厦门市夏融大酒店深基坑支护与施工设计毕业设计论文

'摘要本设计是厦门市夏融大酒店深基坑支护与施工的设计。拟建场区属于平缓低丘地貌，该场地内土层较为简单，笼阔分为四层土，基坑矩形施工面积为1500平方米，基坑东西方向50米，南北方向30米，开挖深度为7米，地下水位按0.9米计算。结合本工程地质、周边环境、以及开挖深度等因素确定安全可靠的基坑支护类型。本设计分为两部分进行设计，即BC、CD段和AB、AD段，采用钻孔灌注桩的基坑开挖深度为7米，桩长分别为12米和11.5米。另外用锚杆作为支撑作用体系，同时本设计由于地下水位较浅，还要采用井点降水方法进行降水，并进行基坑监测以保证工程的顺利进行。关键词：深基坑支护；钻孔灌注桩；锚杆支撑；基坑监测方案；井点降水I AbstractThisdesignisthedesignofthedeepfoundationpitsupportingandtheconstructionoftheLeGrandLargeHotelinXiamencity.Proposedfieldbelongtothegentlelowhilly,withinthesitesoilissimple,cagebroadpointsforfourlayerofsoil,rectangularexcavationconstructionareaof1500squaremeters,50meterseast-westdirectionoffoundationpit,30metersnorth-southdirection,excavationdepthof7meters,undergroundwaterleveliscalculatedfor0.9meters.Combinedwiththeengineeringgeology,thesurroundingenvironment,andtheexcavationdepthandotherfactorstodeterminethesafeandreliablefoundationpitsupportingtype.Thisdesignisdividedintotwoparts,namelyBC,CDsectionandAB,ADsegment,theexcavationdepthofthefoundationpitis7meters,thelengthofthepileis12metersand11.5metersrespectively..Alsowithaboltasasupportsystem,alsothedesignbecauseoftheshallowundergroundwaterlevel,butalsobywellpointdewateringmethodofprecipitation,andfoundationpitmonitoringtoensuretheprojectiscarriedoutsmoothly.Keywords:deepfoundationpitsupport,boredpiles,anchorsupport,foundationpitmonitoring,wellpointprecipitationII 目录第一章绪论.................................................................................................................................11.1问题的提出..........................................................................................................11.2研究状况..............................................................................................................11.3研究的目的与意义..............................................................................................11.4本设计的主要工作和设计思路..........................................................................11.4.1计算内容............................................................................................................................21.4.2设计内容............................................................................................................................21.4.3设计思路............................................................................................................................2第二章原始资料........................................................................................................32.1工程概况...............................................................................................................................32.1.1基坑周边环境...........................................................................................................32.1.2基坑侧壁安全等级及重要性系数...........................................................................32.2地质资料...............................................................................................................................32.2.1岩土层分布特征...............................................................................................................32.2.2场地地下水概况................................................................................................................4第三章支护体系方案的选择...................................................................................................53.1支护体系的组成..................................................................................................................53.2计算区段的划分.................................................................................................73.3方案确定.............................................................................................................73.3.1土钉墙加放坡支护方案....................................................................................................7第四章深基坑支护结构设计.................................................................................................94.1BC,CD断面围护结构设计与计算.................................................................................94.1.1BC,CD地质参数计算.......................................................................................................94.1.2计算方法............................................................................................................................94.1.3土压力计算........................................................................................................................94.1.4土压力系数的计算..........................................................................................................104.1.5BC,CD段侧向土压力计算：.........................................................................................11III 4.1.6等值梁的嵌固深度..................................................................................................134.1.7求桩的最大弯矩：..................................................................................................144.1.8配筋计算..................................................................................................................154.2BC、CD段锚杆设计的内容和步骤...........................................................................164..2.1锚杆承载力的计算.........................................................................................................164.2.2土层锚杆的自由长度：.................................................................................................174.2.3土层锚杆总长度计算：..................................................................................................184.2.4土层锚杆截面积计算：..................................................................................................184.3AB、AD断面围护结构设计与计算...........................................................................194.3.1AB、AD段地质参数计算..............................................................................................194.3.2土压力系数的计算..........................................................................................................194.3.3AB、AD段侧向土压力计算：.....................................................................................204.3.4等值梁的嵌固深度..........................................................................................................224.3.5求桩的最大弯矩：..........................................................................................................234.3.6配筋计算..........................................................................................................................244.4AB、AD段锚杆设计的内容和步骤...........................................................................254.4.1锚杆承载力的计算..........................................................................................................254.4.2土层锚杆的自由长度：..................................................................................................264.4.3土层锚杆总长度计算：..................................................................................................274.4.4,土层锚杆截面积计算：..................................................................................................27第五章基坑的稳定性验算....................................................................................................295.1概述稳定性验算内容.......................................................................................295.2验算内容...........................................................................................................295.3验算方法以及计算过程...................................................................................295.3.1基坑的整体抗滑稳定性验算:.......................................................................................295.3.2基坑抗隆起稳定性验算..................................................................................................295.3.3抗管涌验算......................................................................................................................315.4AB,AD段的稳定性验算..................................................................................................315.4.1基坑抗隆起稳定性验算..................................................................................................315.4.2抗管涌验算......................................................................................................................33第六章基坑降水......................................................................................................................34IV 6.1降水基本理论....................................................................................................346.2轻型井点的设计计算：...................................................................................356.2.1井点管长度的确定（剖面布置）：.............................................................................356.2.2基坑的涌水量计算：......................................................................................................356.2.3确定井管数量n...............................................................................................................366.2.4井点间距D的布置：.....................................................................................................37第七章基坑监测方案.............................................................................................................387.1监测和信息反馈...............................................................................................................387.1.1监测的目的......................................................................................................................387.1.2监测的主要内容.............................................................................................................387.1.3监测的主要仪器..............................................................................................................387.1.4监测的方法.....................................................................................................................397.1.5基坑监测..........................................................................................................................397.1.6观测精度及技术要求......................................................................................................407.1.7工程监测与信息施工......................................................................................................42第八章施工组织设计...............................................................................................................448.1工程概况............................................................................................................448.2水文地质条件....................................................................................................448.3施工前期准备工作...........................................................................................448.4机械安排............................................................................................................448.5施工进度计划....................................................................................................448.6施工方法............................................................................................................458.7劳动力安排........................................................................................................458.8土方运输和堆放................................................................................................458.9基坑排水............................................................................................................458.10基坑作业的安全保护和文明施工..................................................................45结论............................................................................................................................47参考文献......................................................................................................................48致谢............................................................................................................................49V 河南理工大学本科毕业设计论文第一章绪论第一章绪论1.1问题的提出随着高层建筑的不断增加，市政建设的大力发展和地下空间的开发利用，产生了大量的深基坑支护设计与施工问题，并使之成为当前基础工程的热点与难点。深基坑设计与施工是土力学基础工程中的一个古老的传统课题，同时又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题，同时还涉及土与支护结构的共同问题。对这些问题的认识及对策的研究，是随着土力学理论、测试技术、计算技术以及施工机械、施工技术的发展而进步完善的。1.2研究状况基坑向着大深度、大面积方向发展，周边环境更加复杂，深基坑开挖与支护的难度愈来愈大。人类土木工程活动促进了基坑工程的发展。特别是到了本世纪，随着大量高层、超高层建筑以及地下工程的不断涌现，对基坑工程的要求越来越高，出现的问题也越来越多，促使工程技术人员以新的眼光去审视基坑工程这一古老课题，使许多新的经验和理论的研究方法得以出现与成熟。基坑工程的发展往往是一种新的围护型式的出现带动新的分析方法的产生，并遵循实践、认识、再实践、再认识的规律，而走向成熟。1.3研究的目的与意义为了确保基坑周边已有建筑物的安全性，严格控制支护边坡岩土体的变形，要求对深基坑采取支护措施。近几十年，我国的基坑支护技术取得了较大的发展，各种支护方法日益成熟。住建部于1999年颁布了《建筑基坑支护技术工程》（JGJ120-99）；此外，一些城市还制定了地区性规程或标准。基坑支护工程有护坡墙体结构、锚固系统、地下水控制、基坑监测等几个重要过程构成，其中，基坑的支护结构设计与施工是重要过程，支护选用不仅影响工程的造价，而且影响工程的安危，它关系到整个工程的质量、投资和进度，其重要性越来越被人们重视。1.4本设计的主要工作和设计思路1 河南理工大学本科毕业设计论文第一章绪论1.4.1计算内容1.土压力系数K、K的计算；ap2.按朗肯理论计算主动与被动土压力强度（kPa)；3.等值梁法计算弯矩零点。1.4.2设计内容1.排桩围护的设计：本方案采用钻孔灌注桩作为挡土墙，和对钻孔灌注桩进行配筋设计。2.支撑结构的设计：根据基坑深度和土层结构等条件，采用一层锚杆支护，并对该锚杆进行配筋设计。3.基坑降水设计:根据地下水情况以及基坑深度，采用井点降水方案进行井点降水。4.深基坑施工组织的简要设计1.4.3设计思路1.根据厦门市夏融大酒店工程地质条件以及基坑开挖的深度，采用经济、安全的柱列式排桩围护：钻孔灌注桩作为挡土墙方案。2.为了增强围护结构的整体稳定性减少支护结构位移，根据基坑深度采用单层锚杆支护。2 河南理工大学本科毕业设计（论文）第二章原始资料第二章原始资料2.1工程概况厦门市夏融大酒店地处厦门市莲花南路与嘉禾路交汇口东南侧，总建筑面积2约48500m，主楼高20层，总高度70.5m，框筒结构；裙房4层，框架结构；地2下停车场，基坑最大开挖深度7m，平均深度7m，维护面积为1500m。图2-1基坑平面图2.1.1基坑周边环境拟建场区AB段（北边）紧邻施工用地，BC段（东边）基坑开挖边线距四层楼房4000mm；DC段（南边）紧邻已建六层楼房（砖混结构、条石基础），基坑开挖边线距楼房边距为800～2000mm；AD段（西边）3m处是便道。2.1.2基坑侧壁安全等级及重要性系数厦门市夏融大酒店基坑安全等级为一级，基坑重要性系数为1.0。02.2地质资料2.2.1岩土层分布特征拟建场地内土层自上而下是人工填土、淤泥质粉质粘土、可塑-硬塑粉质粘土、以及残积层、风化层等土层，下面详细介绍：人工填土层。主要为粘性土、砂、块石，夹部分工业垃圾组成杂填土，厚度3 河南理工大学本科毕业设计（论文）第二章原始资料为0.7～1.3米。淤泥质粉质粘土。灰、深灰、灰黑色，呈饱和、流塑状态。粉质粘土层。灰、褐、褐黄色，呈湿、硬可塑～到硬塑状态。含有浸染状氧化铁，夹灰色高岭土，底部有少量中粗砂以及风化石屑。干强度、韧性较高，光泽反应切面光滑，无摇震反应，土层结构致密。表2-2BC、CD段土层力学性能指标3序号土层名称重度（kN/m）粘聚力（kPa)内摩擦角（）厚度（m)1人工填土185.713.51.22淤泥质粉质粘土17.88.29.65.24粉质粘土201416.23.25粘性土20.52220.87.6表2-3AB、AD段土层力学性能指标3序号土层名称重度（kN/m）粘聚力（kPa)内摩擦角（）厚度（m)1人工填土185.713.51.22淤泥质粉质粘土17.88.29.65.04粉质粘土201416.23.85粘性土20.52220.87.42.2.2场地地下水概况勘察场地内地下水属于上层滞水，主要接受大气降水和地表水体补给，勘察期间由于降水，故地下水位埋深偏高，勘探地下水深一般为0.52～0.9米，年变化幅度为0.6～1.2米，不透水层为20米。本场地环境类型为二类。根据ZK13、ZK25二孔水质分析报告，对照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）表12.2.1、表12.2.2和表12.2.4，该场地地下水对混凝土结构无腐蚀性，在干湿交替下对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。4 河南理工大学本科毕业设计（论文）第二章原始资料第三章支护体系方案的选择3.1支护体系的组成建筑基坑支护结构通常分为桩(墙)式支护体系和重力式支护体系两大类，根据不同的工程类型和具体情况，这两大类可分成多种支护结构形式，如下表所示：表3-1：支护结构形式类型形式特点1．钢板桩系工厂成品、强度、品质、接缝精度等质量保证，可靠性高；2．具有耐久性，可回拔修正再使用；3．与多道刚支撑结合，适合软土地区的较深基坑；4．施工方便、工期短；钢板桩5．施工中需注意接头防水，以防止接缝水土流失所引起的地层塌陷及失稳问题；6．钢板桩刚度比排桩和地下连续墙小，开挖后挠度变形较大；板桩式7．打拔桩振动噪声大、容易引起土体移动，导致周围地基较大沉陷1．施工方便、快捷、造价低、工期短；2．可与主体结构结合；预制3．打桩振动及挤土对周围环境影响较大，不适合在建筑密集城市混凝市区使用；土板桩4．接头防水性差；5．不适合在硬土层中施工1．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柱桩程；板桩式横列式2．止水性较差，软弱地基施工容易产生坑底隆起和覆土后的沉降；3．容易引起周围地基沉降5 河南理工大学本科毕业设计（论文）第二章原始资料续表3-11.施工噪声低，振动小，就地浇制，墙接头止水效果好，整体刚度大，对周围环境影响小；2.适合于软弱地层和建筑设施密集城市市区的深基坑；3.墙接头构造有刚性和柔性两种类型，并有多种形式，高质量的刚性接头的地下连续墙可做永久性结构；还可施工成T型等，以增加抗弯刚度作地下连自立式结构；续墙4.施工的基坑范围可达基地红线，可提高基地建筑物的使用面积，若建筑物工期紧、施工场地小，可将地下连续墙作主体结构并可采用逆作法、半逆作法施工；5.泥浆处理、水下钢筋混凝土浇制的施工工艺较复杂，造价较高；6..为保证地下连续墙质量，要求较高的施工技术和管理水平。1.土钉墙是一种原位土中的加筋技术，可以边开挖边支护，流水作业，不占独立工期，施工快捷；土钉墙2.设备简单，操作方便，施工所需场地小。材料用量小，经济效果好；放坡3.土体位移小，采用信息化施工。自然1.适用土质条件好，具有放坡空间的情况；放坡2.经济效果很好。1.噪声和振动小，就地浇制施工，对周围环境影响小；2.适合软弱地层使用，接头防水性差，要根据地质条件从注浆、搅拌桩、钻孔旋喷桩等方法中选用适当方法解决防水问题；灌注桩3.在砂层和卵石中施工慎用；柱列式4.整体刚度较差，不适合兼作主体结构；5.桩质量取决于施工工艺及施工技术水平，施工时需作排污处理1.土层施工方便、造价较低廉、成桩质量容易保证；挖孔灌注桩2.施工、劳动保护条件较差；3.不能用于地下水以下不稳定地6 河南理工大学本科毕业设计（论文）第二章原始资料1.土钉墙是一种原位土中的加筋技术，可以边开挖边支护，流水作业，不占独立工期，施工快捷；土钉墙2.设备简单，操作方便，施工所需场地小。材料用量小，经济效果好；放坡3.土体位移小，采用信息化施工。自然1.适用土质条件好，具有放坡空间的情况；放坡2.经济效果很好。3.2计算区段的划分根据具体环境条件、地下结构及土层分布厚度，将该基坑划分为四个计算区段，其附加荷载及计算开挖深度如表3.2所示：表3-2计算区段的划分段位号ABBCCDAD地面荷载25kN20kN20kN25kN开挖深度77773.3方案确定3.3.1土钉墙加放坡支护方案1.土钉墙支护是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力;从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。它是通过土钉与土体接触面上的粘结力或摩擦力，使土钉被动受拉，通过受拉工作面给土体约束加固，提高整体稳定性，使土体不易变形。土钉墙适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、人工填土以及砂土等。对于淤泥质土、饱和软土应该采用复合型土钉墙支护。放坡基坑侧壁安全等级益为三级；施工场地必须满足放坡条件；当地下水为高于坡脚时，应采取降水措施。2.水泥土搅拌桩对于水泥土搅拌桩，由于基坑开挖深度在7米，坑内无支撑肯定达不到安全施工的要求。同时基坑长度过大，达到50m，为此要采取中间加墩、起拱等措施7 河南理工大学本科毕业设计（论文）第二章原始资料以限制过大的位移，所以施工比较复杂。其次，由于维护挡墙厚度较大，一般需要占用3～4m，只有在红线位置和周围环境允许时才能采用，而此工程周围环境比较复杂，因此在此处不选择。3.H型钢板桩对于钢板桩，用于较深的基坑时支撑工作量大，开挖后挠度变形较大，且由于其截面抗弯能力弱，一般用于深度不超过4m的基坑。对于本工程，显然达不到施工支护要求，故放弃此支护方案。4.地下连续墙对于地下连续墙，是深基坑支护方式最常用的方法之一。在本工程中，此支护方案也可以应用，但是考虑施工造价问题，我认为不可取。5.钻孔灌注桩加锚杆支护方案用于软土底层，开挖深度一般为5m～11m.转孔灌注桩具有噪声和振动小，刚度大，就地浇制施工，对周围影响小等优点。但是施工速度慢，接头防水性差，要根据地质条件从注浆、搅拌桩等方法中选用适当方案解决防水问题，整体刚度较差，不适合兼作主体结构。桩身质量取决于施工工艺及施工技术水平，施工时需要作排污处理。锚杆适用于周围场地有拉设锚杆条件的场地。锚杆的优点在于造价经济，土方开挖以及主体结构施工方便。在基坑内部施工时，开挖土方与支撑不干扰，以锚杆代替挡土横撑，施工比较方便。本基坑工程特点是地基土层以粘性土为主，周围建筑距离4米，沉降要求较小，因此围护结构的设计应满足上述要求。综合场地周边环境，岩层结构，地下水等条件，经过细致分析，计算和方案比较，本工程支护方案选择钻孔灌注桩加锚杆支撑方案。8 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计第四章深基坑支护结构设计4.1BC,CD断面围护结构设计与计算4.1.1BC,CD地质参数计算根据本工程岩土工程勘察资料，BC,CD段土层的设计计算参数如表4-1所示:3序号土层名称重度（kN/m）粘聚力（kPa)内摩擦角（）厚度（m)1人工填土185.713.51.22淤泥质粉质粘土17.88.29.65.24粉质粘土201416.23.25粘性土20.52220.87.64.1.2计算方法按照中华人民共和国行业标准.JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程[S].的要求，土压力计算采用朗肯土压力理论，矩形分布模式，第一层土采用分算，剩下土层采用水土合算的方法，求支撑轴力采用等值梁方法，对净土压力零点求力矩平衡得到。4.1.3土压力计算主动土压力按下式计算，如下：1.对于碎石土和砂土1)当计算点位于地下水位以上时：EK2cK（4-1）ajkajkaiai2)当计算点位于地下水位一下时：EajkajkKai2cikKai(zjhwa)(mjhwa)waKaiw（4-2）式中：K第i层的主动土压力系数ai三轴试验（当有可靠经验时可采用直接剪切试验）确定的第iajk9 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计层土固结不排水快剪粘聚力标准值z计算点深度（m)；jm计算参数，当zh时，取1；当zh时，取h；jjjh基坑外侧水位深度(m)；w计算系数；当hh时，取1，当hh时，取0；wawawa3水的重度（kN/m）。w（2）对于粉土及粘性土EK2cK（4-3）ajkajkaiikai（3）主动土压力系数K按下式计算：ai20ikKtg（45)（4-4）ai2三轴试验（当有可靠经验时可采用直接剪切试验）确定的第iik层土固结不排水快剪内摩擦角标准值（4）竖向应力值的计算1）基坑外侧竖向应力标准值按计算。ajkajkrk0k1k2）当计算点位于基坑开挖面以上时zmjj深度z以上土的加权平均天然重度mjj3）当计算点位于基坑开挖面以下时hrkmh开挖面以上土的加权天然重度mh4）基坑外侧有均布荷载q时，q0k05）为零1k被动土压力按下式计算1.对于砂土及碎石基坑内侧抗力标准值按下式规定计算：eK2cK(zh)(1K)（4-5）pjkpjkpiipijwppiw式中指作用于基坑底面以下深度z处德尔竖向应力标准值，可按下式计pjkjpjk算：zpjkmjj式中：是土的加权天然重度mj20ikK指第i层土的被动土压力系数，用公式Ktg(45)计算。pipi22.对于粉土及粘性土基坑内侧水平抗力标准值按下式计算：eK2cK（4-6）pjkpjkpiipi4.1.4土压力系数的计算10 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计按照朗肯土压力计算理论作为土侧向压力设计的计算依据，即：20ik主动土压力系数：Ktg（45)（4-7）ai220ik被动土压力系数：Ktg(45)（4-8）pi2计算过程中，不考虑支护桩体与土体的摩擦作用，且不对主动，被动土压力系数进行调整，仅作为安全储备处理，计算得到的土压力系数如下表：表4-2土压力系数表土层KKKKaiaipipi人工填土0.6210.7881.6091.268淤泥质粉质粘土0.7140.8451.4001.183粉质粘土0.5640.7511.7741.332粘性土0.4760.6702.1011.4504.1.5BC,CD段侧向土压力计算：根据公式4-1、4-2、4-3、4-4计算主动土压力得：一层土：上部标高0.00m下部标高-1.20mE（180.0020）0.62125.70.7883.44kPaa1上水位点E（180.920）0.62125.70.78813.5kPaa水E（181.220）0.62125.70.78810（1.20.9）（1.20.9）10.621ai下=17.99kPa二层土：上部标高-1.2m下部标高-6.40mE（181.217.80.0020）0.71428.20.84515.84kPaa2上E（181.217.85.220）0.71428.20.84581.93kPaa2下三层土上部标高-6.40m下部标高-9.60mE（181.217.85.220200.00）0.56420.7511454.64kPaa3上挖深处：E(181.217.85.220200.6)0.56420.7511461.41kPaa3E146.160.56420.7511461.41kPaa3下11 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计四层土：上部标高-9.60m下部标高-17.20mE146.160.47620.6702240.10kPaa4上被动土压力计算：三层土：上部标高-7.0m下部标高-9.60m挖深处E200.001.7742141.33237.30kPap3E202.61.7742141.332129.55kPap3下四层土：上部标高-9.60m下部标高-17.20mE（202.620.50.00）2.1012221.45173.05kPap4上E（202.620.57.6）2.1012221.45499.49kPap4下图4-3：主、被动土压力图（kPa)12 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计图4-4：净土压力图（kPa)4.1.6等值梁的嵌固深度3（应按平均加权重度、粘聚力、内摩擦角计算：19.42kN/mK0.567K1.764）apu24.11根据相似三角形关系得出：2.6u68.15则u=0.62O点为反弯矩零点，O点距基坑地面距离为u0.62m由等值梁AO根据平衡方程计算支点反力R和O支点反力Qa（3.4417.99）1.2（15.8481.93）5.2（54.6461.41）0.6（24.110）0.62E309.35kPa21.21.31.33.441.2(5.20.60.62)(17.993.44)(5.20.60.62)223ha309.3513 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计5.25.25.215.845.2（0.60.62）（81.9315.84）（0.60.62）+223+309.350.60.60.654.640.（60.60.62）（61.4154.64）（0.62）223+309.350.60.60.624.110.6（24.110）（0.62）2233.160m309.35则支反力R求得：aEa(huha)309.35(70.623.16)R237.06kNAhuh70.621.80O点剪力Q求得：E（hah0)309.35(3.161.8)Q72.29kN0huh70.621.80由等值梁BC计算桩的入土深度：6Q0672.29t4.33m(KK)S19.42(1.7640.567)1.8pah桩长L=u+h+t=7+4.33+0.62=11.95m实际桩长取12m4.1.7求桩的最大弯矩：支护桩剪力为零点的位置在c点以下x处，则：m12RaxkSqxkS0（4-9）mah0mah222qkSqk2kSR0ak0aahaxmkSaH12(q(q2R)/kS)00aah212019.422237.06（20)19.440.5661.8=3.96m桩的最大弯矩M可求得：max14 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计12M237.06(3.961.8)19.423.960.5671.8max612203.960.5671.8=299.92kNm2弯矩设计值MM（不应小于1.25，一级、二级、三级分别不应0FkF0小于1.1、1.0、0.9）所以弯矩设计值：M1.251.1M449.88kNm设计值max4.1.8配筋计算按《混凝土结构设计规范》（GB50010_2002)第4.1.11条：233sintsinMfrsinfAr（4-10）cmyss3210.75b(10.75b)0.50.625bbfAfAyscm1.252t式中：M桩的弯矩设计值（kNm)，按本规程第3.1.7的规定计算；2f混凝土轴心抗压其强度设计值（kN/m）；当混凝土强度超过Cc50时，f应以f代替，当混凝土强度为C时，取1.0，当混凝土强度为Cc1c50180时，取0.94，期间按线性内插法确定；12A支护桩截面面积（m)；支护桩的半径（m)；对应于受压区混凝土截面面积的圆心角（rad)与2π的比值；2f纵向钢筋的抗拉强度设计值（kNm）；y2A全部纵向钢筋的截面面积（m）；sr纵向钢筋重心所在圆周的半径（m）；s纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当t0.625时，取零；t取桩径900，桩心距1100mm,M449.88kNm,取砼强度C30，max22f14.3N/mm，主筋HRB3352016钢筋，均与布置，f300N/mm，保cy护层厚度50mm，采用HRB33512@150螺旋筋，HRB14@2000加强箍筋。15 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计2得到：A20201.14022mmsfy.As3004022b0.132fcA14.33.1445021210.750.13(10.750.13)0.50.6250.130.311.2520.63t22sintsinM14.3(450sin)30040040223759.56kNm449.98kNm满足要求As4022配筋率6.33%4%，满足设计要求。2minA4504.2BC、CD段锚杆设计的内容和步骤土层锚杆是一种辅助结构，以外拉方式来锚固支护结构的围护墙，土层锚杆支护的计算内容包括：锚杆承载力，拉杆截面面积，锚杆自由端长度，锚杆的水平力和土层锚杆的整体稳定性验算。步骤：（1）确定基坑支护方案，根据基坑开挖深度和土的参数，确定锚杆的层数，间距和倾角等。（2）根据锚杆的倾角，间距，计算锚杆的轴力（3）计算锚杆的锚固端长度；（4）计算锚杆的自由端长度；（5）土层锚杆总长度的计算；（6）计算锚杆的端面尺寸；（7）计算桩，墙与锚杆的整体稳定；4..2.1锚杆承载力的计算1本工程由于基坑深度为7m，益采用一层锚杆，锚杆孔径1500mm，倾角：252.如图4.3布置锚杆，锚杆需承受拉力为1.25SRaP（4-11）icos16 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计S—锚杆水平间距，即1.0mR—支点反力a—锚杆设计倾角，1.251.0241.24锚杆承受拉力320.90kN0cos253锚杆的锚固段长度的计算：kNmtl（4-12）adm式中：d—锚固段直径，可取钻头直径的1.2倍（m）；mk—锚固安全系数，取k=1.5；mmN—土层锚杆设计轴向拉力（kN)；t—锚固体与土层之间的剪切强度，ctan；—锚固段中点的上覆压力(kN)；1—锚固段与土体之间的摩擦角，取。2土层锚杆轴力：RA241.24N256.72kNt0coscos20所以：kmNt1.5252.27La9.3mdq3.140.1869m4.2.2土层锚杆的自由长度：0sin(45)2l(hda)（4-13）f0sin(45)2式中：h—基坑深度，取h=10m；d—土压力为零点在基坑地下的深度，取d=0.77m；a—锚杆头部在地面下深度，取a=1.8m；0—锚杆所在土层的内摩擦角，取16.2；17 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计0—锚杆倾角，20。16.216.2tan(45）sin(45）22L(70.621.8)3.56mf16.2sin(13525）2取锚固段自由长度为5m图4-5锚杆自由度计算简图4.2.3土层锚杆总长度计算：LLL59.614.6mmaf4.2.4土层锚杆截面积计算：KNmtA（4-14）fptk2其中：A—锚杆的截面积（mm）；N—土层锚杆设计轴向拉力（kN)；tK—安全系数，取1.3mf—锚杆材料的设计标准强度值ptk2根据实际情况，此处选用HRB335级钢筋，则f=300N/mmptk18 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计将数据代入公式4-14可得：1.3256.722A1112mm3002则选用228号钢筋（A1232mm）图4-6：锚杆剖面图4.3AB、AD断面围护结构设计与计算4.3.1AB、AD段地质参数计算根据本工程岩土工程勘察资料，BC,CD段土层的设计计算参数如表4-7所示:重度粘聚力C内摩擦角厚度3序号土层名称（kNm)（kPa)（°）（m)1人工填土185.713.51.2淤泥质粉217.88.29.65.0质粘土3粉质粘土201416.23.84粘性土20.52220.87.44.3.2土压力系数的计算19 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计按照朗肯土压力计算理论作为土侧向压力设计的计算依据，即：20ik主动土压力系数：Ktg（45)ai220ik被动土压力系数：Ktg(45)pi2计算过程中，不考虑支护桩体与土体的摩擦作用，且不对主动，被动土压力系数进行调整，仅作为安全储备处理，计算得到的土压力系数如下表：表4-8土压力系数表土层KKKKaiaipipi人工填土0.6210.7881.6091.268淤泥质粉质粘土0.7140.8451.4001.183粉质粘土0.5640.7511.7741.332粘性土0.4760.6702.1011.4504.3.3AB、AD段侧向土压力计算：根据公式4-1、4-2、4-3、4-4，代入数据，计算主动土压力得：一层土：上部标高0.00m下部标高-1.20mE（180.0025）0.62125.70.7886.54kPaa1上水位点E（180.925）0.62125.70.78816.60kPaa水E（181.225）0.62125.70.78810（1.20.9）（1.20.9）10.621ai下=18.82kPa二层土：上部标高-1.2m下部标高-6.20mE（181.217.80.0025）0.71428.20.84519.41kPaa2上E（181.217.85.225）0.71428.20.84582.96kPaa2下三层土上部标高-6.20m下部标高-10mE（181.217.85.225200.00）0.56420.7511455.45kPaa3上挖深处：E(181.217.85.025200.8)0.56420.7511464.47kPaa3E151.60.56420.7511464.47kPaa3下20 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计四层土：上部标高-10m下部标高-17.40mE151.60.47620.6702242.68kPaa4上被动土压力计算：三层土：上部标高-7.0m下部标高-10m挖深处E200.001.7742141.33237.30kPap3E203.01.7742141.332143.74kPap3下四层土：上部标高-10m下部标高-17.40mE（203.020.50.00）2.1012221.45189.86kPap4上E（203.020.57.4）2.1012221.45508.58kPap4下图4-8：AB、AD段主、被动土压力21 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计图4-9：AB、AD段净土压力（kPa）4.3.4等值梁的嵌固深度3（应按平均加权重度、粘聚力、内摩擦角计算：19.42kN/mK0.567aK1.764）p根据相似三角形关系得出：u24.112.6u68.15则u=0.77mO点为反弯矩零点，O点距基坑地面距离为u0..77m由等值梁AO根据平衡方程计算支点反力R和O支点反力Qa（6.5418.82）1.2（19.4182.96）5.0（55.4564.47）0.8（27.170）0.77E329.57kPa21.21.21.26.541.2(5.00.80.77)(19.416.54)(5.00.80.77)223ha329.5722 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计5.05.05.019.415.0（0.80.77）（82.9619.41）（0.80.77）+223+329.570.80.80.855.450.8（0.80.77）（64.4755.45）（0.77）223+329.570.80.80.824.110.8（27.170）（0.77）2233.40m329.57则支反力R求得：aEa(huha)329.57(70.773.4)R241.24kNAhuh70.771.80O点剪力Q求得：E（hah0)329.57(3.401.8)Q88.33kN0huh70.771.80由等值梁BC计算桩的入土深度：6Q0688.33t3.55m(KK)S19.44(1.7660.567)1.8pah桩长L=u+h+t=7+3.55+0.77=11.32m实际桩长取11.5m4.3.5求桩的最大弯矩：支护桩剪力为零点的位置在c点以下x处，则：m12RaxkSqxkS0mah0mah222qkSqk2kSR0ak0aahaxmkSaH12(q(q2R)/kS)00aah212519.442241024（25）19.440.5661.8=3.81m桩的最大弯矩M可求得：max23 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计12M241.24(3.811.8)19.443.810.5661.8max612253..810.5661.82=252.11kNm弯矩设计值MM（不应小于1.25，一级、二级、三级分别0FkF0不应小于1.1、1.0、0.9）所以弯矩设计值：M1.251.2M378.165kNm设计值max4.3.6配筋计算按《混凝土结构设计规范》（GB50010_2002)第4.1.11条：233sintsinMfrsinfArcmyss3210.75b(10.75b)0.50.625bbfAfAyscm1.252t式中：M桩的弯矩设计值（kNm)，按本规程第3.1.7的规定计算；2f混凝土轴心抗压其强度设计值（kN/m）；当混凝土强度超过Cc50时，f应以f代替，当混凝土强度为C时，取1.0，当混凝土强度为Cc1c50180时，取0.94，期间按线性内插法确定；12A支护桩截面面积（m)；支护桩的半径（m)；对应于受压区混凝土截面面积的圆心角（rad)与2π的比值；2f纵向钢筋的抗拉强度设计值（kNm）；y2A全部纵向钢筋的截面面积（m）；sr纵向钢筋重心所在圆周的半径（m）；s纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当t0.625时，取零；t取桩径900，桩心距1100mm,M449.88kNm,取砼强度C30，max22f14.3N/mm，主筋HRB3352016钢筋，均与布置，f300N/mm，保cy护层厚度50mm，根据构造配筋采用HRB33512@200螺旋筋，HRB33524 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计14@2000加强箍筋。2得到：A20201.14022mmsfy.As3004022b0.132fcA14.33.1445021210.750.13(10.750.13)0.50.6250.130.311.2520.63t22sintsinM14.3(450sin)30040040223759.56kNm519.98kNm满足要求As4022配筋率6.33%4%，满足设计要求。2minA4504.4锚杆设计的内容和步骤土层锚杆是一种辅助结构，以外拉方式来锚固支护结构的围护墙，土层锚杆支护的计算内容包括：锚杆承载力，拉杆截面面积，锚杆自由端长度，锚杆的水平力和土层锚杆的整体稳定性验算。步骤：（1）确定基坑支护方案，根据基坑开挖深度和土的参数，确定锚杆的层数，间距和倾角等。（2）根据锚杆的倾角，间距，计算锚杆的轴力（3）计算锚杆的锚固端长度；（4）计算锚杆的自由端长度；（5）土层锚杆总长度的计算；（6）计算锚杆的端面尺寸；（7）计算桩，墙与锚杆的整体稳定；4.4.1锚杆承载力的计算1.本工程采用一层锚杆，锚杆孔径1500mm,倾角2525 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计1.25SRa2.如图4.3布置锚杆，锚杆需承受拉力为Pi，其中cosS—锚杆水平间距，即1.0mR—支点反力（kN)a—锚杆设计倾角，1.251.0237.06锚杆承受拉力326.96kN0cos253锚杆的锚固段长度的计算：kNmtladm式中：d—锚固段直径，可取钻头直径的1.2倍mk—锚固安全系数，取k=1.5mmN—土层锚杆设计轴向拉力t—锚固体与土层之间的剪切强度，ctan—锚固段中点的上覆压力1—锚固段与土体之间的摩擦角，取2土层锚杆轴力：RA237.06N252.27t0coscos20所以：kmNt1.5252.27La9.6mdq3.140.1869m4.4.2土层锚杆的自由长度：0sin(45)2l(hda)f0sin(45)2式中：h—基坑深度，取h=10md—土压力为零点在基坑地下的深度，取d=0.77m26 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计a—锚杆头部在地面下深度，取a=1.8m0—锚杆所在土层的内摩擦角，取16.20—锚杆倾角，2018.418.4tan(45）sin(45）L(70.621.8)223.63mf18.4sin(13520）2取锚固段自由长度为5m图4-10、锚杆自由度计算简图4.4.3土层锚杆总长度计算：LLL59.314.3mmaf4.4.4,土层锚杆截面积计算：KNmtAfptk其中：A—锚杆的截面积；N—土层锚杆设计轴向拉力；tK—安全系数，取1.3mf—锚杆材料的设计标准强度值ptk27 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章深基坑支护结构设计2根据实际情况，此处选用HRB335级钢筋，则f=300N/mmptk1.3252.272A1093mm3002则选用228号钢筋（A1232mm）图4-9：AB、AD段锚杆计算简图28 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章稳定性验算第五章基坑的稳定性验算5.1概述稳定性验算内容基坑开挖时，基坑内大量土体挖出后，使地基的应力场和变形场发生一些变化，有可能导致地基失去稳定性，比如地基的滑坡、坑底隆起及涌砂等现象。所以在进行支护设计时，需要验证基坑稳定性，必要时应采取适当的加强防范措施，对于有地下水的基坑，还应采取更安全措施，使地基的稳定性具有一定的安全度，保证施工和工程的安全。5.2验算内容对有支护的深基坑全面地进行基坑的稳定性分析和验算，是深基坑工程设计的重要环节之一。目前，对基坑稳定性验算主要有如下内容：①基坑整体稳定性验算②基坑的抗隆起稳定性验算③基坑管涌稳定性验算5.3验算方法以及计算过程5.3.1基坑的整体抗滑稳定性验算:根据《简明深基坑工程设计施工手册》[6]采用圆弧滑动面验算板式支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性时，应注意支护结构一般有内支撑或外拉锚杆结构、墙面垂直的特点。不同于边坡稳定验算的圆弧滑动，滑动面的圆心一般在挡墙上方，基坑内侧附近。通过试算确定最危险的滑动面和最小安全系数。考虑内支撑或者锚拉力的作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此，对支护结构，当设置外拉锚杆时可不做基坑的整体抗滑移稳定性验算。5.3.2基坑抗隆起稳定性验算采用同时考虑c、φ的计算方法验算抗隆起稳定性。DNcN2qcK(5-1)sHDq1式中：29 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章稳定性验算D——墙体插入深度（m）；H——基坑开挖深度（m）；q——地面超载（kN)；3——坑外地表至墙底，各土层天然重度的加强平均值(kN/m）；1——坑内开挖面以下至墙底，各土层天然重度的加强平均值23（kN/m）；N、N——地基极限承载力的计算系数；qcc、——为墙体底端的土体参数值；用普郎德尔公式，N、N分别为：qc2tanNqtan45e（5-2）21NN1（5-3）cqtan根据公式（5-2）和（5得出：220.8tan20.8Nqtan45e6.90215.9NN115.53cqtan0.382.6207.620.520.37110.2181.217.85.2200.618.0227代入以上数据得到：18.024.336.915.5315.2K3.091.1满足要求s20.37(74.33)20Terzaghi(太沙基)公式(Ks>=1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部):DNcN2qcK（5-4）L(HD)q130 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章稳定性验算3()tan1e42Nq（5-5）2cos(45）21N(N1)（5-6）cqtan根据上面公式代入数据：2320.8()tan20.81e42Nq7.09220.8cos(45）21N(7.091)16.03ctan20.818.024.337.0915.216.03K3.18＞1.15满足规范要求。s20.37(4.337)205.3.3抗管涌验算ic按式K验算：（5-7）siG1s其中:i（G为土的颗粒密度）（5-8）cs1ehwi(D为桩插入深度）（5-9）h2Dw2.711根据公式5-8代入数据得：i0.71c11.4370.9根据公式5-9代入数据得：i0.413(70.9)24.33得出：K1.721.5满足规范要求s5.4AB,AD段的稳定性验算5.4.1基坑抗隆起稳定性验算采用同时考虑c、φ的计算方法验算抗隆起稳定性。31 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章稳定性验算DNcN2qcK（5-1）sHDq1式中：D——墙体插入深度（m）；H——基坑开挖深度（m）；q——地面超载（kPa）；3——坑外地表至墙底，各土层天然重度的加强平均值（kN/m）；13——坑内开挖面以下至墙底，各土层天然重度的加强平均值（kN/m）；2N、N——地基极限承载力的计算系数；qcc、——为墙体底端的土体参数值；用普郎德尔公式，N、N分别为：qc2tanNqtan45e21NN1cqtan根据公式得出：220.8tan20.8Nqtan45e6.90215.9NN115.53cqtan0.383.0207.620.820.57110.6181.217.85.0200.818.0927代入以上数据得到：18.093.556.915.5315.11K2.801.1满足要求s20.57(73.55)25Terzaghi(太沙基)公式(Ks>=1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部):32 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章稳定性验算DNcN2qcKL(HD)q13()tan1e42Nq2cos(45）21N(N1)cqtan2320.8()tan20.81e42Nq7.092cos(4520.8）21N(7.091)16.03ctan20.818.023.557.0915.1116.03K2.87＞1.15满足规范要求。s20.57(3.557)255.4.2抗管涌验算ic按式K验算：siG1s其中:i（G为土的颗粒密度）cs1ehwi(D为桩插入深度）h2Dw2.711代入数据得：i0.71c11.4370.9i0.44(70.9)23.55得出：K1.61.5满足规范要求s33 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章基坑降水第六章基坑降水6.1降水基本理论设计基坑降水理论系统需要选用渗流公式确定井点的间距、数目、直径、深度和井口的出水量等问题。选用渗流公式的时候，要根据基坑的深度，还要考虑场地的水文地质条件，即地下水的类型，补给源以及井的结构等。1857年，法国水力学家Dupuit第一次研究出了地下水涌水的理论。虽然这些理论有一些偏差，但是直到现在仍然被广泛的应用。他研究了完整潜水井和完整承压井的涌水情况，并作出了如下假设：1)含水层为均质和各项同性；2)水流为层流；3)流动条件为非稳定流和稳定流；4)水井出水量不随时间的变化。井点降水的方法降水方法按照机理不同分为：井点降水和坑底明沟排水。坑底明沟排水即集水井及排水沟排水。在基坑周围，设置排水沟，每个40m左右设置一个排水井，使地下水汇流于集水井内，用水泵将水排除基坑外。井点降水，分为轻型井点、电渗井点、喷射井点深井泵和管井井点等。下面对各种井点降水方法分别进行介绍。项次井点类别土层渗透系数（m/d）降低水位深度（m）1单层轻型井点0.5—503-62多层轻型井点0.5—506-123喷射井点0.1—28—204电渗井点<0.1根据选用的井点确定5管井井点20-2003—56探井井点5-25>15注：无砂混凝土管井点、小沉井井点适用于土层渗透系数10-250m／d，降水深度5-10m。降水方法的确定：根据各类井点的适用范围比较，由于本设计基坑深度为7m，场地土层为人34 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章基坑降水工填土，和一些粉土，该工程适合选用单级轻型井点。6.2轻型井点的设计计算：6.2.1井点管长度的确定（剖面布置）：轻型井点的降水深度，在井点管处一般可达6-7m,井点管需要埋设的深度H（不包括滤管），可按下述公式进行计算：HHhIL（6-1）1式中：H——井点管埋设面到基坑底的距离（m）；1h——降低后的地下水位至基坑中心底的距离，一般不应小于0.5m；I——地下水降落坡度，环状井点为110，单排井点为14—15；L——井点管到群井中心的水平距离（m）。在本设计中H=4.0m，h取0.5m，I取0.1130L(0.570.5)19m2代入公式得：H70.5190.19.4m考虑到井点要露出地面部分，所以井点管长度设计为9.4m。6.2.2基坑的涌水量计算：22HhmQ1.366K（6-2）Rhmlhmlg(1)lg(10.2）rlr0Hhh（6-3）m2式中：H——含水层厚度（m)；h——降低后的地下水位至基坑中心底的距离(m)；K——土的渗透系数；R——影响半径(m)；r——基坑等小半径(m)；0（1）基坑的中心处要求降低水位深度S取值降水后地下水位位于基坑以下0.5m则：S=7+0.5-0.5=7m(2)含水层H以及井点到不透水层距离h35 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章基坑降水H=20-0.9=19.1mh=20-9.4=10.6m由式可得Hhh14.85mm2（3)影响半径R：公式：R2SHK(6-4)代入数据得：R=259.58m(4)基坑等效半径r0F公式：r(6-5)03555代入数据得：r24.8m0（5）将上边数据代入公式，得到基坑涌水量：2219.114.85Q1.36618lg259.5814.851.214.85lg（1）lg(10.2)24.81.224.832190（md)(6)单井出水量q3公式：q120rlK(6-6)式中：r——滤管半径（m)l——滤管长度（m)K——渗透系数（m/d)0.03833代入数据得：q1203.141.21822.5(md)26.2.3确定井管数量n井点管最少数量由下式决定：Qn1.1(6-7)q36 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章基坑降水代入数据得到：n=107根6.2.4井点间距D的布置：L由公式：Dn代入公式得：D=1.68m考虑到井点管间距应该是0.4的倍数，取井点管井点间距为1.6m。37 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章基坑监测方案第七章基坑监测方案7.1监测和信息反馈7.1.1监测的目的1、通过监测，掌握边坡的稳定状态、安全程度和支护情况；2、将监测数据与预测值相比较，确定支护参数是否安全合理，以确定和优化下一步的施工参数；3、检测和评价已加固边坡的最终稳定性，作为安全使用的重要依据；4、将监测结果反馈于设计与理论预测中，使理论与设计达到优质安全、经济合理的目的。7.1.2监测的主要内容1、周边土体变形测量，如坡顶水平位移、地面沉降、坑周地面裂缝、边坡变位、基坑底隆起等测量；2、锚杆抗拨情况监测；3、锚杆中浆体灌注饱和程度与变形情况。4、基坑周边邻近建（构）筑物、道路、管线的观测、监控，对有关建筑物作好标记，观测标注，开挖期间每天观测不少于一次，至地下室回填前每周观测不少于两次。7.1.3监测的主要仪器测量中最多使用的是水准仪和经纬仪，水准仪用于测量地面、地层内各点及标高及沉降；经纬仪用于量测地形和构筑物的施工控制点坐标及施工中的水平位移。水准仪测量如下参数：1、基坑及周边建筑物沉降；2、基坑支护结构的差异沉降；3、确定各变异层标高。经纬度仪测量如下参数：1、基坑观测点的水平位移；2、基坑周边建筑构筑物的水平位移。38 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章基坑监测方案7.1.4监测的方法在基坑周边砖墙顶帽梁或坡顶，按20m间隔设观测点，测量边坡的水平位移与沉降；同时对基坑相邻建筑物进行沉降监测，监测点设置根据建筑物占地形状，由设计施工人员在现场确定并报监理认可。基准点布置在基坑变形影响不到的稳定地点，以确保观测点数据的准确、可靠。每次测量应对基准点进行校核，误差不大于2mm。基坑开挖前测原始值，从开挖第一步土时开始进行变形观测，观测周期1次/天，直至基础底板完工后，观测周期改为1次/2天。当两次观测位移量很小或地下室施工完二层时，可将观测周期延长至1次/1周。其间可根据施工进度和变形发展，随时加密观测次数，每7天向监理和甲方汇报一次监测结果。如发现变形异常，应及时停止基坑内作业，分析原因，采取还土、坡顶卸载和增补锚杆等加固措施，确保边坡及建筑物的安全。直至变形趋于零或地下结构至±0.00时，经有关部门同意可停止观测。7.1.5基坑监测1.位移观测采用信息化施工，确保基坑开挖过程中的安全，必须对基坑进行监测，方案如下：利用经纬仪于基坑边坡设置位移观测点。位移基准点设置于远离边坡的位置，防止基准点出现位移变形，观测点设置于坡顶，其数量按边坡长度的大小来设置。就本工程而言，南、北边坡各设置两个观测点，西边边坡设置三个观测点，东边边坡靠近建筑物则需适当增加为五个观测点根据基坑开挖的深度，定期进行观测，并做好记录，发现问题及时作出相应的处理方法。2.观测点按以下方式设置：在基坑边上每20m布置一点，有建筑物侧10m布置一点。较深基坑边沿应适当加密。观测点形式采用200×200×500mm现浇混凝土，顶部插入Φ20短钢筋。根据基本点位置统一刻痕，作为变形观测标志。沉降监测利用水准仪观测位移设置点的高程变化。就本工程而言，可以将位移观测点和沉降观测点合二为一。点设置好后，利用测斜管，测斜仪测出桩的沉降，做好39 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章基坑监测方案记录。根据开挖的深度，定期进行观测，并做好记录，发现问题及时做出相应的、有效的处理方法。观测周期同位移观测。7.1.6观测精度及技术要求根据本工程地质状况和基坑开挖方法，参考《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）有关规定，本工程基坑开挖变形观测按二等变形观测的技术要求执行。其中，水平位移观测使用J2级经纬仪。按视准线和小角度法观测；而沉降观测则使用N3水准仪，按二等水准测量的技术要求施测。观测技术要求按《建筑变形测量规程》执行。水平误差控制<6.00mm，垂直误差控制<0.5mm（1）观测时间的确定:①基坑开挖每一步都应作基坑变形观测.②观测时间每天一次,必要时连续观测,基坑开挖完7天后,可由每天二次到一天一次,15天后两天观测一次，30天后一周观测一次。（2）场地查勘与记录:①施工前对原场地进行全面调查,查清有无原始裂缝和异常并作记录,照相存档。②每次观测结果详细记入汇总表并绘制沉降与位移曲线。（3）观测要点①每次观测前，首先复核基本工作点的稳定性。②所用仪器必须经法定检测机构检定合格。观测期间要做到“五固定”，即观测人员、测量器具、观测方法、观测路线和测站固定。③观测点埋设稳定后进行首次观测，并在同期观测两次无异常时取其平均值作为变形观测的起始数据。之后随开挖进度和变形速率确定观测时间。（4）变形资料的收集和处理每次变形观测结束后，应及时检查外业观测记录，符合规定要求进行平差处理。计算出各观测点的本期变形量和累计变形量，将其变形结果及时报至项目总工，以便判断和预测边坡的稳定性和发展趋势，为及早采取防治措施提供监控信息。边坡位移不得超出3/1000，沉降不得超出5cm。（5）观测内容定期按闭合路线进行基准点之间的往返引测;每次必须进行基准点某一点至建筑物上的某一点往返引测;每次必须按照规定的几何图形路线进行沉降观测40 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章基坑监测方案点之间的观测.（6）成果检查和处理每次沉间观测结束后,必须及时进行野外观测成果检查,经严密平差法进行平差计算和处理后,计算各沉降观测点的高程,计算各点一个观测周期内的沉降量,计算各点的累计沉降量,填写沉降观测成果表.（7）作业规范①五固定观测人员；固定观测仪器；固定观测标尺；固定观测路线和固定观测方法。②每天观测之前将仪器露天放置30分钟后进行.③烈日下工作使用测伞;温差变化大时使用仪器罩.④观测顺序为后前前后.⑤在线路上预先量距,尺仪距一般不超过20m,分别在标尺、仪器处钉大铁钉，每次按此路线进行观测。⑥相邻两点间往返测高差之差限差<±0.3m⑦线路闭合差限差<±0.3nmm⑧视线≤20m,前后视距差≤0.3m,视距累积差≤2m.（7）一般情况的处理一般情况下,下一次观测时应提供上一次的观测成果.（8）特殊情况的处理遇特殊情况必须随时向项目部书面报告(紧急情况可口头汇报),提供技术资料,加快观测频率,必要时提供阶段性报告.（9）最终成果和技术报告全部观测工作完成之后,认真检查全部原始观测纪录,核对全部观测成果,并结合基础,地质,气象等相关因素分析成果,绘制各种图表,总结经验,按规范要求编写正式沉降观测技术总结报告书,提交全部技术资料和报告.（10）监测与测试的控制要求(1)桩顶水平位移速率不超过2mm/d或累计水平位移不超过25mm；(2)深层水平位移速率不超过2mm/d或累计水平位移不超过25mm；(3)任何不正常的路面沉陷或路面沉陷不超过25mm或不超过2mm/d；(4)建筑物沉降速率不超过2mm/d或累计水平位移不超过15mm，差异沉不超过建筑物高度的2‰；41 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章基坑监测方案(5)支撑轴力不超过设计值的80%。7.1.7工程监测与信息施工为在基坑开挖期间确保基坑施工安全，拟对基坑边坡进行施工监测，其监测内容如下：支护结构水平位移监测；土钉墙的监测；地表开裂状态（位置、裂缝宽度）的观察；相邻建筑物和重要管线等设施的变形观测；基坑渗漏水和基坑内外的地下水位变化。（1）对支护结构水平位移的监测：采用沿基坑周边布置观测点，布点原则是：在变形最大、受力最大及局部地质条件最为不利的地段设置观测点。（2）对土钉墙的监测：土钉支护监测是支护设计中的重要组成部分。通过监测，可随时掌握周边环境的变化以及支护土体的稳定状态、安全程度和支护效果，为设计和施工提供信息。通过信息反馈体系，可及时修改支护参数，改善施工工艺，预防事故发生。同时，监测资料还可作为检验和评价支护结构稳定性的依据。测量基本要求：（1）测量仪器要使用精密光学仪器，并有检测合格证。满足国家三级水准测量精度要求水平误差控制<0.5mm垂直误差控制<0.5mm（2）在正式开挖前，要核对基准点并对其进行保护。（3）位移观测点必须在做第一层土钉挂网或制作桩顶连梁时，就埋置好，以备日后使用。（4）观测时间的确定：在土方开挖阶段，每天监测不少于1次，在完成基坑开挖、变形趋于稳定的情况下，可适当减少监测次数，当建筑物高出地面且基坑回填后可不再进行观测。（5）对各种可能危及支护安全的水害来源（如周围生活排水、上下水管道漏水、化粪池渗漏水等）进行仔细观察。（6）在施工开挖过程中，基坑顶部的侧向位移与当时的开挖深度之比如超过42 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章基坑监测方案2‰时，应密切加强观察、分析原因并及时对支护采取加固措施。监测设备水准仪：1台沉降观测经纬仪：1台位移观测信息施工就是根据施工中具体情况和监测数据对施工方案加以改正和补充，当遇到不良土质时，适当加密加长土钉或预应力锚杆，发现不安全预兆及时采取补救措施等。43 河南理工大学本科毕业设计（论文）第八章施工要点第八章施工要点8.1工程概况厦门市夏融大酒店地处厦门市莲花南路与嘉禾路交汇口东南侧，总建筑面2积约48500m，主楼高20层，总高度70.5m，框筒结构；裙房4层，框架结构；2地下停车场，基坑最大开挖深度7m，平均深度7m，维护面积为1500m。8.2水文地质条件勘察场地内地下水属于上层滞水，主要接受大气降水和地表水体补给，勘察期间由于降水，故地下水位埋深偏高，勘探地下水深一般为0.52～0.9米，年变化幅度为0.6～1.2米，本场地环境类型为二类。根据ZK13、ZK25二孔水质分析报告，对照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）表12.2.1、表12.2.2和表12.2.4，该场地地下水对混凝土结构无腐蚀性，在干湿交替下对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。8.3施工前期准备工作（1）利用钢尺和经纬仪放出围护内外边线，并将其用钢丝固定（2）做好操作工人施工技术交底（3）准备好机械设备进入施工场地，熟悉运行路线（4）土方在开挖以前，做好标高工作基准点（5）用混凝土碎块，对出土路线路基进行加固，并在路周围备放部分混凝土块并备好其他应急设备。8.4机械安排采用机械设备大开挖，土方机械根据土方量、既定工期和天气条件采取动态安排。具体施工方法和机械安排如下：本工程采用挖掘机一台，配备装载机和多辆运输车辆，自卸汽车台数根据在施工前卸土点和土方量选定，8.5施工进度计划44 河南理工大学本科毕业设计（论文）第八章施工要点本土方工程计划采用一台30型挖土机，历时15天左右完成。8.6施工方法首先进行机械设备进行大开挖，然后基坑形成后进行人工开挖。8.7劳动力安排基坑机械大开挖后，进行人工开挖，需要人工量比较大，约25人左右。8.8土方运输和堆放本工程土方运输和堆放原则，根据施工场地实际情况，运输的实际距离在施工前业主方指定堆放场地后定。8.9基坑排水为了确保基坑开挖边坡的稳定，坑内无积水，由于基坑深度和地下水情况，采用井点降水，将地下水派出基坑。8.10基坑作业的安全保护和文明施工（1）安全技术交底。在基坑开挖前由负责人对各施工人员进行安全交底，把“安全生产，预防为主”的指导思想灌输到每个员工心中。（2）坡顶和坑边不准堆放土壤或者卸载东西（3)加强对安全技术措施实施情况进行监督检查，由专职安全员检查各项安全技术措施的实施情况，及时纠正违反安全技术措施的行为。（4）加强对机械施工人员及配合人员的安全教育，严格按安全操作规程施工。（5）做好基坑的防护工作，上下基坑有专用通道及登高措施。距基坑边距离不小于50cm.(6)夜间施工必须有充足的照明，值班电工必须加强值班检查。施工现场设有安全警示标志。（7）有专人负责场地施工的保洁人员，加强对运输通道的修复和清洁工作。（8）基坑内作业的安全保护A、挖土必须严格按照施工组织设计规定的程序进行，每层挖土前认真检查坑壁和支撑的可靠性，并在整个施工过程中进行测试和检查。45 河南理工大学本科毕业设计（论文）第八章施工要点B、基坑夜间连续作业，在坑内照明用36V低压照明，并在夜间设置红灯警示，专人值班负责安全。46 河南理工大学本科毕业设计（论文）结论结论本文地下结构基坑工程开挖实例，根据基坑周围环境和地质条件，依据基坑设计所需要的规范，通过方案的比对和选择。采用钻孔灌注桩和锚杆结合的接坑开挖支护方案。主要的工作和成果如下所示：1．对深基坑几种常用的支护方法进行比较，明确它们的优缺点和它们的使用条件，对适合的常用方案进行比较，选择一种经济、安全、适合本工程的支护方案。2．进行土压力计算时，依据朗肯土压力基本原理，对工程资料进行详细的分析，并依据规范进行设计，取土层资料中的内摩擦角、土壤重度、粘聚力加权平均，然后用朗肯土压力计算各个土层土压力和荷载。3．用等值梁方法计算弯矩零点，最大弯矩以及桩的插入深度和支点反力。然后根据桩的最大弯矩对钢筋混凝土桩进行配筋验算，根据计算得到的支点反力，对锚杆进行设计。4．对基坑进行稳定性验算，使基坑支护设计满足其安全性5．根据基坑深度和地质条件，并对降水方法进行比对，选择经济、方便的基坑降水方案。经过设计和验算最终选出采用钻孔灌注桩加锚杆支护综合支护体系。本方案的完成不仅使我了解本方案选用的支护方式，也了解到了其他支护体系，通过对土压力的计算，让我了解到了如何把知识运用到实际工程中。深基坑工程的设计是一个复杂繁琐的过程，通过计算机软件辅助设计，将精度得到提高，但其中理论还需要提高，以更能符合工程实际。47 河南理工大学本科毕业设计（论文）参考文献参考文献[1]中华人民共和国国家标准.GB5007-2011建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社2011[2]中华人民共和国国家标准.GB50330-2002建筑边坡工程技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社2002[3]中华人民共和国国家标准.GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社2009[4]中华人民共和国国家标准.GB50009-2012建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社2012[5]中华人民共和国行业标准.JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社2012[6]龙驭球,包世华.结构力学[M].第三版.北京：高等教育出版社，2012.8[7]赵树德,廖红建.土力学[M].第二版.北京：高等教育出版社，2011[8]杨光华.深基坑支护结构的实用计算方法及其应用[M].北京：地质出版社，2005[9]陈忠汉,程丽萍.深基坑工程[M].北京：北京机械工业出版社，1999[10]夏力农.基础工程[M].北京：中国建材工业出版社，2012.8[11]中国建筑工程总公司主编.《建筑施工实例应用手册》[M].北京：中国建筑工业出版社.1999.10[12]李克训主编；罗书学副主编．基础工程(第二版)[M].北京：中国铁道出版社.200048 河南理工大学本科毕业设计（论文）致谢致谢设计完稿之时，我在河南理工大学的本科四年求学生活也将要结束了，我感谢所有指导、关心、帮助过我的老师和同学们。我要感谢我的毕业设计指导老师冯文娟老师。本次论文是在冯老师的悉心指导下完成的，从论文选题到成文，字里行间均凝聚着老师的诸多心血，冯老师丰富的知识、严谨的治学态度、开阔的视野和朴实正直的为人使我受益匪浅，冯老师不仅在学业上严格要求学生，生活上也无微不至的关怀与帮助。在此，谨向冯老师最诚挚的感谢！我还要感谢教研室各位老师，中期检查时候，老师认真查看我编辑的文档和CAD图纸，帮助我发现并解决了很多问题，我从他们那儿学到了很多专业方面的知识，更学到了认识问题、发现问题和解决问题的科学的学习方法。我还要感谢我的同学、室友和他们的思想交流培养了我从多方面、多角度思考问题的习惯，也为我日后的工作和学习打下了良好的基础。49'