【《某深基坑组合支护设计》6300字（论文）】.docx

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1、某深基坑组合支护设计目录某深基坑组合支护设计1摘要1关键词:施屣静;否A否还而二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二2第1章引言31.1 研究的意义和背景31.2 常见深基坑支护类型及适用范围31.3 国内外研究现状3第2章工程概况52.1 工程简介及其特点52.2 工程地质条件52.3 基坑周边环境情况62.4 场地的稳定性及适宜性评价62.5 基坑支护结构安全等级及支护结构设计使用年限62.6 标高系统的采用72.7 基坑附加荷载标准值7第3章分区计算83.1 支护分区及方案比选83.2 支护一区83.3 支护二区233.4 支护三区233.5 支护四区24结论25参考文

2、献26摘要现如今建筑行业飞速发展，基础建设尤其是基坑支护环节变得越来越重要。本文首先介绍了一些常见的基坑支护型式，阐述了国内外深基坑支护领域的研究现状，提出了课题设计的意义。其次依托保定市锦绣鑫城小区深基坑支护工程实例进行深基坑组合支护设计。了解该工程的地质条件、基坑周边环境情况后，经过方案比选，确定采用桩锚支护和放坡的方案。通过手算和理正深基坑软件计算这两种方式进行了支护设计。确定建筑周边荷载后，结合土层参数计算内力，进行排桩和锚杆设计，并进行了整体稳定性验算、抗倾覆稳定性验算与抗隆起验算、嵌固段基坑内侧土反力验算。所选方案经过验算，满足工程要求。关键词：深基坑支护；桩锚支护；支护结构引言1

3、.1 研究的意义和背景近年来，在城市化进程的加速推进下，建筑对于基础工程的质量要求逐步提高。深基坑支护环节对高层建筑的重要性不言而喻。不同的深基坑工程因环境和施工条件不同，适用的施工方案也不同，因而根据勘察报告和基坑周围环境，确定深基坑设计方案就尤为重要。1.2 常见深基坑支护类型及适用范围现阶段我国主要采用的基坑支护技术大致有这样几种：(1) 放坡开挖当挖方或填方超过一定高度时，其边沿应放出的足够的边坡。这样可以降低塌方的可能性，确保施工安全。场地开阔的基坑，可以优先考虑放坡的方案。这种方案适合开挖深度不大，地下水位较低，土体稳定性较好的情况。(2) 土钉墙土钉墙是一种边坡加固型支护施工方法

4、，土钉材料通常为钢筋或钢管，土钉墙由加筋杆件和周围土体构成。适用于开挖深度一般不超过12m的情况。(3) 地下连续墙地下连续墙指的是在沟槽中浇注混凝土或其他材料，在泥浆的护壁作用下，分段施工，形成的连续墙体。地下连续墙承压能力强，墙体防渗能力强，适用于各种地质情况。(4) 重力式挡墙重力式挡墙是通过挡土墙墙身自重来抵抗土体侧压力的。采用重力式挡墙时，边坡高度不宜大于12m0工程造价较低，经济效益显著。(5) 桩锚式支护结构桩锚支护指的是使用金属、木头等材料制作好杆柱后，钻机成孔，将杆柱打入孔中，灌浆养护，并施加以预应力的支护方法。桩锚支护占地面积小，安全性较高，支护效果出色，工期较短。1.3国

5、内外研究现状70年代以前，我国深基坑工程较少；随着经济的高速发展，人类社会具有现代城市特征的演化进程加快，深基坑工程数量不断增加，技术也不断革新。Wei1.u,1.uWei等WUJ结合三门核电项目的工程实践，介绍了控制基坑桩锚支护系统变形的设计方案和概念方法，为软土地基的深基坑支护提供了参考。近年来数值模拟在锚杆支护设计种应用非常多。张迪以西安某地下车库深基坑开挖支护为工程实例背景，用数值模拟计算方法，建立贴合工程实际的三维深基坑开挖支护有限元模型，分析研究桩锚支护条件下深基坑周围土体、支护构件体系、周围临近建筑物设施在整个深基坑开挖支护过程的受力特点和变形规律，以桩径、桩间距和桩长为优化参数

6、，研究在复杂环境下各主要因素参量变化时土体沉降特征、支护构件的受力变形特性。李元勋,朱彦鹏等网以兰州市某基坑工程项目为例，系统地研究了锚杆预应力和基坑稳定性地关系，建立了计算模型，并对比了Plaxis.理正深基坑软件以及相关规范的计算结果，结果证明该算法具有可行性。周勇,朱亚薇在桩锚支护结构相互作用的基础上，建立了新的静力平衡方程，结合工程实例，与用F1.AC3D模拟得出的结果对比，验证算法，该种算法更好地反映了桩锚支护结构的内力与变形规律。李晓鹏结合工程实例一兰州中心项目深基坑工程，通过理论分析、数值模拟计算等方法，分析了其桩锚支护结构的支护的效果,研究了桩锚支护结构的作用机理，探讨了影响基

7、坑支护的参数，并通过有限元软件MIDAS/GTS建模分析预应力、钻孔桩嵌固深度及刚度等因素对桩锚支护结构内力和变形的影响，为本次设计提供了详尽参考。章润红,刘汉龙等对深基坑支护开挖对临近地铁隧道结构的影响问题进行了分析研究，借助了Plaxis进行有限元分析，研究隧道-土-挡墙的相互作用，揭示了相关规律，对深基坑开挖优化设计以及临近地铁结构的保护分析研究，和安全运行具有一定的指导意义。李涛,邵文等依托贵阳地铁2号线兴筑西路站深基坑工程，计算分析了不同开挖深度时桩体水平位移，对比规范和实测结果，得出了土反力函数的分布形式，分析了桩身刚度对支护结构变形的影响。应宏伟,王小刚等网以杭州某逆作法深大基坑

8、工程为案例，结合现场实测数据，通过Plaxis平面有限元分析与弹性抗力法反分析，得出软黏土等效水平基床比例系数m的拟合公式，在此基础上，提出了逆作法基坑支护结构三维弹性地基梁分析方法。研究结果显示该种方法更为合理。除了对计算方法的改进研究外，也有许多学者将目光投向新型支护结构，例如董建华，袁方龙等提出的框架自钻胎串式锚杆新型支护结构；周勇,朱乔红等1在兰州某地区深基坑工程中使用的“一桩两用”新型支护形式。徐洪瑞,崔海军等U提出了一种新型双芯扩体桩锚基坑支护结构施工工艺，除了施工方便外，还可以提高基坑安全系数，增大基坑周边场地使用率。国外的深基坑支护理论研究从Terzaghi的土力学开始，逐渐过

9、渡到有限元数值模拟。上世纪40年代Terzaghi和Peek等学者1研究了支护结构的稳定性，给出了基坑底部抗隆起安全系数的取值建议。工程概况1.3 工程简介及其特点拟建勘察场地位于保定市莲池区。场地地势平坦，交通便利。场地所处地貌单元为华北冲、洪积平原，勘察期间孔口标高介于17.0717.86m,孔口相对高差为0.79m。图2.1基坑周边环境图1.4 工程地质条件拟建场地地下水埋深实测稳定水位深度为15.4516.25米，稳定水位标高介于1.581.63米之间。基坑支护物理力学性质参数如表2.1o表2.1基坑岩土参数表成因土岩土层底三轴剪指标重度标准桩极限侧桩极限年代层编号名称埋深(m)Cuu

10、(kPa)uu()值Y(kNm)阻力标准值(kPa)端阻力标准值(kPa)Qml杂填土0.6502517.0*101粉质粘土1.12521.612.519.140粉土3.39.921.619.340Q4al+P1粉质粘土1.12527.69.519.235质土粉粘5.2541.514.719.6451粉土1.816.621.519.245700细砂4.802517.0*551100粉土2.275926.519.2508001.5 基坑周边环境情况锦绣鑫城位于位居保定市利民路北段，基坑北侧紧邻街道，25m处有一栋高层建筑，西侧及南侧紧临平房，东侧北段紧邻六层居民楼，基坑阳角处临近一栋二层建筑。1

11、.6 场地的稳定性及适宜性评价拟建场地地形平坦，地貌类型单一，无不良地质作用，地质环境未受破坏，工程地质条件简单，场地稳定，适宜建筑。1.7 基坑支护结构安全等级及支护结构设计使用年限基坑支护结构安全等级：二级;支护结构设计使用年限：1年。1.8 标IWJ系统的采用本工程场地平整的标高17m,基坑底部标高5m,基坑深度为12m。1.9 基坑附加荷载标准值附加荷载包括基坑周边施工材料和机械设备荷载、邻近既有建筑荷载、周边道路车辆荷载等。对基坑周边土方运输车等重型车辆荷载、土方堆置荷载等应做必要的复核或荷载限制。地面上的附加荷载按实际作用值计取，实际值如小于20kPa,宜按20kPa的均布荷载计取

12、。分区计算1.10 支护分区及方案比选根据基坑侧壁土层分布、周边建（构）筑物的基础形式和埋深以及与本基坑的距离、拟采用的支护形式等情况，将基坑侧壁分为段，选取个代表断面计算。断面见下图：基坑西侧南侧西侧为支护一区基坑北侧及东侧南段为支护二区基坑东侧北段中段为支护三区基坑西侧阳角处为支护四区图3.1基坑支护分区支护方案选型：基坑深度大于7m,且非淤泥质土，因而不适合采取重力式水泥土墙的方案。支护一区、三区、四区周围建筑荷载较小，离建筑物距离较近，开挖深度范围内未见地下水，土质较好，满足桩锚支护的适用范围。基坑深度大于7m,且非淤泥质土，因而不适合采取重力式水泥土墙的方案。支护三区周围没有建筑物，

13、场地开阔，适合天然放坡方案，经济性好、效果较好。1.11 支护一区1.11.1 周边荷载情况地面超载，选取q=20kPa,临近平房，Wq=IOkPa,视为无限荷载，作用深度为0m。1.11.2 土压力计算本方案选用等值梁法计算土压力，为满足计算条件，排桩两侧土体参数通过加权平均取得。主动土压力侧：加权平均重度0.919.1+2.819.3+0.919.24.1l9.6+1.419.2+3.917+1.919.2.-m,0.9+2.8+0.9+4.1+1.4+3.9+1.9=18.8kNm3加权平均内摩擦角0.9x12.5+2.8x21.6+0.9x9.5+4.1x14.7+1.4x21.5+3

14、.9x25.05+1.9x26.5,=m,0.9+2.8+0.9+4.1+1.4+3.9+1.9=20加权平均黏聚力ml0.921.6+2.821.6+0.927.6+4.141.5+1.421.5+i.926.50.92.8+0.9+4.1+1.4+3.9+1.9=17.8kPa主动土压力系数Ka=tan2(45o-20o2)=0.49=tan(45o-20o2)=0.70被动土压力侧:加权平均重度217+1.919.33.9=17.8kNm3加权平均内摩擦角225+1.926.5_.o“=25.3加权平均黏聚力1.9x9cm2=4.3kPa被动土;%系数Kp=tan2(45o+25.3o2)=2.49=tan(45+25.3o/2)=1.58计算得各土层处土压力如下图所示:设置工况：开挖深度12m,一共4道锚杆，每次超挖0.5米，便于支护施工。锚杆水平间距1.5m,第1道锚杆位于基坑顶面以下2m,第2道锚杆位于基坑顶面以下4m,第3道位于基坑顶面以下6m,第4道锚杆位于基坑顶面以下8m。各工况土压力计算桩顶处主动土压力：t=(之%+/K,-2GT=(O+30)x0.492x18.800.70=-10.22kPa=第1道锚杆位于基坑顶面以下2m,该处主动土压力为：露8=(jhj+q)Kai