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1、 基坑开挖与支护设计 毕 业 论 文（本科生） 中文标题 福州某大厦深基坑开挖与支护设计 英文标题 A building in Fuzhou city，excavation and supporting design 学生姓名 指导教师 学 院 土木工程与力学学院 专 业 土木工程 年 级 2008 2012年四月目录摘要IAbstractII第一章 设计综合说明11.1 原始资料11.1.1工程概况11.1.2基坑周边的环境11.1.3基坑的岩土层分布特征21.1.4基坑侧壁安全等级及安全性系数21.2 设计依据2第二章 支护体系方案选择32.1 支护体系32.2 支护结构选择62.3 支护
2、方案的最终确定72.4 本章总结72.4.1 各土层的参数72.4.2 划分计算区段82.4.3计算方法82.4.4 最终方案的确定8第三章 BC断面的支护设计93.1土压力系数的计算93.2支护结构设计计算93.2.1 侧向土压力计算93.3锚杆的设计133.3.1 计算锚杆承载力143.4 支护桩的配筋的计算173.4.1 桩体配筋的计算173.4.2 构造配筋18第四章 基坑稳定性计算194.1概述194.2验算过程194.2.1整体抗滑移稳定性验算194.2.2 抗倾覆稳定验算194.2.3 坑底抗隆起稳定性验算214.2.4 抗渗流稳定性验算22第五章 AB.AD.DC断面的土钉墙围
3、护设计255.1 概述255.2 土钉墙设计255.2.1 方案确定255.2.2 土钉计算265.2.3 结构计算30参考文献32结束语33致谢34 II摘要基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。深基坑工程涉及的内容广泛，包括深基坑工程的土力学问题，深基坑工程在围护结构施工、降水过程中产生的坑底隆起、基坑稳定问题以及土方开挖各阶段的变形预测与控制问题分析与讨论，深基坑工程监测与信息化施工等内容。福州 某大厦系一座31层商住楼，高度115 m，占地面积4614 m2，总建筑面积37355 m2。设地下室3层，基坑平面尺寸56.6 m36.5 m，自然地面
4、标高-1.65 m,坑底标高-11.65 m，开挖深度10.0 m，土方开挖工作量约21000 m3。 土压力计算用郎肯土压力理论，水土合算，被动土压力折减系数取为1.0，支护桩的长度和入土深度采用极限土压力平衡理论和等值梁法计算确定，支护桩桩长14m，此段基坑支护桩配筋为3028，在通过配筋验算后还要对此段基坑的稳定性进行验算。关键词：深基坑 开挖 支护设计 Abstract Excavation engineering mainly includes the design and construction of excavation support system and earth exc
5、avation, is a comprehensive system engineering. Deep excavation engineering involves a wide range of subjects, including deep excavation engineering problems in soil mechanics, deep excavation engineering in construction, precipitation process resulting in heave, foundation pit stability issues and
6、the excavation of the various stages of deformation prediction and control problem analysis and discussion, deep excavation monitoring and information construction and other content. A building in Fuzhou is a31 floor residential building, the height of 115m, covers an area of 4614 m2, a total constr
7、uction area of 37355 m2. Basement3, pit plane size of56.6 m x 36.5m, natural ground level -1.65 m, bottom elevation - 11.65m,10.0 m depth of excavation, excavation work of about 21000m3. Calculation of earth pressure Rankine earth pressure theory for soil and water conservation, economical, the coef
8、ficient of passive earth pressure to 1, retaining pile length and depth by using limit earth pressure balance theory and equivalent beam method to determine, retaining pile length14m, the retaining pile of foundation pit reinforcement for30than28, on the through the reinforcement computation to this
9、 period after the foundation of the stability checking.Key word：Deep excavation Excavation Supporting designI第一章 设计综合说明1.1 原始资料1.1.1工程概况福州某大厦系一座31层商住楼，高度115 m，占地面积4614 m2，总建筑面积37355 m2。设地下室3层，基坑平面尺寸56.6 m36.5 m，自然地面标高-1.65 m,坑底标高-11.65m，开挖深度10 m，土方开挖工作量约21000 m3。1.1.2基坑周边的环境基坑西侧为马路，最近距离为9.0米。东侧为审计局宿
10、舍，楼高六层，最近距离为5.0米。 图1.1 拟建基坑简图1.1.3 基坑的岩土层分布特征 根据地质勘查的资料，在基坑处主要的土层如下：（1） 杂填土（Qm1）：灰黑色，松散，夹碎石块，厚度1.53.6 m；（2） 粘土（Qa1）：黄绿色，可塑，厚度23 m，容重=18.30 kN/m3，内聚力C=50.66 kPa，内摩擦角=14.19；（3） 淤泥: 深灰色，流塑（天然含水量55.8%74.2%），厚度5.710.1 m，=18.10 kN/m3，C=7.92 kPa，=4.95；（4） 粉质粘土（Qa1）：褐黄色，可塑，厚度1.45.7 m，=17.50kN/m3，C=19.90kPa，
11、=9.51；（5） 含泥中细砂: 灰白色，中密，粒径0.100.25 mm，含泥量15%20%，厚度2.710.4 m 以上土层为自上而下垂直分布，由于拟开挖基坑位于福州盆地中部，上部的覆盖层为海陆相冲积成的砂性土，基底为燕山期中粗粒花岗岩。水文地质情况：地下水位位于自然地面下0.61.7m，场地除了淤泥、粘土层顶上贮存有上层滞水外，还有藏于粘土层下的中细砂至碎卵石的多层承压水。对本工程而言，关键是要阻断来自于含泥中细砂的承压水（第一含水层）。经过现场抽水试验，此含水层渗透系数k=1.62m/d；单孔涌水量q=11.48m3/d；影响半径R=96.2m1.1.4基坑侧壁安全等级及安全性系数该大
12、厦基坑安全等级为一级，基坑的重要性系数0 = 1.01.2 设计依据（1）该大厦的地质勘查报告以及其他的一些技术资料（2）建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）；（3）建筑基坑支护技术规范（JGJ120-99）；（4） 深基坑工程；（5）深基坑工程设计施工手册；第二章 支护体系方案选择2.1 支护体系在基坑支护施工中有各种方法，例如各种类型的桩、地下连续墙、锚杆、土钉墙、水泥土墙等。这些方法可以单独使用，也可以根据需要结合在一起使用。 支护类型支护形式 特 点 板桩式钢板桩优点：工厂成品，有质量保证，可靠性较高；耐久性好，可重复利用；可加多道横向刚支撑，利于软土地区的深基坑；施工方便，可大
13、大缩短工期；缺点：在施工中要注意接头处防水处理，目的是为了防止接缝处水土流失引起地层下陷以及失稳；刚度较小，开挖前后挠度变形较大；打桩拔桩时振动噪声大，容易引起周围土体松动；预制混凝土板桩优点：施工方便，造价低；能与主体结构很好的结合；缺点：打桩时挤土和振动强烈，故对周围环境影响较大，周围建筑密集时不考虑使用；接头处防水性能差；在硬土层中较难施工柱桩横列式优点：施工方便，造价低，但不适合深基坑，只适合宽深都比较小的市政排管工程；缺点：止水性差，软弱地基施工时易引起坑底隆起和覆土后的沉降；易引起周围地基沉降；地下连续墙优点：施工时噪声比较低，振动小，接头止水较好，对周围环境影响小；适宜于软弱地层与建筑密集的市区的深基坑；接头刚性较高，应用了高质量刚性接头的地下连续墙可作永久性结构；施工的基坑范围较大，可达基地红线，可有效的提高基地建筑物的使用面积，如建筑工期紧，施工场地小，地下连续墙主体结构可采用逆作法、半逆作法施工；缺点：施工工艺尤其是泥浆处理、水下钢筋混凝土浇筑的施工工艺复杂，造价高；为保证质量，要求较高的施工技术和管理水准；自立式水泥土挡墙水泥土搅拌桩优点：适合软土地区，对环境保护的要求不
