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1、. . .深基坑工程 施工方案设计 专业年级 土木10级 小组成员 指导教师 田正宏、王永泉 二一三年七月中国 南京目录一、工程概况（3）1.1、工程资料（3）1.2、设计方案（3）1.3、施工方案（3）1.4、参考文献（3）二、设计方案（4）2.1、降水后地下水位计算（4）2.2、土压力设计计算（4）2.3、结构计算（8）2.4、支护桩设计计算（10）2.5、土层预应力锚杆设计计算（12）2.6、抗滑移验算（13）2.7、抗倾覆验算（14）2.8、采用止水帷幕的涌水量计算（15）三、施工方案（15）3.1、施工进度计划表及工程平面图（15）3.2、支护施工及拆除（16）3.3、降水工程（17
2、）3.4、护坡工程（17）3.5、土方开挖及回填（18）3.6、常见问题及应急预案（19）3.7、注意事项（21）某大型商场深基坑工程设计及施工方案一、工程概况1.1、工程资料该大型商场工程项目，地上6层，地下2层（地下1层为商场营业层，地下2层为停车场）。需设计的为深基坑工程，该结构基础为东西方向长45m，南北方向长50m的混凝土筏板基础，其基础地面标高为-14m，基础板厚为1.5m，地面标高为-0.5m。为施工操作方便，要求基坑地面每边留有距结构基础边2m的工作面。基坑南侧距施工围墙20m，并留有通向外侧公路的大门，其余三面距地面施工围墙均为15m。 基坑的基础为4550m，基坑为4954
3、m。 根据该工程地质勘察报告的有关资料：（1）、地表层有1m厚的杂填土，其重度为18kN/m3，内摩擦角为15，粘聚力为5kPa，压缩模量Es=6Mpa；（2）、地表层以下为均质粉质粘土，其饱和重度为19kN/m3，内摩擦角为20，粘聚力为20kPa，塑性含水量为16%，孔隙比为0.75，渗透系数为0.08m/d，Es=8Mpa；（3）、若需降水，则降水后粘土层内重度为16kN/m3，摩擦角为23，粘聚力为27kPa；（4）、地下水位为-1.5m，地面考虑20kN/m3的均布荷载。1.2、设计方案1.2.1、基坑支护形式：灌注桩加锚杆支护该基坑侧壁安全等级为二级，重要性系数取。根据建筑基坑支护
4、技术规程JGJ120-2012（以下简称规程），3.3支护结构选型第3.3.1条，结合该基坑工程的土质条件、场地条件等因素，采用排桩结构加锚杆支护。灌注桩顶部冠梁取1000mmx800mm，包络住灌注桩，使之形成一个整体。1.2.2、土方开挖：采用直壁开挖由于没有采用放坡，施工时可直接开挖，这样既减少了施工量，还为坑外堆土、起重机的起吊、机械的进场、空间的调配等提供足够的作业空间。1.2.3、降水、排水方式：井点降水加集水坑排水根据规程8.3条，选用井点降水加回灌的降水方式，设计最低降水深度为0.5m，该点置于基坑底部中点下0.5m，标高-10.7m。为了防止坑内明水以及突降暴雨的影响，在基坑
5、内四周设置2m宽的积水坑，积水过大时进行抽水排水。1.3、施工方案施工方案主要分为施工准备工作、施工平面布置、分项工程、施工方法质量要求和措施、安全要求和措施、环保要求和措施，各环节都需要严格按规范执行，确保质量和安全。1.4、参考文献1、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）2、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）3、建筑地基基础设计规范（GBJ50007-2002）4、深基坑支护技术厦门市建设委员会 主编5、地下工程支护结构徐干成、白洪才等编著6、基坑工程蒋国盛、李红民等编著7、简明深基坑工程设计施工手册赵志缙，应惠清主编8、建筑工程设计施工详细图集-基坑支护工程中国建筑工业出版社
6、，2000二、设计方案2.1、降水后的地下水位计算基坑开挖需开挖13.5m，降水需降至坑底中央底部0.5m。基坑中的降水深度：S=14-0.5+0.5+16x1/10=16.55m；井点管所需埋设深度为：因此采用2.5型圆心式喷射井点，滤管长度1m，井点管长度12 m，环形布置，间距1m。（图为降水后所取的近似水位线）设计降水后水位在基坑中的中心部最高，最近离基坑底部0.5m，标高为-10.7m。由于抽水后地下水位曲线呈漏斗曲线，我们取坡度为i=1/10的直线近似代表该曲线，则水位线与挡土结构相交点距基坑底部距离为。2.2、土压力设计计算1） 水平荷载标准值计算（根据朗肯主动力理论计算）各土层
7、的参数：杂填土层：=5KPa , =15 ，=18KN/m=0.589，=0.767降水前的粘土层：=20KPa, =20,=19KN/m=0.49，=0.70降水后的粘土层：=27KPa, =23,= 16KN/m3 =0.438，=0.662 计算步骤： ，出现拉应力，取压应力为零计算压应力为零点：当 =1.01m，为零点距杂填土层的距离。 水面以下的土应力按水土合算较为经济： 基坑地面以下的地下水位以下的压力计算： （主动土压力分布图）2） 水平抗力标准值计算（根据朗肯被动力理论计算）各土层的相关参数：基坑底部以下地下水位以上的土层：=27KPa, =23,= 16KN/m3， ,基坑底
8、部以下地下水位以下的土层：=20KPa, =20,=19KN/m ，； （图为被动土压力分布图）3） 综合水平荷载标准值和水平抗力标准值作出总压力图4） 嵌固深度计算(一) 基坑底面以下支护机构设定弯矩零点位置至坑底地面的距离hc的确定：反弯点处 即 解得：=0.937m(二) 支点力Tc的计算初设锚杆置于地表以下2m处，标高为-2.5m，=3110.6=41.06(三) 嵌固深度Hd的计算 得：解得：因此，Hd=1.2x（11.7+2.95-0.937）+0.937=17.39m 取Hd=17.5m2.3、结构计算（1） 截面剪力设计值V根据总应力图可知，剪力最大值处即为压力为零处即反弯点。
9、根据总应力图可得：（2） 截面弯矩设计值M根据材料力学可知，最大弯矩位置为剪应力为零处，以及应力突变处，显然剪力为零的点有两处，应力突变处有一处，因此有三个最大弯矩，以下分别进行计算。1） 第一处:支点力作用处根据上图进行计算，MC1= 2） 第二处：基坑底面以上，距离主动土压力为零处xm处剪力为零时，有 解得： 3） 第三处：该点位于地下水位下xm剪力为零时，有根据总应力图解得，X=4.05m (上图为灌注桩的总弯矩图)（3） 支点力设计值Td2.4、支护桩设计计算（1） 计算结果 ：灌注桩的直径D=800mm，总桩长L=13.5+17.5=31m，沿周边均匀配置纵向钢筋，柱身混凝土强度等级
10、为c25，弯曲抗压强度 =13.5，纵向钢筋采用HRB400， =300mPa, 取纵筋。螺旋钢筋级别为HPB235，选用8200，混凝土保护层厚度为as=50mm。（2） 支护桩配筋： （A.0.1-1） （A.0.1-2） （A.0.1-3）式中： M桩的弯矩设计值（kN.m）；fc混凝土轴心抗压强度设计值（kN/m2）；当混凝土强度等级超过C50时，fc应用1fc代替，当混凝土强度等级为C50时，取1=1.0，当混凝土强度等级为C80时，取1=0.94，其间按线性内插法确定；A支护桩截面面积(m2)；r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2的比值；fy纵向钢
11、筋的抗拉强度设计值(kN/m2)；As全部纵向钢筋的截面面积(m2)；rs纵向钢筋重心所在圆周的半径(m)；t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0.625时，取t0。承载力验算： 解得：,所以，故：承载力满足要求验算配筋率：，满足最小配筋率（三）、冠梁的配筋冠梁的截面尺寸为1000mmX800mm冠梁按构造配筋，取HRB335 钢筋，2.5、土层预应力锚杆设计计算（1） 锚杆自由段长度的计算： =8.57m锚杆所受的水平力为:17.381KN锚杆所受的轴向力为:18.496KN自由端长度为：9m,规范规定锚杆自由端长度不宜小于5m，取，外伸长度0.5m。（2） 锚杆锚固段长度的计算：=14.726对临时锚杆的安全系数取1.6，所以，需锚固长度15m再修正锚固长度9m因此，锚固长度 9m所以，总锚固长度L=18m（3） 拉杆截面积计算取锚杆（4） 锚杆锁定荷载的确定根据规程第4.4.5条规定，锚杆预加力（锁定值）应根据地层条件及支护结构变形要求确定，宜取为锚杆轴向受拉承载力设计值的0.500.65倍。我们设计的时候取0.6倍，即11.096KN.2.6、抗滑移验算控制参数: 采用规范:通用方法 计算目标:安全系数计算 滑裂面形状: 圆弧滑动法土层信息 层号层厚(m)重度(kN/m3
