为:故在第二个阶段的开挖计算简图如下：50 第二次开挖计算简图根据轴力平衡:则：根据力矩平衡：则：解得:故其支撑轴力：故墙体所受的弯矩;50 50 第二节地下连续墙计算(南)在基坑南侧时，第一次开挖深度与前面相同，故其在第一次开挖后计算得到的轴力、弯矩与其余三侧相同。第二次开挖后所得到的被动土压力:在10m处的被动土压力为：其10+xmm处，被动土压力为:第二次开挖后的计算简图如下:南侧第二次开挖计算简图根据轴力平衡:则：根据力矩平衡：则：50 解得:故其支撑轴力：故墙体所受的弯矩;50 第三节地下连续墙墙身设计地下连续墙墙身厚度为:600mm,采用C30混泥土，纵向受拉钢筋采用HRB335。墙内外保护层厚度为70mm,则其有效厚度为：530mm。取单位宽度对其进行配筋计算一、在东西北三侧所受的最大弯矩为：399.8。墙外所受的最大弯矩：216.24。墙内外所受的弯矩设计值为：故墙内外所受的弯矩设计值分别为:499.75、270.3墙内配筋:算的：故：则:故选用：则其配筋率：墙外配筋：算的：故：则:故选用：则其配筋率：地下连续墙水平配筋配置：50 水平方向所受到的最大弯矩：则其配筋为：算的：故：则:故选用：则其配筋率：横向钢筋采用：其间距为：400mm。二、南侧墙内的最大弯矩为：679，墙外的最大弯矩为：216.4。墙外配筋与其余三侧相同墙内配筋：墙内配筋弯矩设计值为：848.7故其配筋：则其配筋为：算的：故：则:故选用：水平筋、横向筋都与其余三侧相同。50 第四节冠梁、腰梁设计一、冠梁设计冠梁在此结构中不作为受力结构，只作为结构组成的一部分，故按构造配筋。冠梁钢筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对梁的构造配筋要求。桩顶设置混凝土冠梁。冠梁宽度不宜小于桩径，高度不宜小于0.6倍的桩径。本工程的桩径为：800mm，则设计冠梁高h=400mm，宽度b=600mm，本工程冠梁所用的混凝土强度等级为C30，纵向钢筋采用HRB335级，fy=300N/mm2则，箍筋采用HPB235。保护层厚度取为40mm最小配筋率：故钢筋截面面积为：因此在冠梁上配置：箍筋选用φ10@100，。其冠梁配筋图如下:Tutuututuutut二、腰梁设计本支护腰梁选用型钢，内撑所承受的最大力为：。腰梁的最大间距8.1m，则所受到的最大弯矩：采用全封闭钢围檩HW300×300×10×15（Q235）。截面系数：E混凝土=3×104N/mm2E钢筋=21×104N/mm2桩的抗弯刚度：其中：围檩的抗弯刚度：50 围檩承受的弯矩：腰梁单向弯曲，对其进行稳定性验算抗弯强度验算：满足要求。50 第五节内撑、立柱设计一、内撑设计据上述可知，支撑轴力最大为，选用φ300×12（Q345）钢管做支撑，截面性参数为：面积：惯性矩：截面模量：回转半径：支撑每米的重量：由支撑自重产生的弯矩：由安装产生的偏心距：，取e=40mm由安装偏心产生的弯矩：根据规范有：（公式5.7）最不利组合情况下：所以钢支撑平面整体稳定性满足要求。二、立柱设计基坑内部架设水平支撑时，一般需要设置竖向支撑体系，用以承担混凝土支撑或钢支撑的自重等竖向荷载。根据支撑荷载的大小，立柱一般可采用角钢格构式钢柱、H型钢柱或钢管柱。立柱桩常用灌注桩，也可采用钢管柱。本工程采用φ300的钢管柱，由于基坑坑底为基岩，采用摩擦桩计算的其嵌入深度为1.5m。50 第五章稳定性验算第一节亢隆起稳定性验算根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012图5.9挡土构件底端平面下土的抗隆起稳定性验算（公式5.3）（公式5.4）（公式5.5）式中：Khe—抗隆起安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支护结构，Khe分别不应小于1.8、1.6、1.4；γm1—基坑外挡土构件底面以上土的重度（KN/m3）；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；γm2—基坑内挡土构件底面以上土的重度（KN/m3）；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；D—基坑底面至挡土构件底面的土层厚度（m）；h—基坑深度（m）；50 q0—地面均布荷载（KPa）；Nc、Nq—承载力系数；c、ψ—挡土构件底面以下土的粘聚力（KPa）、内摩擦角（°）。则：则：满足基坑抗隆起要求。50 第二节地下水渗透稳定性验算本基坑采用水泥搅拌桩止水，搅拌桩直径为：600mm,桩间咬合200mm,桩打入基坑底面一下1m。图5.10坑底土体的突涌稳定性验算根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012中公式（c.0.1）进行计算：承压水作用下的坑底突涌稳定性应符合下式规定：（公式5.6）式中：Kty─突涌稳定性安全系数；Kty不应小于1.1；D─承压含水层顶面至坑底的土层厚度(m)；γ─承压含水层顶面至坑底土层的天然重度(kN/m3)；对成层土，取按土层厚度加权的平均天然重度；Δh─基坑内外的水头差(m)；γw─水的重度(kN/m3)。则：,故因此满足抗渗透稳定性要求。50 致谢毕业设计是大学学习阶段极其重要的一部分，要求我们将四年所学知识综合运用。在做本次设计之前，我查阅了很多资料发现很多问题是必须考虑到的。以前所学知识都是零碎的，而本次设计就是一个大综合，要把所有的东西都串联起来，并要有所延伸。本次设计还让我意识到理论与实践相结合的重要性，规范规定是一方面，而我们做设计时要与施工情况相结合，否则会出现施工不方便或无法施工等情况。在毕业设计过程中，除了有老师的耐心指导，也有同组同学的互相帮助。本次毕业设计既培养了我综合分析和解决问题的能力，也锻炼了手工绘制施工图的能力和对理正软件的掌握，并对各类规范和图集有了一定的了解。50 参考文献1.中华人民共和国行业标准.建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012).北京：中国建筑工业出版社，2012.2.中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010-2010).北京：中国建筑工业出版社，2010.3.中华人民共和国国家标准.钢结构设计规范(GB50017-2003).北京：中国建筑工业出版社，2003.4.中华人民共和国国家标准.建设工程工程量清单计价规范(GB50500-2013).北京：中国建筑工业出版社，2013.5.中华人民共和国国家标准.岩土工勘察规范(GB50021-2001).北京：中国建筑工业出版社，2001.6.高大钊.深基坑工程.机械工业出版社.2002.7.龚晓南.深基坑工程施工设计手册[M].中国建筑工业出版社,1998.8.姚天强，石振华．基坑降水手册[M]．中国建筑工业出版社,2006.9.张海涛．深基坑支护设计与施工方案优化研究[M]．武汉大学博士论文，2004.10.党玲博，张雷顺.内撑式深基坑支护结构分析与方案选择[J].力学与实践，2012,34(4)：45-48.11.景魏.内撑式深基坑的简化设计方法.广东工业大学硕士论文，2007.12.BjerrumL,EideO.StabilityofStruttedExcavationinClay[J].Geotechnique,1956，6(1)：32-47.13.H.F.winrerrom,H.F.Fang.FoundationEngineeringhandbook[M]，1997.50'