深基坑支护毕业设计毕业设计

'安徽工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称马鞍山xxS2地块3#楼深基坑支护及施工组织设计学院建筑工程学院专业班级姓名学号毕业设计（论文）的主要内容:l本次毕业论文（设计）内容主要是对马鞍山xxS2地块3#楼深基坑支护及施工组织进行设计。通过调研，资料查阅，完成在指定的地下室的支护工程设计，设计阶段为施工图设计。l进行支护方案比选、基坑土体计算参数选取、土压力计算分析、抗力计算分析、支护结构内力计算分析、支护工程平面设计、分区支护断面设计、支护结构构件设计、施工组织设计等设计工作，了解并掌握深基坑支护设计的基本过程及计算方法、施工组织方法。l对支护工程进行设计概算的编制，掌握工程概算的编制过程。绘制工程图纸10张A3以上，写出设计说明书，培养计算机应用能力。起止时间：年月日至月日共周指导教师签字系主任签字院长签字填写说明："任务书"封面请用鼠标点中各栏目横线后将信息填入，字体设定为楷体－GB2312、四号字；在填写毕业设计（论文）内容时字体设定为宋体、小四号字。 马鞍山xx世际花园S2地块3#楼深基坑工程支护及施工组织设计内容摘要拟建工程安徽马鞍山市xx·xx（S2地块）工程位于马鞍山市xx以西，拟建桥山路以北S2地块内，总建筑面积为170000m。±0.00相当于绝对标高6.5m，基坑南北向长40m，东西向宽35m，开挖深度5.1m。结合本工程地质、环境、挖深等诸多因素确定安全可靠的支护方案；为考虑到邻近坑边有建筑和道路（下设有水、电、气等管线），为确保安全，以“变形”控制设计。本着“安全可靠、经济合理、技术可行、施工方便”原则，整个基坑采用一排钻孔灌注桩作挡土结构,锚杆支撑作为支撑结构体系。基坑采用双轴深层搅拌桩作止水帷幕。关键词：深基坑支护结构锚杆支撑钻孔灌注桩 OrientalPearlGarden,MaanShanSaiInternational,Building3,BlockS2supportdeepfoundationengineeringandconstructionorganizationdesignabstractPlanstoconstructtheprojectAnhuiMa"anshanorientalpearl*thecenturygarden(theS2landparcel)theprojectlocatedattheMa"anshankindlakewaterwaywest,planstoconstructnorthofthebridgemountainroadintheS2landparcel,thetotalfloorspaceis170000m².±0.00isequaltoabsolutelevel6.5m,theholeexcavatedforbuildingfoundationnorthandsouthtolong40m,thethingtoextends35m,cuttingdepth5.1m.Unifiesthisengineeringgeology,theenvironment,thesumpandsoonmanyfactordeterminationsafereliablesupportsandprotectionsplan;Inordertoconsidernearbytheneighborpithastheconstructionandthepath(nextisequippedwithpipelinesandsoonwater,electricity,gas),toensurethesecurity,by“distortion”controldesign.Thespiritof"safe,reliable,economical,technicallyfeasibleandconvenientconstruction"principle,theentirepitwitharowofboredpilesforretainingstructures,anchorsupportsystemasasupportstructure.Foundationforusingbiaxialwaterproofcurtainofdeepmixingpiles.Keywords:Foundationpit;Bracingstructure;AnchorrodsupportNondisplacementpile 目录内容摘要2目录4文献综述7第一章设计方案综合说明121.1概述121.1.1工程概况121.1.2场地地形、地貌及地质构造概况121.1.3场地内各岩土层的分布、性质131.1.4场地地下水概况131.1.5基坑侧壁安全等级及重要性系数131.2设计总说明131.2.1设计依据131.2.2支护结构方案比较与选取141.3基坑监测20第二章基坑支护结构设计计算书212.1设计计算212.1.1地质计算参数212.1.2计算区段的划分212.1.3计算方法212.1.4土压力计算212.3AB.BC段支护结构设计计算232.2.1侧向土压力计算242.2.2等值梁计算桩的嵌固深度：252.2.3配筋计算262.2.4锚杆设计262.2.5整体稳定性验算272.2.6抗倾覆稳定性验算282.2.7抗隆起验算282.2.8抗管涌验算302.2.9变形验算302.3CD.AD段支护结构设计计算312.3.2等值梁计算桩的嵌固深度：332.3.3配筋计算342.3.4锚杆设计352.3.5整体稳定性验算352.3.6抗倾覆稳定性验算372.3.7抗隆起验算37 2.3.8抗管涌验算382.3.9变形验算392.4圈梁设计计算402.4.1AB.BC段圈梁设计计算402.4.1.1正截面强度计算402.4.1.2斜截面强度计算402.4.2DA.CD段圈梁设计计算402.4.2.1正截面强度计算402.4.2.2斜截面强度计算402.5AB.BC段基坑止水设计412.5.1止水桩长确定412.5.2基坑止水帷幕设计412.6CD.DA段基坑止水设计412.6.1止水桩长确定412.6.2基坑止水帷幕设计412.7基坑监测方案412.7.1基坑及周围环境的监测、测试412.7.2监测与测试的控制要求：422.7.3观测频率42第三章施工组织设计433.1工程概况433.1.1工程概况433.1.2现场施工条件433.1.3施工主要特点433.2施工部署433.2.1现场总平面布置433.2.2施工指导思想与组织机构443.2.3主要施工顺序453.3施工准备工作和各项资源需要量计划453.3.1施工现场准备工作453.3.2技术准备工作463.3.3材料、设备准备工作463.3.4劳动力组织准备473.3.5机械配置计划473.4主要工程项目施工483.4.1测量放线483.4.2双层搅拌桩与钻孔灌注桩施工493.4.3土方开挖523.4.4锚杆（预应力）52 3.4.5冠梁施工工艺流程图533.4.6护坡观测方案533.5施工进度计划533.6临时施工用电组织计划543.7保证安全措施553.8保证质量措施573.8.1质量目标573.8.2质量要求573.8.3质量技术措施573.9保证工期措施573.9.1组织管理措施573.9.2技术措施583.9.3机械设备措施583.10雨季施工措施583.11文明施工59工程费用概算61英文翻译64致谢81参考文献82 文献综述1.1基坑含义与土方开挖在建造埋置深度较大的基础或地下工程时，往往需要进行较深的土方挖。这个由地面向下开挖的地下空间称为基坑。从地表面开挖基坑，最简单的方法是放坡开挖。这种方法既经济又方便，在空旷地区应优先用。如果由于场地的局限性，在基槽平面以外没有足够的空间安全放坡，或者为了保证基坑周围的建筑物，构筑物以及地下管线不受损坏，又或者为了满足无水条件下施工，需要设置挡土和截水的结构。这种结构称为围护结构。一般来说，围护结构应满足以下3个方面的要求；1.保证基坑周围未开挖土体的稳定，满足地下结构施工有足够空间的要求，这就要求围护结构要起挡土作用。2.保证基坑周围相邻的建筑物，构筑物和地下管线在地下结构施工期间不受损害。这就要求维护结构能起控制土体变形的作用。3.保证施工作业面在地下水位以上。这就要求维护结构有截水作用，结降水，排水等措施，将地下水位降到作业面以下。总的来说，围护结构都要满足第一和第三个要求。第二个要求要视周围建筑物，构筑物和地下管线的位置，承受变形的能力，重要性和一旦损坏可能发生的后果等方面的因素来决定。如果维护结构部分活全部作为主体结构的一部分，譬如将支护墙做成地下室的外墙，围护结构还应满足作为主体结构一部分的要求。围护结构是临时结构，而主体结构是永久结构,两者的要求并非一致。"两墙合一"后,围护结构应按永久结构的要求处理，在强度，变形和抗渗能力等方面的要求都要相应提高。维护结构是临时结构，主体结构施工完成时，围护结构即完成任务。因此，围护结构的安全储备相应较小，因而具有较大的风险。在基坑开挖过程中应对围护结构进行监测，并应预先指定应急措施，一旦出现险情，可及时抢救。基坑工程包括了围护体系的设置和土方开挖两个方面。土方开挖的施工组织是否合理对围护体系是否成功产生重要影响。不合理的土方开挖方式，步骤和速度有可能导致主体结构桩基础变位，围护结构变形过大,甚至引起围护体系失稳而导致破坏。同时，基坑开挖必然引起周围土体中的地下水位和应力场的变化，导致周围土体的变形，对相邻建筑物，构筑物和地下管线产生不利影响。严重时有可能危机它们的安全和正常使用。总的来说，基坑的开挖深度在基坑工程中是主导因素，基坑场地的地质条件和周围的环境决定支护方案，而基坑的开挖方式对基坑安全直接相关。1.2基坑主要支挡方法、技术类型 基坑工程中采用的围护墙、支撑（或土层锚杆）、围檩、防渗帷幕等结构体系总称为支护结构。支护结构的传统方法是钢板桩加支撑系统或钢板桩锚拉系统，其优点是材料可以回收，但拔出板桩时会引起土体的变形。目前经常采用的主要基坑支挡类型有：（1）深层搅拌水泥土挡墙（以下简称搅拌桩）：将土和水泥强制搅和成水泥土桩，结硬后成为具有一定强度的整体壁状挡墙，一般用于开挖深度不超过7m的基坑，适合于软土地区，环境保护要求不高，施工低噪声、低振动，结构止水性较好，造价经济，但围护较宽，一般取基坑开挖深度的0.7～0.8倍。国内外试验研究和工程实践表明，搅拌桩适宜于加固淤泥、淤泥质土和含水量较高而地基承载力小于120kPa的粘土、粉质粘土、粉土等软土地基。当土中含高龄石、蒙脱石等矿物时，加固效果较好，土中含伊利石、氯化物等矿物时，加固效果较差，土的原始抗剪强度小于20～30kPa时，加固效果也较差。搅拌桩用于泥炭土或土中有机质含量较高，酸碱度较低（<7）及地下水有侵蚀性时，宜通过试验确定其适用性。当地表杂填土层为厚度大于100mm的石块时，一般不宜使用搅拌桩。搅拌桩的平面布置可视地质条件和基坑围护要求，结合施工设备条件，分别选用桩式、块式、壁式、格栅式或拱式，它在深度方向可采取长短结合形式。（2）钢板桩：用槽钢正反扣搭接而组成，或用U型、H型和Z型截面的锁口钢板桩。用打入法打入土中，相互连接形成钢板桩墙，既用于挡土又用于挡水，用于开挖深度3～10m的基坑。钢板桩具有较高的可靠性和耐久性，在完成支挡任务后，可以回收重复利用；于多道钢支撑结合，可适合软土地区的较深基坑，施工方便，工期短。但钢板桩刚度比排桩和地下连续墙小，开挖后绕度变形较大，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。钢板桩支护结构，有永久性结构和临时性结构两类。永久性结构在海港码头中应用较多，如：码头岸墙，护墙等；临时性结构多用于高层建筑的深基础。（3）钻孔灌注桩挡墙：直径φ600～φ1000mm，桩长15～30m，组成排桩式挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈粱，用于开挖深度为6m～13m的基坑。具有噪声和振动小，刚度大，就地浇制施工，对周围环境影响小等优点。适合软弱地层使用，接头防水性差，要根据地质条件从注浆、搅拌桩等方法中选用适当方法解决防水问题，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，施工时需作排污处理。（4）地下连续墙：在地下成槽后，浇筑混凝土，建造具有较高强度的钢筋混凝土挡墙，用于开挖深度达10m以上的基坑或施工条件较困难的情况。具有施工噪声低，振动小，就地浇制、墙接头止水效果较好，整体刚度大，对周围环境影响小等优点。适合于软弱土层和建筑设施密集城市市区的深基坑，高质量的刚性接头的地下连续墙可作永久性结构，并可采用逆筑法施工。地下连续墙按成桩（成槽）形式的不同，划分为桩排式连续墙和壁式连续墙两大类，前一类主要用各种类型的桩，相互连接或搭接以及交错的单桩连锁组成的直线、圆弧、圆形等形式的排桩组合，具有一定的入土深度，墙顶用压顶粱连在一起，形成地下连续墙的墙体。壁式地下连续墙具有多种功能，有着广泛的应用前景。最主要用于深基坑工程的围护，特别适合于软土地区深基坑的开挖。（5）SMW工法 （劲性水泥土搅拌桩）：劲性水泥土搅拌桩以及水泥土搅拌桩法为基础，凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可以使用劲性桩。特别是适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层，对于含砂卵石的地层要经过适当处理后方可采用。劲性桩适宜的基坑深度与施工机械有关，国内目前一般以基坑开挖深度6～10m，国外尤其是日本由于施工钻孔机械先进，基坑深度达到20m以上时也采用SMW工法，劲性桩法可取得较好的环境和经济效果。劲性桩是在水泥土搅拌桩中插入受拉材料构成的，常插入H型钢。（6）土锚：用拉杆锚固支护基坑的开挖或用作抗拔桩抵抗浮托力等的应用已日益普遍。拉锚最大的优点是在基坑内部施工时，开挖土方与支撑互不干扰，尤其是在不规则的复杂施工场所，以锚杆代替挡土横撑，便于施工。这是人们乐于大量使用的主要原因。随着对锚固法的不断改进和使用可靠性的监测手段，使拉锚支护的范围更加广泛。拉锚是将一种新型受拉杆件的一端（锚固段）固定在开挖基坑的稳定地层中，另一端与工程构筑物相联结（钢板桩、挖孔桩、灌注桩以及地下连续墙等），用以承受由于土压力等施加于构筑物的推力，从而利用地层的锚固力以维持构筑物（或土层）的稳定。锚杆支护体系由挡土构筑物，腰粱及托架、锚杆三个部分所组成，以保证施工期间边坡的稳定与安全。（7）土钉墙：土钉墙支护是通过沿土钉通长与周围土体接触形成复合体。在土体发生变形的条件下，通过土钉与土体的接触界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，提高整体稳定性和承载能力，增强土体变形的延性。土钉墙适用于地下水位以上或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。对于淤泥质土、饱和软土，应采用复合型土钉墙支护。1.3基坑主要支撑方法、技术类型深基坑的支护体系由两部分组成，一是围护壁，二是基坑内的支撑系统。为施工需要而构筑的深基坑各类支撑系统，既要轻巧又需有足够的强度、刚度和稳定性，以保证施工的安全、经济和方便，因此支撑结构的设计是目前施工方案设计的一项十分重要的内容。在深基坑的支护结构中，常用的支撑系统按其材料分可以有钢管支撑、型钢支撑，钢筋混凝土支撑，钢和钢筋混凝土组合支撑等种类；按其受力形式分可以有单跨压杆式支撑，多跨压杆式支撑，双向多跨压杆支撑，水平桁架相结合的支撑，斜撑等类型。这些支撑系统在实践中有各自的特点和不足之处，以其材料种类分析，钢支撑便于安装和拆除，材料消耗量小，可以施加预紧力以合理控制基坑变形，钢支撑架设速度较快，有利于缩短工期。但是钢支撑系统的整体刚度较弱，由于要在两个方向上施加预紧力，所以纵横杆之间的联结始终处于铰接状态。 钢筋混凝土支撑结构的整体刚度好，变形小，安全可靠，施工制作时间长于钢支撑，但拆除工作比较繁重，材料回收利用率低，钢筋混凝土支撑因其现场浇筑的可行性和高可靠度而在目前国内被广泛的使用。1.4基坑主要止（降）水方法、技术类型工程降水是基坑工程的一个难点。由于土质和地下水位的条件不同，基坑开挖的施工方法大不相同。在地下水位以下开挖基坑时，采用降水的作用是：（1）截住基坑边坡面及基底的渗水；（2）增加边坡的稳定性，并防止基坑从边坡或基底的土粒流失；（3）减少板桩和支撑的压力，减少隧道内的空气压力；（4）改善基坑和填土的砂土特性；（5）防止基底的隆起和破坏。一个场地的地质条件和土质条件，将决定降水或排水的形式。在选择和设计基坑降水前，必须由甲方提供工程地质勘察资料，建筑物平面图和立面图，建筑物场地附近房屋平面图等，对于重大工程，设计人员除掌握相应资料外，必须在设计前到工程现场亲自了解，最好能目测各土层的土样，对将来降水工程的布置及其与邻近建筑物的影响。降低地下水位的常用方法可分为明沟降水和井点降水两类。明沟降水由于其制约条件较多，尚不能得到广泛的应用，而井点降水的适用条件较广，并经过二十多年来的应用、发展和改进，已形成了多种井点降水的方法。目前常用的井点降水方法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井点，辐射井点等。这些有效的降水方法现已被广泛用于各种降水工程中，但由于降低地下水位以后，可能带来一些不良影响，如地面沉降，邻近已有建筑物或构筑物的安全稳定及残留滞水的处理等。明沟降水是在基坑内设置排水明沟或渗渠和集水井，使进入基坑内的地下水沿排水沟渠流入井中，然后用水泵将水抽出基坑外的降水方法。明沟降水一般适用于土层较密实，坑壁较稳定，基坑较浅，降水深度不大，坑底不会产生流砂和管涌等的降水工程。在地下水位以下施工基坑工程时，通常采用井点（垂直和水平井点）降水法来降低地下水位。垂直井点常沿基坑四周外围布设，水平井点则可穿越基坑四周和底部，井点深度大于要求的降水深度，通过井点抽水或引渗来降低地下水位，实现基坑外的暗降，保证基坑工程的施工。经井点降水后，能有效地截住地下渗流，降低地下水位，克服基坑的流砂和管涌现象，防止边坡和基坑底面的破坏；减少侧土压力，增加挖掘边坡的稳定性，有利于边坡的支护和施工；防止基底隆起和破坏，加速地基土的固结作用；有利于提高工程质量，加快施工进度及保证施工安全。在城市中由于深基坑降水，总会引起地面产生一定的沉降，影响邻近建筑物和管线。最好的办法是采用止水帷幕，将坑外地下水位保持原状，仅在坑内降水。目前，采用钻孔压浆成桩法、地下连续墙、板桩、深层搅拌桩墙等止水结构形式，效果均较好。其入土深度，取决于土层的透水性，要防止出现管涌、流砂等问题。参考文献 [1]《高层建筑地下结构与基坑支护》，黄熙龄主编，北京：宇航出版社，2002；[2]《高层建筑基础工程施工》，赵志缙，北京：中国建筑工业出版社，1994；[3]《基坑工程手册》，侯学渊，刘建航，北京：中国建筑工业出版社，1997；[4]《深基坑支护工程实例集》，黄强等主编，北京：中国建筑工业出版社，2001；[5]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ20-99），1999；[6]《深基坑工程》，陈忠汉，黄书秩，程丽萍编著，北京：机械工业出版社，2002；[7]《深基坑支护工程设计技术》，黄强编著，北京：中国建筑工业出版社，1995；[8]《土钉支护在深基坑工程中的应用》，陈肇元等编著，北京：中国建筑工业出版社，1997；[9]《软土地区工程地质勘察规范》（JGJ83-91），1991；[10]《深基坑施工实例》，秦惠民，叶政青主编，北京：中国建筑工业出版社，1992；[11]《深基坑支护设计与施工》，余志成等编著，北京：中国建筑工业出版社，1992；[12]《地下结构工程》，龚维明等编著，南京：东南大学出版社，2004；[13]《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97），1997；[14]《基础工程的降水》，司徒广等编著，北京：中国建筑工业出版社，1993；[15]《工程水文地质学》，白玉兰主编，北京：中国水利水电出版社，2002；[16]《高层建筑深基坑围护工程实践与分析》，赵锡宏等，上海：同济大学出版社，1996 第一章设计方案综合说明1.1概述1.1.1工程概况拟建工程安徽马鞍山市xx·xx（S2地块）工程位于马鞍山市xx以西，拟建桥山路以北S2地块内，总建筑面积为170000m2。场地标高在5.79～6.85米，地势较平坦，高差1.06米。基坑南北向长40m，东西向宽35m，开挖深度5.1m。1.1.2场地地形、地貌及地质构造概况拟建场地位于长江中下游冲积平原（沿江平原），地貌上属长江Ⅰ级阶地，场地标高在5.79～6.85米，地势较平坦，高差1.06米。拟建场地原为农田，分布有大小不同水塘数个，水深最深达1.5～2.5米。周围建筑物距离基坑边线距离4.2m。马鞍山市在地质构造上属宁芜断陷盆地中段西北边缘，区内主要发育褶皱构造有燕山运动早期形成前火山岩岩系褶皱和燕山运动晚期形成的褶皱构造，轴向多呈北东30～40°方向，两冀倾角平缓约20°左右，主要断裂构造有北东向（包括长江断裂带，慈湖-芜湖断裂）和北西向断裂构造，北东向断裂多被火山岩系和第四系覆盖，呈北东25～35°方向，北西向断裂构造向300～330°方向延伸；陡而光滑大量断层角砾，上述褶皱构造和断裂构造在断陷盆地内或棋盘格展布，为火山岩地层所充填，拟建场地位于长江断裂带东南面，据目前资料没有断层通过，仅受周围断裂影响。长江以北的郯庐大断裂和矛山断裂带近代均有活动，据地震资料记载宁芜地区及外围，近代发生小于6级的地震甚多，1967年7月11日采石曾发生4.6级地震，按抗震规范附录A，马鞍山市地震设防烈度为六度。1.1.3场地内各岩土层的分布、性质拟建场地内自上而下的土层有耕植土、填土、软塑～可塑粉质粘土、淤泥质粉质粘土、可塑～硬塑粉质粘土及坡残积层、风化层等，现详述于下：①层耕填土，呈湿、松散状态，含植物根茎，本层的岩土工程地质条件较差，不宜作为建筑物天然地基持力层。②层粉质粘土层，黄灰、灰黄色、褐夹灰色，呈湿、软塑～软可塑状态，含浸染状氧化铁。无摇震反应，干强度、韧性中等偏低，稍有光泽，结构致密程度较差。广泛分布地表。③层淤泥质粉质粘土层，灰、深灰、灰黑色，呈饱和、流塑状态。④层粉质粘土层，灰、褐、褐黄、褐灰、暗绿色，呈很湿、软塑～软可塑状态，偶见可塑状态。⑤层粉质粘土层，灰、黑灰、青灰、褐黄、褐灰色，呈湿、硬可塑～硬塑状态。含浸染状氧化铁，夹灰色高岭土，底部有少量中粗砂及风化石屑。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。 1.1.4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，勘察期间由于降雨，故地下水位埋深偏高，勘探孔地下水埋深一般为0.18～1.1米，年变化幅度为1.0～1.5米，本区场地环境类型为Ⅱ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,本区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和钢结构有弱腐蚀性。1.1.5基坑侧壁安全等级及重要性系数安徽马鞍山市xx基坑安全等级为二级，基坑重要性系数γ0=1.0。1.2设计总说明1.2.1设计依据（1）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002（3）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；（4）《土木工程专业毕业设计指南》，袁聚云，李境培，陈光敬编著，北京：中国水利水电出版社,2003（5）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）（6）《建筑基坑支护》，熊智彪编著，北京：中国建筑工业出版社,2008（7）《混凝土设计规范》(GB50010-2002)（8）《基础工程》，莫海鸥，杨小平编著，北京：中国建筑工业出版社，2003（9）《深基坑支护工程设计技术》，黄强编著，北京：中国建材工业出版社，1995（10）《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22:90）1.2.2支护结构方案比较与选取1.土钉墙加放坡支护方案 A、土钉墙支护是通过沿土钉通长与周围土体接触形成复合体。在土体发生变形的条件下，通过土钉与土体的接触界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，提高整体稳定性和承载能力，增强土体变形的延性。B、土钉墙适用于地下水位以上或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。对于淤泥质土、饱和软土，应采用复合型土钉墙支护。C、放坡基坑侧壁安全等级宜为三级；施工场地应满足放坡条件；可独立或与其他结构结合使用；当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施。2、H型钢板桩加钢桁架支撑 A、用打入法打入土中，相互连接形成钢板桩墙，既用于挡土又用于挡水，用于开挖深度3～10m的基坑。结合多道支撑，可用于较深基坑。B.H型钢板桩具有较高的可靠性和耐久性，在完成支挡任务后，可以回收重复利用；于多道钢支撑结合，可适合软土地区的较深基坑，施工方便，工期短。材料质量可靠，软土中施工速度快、简单，占面积小等优点。 C.钢板桩刚度比排桩和地下连续墙小，开挖后绕度变形较大，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，需注意接头防水。D．钢支撑便于安装和拆除，材料消耗量小，可以施加预紧力以合理控制基坑变形，钢支撑架设速度较快，有利于缩短工期。但是钢支撑系统的整体刚度较弱，由于要在两个方向上施加预紧力，所以纵横杆之间的联结始终处于铰接状态。E．边桁架适用于范围不大的基坑，挖土方便、主体结构施工较容易。整体刚度及稳定性不好。3.钻孔灌注桩加锚杆支撑方案+单排双轴深搅桩作止水结构A、用于软土地层，开挖深度为5m～11m的基坑。B、钻孔灌注桩具有噪声和振动小，刚度大，就地浇制施工，对周围环境影响小等优点。C、它施工速度慢，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法解决防水问题，整体刚度较差，不适合兼作主体结构。D、桩身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 E、锚杆适用于周围场地据有拉设锚杆条件的场地。锚杆的优点在于造价经济，土方开挖及主体结构施工方便。在基坑内部施工时，开挖土方与支撑互不干扰，尤其是在不规则的复杂施工场所，以锚杆代替挡土横撑，便于施工。方案对比如下表：方案优点缺点土钉墙加放坡造价经济、提高整体稳定性和承载能力环境影响较大尤其受雨水影响较大U型钢板桩加钢管支撑施工方便，工期短、速度快、简单，占面积小整体刚度及稳定性不好、打拔桩振动噪声大钻孔灌注桩加锚杆支撑噪声和振动小，刚度大、对周围环境影响小，造价经济接头防水性差、施工速度慢本基坑工程的特点是地基土层以粉质粘土为主，周围建筑物距离基坑距离4.2米，对变形要求较高，沉降要求较小，水平位移不得大于61mm。因此，围护结构的设计应满足上述要求。综合考察现场的周边环境、道路及岩土组合等条件，为尽可能避免基坑开挖对周围建筑物影响，经过细致分析、计算和方案比较，本工程支护方案选用下列形式：钻孔灌注桩加锚杆支撑方案+单排双轴深搅桩作止水结构支撑方案.本工程基坑支护设计方案的设计计算，严格按照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002，《土木工程专业毕业设计指南》《建筑基坑支护技术规程》JGJ120—99，《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002。采用本设计的基坑支护方案，能满足基坑土方开挖、地下室结构施工及周围环境保护对基坑支护结构的要求，符合“安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工”的原则。 图1.基坑平面图基坑分为AB、BC、CD、AD四个计算区段，如图1所示，均采用钻孔灌注桩加单锚支撑:采用双轴深层搅拌桩止水。本基坑工程的特点是地基土层以粉质粘土为主，周围建筑物距离基坑变现距离4.2米，对变形要求较高，沉降要求较小，水平位移不得大于61mm 。因此，围护结构的设计应满足上述要求。综合考察现场的周边环境、道路及岩土组合等条件，为尽可能避免基坑开挖对周围建筑物，经过细致分析、计算和方案比较，本工程支护方案选用下列形式：钻孔灌注桩加单锚支撑方案.采用深层搅拌桩止水。1.3基坑监测基坑监测是指导正确施工、避免事故发生的必要措施，本设计制定了详细的沉降移监测方案，施工过程中将严格按照设计要求做好监测、监控工作。 第二章基坑支护结构设计计算书2.1设计计算2.1.1地质计算参数根据本工程岩土工程勘察资料，各土层的设计计算参数如表2-1,2-2所示：表2-1AB.BC段土层设计计算参数：层号土类名称层厚(m)重度（）粘聚力(KPa)内摩擦角(度)1杂填土1.3018.05.713.52淤泥质土5.417.88.29.63粘性土1.619．928.0118.44粘性土6.920.545.0026.28表2-2CD.DA段土层设计计算参数：层号土类名称层厚(m)重度（）粘聚力(KPa)内摩擦角(度)1杂填土1.3018.05.713.52淤泥质土5.417.88.29.63粘性土1.619．928.0118.44粘性土6.920.545.0026.28渗透系数为K=（3-6）×10-6CM/S.2.1.2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2-3：表2-3计算区段的划分区段北东南西段位号ABBCCDAD地面荷载（kPa）25252525开挖深度（m）5.15.15.15.12.1.3计算方法按照《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）的要求，土压力计算采用朗肯土压力理论，矩形分布模式，一层土采用分算，其他土层采用合算，求支撑轴力是用等值梁法，对净土压力零点求力矩平衡而得。2.1.4土压力计算 主动土压力计算按下式：（如下图）主动土压力计算图(1)对于碎石土及砂土1)当计算点位于地下水位以上时:2）当计算点地下水位以下时：式中——第层的主动土压力系数;——作用于深度处的竖向应力标准值;——三轴试验(当有可靠经验时可采用直接剪切试验)确定的第层土固结不排水快剪粘聚力标准值;——计算点深度;——计算参数，当<时，取1；当时，取——基坑外侧水位深度；——计算系数，当时，取1；当时，取0；——水的重度。（2）对于粉土及粘性土①第层的主动土压力系数按下式计算：——三轴试验（当有可靠经验时可采用直接剪切试验）确定的第层土固结不排水快剪内摩擦角标准值②基坑外侧竖向应力标准值按计算。 1>.其中当计算点位于基坑开挖面以上时——深度以上土的加权平均天然重度。2>.当计算点位于基坑开挖面以下时——开挖面以上土的加权平均天然重度3>.基坑外侧地面有均布荷载时，4>.为零。被动土压力按下式计算：（如下图）被动土压力计算图1.对于砂土及碎石土基坑内侧抗力标准值按下列规定计算式中指作用于基坑底面以下深度处的竖向应力标准值，可按下式计算：式中——深度以上土的加权平均天然重度指第层土的被动土压力，用公式计算。2，对于粉土及粘性土基坑内侧水平抗力标准值宜按下式计算，2.2AB.BC段支护结构设计计算 AB.BC段支护图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：主动土压力系数：Kai=tg2(45°-i/2)被动土压力系数：Kpi=tg2(45°+i/2)计算时，不考虑支护桩体与土体的摩擦作用，且不对主、被动土压力系数进行调整，仅作为安全储备处理。计算所得土压力系数表如表4所示：表2-4:土压力系数表土层KaiKpi杂填土0.6210.788淤质粘土0.7140.8451.401.18粘性土0.520.7211.921.39粘性土0.390.6212.951.612.2.1侧向土压力计算主动土压力：一层土：上部标高0.00m下部标高-1.30m水位点二层土：上部标高-1.30m下部标高-6.70m挖深处： 三层土：上部标高-6.70m下部标高-8.30m四层土：上部标高-8.30m下部标高-14.20m<0被动土压力：二层土：上部标高-5.10m下部标高-6.7m三层土：上部标高-6.70m下部标高-8.30m四层土：上部标高-8.30m下部标高-14.20m主动土压力（）被动土压力（） 净土压力（）2.2.2等值梁计算桩的嵌固深度：（应按加权平均重度、粘聚力、内摩擦角计算：）O点为反弯零点，O点距基坑底面距离=1.6m由等值梁AO根据平衡方程计算支点反力和O点剪力Q 桩长桩长取13米，因上部有高0.8m冠梁所以实际桩长取12.2m。剪力为零点离地面距离：）=204.48KN·mM设计值：M=1.25KN·m2.2.3配筋计算按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第4.1.11条取桩径Φ900，桩心距1100，Mmax=306.72kNM，取砼强度C30，fc=14.3N/mm2，主筋HRB33520D16钢筋，均匀布置，fy=300N/mm2，保护层厚度50mm，采用HRB335D12@150螺旋筋，HRB35D14@2000加强箍筋。As=20´201.1=4022mm2b==210´4022/(14.3´3.14´4502)=0.13a=1+0.75´0.13-[(1+0.75´0.13)2-0.5-0.625´0.13]1/2=0.31at=1.25-2a=0.63[M]=2/3´14.3´(450´sinpa)3+300´400´4022´(sinp+sinpa)/p=759.56kN×m>1.25´1.0´1.1Mmax(=421.74)满足要求！配筋率r=As/A=4022/(4502p)=6.33‰>rmin=4‰，满足设计要求！2.2.4锚杆设计锚杆孔径150mm入射角25锚杆轴向受拉承载力设计值： 锚杆锚固段计算长度：锚杆自由段长度计算：=3.33m<5m自由段长度取5m锚杆总长度锚杆预应力筋截面积：锚索采用17钢绞线，d=12.7（7φ4）钢绞线A=87.92n=120.18÷87.92=1.37取2股钢绞线。2.2.5整体稳定性验算平均加权重度：=19.26，内摩擦角=18.43，=0.52，=1.92，c=26.78，t=4.121.按比例绘出该基坑的截面图；2.任意取圆弧圆心，半径r=16m，图条宽度b=1.0r=1.6m分为取O点竖直线过土条为0号，右边分别为=1-8，左边分别为（-1）-（-10）.3.计算各土条重力Gi=量出第土条弧线中点切线与水平线夹角条分法验算图 分条号i8511.649.3174.99-69.4017.647443.42105.3959.99-101.0232.846374.79147.6174.99-112.9147.045305.84179.9752.49-109.9059.814236.65204.9344.85-95.7070.783187.25223.4244.85-81.4078.652127.67236.3644.85-57.4684.87167.91243.7544.85-29.6688.60007.99246.2244.850.0089.86-1-613.01400.9244.8546.09137.67-2-1212.77393.5244.8590.13133.13-3-1712.35380.5844.85122.96126.27-4-2411.75362.0944.85163.54115.32-5-3010.95337.4452.49188.72102.62-6-379.89304.7752.49207.4986.45-7-448.52262.5559.99210.1768.33-8-536.69206.1674.99196.5946.51-9-644.06125.11112.48148.4022.72-10-770.5516.9567.4855.494.02合计1086.05772.081413.15>1.3满足稳定要求。2.2.6抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数:Mp——被动土压力及支点力对桩底的弯矩,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。 Ma——主动土压力对桩底的弯矩;Ks=3.2>=1.200,满足规范要求。2.2.7抗隆起验算Prandtl(普朗德尔)公式(Ks>=1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部):Ks=11.685>=1.1,满足规范要求。Terzaghi(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): Ks=14.133>=1.15,满足规范要求。2.2.8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/m3);γw———地下水重度(kN/m3);h"———地下水位至基坑底的距离(m); D———桩(墙)入土深度(m);K=2.878>=1.5,满足规范要求。2.2.9变形验算值法进行验算；在范围内只有二层土，因此=查表得：=37.14mm<61mm满足位移要求。2.3CD.AD段支护结构设计计算 DA.CD段支护图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：主动土压力系数：Kai=tg2(45°-i/2)被动土压力系数：Kpi=tg2(45°+i/2)计算时，不考虑支护桩体与土体的摩擦作用，且不对主、被动土压力系数进行调整，仅作为安全储备处理。计算所得土压力系数表如表5所示：表2-5土压力系数表：土层KaiKpi杂填土06210.788淤质粘土0.7140.8451.401.18粘性土0.520.7211.921.39粘性土0.390.6212.951.612.3.1侧向土压力计算主动土压力：一层土：上部标高0.00m下部标高-1.30m水位点二层土：上部标高-1.30m下部标高-7.60m挖深处：三层土：上部标高-7.60m下部标高-9.20m四层土：上部标高-9.20m下部标高-15.10m<0被动土压力：二层土：上部标高-5.10m下部标高-7.6m三层土：上部标高-7.60m下部标高-9.20m四层土：上部标高-9.20m下部标高-15.10m 主动土压力（）被动土压力（）净土压力（） 2.3.2等值梁计算桩的嵌固深度：（应按加权平均重度、粘聚力、内摩擦角计算：）O点为反弯零点，O点距基坑底面距离=2.0m由等值梁AO根据平衡方程计算支点反力和O点剪力Q桩长桩长取13米，因上部有高0.8m冠梁所以实际桩长取12.2m。剪力为零点离地面距离：））=214.56KN·mM设计值：M=1.25KN·m2.3.3配筋计算按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第4.1.11条 取桩径Φ900，桩心距1100，=306.72kNM，取砼强度C30，fc=14.3N/mm2，主筋HRB33520D16钢筋，均匀布置，fy=300N/mm2，保护层厚度50mm，采用HRB335D12@150螺旋筋，HRB35D14@2000加强箍筋。As=20´201.1=4022mm2b==210´4022(14.3´3.14´4502)=0.13a=1+0.75´0.13-[(1+0.75´0.13)2-0.5-0.625´0.13]1/2=0.31at=1.25-2a=0.63[M]=2/3´14.3´(450´sinpa)3+300´400´4022´(sinp+sinpa)/p=759.56kN×m>1.25´1.0´1.1Mmax(=421.74)满足要求！配筋率r=As/A=4022/(4502p)=6.33‰>rmin=4‰，满足设计要求！2.3.4锚杆设计锚杆孔径150mm入射角25锚杆轴向受拉承载力设计值：锚杆锚固段计算长度：锚杆自由段长度计算：=3.6m<5m自由段长度取5m锚杆总长度锚杆预应力筋截面积：锚索采用17钢绞线，d=12.7（7φ4）钢绞线A=87.92n=123.54÷87.92=1.41取2股钢绞线。2.3.5整体稳定性验算平均加权重度：=19.18，内摩擦角=17.94，=0.53，=1.89，c=25.74，t=4.14 1.按比例绘出该基坑的截面图；2.任意取圆弧圆心，半径r=16m，图条宽度b=1.0r=1.6m分为取O点竖直线通过土条为0号，右边分别为=1-8，左边分别为（-1）-（-10）计算各土条重力Gi=3.量出第土条弧线中点切线与水平线夹角条分法验算图分条号i8511.649.1074.99-69.2418.157443.42104.9559.99-100.6933.766374.79147.0074.99-112.5448.355305.84179.2252.49-109.6161.474236.65204.0844.85-95.3772.743187.25222.4944.85-81.1180.822127.67235.3844.85-57.2587.21167.91242.7444.85-29.5591.04007.99245.2044.850.0092.34-1-613.01399.2544.8545.91109.30-2-1212.77391.8944.8589.79136.77-3-1712.35379.0044.85122.50129.73-4-2411.75360.5844.85162.93118.48-5-3010.95336.0352.49188.02105.43-6-379.89303.5052.49206.7388.82-7-448.52261.4659.99209.4170.21-8-536.69205.3074.99195.9147.80-9-644.06124.59112.48147.9423.36-10-770.5516.8867.4855.424.14 合计1086.05769.191419.92>1.3满足稳定要求。2.3.6抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数:Mp——被动土压力及支点力对桩底的弯矩,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。Ma——主动土压力对桩底的弯矩;Ks=1.32>=1.200,满足规范要求。2.3.7抗隆起验算Prandtl(普朗德尔)公式(Ks>=1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部): Ks=10.165>=1.1,满足规范要求。Terzaghi(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):Ks=12.297>=1.15,满足规范要求。2.3.8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/m3);γw———地下水重度(kN/m3);h"———地下水位至基坑底的距离(m);D———桩(墙)入土深度(m);K=2.765>=1.5,满足规范要求。2.3.9变形验算值法进行验算；在范围内只有二层土，因此=查表得： =38.35mm<61mm满足位移要求。2.4圈梁设计计算2.4.1AB.BC段圈梁设计计算2.4.1.1正截面强度计算=´25×92×1.25=254kN•mαs=2000´106/(14.3´800´10652)=0.15γs=0.5(1+)=0.92As=254´106/(0.92´210´1065)=3666.7实取2×9Φ16有As=3618As=3618mm2>ρmin´A=0.003´800´1100=2640mm2满足最小配筋率要求。2.4.1.2斜截面强度计算V=1/2´25´9´1.25=140.625KN0.7=0.7´1.43´800´1065=852.9KN>V故只需取Φ8@200，四肢箍即可满足要求2.4.2AB.BC段圈梁设计计算2.4.2.1正截面强度计算=´25×92×1.25=254KN•mαs=2000´106/(14.3´800´10652)=0.15γs=0.5(1+)=0.92As=254´106/(0.92´210´1065)=3666.7实取2×9Φ20有As=5654As=5654mm2>ρmin´A=0.003´800´1100=2640mm2满足最小配筋率要求。2.4.2.2斜截面强度计算V=1/2´25´9´1.25=140.625KN0.7=0.7´1.43´800´1065=852.9KN>V故只需取Φ8@200，四肢箍即可满足要求 2.5AB.BC段基坑止水设计2.5.1止水桩长确定坑外水位取地面下1.0m，坑内水位取地面下6.10m。止水帷幕厚度满足基坑防渗要求，止水帷幕渗透系数宜小于1.0cm/s=0.62m双轴搅拌桩长度:L=5.1+1.6+0.62=7.5m2.5.2基坑止水帷幕设计结合本基坑的开挖深度等情况，考虑目前普通深搅桩机的施工能力，确定深搅桩有效桩长为7.5m。基坑止水帷幕采用一排Φ700@900的双轴深搅桩，桩体搭接300mm。2.6CD.DA段基坑止水设计2.6.1止水桩长确定坑外水位取地面下1.0m，坑内水位取地面下6.10m。止水帷幕厚度满足基坑防渗要求，止水帷幕渗透系数宜小于1.0cm/s=0.62m双轴搅拌桩取8m,采用一排的单排双轴深层搅拌桩。2.6.2基坑止水帷幕设计结合本基坑的开挖深度等情况，考虑目前普通深搅桩机的施工能力，确定深搅桩有效桩长为7.8m。基坑止水帷幕采用一排Φ700@900的双轴深搅桩，桩体搭接300mm。2.7基坑监测方案该工程为大面积深基坑工程，为了及时掌握基坑围护结构的安全性，了解基坑开挖对周围环境的影响，必须进行施工监测。2.7.1基坑及周围环境的监测、测试(1)压顶梁的水平位移监测：沿压顶梁每隔15m布置一个水平位移观测点。(2)深层水平位移监测：要求在支护桩外侧布设10个深层位移观测孔。测斜孔深不小于支护桩长，使用测斜仪逐段量测在基坑开挖过程中和地下室主体结构施工过程中整个支护桩深度范围内支护结构及外侧土体向基坑内的水平位移情况。(3)基坑周边道路沉降观测：沿周边道路每15m设一沉降观测点。(4)基坑周边建筑物沉降观测：每幢建筑物上设一组沉降观测点。 2.7.2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‰；2.7.3观测频率基坑开挖施工前进行第一次观测，观测值作为初始值，基坑开挖前期每三天观测一次，中期每两天观测一次，开挖至坑底后每天观测一次，基坑或周围环境位移变形较大时，每天观测两次。基坑出现险情时，加密观测。观测成果应及时反馈给业主、监理、设计和施工单位。第三章施工组织设计 3.1工程概况3.1.1工程概况本工程位于马鞍山市xx以西，拟建桥山路以北S2地块内，场地呈长方形，长35m，宽40m。建筑总面积1400平方米。基础为钻孔灌注桩，周围建筑物距离基坑边线距离5m。该工程包括深基坑支护、土方开挖和钻孔灌注桩工程，其中深基坑支护工程包括护壁钻孔灌注桩、锚杆。钻孔灌注桩桩径为：900mm共140根，间距1100mm，桩长12.2m,，桩身砼C30。钢筋按桩长通长设置。基础挖深5.1m。工程桩施工期间再以用集水沟排水。由xx·xx（S2地块）工程地质勘察报告书中得知，场地内自上而下的土层有耕植土、填土、软塑～可塑粉质粘土、淤泥质粉质粘土、可塑～硬塑粉质粘土及坡残积层、风化层等。3.1.2现场施工条件施工现场已拆除建筑物及电线设施，场地东北风角原有的临时宿舍可作临时设施，在原基础上再加一层。施工现场围墙已经围砌好。xx路口布置土方出入口及原材料出入口，大型卡车均能通行，基本能满足基坑支护及人工挖孔桩工程施工要求。施工用水、用电在场地东北角均可接通。3.1.3施工主要特点1.工程量较大，开挖土方场地大，必须做好施工流水的划分和组织管理完善现场管理班子，使各项工程能够流水线穿插施工保证工程的进度。2.必须严格控制该工程的降水、树根桩、锚杆支护工程质量，这也是该工程的重点和难点，保证施工安全。3.钻孔灌注桩数量多，挖距较近的桩必须按施工规范跳挖工序。4．专业工种数量较多，且互相穿插作业，要处理它们的协调工作。3.2施工部署3.2.1现场总平面布置1.临时设施布置在基坑东北面，布置内容包括办公室、宿舍、食堂、厕所等；2.钻孔灌注桩用商品砼浇注，挖孔护壁拟用现场搅拌的砼浇筑，砼搅拌站和砂石、水泥堆场设置在南面。护壁桩芯浇灌砼南边设二台活动砼溜槽。3.基坑的南边设一个材料、土方出入口，开一个小门为生活出入口。4.基坑底、基坑顶设一道封闭式砖砌排水沟及集水井，沉淀池等，全部污水经过三级沉淀过滤后再排入城市下水道。基坑内按设计设置排水沟及将水汇集到集水井，再抽到基顶排水沟并经沉淀池沉淀后排入城市管网。5.在南边基坑边上放置2台250L砼搅拌机，砼经溜槽送到坑底供挖孔护壁时使用，在相应位置设砂石堆场及水泥库。 6．在南面基坑底放置2台提升架，将挖孔桩土方提升上基坑，放置在西南基坑上，每晚外运。7.施工期间最高峰用电量考虑不同施工期间所有设备同时用电采用BV3×150+2×32,从变压器接入总配电箱，再由总配电箱分支接到各用电点。3.2.2施工指导思想与组织机构1.本着“百年大计，质量第一”的质量方针，为实现本工程项目的“优质、高速、安全、文明”的目标而奋斗，为的建设作出我们应有的贡献。本工程实行项目法施工管理，委派本公司实践经验丰富和管理水平较高的同志任项目经理，组建项目部。项目部管理层由项目经理、技术负责、质检员、安全员、材料员、化验员等人组成，在监理和公司、工程处的指导下负责对本工程的质量、安全、工期、成本等实施计划，组织、协调、控制和决策，对各施工生产要素实施全过程的动态管理。2.施工组织机构3.管理层主要人员名单表序号项目职务姓名职称公司职务工作年限 1总指挥××高工副总经理×2技术总负责××总工3总经理×3项目经理××高工项目经理×4项目副经理××助理工程师项目副经理×5项目技术负责人××工程师工程师×6工程技术部长××助理工程师助理工程师×7质安监控部长吴建新××质安员质安员×8进度计划部长梁浩峰××预算员预算员×9物资供应部长××采购员采料员×10后勤服务部长××采购员采料员×3.2.3主要施工顺序1.施工总顺序2.流水段划分考虑工期短及桩的数量，桩采用跳挖外。土方、锚杆以南北中轴线，分东西二段流水作业。3.2.4工期控制本工程计划开工日期2010年7月19日,竣工日期2000年8月23日,共计日历天34天。各项目的施工工期控制如下：场地平整施工准备4天，钻孔树根桩15天，基坑开挖及锚杆、喷锚工程控制为15天，共计划34天。3.3施工准备工作和各项资源需要量计划3.3.1施工现场准备工作施工现场准备工作主要如下：1.施工现场及周围环境情况调查；2.施工现场地下、地上障碍物调查与处理；3.施工现场平整与道路修筑；4.施工用水、用电的接通；5.排污、排水沟管完善；6.现场临时设施的搭建；7.城建控制桩位复测，场内控制桩建立。 3.3.2技术准备工作1.会同业主、监理做好进场工作，详细复核有关控制桩位座标高程。做好各桩点测量放线。布置、检查各种临设放线定位工作。2.熟悉和会审施工图纸，组织工程技术人员认真学习施工图，了解施工图的设计意图，全面熟悉、掌握施工图纸全部内容。3.编制施工组织设计和施工方案。阐明施工工艺和主要分项的施工方法，劳动力组织和进度控制安排，编制质量、安全、进度的保证措施。收集以前施工的经验性资料，针对本工程的特点和难点，编制切实可行的分项施工方案。4.技术交底，在工程开工前，技术负责人应组织参加施工的人员进行技术交底，应结合具体操作部位、关键部位和施工难点、质量要求、操作要点及注意事项进行交底。技术交底采用“双层三级”制，即工程处技术负责人向项目部全部管理人员总体技术交底，项目技术负责人向质检员、各班组长进行技术交底，班组长接受交底后要组织班组工人进行学习交底，认真贯彻执行。5.编制施工图预算。掌握施工图和有关技术资料，按施工要求分类计算工程量，作好劳动力、材料、机械等需用量分析，满足施工管理需要.3.3.3材料、设备准备工作1.根据施工组织设计制定方案及施工预算提供资料，对施工中主材，应根据实际编制各项材料、设备、安全防护等计划表，计划采购、分批按时进场。对各种材料入库保管、出库制定完善的管理办法，同时提前做好原材料检测工作。2.施工机械设备准备。根据施工组织设计提出的各类施工机械设备计划，提前向公司资产管理部门提出申请，按时进场。以上三部分准备工作安排见后主要准备工作一览表。主要准备工作一览表序号准备项目准备内容完成时间承办单位１组建施工机构确定项目部人员及班组人员2天工程处２桩点交接由业主或监理移交控制桩并复核1天工程处３编制施工组织设计根据施工图要求，对本工程施工作出全面规划安排工程3天工程处４技术交底根据施工要求编制书面交底资料进行交底2天项目部５材料计划原材料需用计划2天项目部６材料送检钢材、水泥、砂、石子2天 项目部７砼配合比各等级砼配合比7天试验室８现场定位放线放出每孔桩位置1天项目部９主要机械设备进场砼搅拌机进场就位，卷扬机就位，反铲挖土出就位，推土机就位天工程处2天项目部10部分材料进场水泥、砂、石、钢材3天工程处11劳动力进场与教育进行质量、安全三级教育2天项目部12进度计划交底明确总进度各部门班组任务1天项目部3.3.4劳动力组织准备劳动力组织按施工进度计划组织实施。本工程根据不同施工阶段拟组建6队。1.钻孔灌注桩队：设2个班，每班10人，合计20人；2．双轴深层搅拌桩队：设2个班，每班10人，合计20人3.土方开挖队：按2台挖机，10台自卸车，设２个班，每班10人，合计20人；4.预应力锚杆桩队：按4套钻机设２个班，每班15人，合计60人；5．钢筋加工队：电焊工6人，钢筋笼制作10人，共16人；最后阶段商品砼人工浇灌桩芯安排6队、每组10人共60人；以上5个队按进度陆续进场到位。3.3.5机械配置计划1.该工程钻孔灌注桩140根，拟采用4台钻孔机钻孔。2．基坑土方7140m³,拟配置2台反铲挖掘机和5辆自卸汽车。3.锚杆134根，拟采用4台钻机，喷射机2台。4.桩芯采用商品砼,考虑砼供应商的运距,用10台砼运输车。5.其他钢筋设备及配套设备一批,详见机械设备一览表。机械设备一览表序号机具名称单位规格型号数量功率ＫＷ总功率ＫＷ备注１挖掘机台PC2002２自卸汽车辆10t5３砼搅拌机台JG3502612 4砼运输车辆105桩架台0.5t336插入式振动器台N70107钢筋弯曲机台GV401138钢筋切断机台GQ401779交流电焊机台BX13002214210发电机台115015011手推车辆3012钢模套10m6613钢模套5m3314提升架台15t215卷扬机台0.53316吊桶个ф5003317注浆泵台BW250418锚杆机台619冲击钻台T140220推土机台121钻孔机台2603.4主要工程项目施工3.4.1测量放线1.建立建筑施工控制网场地平整后，组织专业放线班子，根据提供建筑物控制点坐标及红线图中已知坐标，按它们之间的相互关系，先在拟建场地布置控制点，再依据其连线在图纸中与各轴线的尺寸、角度，分别精测出各纵横列，并将各轴线延长到基坑挖不到的地方，按规定做好永久控制桩，并经过检测检查及计算方格控制网的测量精度。轴线及点位完成后，经有关单位校核无误，方可使用。2. 确定基坑开挖边界线利用主轴线法测定基坑开挖边界线，依据已建立的施工方格网及设计图纸找出轮廓线与主轴的关系，用钢尺定出其开挖的界线，再在开挖的边线外确定钻孔桩的钻孔位置。3.基坑开挖完成后，基坑平整找平，捣制一层砼垫层，将基基边缘上各纵横轴线控制点用经纬仪通过通视法投影到基坑底，在基坑底建立各纵横轴临时方格网。根据桩位设计图纸尺寸，逐一加以定出桩位；并用墨线弹在垫层面上，定出桩位后必须再进行一次校桩，并交监理、设计院、甲方确认，以防出错。4.高程控制本工程±0.00相当于绝对标高6.50,由甲方将绝对标高控制点引至施工现场,在施工现场做好标高控制点。注意以下几点：１）所使用的经纬仪、水平仪及钢尺使用前均需检验与校正到规定偏差范围内；２）测量定点时，测量闭合误差、量距误差均控制在规范允许范围内。3.4.2双层搅拌桩与钻孔灌注桩施工开挖涌土槽测放桩位就位对中放线定位喷浆搅拌提升重复搅拌成桩移位预搅下沉制浆1．深搅桩施工工艺1、深搅桩机就位对中：按所放桩位对中，保持机体水平、钻杆垂直，使其垂直度误差<1%桩长，所有深搅桩均为单排双轴桩，桩径Φ700，桩长7.8m和7.5m，进入不透水层1m。深搅桩排向搭接为300mm，施工中严格控制就位的对中，校平和孔涤，以确保止水效果。2、预搅下沉：启动深层搅拌机电机，搅拌下沉。预搅下沉速度由卷扬机控制，一般不大于0.8—1.0m/min，搅拌下沉达设计桩长。3、制浆：深层搅拌机预搅下沉同时拌制浆液。深搅桩采用C32.5级普通硅酸盐水泥，15%水泥掺入量，水灰比0.5，外掺水泥重量的2‰木质素磺酸钙和0.5‰三乙醇氨，浆液搅拌过滤后倒入集料坑。制浆所用水泥进场均要有质保书，且经复检合格后方可使用。4、喷浆搅拌提升：深层搅拌机下沉到达设计深度后提升，开动压浆泵，边喷浆边提升，现场应严格控制泵压、提升速度。提升速度为0.6—0.8m/min。5、重复搅拌：为使土层与浆液搅拌均匀，再次将深层搅拌机钻头下沉至设计深度后，复搅后再将深搅头提升出地面。 6、移位：桩机移位后在桩中心立即插入毛竹加强筋，毛竹顶高出桩顶标高200。新桩位重复上述1～5步骤进行下一根桩施工，直至两台桩机会合，最后用一台钻机施工剩余的几根桩，以保证其在24小时内完整搭接，形成封闭的止水帷幕。7、做好每根桩的施工记录，并经现场监理签字认可。2．钻孔灌注桩施工。（1）施工前准备工作a、场地平整、清除杂物，回填土应夯打密实。b、设置闭合导线网并与市政高级控制点闭合，达到规范要求精度，经验收合格后，导线点作为桩位点放样的基准点。导线点同样要闭合，达到精度要求。桩位点在埋设护筒时会被破坏，所以桩位点确定之后，再放两个以上的保护桩。用保护桩校核护筒的准确性。保证桩位点的偏差符合要求。测量放样用全站式经纬仪，极坐标计算数据。桩位之间的距离校核可用钢尺丈量。c、挖泥浆池、沉淀池、储水池、准备合格粘土或膨润土。d、接通水、电源。e、埋设护筒，护筒四周应夯实，顶端高出地面30cm，底部埋深1.5—2.0m,护筒直径比桩径大20cm，上下正直，护筒中心线平面偏差小于5cm。一般用钢质护筒，钢板厚0.8—1.0cm。护筒用人工或机械方法埋设，并探明地下障碍物。f、移走地下障碍物。可能还有一些管网会占据桩位，必须在钻孔桩施工前，查清地下管网情况，尽早采取措施，迁走桩位上的地下障碍物。g、桩架就位。机架要平直，机座垫稳，不能软硬不均，一般桩机下垫枕木。钻孔过程中机架不能移位和不均匀沉陷。h、泥浆指标。含砂率不超过8%，胶体率90%以上，比重1.2—1.4左右。泥浆质量直接影响钻孔进度。i、泥浆槽应制成高20cm，宽30cm，长度不小于15m，泥浆流速不大于10cm/s。j、钻孔机械使用回旋钻。设计要求入坑底2m。。（2）钻孔a、钻具联结要牢固，铅直，初期钻进速度不要太快，在孔深4.0m以内,不超过2m/h，以后不要超过3m/h。在覆盖层始终要减压钻进，钻进速度与泥浆排放量相适应。冲孔钻在开孔时要慢，孔深2.0m以内，不超过1.5m/h。b、钻进过程中，经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度，本工程地下水位埋深1.1—6.1米，泥浆压力超过水压力，可满足施工规范要求。c、经常检查机具运转情况，发现异常情况立即查清原因，及时处理。钢丝绳和润滑部分必须每班检查一次。d、小工具如扳手、榔头、撬棍用保险绳栓牢，防止掉入孔内。e、经常注意观察钻孔内附近地面有无开裂或护筒、桩架是否倾斜。f、严格遵守操作技术规程，做好钻孔记录。记录中要反映泥浆变化。g、钻至设计深度时，要由监理工程师在现场与施工单位有关人员共同判断并准确测定孔深。以此作为终孔标高的依据。（3）清孔a、钻孔到设计深度，施工单位提出终孔要求，需由现场监理工程师决定，并进行孔径，孔偏斜度、孔深的验收。验收方法是制造一个长度等于4—6 倍桩径，直径等于孔径的钢筋笼，将钢筋笼吊放入孔，并顺利放到设计要求的孔底，说明孔径和偏斜度达到要求。孔深用测绳和钢尺丈量。钢筋笼放不到底时还需要修孔直至孔壁铅直，钢筋笼能顺利放到底为止。b、清孔方法是用原浆换浆法清孔，清孔后泥浆指标比重1.15—1.20之间，含砂量小于4%，粘度20—22”，孔底沉渣小于5cm。为防止孔内沉渣大于规范要求，一般用抽吵筒先将孔内泥砂打掉再换浆。c、清孔时应保持钻孔内泥浆面高于地下水位1.5—2.0m防止塌孔。d、清孔达到要求，由监理工程师再次验收孔深，泥浆和沉渣厚度。经监理工程师签证，同意隐蔽，灌注砼，再进行下道工序。（4）钢筋笼制作a、钢筋进场必须具有合格证，每批材料，每种规格均需抽样检查合格后方可使用。b、钢筋笼制作必须严格按设计图和规范要求执行。一般钢筋笼用焊接方法，个别连接点用绑孔。钢筋笼外侧的定位钢筋可用空心穿孔砼预制圆柱体，或直接用钢筋弯曲成型并焊接在主筋上，以保证主钢筋保护层厚度。c、钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢，焊条一般用5字头型号，以保证钢筋笼焊接质量。钢筋笼在安装过程中不能变形。d、钢筋笼最好一次性使用一台吊机。e、钢筋笼顶端要焊吊挂筋，高出钢护筒。钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。f、超声波检测桩的钢筋笼要安装镀锌钢管与箍筋连接，要保证检测钢管不漏水。（5）浇注水下砼a、用直径20cm导管灌注水下砼。导管每节长度3—4m。导管使用前试拼，并做封闭水试验（0.3Mpa），15分钟不漏水为宜。仔细检查导管的焊缝。b、导管安装时底部应高出孔底30—40cm。导管埋入砼内深度2—3m，最深不超过4m，最浅不小于1m，导管提升速度要慢。c、开管的砼数量应满足导管埋入砼深度的要求，开管前要备足相应的数量。d、砼落度为18—22cm，以防堵管。e、砼要连续浇注，中断时间不超过30分钟。浇灌的桩顶标高应高出设计标高0.5m以上。砼用商品砼或自备搅拌设备，吊机吊斗入槽或用泵送砼直接入槽。f、施工中应保证场地清洁卫生，泥浆不可到处外溢，泥渣应及时清除。（6）桩基检测a、凿除桩顶预加高的砼，桩头钢筋不能乱弯。凿桩头用风镐或人工凿除。桩顶标高按设计要求，桩顶要大致平整。b、桩基检测的方法是动测，超声波。每条桩用什么方法检测由设计和监理工程师和质检部门决定。c、施工单位配合质检部门对每条桩进行检测。质量合格后方能进行下道工序施工。 3.4.3土方开挖基坑土方总量约7140m3。为配合锚杆施工，基坑分层开挖。一、施工工艺如下：二、周边土开挖1.立面安排：土方开挖应与支护工作密切配合，协调进行。土方开挖的分层厚度应按锚杆的布置确定。根据设计要求及施工工艺合理地分层分段进行后开挖就进行该层的支护工程,该层支护工程完成并达到设计强度的75%后,才能进行下一层开挖。2.平面安排：以基坑中心的南北轴为准分为东西两个流水段。三、中心土方开挖1.平面安排：以基坑中心的南北轴为准分东西两流水段。2.立面安排：中心分三层开挖。四、施工顺序在一个流水段中先挖周边土，使支护工程有8-12m工作面施工锚杆，然后再挖中心土方。3.4.4锚杆（预应力）本工程共有锚杆134根，长为16m（15.7m）的预应力锚索。计划采用4台钻机成孔。1.施工工艺流程2.施工要求及质量要求１）准备：本工程预应力锚索计划采用湿作业，当每层土方开挖后使锚杆施工作业面低于锚杆标高500左右，并做好临时排水沟、沉淀池、集水坑，准备好潜水泵，使成孔排出的泥土通过排水沟排到沉淀池再从沉淀池排到集水坑，用水泵排走。同时作好其它准备工作，包括电源、钢索、注浆管、分隔器、预应力张拉设备等准备。２）孔位校正：锚杆成孔钻孔就位后，要按设计要求校正孔位的垂直，水平和角度偏差。垂直偏差±50mm，水平偏差50mm，角度偏差小于3%。孔深应超过设计长0.5—1m。３） 成孔：先启动水泵，注水钻进，并根据地质条件控制钻进速度。每节钻杆钻进后在接钻杆前一定要反复冲洗外套管内泥水，直到潜水溢出。钻进过程随时注意速度压力及钻杆的平直。钻进至离设计要求深200mm时，用水反复冲洗管中泥砂，直到外套管内溢出清水，然后退出内钻杆，拔出内钻杆后，用塑料管测量钻孔深度等，并做好记录。４）灌浆、放钢索、拔外套管：采用湿作业，在拔了钻杆后，把注浆管插入外套管底，开始潜水泥浆。边灌浆边活动注浆管，使水泥浆灌到孔口后再拔注浆管。拔外套管二次注浆，将在注浆24小时后进行。具体注浆时间由试验锚索确实５）预应力张拉：预应张拉在锚体一般养护达到设计强度70%以上，同时不低于15MPa时进行。设计要求注浆后7天进行张拉锁定。放线定位凿桩头浮浆立模绑扎钢筋浇注砼振捣密实养护、拆模挖土做试块商品砼3.4.5冠梁施工工艺流程图3.4.6护坡观测方案（一）基准点埋设根据《观测系统总平面图》共布设沉降监测基准点10个，位移监测基准点10个。监测点埋设详见基坑观测系统总平面图。（二）监测方法1．沉降监测：采用二等水准法直接测量各点的沉降量。2．位移测量：采用小角法或坐标法测量各位移监测点的位移量。（三）监测周期在基础降水、开挖等施工期间初步定为四天一次，基础孔桩施工结束15天一次。3.5施工进度计划本工程计划开工日期2010年7月23日，竣工日期2010年8月28日，总日历天35天。一、钻孔灌注桩阶段１）2010年7月23日至2010年8月7日，日历天15天。２）本阶段主要完成工程量①钻孔桩砼2413.40m3。②桩钢筋笼85.42吨。二、基坑土方开挖及锚杆阶段１）基坑土方开挖及锚杆施工工期控制在日历天15天。 ２）本阶段主要完成工程量：①基坑挖土方7140m³②锚杆：134根3.6临时施工用电组织计划1.按照《施工现场临时用电安全技术规范》，结合工程实际用电机械情况，对整个工程施工用电作综合考虑。主要施工机械设备用电荷表：序号机械名称台数功率（ＫＷ）总功率（ＫＷ）１钢筋弯曲机13.03.0２钢筋切断机15.55.53卷扬机333.0994提升架２7.5155电焊机221426插入式振动机101.5157钻孔机2601208搅拌机27.5152.用电量计算：1)电动机总功率P1=420KW;2)电焊机总功率P2=42KW;3)照明用电取P1+P2的10%;4)施工用电总量:P总=1.1×(K1ΣＰ1/COSΦ+Ｋ2ΣＰ2)×(1+10%)＝1.1×（0.5×420/0.7+0.6×42）×(1+10%)=390KVA3.电源选用本工程用电均由甲方提供，经低压处理后，通过电缆引入施工现场，现场设一配电箱，作为施工用电的配电之用。４．线路架设本工程配电系统由动力干线和照明线路两个线路系统，且各自独立布线，从变压器压低装置接线后，设总配电箱一个，再从配电箱引出三路支线，基坑上动力支线，照明线。具体详见下面说明：一路支线到基坑，一路支线到钢筋加工场，空压机旁，照明支线到期办公生活区，分配电箱视功率大小而定，架定线选用：总线ＢＶ－３×95mm2+2×16mm2,其中一根16mm2线为机械外壳接零保护线。照明线为ＢＶ－４×16mm2+1×10mm2。3.7保证安全措施（一）安全有效措施1．建立安全管理机制；2．安全教育、班前教育； 3．安全检查；4．基坑周边防护；5．垂直运输机械；6．安全斜道搭设；7．安全管理资料；(二)用电安全措施1.支线架设Ａ．施工现场的全部线路均必须架空设置，并用绝缘子隔离或套绝缘管保护，严禁随意在地上拉设。Ｂ．架空线高度，一般场所４m以上，道路６m以上。Ｃ．在同一横栏上的电线排列从左侧起，依次为：L1N2L3DE(TN-S系统)即三相五线制,各线要求架设清晰,垂直度一致。Ｄ．保护零线必须使用统一标志为绿、黄双色多股铜线，主线路不少于三处重复接地。Ｅ．钢筋加工场地及地面固定安装的用电设备线路必须用绝缘套管设过路保护，电源线不得被物压或让人踏车辗。2.总配电屏中分配电路为动力，施工照明，生活照明三大条；Ａ．动力系中分吊塔、施工电梯、钢筋机械、电焊、地面施工机械和楼层机械的分支线，可根据实际需要加设支线。Ｂ．总配电屏的分支线路各自到达固定安装的分配电箱中，由各分配电箱路达各单机箱。Ｃ．开关箱距离机具掌握在３m内，做一机一闸漏电保护，接零保护线跟踪到每一个电箱及机具的金属外壳。Ｄ．各级配电箱、闸刀、漏电保护开关必须标明送电目标或所控制的范围。Ｅ．各级配电箱用电源必须设置漏电保护开关，执行安全三级保护联网设置原则。Ｆ．单机所使用的漏电保护开关的动作电流不得大于30MA,振动器潜水泵、水磨石机各种手持电动工具，应选用15ＭＡ漏电动作电流的防护型产品。Ｈ．所有配电箱、开关箱在使用过程中的操作顺序。送电操作：总配电箱→分配电箱→用电设备。停电操作与送电操作相反。Ｉ．各级配电用的电器应安装在绝缘电器安装板上，电器及熔丝的规格必须与电流相一致。Ｊ．各级配电必须固定设置，箱底离地面不少于1.2m,电箱底部进出线,并用绝缘管保护。Ｋ．配电房必配1211灭火器。Ｌ．各级配电箱门均须向外开启，电箱入出线必须从箱底部进出线,用绝缘管保护。 Ｍ．各用电设备的金属外壳必须单独做好接地保护接零，接地线必须与建筑物主体接地用焊接工艺连结。Ｎ．应按《施工现场临时用电安全技术规范》执行，做好工地现场安全用电。3.用电安全措施1)电工持证上岗，无证人员禁止动用用电设备，电动机机械应由专职人员负责操作，特种机械，设机长专门管理。2)井孔内作业如需照明，分别设100W防水带罩照明灯泡,并用12W低压电源,电缆选用绝缘双塑电缆。或用安全矿灯做井下照明。3)桩孔内抽水，必须在井下作业人员上地面后进行，抽水泵应断开电源后，才准下井作业。电源开关箱断电后其电箱要挂牌标示。4)井上用电照明必须架空，并用漏电保护器。5)电机设备必须经常进行检查维修，发现故障必须及时排除，所有电器设备禁止带病运转。（一）防物体打击坠落事故1.桩孔内递运物品，用吊渣桶，不准直接往井内投掷任何物件，为防止物体滚落到井内，砼护壁应高出自然地面250mm。2.桩孔内作业人员戴安全帽，吊渣桶必须用安全钩,吊渣桶装八分,不得装满,吊渣与下放砼时桩孔内的人应避于防护(网)之下。3．操作人员一下桩孔时用铁爬梯，软梯或用设安全装置的电动卷扬机，不准用辘轳，也不准踩护壁台上下。4．下班停止作业后，用盖板将孔盖上，防止小孩玩耍时掉进桩孔内，上班操作前检查钢丝绳质量、电源、电器是否完好，防止突发事故发生。5．孔深挖至超过操作人高度时，就必须及时在孔口或孔内装设靠周壁略低的半圆平护板（网）。6．成孔下挖时或作业下班后，必须在孔周围设不低于80cm高的护栏或盖孔口板。7.严禁酒后作业，严禁在施工现场嬉戏打闹。（二）防塌孔及突沉1.桩孔每下挖0.5m,对孔下作一次检查,确定无异常现象后,方可继续下挖。2.正常情况下，每下挖一次浇护壁一次；细砂、粉砂、流砂层每挖0.3—0.5m浇一次,中间不准停歇,更不准推迟过夜,做到快速施工。3.桩孔内挖土时，手脚不得置于护壁之下，防护突沉压伤手脚步。4.浇灌桩芯砼时，其１０m半径的其它桩孔内不准有人作业。（三）机械挖运土方安全措施1.对地下管道、电缆、构筑物等。施工员要事先向工人明确交底，必须时请有关部门现场指导。2.工地上跨过沟槽的通道及基坑周围需搭设渡过桥和挡板，夜间需设照明灯火。3.在机械挖土的范围内，不准行人通过或进行其他作业。4.运土必须道路的市容和防护措施。 3.8保证质量措施3.8.1质量目标1.桩位、桩径、垂直度偏差在允许范围内，合格率为100％。2.钢笼制作，主筋直径、间距接头保护层厚度符合设计要求。3.桩芯砼达到设计要求的强度等级，震捣密实。整个分项工程达到优良标准。3.8.2质量要求桩基工程涉及工程地质勘察、设计、施工地盘管理和质量监督质量检测等诸多环节，每个环节的工作必须确保各自的质量。1.桩孔位中心线允许偏差50mm;2.桩孔径允许±50mm;3.允许桩的垂直度偏差:0.5%L(L为桩孔桩长);4.护壁砼厚度允许偏差30mm;5.底墟土:不允许。3.8.3质量技术措施1.根据现场给定座标点、水准点，用仪器给每个桩定位，控制标高，当每个桩的踢脚栏板浇灌拆模后，把轴线与标高画在护壁砼上。2.采用定型钢模板，每周转一次均进行清理，有变形进行校正，保证从任何方向测量，内侧的直径均满足设计要求。3.每下挖一节，用线锤挂线，保证桩孔垂直度倾斜在允许范围内。4．护壁砼内掺入早强剂或提高砼强度级。5．做好单孔开挖成型、护壁、孔底岩层（土质）、扩孔、桩芯灌注等有关技术资料的记录和汇总。6.每根桩开挖到持力层达到规定深度时，收集成孔的记录资料做好自检，由地探、监理等部门确认后，然后扩大关及清理桩底渣土，甲方、监理、设计院、质检成孔验收后才能进行下一个工序。3.9保证工期措施本工程的工期要求紧迫，保证本工程的进度是组织施工的一项重要任务。为此，采取措施如下：3.9.1组织管理措施1.首先组织参加本工程的领导和技术主管学习，研究施工进展计划，并向全体施工人同做好思想动员和教育工作，认识保工期、守信誉的重要意义，全体人员共同努力，确保工程提前交工。2.认真做好计划工作，要提前编制好保证总进度月、旬计划，且要实际而可行，每天要检查落实，随时调整，及时抢回被拖延工期。3. 对影响施工关键的项目，主要施工领导及有关管理人员跟班作业，亲自组织和实施，必要时组织加班突击。4.对每道工序明确奖惩，对重要的工程要重奖重罚，从经济上保证计划的落实。3.9.2技术措施1.项目技术负责人要组织各专业技术、测量放线、质量检查等有关人员，尽快熟悉图纸，并编写分次工程的技术交底资料。2.采用早强型的525#普通硅酸盐水泥，使砼能尽早拆模，加快施工进度。3.采用拼装式大模板，加快装拆时间。4.钢筋尽早加工制作好，并分类挂牌堆放，使用时能很快就位绑扎。5.在工期紧张时拟采用输送泵送砼，减少人员交叉作业而不影响工期，并使砼作业可缩短70%的时间,质量也能确保。3.9.3机械设备措施1.为保证正常施工，设一台150KW发电机供临时停电使用。2.钢筋运输中，可进一台25t履带吊机做垂直运输,可将加工好的钢筋直接吊到基坑内,加快工期。3.10雨季施工措施因基坑护壁以及基坑土方开挖时，正是市雨水较为集中的季节，因此搞好雨季施工准备工作，对工程顺利施工十分必要。1.做好雨季施工时的排水、抽水机械准备工作以及机械安装的准备工作；2.做好场地周围防洪排水措施，经常派人疏通现场排沟道；3.现场主要运输道路路基应碾压坚实，铺垫好路基路面，并做好排队水措施，保证雨后通行不陷；4.准备雨季施工材料和防护材料，对现场的水泥等怕雨淋材料应采取有效的保护措施；5.机电设备的电闸要采取防雨、防潮等措施，并应安装接地接零保护装置，以防漏电、触电；6.检查因基坑边坡，预防雨天塌滑，基坑顶外严禁堆积过重物品，预防雨天浸入壁土层；7.对护壁桩雨季时加强沉降监测次数，根据沉降监测结果，采取必要的预防和加固措施；8.为了保证雨季人工挖孔桩的顺利进行，施工的工作面不宜过大，应逐段分期施工。另设置防雨篷，保证桩孔的施工。3.11文明施工 文明施工是施工现场管理的一个重要组成部分，本工程因其特殊的地理位置，明施工具有特别重要的意义。本工程拟采用全封闭式施工。项目经理亲自挂帅抓文明施工，并将项目的各项文明施工指标承包到班组和个人，用宣传、教育结合严格的经济手段进行落实。公司和工程处进行检查和监督。应严格按照《市建设工程现场文明施工管理办法》和公司颁发的《工程项目标准化管理场容标准》、《工程项目标准化管理图表标准》进行施工现场管理和监督，使文明施工管理水平再上一个新台阶。具体要求如下：1.工地大门、门柱和围墙必须牢固完整，整齐美观。大门口应有公司统一样式的“五牌一图”，要配合好市政府、甲方做好宣传工作。2.施工现场内应有完整的排水措施，妥善处理泥浆水，排水系统要向有关单位上报，所排的水应过滤后方可排入城市管网。3.场内道路要平整、坚实、畅通。主要场地应全部硬底化，杜绝运输中泥浆散体、流物料撒漏。车辆出工地前，轮胎、车身必须冲洗干净，并防止掉土污染路面。4.施工时不得妨碍周围居民的工作、生活和休息，在夜间（晚１１时至早上６时）施工时需办理好有关手续,并做好周围居民的思想工作尽量不使用超声标准的机械设备施工。5.建筑物内外的建筑垃圾应及时清理。6.现场按《施工组织设计》布置，材料堆放整齐，做到现场清洁有序，搞好现场的卫生防疫工作。7.施工现场配备专职保卫人员，昼夜值班，建立健全施工现场保卫制度，外来人员和所有车辆进入施工现场前要登记，在场内要服从人员的调配和安排。8.施工要利用黑板报和其它形式对员工进行法纪宣传教育工作，使施工现场各类施工人员知法、懂法并自觉遵守和维护国家的法律、法令，提高员工的法纪观念，防止和杜绝盗窃和斗殴的发生。9.管理人员、值班人员要佩带工作卡；门卫要穿保安服或带红袖章，风纪要端正；进入现场的所有人员要带好安全帽。10.严禁工人赤膊上阵，注意安全和形象。11.标准化管理图要齐全、清晰、实用、漂亮。12.注意搞好环保工作，自觉维护市容、市貌。13．办公室布置工程进度及形象图表。14．强化厨房、卫生间和卫生及消防管理。15．厨房工作人员必须持有健康证上岗。16．保证夏天防暑降温及茶水供应。17．办公室配置保健医药箱。18安置施工现场消防系统。 工程费用概算1.概算编制说明1.工程费用概算根据本设计图纸编制。具体的施工组织设计不同可能会牵涉到一些工程分项内容的变化。2.由于目前缺乏统一的岩土工程专业定额，故凡设计分项中有的内容主要参照2010《安徽省建筑工程消耗量定额综合单价》进行编制，其他则主要参照相关行业的专业定额及类似工程进行计算。其中，人工综合单价为45元/工日。3.机械台班价格参照相应定额台班单价。4.材料费根据2010年5月马鞍山市上市价确定；①钢筋（综合）3600元/t②中砂90元/③水泥32.5级0.25元/kg④商品混凝土C30(泵送)粒径≤20mm295元/m⑤商品混凝土C30(非泵送)粒径≤40mm330元/m⑥螺母4元/kg5．根据施工组织设计拟定概算内容。2.概算结果见下表表4-1概算造价计算表：序号名称计算式金额(元)1基坑工程造价802666.422直接工程费802666.42×76.92%=617410.73617410.73①人工费93937.96②材料费363037.66③机械费244975.113企业管理费802666.42×7.89%=63169.8263169.824其他间接费802666.42×5.77%=46313.8346313.835利润802666.42×6.34%=50889.0350889.036税金802666.42×3.08%=24722.1124722.11表4-2分项概算造价表：序号名称直接工程费①土方开挖36114.54②钻孔灌注桩72098.26③锚杆63594.26④压顶梁32804.66⑤深层搅拌桩87799.01 3.分项概算结果见下表：表4-3工程费用概算表序号工程费用名称单位数量单价（元）合价（元）一、土方开挖　　　　1、机械开挖土方量ｍ³6620　　　反铲挖掘机　　　　⑴人工工日33.11866156.6⑵机械　　　　①履带式单斗挖掘机0.6ｍ³台班26.68860.4122955.74②推土机75W台班8.87528.054683.802、人工开挖土方量ｍ³4205.522318.4小计36114.54二、钻孔灌注桩　　　　　孔径mm900　　1、成孔灌注桩C30混凝土ｍ³2413.40　　⑴人工费10ｍ³　273.8966100.61⑵材料费10ｍ³　110.9526776.67⑶机械费10ｍ³　1234.81298009.05⑷直接工程费10ｍ³　1619.65390886.332、钢筋笼制安t85.42　　⑴人工费t　194.9916656.05⑵材料费t　3609.5308323.49⑶机械费t　59.855112.39⑷直接工程费t　3864.34330091.92小计72098.26三、锚杆　　　　1、锚杆钢筋制安t3.47　　⑴锚杆及锚头制作，安装t3.47　　①人工费t　5731988.31②材料费t　3781.0714141.21③机械费t　342.161187.12④直接工程费t　4696.2316295.92⑵锚杆钻孔注浆m2240　　①人工费100m　129.272895.65 ②材料费100m　991.6122212.06③机械费100m　103.512318.62④直接工程费100m　1224.3927426.34(3)、钢腰梁　t　4.324600.0019872.00小计　63594.26四、压顶梁　　　　1、C25混凝土ｍ³66　　⑴人工费ｍ³　44.362927.76⑵材料费ｍ³　183.212091.2⑶机械费ｍ³　7.63503.58⑷直接工程费ｍ³　235.1915522.542、钢筋制安t4.51　　⑴螺纹钢筋t3.51　　①人工费t　127.1446.12②材料费t　3658.3612840.84③机械费t　40.82143.27④直接工程费t　3826.2813430.24⑵圆钢筋t1.0　　①人工费t　222.89222.89②材料费t　3595.253595.25③机械费40.8240.82④直接工程费t　3851.883851.88小计　32804.66五、深层搅拌桩ｍ³818.86　　(1)、人工费10ｍ³　161.213200.02(2)、材料费10ｍ³　716.9458688.71(3)、机械费10ｍ³　194.0715889.28(4)、直接工程费10ｍ³　1072.2187799.00小计87799.01合计617410.73 EnvironmentaleffectsinducedbyexcavationAbstract:Basedon3DBiot’sconsolidationtheoryandnonlinearDuncan-Chang’smodel,a3DFEM(finiteelementmethod)programisdevelopedconsideringthecouplingofgroundwaterseepageandsoilskeletondeformationduringexcavation.Thecomparisonbetweentheanalysisresultconsideringthevariationofwaterheaddifferenceandthatwithoutconsideringitshowsthattheporewaterpressuredistributionoftheformerisdistinctlydifferentfromthatofthelatterandthatthefoundationpitdeformationsoftheformerarelargerthanthoseofthelatter,sothattheresultwithoutconsideringthevariationofwaterheaddifferenceisunreliable.Thedistributionrulesofsoilhorizontalandverticaldisplacementsaroundthepitandexcessporewaterpressureareanalyzedindetailintimeandspace,whichisverysignificantforguidingundergroundengineeringconstructionandensuringenvironmentsafetyaroundthepit.Keywords:Environmentaleffect,Excavation,Deformation,ExcessporewaterpressureIntroductionWiththedevelopmentofcityconstruction,muchundergroundspaceisutilizedandmanydeepfoundationpitssequentiallyappear.Excavationneednotonlyensurethestabilityandthesafetyofapit,butalsocontrolthemovementofsoilstratumaroundandprotectitfrombeingdamaged.EspeciallyinsomeChinesecoastalareas,suchasShanghai,GuangzhouandHangZhou,thesoilstrataareverysoftandsoilsoftensaturated,thereforeexcavationwillresultenlargesoilstratummovement.Movementinducedbyexcavationgreatlyinfluencesthesafetyofbuildings,subways,undergroundpipelinesandothermunicipalconstructionsaroundapit,sotheconsequentenvironmentaleffectshavebecomekeyproblemsinexcavationandcausedmuchattention.HouandChen(1989)investigatedtheruleofdisplacementinsoilmediumsurroundingdeepexcavationsandpresentedmethodtoevaluatethegroundsurfacesettlement.Withthewideapplicationoffiniteelementtechnology,finiteelementanalysiswasusedinmanydeepexcavationsandsomebasicrulesofenvironmentaleffectsofexcavationwereanalyzedandinvestigated(Whittleetal.,1993;OuandLai,1994;Zhangetal.,1999;Pingetal.,2001).Theeffectofgroundsettlementandlateraldeflectioninducedbydeepexcavationsondamageofburiedpipelineswasalsodiscussed(DuanandShen,2005).Zdravkovicetal.(2005)studiedthe effectofexcavationonthesurroundingareasandprovidedadetailedassessmentofwallandgroundmovements.Inaddition,Xieetal.(2002)theoreticallyconfirmedthatthechangesineffectivestressesresultedfromdewateringduringexcavationandseepagewerethemainfactorsinducingsettlementofgroundsurfacebycomparingthecalculatingresultswiththefieldmeasurements.ShiandPeng(2006)furtherpresentedanewmethodofcalculatinggroundsurfacesettlementcausedbyfoundationpitexcavationanddewateringbasedonthestochasticmediumtheory,seepagetheoryandsoilconsolidationtheory.However,duetothecomplexityofexcavationandgroundwaterseepage,studyonenvironmentaleffectsofexcavationisnotyetprofound.Bytheeffectivestressanalysis,notonlygroundwaterseepageincludingseepageinducedbyunloadingandseepageinducedbythewaterheaddifferencebetweentheinsideandoutsideofapit,butalsothecouplingofgroundwaterseepageandsoilskeletondeformationcanbetakenintoaccount,sointhispaper3Dconsolidationfiniteelementequationsarederived,andthecorrespondingfiniteelementprogramisfurtherdeveloped.Someusefulconclusionsaredrawnbyanalyzingtheinfluencesofthewaterheaddifferencebetweentheinsideandoutsideofapitonexcessporewaterpressureandthepitdeformationsandtheninvestigatingthetimeandspacevariationsofenvironmentaleffect.FiniteelementequationsBiots3Dconsolidationfiniteelementequations(XieandZhou,2002)areasfollows:,（1）where[K]istheelementconsolidationmatrix,{ΔU}istheincrementcolumnmatrixofunknowntermsofelementnode,and{ΔR}istheincrementcolumnmatrixofequivalentloadandwaterrunoffofelementnode.Thesubmatrixof[K]canbeexpressedas:whereθistheintegralconstant,Δtisthetimeincrement,andthecalculationof],[]and[]canbefoundin(XieandZhou,2002).Thesubmatrixesof{ΔU}and{ΔR}canbeexpressedas:whereΔui,ΔviandΔwiarethedisplacementincrementsofelementnode i,Δpiistheporewaterpressureincrementofelementnodei,ΔRxi,ΔRyiandΔRziaretheequivalentloadincrementsofelementnodei,andΔRpiistheequivalentwaterrunoffincrementofelementnodei.Sincegroundwaterseepagebyexcavationinsoftsoilnotonlyincludesnegativeexcessporewaterpressureinducedbyunloading,butalsoinvolvesthewaterheaddifferencebetweentheinsideandoutsideofapit,soEqs.(3)and(4)arenotsuitablefortheexcavationanalysis.Heresoilwaterpotentialisintroduced.Soilwaterpotentialofsaturatedsoilcanbeexpressedinthefollowingequationonconditionthatthesolutepotentialofsoilisneglected:wherethespatialcoordinatezisupwardspositive,Pisthesoilwaterpotentialofsaturatedsoil,pisthesumofpressurepotentialandloadpotential,i.e.thetotalporewaterpressure,andisthegravitypotential.Ifthesoilwaterpotentialsofelementnodeiatt=andt=arePi(n)andPi(n+1)respectively,Eqs.(3)and(4)shouldtransformintothefollowingequationswithoutregardtotheinfluenceofsoilverticaldisplacement:whereΔR′xi=ΔRxi+[Kcij]Pi(n),ΔR′yi=ΔRyi+[Kcij]Pi(n),ΔR′zi=ΔRzi+[Kcij]Pi(n),andΔR′pi=ΔRpi−θΔtKsijPi(n).Basedonthefiniteelementequationsderived,a3Dconsolidationfiniteelementprogramisdeveloped.Inordertovalidatetheprogram,atypical1Dconsolidationquestion(XieandZhou,2002)isanalyzedasanexample.Thesoillayertopisperviousandthebottomisimpervious.Soilparametersare:Poisson’sratioμ=0.301,elasticitymodulusE=3MPa,verticalpermeabilitycoefficientkv=1.0×10−6cm/s,andthicknessofsoillayerH=10m.AloadcurveisshowninFig.1wheremaximumloadq0=100kPaandtimet0=70d.Figs.2and3showthecomparisonsofporewaterpressure,settlementandaveragedegreeofconsolidationbetweentheFEMresultsandtheanalyticalsolutionof1Dconsolidation.TheresultsofFEMagreeverywellwiththoseoftheanalyticalsolution,sotheprogramcanbeusedforeffectivestressanalysis. InfluenceofwaterheaddifferenceontheexcavationbehaviorInordertoanalyzethetimeandspaceeffectsofexcavation,anumericalexampleisgivenbelow.Theexcavatedlength,widthanddepthofthefoundationpitinacertainhomogenousandisotropicsoftsoilare60m,50mand8mrespectively.Theretainingwallis0.6mthickandembedded16mdeepinsoftsoil.Soilverticalandhorizontalpermeabilitycoefficientsareboth1.0×10−6cm/sandeffectiveunitweightofsoilis9.0kN/m3.Thegroundwatertablesinsideandoutsidethepitareassumedtolocateontheexcavatedsurfaceandthegroundsurfacerespectively.Theexcavationinvolvesthreestages,andatthesametime,reinforcedconcretesupportsareaccordinglysetatdifferentexcavationstagesandspacesbetweensupportsalongthepitlongsideandthepitshortsideineverytierare6mand5mrespectively.Thedetaileddescriptionofstagedexcavationofthepitisasfollows: (1)Stage1:2.0mexcavationdepthwithoutsupportsforfourdays,andfourdays’excavationintermissionsforinstallingsupportsafterthisexcavationstage.(2)Stage2:3.0mexcavationdepth(excavationto5.0mdeep)withatierofsupportsforsixdays,sixdays’excavationintermissionsforinstallingnexttierofsupportsafterthisexcavationstage.(3)Stage3:3.0mexcavationdepth(fullexcavationto8.0mdeep)withtwotiersofsupportsforeightdays,twentydays’excavationintermissionsforcastingpitbaseconcreteafterthisexcavationstage.Thehorizontalandverticaldirectionboundariesarerespectivelylocatedatadistancetwenty-fiveandfivetimesthefoundationpitdepthinordertominimizeboundaryeffects.Becauseofthesymmetryaboutthepitcenterlineonlyaquarterofthegeometryisanalyzed,sothecalculatingdomainsinx-,y-andz-directionare100m,100mand40mrespectively.FiniteelementmeshesofsoilmassandretainingstructureareshowninFig.4.Thebottomboundaryisassumedtobefixed,anddisplacementsperpendiculartotheboundariesarerestrainedatthelateralboundaries.Withregardtothehydraulicboundaryconditions,ano-flowconditionisassignedatthesymmetricalplaneandanimperviousconditionisassignedattheverticalboundaries;inz-direction(seeFig.4forcoordinatedirections),thebottomboundaryisimperviousbutthetopispervious;inaddition,theretainingwallsaredouble-sidedimpervious.Fig.4MeshoffiniteelementsAllsoilunitsarediscreditedusingeight-nodehexahedralisoperimetricelements,modeledusingnonlinearDuncan-ChangmodelwithparameterslistedinTable1,wherec"andφ"aretheeffectivecohesionandtheeffectiveinternalfrictionangleofsoilrespectively,Rfisthefailureratio,andK,n,F,G,DandKuraresomeparametersdeterminedbytest.RetainingwallsadoptWilsonnon-harmonyelements,modeledwithlinearelasticmodel,whosemodulusofelasticityandPoisson’sratioare 25000MPaand0.167respectively.Arowof0.1mthickinterfacesusedtoconnectsoilmassandretainingwallaresetrespectivelyinthetwosidesoftheretainingwall,adopting3DthininterfaceelementsderivedfromYin’srigidplasticmodel(Yinetal.,1995)forouterfrictionangle=1.0°andcohesion=0.5kPa(Wang,1994),anditsothermodelparametersarethesameasthoseofsoilmasselements.Supportsadoptspatialbarelementswith0.6m×0.6msection,withthembeingmodeledusinglinearelasticmodel,whoseelasticitymodulusis23000MPa.InfluenceofvariationofwaterheaddifferenceonexcessporewaterpressureandpitdeformationsFig.5showstheinfluenceofvariationofwaterheaddifferenceonexcessporewaterpressurearoundthepitaty=0sectionafterthethirdexcavationstage.Whenconsideringthevariationofwaterheaddifference,negativeexcessporewaterpressureoutsidethepitincreases,whereasitdecreasesinsidethepitandispositiveinsomearea.Soexcessporewaterpressuredistributionconsideringthevariationofwaterheaddifferenceismorecomplicated,andexcessporewaterpressurebeneaththeretainingwallhasatransitionalareafromthenegativemaximalvaluetothepositivemaximalvalue,mainlybecauseseepageinducedbywaterheaddifferencegeneratesnegativeexcessporewaterpressureoutsidethepitandpositiveexcessporewaterpressureinsidethepit.However,Fig.5onlyshowsthedistributionofexcessporewaterpressureinsideandoutsidethepit,notthegroundwaterseepage. (a)(b)Fig.5Distributionofexcessporewaterpressureinsideandoutsidethepit(unit:kPa).(a)Withnoconsiderationofvariationofwaterheaddifference;(b)WithconsiderationofvariationofwaterheaddifferenceEnvironmentaleffectsToanalyzethevariationswithtimeofexcessporewaterpressure,sometestpointsareselected,whichareillustratedinFig.6.Fig.7showsthevariationswithtimeofexcessporewaterpressuresattestpoints.ThetimeeffectofexcessporewaterpressureattestpointP1isnotdistinct,becausethistestpointisnearthegroundsurfaceandtheexcessporewaterpressuredissipatesfast.ThetimeeffectofexcessporewaterpressureattestpointP4isnotdistincteither,becausethistestpointisfarfromthepit;accordinglytheinfluenceofexcavationislessandexcavationgenerateslessexcessporewaterpressure.SincetestpointP2isnearthegroundsurfaceandalsofarfromthepit,lessexcessporewaterpressureisgeneratedanditstimeeffectisnotdistincteither.FortestpointsP3,P5andP6,ononehand,theinfluenceofexcavationisgreat,andaccordinglyexcessporewaterpressuresinducedbyunloadingandgroundwaterseepagearebothlarge;ontheotherhand,excessporewaterpressuresdissipateslowersincetheyarefarfromthedrainageboundary,sotimeeffectsofexcessporewaterpressureatthesetestpointsareveryremarkable.Fig.8showsthevariationswithtimeofsoilhorizontaldisplacementsaty=0section.Thesoilhorizontaldisplacementsarelargernearthepit (x=25.7m)duetothegreaterinfluenceofexcavation.Soilhorizontaldisplacementdistributionsinthedepthrangebeneaththeretainingwallbaseareallapproximatelytriangular,andinthedepthrangeabovetheretainingwallbase,theyvaryfromthetriangulardistributionsduringthefirstexcavationstagewithoutsupporttothemiddleprotuberancedistributionsduringthesecondandthirdexcavationstageswithsupport.Farfromthepit(x=60m),becauseoflessinfluenceofexcavation,thesoilhorizontaldisplacementsarelessandtheirdistributionsareallapproximatelytriangular.Duringexcavationintermissions,thesoilhorizontaldisplacementsdecreasetoacertainextentwithexcessporewaterpressuredissipation,whichisinaccordwiththeinvestigationmadebyOuandLai(1994),especiallyneartheretainingwall.Fig.9showsthevariationswithtimeofgroundsurfacesettlementsbehindtheretainingwallaty=0section.Themaximumgroundsurfacesettlementsoccurneartheretainingwallduringthefirstexcavationstagewithoutsupport,whereasthemaximumgroundsurfacesettlementsduringthesecondandthirdexcavationstageswithsupportoccuratabout20mfarbehindtheretainingwallduetotheinfluenceofsupportrestrictionandheaveofsoilbeneaththeretainingwall.Sounderstandingthevariationswithtimeofgroundsurfacesettlementisneededsothateffectivemeasurescanbetakentoensurethesafetyofbuildingsaround.Fig.6Sketchmapoftestpointsposition Fig.7VariationswithtimeofexcessporewaterpressuresattestpointsConclusionBasedonBiot’sconsolidationtheory,finiteelementequationsconsideringthevariationofwaterheaddifferencebetweentheinsideandoutsideapitwerededuced,andthecorrespondingprogramwasfurtherdeveloped.Byinvestigatingindetailtheinfluenceofexcavationonsoilmovementandgroundwaterflow,thefollowingconclusionscanbedrawn:(1)Whenconsideringthevariationofwaterheaddifferencebetweentheinsideandoutsideofapit,thedistributionsofexcessporewaterpressurearoundthepitaremorecomplicated,andthehorizontaldisplacementoftheretainingwall,thegroundsurfacesettlementbehindtheretainingwallandthepitbaseheavearealllarger.SotheFEMresultsofexcavationwithoutconsideringthevariationofwaterheaddifferenceareunderestimated.(2)Excessporewaterpressuresinareasnearthedrainageboundaryandfarfromapitarelessandtheirtimeeffectsarenotdistinct,whereasinotherareas,theyaregreatandtimeeffectsareveryremarkable.Withtheexcavationtimeanddepthincreasing,thesoilhorizontalandverticaldisplacementsbothgraduallygetlarge.Thedistributionshapesofsoilhorizontaldisplacementsfarfromthepitareapproximatelytriangularonthewhole,butthosenearapitareirregular.Themaximumgroundsurfacesettlementoccursneartheretainingwallatthefirstexcavationstagewithoutsupport,butoccursinacertainareabehindtheretainingwallatthesecondandthirdexcavationstageswithsupports.Thesoilhorizontaldisplacementsdecreasetoacertainextentwithexcessporewaterpressuredissipationduringexcavationintermissions.(3)Themaximumhorizontalandverticaldisplacementsofsoilbehindtheretainingwallnearthemiddlesectionarebothlargerthanthosenear themarginsectionduetothespatialeffectofexcavation.ReferencesDuan,S.W.,Shen,P.S.,2005.Analysisofnearbypipelinedamageinducedbydeepexcavation.EngineeringMechanics,22(4):79-83(inChinese).Hou,X.Y.,Chen,Y.F.,1989.Evaluationofsettlementinsurroundingsoilmediumproducedbydeepexvavation.GeotechnicalEngineer,1(1):3-13(inChinese).Ou,C.Y.,Lai,C.H.,1994.Finiteelementanalysisofdeepexcavationinlayeredsandyandclayeysoildeposits.CanadianGeotechnicalJournal,31:204-214.Ping,Y.,Bai,S.H.,Xu,Y.P.,2001.Numericalsimulationofseepageandstresscouplinganalysisindeepfoundationpit.RockandSoilMechanics,22(1):37-41(inChinese).Shi,C.H.,Peng,L.M.,2006.Groundsurfacesettlementcausedbyfoundationpitexcavationanddewatering.ChinaCivilEngineeringJournal,39(5):117-121(inChinese).Wang,G.G.,1994.TheoreticalStudyonLargeStrainofDeepExcavation.Ph.DThesis,TongjiUniversity,Shanghai(inChinese).Whittle,A.J.,Hashash,Y.M.A.,Whitman,R.V.,1993.AnalysisofdeepexcavationinBoston.JournalofGeotechnicalEngineering,ASCE,119(1):69-90.[doi:10.1061/(ASCE)0733-9410(1993)119:1(69)]Xie,K.H.,Zhou,J.,2002.TheoryandApplicationofFiniteElementAnalysisinGeotechnicalEngineering.SciencePress,Beijing(inChinese).Xie,K.H.,Liu,C.M.,Ying,H.W.,Yang,W.,2002.Analysisofsettlementinducedbydewateringduringexcavationinlayeredsoil.JournalofZhejiangUniversity(EngineeringScience),36(3):239-242(inChinese). 环境对基坑开挖的影响文摘:在三维有限元程序考虑耦合的地下水渗流和土骨架变形基础上提出了一种三维比奥固结理论和非线性模型的开挖过程。对比分析结果考虑不同的变化和水头不考虑孔隙水压力分布,与前者是完全不同的,并且在基坑变形的原理是比较那些后者,这样的结果,没有考虑到不同的变化，是不可靠的。土壤分布规律的水平和垂直位移,超孔隙水压力的情况等,详细分析了在空间形态和时间性质上,都具有十分重要的指导作用,确保地下工程建设周围环境的安全。关键词:环境效应开挖不变形超孔隙水压力介绍与城市建设的发展,地下空间的利用和许多深基坑顺序出现。不仅需要确保基坑稳定性和安全性,但也控制了基坑周围的运动和防止土壤层不受损坏。尤其在一些中国沿海地区,如上海、广州、杭州、土壤地层非常柔软、土壤软化饱和,因此开挖会导致土壤地层扩大运动。运动诱导产生了较大的影响基坑安全的建筑物、地铁、地下管道的建设和周围的环境,使之成为关键问题影响基坑开挖，在施工中导致更多的问题。侯耀文、陈(1989)研究的位移土规律,提出深发掘周围介质的方法来评估地表沉降。与有限元技术的广泛应用,采用有限元分析在深发掘和一些基本规则的挖掘环境效应进行了分析和研究(琐碎等,1993,欧和莱,1994年,张,1999;平等,2001年)。地面沉降的影响和侧向偏斜深基坑开挖引起的损害，对埋地管道进行讨论(许仙和善,2005)。Zdravkovic(2005)研究基坑周边地区提供的一份详细的评估的地面活动。此外,谢(2002)从理论上证实了这一变化造成的脱水无效应力开挖及渗流是主要因素，并对引发地表沉降计算方法进行了比较,与现场观测。彭(2006年),进一步提出了一个新的计算方法引起的地表沉陷与基坑开挖和脱水基于随机介质渗流理论和土理论为基础的整合理论。然而,由于复杂的开挖及地下水渗流、学习环境的影响是深远的。没有开挖通过有效应力分析,不仅包括渗流引起地下水渗流和渗流引起卸水头差之间的内部和外部的坑里,但是也耦合的地下水渗流和土骨架变形可以考虑,本文从三维有限元方程,导出了整合,并编制了相应的有限元程序，对进一步发展一些有用的结论通过分析影响差异的水头的内部和外部的基坑，对超孔隙水压力的基坑,然后调查变化的环境效应。有限元方程：固结比奥的三维有限元方程(谢,2002)如下:,[K]这个元素合并矩阵,{ΔU}为增加的未知的柱矩阵的元素节点和{ΔR}为增加柱矩阵等价荷载的和径流的元素节点。这个子矩阵[K]可以表达为:是积分常数,Δt是时间常数,在计算中[],[]和[]都能够在(谢 和周,2002)中找到，{ΔU}这个子矩阵和{ΔR}可以表示为一个：Δui,Δvi和Δwi有位移增加元素节点i，Δpi超孔隙水压力的增加元素节点i，ΔRxi,ΔRyi和ΔRzi增加的等效负载的元素节点i,ΔRpi相当于径流增加元素节点。从地下水渗流通过挖掘在软土不仅包括负超孔隙水压力所致,但也包括卸货水头差之间的内部和外部的坑里,所以,公式3和公式4不适合开挖分析。介绍了土壤水势在这里。土壤水势饱和土可以用下面的公式的条件下,土壤被忽视的潜在的解决。那里的空间坐标z是积极向上的土壤水分,P是潜在的饱和土,P的潜力和负载压力,特别是潜力。总孔隙水压力,是重力的潜力。如果土壤水元素节点t=、t=1是Pi(n)和皮(n+1),公式(3)及(4)应转变成以下的方程,而不考虑土壤垂直位移的影响。基于有限元方程、三维有限元程序合并。为了验证程序,一个典型的一维固结的问题(谢,2002)进行了分析为例。土层顶部和底部是透光我行我素。土壤参数如下:泊松比μ=0.301、弹性模量E=3兆帕,垂直的渗透系数Kv=0×10厘米/秒,厚度的土层H=10米。一个负荷曲线图1给出的最大载荷地方和时间每=70天。图2和3所显示的比较的孔隙水压力、结算和平均固结度之间的有限元计算结果与解析解的一维固结。有限元分析的结果非常接近与解析解,那么这个程序可以用于有效应力分析。图1加载曲线 图2中施加压力与沉积物之比图3.比较(Sct)和结算平均的合并程度(U)对开挖水头的不同行为的影响　　摘要为了分析时空效应的挖掘,给出了一个数值例子如下。出土的长度、宽度、深度的基坑支护在一个特定的均匀且各向同性软土是60米,50米和8米。挡墙是0.6米厚和嵌入式16米深软土。土壤垂直和水平的渗透系数都是1.0×10−6厘米/秒和有效的自重kN/立方米的土壤是9分。在内部和外部的地下水对基坑来定位开挖表面和地表的分别。涉及到三个阶段的挖掘,与此同时,钢筋混凝土支撑在不同开挖阶段相应的支持与空间之间的坑坑长边,在每层有短6米,5米。详细的描述,发掘的坑举行如下:第一阶段:1:2.0米开挖深度不支持4天,4天的开挖过后安装支持开挖阶段。第二阶段:300米深基坑开挖深度5.0米()用一层支持了六天,六天的开挖过后支持下一级安装后的开挖阶段。第三阶段:300米深基坑开挖到800米(全部)与两层深度的支持8天,20天的开挖过后混凝土浇注基础开挖后坑。在水平和垂直方向分别位于边界距离25和五倍深基坑工程以减小边界的效果。由于关于中心线对称的坑中,只有四分之一的几何分析,计算领域,在x-y- z轴是100米、100米和40米。有限元网格和支护土体的视图中显示。底部边界的假设是固定的,和位移约束的界限是垂直的侧面边界。关于液压边界条件、无状态被分配在对称面和防渗条件的边界分配垂直(见图);在z轴为坐标方向),底部边界我行我素,但上面是透光性;此外,挡土墙是双面的防渗。图4，有限元素网格所有的土地单位使用8节点六面体摘要拙劣的元素基于模型,利用非线性建模与参数表1,c和φ"是有效的凝聚力和有效内摩擦角的土壤,分别是、K、N、F,GD和Kur都有些参数取决于测试。采用威尔逊挡土墙不和谐因素,以线性弹性模型,其弹性模量和泊松比0.16725000、各一份。一排0.1米厚的介面用来连接土体与挡土墙将分别在双方对加筋土挡墙,采用三维薄界面元素源自印的塑性模型(阴等,1995)=0度外摩擦角、凝聚力=0.5kPa(王建民,1994年),其他模型参数的相同位置土体的元素。支持采用空间酒吧元素与0.6米×0.6m,他们正在使用的线性弹性模型,其弹性模量为2.3。基于模型参数表1孔隙水压力差异对基坑变形的影响图5中显示的变化的影响差异水头超孔隙水压力的基坑周围y= 0的部分,在第三个基坑开挖阶段。当考虑到不同的变化,水头负超孔隙水压力的增加,而以外的坑里,它减少了里面的一些地区正。所以孔隙水压力分布,考虑不同的变化更为复杂水头,超孔隙水压力的下方有一个过渡区挡土墙的最大价值的消极的正最大的价值,主要是由于渗漏水压差诱导产生负面的孔隙水压力,积极外超孔隙水压力的坑内。然而,只图显示了超孔隙水压力分布的内部和外部的坑里,而不是地下水渗漏。(a)(b)图5中孔隙水压力分布的内部和外部的坑(单位:kPa)。(a),没有考虑不同的变化的考虑;(b)结合变化的不同环境影响随时间的变化,分析了超孔隙水压力的阿斯匹林,一些用来测试点的选择,这是说明图6随时间的变化图7显示的孔隙水压力测试点。时间效应的孔隙水压力测试点P1尚不完全清楚,因为这个测试点的是近地面和超孔隙水压力的消散快。时间效应的孔隙水压力测试点P4尚不完全清楚,因为这个测试点的是远离这个坑;因此影响基坑开挖比较少,产生较少的孔隙水压力。因为测试点P2是近地面并远离坑,更少的超孔隙水压力的产生和它的时间效果并不显著。为测试点P3,安理会5个常任理事国以及后,一方面是伟大的影响,并据此发掘超孔隙水压力所致的装卸、地下水渗流都大;另一方面,超孔隙水压力的消散慢,因为他们远离排水边,所以时间的超孔隙水压力的影响,这些测试点非常优秀。随时间的变化图8表明土壤的水平位移在y=0的部分。土壤水平位移大的坑附近的(x=迎来2570m)造成的影响更大。土壤水平位移分布在深度范围内下方挡土墙基地均近似三角形,深度范围的基础之上,挡土墙的三角形分布在不同的第一阶段,没有支持开挖中凸起分布在第二次和第三次开挖阶段和支持。远离这个坑(x=60米),因为影响较小,但对开挖、土壤水平位移少及其分布均近似三角形。intermissions开挖过程,降低土壤的水平位移,在一定程度上与超孔隙水压力的消散,这是符合调查由欧和莱(1994),尤其在挡土墙。 随时间变化的地表定居点挡墙在我后面的部分=0。最大地表定居点附近发生在第一次支护开挖阶段不支持,而最大的地面聚落在第二次和第三次开挖阶段和支持发生在大约20米远的挡墙的影响下的支持下的土壤和限制挡土墙。因此,了解了随时间变化的地表沉陷是必要的,这样可以采取有效的措施来保证安全的建筑物周围。图6测试点的位置示意图图7随时间变化的孔隙水压力测试点结论在比奥固结理论的基础上,结合有限元方程的变化之间的差别水头的内部和外部推导出了一个坑,并编制了相应的程序并被进一步发展。在详细调查的影响在土壤和地下水运动挖掘流动,得出以下结论:(1)当考虑水头的变化差异的内部和外部的坑里、孔隙水压力分布在坑内的要复杂得多的水平位移、挡土墙、地表沉陷与挡土墙的背后,是所有大基坑基地之举。所以有限元计算结果的不考虑开挖的变化差异是省略了水头值。 (2)超孔隙水压力的边界附近的地区,远离排水坑越来越少,效果不明显的时间,而在其他领域,他们是伟大的,时间是非常引人注目的。时间和深度的增加,开挖土壤的水平和垂直位移都变得很大。土壤的分布形状的水平位移远从坑是大约在整个三角形,但其中一个坑是不规则的。最大的地表沉陷发生在靠近挡土墙的第一阶段,但是没有支持开挖发生在一个特定的区域挡土墙在第二个和第三个基坑开挖阶段与支持。土壤水平位移减少在某种程度上与超孔隙水压力的消散打断开挖过程。(3)最高水平和垂直位移挡墙附近土体的中间部分均大于较近的边缘部分由于空间效应。参考文献　　许仙吴文峰,沈,晕,2005。分析附近的管道损害深基坑工程。工程机械、22(4):79-83(中国)。　　陈,X.Y.侯Y.F.,1989年,。在评价土壤中产生的沉降周围深基坑。岩土工程,1(1):3-13(中国)。　　萧玄谦、赖全裕、陈志杰、欧、邱智贤、1994年。有限元分析的深基坑工程中分层珊蒂和粘土沉积。第三届大地工程学术研讨会论文集,31:204-214。　　平,白,柯于辉,2001年基因体&蛋白体及癌症。数值模拟的渗流场与应力场耦合分析的深基坑工程中。岩石和土壤力学、22(1):37-41(中国)。　　胡适、邱智贤、蓬、L.M.,2006。引起的地表沉陷与基坑开挖和脱水。中国土木工程学报,2006(5):117-121(中国)。　　小王,G.G.,1994。理论研究的深基坑工程大。Ph值。D论文,上海同济大学(中国)。　　陈护升,Hashash琐碎,Y.M.A.,惠特曼、分布、,1993年。在波士顿的深基坑开挖的分析。岩土工程学报,中国土木水利工程学刊,119(1):69-90[DOI:10,1061/(中国)0733-9410(1993)119:1(69%)。)　　谢,台湾,2002年。理论和应用有限元分析在岩土工程。科学出版社,北京(中国)。　　谢,刘、苏振纲,英、H.W.、杨,2002年。分析解决开挖引起的土壤排水层。浙江大学学报(工程),36(3):239-242(中文)。　　 参考文献（1）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002（3）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；（4）《土木工程专业毕业设计指南》，袁聚云，李境培，陈光敬编著，北京：中国水利水电出版社,2003（5）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）（6）《建筑基坑支护》，熊智彪编著，北京：中国建筑工业出版社,2008（7）《混凝土设计规范》(GB50010-2002)（8）《基础工程》，莫海鸥，杨小平编著，北京：中国建筑工业出版社，2003（9）《深基坑支护工程设计技术》，黄强编著，北京：中国建材工业出版社，1995（10）《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22:90）（11）《土木工程施工》，应慧清编著,北京：高等教育出版社，2002（12）《基础工程》，赵明华编著，北京：高等教育出版社，2003（13）《土力学》，李镜培，赵春风编著，北京：高等教育出版社，2004（14）《混凝土结构设计原理》，中国建筑工业出版社，2005（15）《总图制图标准》（GB/T50103-2001）（16）《基坑工程手册》，侯学渊，刘建航，中国建筑工业出版社，1997（17）《深基坑支护工程实例集》，黄强等主编，中国建筑工业出版社，2001（18）《深基坑工程》，陈忠汉，黄书秩，程丽萍编著，机械工业出版社，2002（19）《深基坑支护设计与施工》，余志成等编著，中国建筑工业出版社，1992（20）《深基坑支护工程实例集》，黄强等主编，北京：中国建筑工业出版社，2001； 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日 致谢时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。致谢四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。最后，我要特别感谢我的导师刘望蜀老师、和研究生助教吴子仪老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。'