1、 第 51 頁 一般設設計部分1 工程地質及水文地質資料1.1工程概況及工程地質1.1.1工程地質南京地鐵珠江路綜合樓工程位于中山路吉兆營路路口東南角，占地面積南北長約70m，東西寬約50m。綜合樓主樓26層，高約100m，采用鋼結構體系；裙樓高6層，采用框架結構體系。綜合樓設三層地下室，基坑開挖深度分為17.86m。本工程地質條件與珠江路車站北段基本類似，地面實測標高在10.46m左右。建址范圍內自上向下土層構成分別為：（1）雜填土：褐黃色，松散稍密，由碎磚、碎石及粉質粘土混填；（2）-2b2-3素填土：褐黃褐灰色，軟可塑，主要由粉質粘土填積，夾少量碎磚；（3）-1b3粉質粘土：灰黃褐灰色，

2、軟塑，局部夾粉土；（4）-2b3-4粉質粘土：灰色，軟流塑，夾淤泥質粘土；（5）-1-1b1-2粉質粘土：灰黃綠灰色，可硬塑；（6）-1-1b2粉質粘土：灰黃褐黃色，可塑；（7）-1-2b3-4粉質粘土：褐黃褐灰，軟流塑；（8）-2-1b2-3粉質粘土：褐黃褐灰，可軟塑；（9）-2-2b3-4粉質粘土：褐灰灰色，軟流塑，夾薄層粉砂；(10) -3-1b2粉質粘土：褐灰灰色，可塑；(11) -3-2b2粉質粘土：灰黃綠灰色，可塑，夾少量粉細砂及卵礫石；(12）-3-3d2中粗砂：灰灰黃色，中密，局部分布；(13) -4e粉質粘土混粗砂卵礫石：灰黃色紫紅色，可塑，卵礫石含量一般為530，粒徑18c

3、m，局部含量達60，粒徑大于10cm。1.1.2水文地質場區內地下水主要為淺層孔隙潛水和微承壓水。淺層孔隙潛水直接由大氣降水和地表水的滲入補給，地下水位埋深約1.01.4米。我們取地下水位為1米，高程為9.46米。深層微承壓水主要分布在第-3-3d2層2.0m厚的粗砂混礫石土層中，地下水位埋深約32m左右。該層地下水的補給來源和徑流條件較復雜。場地內水的滲透性較差，在4.5m厚的第 -1-2b3-4層粉質粘土（夾薄層狀粉砂）中，水平滲透系數為12.110-7cm/s，垂直滲透系數為5910-7cm/s，此層降水后可較大幅度提高土體強度，減少基坑位移。1.2工程周圍環境根據基坑工程手冊，在大中城

4、市建筑物稠密地區進行基坑工程施工，宜對下述內容進行調查： (1)周圍建(構)筑物的分布，及其與基坑邊線的距離，(2)周圍建(構)筑物的上部結構型式、基礎結構及埋深、有無樁基和對沉降差異的敏感程度，需要時要收集和參閱有關的設計圖紙，(3)周圍建筑物是否屬于歷史文物或近代優秀建筑，或對使用有待殊嚴格的要求；(4)如周圍建(構)筑物在基坑開挖之前已經存在傾斜、裂縫、使用不正常等情況通過拍片、繪圖等手段收集有關資料。必要時要請有資質的單位事先進行分析鑒定。本工程建址為一塊已拆遷的空地，南側為同仁大廈的附屬建筑，該建筑結構為6層鋼筋混凝土框架結構，其地下室邊墻距離車站東邊墻約8m，基礎為30m深的450

5、450靜壓預制樁。東側為同仁賓館，該建筑為7層框架結構，片筏基礎，柱下450450靜壓預制樁，深度24m。在吉兆營路的北側，有二幢省電力建設公司的磚混結構多層房屋，其中一幢為7層，1幢為4層，均為條形基礎，結構較差。兩幢建筑距基坑北邊線12.5m。中山路下有若干地下市政管線，與本工程關系密切的是下水1050、電力380v和電信排管，這些管線由于地鐵施工的需要目前正在搬遷中。吉兆營路目前正在拓寬，擬作為中山路翻交后的非機動車繞行道路。因此，地面超載取為20。2 設計依據和設計標準2.1基坑工程設計依據1) 建筑基坑支護技術規程(jgj12099)2) 混凝土結構設計規范（gb500102002）

6、3) 地基與基礎工程施工及驗收規范（gbj20283）4) 建筑地基處理技術規范（jgj792002）5) 地基處理技術規范（dbj084094）6) 地鐵基礎工程施工規程（sz082000）7) 基坑工程設計規程（dbj086197）8) 簡明深基坑工程設計施工手冊9) 基坑工程手冊2.2基坑工程等級確定在基坑方案總體設計中,必須根據周圍環境要求、工程功能要求等制定出安全而合理的設計標準。按深基坑工程已有工程經驗，根據周圍環境保護要求，將基坑變形控制標準分為四個等級如下表2-1 表2-1：基坑變形控制保護等級標準保護等級地面最大沉降量及圍護墻水平移控制要求環境保護要求特級1. 地面最大沉降量

7、0.1h；2. 圍護墻最大水平位移0.14h；3. k2.2離基坑10m，周圍有地鐵，共同溝、煤氣管、大型壓力總水管等重要建筑及設施必須確保安全一級1. 地面最大沉降量0.2h；2. 圍護墻最大水平位移0.3h；3. k2.0離基坑周圍h范圍內設有重要干線、水管、大型在使用的構筑物、建筑物二級1. 地面最大沉降量0.5h；2. 圍護墻最大水平位移0.7h；3. k1.5在基坑周圍h范圍內設有較重要支線管線和一般建筑、設施三級1. 地面最大沉降量1h；2. 圍護墻最大水平位移1.4h；3. k1.2在基坑周圍30m范圍內設有需保護建筑設施和管線構筑物注：h為基坑開挖深度，在17m左右，k為抗隆起

8、安全系數，按圓弧滑動公式算出。根據以上標準，該工程等級可以確定為二級。2.3基坑設計控制原則1) 全面響應招標文件，嚴格遵守招標文件的各項條款。2) 采用先進、成熟、有效、切實可行的施工方案，確保在業主要求工期內，安全、優質、高效、低耗地完成本標段施工任務。3) 充分考慮本標段工程特點和周邊施工環境，最大限度地降低工程施工對城市秩序、環境衛生、市容市貌、地面交通、既有設施安全及市民正常生活帶來的不利影響。4) 嚴格貫徹“安全第一”的原則；采用監控量測措施和信息反饋系統指導施工，確保施工安全、環境安全及周邊建筑物安全。5) 確保工程質量和工期。6) 文明施工和環境保護達到沈陽市政府及業主的要求。

9、7) 堅持優化技術方案和推廣應用“四新”成果，加強科技創新和技術攻關，應用新技術、新材料、新工藝、新設備，確保工程全面創優。8) 加強施工管理，提高生產效率，降低工程造價。3 基坑維護方案設計3.1支護體系的組成 當基坑工程的土方開挖、采用有支護開挖方式時，在基坑土方開挖之前則需先施工支護體系。 支護體系按其工作機理和材料特性，分為水泥土擋墻體系、排樁和板墻式支護體系和邊坡穩定式三類。 水泥土擋墻體系，依靠其本身的自重和剛度保護坑壁，一般不設支撐，特殊情況下經采取措施后亦可局部加設支撐。 排樁和板墻式支護體系，通常由圍護堵、支撐(或土層諾桿)及防滲旅幕等組成。3.2幾種常見支護體系 在基坑支護

10、中，實際上多采用以下四種方法，根據工程水文地質及工程安全等級、周圍環境等各方面的要求，對以下四種支護方式進行具體的分析，從而選出最適合于本工程施工的一種支護方式。3.2.1深層攪拌水泥土圍護墻深層攪拌水泥土圍護墻是采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌，形成連續搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護墻的優點：由于一般坑內無支撐，便于機械化快速挖土；具有擋土、止水的雙重功能；一般情況下較經濟。其缺點首先是位移相對較大，尤其在基坑長度大時。為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過大的位移；其次是厚度較大，只有在紅線位置和周圍環境允許時才能采用，而且在水泥土攪拌樁施工時要注意防止影響周圍環境。一

11、般情況下，當紅線位置和周圍環境允許，基坑深度7m，在軟土地區應優先考慮采用之。3.2.2槽鋼鋼板樁這是一種簡易的鋼板校園護墻，由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼長68m，型號由計算確定。打人地下后頂部近地面處設一道拉錨或支撐。由于搭接處不嚴密，一般不能完全止水。如地下水位高，需要時可用輕型井點降低地下水位。一般只用于一些小型工程。鋼板樁的優點是材料質量可靠，在軟土地區打設方便，施工速度快而且簡便；有一定的擋水能力(小趾口音擋水能力更好)；可多次重復使用；一般費用較低。其缺點是一般的鋼板樁剛度不夠大，用于較深的基坑時支撐(或拉錨)工作量大，否則變形較大；在透水性較好的土層中不能完全擋水；拔除時易帶

12、土，如處理不當會引起土層移動，可能危害周圍的環境。由于其截面抗彎能力弱，一般用于深度不超過4m的基坑。3.2.3地下連續墻地下連續墻是于基坑開挖之前，用特殊挖槽設備、在泥漿護壁之下開挖深槽，然后下鋼筋籠澆筑混凝土形成的地下土中的混凝土墻。地下連續墻用作圍護墻有廠述優點：(1) 施工時振動少、噪聲低，可減少對周圍環境的影響，能緊鄰建筑物和地下管線施(2) 地下連續墻剛度大、整體性好、變形相對較小，可用于深基坑；(3) 地下連續墻為連續整體結構，施工時處理好接頭部怔，能有較好的抗滲止水作用地下連續墻有如下的缺點：如單獨用作圍護堵成本較高；施工時需泥漿護壁，泥漿要妥善處理，否則影響環境。當基坑深度大

13、，周圍環境復雜井要求嚴格時，往往首先考慮采用。3.2.4 smw工法(勁性水泥土攪拌樁法)smw工法為日本的叫法，國內亦稱勁性水泥土攪拌校法，即在水泥土攪拌樁內插入h型鋼等(多數為h型鋼，亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等)，將承受荷載與防滲擋水結合起來，使之成為同時具有受力與抗滲兩種功能的支護結構的圍護培。坑深大時亦可加設支撐。從我國目前的設計施工水平看，smw工法圍護墻在軟土地區用于兩層地下室的基坑工程(深度810m)完全是可以的，上海東方明珠二期工程用于10.7m基坑。如果用后能將h型鋼拔出回收，則經濟效益顯著。3.3方案對比分析及選擇對于深層攪拌水泥土圍護墻，由于基坑開挖深度達到17.86米

14、,坑內無支撐肯定達不到安全施工的要求。同時基坑長度過大，達到71.06米，為此要采取中間加墩、起拱等措施以限制過大的位移，所以施工比較復雜。其次是由于其厚度較大，只有在紅線位置和周圍環境允許時才能采用，而且在水泥土攪拌樁施工時要影響周圍環境。該工程兩側都有建筑物，可施工的空間有限。因此此工法在此不可應用。對于槽鋼鋼板樁，由于搭接處不嚴密，一般不能完全止水。且一般的鋼板樁剛度不夠大，用于較深的基坑（本工程17.86m）時支撐(或拉錨)工作量大，變形較大；且由于其截面抗彎能力弱，一般用于深度不超過4m的基坑。對于本工程，顯然不合要求，故放棄此支護方案。對于地下連續墻和smw(勁性水泥土攪拌樁法)，

15、是深基坑支護方式最常用的幾種方法之一，在此工程中兩種方法都可以應用。但是考慮到環境和造價要求，我認為還是優先使用smw(勁性水泥土攪拌樁法)工法進行施工。因為該工程南側為同仁大廈的附屬建筑，東側為同仁賓館，在吉兆營路的北側，有二幢省電力建設公司的磚混結構多層房屋，兩幢建筑距基坑北邊線12.5m，由于地下連續墻施工對環境的要求和破壞都很大，同時由于該工程開挖深度深，基坑長，如果采用地下連續墻施工的話，那么工程造價勢必會提高很多。所以采用smw工法較為合理。具體參數如下。3.3.1型鋼選擇smw工法中，由于內插型鋼，不需要配筋。選用取hw394*398*18*11 h型鋼，型鋼截面見圖3-1。 圖

16、3-1 型鋼示意圖3.3.2水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁樁機鉆孔直徑為800mm，孔軸間距為600mm，且水泥攪拌樁選擇w=394mm，t=600mm，見圖3-2。 4 基坑支撐方案設計4.1支撐結構類型根據基坑工程手冊，對于深度較大的基坑，為使圍護堵經濟合理和受力后變形的控制在一定范圍內，都需沿圍護墻豎向增設文承點，以減小跨度。如在坑內對圍護墻加設支承稱為內文撐；如在坑外對圍護墻拉設支承，則稱拉錨(土錨)。內支撐受力合理、安全可靠、易于控制圖護墻的變形但內支撐的設置給基坑內挖土和地下室結構的支模和澆筑帶來一些不便，需通過換撐加以解決。用土錨拉結圍護墻，坑內施工無任何阻擋，但于軟土地區土錨的變形較

17、難控制，且土錨有一定長度，在建筑物密集地區如超出紅線油需專門申請，否則是不允許的。一般情況下，在土質好的地區，如具備錨桿施工設備和技術，應發展土錨；在軟土地區為便于控制圍護墻的變形，應以內支撐為主。支護結構的內支撐，按材料分，可分為鋼支撐和鋼筋混凝土支撐兩類。 鋼支撐的優點是安裝和拆除速度較快，能盡快發揮艾撐的作用，減小時間效應，既使圍護墻因時間效應增加的的變形減小；可以重復利用，多為租賃方式，便于專業化施工；可以施加預緊力，還可根據圍護墻變形發展情況，多次調正預緊力值以限制圍護墻變形發展。其缺點是整體剛度相對較弱，支撐的間距相對較小；由于在兩個方向施加預緊力，使縱、橫向方捏的詐接處處于鉸接狀

18、態。 鋼筋混凝土支撐優點是形狀多樣性，由于是現澆而成，可澆筑成直線、曲線構件，可根據基坑平面形狀，澆筑成最優化的市置型式；整體剛度大、安全可靠，可使圍護墻的變形小，有利于保護周圍環境；可方便地變化構件的截面和配筋，以適應其內力的變化。其缺點是支撐成型和發揮作用時間長，現場澆筑需時較長，再加上養護達到規定的強度，時間更加長，為此時間效應大，使圍護墻因時間效應而產生的變形增大；屬一次性的支撐結構，不能重復利用(做成裝配式者例外)；拆除相對困難，如利用控制爆破拆除，有時周圍環境不允許，如用人工拆除時間較長，勞動強度大。4.2支撐方式的對比選擇由于本工程的施工同時施工影響著珠江路地鐵車站的施工，所以工

19、期較為緊張。而鋼筋混凝土支撐由于其成型和發揮作用時間長，現場澆筑需時較長，同時養護要達到規定的強度，時間更加長，一來是時間不允許，二來是圍護墻也會因時間效應而產生變形增大的后果；且不能重復利用；拆除相對困難。又由于工程周圍建筑物較多，空間上也不許。而鋼支撐的安裝和拆除速度較快，能盡快發揮支撐的作用，減小時間效應，有利于保證工期；可以重復利用。此基坑長度長,開挖深度大,若是連結處處于絞結狀態的話，對于基坑開挖的安全性是不能保證的，也能滿足環境的要求。因此我建議采用鋼支撐施工，采用鋼管作為支撐，設置四道鋼支撐。4.3立柱當基坑的平面尺寸較大時，需布置支撐立柱來支撐水平支撐系統的自重，同時還可以防止

20、支撐彎曲，在一定程度上起到縮短支撐的計算長度，防止支撐失穩破環的作用。支撐立柱通常采用鋼立柱。由于在基坑開挖結束建筑底板的時候支撐立柱一般不能拆除，所以立柱最好做成格構式，以利于底板鋼筋的通過，否則必須截斷底板鋼筋或在立柱側壁上穿洞，而造成不必要的麻煩。本工程中，立柱采用和鋼支撐同樣的材料，為鋼管。4.4圍檁圍檁的作用為將支護墻體上所承受的土壓力、水壓力等外荷載傳遞到支撐上，圍檁的另一個重要作用是加強支護墻體的整體性，將支護墻體的各施工單元組成一個整體而共同受力。4.5支撐制作注意事項內支撐施工體系安裝施工要點：（1）千斤頂預加軸力必須對稱同步，以平衡橫撐自重下落的可能和初期開挖預放的初應變。

21、（2）鋼管橫撐的設置時間必須嚴格按設計工程條件掌握，土方開挖時應分段分層，嚴格控制安裝橫撐所需的基坑開挖深度。（3）所有支撐連接處，均應墊緊貼密，防止鋼管支撐偏心受壓。（4）端頭斜撐處鋼圍囹及支撐頭，必須嚴格按設計尺寸和角度加工焊接、安裝、保證支撐為軸心受力。（5）鋼管支撐安裝的允許偏差應滿足表4.1的規定 表4.1 鋼管橫撐安裝的允許偏差項目橫撐中心標高及同層頂面的標高差支撐兩端的標高差支撐撓曲度主柱垂直度橫撐與主柱的軸線偏差橫撐水平軸線偏差允許值30mm20mm1/600l1/1000l1/3000h50mm30mm4.6基坑施工應變措施4.6.1支護墻的滲水與漏水土方開挖后支護墻出現滲水

22、或漏水，對基坑施工帶來不便，如滲漏嚴重時則往往會造成土顆粒流失，引起支護墻背地面沉陷甚至文護結構坍塌。在基坑開挖過程中，一旦出現滲水或漏水應及時處理，常用的方法有： 對滲水量較小，不影響施工區不影響周邊環境的情況，可采用坑底設溝排水的方法。 對滲水量較大，但沒有泥砂帶出，造成施工困難，而對周圍影響不大的情況，可采用“引流修補”方法。4.6.2斷樁及漏樁的處理 在成樁過程中有時會遇到無法清除的地下障礙，使支護樁形成斷樁或漏樁現象，在鉆孔灌注校施工中也會遇到坍孔等原因造成斷校。這對支護堵的受力會帶來影響，斷樁或漏樁處也易造成嚴重漏水。 對于施工過程中已知的或懷疑可能發生的斷樁或漏樁，在基坑開挖前，

23、應先行對該樁險及樁背進行壓密注漿或高壓噴射注漿，保證其在開挖后不發生嚴重漏水，以便開挖后處理。斷樁如發生在基坑底面以上，則在開挖后，可將斷校部位的泥漿、粘土、浮漿及不密實的棍凝土鑿干凈，支模后用很凝土補澆填實。 對于施工過程中未知的斷樁或漏校，開挖發現后應先進行止水處理，再用混凝土補澆填實 施工階段未知的斷樁，其位置又發生在基坑底面以下，一般很難發現也難以修復。4.6.3防止側向位移發展的措施基坑開挖后，支護結構發生一定的位移是正常的，但如位移過大，或位移發展過快，則往往會造成較嚴重的后果如發生這種情況，應針對不同的支護結構采取相應的應急措施。4.6.4流砂及管涌的處理 在細砂、粉砂層土中往往

24、會出現局部流砂或管涌的情況，對基坑施工帶來困難。如流砂等十分嚴重則會引起基坑周圍的建筑、管線的傾斜、沉降。對輕微的流砂現象，在基坑開挖后可采用加快墊層澆筑或加厚墊層的方法“壓住”流砂。對較嚴重的流砂應增加坑內降水措施，使地下水位降至坑底以下0.51m左右。降水是防治流砂的員有效的方法。但應注意，坑內降水不能對基坑外產生不利影響，因此，如果支護結構本身沒有止水惟幕或止水椎幕滲漏嚴重的，則應慎用。4.6.5臨近建筑與管線位移的控制 基坑開挖后，坑內大量土方挖去，土體平衡發生根大變化，對坑外建筑或地下管線往往也會引起較大的沉降或位移，有時還會造成建筑的傾斜，并由此引起房屋裂縫，管線斷裂、泄漏。對建筑

25、的沉降的控制一般可采用跟蹤注漿的方法。對基坑周圍管線保護的應急措施一般有二種方法：一是打設封閉樁或開挖隔離溝；二是管線架空。4.7支撐施工技術要點4.7.1支撐安裝鋼支撐安裝的質量直接影響到工程安全和施工人員的安全，對于工程質量和地表沉降有著至關重要的作用，必須引起高度重視，施工中，必須加強以下幾個方面的控制：（1）本次基坑施工的鋼支撐選用580規格，鋼支撐進場后，應有技術人員專人負責（2）鋼支撐進入施工現場后都應作全面的檢查驗收，必須進行試拼裝，不符合要求的堅決不用。（3）對施加支撐軸向預應力的液壓裝置要經常檢查，使之運行正常，使量出的預應力值準確，每根支撐施加的預應力值要記錄備查。（4）鋼

26、管支撐連接螺栓一定要全數栓上，不能減少螺栓數量，以免影響鋼支撐的拼接質量。（5）在基坑開挖與支撐施工中，應對smw墻體的變形和地層移動進行監測，內容包括smw墻體變形觀測及沉降觀測、鄰近建筑物沉降觀測。要求每天都有日報表，及時反饋資料指導施工。4.7.2內支撐體系的拆除支撐體系拆除的過程其實就是支撐的“倒換”過程，即把由鋼管橫撐所承受的側土壓力轉至永久支護結構或其他臨時支護結構。支撐體系的拆除施工應特別注意以下兩點：（1）拆除時應避免瞬間預加應力釋放過大而導致結構局部變形、開裂。（2）利用主體結構換撐時，主體結構的樓板或底板混凝土強度應達到設計強度。4.7.3支撐體系主要施工技術措施（1）嚴格

27、遵循“邊挖邊撐”的原則，合理安排施工周期第一層土方開挖沿縱向長度一次不超過6m，一旦挖出工作面即迅速安裝鋼支撐，當支撐預應力施加完成后，才能繼續沿縱向開挖。第二層及以下各層土體開挖中，每一小段長度不超過6m，開挖每一層的小段土方，要再16小時內完成，隨即在8小時內安裝好兩根鋼支撐，完成后方可進行下一段或下一層土方開挖。斜支撐的頭部設置墊箱。（2）施加支撐預應力開挖前準備好合格的支撐以及施加支撐預應力的各項裝置、儀表，支撐時按設計支撐軸向力的80%施加預應力，考慮到所加預應力損失10%，對施加預應力的油泵裝置要經常檢查，使之運行正常。5 計算書5.1土壓力計算5.1.1標準段地下連續墻深度的確定

28、 按照基坑工程手冊，攪拌樁的加固深度，亦即樁的長度，與開挖深度及土層分布等因素有關，一般取開挖深度的1.82.2倍進行試算。即h=1.8h =1.8*17.86=32.12(m)。5.1.2土的特征計算 計算中通常考慮粘性土的內摩擦角和粘聚力c的影響。為簡化計算，對成層構造的土體，墻底以上各層土的物理力學性質指標按各層土的厚度加權平均計算，即： (5-1) (5-2) (5-3)式中：:第i層土天然重度（kn/m）；：第i層土的厚度（m）；：第i層土的內摩擦角（）；：第i層土的粘聚力（kpa）；h：墻深（m）,取h=1.8h=32.12m.由墻底至坑底間各土層參數計算得:=(1.3*18+0.

29、9*18+0.8*18.93+3.3*18.83+4.5*19.9+3.1*19.49+3.6*18.54+1.8*18.73+3.5*17.96+6.1*19.62+3.12*20 ) 19.07（kn/m）= 19.07（kn/m）=(1.3*10+0.9*10+0.8*11.4+3.3*10+4.5*6.66+3.1*9.2+3.6*15.0+1.8*12.2+3.5*9.3+6.1*11.410.5+3.12*)/32.12（kpa）=10.4（kpa）=(1.3*20+0.9*20+0.8*28.3+3.3*26.9+4.5*18.8+3.1*26.9+3.6*21+1.8*20+3

30、.5*20+6.1*22+3.12*25.5)/32.12（） =22.4（）5.1.3水土壓力計算由于年平均地下水位在地表以下1.0-1.4m，取地下水位在地表以下1.0m處。地面超載取20 kn/m。1） 開挖面以下主動土壓力： 計算壓力簡圖5-1如下: eaeppa1pa3pp2pp3qpa2123有公式: (5-4) ka=tan(45o-/2)=0.45其中：坑內土的被動土壓力； 計算厚度內土的平均天然重度（kn/m3）；計算厚度內土的平均內摩擦角（）；c計算厚度內土的平均粘聚力（kpa）；水的重度；取為10 kn/m3；土的浮重度；水土壓力的臨界值點。代入數值計算得：-4.42kp

31、a248.45kpa 454.62kpa2）開挖面以下被動土壓力： (5-5)其中：=tan(45o+/2)=2.19代入公式計算得：31.64kpa 628.01kpa 5.2支撐及墻體內力計算在本設計中,我采用日本的山肩邦男為簡化計算，山肩邦男提出了如下近似解法，其基本假定如下：(1) 在粘土地層中，擋土結構作為底端自由的有限長彈性依；(2) 擋土結構背側土壓力在開挖面以上取為三角形，在開挖面以廠取為矩形，已抵消開挖面側的靜止上壓力；(3) 開挖面以下土的橫向抵抗反力取為被動土壓力；(4) 橫撐沒置后即作為不動支點；(5) 下道橫撐設置后，認為上道橫撐的軸力保持不變且下道橫撐點以上的擋土結

32、構仍保持原來的位置；(6) 開挖面以下擋土結構彎矩m0的那點假設為一個鉸，而且忽略此鉸以下的擋土結構對此鉸以上擋土結構的剪力傳遞。5.2.1各參數的計算按水土分算公式計算水土壓力等于零的點：令式（5-4）等于零得: =0.96m由式（5-4）計算得基坑底水土壓力： 248.45kpa由上面計算的水土壓力等于零的點力地面以下0.96m，考慮地下水位的作用取水土壓力等于零的點力地面以下1.0m處，近似取水土壓力為三角形分布，三角形的頂點在地表以下1.0m處，可得三角形荷載的斜率：? =14.73 =4.73 =-14.73-4.7310 因為=x+，由式（5-5）可得：41.76x+31.64則有

33、：=41.76 =31.64 =10 5.2.2支撐內力的計算因為我們所考慮的墻后水、土荷重圖式與山肩邦南法所采用的不一樣，故雖然照山肩邦南的基本假定，但是另行推導了近似解的計算公式。基本假定與山肩邦南法相同。開挖面以下的水平力認為衰減到零。被動側的土抗力認為達到被動主動力，為區別于山肩邦南已減去靜止土壓力部分，以代替。計算簡圖5-2如下：由和推導得出以下式子(5-6),(5-7)：和 根據計算機vb編寫的計算小程序可以直接得出各支撐的軸力和墻體所受的彎矩。各計算參數如下：第一道支撐的參數：k=1 i=0 =6.5+20/r=7.55 =4.5 =； 第二道支撐的參數：k=2 i=0,1 =1

34、2.01 =9 =4.5 = = ；第三道支撐的參數：k=3 i=1,2 =16.51 =13.5 =9 =4.5 = ；第四道支撐的參數：k=4 i=1,2,3 =18.85 =15.84 =11.34 =6.84 =2.34 =； (基坑開挖深度達到17.86米)計算得：=3.65 =5.86 =7.93 =8.63 =325.33 =599.38 =940.73 =675.45=8.28 =-407.43 =-1372.36 =-2971.53 =-3522.32注: 為坑底的彎矩值。5.2.3求最大彎距及剪力值(1) 最大彎矩值由經驗可知最大彎矩處位于基坑底面和最后一道支撐之間.設該點

35、距最后一道支撐的距離為x m。則對此點取距得:對兩邊求導325.33+599.38+940.73+675.45-14.73(x+15.5)2/2使=0 可得:x =2.077 m代回可得最大彎矩=3546.45kn.m圍護結構及支撐內力見下圖5-3： (2) 最大剪力值坑底處剪力最大，最大值為： =452.29kn軸力值彎矩值-8.28kn.m407.43kn.m172.36kn.m325.33kn2971.53kn.m599.38kn940.73kn3532.32kn.m675.45kn3546.45kn.m 圖5-3圍護及支撐結構內力圖5.2.4smw的內力驗算(1)內力計算按厚度為h的混

36、凝上壁式地下墻，計算出每延米墻之內力,然后換算得每根型鋼承受的內力:其中w=394mm，t=600mm。 (5-8)注:w為型鋼的寬度；t為型鋼間的凈距。由于我們只要驗算出內力最大處的強度若滿足要求,那么結構就會安全在5.2的支撐和墻體的內力計算中我們已經得最彎矩和剪力為: = 3546.45(kn.m) =452.29(n) 故: = 3546.45*（0.394+0.600） = 3525.17(kn.m) =452.29*(0.394+0.600) = 449.57(kn)(2)強度驗算1)抗彎驗算考慮彎矩全部由型鋼承擔，則型鋼應力需滿足下式: (5-9)注: 型鋼抵抗矩(mm3)；=2

37、860cm3繞x軸的最大計算彎矩()；塑性截面發展系數，為；一鋼材抗彎強度設計值，為n/mm2。代入數值得:n/mm2 215 n/mm2故滿足抗彎要求。2)型鋼抗剪驗算: (5-10)注: 計算剪力(n)：型鋼面積矩(mm3)； mm3毛截面慣性矩，為cm4；所驗算點處的鋼板厚度；=11mm鋼材的抗剪強度設計值，為 n/mm2。代入數值得: n/mm2 1.2故抗傾覆穩定性滿足要求。5.3.3整體圓弧滑動穩定性驗算全面地對有支護基坑進行穩定性分析，是基坑工程設計的最重要環節之一。分析中所需地質資料要能反映基坑頂面以下至少2.3倍基坑開挖深度的工程地質和水文地質條件。采用圓弧滑動法驗算支護結構

38、和地基的整體抗滑動穩定性時，應注意支護結構一般有內支撐或外錨拉結構，墻面垂直的特點，不同于邊坡穩定驗算的圓弧滑動，滑動面的圓心一般在擋墻上方，靠坑內側附近通過試算確定最危險的滑動面和最小安全系數。考慮內支撐作用時，通常不會發生整體穩定破壞，因此，對支護結構，只設一道支撐時，需驗算整體滑動、對設置多道支撐時可不作驗算。5.3.4抗滲流驗算在地下水位較高地區基坑開挖以后，地下水形成水頭差，使地下水由高處向低處滲流。當滲流力較大時，就有可能造成基坑底部的潘流或管涌穩定性破壞。為防止此類破壞，便可通過提高擋水帳幕入土深度，增長地下水滲流路線，從而減小滲流水力坡度，達到防止滲流或管涌失穩破壞的目的。由于

39、該工程地下水位埋深約32m左右,而攪拌樁的入土深度為32.12m,故取坑底滲流路徑剛好通過基坑底部。如圖5-7所示，可通過下式驗算基坑底部穩定性： (5-17)式中：坑底土體臨界水力坡度，根據坑底土的特性計算： 坑底土體的相對密度；依規范取2.65； 坑底土體天然孔隙比；依照地質資料，按平均加權計算得：0.828； i坑底土體滲流水力坡度； ；基坑內外土體的滲流水頭(m)，取坑內外地下水位差；取為17.84m；l最短滲徑流線總長度(m)，；滲徑水平段總長度(m)；0.8m；滲徑垂直段總長度(m)；基坑底部下地下水位距離樁底部距離（m）；d基坑底部距離樁底部距離（m）；d=14.26m； m路徑

40、垂直段換算成水平段的換算系數，單排擋小帷幕墻取時，m1.50 ；多排帷幕墻取m=2.0；抗滲流或抗管涌穩定性安全系數，取1.52.0。基坑底土為砂性土、砂質粉土或粘性土與粉性土中有明顯薄層粉砂夾層時取大值。dhwdh 圖5-7 坑底土體滲透計算簡圖由=17.84m =14.26-1=13.26(m)得： =17.84+2*13.26=44.32(m)由于按單排樁計算，故m取為1.5，由公式得：=44.32+1.5*0.8 =45.52(m)由于=2.65、=0.828，由公式得： =0.9026 由于=17.84m、=45.52，由公式得： =0.3919 故=2.302.0,滿足要求。6 基

41、坑主要技術經濟指標基坑結構類似與長方形，其長度為71.6m，總高度17.84m，總寬度45.8m。6.1開挖土方量實體土方開挖量為：v = 71.6*45.8*17.84=58502.35(m3)根據工程經驗，取松散系數為1.2。則松散體土方量為： m36.2smw工法水泥土攪拌樁水泥用量水泥攪拌樁長度l計算如下：m水泥攪拌樁的直徑為1m，則水泥攪拌樁組成的板樁墻的厚度也取為1.0m，水泥攪拌樁長32.12m。水泥采用普硅325#水泥，水灰比1.52.0，水泥攪拌樁中的水泥與土之比取為。所以，水泥攪拌樁內的水泥用量為：mm36.3鋼材用量計算根據所選型鋼可求型鋼截面積為：mm3每根水泥土攪拌樁

42、內插一根所選型鋼，根據水泥土攪拌樁的總長度可知總共需要約210根型鋼。型鋼體積和型鋼質量分別計算如下：mm3kg鋼支撐用鋼計算，由于選用鋼管：鋼管壁厚12mm。取對撐鋼支撐的水平平均距離為9m，鋼支撐平均長度為45.8m。鋼管截面積計算如下：mm2因此，支撐用鋼量的體積和質量分別計算如下： mm3 kg立柱的用鋼計算： kg6.4人工費用計算施工過程中，主要工序人員如下：1支圍護樁專業施工隊，二個作業面，60人；基坑開挖，1支機械化基坑施工隊，90人,分為2個作業面；內部結構回筑,1支結構施工隊，170人，2個作業面同時展開。剩余工序人員分配如下，注漿加固，1支地基加固施工隊，30人；制作支撐

43、支承樁，1支樁基施工隊，35人。根據目前的市場行情和以往的工程經驗，人工費用計算見表6.1。表6.1 人工費用計算表工種每天需相應工種人數（個）工作日（天）人工日費用（元）人工總費用（元）混凝土工408050160000鋼筋工20506060000挖土工90155067500地基加固32206038400制作支撐30306054000管理費10907063000總計4429007 基坑施工準備7.1基坑施工的現場準備7.1.1拆除障礙物首先拆除場地上的妨礙施工的建筑物或構筑物，再改造地下的妨礙施工的管線。7.1.2 測量放線按照設計單位提供的建筑總平面圖及給定的永久性的經緯坐標控制網和水準控制

44、基樁，進行場區施工測量，設置場區永久性經緯坐標樁，水準基樁和建立場區工程測量控制網。7.1.3“三通一平”“ 三通一平”是指路通、水通、電通和平整場地。（1）通路：施工現場的道路是組織物資運輸的動脈。在工程開工前，必須按照施工總平面布置圖的要求，修好施工現場的永久性道路以及必要的臨時道路，形成完整暢通的運輸網絡。（2）通水：水是施工現場的生產和生活不可缺少的。在工程開工前，必須按照施工平面布置圖的要求，接通施工用水和生活用水的管線，使其盡可能與永久性的給水系統結合起來，做好地面排水系統，為施工創造良好的環境。（3）通電：在工程開工前，要按照施工組織設計的要求，接通電力和電訊設施，做好其他能源（

45、如蒸汽、壓縮空氣）的供應，計算選擇配電變壓器；架設好連接電力干線的工地內外臨時供電線路及通訊線路。（4）平整場地：按照建筑總平面圖的要求，首先拆除場地上的妨礙施工的建筑物或構筑物，然后根據建筑總平面圖規定的標高和土方的豎向設計圖紙，進行挖填土方的工程量計算，確定平整場地的施工方案，進行平整場地的工作。7.1.4臨時設施的準備 按照施工總平面圖的布置，建造施工臨時設施，為正式開工準備好生活、辦公、生產、居住和貯存等的臨時用房。（1）現場布置方案根據業主要求，周邊工程環境，施工總體安排及經四路交通疏導的需要，施工現場布置應達到以下目的：a分期疏導場外交通，確保經四路交通安全暢通。b 確保按期恢復經

46、四路交通，滿足奧體中心整體綠化的要求。c 不對周邊在建工程造成不良影響，特別是緊鄰商業區的聯強大廈。d 生產、生活、辦公區域分開布置，方便生產生活。e場地布置美觀、整潔、盡量綠化，滿足文明工地的要求。（2）臨時設施1) 臨時房屋辦公用房均采用二層彩鋼夾芯復合板結構，宿舍采用二層彩鋼板夾芯復合板或水泥復合板結構生活用房中的食堂、廁所、鍋爐房、浴室采用一層彩鋼板夾芯合板結構或磚木結構。生產用房中材料庫，電工房，機修間等采用一層水泥復合板結構或磚木結構，材料庫，木工房等采用鋼管支撐簡易工棚。2) 臨時供水供水：采用100mm上水管從業主提供的供水接口接入，再采用50mm水管沿基坑四周環向布置，然后通

47、過25mm分管引入施工場地內。在基坑四周每50m設置一個閥門及水龍頭，以便于水管維修，并將生產用水引入工作面。生活用水的水龍頭距離根據實際情況布置。3) 臨時供電a 施工用電：通過業主提供的變壓器380v下線，經動力、照明總配電柜分配后引至各分配電箱。另外設1臺250kva合1臺120kw發電機作自備應急電源，以滿足臨時停電時降水井井口水泵等小型設備運轉及辦公、生活照明用電。變壓器及自備電源發電室均設避雷裝置。全線配備30個施工電箱，其中24個用于生產及設備運轉，另外6個用于施工場地及生活區照明。b 現場照明沿基坑四周每30米搭設一燈塔，同時配備足夠的高壓鈉燈作局部照明，以確保基坑照明要求。車站站臺層結構施工時，每50米增設一配電箱作為施工照明用電，電箱應設置良好的接地裝置，有漏電開關，防止觸電事故發生。4) 臨時供風本工程施工采用2臺12立方米的移動式空壓機供風，車站和商業區共用，根據施工需要靈活布置。7.2基坑施工的技術準備技術準備是施工準備的核心。具體有以下內容： (1) 在基坑開挖前，必須布置做基坑施工的測量網點，放出各軸線位置及地面標高。以便控制挖土標高，確定板、梁、柱的位置與立模基準。 (2)