某综合楼工程基坑支护方案设计

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1、某工程基坑支护方案设计1.工程概况某综合楼工程占地面积194.5×85.5m2。上部结构由18层的高楼组成。高楼群房采用框架剪力墙结构，钻孔灌注桩箱形基础，设3层地下室，挖深为9.6m。该建筑物西侧距街道仅5m，且在路面下埋有电缆线、煤气管道、自来水管道及污水管道等市政公用设施。南边是一施工现场，其围墙距离开挖最小距离为3m。东侧的靠南端分空地，靠北有一四层厂房(长20m)，间距约8.9m，北侧距街道约8m。2.工程地质条件该场地为原住宅拆除后整平，场地基本平坦。根据地质勘测勘料，地下水位埋藏较浅，平均深度为0.455m，其中上部土层透水性较好，水力坡度

2、i取1/10。该场地40m深范围内土层的主要物理力学指标如下：表2-1基坑各土层物理力学性质指标层序土层名称层厚m天然含水量w(％)重度γ（KN/m3）内摩擦角φ(º)内聚力C(KPa)渗透系数K(cm/s)1杂填土层0.9530.51810.055.4×10-42粉土层2.4531.718.935.0105.52×10-43粉土夹密实细砂层2.9530.618.735.575.25×10-44软粘土层2.0534.118.911.215.62.3×10-55粘土层6.131.219.219.3307.5×10-56粉质粘土层4037.118.417.1

3、358.5×10-53.基坑周边环境情况8900图3-1基坑周边环境布置图4.基坑支护方案优选-11-基坑围护结构型式有很多种，其适用范围也各不相同，根据上述设计原则，结合本基坑工程实际情况有以下几种可以采取的支护型式[14]：(1)土钉墙围护结构土钉墙围护结构的机理可理解为通过在基坑边坡中设置土钉，形成加筋土重力式挡墙，起到挡土作用。土钉墙围护适用于地下水位以上或者人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土、卵石土等；不适用于淤泥质及未经降水处理地下水以下的土层地基中基坑围护。土钉墙围护基坑深度一般不超过18m，使用期限不超过18月。对于本工程基坑的

4、西侧、东侧和北侧均采用土钉墙支护。(2)排桩支护围护结构对于南侧采用排桩支护与止水方案，排桩支护技术条件成熟、简单，采用钻孔灌注桩加内撑支护结构，配合旋喷桩做止水帷幕，也可考虑咬合加内撑施工工艺，止水效果较为优越。经过多个方案的比较分析，本基坑充分考虑到周边地层条件，选择技术上可行,经济上合理,并且具有整体性好、水平位移小,同时便于基坑开挖及后续施工的可靠支护措施。经分析采用单排钻孔灌注桩作为围护体系，关于支撑体系，如果采用内支撑的话，则工程量太大，极不经济，同时，如果支撑拆除考虑在内的话，工期过长，且拆除过程中难以保持原力系的平衡。根据场地的工程地质和

5、水文地质条件，支护结构采用土钉墙等。5.土层压力计算因墙背竖直、光滑，填土面基本水平，符合郎肯土压力计算条件，计算时假定附加荷载q=10KN∕m。主动土压力计算土层的主动土压力系数分别为：(5.1)填土表面主动土压力强度：(5.2)-11-第一层底部主动土压力强度：第二层顶部主动土压力强度：第二层底部主动土压力强度：第三层顶部主动土压力强度：第三层底顶部主动土压力强度：第四层顶部主动土压力强度：第四层底部主动土压力强度：第五层顶部主动土压力强度：第五层底部主动土压力强度:第六层顶部主动土压力强度：第六层h处主动土压力强度：-11-临界深度z0，由(5.3

6、)动土压力计算土层的被动土压力系数分别为：(5.4)基坑深度为9.6m，挖深至粘土层处，则基坑底处的被动土压力强度：(5..5)第五层底部被动土压力强度：(5.6)第六层顶部被动土压力强度：第六层h处被动土压力强度：计算土压力时不考虑渗流的影响，则土压力分布情况如下图所示。-11-图5-1土层压力分布图6.基坑围护及支护方案设计方案选定(1)南侧采用排桩支护方案；(2)东侧和北侧采用放坡另加适当的土钉墙；基坑开挖深度为9.6m，采用坡角60°放坡开挖，中间设1.5m平台；(3)西侧采用土钉墙支护。方案设计及计算（4）南侧排桩支护方案设计各层土压力对墙的集

7、中力为：(6.1)其作用点距所在土层分界面的距离为：-11-(6.2)各层土压力对桩底弯矩由：(6.3)得桩长，取。(6.4)计算最大弯矩点说明弯矩最大点不在第六层，而在第五层需要重新计算-11-（5）排桩结构验算①整体稳定性验算由于围护桩插入深度比较大，且布置较密，在施工中为增强整体稳定性，在桩与桩之间设圈梁，提高边坡抗滑移能力。根据经验，可不验算整体稳定性。②桩墙底地基承载力验算采用地基承载力公式验算法：(6.6)(6.7)(6.8)，满足要求。③基坑底部土体抗隆起稳定性验算(6.9)(6.10)其中：，经计算可得，抗隆起安全系数：-11-(6.11

8、)，满足要求。桩身配筋计算将护坡桩圆形面积等效为矩形截面，使它们刚度相等。(6.