深基坑支护设计
设计单位：X X X 设计院
设计人：X X X
设计时间：2013-07-01 00:23:23
---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]
---------------------------------------------------------------------- 连续墙支护
---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 加固土参数 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ]
---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:
---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]
---------------------------------------------------------------------- 各工况：
内力位移包络图：
地表沉降图：
---------------------------------------------------------------------- [ 环梁选筋结果 ]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]
----------------------------------------------------------------------
计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法
条分法中的土条宽度: 0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数 K s = 1.708 圆弧半径(m) R = 21.025 圆心坐标X(m) X = -2.523 圆心坐标Y(m) Y = 10.807
---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]
---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:
p , 对于内支撑支点力由内支撑抗压力 决定;对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。 M a ——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 工况1：
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 0.000 --- 2 内撑 0.000 --- 3 内撑 0.000 --- 4 内撑 0.000 --- 5 内撑 0.000 ---
s 工况2：
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 196.350 --- 2
内撑 0.000 --- 3 内撑 0.000 --- 4 内撑
0.000 --- 5 内撑 0.000 ---
s 工况3：
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 196.350 --- 2 内撑 0.000 --- 3 内撑 0.000 --- 4 内撑 0.000 --- 5 内撑 0.000 ---
s 工况4：
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 196.350 --- 2 内撑 196.350 --- 3 内撑 0.000 --- 4 内撑 0.000 --- 5 内撑 0.000 ---
K s = 6.980 >= 1.200, 满足规范要求。 工况5：
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 196.350 --- 2 内撑 196.350 --- 3 内撑 0.000 --- 4 内撑 0.000 --- 5 内撑 0.000 ---
s 工况6：
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号
支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 196.350 --- 2
内撑 196.350 --- 3 内撑 196.350 --- 4 内撑 0.000 --- 5 内撑 0.000 ---
s 工况7：
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 196.350 --- 2 内撑 196.350 --- 3 内撑 196.350 --- 4 内撑 0.000 --- 5 内撑 0.000 ---
s 工况8：
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 196.350 --- 2 内撑 196.350 --- 3 内撑 196.350 --- 4 内撑 196.350 --- 5 内撑 0.000 ---
s 工况9：
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 196.350 --- 2
内撑 196.350 --- 3 内撑 196.350 --- 4 内撑
196.350 --- 5 内撑 0.000 ---
s 工况10：
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 196.350 --- 2 内撑 196.350 --- 3 内撑 196.350 --- 4 内撑 196.350 --- 5 内撑 100.000 ---
s 工况11：
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 196.350 --- 2 内撑 196.350 --- 3 内撑 196.350 --- 4 内撑 196.350 --- 5 内撑 100.000 ---
s ---------------------------------------------- 安全系数最小的工况号：工况11。
最小安全K s = 1.549 >= 1.200, 满足规范要求。
---------------------------------------------------------------------- [ 抗隆起验算 ]
----------------------------------------------------------------------
Prandtl(普朗德尔)公式(K s >= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):
D (
H ()e
tan
(N tan
(21.9792
2
3.142
s
Terzaghi(太沙基)公式(K s >= 1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):
s
[ 隆起量的计算 ]
式中 δ———基坑底面向上位移(mm);
n ———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;
ri ———第i 层土的重度(kN/m 3
)；
地下水位以上取土的天然重度(kN/m 3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m 3
); hi ———第i 层土的厚度(m);
q ———基坑顶面的地面超载(kPa); D ———桩(墙)的嵌入长度(m);
D (
H 12
[)
-34
tan
)
45o
(N tan
21.9792
(
451
tan 21.979=i h 6.37c
tan
H———基坑的开挖深度(m);
c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);
φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);
r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);
=
---------------------------------------------------------------------- [ 抗管涌验算 ]
----------------------------------------------------------------------
抗管涌稳定安全系数(K >= 1.5):
式中 γ0———侧壁重要性系数; γ'———土的有效重度(kN/m 3);
γw ———地下水重度(kN/m 3);
h'———地下水位至基坑底的距离(m); D ———桩(墙)入土深度(m);
K = 8.715 >= 1.5, 满足规范要求。
---------------------------------------------------------------------- [ 承压水验算 ]
----------------------------------------------------------------------
式中 P cz ———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m 2
);
P wy ———承压水层的水头压力(kN/m 2
);
K y ———抗承压水头的稳定性安全系数，取1.5。
K y = 39.15/30.00 = 1.30 >= 1.05 基坑底部土抗承压水头稳定!
≤
1.50h
'
w
()
+h
'
2D '
6667设计计算 已知条件： （1）土压力系数计算 主动土压力系数： K a1=tan2（45°—φ1/2）=tan2（45°—10°/2）=0.70 a1=0.84 K a2=tan2（45°—φ2/2）=tan2（45°—18°/2）=0.52 a2=0.72 K a3=tan2（45°—φ3/2）=tan2（45°—19.2°/2）=0.64 a3=0.71 K a4=tan2（45°—φ4/2）=tan2（45°—18.9/2）=0.52 a4=0.70 K a5=tan2（45°—φ5/2）=tan2（45°—19.2/2）=0.41 a5=0.72 被动土压力系数： K p1=tan2（45°＋φ5/2）=tan2（45°＋19.2°/2）=1.98 p1=1.40 （2）水平荷载和水平抗力的计算 水平荷载计算： e a=q0k a1－2C=20×0.59－2×10×0.84=－5kPa e ab上=（q0+h1）K a1－2c1a1=（20+18×2.5）×0.59－2×10×0.84=21.55kPa e ab下=（q0+h1）K a2－2c2a2=（20+18×2.5）×0.36－2×19×0.6=0.6kPa e ac上=（q0+h1＋h2）K a2－2c2a2=（20+18×2.5＋19.9×1.1）×0.36－2×19× 0.6=8.48kPa e ac下=（q0+h1＋h2）K a3－2c3a3=（20+18×2.5＋19.9×1.1）×0.64－2×44×0.8=－14.79kPa e ad上=（q0+h1＋h2＋h3）K a3－2c3a3=（20+18×2.5＋19.9×1.1＋18.8×1.4）× 0.64－2×44×0.8=2.05kPa e ad下=（q0+h1＋h2＋h3）K a4－2c4a4=（20+18×2.5＋19.9×1.1＋18.8×1.4）× 0.34－2×21×0.59=13.71kPa e ae上=（q0+h1＋h2＋h3＋h4）K a4－2c4a4=（20+18×2.5＋19.9×1.1＋18.8×1.4＋19.9×0.5）×0.34－2×21×0.59=17.09kPa e ae下=（q0+h1＋h2＋h3＋h4）K a5－2c5a5=（20+18×2.5＋19.9×1.1＋18.8×1.4
第一部分概述 (1)本工程基坑面积约为48860m2，周长约为950米，基坑开挖深度详见以下开挖信息表。 表1 各分区开挖信息表 图1 地下连续墙平面布置图 基坑总体方案如下：： “前阶段整体逆作，后阶段塔楼先顺作、纯地下室后逆作”方案 普遍区域采用1200 厚“两墙合一”地下连续墙；塔楼顺作区内部采用1000厚临时隔断地下连续墙，塔楼顺作区域坑内设置五道钢筋混凝土支撑。
本工程根据基坑挖深及周边环境情况，地下连续墙分为A、B、C、D、E、F及G七种槽段型式，不同槽段型式的地下连续墙相关信息如下表所示： 本工程地下室周边地下连续墙在临时施工阶段作为基坑围护结构，在正常使用阶段普遍区域地下连续墙作为永久结构外墙，而且在临时施工阶段和正常使用阶段，墙外水土压力分布、主体结构梁板对地下连续墙的约束条件及二者的持续时间均存在较大差别，致使两个阶段墙体计算边界条件不同，因此需分别对两个阶段下地下连续墙的受力进行计算。下文计算书包括各型“两墙合一”地下连续墙在开挖阶段与永久使用工况下的受力及配筋计算。
第二部分 施工临时工况下地下连续墙计算 一、施工临时工况下地下连续墙计算模式 （1）计算模式 根据上海市标准《基坑工程设计规程》的规定，在施工临时工况下，地下连续墙的计算采用规范推荐的竖向弹性地基梁法(“m ”法)。弹性地基梁法取单位宽度的挡土墙作为竖向放置的弹性地基梁，支撑简化为与截面积、弹性模量、计算长度有关的弹簧单元，如图1为弹性地基梁法典型的计算简图。 图1 竖向弹性地基梁法计算简图 基坑开挖面或地面以下，水平弹簧支座的压缩弹簧刚度H K 可按下式计算： h b k K h H ..= z m k h .= 式中，H K 为土弹簧压缩刚度(kN/m)；h k 为地基土水平向基床系数(kN/m 3)；m 为基床系数的比例系数；z 为距离开挖面的深度；b 、h 分别为弹簧的水平向和垂直向计算间距(m)。 基坑内支撑的刚度根据支撑体系的布置和支撑构件的材质与轴向刚度等条件有关，按下式计算： B L A E K ....2α= 式中：K ——内支撑的刚度系数(kN/m/m)； α——与支撑松弛有关的折减系数，一般取0.5～1.0；混凝土支撑或钢支撑施加预压力 时，取1.0； E ——支撑构件材料的弹性模量(kN/m 2)； A ——支撑构件的截面积(m 2)； L ——支撑的计算长度(m)；
根据上海市标准《基坑工程设计规程》的规定，在施工临时工况下，地下连续墙的计算采用规范推荐的竖向弹性地基梁法(“m ”法)。弹性地基梁法取单位宽度的挡土墙作为竖向放置的弹性地基梁，支撑简化为与截面积、弹性模量、计算长度有关的弹簧单元，如图1为弹性地基梁法典型的计算简图。 图1 竖向弹性地基梁法计算简图 基坑开挖面或地面以下，水平弹簧支座的压缩弹簧刚度H K 可按下式计算： h b k K h H ..= z m k h .= 式中，H K 为土弹簧压缩刚度(kN/m)；h k 为地基土水平向基床系数(kN/m 3)；m 为基床系数的比例系数；z 为距离开挖面的深度；b 、h 分别为弹簧的水平向和垂直向计算间距(m)。 基坑内支撑的刚度根据支撑体系的布置和支撑构件的材质与轴向刚度等条件有关，按下式计算： B L A E K ....2α= 式中：K ——内支撑的刚度系数(kN/m/m)； α——与支撑松弛有关的折减系数，一般取0.5～1.0；混凝土支撑或钢支撑施加预压力时，取1.0； E ——支撑构件材料的弹性模量(kN/m 2)； A ——支撑构件的截面积(m 2)； L ——支撑的计算长度(m)； S ——支撑的水平间距(m)。 （2）水土压力计算模式 作用在弹性地基梁上的水土压力与土层分布以及地下水位有关系。水土压力计算采用水土分算，利用土体的有效重度和c 、?强度指标计算土压力，然后叠加水压力即得主动侧的水
土压力。土的c 、?值均采用勘察报告提供的固结快剪指标，地下连续墙变形、内力计算和各项稳定验算均采用水土分算原则，计算中地面超载原则上取为20kPa 。基坑周边地下连续墙配筋计算时分项系数取1.25。 ①土压力计算： 墙后主动土压力计算采用朗肯土压力计算理论，主动土压力强度（kPa ）计算公式如下： a a i i a K c K h r q p 2)(-+=∑ 其中，i r 为计算点以上各土层的重度，地下水位以上取天然重度，地下水位以下取水下重度； i h 为各土层的厚度； a K 为计算点处的主动土压力系数，)2 45(tan 2φ-= a K ； φ,c 为计算点处土的总应力抗剪强度指标。 按三轴固结不排水试验或直剪固快试验峰值强度指标取用。 ②水压力计算：作用在支护结构上主动土压力侧的水压力在基坑内地下水位以上按静水压力三角形分布计算；在基坑内地下水位以下水压力按矩形分布计算(水压力为常量)，并不计算作用于支护结构被动土压力侧的水压力，见下图所示。其中， w h ?为基坑内外水位差，w r 为水的重度，取为10kN/m 3。 图2 静水压力分布模式
目录 一工程概况................................................................................................................................ - 1 - 二工程地质条件........................................................................................................................ - 1 - 三支护方案选型........................................................................................................................ - 1 - 四地下连续墙结构设计............................................................................................................ - 2 - 1 确定荷载，计算土压力：............................................................................................ - 2 - γ，平均粘聚力c，平均内摩檫角?..... - 2 - 1.1计算○1○2○3○4○5○6层土的平均重度 1.2 计算地下连续墙嵌固深度................................................................................... - 2 - 1.3 主动土压力与水土总压力计算........................................................................... - 3 - 2 地下连续墙稳定性验算................................................................................................ - 5 - 2.1 抗隆起稳定性验算............................................................................................... - 5 - 2.2基坑的抗渗流稳定性验算.................................................................................... - 6 - 3 地下连续墙静力计算.................................................................................................... - 7 - 3.1 山肩邦男法........................................................................................................... - 7 - 3.2开挖计算................................................................................................................ - 9 - 4 地下连续墙配筋.......................................................................................................... - 11 - 4.1 配筋计算............................................................................................................. - 11 - 4.2 截面承载力计算................................................................................................ - 12 - 参考文献.................................................................................................................................... - 12 -
第一章工程概要 1.1 工程概况 工程概况，附上基坑周边环境平面图 1.2场区工程地质条件 附上典型的地质剖面图 1.3 水文地质条件 1.4 主要设计内容 分析评价了场地的岩土工程条件。 根据场地的工程地质条件、水文地质条件，充分考虑到周边地层条件，选择技术上可行,经济上合理,并且具有整体性好、水平位移小,同时便于基坑开挖及后续施工的可靠支护措施，通过分析论证选择合适的基坑支护方案。 对基坑支护结构进行了具体设计计算，其中包括土压力计算、钻孔灌注桩的设计计算及锚杆的设计计算、稳定性验算（根据具体选择的支护方式，按照规范的要求进行设计，计算，和验算）。当不能满足稳定性要求的时候，需要重新设计计算或者做必要的处理，直至达到稳定性的安全要求。 选择经济、实效、合理的基坑降水与止水方案。 基坑支护工程的施工组织设计与工程监测设计。 1.5 设计依据 (1)甲方提供资料，岩土工程勘察报告（列出详细的清单） (2)现行规范、标准、图集等（按照规定的格式列出详细的清单，必须是现行规范）
第二章基坑支护方案设计 2.1 设计原则（摘自规范） 2.1.1 基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计 2.1.2 基坑支护结构极限状态可分为下列两类: a. 承载能力极限状态:对应于支护结构达到最大承载能力或土体失稳、过大变形导致支护结构或基坑周边环境破坏； b.正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已妨碍地下结构施工或影响基坑周边环境的正常使用功能。 2.1.3 基坑支护结构设计应根据表3选用相应的侧壁安全等级及重要性系数。 表2.1 基坑侧壁安全等级及重要性系数 安全等级破坏后果 1.10 一级支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响很严重 1.00 二级支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响一般 0.90 三级支护结构破坏，土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地 下结构施工影响不严重 注：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行决定 2.1.4 支护结构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平与竖向变形的影响，对于安全等级为一级和对周边环境变形有限定要求的二级建筑基坑侧壁，应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定支护结构的水平变形限值。 2.1.5 当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础型式等因素，确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时，应对基坑采取保护措施。 2.1.6 根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求，基坑支护应按下列规定进行计算和验算：
地下连续墙作为支护结构时的内力计算 (2009-01-07 16:40:54) 标签：分类： （一）荷载 用作支护结构的地下连续墙，作用于其上的荷载主要是土压力、水压力和地面荷载引起的附加荷载。若地下连续墙用作永久结构，还有上部结构传来的垂直力、水平力和弯矩等。作用于地下连续墙主动侧的土压力值，与墙体刚度、支撑情况及加设方式、土方开挖方法等有关。 当地下连续墙的厚度较小，开挖土方后加设的支撑较少、较弱，其变形较大，主动侧的土压力可按朗肯土压力公式计算。我国有关的设计单位曾对地下连续墙的土压力进行过原体观测，发现当位移与墙高的比值△／H达到1‰一8‰时，在墙的主动侧，其土压力值将基本上达到朗肯土压力公式计算的土压力值。所以，当地下连续墙的变形较大时，用其计算主动土压力基本能反映实际情况。 对于刚度较大，且设有多层支撑或锚杆的地下连续墙，由于开挖后变形较小，其主动侧的土压力值往往更接近于静止土压力。如日本的《建筑物基础结构设计规范》中既做如此规定。 至于地下连续墙被动侧的土压力就更加复杂。由于产生被动土压力所需的位移(我国实测位移与墙高比值△／H需达到1％一5％才会达到被动土压力值)往往为设计和使用所不允许，即在正常使用情况下，基坑底面以下的被动区，地下连续墙不允许产生使静止土压力全部变为被动土压力的位移。因而，地下连续墙被动侧的土压力也就小于被动土压力值。
目前，我国计算地下连续墙多采用竖向弹性地基梁(或板)的基床系数法，即把地下连续墙入土部分视作弹性地基梁，采用文克尔假定计算，基床系数沿深度变化。 （二）内力计算 作为支护结构的地下连续墙，其内力计算方法国内采用的有：弹性法、塑性法、弹塑性法、经验法和有限元法。 根据我国的情况，对设有支撑的地下连续墙，可采用竖向弹性地基梁(或板)的基床系数法(m 法)和弹性线法。应优先采用前者，对一般性工程或墙体刚度不大时，亦可采用弹性线法。此外有限元法，亦可用于地下连续墙的内力计算。 用竖向弹性地基梁的基床系数法计算时，假定墙体顶部的水平力H、弯矩M及分布荷载q1和q2作用下，产生弹性弯曲变形，坑底面以下地基土产生弹性抗力，整个墙体绕坑底面以下某点O转动(图4-2-1 )、在O点上下地基土的弹性抗力的方向相反。 图4-2-1 竖向弹性地基梁基床系数法计算简图 地下连续墙视为埋入地基土中的弹性杆件，假定其基床系数在坑底处为零，随深度成正比增加。当α2h≤时，假定墙体刚度为无限大，按刚性基础计算；当α2h＞时，按弹性基础计算，其中变形系数 α2= (4-2-1) 式中m——地基土的比例系数，有表可查，参阅有关地下连续墙设计与施工规程。如流塑粘土，液性指数I L≥l，地面处最大位移达6mm时，m＝300--500；
五里河站明挖施工方法的确定 明挖法即为采用围护结构做围挡,主体结构为露天作业的一种施工方法。该方法能较好地利用地下空间, 紧凑合理, 管理方便。同时具有施工作业面宽, 方法简单, 施工安全, 技术成熟, 工程进度周期短, 工程质量易于保证及工程造价低等优点。沈阳市地铁二号线五里河站位于南二环路与青年大街交叉南侧, 青年大街东侧的绿地内, 为浑河北岸约200 米远处。地面以上车站周围现状为绿地和商业区待用地。地面以下有通信电缆管线。但埋深较浅, 对车站埋深不起控制作用, 因施工厂地开阔, 可采用明挖法施工方案。 明挖法施工方案工序分为四个步骤进行: 先进行维护结构施工, 内部土方开挖, 工程结构施工, 恢复管线和覆土。从施工步骤的内容上看: 围护结构部分是地铁站实施的第一个步骤, 它在工程建设中起着至关重要的作用, 其方案确定的合理与否将直接影响到明挖法施工的成败, 因此根据不同现场情况和其地质条件来选定与之相适用的围护结构方案, 这样才能确保地铁工程安全, 经济有序的进行。 2 主体围护结构方案的确定 地铁工程中常用的围护结构有: 排桩围护结构, 地下连续墙围护结构和土钉围护结构。当基坑较线5 米以内及侧压力较小时,一般不设置水平支撑构件。当基坑较深时, 在围护结构坑内侧就需要设置多层多道水平支撑构件, 其目的是为了降低围护结构的水平变位。 排桩围护结构是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。排桩围护结构特点是整体性差, 但施工方便, 投资小, 工程造价低。它适用于边坡稳定性好, 变形小及地下水位较低的地质条件。由于其防水防渗性能差,地铁工程采用排桩围护结构时, 一般采用坑外降水的方法来降地下水, 其排水费用较大。 地下连续墙结构: 是用机械施工方法成槽浇灌, 钢筋混凝土形成的地下墙体, 其墙厚应根据基坑深度和侧土 压力的大小来确定, 常用为800￣1200mm 厚。其特点是: 整体性好, 刚度大, 对周围建筑结构的安全性影响小, 防水抗渗性能良好。它不仅适用于软弱流动性能较大的土质, 同时还适于多种不同情况的地质条件, 但其造价高, 投资大。由于其结构的防水防渗性能好, 采用此结构做围护结构时, 一般用坑内降水法降地下水, 其降水费用相对低。 土钉墙结构: 是在基坑开挖过程中, 将土钉置入原状土体中, 并在支护面上喷射钢筋混凝土面层, 通过土钉、土体和喷射的混凝土面层的共同作用形成的结构。这种结构适用于浅基坑地下水位以上或经过人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等。其结构特点是提高土体的整体稳定性, 边开挖边支护, 不占用独立工期, 施工安全快捷。设备简单, 操作方便, 造价低。 五里河站由于其施工场地开阔, 地下土质以砂层为主, 其土质稳定性好, 变形小, 但此站距离浑河近地下水位高, 如果采用排桩围护结构坑外降水方案降水量过大, 降水费用太高, 且该站地铁的标准段基坑深度为32.45m, 基坑较深。故采用防水性能较好的地下连续墙围护结构较排桩结构而言能更安全合理, 降水方式为坑内降水。由于车站基坑较深, 其坑上围护墙上设置了六道水平支撑杆件, 以防边坡侧壁位移过大, 影响主体结构的正常施工。基坑情况见图一。
***广场基坑工程 地下连续墙方案设计计算书 For personal use only in study and research; not for commercial use 设计依据：《上海市标准—基坑工程技术规范(DG/TJ08-61-2010)》 For personal use only in study and research; not for commercial use
****设计研究院有限公司 (采用同济启明星基坑软件计算) 1 工程概况 该基坑设计总深16.8m，按二级基坑、选用《上海市标准—基坑工程技术规范(DG/TJ08-61-2010)》进行设计计算，计算断面编号：1。 1.1 土层参数 续表
地下水位埋深：1.00m。 1.2 基坑周边荷载 地面超载：20.0kPa 2 开挖与支护设计 基坑支护方案如图：
XX基坑工程基坑支护方案图 2.1 挡墙设计 ·挡墙类型：地下连续墙； ·嵌入深度：11.200m； ·露出长度：0.000m； ·厚度：600mm； ·混凝土等级：C30； 2.2 坑内加固设计 第1层，加固深度：16.800m；加固厚度：3.500m；加固范围：全面积加固。加固土的物理指标：c=25.00kPa；φ=25.00°；γ=19.0kN/m3； m=5.0MN/m4； Kmax=0.0MN/m3； 2.3 支撑(锚)结构设计 本方案设置5道支撑(锚)，各层数据如下： 第1道支撑(锚)为平面内支撑，距墙顶深度0.500m，工作面超过深度0.300m，预加轴力
55.00kN/m，对挡墙的水平约束刚度取100000.0kN/m/m。该道平面内支撑具体数据如下：·支撑材料：钢支撑； ·支撑长度：20.000m； ·支撑间距：5.000m； ·与围檩之间的夹角：90.000°； ·不动点调整系数：0.500； ·型钢型号：@609*16； ·根数：1； ·松弛系数：1.000。 计算点位置系数：0.000。 第2道支撑(锚)为平面内支撑，距墙顶深度3.800m，工作面超过深度0.300m，预加轴力 190.00kN/m，对挡墙的水平约束刚度取100000.0kN/m/m。该道平面内支撑具体数据如下：·支撑材料：钢筋混凝土撑； ·支撑长度：30.000m； ·支撑间距：5.000m； ·与围檩之间的夹角：90.000°； ·不动点调整系数：0.500； ·混凝土等级：C30； ·截面高：800mm； ·截面宽：600mm。 计算点位置系数：0.000。 第3道支撑(锚)为平面内支撑，距墙顶深度6.900m，工作面超过深度0.300m，预加轴力350.00kN/m，对挡墙的水平约束刚度取100000.0kN/m/m。该道平面内支撑具体数据如下：·支撑材料：钢筋混凝土撑； ·支撑长度：30.000m； ·支撑间距：5.000m； ·与围檩之间的夹角：90.000°； ·不动点调整系数：0.500； ·混凝土等级：C30； ·截面高：800mm； ·截面宽：600mm。 计算点位置系数：0.000。 第4道支撑(锚)为平面内支撑，距墙顶深度10.400m，工作面超过深度0.300m，预加轴力 420.00kN/m，对挡墙的水平约束刚度取100000.0kN/m/m。该道平面内支撑具体数据如下：·支撑材料：钢筋混凝土撑； ·支撑长度：30.000m； ·支撑间距：5.000m； ·与围檩之间的夹角：90.000°； ·不动点调整系数：0.500； ·混凝土等级：C30； ·截面高：800mm； ·截面宽：600mm。
目录 一工程概况 (1) 二工程地质条件 (1) 三支护方案选型 (1) 四地下连续墙结构设计 (2) 1确定荷载，计算土压力： (2) 1.1计算○1○2○3○4○5○6层土的平均重度γ，平均粘聚力c，平均内摩檫角? (2) 1.2计算地下连续墙嵌固深度 (2) 1.3主动土压力与水土总压力计算 (3) 2地下连续墙稳定性验算 (6) 2.1抗隆起稳定性验算 (6) 2.2基坑的抗渗流稳定性验算 (7) 3地下连续墙静力计算 (8) 3.1山肩邦男法 (8) 3.2开挖计算 (10) 4地下连续墙配筋 (12) 4.1配筋计算 (12) 4.2截面承载力计算 (13) 参考文献 (13)
一工程概况 拟建的钦州市妇幼保健医院住院大楼,项目地址位于钦州市安州大道与南珠东大街交叉路口东南侧。整个项目总用地净面积12702.98ｍ2，使用面积11411.73ｍ2 ，地上总建筑面积49273.94ｍ2 ，地下总建筑面积7857.64ｍ2 ，总建筑基底面积3815.92ｍ2 。该项目为1栋楼高22～23F 的住院大楼，下设两层地下室，详细尺寸及布局见“总平面图”和“建筑物和勘探点平面位置图”。未进入设计条件，拟建建筑的荷载、上部结构及室内整平标高均未知、基础类型待定。受业主委托，由本院对拟建场地进行岩土工程详细勘察工作。 二工程地质条件 拟建工程场地位于钦州市安州大道与南珠东大街交叉路口东南侧，其北临南珠东大街，西侧为安州大道，南面为已建的9F 妇幼保健医院门诊、办公楼。拟建场地几年前经过填土整平，场地内原有较多旧建筑物，部分已经拆除，现况场地总体地形平坦，相对高差不大，约1.21m。场地地貌上属于低丘缓坡地貌。 地地基土在钻探深度范围内揭露的地层有：素填土①，第四系（Q 3）洪冲积粘土②、粗砂③、粉砂④；下伏基岩为侏罗系中统（J 2）的强风化砂岩⑤和中风化砂岩⑥，各层土的物理力学性质如下： 各种土的力学参数表 名称h(m))(0?C(kPa))/(3m kN γ素填土① 2.453521粘土② 1.02 5.844.319.6粗砂③ 4.0530019.5粉砂④ 1.5825 4 19.0强风化岩⑤ 6.6721.0中风化砂岩⑥ 9.91 23.0 三支护方案选型 拟建工程场地位于钦州市安州大道与南珠东大街交叉路口东南侧，其北临南珠东大街，西侧为安州大道，南面为已建的9F 妇幼保健医院门诊、办公楼。拟建场地几年前经过填土整平，场地内原有较多旧建筑物，部分已经拆除，现况场地总体地形平坦，相对高差不大，约1.21m。场地地貌上属于低丘缓坡地貌。必
. 目录 一、编制依据 (4) 二、工程简介 (4) 三、施工部署 (5) 3.1组织机构 (5) 3.2设备设施安排 (5) 3.3吊装场地布置 (5) 四、钢筋笼吊装方案 (7) 4.1施工要点 (7) 4.2吊机选型 (8) 4.3钢筋笼吊装计算 (9) 4.3.1计算吊点最长距离 (10) 4.3.2吊点位置的确定 (10) 4.3.3重心计算 (13) 4.3.4吊点受力分析 (15) 4.3.5吊点强度验算 (16) 4.3.6钢丝绳强度验算 (17) 4.3.7吊臂验算 (19) 4.3.8异型幅钢筋笼吊点分析 (20) 4.4钢筋笼加固措施 (21) 4.5钢筋笼吊装方式 (22) 4.6整个吊装过程 (23) 五、施工风险分析与应对措施 (27) 5.1风险管理的基本步骤 (27) .
5.2风险管理的工作流程 (27) 5.3风险应急机构 (28) 5.3.1组织机构 ................................. 错误！未定义书签。5.3.2机构职责 . (28) 5.4工程风险项目及对策 (28) 5.4.1高空坠物 (28) 5.4.2钢筋笼吊装过程中变形 (29) 5.4.3履带吊倾覆 (30) 5.4.4钢筋笼或反力箱入槽困难 (31) 5.5停水、停电应急措施 (31) 六、钢筋笼吊装安全质量保证措施 (32) 6.1吊装程序的检查 (32) 6.2吊装重点检查项目 (32) 6.3吊车操作安全措施 (33) 七、文明施工 (34) 7.1文明工地目标 (34) 7.2文明施工措施 (34) 7.2.1工地围挡 (34) 7.2.2工程标识牌 (34) 7.2.3临时用电 (35) 7.2.4现场材料堆放 (35) 八、施工现场环保措施 (35) 8.1施工现场应执行的相关规定 (35) 8.2主要环境影响的控制保证措施和责任体系 (35) 九、应急预案 (36) . .
目录 前言 (1) 第一章工程概况 (2) 1.2水文地质工程地质条件 (2) 1.2.1 车站工程地质层分布与特征描述 (2) 1.2.2 水文地质条件 (4) 1.2.3 不良地质现象 (4) 第二章支护方案的选择及比较 (5) 2.1基坑支护的类型及其特点和适用范围 (5) 2.1.1 深层搅拌水泥土围护墙 (5) 2.1.2 土钉墙 (5) 2.1.3 排桩支护 (5) 2.1.4 槽钢钢板桩 (5) 2.1.5 钻孔灌注桩 (6) 2.1.6 钢板桩 (6) 2.1.7 SMW工法 (6) 2.1.8 地下连续墙 (7) 2.2方案的比较及确定 (7) 2.2.1 基坑的特点 (7) 2.2.2 支护方案的选择 (7) 第三章土压力计算 (9) 3.1荷载的确定 (9) 3.2地下水对土压力的影响 (9) 3.3按分层土计算土压力 (10) 3.4参数加权平均计算 (11) 第四章结构内力计算 (14) 4.1计算理论的确定 (14) 4.2结构内力计算及配筋 (14) 4.2.1 土压力计算 (14) 4.2.2 用等值梁法计算弯矩 (16) 4.3地下连续墙的配筋计算 (23) 第五章基坑稳定性分析 (26)
5.1基坑的整体稳定性验算 (26) 5.2基坑的抗隆起稳定验算 (26) 5.3基坑的抗渗流稳定性验算 (28) 5.4基坑支护结构踢脚稳定性验算 (29) 第六章支撑设计 (31) 6.1方案比较 (31) 6.2围檩设计 (31) 6.3支撑设计 (33) 6.4立柱设计 (34) 第七章基坑变形估算及控制 (35) 7.1概述 (35) 7.2基坑的变形估算 (35) 7.2.1 水平位移估算 (35) 7.2.2 基坑隆起估算 (35) 7.2.3 地表沉降估算 (36) 第八章降水设计 (37) 8.1概述 (37) 8.2降水的作用 (37) 8.3降水方案选择 (37) 8.3.1 降水施工方案 (37) 8.3.2 降水的设计 (38) 第九章施工组织设计 (39) 9.1地下连续墙施工主要技术措施 (39) 9.2地下连续墙的施工 (39) 9.3保证工程质量的主要技术措施 (45) 9.4技术管理措施 (48) 9.5安全生产措施 (49) 9.6文明施工措施 (52) 9.7环境保护措施 (54) 第十章地下连续墙施工的常见问题及处理 (63) 10.1连续墙施工的问题及处理 (63) 10.2土方开挖的应急措施 (66) 结论 (68)
建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-2012） 4.5 地下连续墙设计 4.5.1地下连续墙的正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定进行计算，但其弯矩、剪力设计值应按本规程第3.1.7条确定。 4.5.2地下连续墙的墙体厚度宜按成槽机的规格，选取600mm、800mm、1000mm或1200mm。 4.5.3一字形槽段长度宜取4m～6m。当成槽施工可能对周边环境产生不利影响或槽壁稳定性较差时，应取较小的槽段长度。必要时，宜采用搅拌桩对槽壁进行加固。 4.5.4地下连续墙的转角处或有特殊要求时，单元槽段的平面形状可采用L形、T形等。 4.5.5地下连续墙的混凝土设计强度等级宜取C30～C40。地下连续墙用于截水时，墙体混凝土抗渗等级不宜小于P6，槽段接头应满足截水要求。当地下连续墙同时作为主体地下结构构件时，墙体混凝土抗渗等级应满足现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108及其它相关规范的要求。 4.5.6地下连续墙的纵向受力钢筋应沿墙身每侧均匀配置，可按内力大小沿墙体纵向分段配置，但通长配置的纵向钢筋不应小于总数50％；纵向受力钢筋宜采用HRB400级或HRB500级钢筋，直径不宜小于16mm，净间距不宜小于75mm。水平钢筋及构造钢筋宜选用HPB300或HRB400钢筋，直径不宜小于12mm，水平钢筋间距宜取200mm～400mm。冠梁按构造设置时，纵向钢筋伸入冠梁的长度宜取冠梁厚度。冠梁按结构受力构件设置时，墙身纵向受力钢筋伸入冠梁的锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对钢筋锚固的有关规定。当不能满足锚固长度的要求时，其钢筋末端可采取机械锚固措施。 4.5.7地下连续墙纵向受力钢筋的保护层厚度，在基坑内侧不宜小于50mm，在基坑外侧不宜小于70mm。 4.5.8钢筋笼端部与槽段接头之间、钢筋笼端部与相邻墙段混凝土面之间的间隙应不大于150mm，纵筋下端500mm长度范围内宜按1：10的斜度向内收口。 4.5.9地下连续墙的槽段接头应按下列原则选用： 1地下连续墙宜采用圆形锁口管接头、波纹管接头、楔形接头、工字形钢接头或混凝土预制接头等柔性接头； 2当地下连续墙作为主体地下结构外墙，且需要形成整体墙体时，宜采用刚性接头；刚性接头可采用一字形或十字形穿孔钢板接头、钢筋承插式接头等；当采取地下连续墙顶设置通长冠梁、墙壁内侧槽段接缝位置设置结构壁柱、基础底板与地下连续墙刚性连接等措施时，也可采用柔性接头。 4.5.10地下连续墙墙顶应设置混凝土冠梁。冠梁宽度不宜小于墙厚,高度不宜小于墙厚的0.6倍。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。冠梁用作支撑或锚杆的传力构件或按空间结构设计时，尚应按受力构件进行截面设计。
地铁工程中地下连续墙围护结构的计算 地铁工程中地下连续墙围护结构的计算。随着我国城市交通建设的不断发展,地铁已成为大中城市中缓解城市交通阻塞的最有效的交通运输工具之一。目前已有越来越多的城市在修建地铁工程。地铁建设施工中,小蚂蚁算量工厂认为明挖法是最经济、安全和适用的方法。它投资小,施工速度快,场地宽敞,便于施工。但由于城市建筑密集, 地貌复杂, 施工厂地受到限制,因而明挖法施工的可操作性也受到一定限制。 1 、五里河站明挖施工方法的确定 明挖法即为采用围护结构做围挡,主体结构为露天作业的一种施工方法。该方法能较好地利用地下空间,紧凑合理,管理方便。同时具有施工作业面宽,方法简单,施工安全,技术成熟,工程进度周期短,工程质量易于保证及工程造价低等优点。沈阳市地铁二号线五里河站位于南二环路与青年大街交叉南侧,青年大街东侧的绿地内,为浑河北 岸约200米远处。地面以上车站周围现状为绿地和商业区待用地。地面以下有通信电缆管线。但埋深较浅,对车站埋深不起控制作用,因施工厂地开阔,可采用明挖法施工方案。 明挖法施工方案工序分为四个步骤进行:先进行维护结构施工，内部土方开挖,工程结构施工,恢复管线和覆土。从施工步骤的内容上看:围护结构部分是地铁站实施的第一个步骤,它在工程建设中起着
至关重要的作用,其方案确定的合理与否将直接影响到明挖法施工的成败,因此根据不同现场情况和其地质条件来选定与之相适用的围护结构方案,这样才能确保地铁工程安全,经济有序的进行。 2 、主体围护结构方案的确定 地铁工程中常用的围护结构有:排桩围护结构,地下连续墙围护结构和土钉围护结构。当基坑较线5米以内及侧压力较小时,一般不设置水平支撑构件。当基坑较深时,在围护结构坑内侧就需要设置多层多道水平支撑构件,其目的是为了降低围护结构的水平变位。 排桩围护结构是以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。排桩围护结构特点是整体性差,但施工方便,投资小,工程造价低。它适用于边坡稳定性好,变形小及地下水位较低的地质条件。由于其防水防渗性能差,地铁工程采用排桩围护结构时,一般采用坑外降水的方法来降地下水,其排水费用较大。 地下连续墙结构:是用机械施工方法成槽浇灌,钢筋混凝土形成的地下墙体,其墙厚应根据基坑深度和侧土压力的大小来确定,常用为800-1200mm厚。其特点是:整体性好,刚度大,对周围建筑结构的安全性影响小,防水抗渗性能良好。它不仅适用于软弱流动性能较大的土质,同时还适于多种不同情况的地质条件,但其造价高,投资大。由于其结构的防水防渗性能好,采用此结构做围护结构时,一般用坑内降水法降地下水,其降水费用相对低。
作为基坑围护结构，主要基于强度、变形和稳定性三个大的方面对地下连续墙进行设计 和计算，强度主要指墙体的水平和竖向截面承载力、竖向地基承载力；变形主要指墙体的水平变形和作为竖向承重结构的竖向变形；稳定性主要指作为基坑围护结构的整体稳定性、抗 倾覆稳定性、坑底抗隆起稳定性、抗渗流稳定性等，稳定性计算方法。以下针对地下连续墙设计的主要方面进行详述。 一、墙体厚度和槽段宽度地下连续墙厚度一般为 0.5 ～ 1.2m ，而随着挖槽设备大型化和施工工艺的改进，地下连续墙厚度可达 2.0m 以上。日本东京湾新丰洲地下变电站圆筒形地下连续墙的厚度达到了 2.40m 。上海世博 500kV 地下变电站基坑开挖深度 34m ，围护结构采用直径 130 m 圆筒形地下连续墙，地下连续墙厚度 1.2m ，墙深 57.5m 。在具体工程中地下连续墙的厚度应根据成槽机的规格、墙体的抗渗要求、墙体的受力和变形计算等综合确定。地下连续的常用墙厚为 0.6 、0.8 、 1.0 和 1.2m 。 确定地下连续墙单元槽段的平面形状和成槽宽度时需考虑众多因素，如墙段的结构受力特性、槽壁稳定性、周边环境的保护要求和施工条件等，需结合各方面的因素综合确定。一般来说，壁板式一字形槽段宽度不宜大于6m ，T 形、折线形槽段等槽段各肢宽度总和不 宜大于 6m 。 二、地下连续墙的入土深度 一般工程中地下连续墙入土深度在 10 ～ 50m 范围内，最大深度可达 150m 。在基坑工程中，地下连续墙既作为承受侧向水土压力的受力结构，同时又兼有隔水的作用，因此地下连续墙的入土深度需考虑挡土和隔水两方面的要求。作为挡土结构，地下连续墙入土深度需满足各项稳定性和强度要求，作为隔水帷幕，地下连续墙入土深度需根据地下水控制要求确定。 1. 根据稳定性确定入土深度作为挡土受力的围护体，地下连续墙底部需插入基底以下足够深度并进入较好的土层，以满足嵌固深度和基坑各项稳定性要求。在软土地层中，地下连续墙在基底以下的嵌固深度一般接近或大于开挖深度方能满足稳定性要求。在基底以下为密实的砂层或岩层等物理力学性质较好的土(岩) 层时，地下连续墙在基底以下的嵌入深度可大大缩短。例如上海轨道交通七号线耀华路站综合开发项目开挖深度约 20.4m ，基底以下主要以软塑的粘土层为主，采用地下连续墙作为围护结构，墙体嵌入基底以下 19m 方满足稳定性要求。南京绿地紫峰大厦开挖深度约21.4m ，基底以下均为中风化安山岩，地下连续墙嵌入基底以下 7m 即满足稳定性要求。 2. 考虑隔水作用确定入土深度 作为隔水帷幕，地下连续墙设计时需根据基底以下的水文地质条件和地下水控制确定入土深度，当根据地下水控制要求需隔断地下水或增加地下水绕流路径时，地下连续墙底部需进入隔水层隔断坑内外潜水及承压水的水力联系，或插入基底以下足够深度以确保形成可靠的隔水边界。如根据隔水要求确定的地下连续墙入土深度大于受力和稳定性要求确定的入土深度时，为了减少经济投入，地下连续墙为满足隔水要求加深的部分可采用素混凝土浇筑。 天津津塔基坑开挖深度 22.1m ，采用 1.0m 厚的“两墙合一”地下连续墙作为围护体。其地面下约 40m 深分布有 (8b) 粉土层第二承压含水层，基坑不满足承压水突涌稳定性要求，根据基地周边环境保护要求需采取隔断措施。根据稳定性计算，地下连续墙插入基底以下 17.2m 即可满足各项稳定性要求。而要隔断第二承压水，地下连续墙底部需进入 (8c) 粉质粘土层，插入基底以下的深度需达到 23.7m 。因此综合考虑稳定性和隔承压水两方面的因素，地下连续墙插入基底以下23.7m ，并根据受力和稳定性要求在基底以下 17.2m
圆形地下连续墙计算书 1 工程概述 前庄铁路大洋河特大桥100#-109#墩位于主河槽中，主墩承台为二层，一层平面尺寸为11.3×7.3米，高度为2.5米，二层平面尺寸为9×5，高度为1米，主墩桩基为10根Φ1.25米钻孔桩。承台底标高为-4.44m、-4.94m、-5.44m，按筑岛顶标高为4.0m考虑，开挖深度在8.64m—9.64m之间，以上10个承台开挖深度大，采用混凝土沉井为围护结构的方式施工。 承台、墩身具体布置如下： 100-103、109号墩平面图 104-105、108号墩平面图
106-107号墩平面图 各墩具体参数表 2 基坑土特性及取值
本计算中土层参数根据设计图提供的土层资料，按经验取值如下： 各层土特性取值表 本工程土压力计算对于粘性土采用水土合算法，对于砂性土采用水土分算法，基坑外考虑有长臂挖掘机作用（参考机型：ZE230LC），荷载按条形荷载考虑，取值为挖掘机接地比压40Kpa。 钢板桩承受孔隙水压力、有效主动土压力及有效被动土压力。 主、被动土压力系数： 粘土：Ka＝tg2(45-25 2 )＝0.406，ka＝0.637 Kp＝tg2(45+25 2 )＝2.463，kp＝1.57 中砂：Ka＝tg2(45-28 2 )＝0.361，ka＝0.601 Kp＝tg2(45+28 2 )＝2.605，kp＝1.61 3 沉井结构 本沉井作为承台及墩身施工的围护结构，考虑后续施工方便，沉井内壁距承台外缘线留1.0米工作面，沉井壁厚600mm，顶部高出筑岛顶面300mm，底部比承台底面底1.5m，刃脚踏面宽300mm，斜面高700mm。 沉井结构高度分别10.5m、11.0m、11.5m，本次计算选取其中高度最大的沉井进行计算，其他墩位参考施工。 4 沉井设计及检算过程 根据施工工序，分为6个工况，找出构件在不同工况下的不利结果，检算构件的尺寸是否符合要求，并根据受力情况配置钢筋； 工况1：第一节沉井制作 工况2：第一节沉井下沉完成 工况3：第二节沉井制作 工况4：第二节沉井下沉完成，浇筑封底混凝土