平阳县五显殿街地区场地基坑支护结构毕业设计

'摘要本论文首先对平阳县五显殿街地区场地的工程地质、水文地质条件进行了详细论述和评价，通过对各种基坑围护结构形式的对比分析，选择混凝土挡土墙为本基坑的支护方案，然后进行详尽的设计，包括对土压力、水压力、支护结构内力的计算，并进行稳定性验算（围护桩底地基承载力验算、抗渗验算、抗倾覆验算、整体圆弧滑动验算、板式围护桩强度验算）。【关键词】:工程地质；水文地质；围护结构；土压力；水压力；围护桩AbstractThethesisfirstlyevaluatesandconcentratesonthehydrogeologyandengineeringgeologyconditionsindetailforWuxiandianinPingyang.Comparingwithvariousretainingandprotectionstructureformoffoundationpit,singlestrutsystemischosenastheretainingandprotectionoffoundationpitprogram.Then,thedesignisdoneinthethesis,includingsoilpressure,waterpressureandcalculationofinternalforceofretainingandprotection,verifiesthestabilityoffoundationpit(checkcompatationsoffoundationbearingcapacityatthebottomofsurroundingpile,percolationandoverturningresistance;checkcompatationsofintegralarcslipandtheflat-slabtypesurrounding)【Keywords】:hydrogeologyandengineeringgeology;surroundingandprotectionstructure;earthpressure;waterpressure;protectionpile 1.前言11.1基坑工程的现状和特点11.2基坑开挖的支护结构21.3拟建场地工程概况32.场地工程地质条件42.1地形地貌特征42.2岩土层构成及特征42.3场地水文地质条件62.3.1场地地下水类型62.3.2地下水对混凝土腐蚀性评价62.4场地岩土工程地质条件评价：62.4.1场地的稳定性及适宜性62.4.2地震效应判别92.5岩土层物理力学性质指标93.基坑开挖支护方案设计93.1支护方案对比分析93.2支护方案选型113.3支护方案分析与计算103.3.1水泥土墙的计算104.支护结构设计和稳定性验算174.1水泥土墙抗倾覆稳定性验算174.2水泥土墙抗滑移稳定性验算174.3基坑底抗隆起稳定性计算174.4水泥土墙应力计算174.4.1墙体正应力验算：174.4.2墙体切应力计算204.5变形计算204.5.1弹性挠曲计算204.5.2挡墙水平位移计算214.6基坑整体稳定性计算215深层搅拌桩基坑施工265.1深层搅拌桩是主要施工工序265.2深层搅拌桩是主要施工参数265.4施工监测27结论和建议29结束语30参考文献31致谢32 1.前言1.1基坑工程的现状和特点我国城市化的不断发展，导致城市人口膨胀，建筑空间日趋拥挤，可利用土地资源日益紧张。为了充分利用土地，我国的高层建筑逐年增加，而地下空间的利用更是越来越受人们的重视。目前，各种用途的地下工程如地下室、地下停车场、地下铁道、和车站、地下商场以及人防工程等不断兴起，地下空间的开发利用已成为当前城市建设过程中的一个重大课题。大量兴建的高层建筑和地下工程必然带来大规模的基坑工程。基坑工程是基础和地下施工中的一个古老的课题，同时又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及到土力学中典型的强度与稳定问题，又包含变形问题，同时还涉及到土与结构物的共同作用。基坑工程具有许多特征，概括起来有以下几方面：1）基坑工程是临时工程，安全储备相对可以小些，但又与区域性有关。不同区域地质条件其特点也不相同。基坑工程是岩土工程、结构工程以及施工技术互相交叉的学科，是多种复杂的因素交互影响的系统工程，是理论上尚待发展的综合技术学科。2）由于基坑工程造价高，开工数量多，是个施工单位争夺的重点，又是技术复杂，涉及范围广，变化因素多，事故频繁，是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难点，同时也是降低工程造价，确保工程质量的重点。3）基坑工程正向大深度、大面积发展，有的长度和宽度均超过百米，工程规模日益增大。4）岩土性质千变万化，地质埋藏条件和水位地质条件的复杂性、不均匀性、往往造成勘察所得的数据离散性很大，难以代表土层的总体情况，并且精确度较低，给基坑工程的设计和施工增加了难度。5）在软土、高水位及其他复杂场地条件下开挖基坑，很容易产生滑移、基坑失稳、桩位变位、基坑隆起、支挡结构严重漏水、流土以致破损等病害，对相邻建筑物、地下构造物以及管线的安全造成很大威胁。6）基坑工程造价较高，但又是临时性工程，一般不愿意投入较多资金，可是一旦出现事故，处理十分困难，造成的经济损失和社会影响往往十分严重。7）基坑工程施工工期长，从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程，常需要经历多次降雨、周边堆载、震动、施工失当等许多不利条件，其安全度的随机性较大，事故的发生往往具有突发性。 正是由于基坑工程的上述特点，使得其成为一个复杂的岩土工程课题。各地基坑事故时有发生，给国家造成了巨大的经济损失。我国珠江三角洲一带为典型的冲积平原地区，软土分布既深又广，其特点是地下水位较高，土体强度很低。因此，这一地区的基坑事故更为严重。这里面既有认为因素，又存在设计理论的不足，如控制变形，保证软土地区基坑边坡的稳定，是当前岩土工程中一个值得重视的问题。1.2基坑开挖的支护结构我国幅员辽阔，各地的地质条件各异，对于支护结构的施工工艺、适用方法等都有不同的选择，如何合理的选择支护结构应根据地质条件，周围环境要求，工程功能，当地常用的施工设备以及经济技术条件的综合考虑。一般而言，基坑工程根据其施工开挖可分为无支护开挖与有支护开挖。其中，有支护开挖一般包括以下内容：支护结构、支撑体系、土方开挖、降水工程、地基加固、变形监测、环境保护等几项内容。无支护包括降水工程、土方开挖、地基加固及土坡护面等。基坑支护结构形式主要有以下几类：（1）悬臂式围护结构悬臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构安全。悬臂结构所受土压力分布是开挖深度的一次函数，其剪力是深度的二次函数，弯矩是深度的三次函数，水平位移是深度的五次函数。悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大变形，对相临建筑物产生不良影响。悬臂式围护结构适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。（2）水泥土重力式围护结构水泥土与其包围的天然土形成重力式挡墙支挡周围土体，保持基坑边坡稳定。深层搅拌水泥土桩重力式围护结构常用于软粘土地区开挖深度约在7.0m左右的基坑工程。水泥土抗拉强度低，水泥土重力式围护结构适用于较浅的基坑工程。（3）拉锚式围护结构拉锚式围护结构由围护结构体系和锚固体系两部分组成。围护结构体系常采用钢筋混凝土排桩墙和地下连续墙两种。锚固体系可分为锚杆式和地面拉锚式两种。地面拉锚式需要有足够的场地设置锚桩，或其它锚固物。锚杆式需要地基土能提供锚杆较大的锚固力。锚杆式较适用于砂土地基，或粘土地基。由于软粘土地基不能提供锚杆较大的锚固力，所以很少使用。（4）土钉墙围护结构土钉墙围护结构的机理可理解为通过在基坑边坡中设置土钉，形成加筋土重力式挡墙起到挡土作用。土钉墙围护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、卵石土等，不适用于淤泥质及未经降水处理地下水位以下的土层地基中基坑围护。土钉墙围护基坑深度一般不超过18m，使用期限不超过18个月。（5）内撑式围护结构内撑式围护结构由围护体系和内撑体系两部分组成。围护结构体系常采用钢筋混凝土桩排桩墙和地下连续墙型式。内撑体系可采用水平支约0.60—1.3m ，内支撑适用与基坑较狭小的场地（7）放坡开挖及简易支护适用于地基土质较好，开挖深度不深，以及施工现场有够放坡场所的工程。放坡开挖一般费用较低。（6）其他形式支护结构其他支护结构主要有门架式支护结构、拱式组合型支护结构、喷锚支护、沉井支护结构、加筋水泥土墙支护结构、冻结法支护等。1.3拟建场地工程概况我国城市化进程不断加快，沿海地区高层建筑密度不断加大。对于平阳县，其上部以软土和粘土层为主，厚度约为20～30，力学强度低。对带有多层地下室的高层建筑物，必须进行深基坑围护，一则保证基坑内正常作业安全，二则保证基坑附近建筑物、道路管线的正常进行。平阳县县城综合开发建设指挥部拟对县城五显殿街路段进行改建，改建工程由11层商住楼2幢与2层裙房及4-7层商住楼等组成（均有1层地下室），拟建物总建筑面积约52108。设计上部采用框（剪）架（混）结构，下部拟采用桩基础。场地地面高程为5.50，建筑物结构要求基坑开挖深度5。场地地层性质差，且场地无放坡开挖条件，所以基础开挖时必须进行基坑围护。本论文对1号楼进行基坑支护设计。东华理工学院毕业论文(设计)场地工程地质条件 2.场地工程地质条件2.1地形地貌特征本区地貌属山前边缘冲海积平原。场地位于平阳县五显殿街街区，原为居名居住区，旧房屋大部分已拆除，地面相对较平坦，勘探孔孔口地面相对高差为0.93。在勘察深度内场地地曾上部为第四系全新统（）人工杂填土（）及淤泥（）、中砂（）、淤泥质土（）、含角砾粘性土（）等海陆交相沉积土层，下部基岩为燕山期花岗岩（）。2.2岩土层构成及特征根据野外钻探取芯肉眼鉴别，结合现场原位测试和室内土工实验成果综合分析：在钻探控制深度范围内地基岩土层可划分为以下10个工程地质层：①层杂填土：灰黑色，湿-饱和，成分上部为碎砖瓦、粘性土、花岗岩块石等，下部为淤泥质土，夹碎砖瓦。该层结构松散，均匀性差。全场分布，厚度：3.50～1.00。②层淤泥：青灰色，饱和，流塑，为高压缩性土，此层下部夹少量粉细砂，并含贝壳碎片、腐木质。全场均有分布，层面高程：4.52～-10.70，厚度：16.90～0.10。③层粘性土：黄褐色，饱和，软塑为主，属高压缩性土。该层分布不稳定。层面高程：-7.88～-13.85，厚度：4.10～0.50。④层淤泥质土：深灰色，饱和，软塑-流塑。为高压缩性土，此层局部地段含有角砾、粉细砂与半炭化植物。层面高程：-10.20～-16.52.厚度：10.70～0.50。⑤层含角砾粘性土：土黄色，灰绿色，饱和，可、稍密-中密，属中压缩性土。稍密-中密，角砾含量0-30%不等，角砾粒径0.3-2，最大者为5。局部地段夹砾砂，并含有少量粒径〉10的孤石。层面高程：-10.23～-21.09，厚度：6.60～0.50。⑥层粘土：深灰色，饱和，软塑-流塑，属高压缩性土。局部地段为淤泥质土和淤泥。层面高程：-10.83～-26.17，厚度：11.60～1.30。⑦层含角砾粘性土：粉红色，浅黄色，饱和，软塑为主，稍密-中密，属高压缩性土。稍密-中密，角砾含量0-40%不等，角砾粒径一般为0.3-2，最大5，局部地段夹砾砂及软塑-流塑状薄粘土夹层，并含有少量粒径〉20的孤石，为风化残积土。层面高程：-4.14～-32.99，厚度：17.00～1.80。 ⑧-1层全风化花岗岩：灰黄，褐黄色，饱和，可塑状，中等压缩性，上部经剧烈风化后呈粘性土、粉性土，下部呈砂性土，含氧化铁锰质，遇水易崩解，夹少量未完全风化的岩石碎块，工程地质特性随深度逐渐变好。层面高程：-7.61～-47.05，厚度：27.49～1.00。⑧-2层强风化花岗岩：浅灰黄，褐黄色，斑状结构，斑晶为长石、石英及少量黑云母，基质为长英质，因强风化岩石被风化裂隙切割成碎块。层面高程：-32.67～-42.06m，厚度：4.00～1.10m。⑧-3层中等风化花岗岩：灰色，岩石坚硬、较新鲜，裂隙较为发育，岩芯呈短柱状。层面高程：-35.10～-43.86，厚度：5.70～0.70。2.3场地水文地质条件2.3.1场地地下水类型2.3.1.1孔隙潜水孔隙潜水富存于上部①杂填土孔隙中，水位为0.60～1.30直接接受大气降水，富水性与渗透性好，降水补给量直接影响地下室基坑的开挖。2.3.1.2风化裂隙承压水风化裂隙承压水主要赋存于强-中风化基岩风化裂隙中，该层介质透水性普遍较强，在裂隙发育的地段，富水性一般可达中等以上程度。2.3.2地下水对混凝土腐蚀性评价根据场地取水试样分析结果：地下水类型为型水，值为6.9。侵蚀含量为2.20。含量为183.00mg/L。含量为57.64。场地土层主要为弱透水层，判定地下水对混凝土无腐蚀性。2.4场地岩土工程地质条件评价：2.4.1场地的稳定性及适宜性本次勘察结果及附近调查表明，根据场地土类型为软弱场地土及场地覆盖厚度（地面至坚硬土顶面的距离）划分该建筑场地类别为Ⅲ类。场地为软弱地基，无不良岩土工7程地质现象，适宜进行本工程建设。7 7场地等级场地等级特点一级对建筑抗震危险的地段；不良地质现象强烈发育；地质环境已经或可能受到强烈破坏；地形地貌复杂二级对建筑抗震不利的地段；不良地质现象一般发育；地质环境已经或可能受到一般破坏；地形地貌较复杂三级地震设防烈度等于或小于6度，或对建筑抗震有利的地段；不良地质现象不发育；地址环境基本未受到破坏；地形地貌简单2.4.2地震效应判别平阳地区地震烈度为6度，按7度判别。场地地面以下15深度范围内不存在饱和砂土或粉土层，故场地可不考虑地震液化影响。2.5岩土层物理力学性质指标本次勘察主要通过原位标准贯入试验、重型圆锥动力触探试验、十字板剪切试验和取样进行室内土工试验等方法，来获取地基各土层物理力学性质指标。按国标《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）和《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）及《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）中的有关方法，进行数据整理与分层数理统计，其上部岩土层物理力学性质指标统计成果见表2-1： 8表2-1岩土层物理力学性质指标东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计层号岩土层名称室内土工实验天然含水量天然容重孔隙比塑性指数液性指数内聚力内磨擦角压缩系数压缩模量γ（0）②淤泥62.616.61.7423.51.6210.511.81.981.36③粘土43.418.821.2522.21.0233.2180.593.61④淤泥质土45.618.31.2318.71.1541.810.00.703.198 东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计8东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计8东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计3.基坑开挖支护方案设计3.1支护方案对比分析该场地附近没有高大的建筑物，只有只有南面和北面有拟建的市政路，南面有建设中的地铁七号线轻轨高架桥在场地15米左右平行经过，由于地铁七号线采用高架桥的方式，荷载对基坑不产生影响。东面和北面都是农田不存在重大荷载。根据支护结构选型表如下支护结构选型表结构形式使用条件排桩或地下连续墙1适用基坑侧壁安全等级一、二、三级2悬臂式结构在软土场地中不宜大于5米3当地下水位高于基坑地面底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙水泥土墙1基坑安全侧壁安全等级为二、三级2水泥桩施工范围内地基土承载力大于150Kpa3基坑深度不宜大于7米土钉墙1基坑侧壁安全等级为二、三级2基坑深度不宜大于12米3当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施8 东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计逆作拱墙1基坑侧壁安全等级宜为二、三级2淤泥和淤泥质土场地不宜采用3拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/84基坑深度不宜大于12没5地下水位高于坑底面时，应采用取降水或截水措施放坡1基坑侧壁安全等级宜为三级2施工场地应满足放坡条件3可独立或与上述其他结构结合使用4当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施由此图表可以得出排桩和地下连续墙，土钉墙，锚杆支点支护都适合。取其中之一最适8东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计合的可有下述分析。3.2支护方案选型基坑围护结构型式有很多种，其适用范围也各不相同，结合工程实践选择适合的支护方式。悬臂式围护结构悬臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构安全。悬臂结构所受土压力分布是开挖深度的一次函数，其剪力是深度的二次函数，弯距是深度的三次函数，水平位移是深度的五次函数。悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大变形，对相临建筑物产生不良影响。悬臂式围护结构适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。水泥土重力式围护结构水泥土与其包围的天然土形成重力式挡墙支挡周围土体，保持基坑边坡稳定。深层搅拌水泥土桩重力式围护结构常用于软粘土地区开挖深度约在6.0m左右的基坑工程。水泥土抗拉强度低，水泥土重力式围护结构适用于较浅的基坑工程。拉锚式围护结构 东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计拉锚式围护结构由围护结构体系和锚固体系两部分组成。围护结构体系常采用钢筋混凝土排桩墙和地下连续墙两种。锚固体系可分为锚杆式和地面拉锚式两种。地面拉锚式需要有足够的场地设置锚桩，或其它锚固物。锚杆式需要地基土能提供锚杆较大的锚固力。锚杆式较适用于砂土地基，或粘土地基。由于软粘土地基不能提供锚杆较大的锚固力，所以很少使用。土钉墙围护结构土钉墙围护结构的机理可理解为通过在基坑边坡中设置土钉，形成加筋土重力式挡墙起到挡土作用。土钉墙围护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、卵石土等，不适用于淤泥质及未经降水处理地下水位以下的土层地基中基坑围护。土钉墙围护基坑深度一般不超过18m，使用期限不超过18个月。内撑式围护结构内撑式围护结构由围护体系和内撑体系两部分组成。围护结构体系常采用钢筋混凝土桩排桩墙和地下连续墙型式。内撑体系可采用水平支约0.60—1.3m），内支撑适用与基坑较狭小的场地东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计结合以上资料以及场地的工程地质情况，采用排桩和地下连续墙都必须在淤泥中入土超过5米，采用土钉墙又不适合淤泥土层。采用锚杆支点支护又没有好的土层做锚头。采用水泥土墙适用于软土中，且支护深度满足水泥土墙的要求，水泥土墙还有止水的作用，对与淤泥土层比较适合。所以采用水泥土墙是最合适的方法3.3支护方案分析与计算3.3.1水泥土墙的计算3.3.1.1嵌固深度的计算根据规范，对于均质粘性土，嵌固深度可按下式确定：（为嵌固深度系数）粘聚力系数应按下式确定（、取两层淤泥中的小者）根据规范，查表取嵌固深度系数h0=1.22×5=6.1m嵌固深度设计值hd=1.1h0=6.71m取hd=6.8m3.3.1.2土压力的计算按照勘察报告的岩土层分层情况，土压力计算如图； 东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计图3-1土压力计算图东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计（1）墙后主动土压力的计算①杂填土第一层土的主动土压力系数点E的主动土压力点D以上土的主动土压力则第一层土的主动土压力为作用点在点D以上的距离为②淤泥层第二层土的主动土压力系数 东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计点D以下土的主动土压力点B以上土的主动土压力则第二层土的主动土压力为作用点在点B以上的距离为①粘性土第三层土的主动土压力系数点B以下土的主动土压力点A以上土的主动土压力则第三层土的主动土压力为作用点在点B以上的距离为（2）墙前被动土压力的计算①淤泥层第一层土的被动土压力系数 东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计点C的被动土压力点B以上土的被动土压力m则第一层土的被动土压力为作用点在点B以上的距离为①粘性土第二层土的被动土压力系数点B的被动土压力点A以上土的被动土压力则第二层土的被动土压力为作用点在点B以上的距离为 东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计（3）确定水泥土墙厚度的计算图3-2水泥土墙厚度计算图根据有关规定————————主动土压力对水泥土墙底的弯矩————————被动土压力对水泥土墙底的弯矩 东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计———————————水泥土墙平均重度———————————水泥土墙的设计厚度水泥土墙嵌固入第三层土的深度为主动土压力对墙底的力矩为被动土压力对墙底的力矩为根据有关规定水泥土的重度取原土重度的1.3倍所以取所以墙体厚度设计值为取b=5m东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计东华理工学院毕业论文(设计)基坑开挖支护方案设计东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算17 东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算17东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算4.支护结构设计和稳定性验算4.1水泥土墙抗倾覆稳定性验算水泥土墙的墙体自重为根据抗倾覆安全系数 东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算按照有关规定抗倾覆系数所以满足要求4.2水泥土墙抗滑移稳定性验算水泥土墙沿墙底抗滑移安全系数由下式确定CC——墙底土层的粘聚力——墙底土层的内摩擦角所以东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算按照规范满足要求4.3基坑底抗隆起稳定性计算图4-2抗隆起稳定性验算计算图试 东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算由于基坑底为软土，所以按照坑底软土抗隆起公式计算公式如下：式中：为抗隆起稳定性安全系数，一级基础工程取2.5，二级基础工程取2.0，三级基础工程取1.7。为坑外地表至围护墙底，各土层天然重度的加权平均值（）；为坑内开挖面以下至围护墙底，各土层天然重度的加权平均值（）；为基坑开挖深度（）；D为围护墙在基坑开挖面以下的插入深度（）；q为坑外地面超载；、为地基土的承载力系数，，；C、分别为围护墙底以下滑移线场影响范围内地基土粘聚力、内摩擦角峰制值。东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算所以4.4水泥土墙应力计算水泥土桩墙的墙体应力验算包括正应力与切应力验算两个方面4.4.1墙体正应力验算：水泥土桩墙墙体应力按下式验算式中：——————水泥土墙的平均重度———————由墙顶至计算截面的深度 东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算————————单位长度水泥土墙截面弯矩设计值————————水泥土墙截面模量————————水泥土开挖龄期抗压强度设计值按照水泥土28天的龄期水泥土的单轴无侧限抗压强度设计值宜通过实验确定。如无实验数据参考表4.4.1数据：表4.4.1土类qu1.1～2.0MPa0.6～1.1MPa0.5～1.0MPa0.4～0.7MPa0.3～0.5MPa取根据以上公式取基坑主动土压力与被动土压力相等处验算，去1米的墙宽（如图所试）东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算主动土压力与被动土压力相等的截面处计算 东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算土压力的合力为由上述方程可解得东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算所以上述满足要求4.4.2墙体切应力计算墙体切应力验算按下式计算满足要求4.5变形计算4.5.1弹性挠曲计算 东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算由于水泥土桩墙本身不是完全的刚体，在基坑开挖时，墙身的强度往往不高，只有在暴露于空气之中后，水泥土桩墙的强度才迅速形成，因此，由于墙身的弹性挠曲引起的墙体变形不可忽略，工程实用上一般忽略基坑开挖面以下墙身的挠曲，把墙身固定在坑底处，按悬臂梁计算墙身的弹性挠曲。式中—墙体的最大挠曲（）；—墙体的弹性模量（），一般取～；，—墙体在顶面和开挖面的土压力强度（）；—墙体的高度（）；—墙身截面惯性矩（）；4.5.2挡墙水平位移计算水泥土挡墙的水平位移是挡墙计算的重要内容之一，它直接影响周围建筑、道路和地下管线的安全，位移在设计中应引起足够重视。由于重力式水泥土档墙支护结构的抗倾覆稳定有赖于被动土压力的作用，而被动土压力的发挥是建立在挡土墙一定数量位移的基础上的，因此，支护结构发生一定的位移是必然的，设计的目的是将该位移量控制在工程许可的范围内。    水泥土墙的位移可用“m”法等计算，但其计算较复杂，目前工程中常用下述经验公式，突出影响水泥土墙水平位移的几个主要因素。式中—墙顶估计水平位移，cm；—开挖基坑的最大边长，m；—影响系数，根据地基土质条件、施工质量等因素并结合工程经验确定，一般取0.1~0.2，开挖深度较小、土质较好、施工质量控制严格的取小值，反之，取大值；—基坑开挖深度。—墙体自重（） 东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算鉴于挡土墙水平位移比较大以及施工变形我影响，所以基坑布置采用折线形式和增加加强墩的方式在减少变形不基坑的影响，把变形控制得更合理。4.6基坑整体稳定性计算基坑整体稳定性实际是不支护结构的之立土坡进行稳定性计算，采用圆弧滑动面简单条分法，按总应力法计算。基坑支护结构整体稳定性安全系数应满足：按简单条分法计算如图滑动面1、滑动面2，滑动面3 东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算表4.6.2滑动面1的计算数 东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算土条编号θibili*Cihiω(q*bi+ω)sinθi(q*bi+ω)*cosθitanφ1760.5800.91622.302691.13222.34050.92.73612274.98797.37.64522295.59896.122.95424356.8122113.138.46304358.6153100.553.272044011.620670.659.381044312.922932.069.19044512.72260.069.110-94407.8138-21.741.811-194396.9122-40.035.512-304386.2112-55.229.213-414375.9105-68.924.214-512334.682-63.615.815-581.38211.628-24.22.1合计　　484　　309.2471.1表4.6.2滑动面2的计算数据土条编号θibili*Cihiω(q*bi+ω)sinθi(q*bi+ω)*cosθitanφ1830.4500.5914.1902682352.133757.413.2586143083572364.58087.318.04464416.85121122.2336.15344457.36131100.1045.462344810.518691.7866.17134.23913.924766.9888.7834358.81578.1947.8 东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算9-64348.2147-15.2544.410-164367.6135-37.2839.811-264396.4114-49.9431.312-364405.7102-59.6425.113-494503.460-45.6712.114-601.13181.119-16.961.4合计　　496　　323.44449.3表4.6.3动面3的计算数据土条编号θibili*Cihiω(q*bi+ω)sinθi(q*bi+ω)*cosθitanφ1670.900.81423.302612111.32341.23.23504155.699113.113.34404437.5133116.642.55304378.6153100.553.26224399.516981.361.571443410.819258.171.3864.23811.520421.462.29-243912.92290.070.210-1043613.8246-42.674.011-184388.9158-49.046.112-264397.8138-60.938.113-354416.9123-70.830.914-424294.4679-53.118.015-482242.544-33.14.216-511.111.20.916-12.51.4合计474.2233.7590.2东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算 东华理工学院毕业论文(设计)支护结构设计和稳定性验算滑动面1的稳定性系数为；滑动面2的稳定性系数为；滑动面3的稳定性系数为；以上滑动面都满足要求所以基坑基本满足整体稳定性5深层搅拌桩基坑施工5.1深层搅拌桩是主要施工工序1场地平整，测量放线，桩位放线。考虑到搅拌桩施工过程中有大量的水泥土反浆，必要时可开挖1.0～1.5m，宽度宜比设计宽度增加0.4～0.6m的导槽。2施工机械就位。3喷浆预拌下沉至设计深度，喷浆提升，重复喷浆搅拌至设计深度，再喷浆提升至孔口，考虑到反浆作用，提升是可距离孔口0.3～0.5m。4施工机械就位。5.2深层搅拌桩是主要施工参数 1施工前，宜做工艺性试桩（也可用工程桩做实验桩），以确定个项施工技术参数，其中包括：搅拌机钻进深度、桩顶或停灰面标高、灰浆的水灰比、外掺剂的配方、搅拌机的转速和提升速度、灰浆泵的压力、输浆两等。2深层搅拌机单位时间内浆体所含固化剂的喷出量可按下式确定：V—搅拌桩轴提升速度（m/min）3搅拌次数t与搅拌轴的叶片、转速和提升速度的关系可按下式换算：式中hi —单个搅拌轴叶片垂直投影高度（m）—搅拌轴叶片总数；N—搅拌轴转速（转/min）V—搅拌轴提升速度（m/min）4水泥土的水灰比可选用0.40～0.65，注浆泵出口压力应保持在0.40～0.60MPa,输将速度应保持常量5搅拌桩机架安装就位应水平，导向塔垂直度偏差不得超过1.0%，桩位偏差不得大于50mm,桩径偏差不得大于4%。6水泥土桩应在时候后一周内进行开挖检查或采用钻孔取芯等手段检查成桩质量，若不符合设计要求应及时调整施工工艺。水泥土墙应在设计开挖龄期采用钻芯法检测墙身完整性，钻芯数量不宜小于总桩数的2%，且不宜小于5根；并且应根据设计要求取样进行单轴抗压强度实验。5.3搅拌桩施工中应注意的事项1预拌下沉时不宜冲水，只有遇到较硬土层而下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水对桩身强度的影响：2以水泥浆作固化剂时，拌制后应有防止浆液离析的措施；3喷浆口到达桩顶设计标高时，宜停止提升，搅拌数秒，保证桩头均匀密实；4施工中因故停浆，宜将搅拌头回复0.5m到已搅拌部分，待恢复供浆时，在搅拌提升； 5桩与桩搭接时间间隔不应大于24小时，如果间歇太长，搭接质量无保证时，应采取局部补桩；6水泥土墙必须在达到开挖龄期设计强度后方可5.4施工监测（1）监测目的①通过监测，掌握边坡的稳定状态、安全程度和支护情况；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；②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；③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。（2）监测的主要内容①墙顶位移观测点的水平位移；②基坑支护结构的差异沉降；（3）监测方法①在基坑周边墙顶按10.0m间隔设观测点，监测墙顶水平位移及差异沉降。②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。③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、坡顶卸载和加固支护结构等措施，确保边坡的安全。 结论和建议（1）本区地貌属山前边缘冲海积平原。场地位于平阳县五显殿街街区，原为居名居住区，旧房屋大部分已拆除，地面相对较平坦。场地主要岩土层都没软质岩土类，计算主动土压力与实际土压力存在差异，安全储备要求比其他岩土类要求高（2）设计过程中最主要是确定嵌固深度以及其后的其它计算、基坑稳定的验算、基坑支护结构变形的计算。嵌固深度的计算按照简单条分法无法直接计算，所以先采用查表确定嵌固深度再用条分法来验算嵌固深度是否满足要求。支护结构变形计算的理论公式以及计算方法还不是很完善，存在一些经验公式以及一些地区经验方法。处理软土基坑存在的最大的问题就如何保证基坑稳定性，施工和监测要求都比较高。（3）由于地基土层的渗透性较差，开挖时可直接采用明沟排水。必要时应采取一定的降、隔水措施，同时基坑开挖施工应避开雨季。（4）施工过程中搅拌桩机的桩位以及垂直度要按照要求施工，保证搅拌桩搭接长度和搅拌桩的垂直。 结束语本文在分析位于平阳县五显殿街街区勘察报告的基础上，对其地下室基坑进行了支护设计。通过此次毕业设计工作，我对所学知识有了更深的认识和理解，特别是懂得了如何进行基坑设计，并能将所学知识应用于实际，弥补了所学知识的不足，为今后的深造奠定了良好的基础。在此毕业设计过程中，得到了侯龙清老师的悉心指导和周围同学的热心帮助，在此表示衷心的感谢。此外由于所学的知识有限，实际经验不足，可能会有错误和疏漏之处，请各位评委老师予以批评指正，学生将不胜感激。 参考文献[1]JGJGI20-99,建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2000.[2]刘建航，侯学渊.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1997[3]龚晓南，高有潮.深基坑工程设计与施工手册[M].北京：中国建筑工业出版[4]GJB02-98广州地区建筑基坑支护技术规定[S].广州：广州市建设委员会，1998[5]JGJ79-2002,建筑地基处理技术规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2000.[6]林宗元.岩土工程治理手册[S].辽宁科技出版社,1993.[7]深基础工程实践与研究[M].北京：中国水利水电出版社，1999.[8]朱向荣.岩土力学与工程的理论与实践.浙江大学出版社.1992.[9]WilliamPowrie,SoilMechanics,alaondon,UK,1997[10]R.S.Sinha,1989,UndergroungStructuresDesignandInstrumentation.LaKewood,ColoradoU.S.A.[11]TheEncyclopediaAmericana,Danbury,Conn:CrolierIncorporated,1981.东华理工学院毕业论文(设计)致谢东华理工学院毕业论文(设计)致谢32东华理工学院毕业论文(设计)致谢32东华理工学院毕业论文(设计)致谢32东华理工学院毕业论文(设计)致谢32 东华理工学院毕业论文(设计)致谢致谢本论文的完成离不开我的指导老师侯龙清老师以及他的悉心指导，从论文选题、方向的确立到论文的撰写、修改和定稿，都得到了侯老师的悉心指导和帮助，和侯老师接触的几年里，侯老师在生活学习各个方面都给了我们很大的帮助，他既是我们的良师又是我们的益友，和他在一块不仅学到了许多专业知识，而且学到了许多课本以外的东西和许多为人处事的方法，这些都将让我终身受益非浅。在此用感恩的心表示衷心的感谢！同时感谢我的班主任邓治平老师，邓老师帮我分析、解答各种问题，给我提出很多实质性建议。在本论文设计期间，还得到了土木系王俭宝王老师、顾连胜顾老师、杨泽平杨老师的大力支持和帮助，在此表示深深的谢意！此外，一并感谢在我做论文当中给了我许多帮助的同学和长期以来一直关心和支持我的同学。大家的支持和鼓励将是我奋斗的动力。32'