1、河北工程大学毕业设计（论文）I摘要邯郸市民馨苑保障性住房项目位于邯郸市丰收路与中华北大街交叉口东南角，拟建建筑基坑开挖 9.1m，地下水埋深 4.2m，基坑四周均为道路。本设计结合拟建场地的工程地质条件、周边环境、开挖深度等诸多因素本着“安全可靠、经济合理、技术可行、施工方便”的原则，选择两种支护方法：基坑东、西侧采用桩锚联合支护，基坑南、北侧采用地下连续墙加两道锚索支护。桩锚联合支护采用灌注桩加两道锚索，桩径为 1000mm，桩间距 1.2m，桩长 12.8m，嵌固深度为6.5m；地下连续墙支护墙体厚度为 0.8m，嵌固深度 6.05m。地下连续墙既是支护结构又兼作建筑物外墙。本设计中以桩径
2、为 600mm 搭接长度为 200mm 的水泥土搅拌桩和地下连续墙作为止水帷幕，基坑内部采用集水明渠排水，以此控制基坑工程施工过程中的地下水。同时，在本设计中对基坑位移和地下水的监测也做了详细的设计和说明。关键词：桩锚支护设计；地下连续墙支护设计；止水帷幕；基坑监测全套图纸加 153893706河北工程大学毕业设计（论文）IIAbstractHandan Minxinyuan affordable housing projects is located in the intersection of Harvest Road and southeast corner of Zhonghuabei
3、 Street . The proposed construction excavation is 9.1m,The groundwater buries 4.2m under the ground, and the excavation with roads around . This design combines the engineering geological conditions of the proposed site , as well as the surrounding environment , excavation depth and many other facto
4、rs. In the “safe , reliable, economical, technically feasible and to facilitate construction “ principle, two support methods are chosen: east and west side of the pit uses pile-anchor combined support ; south and north side of the pit uses diaphragm wall supports with two lines anchors. Pile-anchor
5、 combined support uses filing piles with two lines anchors , diameter of which is 1000mm. Space between two piles is1.2m.Each pile is 12.8m length. Embedded depth is 6.5m. Supporting wall of diaphragm wall is 0.8m thick. Embedment depth of it is 6.05m. Two anchors are attached to it. diaphragm wall
6、acts as not only a supporting structure but a building exterior wall. In this design, cement mixing piles of 600mm pile diameter and 200mm lap length act as curtain for cutting off drains . open pumping is used in pit , in order to control the groundwater during construction. Meanwhile, a detailed d
7、esign and instructions of the foundation displacement and groundwater monitoring are proposed in the design . Management software is used to monitor the design. According to the results, a detailed analysis of the simulation results is made.Key words: Pile-anchor combined support; Diaphragm wall sup
8、ports; Curtain for cutting off drains; Excavations monitor河北工程大学毕业设计（论文）III目 录摘要 IAbstractII前言 .11 拟建工程基坑支护设计综合说明 21.1 工程概况 .21.1.1 建筑工程概况 21.1.2 基坑开挖边界的确定 .21.1.3 基坑边界周边环境 .21.2 工程地质条件 31.2.1 地形、地貌 .31.2.2 气象、水文资料 .31.2.3 地质构造简述 .41.2.4 场地地层简述 .41.2.5 地下水 .71.2.6 不良地质现象 .72 基坑支护设计 .82.1 基坑支护设计依据 82
9、.2 基坑支护设计原则 82.3 基坑支护设计方案选择 82.4 所选支护方案简介 102.4.1 桩锚联合支护 .102.4.2 地下连续墙支护 .102.5 基坑支护设计 102.5.1 桩锚支护设计 .112.5.2 地下连续墙支护设计 .173 基坑止水 .243.1 水泥土搅拌桩止水 243.2 地下连续墙止水 264 基坑监测 .294.1 监测目的 .29河北工程大学毕业设计（论文）4.2 监测原则 304.3 监测项目及其布置 314.3.1 位移监测 .314.3.2 地下水的监测 .324.4 监测频率 325 结论与建议 34参考文献 .36致谢 .37附件1） 软件计算
10、说明书（1 份）附表 1） 地基土物理力学指标统计表（4 张）附图1） 综合柱状图（1 张）2） 工程地质剖面图（1 张）3） 桩锚联合支护剖面图（1 张）4） 地下连续墙支护剖面图（1 张）5） 基坑监测图（1 张）河北工程大学毕业设计（论文）1前言随着城市建设的高速发展，建筑用地越来越紧张，高层、超高层建筑项目日益增多，建筑规模不断增大。进入 90 年代以来，经济的腾飞发展，房地产行业的升温，使得高层、超高层建筑如雨后春笋般地拔地而起。由于建筑机构及其使用功能上的要求，基坑开挖的深度越来越深，开挖面积也越来越大，基坑深度由原来的 5m 左右发展到目前的 20m 左右。高层建筑深基坑工程通常
11、是在城市密集的建筑群中建造，其场地之狭窄，施工技术难度大是前所未有的。深基坑开挖除了保证基坑自身的稳定之外，还必须保证邻近建筑设施的安全，因此在狭窄的场地内开挖深基坑不仅会给支护设计带来很大的困难，也会对邻近建筑的安全使用造成很大的威胁。深基坑工程是一个高难度的岩土工程技术课题，其影响因素很多，与场地条件、地层情况、水文地质条件、施工管理、现场监测及邻近建筑场地的施工相互影响等密切相关，因此事故隐患多。深基坑工程又是一个复杂的、与众多学科相关联的交叉学科，涉及到土力学、水文地质工程地质、结构力学、施工技术等知识，因此它要求研究的问题较多。不但要研究土的强度、变形、稳定性问题，还要研究土与结构设
12、计的控制，设计方法和计算方法等重要问题。由于深基坑工程的复杂性和不确定性，信息化施工成为深基坑施工全过程中必不可少的手段，它可以反馈信息，以便及时修改设计方案中的不足之处，并及时采取补救措施。在深基坑支护中地下水常常令很多岩土工程师头疼，同时它也是导致众多工程事故的原因之一。针对深基坑支护中的地下水问题传统的做法是采用降水或截水。而水泥土搅拌桩和地下连续墙是常用的两种有效截水方法。深基坑的监测工作对于基坑支护的成败起着至关重要要的作用，做好监测工作，也是确保基坑工程安全的重要手段！河北工程大学毕业设计（论文）21 拟建工程基坑支护设计综合说明1.1 工程概况1.1.1 建筑工程概况拟建工程邯郸
13、市民馨苑保障性住房项目位于邯郸市丰收路与中华北大街交叉口东南角。拟建建筑采用筏板基础，地下室两层，基础埋深（从室外地坪标高算起）9.1m，拟建建筑物高度、基础埋深、基础形式见表 1-1：表 1-1 拟建建筑物一览表 建（构）筑物基础建筑物名称地上层数及地下层数总高度m建构筑物等级结构类型 基础形式尺寸(mm)基底荷载标准值KN 或 KN/m2基础埋深（从室外地坪标高算起）(m)7#住宅+28-2- 丙 剪力墙 筏板 见总图 - 9.11、4、5、6#住宅+32-2檐口93.1丙 剪力墙 筏板 见总图 600 9.11.1.2 基坑开挖边界的确定根据勘察报告及其所提供的的平面图，拟建建筑物 1#
14、、2#、3#、4#、5#、6#为 32层高楼，有 2 层地下室，基础埋深 9.1m；7#为 28 层高楼有 2 层地下室，8#为 16 层高楼，有地下车库；3#商业、4#综合楼分别为 5 层 4 层无地下车库，基础埋深较浅。故以 1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#边界为基坑开挖边界。基坑周长为 653.7m，面积为 26558.4m2。1.1.3 基坑边界周边环境基坑开挖边界北边为拟建 4 层 5 层综合楼，无地下室和地下车库，由于楼层比较低，基础埋深较浅无需开挖，基坑开挖边界距离拟建综合楼 11.5m，距离建筑红线58.1m。基坑开挖边界西边为中华北大街，有车辆行人通过（活荷载）
15、，开挖边界距离建筑红线 30m。基坑开挖边界南边为铁东走廊路，基坑开挖边界距离建筑红线 15m。河北工程大学毕业设计（论文）3基坑开挖边界东边为新兴大街，有车辆行人通过（活荷载），开挖边界距离建筑红线 30m。河北工程大学毕业设计（论文）3基坑周边地下管线不明确。基坑开挖边界及其周边环境如下图：图 1-1 基坑开挖范围及其周边环境1.2 工程地质条件1.2.1 地形、地貌邯郸市位于太行山东麓，华北冲洪积平原西部边缘，拟建场地位于沁河、滏阳河之间的一级阶地上，场区内地形平坦。1.2.2 气象、水文资料邯郸市处在暖温带半干旱、半湿润大陆性季风气候带，四季分明。气候特点是春季干旱多风，夏季炎热多雨，
16、秋季晴朗气爽，冬季寒冷干燥。区内 19562000 年多年平均气温 13.8，最冷月平均气温-2.6（一月），最热月平均气温 27.4（七月），极端最高气温 42.1，极端最低气温-19.0。19562000 年多年平均降水量629.1mm，多集中于七、八、九三个月；日最大降水量 518.5mm（1963 年 8 月 4 日），河北工程大学毕业设计（论文）4年最大降河北工程大学毕业设计（论文）4水量 1575.3mm（1963 年），年最小降水量 220.0mm（1986 年）；多年平均蒸发量1900mm；最大积雪厚度 460mm。年平均风速 2.7m/s，年主导风向为南风，风向频率20.1%
17、；次主导风向北风，风向频率 15.5%；冬季盛行北风，风向频率 17%；夏季盛行南风，风向频率 25.2%。无霜期 190 天左右。依据建筑地基基础设计规范附录 F中国季节性冻土标准冻深线图及对当地实际情况的调查，本区冻土深度为 0.6m，为季节性冻土。流经邯郸市区最大的河流为滏阳河，据东武仕水文站观测，滏阳河多年平均径流量为 4.09 亿 m3，多年平均流量 12m3/s，历年最大流量 78.4m3/s，最小流量 6.35m3/s。邯郸市区段水量受东武仕水库和张庄桥节制闸控制，最大流量为 35m3/s，最小流量为0.65m3/s。上游段为邯郸市主要供水水源，下游段为农业灌溉水源。1.2.3
18、地质构造简述邯郸市所处大地构造单元属华北陆台渤海凹陷带与太行山隆起带的接触部位，太行山隆起的中心为太行山背斜的轴部，地层从轴部向东大致为震旦系、寒五系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系、第四系地层。市区以京广铁路为界，以西由上第三系地层组成，以东则以第四系地层所覆盖。太行山山前断裂带的邯郸断裂带是通过本区的主要断裂，走向北北东，倾向东，陡倾角，全长 180km，为太行山隆起与华北盆地邯郸凹陷的分界主断裂。拟建场地位于邯郸断裂的东部、华北盆地邯郸凹陷区，上部地层主要以第四系地层为主。1.2.4 场地地层简述通过勘察揭露 60.0m 深度范围内除表层耕土外，均为第四系冲洪积地层，根据其岩性及
19、物理力学性质，自上而下分为 11 层，分述如下： 层Q 42ml杂填土：杂色，松散，以碎砖块、粉质粘土为主，结构较松散，局部为素填土，定为 1 层。 1 层Q 42ml杂填土：杂色，松散，以粉质粘土为主，结构较松散。层Q 42（al+pl ） 粉质粘土：黄褐色，一般软塑可塑状态，韧性和干强度低，含铁质氧化物、云母，该层粉粒含量高，局部夹粉土薄层。本层共进行标准贯入试验6 次，实测值为 3.07.0 击，平均 4.3 击。层Q 42（al+pl ） 粉土：褐黄色，湿很湿，稍密中密，土质均匀，韧性和干强度低，含铁质氧化物、云母，摇振反应迅速。本层共进行标准贯入试验 14 次，实测河北工程大学毕业设
20、计（论文）5值为 3.07.0 击，平均 4.6 击。层Q 42（al+pl ） 粉质粘土：褐灰色，软塑可塑状态，土质较均匀，韧性和干强度中等，切面稍光滑。本层共进行标准贯入试验 11 次，实测值为 4.010.0 击，平均 7.2 击。层Q 42（al+pl ） 粉质粘土：褐黄色褐灰色，一般可塑状态，土质较均匀，韧性和干强度中等，切面稍光滑。属中压缩性土。本层共进行标准贯入试验 3 次，实测值为 8.010.0 击，平均 9.0 击。层Q 41（al+pl ） 粉质粘土：褐黄色，一般可塑状态，土质较均匀，韧性和干强度中等，切面稍光滑，可见灰色条纹，局部渐变为粉土，夹 1 层中砂薄层，仅在 0
21、03#揭露。本层共进行标准贯入试验 6 次，实测值为 7.013.0 击，平均 10.0 击。层Q 41（al+pl ） 粉质粘土：黄褐色，一般可塑状态，土质较均匀，韧性和干强度中等，切面稍光滑， 含 姜石、铁质氧化物,局部姜石含量 15%左右，夹粉土薄层。属中压缩性土。本层共进行标准贯入试验 7 次，实测值为 16.024.0 击，平均 19.1 击。层Q 41（al+pl ） 粉质粘土：黄褐色，一般硬塑状态，土质不纯，局部混砂颗粒，切面稍光滑，含铁质氧化物,含姜石,局部姜石含量 1015%，夹粉土薄层。属中压缩性土。属中压缩性土。本层共进行标准贯入试验 7 次，实测值为 12.022.0
22、击，平均17.8 击。层Q 41（al+pl ） 粘土：褐黄色，一般硬塑状态，土质较均匀，韧性和干强度中等，切面稍光滑，含铁质氧化物及灰绿色粘土团、姜石，局部夹粉质粘土及粉土薄层。属中压缩性土。本层共进行标准贯入试验 5 次，实测值为 15.023.0 击，平均 20.0 击。底部分布有细砂编为 1 层。 1 层Q 4al 细砂：褐黄色，饱和，一般中密，以石英、长石为主，分选性较好。该层分布不连续，呈透镜体状分布。本层共进行标准贯入试验 1 次，实测值为 23 击。层Q 41（al+pl ） 粉质粘土：褐黄色，一般硬塑状态，土质较均匀，韧性和干强度中等，切面稍光滑，含铁锰质氧化物及钙质条纹、姜
23、石，局部姜石含量较高。属中压缩性土。本层共进行标准贯入试验 6 次，实测值为 23.038.0 击，平均 30.1 击。底部分布有中粗砂编为 1 层。 1 层Q 4al 中粗砂：褐黄色，饱和，一般密实，以石英、长石为主，分选性较好。该层分布不连续，呈透镜体状分布。本层共进行标准贯入试验 1 次，实测值为32.0 击。层层Q 41（al+pl ） 粉质粘土：褐黄色，一般硬塑状态，土质较均匀，韧性和干河北工程大学毕业设计（论文）6强度中等，切面稍光滑，含铁锰质氧化物及钙质条纹、姜石，局部姜石含量较高，夹中粗砂薄层，定为 1 层。属中压缩性土。本层共进行标准贯入试验 3 次，实测值为33.038.0
24、 击。 1 层Q 4al 中粗砂：褐黄色，饱和，一般密实，以石英、长石为主，分选性较好。该层分布不连续，呈透镜体状分布。以上各层土的厚度及空间分布情况详见“工程地质剖面图”。各主要土层的厚度、层顶板、底板标高及埋深详见表 1-1。表 1-2 地 层 层 厚 及 顶 板 、 底 板 标 高 统 计 一 览 地层编号岩土名称层厚(m)层顶高程(m)层底高程(m)层顶深度(m)层底深度(m)层 杂填土 1.37 0.18 -1.19 0 1.37 1 层 素填土 0.55 -1.21 -1.76 1.5 2.05层粉质粘土2.88 -1.24 -4.12 1.42 4.3层 粉土 3.31 -4.1
25、2 -7.42 4.3 7.61层粉质粘土3.11 -7.42 -10.53 7.61 10.72层粉质粘土2 -10.53 -12.54 10.72 12.72层粉质 粘土3.25 -12.54 -15.79 12.72 15.98层粉质粘土6.88 -15.86 -22.77 16.05 22.97层粉质 粘土7.57 -22.77 -30.34 22.97 30.54层 粘土 7.6 -30.34 -37.94 30.54 38.14层粉质粘土8.48 -38.24 -46.72 38.44 46.92河北工程大学毕业设计（论文）71.2.5 地下水通过勘察拟建场地地下水稳定水位埋深为
26、4.205.80m ，标高为-4.14 -5.01m 。通过对所取水样的腐蚀性分析评价得出地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性；场地土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。 1.2.6 不良地质现象拟建场地区不存在崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象，综合分析判定该场地稳定，对基坑工程施工无影响。河北工程大学毕业设计（论文）82 基坑支护设计2.1 基坑支护设计依据邯郸市民馨苑保障性住房项目岩土工程勘察报告（4#、5#楼） (2012.12.30)邯郸市民馨苑保障性住房（总平面图） (2012.4.28)建筑基坑支护技术规程(JG120-2
27、012)建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)基础工程建筑桩基技术规范(JGJ94)2.2 基坑支护设计原则依据建筑基坑支护技术规程，基坑支护设计应规定其设计使用期限。基坑支护的设计使用期限不应小于一年。基坑支护设计时，应综合考虑基坑周边环境和地质条件的复杂程度、基坑深度等因素，按表 2-1 采用支护结构的安全等级及重要性系数。同一基坑的不同部位，可采用不同的安全等级。表 2-1 支护结构的安全等级及重要性系数 安全等级 破坏后果重要性系数（ 0）一级支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响很严重。1.1二级支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结
28、构施工安全的影响严重。1.0三级支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响不严重。0.9拟建场地工程地质和水文地质条件较复杂，周边建筑环境较简单，基础埋深小于9.1m，基坑安全等级可按二级考虑，支护结构重要性系数可取 1.0.2.3 基坑支护设计方案选择基坑支护结构选择应综合考虑多方面因素包括：1）基坑开挖深度；2）土的性状及地下水条件；河北工程大学毕业设计（论文）93）基坑周边环境对基坑变形的承受能力及支护结构失效后可能产生的后果；4）主体地下结构及其基础形式、基坑平面尺寸及形状；5)支护结构施工工艺的可行性；6)施工场地条件及施工季节；7)经济指标、环保性能和施工工期
29、。表 2-2 各支护结构 结构类型 适用条件锚拉式结构 安全等级 基坑深度、环境条件、土类和地下水条件支撑式结构 适用于较深的基坑悬臂式结构 适用于较浅的基坑双排桩当锚拉式、支撑式和悬臂式结构不适用时，可以考虑采用双排桩支 挡 式 结 构支护结构与主体结构结合的逆作法一级、二级、三级适用于基坑周边环境条件很复杂的深基坑1、 排桩适用于可采用降水或截水帷幕的基坑2、 地下连续墙宜同时用作地下结构外墙，可同时用于截水3、 锚杆不宜用在软土层和高水位的碎石土、砂土层4、 当临近基坑有建筑物地下室、地下构筑物等，锚杆的有效锚固长度不足时，不应采用锚杆5、 当锚杆施工会造成基坑周边建筑物的损害或违反城市
30、地下空间规划等规定时，不应采用锚杆。单一土钉墙适用于地下水位以上基坑开挖深度小于 12m预应力锚索复合土钉墙用于非软土地下水位以上基坑深度不宜大于 15m土钉墙水泥土复合土钉墙二级三级 用于非软土基坑时基坑深度不宜大于12m；用于淤泥质基坑时基坑深度不宜大于 6m当基坑潜在滑动面内有建筑物、重要地下管线时，不宜采用土钉墙放坡 三级 1、施工场地满足放坡条件2、可与上述支护结构形式结合本设计在综合考虑上述因素的条件下，结合当地经验和邻近建筑基坑支护方案，根据建设单位对基坑支护工程的具体要求，本着“ 安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工“的原则，经过细致分析计算和方案比较，确定本基坑支护结构拟采
31、用以下支护方式：河北工程大学毕业设计（论文）10基坑东、西侧采用桩锚联合支护方案控制拟建工程两侧道路的变形，支护结构由钻孔灌注桩加两道预应力锚索组成。采用水泥土搅拌桩作为止水帷幕控制地下水对基坑工程的影响。基坑南、北侧采用地下连续墙和两道锚索支护，地下连续墙即作为隔水帷幕同时又是支护结构，并兼作建筑物外墙，即“两墙合一”。2.4 所选支护方案简介 2.4.1 桩锚联合支护排桩支护是目前应用最广的支护结构形式之一。它是预先在设计的基坑外缘的地面以下成桩，待桩身混凝土达到一定强度以后再开挖基坑，这时排桩就可以支挡其后的土体。排桩可以使是悬臂式的，采用悬臂式排桩支护的基坑不宜超过 6m，否则既不经济
32、，侧壁也容易发生较大位移。当基坑较深时，常常加设一道或几道土层锚杆，即桩锚联合支护，桩锚联合支护有利于控制基坑侧壁及周边的变形。2.4.2 地下连续墙支护地下连续墙是在地面上用专门的挖槽设备，沿着基坑周边，按照事先划好的幅段，开挖狭长的沟槽，在开挖过程中，为保证槽壁的稳定，沟槽采用特制的泥浆护壁，每个幅段的沟槽开挖结束后，在槽段内放置钢筋笼，并浇筑水下混凝土，然后将若干个幅段连成一个整体，形成一个连续的地下墙体，即现浇钢筋混凝土壁式连续墙。地下连续墙施工震动小、噪声低，墙体刚度大，防渗性能好，对周围地基无扰动。地下连续墙刚度大，能承受较大水平土压力，适用范围广，从软弱的冲积地层到中硬地层、密实
33、的砂砾层，各种软岩和硬岩等均可使用。2.5 基坑支护设计根据勘察报告所提供的基坑边坡参数表表 2-3 基坑边坡参数 土 层 天然重度（kN/m 3） 粘聚力 Cuu(kPa) 内摩擦角 uu()层杂填土 *15.0 6.4 2.9层粉质粘土 18.7 19.1 14.0层粉土 19.2 12.0 20.0层粉质粘土 19.3 22.0 13.3河北工程大学毕业设计（论文）11续表 2-3 基坑边坡参数 层粉质粘土 19.8 22.0 12.4层粉质粘土 19.9 18.2 12.3层粉质粘土 20.0 20.0 12.5注 :带 *为 经 验 值2.5.1 桩锚支护设计基坑工程东、西边分别面临
34、新兴大街和中华北大街，路面有车辆行人通过，该侧距离建筑红线 30m，为确保道路的正常通行，应严格控制其周边环境的变形，采用桩锚支护。又考虑到道路下面可能有管线，锚杆布置在控制变形的基础上尽量靠近基坑底部。由于基坑顶部距离建筑红线较远，基坑顶部采用一级放坡，坡度系数为 0.5，放坡开挖 2m，取地面活荷载为 10kPa, 支护桩采用钻孔灌注桩，桩径为 1000mm，桩间距为 1.2m，桩顶使用冠梁增加支护体系的整体性。设置两道锚索，依据 建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）相关规定，锚索的水平间距为不宜小于 1.5m，竖向间距不宜小于 2m，倾角宜在 15 25之间。锚杆的布设如下表
35、 2-4表 2-4 桩锚支护锚索的布设 锚 索道 数水平间距sxj（m）竖直间距szj（m）锚索入射角（）钻孔直径（mm）第一道锚索 2.0 4.5 20 150第二道锚索 2.0 3.0 20 1501） 、锚索轴向拉力力计算依据等值梁理论计算得桩的嵌固深度为 6.5m，第一道锚索的支点力为 T1 = 197.93kN，第二道锚索支点力为 T2 = 218.66 kN。第一道锚索轴向拉力为:Nk1 = T1 / =197.93 / cos20=210.63 kN第二道锚索轴向拉力为:Nk2 = T2 / =218.66/cos20(2-1)(2-2)河北工程大学毕业设计（论文）12=232.
36、69 kN2） 、锚索长度计算（1）锚索自由段长度计算依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）第 4.7.5 条规定锚索自由段长度由下式计算给出：式中： lf 锚杆自由段长度（m）； 锚杆的倾角( )；a1锚杆的锚头中点至基坑底面的距离（m）；a2基坑底面至挡土构件嵌固段上基坑外侧主动土压力强度与基坑内侧被动土压力强度等值点O 的距离（m）；对多层土地层，当存在多个等值点时应按其中最深处的等值点计算；d 挡土构件的水平尺寸（m）；mO 点以上各土层按厚度加权的内摩擦角平均值 ()。图 2-1 锚索自由段计算简图经计算可得：第一道锚索自由段长度为：lf1 = 6.5m第二道锚索自由段
37、长度为：lf2 = 6.5m（2）锚索锚固段长度计算(2-3)5.1cos)245sin(si(ta(21 dmdoofl河北工程大学毕业设计（论文）13依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）第 4.7.2 条规定：KNRtk式中： Kt 锚杆抗拔安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支护结构， Kt 分 别不应小于1.8、1.6、1.4；Nk 锚杆轴向拉力标准值(kN)； Rk 锚杆极限抗拔承载力标准值(kN)。依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）第 4.7.4 条规定：lqdRiskk式中： d 锚杆的锚固体直径(m)，取0.15m；li 锚杆的锚固段在第i
38、土层中的长度(m) ，锚固段长度（ la）为锚杆在理论 直线滑动面以外的长度； qsik锚固体与第 i 土层之间的极限粘结强度标准值 (kPa)，由勘察报告给出；经计算可得：第一道锚索锚固段长度为 ：la1 =l i = 15.5m第二道锚索锚固段长度为：la2 =l i = 15.0m（3）锚索总长度计算L1 = la1 + lf1 =22.0mL2 = la2 + lf2 =21.5m3） 、整体稳定性验算依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）第 4.2.3 条规定采用圆弧滑动条分法验算支护结构的整体稳定性，整体稳定性应符合下式规定：Ks,i 第i 个滑动圆弧的抗滑力矩与滑动
39、力矩的比值；抗滑力矩与滑动力 矩之比的最小值宜通过搜索不同圆心及半径的所有潜在滑动圆弧确定。(2-5)(2-4)(2-6)KKSSiS.,.,min,21,河北工程大学毕业设计（论文）14Ks 圆弧滑动整体稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级的锚拉式支挡结构，Ks 分别不应小于1.35、1.3、1.25；图 2-2 整体稳定性计算简图经计算：最小的整体稳定性系数为 1.404 1.3 故整体稳定性符合规范要求！4） 、抗隆起稳定性验算依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）第4.2.4条规定抗隆起验算可采用下式验算：式中： K he抗隆起安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支
40、护结构， Khe 分别不应小于1.8、1.6、1.4；m1基坑外挡土构件底面以上土的重度(kN/m3)；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；m2基坑内挡土构件底面以上土的重度(kN/m3)；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；KheqoDhmNc)(12(2-8)(2-7)qtan45tan(2-9)/)(c河北工程大学毕业设计（论文）15D 基坑底面至挡土构件底面的土层厚度 (m)；h 基坑深度(m) ；q0 地面均布荷载(kPa)；Nc、Nq 承载力系数；c、挡土构件底面以下土的粘聚力(kPa)、内
41、摩擦角()。图2-3 抗隆起稳定性验算简图计算如下：Khe =1.944Khe =1.9441.6 ,故抗隆起稳定性满足规范要求！5） 、渗透稳定性验算依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）第C.0.2条规定采用下式验算渗透稳定性：式中： Kse流土稳定性安全系数；安全等级为一、二、三级的支护结构，Kse 分别不应小于1.6、1.5、1.4；D 截水帷幕底面至坑底的土层厚度(m)；D1 潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的土层厚度 (m)；土的浮重度(kN/m 3)；(2-10)(2-11)(2-12)KsehDw)8.02(153.9478.12tan)09.3(Nc1045
42、tan478.12tan.32eq河北工程大学毕业设计（论文）16h基坑内外的水头差(m)；w水的重度(kN/m 3)。图 2-4 参透稳定性验算简图计算如下：Kse = 3.245Kse =3.2451.5 ,故渗透稳定性满足规范要求！经模拟计算，基坑周边的变形得到有效控制，最大变形距离基坑坑壁距离不到13m，尚在建筑红线范围内，锚索最长为 22m，未超出建筑红线。该设计方案对基坑周边环境影响很小。基坑支护剖面图如下图 2-5：河北工程大学毕业设计（论文）17图 2-5 基坑东、西边桩锚支护剖面图2.5.2 地下连续墙支护设计基坑南侧为铁东走廊路，距离建筑红线仅 15m，路面宽 20m，路的
43、南面为 23 层平方，无地下室，基础埋深较浅。根据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）相关计算土压力的规定可知，路对面的低层建筑物对基坑工程土压力的计算无影响，也就是说，低层建筑物对支护结构无影响,由于道路距离已有建筑物较近，所以路面活荷载较小，可取为 5kPa，布设两道锚索。针对此环境，采用连续墙加锚索支护，连续墙厚度为 800mm，墙底深度为 15.15m，锚索布设如下表 2-5：表 2-5 连续墙支护锚索的布设 锚 索道 数水平间距sxj（m）竖直间距szj（m）土钉入射角（）钻孔直径（mm）第一道锚索 2.0 3.0 20 150第二道锚索 2.0 3.0 20 150河北工
44、程大学毕业设计（论文）181） 、锚索轴向拉力计算依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）相关规定，在满足整体稳定性和抗渗稳定性的条件下计算得地下连续墙的嵌固深度为 6.05m。依据等值梁理论计算得第一道锚索的支点力为 T1=110.21kN，第二道锚索支点力为 T2=230.22kN。第一道锚索轴向拉力为:Nk1 = T1 /=110.21 / cos20=117.28 kN第二道锚索轴向拉力为:Nk2 = T2 /=230.22 / cos20=244.99 kN2） 、锚索长度计算（1）锚索自由段长度计算依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）第 4.7.5 条规
45、定锚索自由段长度由下式计算给出：式中： lf 锚杆自由段长度（m）； 锚杆的倾角()；a1 锚杆的锚头中点至基坑底面的距离（m ）；a2基坑底面至挡土构件嵌固段上基坑外侧主动土压力强度与基坑内侧被动土压力强度等值点O 的距离（m）；对多层土地层，当存在多个等值点时应按其中最深处的等值点计算；d 挡土构件的水平尺寸（m）； mO 点以上各土层按厚度加权的内摩擦角平均值 ()。(2-13)(2-14)(2-15)5.1cos)245sin(si(ta(21 dmdoofl河北工程大学毕业设计（论文）19图 2-6 锚索自由段计算简图经计算可得：第一道锚索自由段长度为：lf1 = 5.0m第二道锚索
46、自由段长度为：lf2 = 6.0m（2）锚索锚固段长度计算依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）第 4.7.2 条规定式中： Kt锚杆抗拔安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支护结构， Kt 分别不应小于1.8、1.6、1.4；Nk锚杆轴向拉力标准值(kN)； Rk 锚杆极限抗拔承载力标准值(kN)。依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）第 4.7.4 条规定：lqdRiskk式中： d锚杆的锚固体直径(m)，取0.15m；li锚杆的锚固段在第i 土层中的长度(m) ，锚固段长度（ la）为锚杆在理论直线滑动面以外的长度； qsik锚固体与第 i 土层之间的极限粘
47、结强度标准值 (kPa)，由勘察报告给出；(2-16)(2-17)河北工程大学毕业设计（论文）20经计算可得：第一道锚索锚固段长度为：la1 =l i =19.0m第二道锚索锚固段长度为：la2 =l i =14.5m（3）锚索总长度计算L1= la1 + lf1 =26.0mL2= la2 + lf2 =20.5m3） 、整体稳定性验算依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）第 4.2.3 条规定采用圆弧滑动条分法验算支护结构的整体稳定性，整体稳定性应符合下式规定：式中： Ks，i 第i 个滑动圆弧的抗滑力矩与滑动力矩的比值；抗滑力矩与滑动力矩之比的最小值宜通过搜索不同圆心及半径
48、的所有潜在滑动圆弧确定； Ks 圆弧滑动整体稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级的锚拉式支挡构，Ks 分别不应小于1.35、1.3、1.25；图 2-7 整体稳定性计算简图经计算：(2-18)KKSSiS.,.min,21,河北工程大学毕业设计（论文）21最小的整体稳定性系数为 1.4581.3 故整体稳定性符合规范要求！4） 、抗隆起稳定性验算依据建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）第4.2.4条规定抗隆起验算可采用下式验算：式中： Khe 抗隆起安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支护结构， Khe 分别 不应小于1.8、1.6、1.4；m1基坑外挡土构件底面以上土的重度(kN/m3)；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；m2基坑内挡土构件底面以上土的重度(kN/m3)；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮重度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；D基坑底面至挡土构件底面的土层厚度 (m)；h
