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深基坑与边坡支护工程
课
程
设
计
目录
第一章原始资料
第二章支护方案比选
第三章围护结构内力计算
第四章基坑稳定性验算
第五章基坑施工方案设计
第六章施工图绘制
参考文献
第一章原始资料
1.1工程概况
某建筑物的场地条件如图2所示，基坑左侧距离道路边缘距离为8.5m，基坑长度69.0m，基坑宽度为23.0m，距基坑右侧4.6m处有两栋6层工商局宿舍。
图2 基坑平面图
1.2岩土层分布特征
根据地质勘察资料，在A-B-C-D段主要分布的土层如下：
（1）杂填土（Q m1）：褐灰至褐红色，以粘性土为主，含大量砖块及碎石生活垃圾，人工填积，结构松散，不含地下水，湿。
埋深1.00~1.11m，层厚1.20~4.00m，层底标高66.70~66.80m。
（2）素填土2（Q m1）：褐红色，以粘性土为主，含少量砖块及碎石。
人工新近填积，未完成自重固结，结构松散，不含地下水，湿。
埋深0.00~1.10m，层厚1.20~4.00m，层底标高63.10~66.70m。
（3）淤泥质杂填土3（Q a1）：褐灰至灰黑色，含大量碎石及生活垃圾腐烂物，具臭味，含地下水，软塑状，易变形，很湿。
埋深1.80~4.00m，层厚0.70~2.90m，层底标高63.10~64.10m。
（4）粉质粘土4（Q a1）：褐黄至褐红色，含少量灰白色团状高岭土及铁锰氧化物，裂隙发育，摇震无反应。
土状光泽，干强度一般，顶部受水浸泡严重。
硬塑，中密，稍湿。
埋深0.00~4.70m，层厚2.10~6.70m，层底标高60.30~62.00m。
（5）圆砾5（Q a1）：黄至黄褐色，以石英硅质岩碎屑为主。
含少量砂粒及粘性土，胶结一般。
粗颗粒呈圆状，中风化。
粒径Ø>20mm 占35%，5~20mm占25%，粘性土占5%，富含地下水，中密饱和。
埋深5.00~7.60m，层厚4.50~5.30m，层底标高55.80~56.70m。
（6）粘土6（Q a1）：紫红色，由下伏基岩风化残积而成，含少量斑状灰白色高岭土及石英粉砂、云母碎屑，裂隙发育，土状光泽，摇震无反应。
干强度一般，可塑，中密，湿。
（7）强风化粉砂质泥岩7（K）：紫红色，粉砂泥质结构，层状构造，以泥质成分为主，石英粉砂为次，岩石风化强烈，裂隙发育，裂面见铁锰氧化膜，浸水易软化，干燥易散碎，顶部风化呈土状。
坚硬，致密，稍湿。
埋深12.50~13.20m，层厚2.00~3.70m，层底标高51.50~53.10m。
（8）中风化粉砂质泥岩8（K）：紫红色，粉砂泥质结构，以泥质成分为主，石英粉砂为次，见云母小片，岩芯表面见绿泥石斑块，偶见石膏细脉充填于裂隙中，岩石较完整，裂隙较发育，局部夹泥岩
透镜体，分布无规律。
浸水易软化，干燥易碎裂。
坚硬，致密，稍湿。
埋深14.80~16.40m，层厚2.40~9.80m，层底标高43.10~49.70m。
地下水位简况：场地主要见上层滞水及潜水。
上层滞水主要赋存于素填土2和淤泥质杂填土3中，受大气降水及地表水的补给，季节性变化明显；潜水主要赋存于圆砾5中，受同层地下水补给。
测得初见水位0.30~7.00m，相应标高60.90~67.60m，测得静止水位0.40~2.50m，相应标高65.40~67.40m。
场地地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性
图3 岩土层分布图
1.3 基坑侧壁安全等级及重要性系数
丝绸大厦基坑安全等级为一级，基坑重要性系数1.10=γ。
第二章支护方案比选
2.1各支护方案特点及适用条件
2.1.1排桩支护加内支撑
排桩支挡结构是利用常规的各种桩体，例如钻孔灌注桩，挖孔桩，预制桩及混合式桩等并排连续起来形成的地下挡土结构。
特点：结构简单，施工方便，有利于基坑采用大型机械开挖；
适用条件：适用基坑侧壁安全等级一、二、三级；悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m；当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加载水帷幕或地下连续墙；适用于对周围环境保护及变形控制要求较高的基坑支护工程。
2.1.2地下连续墙支护
地下连续墙是指在地面上，利用一些挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的基槽，并在其内浇注适当的材料而形成的一道具有防渗、挡土和承重功能的连续的地下墙体。
特点：施工时具有低噪声，低振动等优点，能够紧邻现有建筑物和地下管线施工，施工时对周围环境的影响小；地下连续墙的墙段刚度较大，整体性好，因而围护结构和地基的变形都比较小，即可用作于超深基坑的围护结构，也可用于地下主体结构的侧墙；地下连续墙作为主体结构的地下室外墙或其一部分，可配合逆作法施工，以提高维护质量，缩短工期，降低工程造价。
施工工艺较为复杂；具有弃土和废泥浆处理问题，粉砂底层易引起槽壁坍塌及渗漏；与其他桩体相比造价昂贵。
使用条件：适用开挖深度较大，一般超过10m的基坑；土质条件比较软弱或土层性质比较复杂的基坑；邻近区域存在保护要求较高的建筑物；场地空间有限。
2.1.3土钉墙支护
土钉墙是由密集的土钉群、被加固的土体、喷射混凝土面层组成的类似于重力式挡土墙的挡土结构，并且以此来抵抗围护墙后传来的土压力和其他外力荷载，从而达到开挖基坑时基坑稳定或边坡稳定。
特点：能合理利用土的自承能力，属于轻型结构，柔性大，有良好的的抗震性和延性；施工设备简单，不需要单独占用场地，且工程造价低，防腐性能好。
适用条件：适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土，粘性和弱胶结沙上的基坑支护；宜用于深度不大于12m的基坑支护。
2.1.4水泥土墙支护
水泥土墙是指由水泥土桩相互重叠搭接形成的壁状或供状等形式的重力式围护结构，利用墙体自重及嵌入基坑底面下的嵌固深度对基坑侧壁土体进行支护。
特点：施工时没有震动、噪声、泥浆废水污染，对环境影响小；施工方便，成桩工期短，且造价较低；隔水防渗性能良好，基坑内外
允许有水位差；基坑周围的地基变形小，对相邻建筑物和地下设施影响小；挡土墙顶面允许设置路面行驶施工车辆，而路面结构又可增加挡土墙刚度；
适用条件：施工场地要求宽敞，对于软土的基坑支护，一般支护深度不大于6m，对于非软土基坑的支护则支护深度可达10m。
2.2 确定支护方案
考虑到开挖深度较大，而土钉墙支护宜用于深度不大于12m的基坑，水泥土墙宜用于深度不大于10m的基坑；因此方案三和四不适用。
地下连续墙造价高，施工工艺较为复杂，因此选择排桩加水平钢支撑的方案。
具体设计：
单排桩：
桩径 d=1.0m
桩距1.5d=1.5m
内支撑设四道，分别支在距离开挖面5m，7m，10m，13.5m处。
支撑竖向间距分别为5m，2m，3m，3.5m。