漯河市第二人民医院C区病房楼基坑支护设计与施工 毕业论文.doc 67页

'本科毕业设计（论文）漯河市第二人民医院C区病房楼基坑支护设计与施工专业名称：土木工程专业年级班级：岩土09-3班学生姓名：指导教师：河南理工大学土木工程学院二〇一三年六月十日 河南理工大学本科毕业设计（论文）摘要摘要漯河市第二人民医院C区病房楼位于漯河市交通路201号。场地呈长方形，长72m，宽31m，地上建筑面积24183.96m²，地下室总建筑面积1742m²，是一幢16层大楼，框架剪力墙结构，地下1层，基坑开挖深度为6m。本文先介绍了工程地质及周边环境情况，结合工程概况及其周边环境情况，参照现有基坑支护设计理论，本次设计采用了钻孔灌注桩加锚杆的基坑支护结构。本次设计是根据国家现行建筑基坑支护技术规程，在给定地质勘察报告的条件下，进行基坑支护设计，主要目的是掌握基坑支护设计的方法。在土压力计算过程中，运用了朗肯土压力理论；在内力计算过程中，运用了等值梁法；在配筋计算过程中，参照了混凝土结构设计规范。计算过程中除了以国家现行建筑基坑工程技术规程为依据外，还参考以往的工程实例，加强理论与实践的结合。本次设计的主要指导原则是如何保证基坑的安全可靠、方便施工，并达到经济的效果。通过本篇论文，直观的说明了钻孔灌注桩加锚杆支护设计所需的参数。[关键词]：基坑支护；朗肯土压力理论；等值梁法；钻孔灌注桩；锚杆。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）AbstractAbstractTheLuohesecondPeople"sHospitalCareahospitalwardbuildingislocatedinLuohetransportationroad201st.Thesiteisarectangle,length72m,width31m,theareaofgroundflooris24183.96squaremeters,thebasementtotalflooris1742squaremetersinarea,itisa16-storeybuilding,frame-shearwallstructure,theactualstructureexcavationdepthofthebasementis6m.Thisarticlefirstintroducesengineeringgeologyandthesurroundingenvironment,combinedwiththeprojectgeneralsituationanditssurroundingenvironmentsituation,referstotheexistingpit-retainingstructuredesigntheory,thisdesignusestheboredpiletoaddthepit-retainingstructureofanchorrod.Thisdesignisaccordingtonationalpresentconstructionpit-retainingstructuretechnicalschedule,underassigningconditionofgeologicalprospectingreport,carriesonthepit-retainingstructuredesigns,themainpurposeistomasterthedesignmethodofpit-retainingstructure.IntheprocessofearthpressurecalculationusingtheRankineearthpressuretheory;Intheprocessofinternalforcecalculationwiththeuseoftheequivalentbeammethod;Intheprocessofreinforcementcalculation,withreferencetotheconcretestructuredesigncode.Thecalculationprocessnotonlytakethecurrentnationalbuildingfoundationpitengineeringasthebasis,butalsorefertothepreviousprojects,strengthenthecombinationoftheoryandpractice.Themainprincipleofthisdesignishowtoensurethesafetyandreliabilityoffoundationpit,convenientconstruction,andachievestheeconomiceffect.Throughthispaper,ithastheintuitivedescriptionofthefoundationpitsupportdesignofvariousparameters.[Keywords]:retainingandprotectionforExcavations;Rankineearthpressuretheory;boredcaissonpile;Equivalentbeammethod;Anchor.61 河南理工大学本科毕业设计（论文）目录目录第一章绪论1第二章工程概况3第三章工程地质及水文地质情况43.1工程地质情况43.2水文地质情况6第四章支护结构方案选择74.1支护结构选型的因素74.2基坑支护方案的初选74.3基坑支护方案的确定8第五章基坑支护设计计算105.1基坑支护设计要求105.2基坑支护设计原则与安全等级105.3参数的初选115.4基坑支护设计的主要内容125.5排桩设计计算125.5.1土压力计算简介135.5.2水平荷载计算145.5.3水平抗力计算165.5.4支点力计算185.5.5嵌固深度计算205.5.6桩身最大弯矩的计算215.6灌注桩结构设计225.6.1桩受力钢筋计算225.6.2桩箍筋计算235.6.3桩配筋验算2461 河南理工大学本科毕业设计（论文）目录5.6.4冠梁设计计算255.7锚杆设计计算255.7.1锚杆简介255.7.2锚杆设计主要内容265.7.3锚杆设计计算275.7.4锚杆配筋计算315.7.5腰梁设计计算31第六章稳定性验算336.1嵌固深度稳定性验算336.2抗隆起稳定性验算356.3整体稳定性验算366.4锚杆承载力验算40第七章施工组织设计437.1施工组织设计编写依据437.2施工准备437.2.1现场准备437.2.2材料准备437.2.3施工机械设备447.2.4劳动力计划447.2.5施工用电和施工用水457.2.6施工平面布置457.3排桩施工457.3.1施工工艺流程467.3.2钢筋笼制作与吊放467.3.3成孔477.3.4灌注混凝土4761 河南理工大学本科毕业设计（论文）目录7.4锚杆施工517.4.1施工工艺517.4.2施工准备517.4.3施工方法517.4.4质量保证措施527.5土方工程537.5.1机械选择537.5.2施工方法537.6安全与环保要求和措施547.6.1安全要求和措施547.6.2环保要求和措施547.7工程监测与信息施工55第八章结论58参考文献60致谢6161 河南理工大学本科毕业设计（论文）第一章绪论第一章绪论毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段、是深化、拓宽、综合教学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计可以将以前学过的知识重温回顾，对疑难知识再学习，对提高个人的综合知识结构有着重要的作用。通过毕业设计使我在资料查找、设计安排、分析计算、绘制施工图、口头表达等各个方面得到综合训练具备从事相关工作的基本技术素质和技能。随着高层建筑的不断增加，市政建设的大力发展和地下空间的开发利用，产生了大量的深基坑支护设计与施工问题，并使之成为当前基础工程的热点与难点。基坑支护是指为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。基坑支护设计应根据场地的工程地质条件，结合周边环境情况，综合考虑施工条件，按照适用性、安全性及经济性原则进行。基坑支护设计理论的发展随着基坑支护工程实践的进展而提高，初期的设计理论主要基于挡土墙设计理论。对于悬臂桩支护结构，根据朗肯土压力计算方法确定墙土之间的土压力，也就是支护结构上作用荷载及反作用力按主动土压力与被动土压力分布考虑，以此按静力方法计算出挡土结构的内力。对于支点结构，则按等值梁法计算支点力及结构内力。由于基坑支护结构与一般挡土墙受力机理的不同，按经典方法（极限平衡法或等值梁法）计算结果与支护结构内力实测结果相比，在大部分情况下偏大。这是由于经典方法计算支护结构与实测不尽相符的事实，二则由于基坑周边环境（建筑物，地下管线，道路等）基坑内基础线对支护结构更为严格要求，需要对支护结构变形进行一定精度的预估，而经典方法则难以计算出支护结构的变形。古典理论已不适宜指导深基坑支护的发展。在总结实践的基础上，将会逐步完善理论以指导设计计算。基坑工程是与众多学科知识相关的，61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第一章绪论是一个系统的工程问题，具有结构力学、土力学、地基基础、地基处理、原位测试等多种学科知识，同时具有丰富的施工经验，并结合拟建场地的土质和周围环境情况，才能制定出因地制宜的支护结构方案和施工方法。它与场地工程勘察、支护结构设计、施工开挖、基坑稳定、降水、施工管理、现场监测、相邻场地施工相互影响等密切相关。基坑设计与施工涉及地质条件、岩土性质、场地环境、工程要求、气候变化、地下水动态、施工程序和方法等许多相关的复杂问题，是理论上尚待完善、成熟和发展的综合技术学科。如何根据场地工程性质、水文地质、环境条件制定合理的设计方案，如何在保证稳定性的前提条件下，设计最经济的方案，也是基坑比较重要的问题。因此在基坑工程设计与施工中，需要严谨、周密的分析与计算。本次毕业设计是漯河市第二人民医院C区病房楼基坑支护设计与施工，漯河市第二人民医院C区病房楼基坑呈长方形，长72m，宽31m，地上建筑面积24183.96m²，地下室总建筑面积1742m²，是一幢16层大楼，框架剪力墙结构，地下1层，基坑开挖深度为6m。本次基坑支护设计的主要内容有：支护结构类型的选择、基坑土压力计算、桩的嵌固深度计算、桩身结构设计、冠梁结构设计、锚杆长度的确定、锚杆结构设计、腰梁结构设计、抗隆起稳定性验算、抗倾覆稳定性验算、基坑整体稳定性验算、锚杆承载力验算、基坑工程施工组织设计等诸多内容。本次基坑支护设计的目的是详细学习和了解与岩土工程相关的知识，巩固以前学习过的（深基坑支护、基础工程、地基处理、土力学、工程地质学等）知识，并按照现行规范，将自己所学的多课知识综合运用起来，参考以往工程实例，加强理论与实践的相结合，通过对实际情况的分析把它运用到生产实践中去，使自己掌握基坑支护设计、施工的理论与方法。在这次设计中，自己通过查阅资料，不仅开阔了自己的视野，还增强了自己的专业知识，另外还养成了查阅资料的良好习惯以及自己独立解决问题的能力。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第二章工程概况第二章工程概况漯河市第二人民医院C区病房楼位于漯河市交通路201号。场地呈长方形，长72m，宽31m，地上建筑面积24183.96m²，地下室总建筑面积1742m²，是一幢16层大楼，框架剪力墙结构，地下1层，基坑开挖深度为6m。基坑北侧与受降路相临，距道路只有8m，且地下3m处有地下水管，道路宽10m左右，且有公共汽车停放和众多行人；南侧与B区门诊楼（同期工程）相临，相距14m；西侧为漯河市文化宫，漯河市文化宫地上6层地下1层，距离大约12m；东侧为交通路，地下有电缆管道，相对来说，此路的人流量及车流量不及北侧的受降路，且有地下管道，距基坑大约10m。如图2.1基坑平面图所示。图2.1基坑平面图61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章工程地质及水文地质情况第三章工程地质及水文地质情况3.1工程地质情况根据漯河勘察设计有限公司提供的场地岩土工程勘察报告，场区内与基坑支护相关的地层自上而下可划分为：第1层，杂填土：杂色，稍密，湿，主要以碎砖块等建筑垃圾组成，本层在整个场地均有分布，层厚0.60～2.80m，层底标高56.53～59.11m。第2层，素填土：深褐色，可塑～硬塑，主要回填物为粉质粘土，局部为粉土，含少量小砖块及炭屑，本层在整个场地均有分布，层厚1.20～3.60m，层底标高53.70～56.86m。第3层，粉土：黄褐色，湿，中密～密实，无光泽，摇震反映中等，韧性低，干强度低。厚度2.00～3.00m，层底标高53.33～54.46m。第4层，粉土：灰色，湿，中密～密实，无光泽，摇震反映中等，韧性低，干强度低，含较多青砖，瓦片。层厚0.80～2.50m，层底标高51.83～53.03m。第5层，粉质粘土：灰褐色，软塑～可塑，含青砖，瓦片及有机质，局部夹粉土薄层。稍有光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度中等。层厚2.70～4.90m，层底标高48.13～49.31m。第6层，粉质粘土：褐黄色，可塑～硬塑，含砂粒及钙质结核。稍有光泽，无摇震反映，韧性中等，干强度中等。层厚0.60～1.50m，层底标高47.30～48.33m。第7层，中砂：褐红色，中密，湿，主要矿物成分为长石，石英，含少量小砾石，局部为细砂。层厚0.80～3.10m，层底标高44.96～47.53m。第7－1层，粉质粘土：褐黄色，硬塑，含砂粒及钙质结核。稍有光泽，无摇震反映，韧性中等，干强度中等。层厚1.90～2.20m，层底标高44.84～45.63m。第8层，粉质粘土：红褐色，硬塑～坚塑，含氧化铁及钙质结核。稍有光泽，无摇震反映，韧性中等，港强度中等。层厚3.3～5.4m，层底标高40.10～42.33m。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章工程地质及水文地质情况第8－1层，细砂：黄褐色，稍密，湿，主要矿物成分为长石，石英。层厚1.80m，层底标高40.53m。第9层，粉质粘土：红褐色，硬塑～坚硬，含氧化铁及砂粒。稍有光泽，无摇震反映，韧性中等，港强度中等。揭露最大厚度4.4m，层底标高36.10～39.70m。第10层，卵石：黄褐色，红褐色，稍密，湿，主要岩性为长石，石英，砂岩，约占总质量的55～60％，一般粒径20～50mm，最大粒径约150mm，局部见漂石，磨圆度较好，主要以粘性土及粗砂填充，层厚25.60～25.80m，层底标高11.53m。第10～1层，粉质粘土：红褐色，坚硬，含砂粒。稍有光泽，无摇震反映，韧性中等，干强度中等。厚度0.50～1.80m，层底标高25.03～29.34m。第11层，粘土夹粉质粘土：棕褐色，坚硬，含氧化铁，砂粒及钙质结核，上部为粉质粘土。有光泽，无摇震反映，韧性高，干强度高。本次勘查未揭穿本层，揭露最大厚度12.20m。表3.1土的物理力学性质指标土层编号土层名称粘聚力c(kPa)内摩擦角j(°)重度(kN/m3)孔隙比e液性指数qs(kPa)1杂填土（杂色）6.510.018.0______2素填土（深褐色）7.9012.919.00.750.13903粉土（黄褐色）15.911.719.20.7580.211004粉土（灰色）12.013.419.20.8120.349061 河南理工大学本科毕业设计（论文）第三章工程地质及水文地质情况5粉质黏土（灰褐色）16.512.219.40.7780.35100表3.2地层岩土性质特征一览表地层序号岩性颜色湿度稠度／密度压缩性(MPa-1)1杂填土杂湿稍密__2素填土深褐湿可塑～硬塑0．3853粉土黄褐湿中密～密实0.3994粉土灰色湿中密～密实0.3515粉质粘土灰褐湿软塑～可塑0.3633.2水文地质情况场地在勘查期间，实测混合稳定地下水位埋深为15.7－16.7m，近3－5年地下水位埋深为15.00m，为微承压水。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章支护结构方案选择第四章支护结构方案选择4.1支护结构选型的因素（1）基坑深度。（2）基坑地下土的性质及地下水条件。（3）基坑周边环境对基坑变形的承受能力及支护结构一旦失效可能产生的后果。（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。4.2基坑支护方案的初选本基坑充分考虑到该工程周边环境复杂，场地较小，基坑开挖深度6.0m，因此，基坑支护的重点主要控制基坑变形，以保证领近建筑物的安全。根据现场勘察报告和工程地质、水文情况，拟采用的支护方案有：放坡开挖、悬臂桩支护、单支点排桩支护、土钉墙支护、重力式水泥土墙。（1）放坡开挖放坡开挖是最简单的基坑支护方式之一。当地基土性较好，基坑开挖深度不大，场地开阔，满足放坡尺寸要求，施工场地条件允许时可采用，其支护费用较低。为防止边坡的岩石风化剥落及降雨冲刷，可对放坡开挖的坡面实行保护，为了防止周围雨水入渗和沿坡面流入基坑，可在基坑周围地面设排水沟、挡水堤等，也可在周围地面抹砂浆。（2）悬臂式围护结构61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章支护结构方案选择悬臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构安全。悬臂结构所受土压力分布是开挖深度的一次函数，其剪力是深度的二次函数，弯矩是深度的三次函数，水平位移是深度的五次函数。悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大变形，对相临的建筑物产生不良的影响。悬臂式围护结构适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程，缺点是支护桩顶水平位移较大。（3）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。（4）重力式水泥土墙重力式水泥土墙造价昂贵，自重小，挡土墙厚度大，整体性和稳定性好；缺点挡墙占地面积大，不适宜场地狭小的工程，其强度受土层含水量和有机质含量影响大。该工程基坑位于地下水位以上，可能导致水泥土桩强度达不到设计值。（5）单支点锚杆支护结构在单支点锚杆支护体系下，锚杆和支护体系以及周围土体是共同工作，彼此协调的。根据本文采用的支护桩结构计算模型的分析，发现锚杆对支护结构有明显的约束作用。加入预应力后，桩体的变形和内力都发生了明显的变化，受力变得均匀，最大弯矩变小，且桩身最大弯矩点向上移动，从而可使支护构件截面减小，配筋量减小，既保证了支护结构的安全又节约了资金。4.3基坑支护方案的确定根据建设单位对基坑支护工程的具体要求，以及基坑的周边环境、土层条件、地下水条件以及基坑开挖深度的综合考虑，为尽可能避免基坑开挖对周围建筑物、道路的影响，本着“安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工”的原则，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。由于该建筑16层，地下室与上部结构构成整体，基坑面积相对较小，但是周边环境相对较复杂，要求严格进行支护设计和组织施工，以保证基坑的安全。由于基坑四周有建筑物又有道路，且距离61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第四章支护结构方案选择相对较近，不满足放坡条件；重力式水泥土墙造价比较昂贵且施工工期慢，施工过程中还须有泥浆处理，本工程不宜采用；有勘察报告知此基坑下土质相对较弱，土钉墙不适用于土质较弱的基坑，这是由于土质较弱时，土钉墙容易失稳，因此，此工程也不宜采用土钉墙进行支护设计。通过以上分析比较，基坑四周采用单排钻孔灌注桩作为支护体系。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水文地质条件，最后决定基坑四周采用单排钻孔灌注桩加单层锚杆相结合的桩锚式支护方案。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算第五章基坑支护设计计算5.1基坑支护设计要求基坑支护的设计要求：基坑支护作为一个结构体系，应满足稳定性和变形性的要求，即通常规范所说的两种极限状态的要求，承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态，对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏，出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大，影响正常使用，但未造成结构的失稳。因此，基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数，不致使支护产生失稳，而在保证不出现失稳的条件下，还要控制位移量，不致影响周边建筑物的安全使用。因而，作为设计的计算理论，不但要能计算支护结构的稳定问题，还应计算其变形，并根据周边环境条件，控制变形在一定的范围内。一般的支护结构位移控制以水平位移为主，主要是水平位移较直观，易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关，这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分。一般较刚性的支护结构，如钢板桩、挡土桩、连续墙加内支撑体系，其位移较小，可控制在30mm之内，对于土钉支护，地质条件较好，且采用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外，一般会大于30mm。基坑支护是一种特殊的结构方式，具有很多的功能。不同的支护结构适应于不同的水文地质条件，因此，要根据具体问题，具体分析，从而选择经济的结构。5.2基坑支护设计原则与安全等级基坑支护设计原则如下所示：首先，安全可靠：满足支护结构本身强度、稳定性以及变形性的要求，确保周围环境的安全。其次，经济合理性：在支护结构安全可靠的前提下，要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等方面综合确定具有明显技术经济效果的方案。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算第三，施工便利并保证工期：在安全可靠经济合理的原则下，最大限度的使施工方便（如合理的支撑布置，便于挖土施工），缩短工期。另外，为进一步保证施工安全，尽早发现施工隐患以便及时处理，设计应考虑方便信息化施工，便于基坑监测和变形控制，避免重大事故发生。基坑侧壁安全等级重要系数如表5.1所示。表5.1侧壁安全等级及重要性系数安全等级破坏后果重要性系数一级支护结构破坏、土体失稳对基坑周边环境及地下结构影响很严重1.10二级支护结构破坏、土体失稳对基坑周边环境及地下结构影响很一般1.00三级支护结构破坏、土体失稳对基坑周边环境及地下结构影响很不重0.905.3参数的初选（1）根据漯河勘察设计有限公司提交的《岩土工程勘察告》，并参考相关规范，拟取各层土体的物理力学参数，具体参数如表5.2所示：表5.2土的物理力学性质指标土层编号土层名称粘聚力c(kPa)内摩擦角j(°)重度(kN/m3)孔隙比e液性指数qs(kPa)1杂填土（杂色）6.510.018.0______2素填土（深褐色）7.912.919.00.750.13903粉土（黄褐色）15.911.719.20.7580.211004粉土（灰色）12.013.419.20.8120.34905粉质黏土（灰褐色）16.512.219.40.7780.35100（2）地面超载取=20kPa；61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算（3）根据《建筑基坑支护技术规程》（GB120-2012），基坑重要性系数=1.00（安全等级二级）。5.4基坑支护设计的主要内容基坑支护设计的内容包括土压力计算、弯矩零点位置、嵌固深度的计算、桩身最大弯矩、桩配筋计算、冠梁设计、锚杆长度计算、锚杆配筋计算、腰梁设计。根据所配置的支护参数，进行抗倾覆稳定性验算、抗隆起稳定性验算、基坑整体稳定性验算和锚杆承载力验算。当验算后的支护参数不符合要求时，应重新设置支护参数，直至安全、可靠为止。5.5排桩设计计算地质资料的土层参数如图5.1所示：图5.1地质质料图层参数61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算5.5.1土压力计算简介根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）规定：土压力计算用以下公式进行计算。（1）对于地下水位以上或水土合算的土层(5-1)(5-2)(5-3)(5-4)式中：pak──支护结构外侧，第i层土中计算点的主动土压力强度标准值(kPa)；当pak<0时，应取pak＝0；σak、σpk──分别为支护结构外侧、内侧计算点的土中竖向应力标准值(kPa)，按本规程第（2）中的规定计算；Ka，i、Kp，i──分别为第i层土的主动土压力系数、被动土压力系数；ci、ji──第i层土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)。ppk──支护结构内侧，第i层土中计算点的被动土压力强度标准值(kPa)。（2）土中竖向应力标准值（σak、σpk）应按下式计算：(5-5)(5-6)式中：σac──支护结构外侧计算点，由土的自重产生的竖向总应力（kPa）；σpc──支护结构内侧计算点，由土的自重产生的竖向总应力（kPa）；Δσk，j──支护结构外侧第j个附加荷载作用下计算点的土中附加竖向应力标准值(kPa)，应根据附加荷载类型，按本规程第（3）中计算。（3）均布附加荷载作用下的土中附加竖向应力标准值应按下式计算(5-7)61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算式中：q0──均布附加荷载标准值(kPa)。5.5.2水平荷载计算（1）杂填土层（1.2m）kN/m³，kPa，主动土压力系数：0.7040.839基坑外侧竖向应力标准值：=20kPa20+18.01.2=41.6kPa水平荷载标准值：200.704-26.500.839=3.173kPa41.60.704-26.50.839=18.38kPa水平合力：kN/m水平荷载作用点离该土层底端的距离：m（2）素填土层（1.8m）kN/m，kPa，主动土压力系数：0.6350.797基坑外侧竖向应力标准值：41.6kPa41.6+19.01.8=75.8kPa水平荷载标准值：41.60.635-27.90.797=13.82kPa75.80.635-27.90.797=35.54kPa61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算水平荷载：kN/m水平荷载作用点离该土层底端的距离：m（3）粉土层（2.2m）kN/m³，kPa，主动土压力系数：0.6630.814基坑外侧竖向应力标准值：75.8kPa75.8+19.22.2=118.04kPa水平荷载标准值：75.80.663-215.90.814=24.37kPa118.040.663-215.90.814=52.38kPa水平荷载：kN/m水平荷载作用点离该土层底端的距离：m（4）粉土层（2.8m）kN/m³，，主动土压力系数：0.6240.790基坑外侧竖向应力标准值：118.04kPa118.04+19.22.8=171.8kPa61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算水平荷载标准值：118.040.624-212.00.790=54.7kPa171.80.624-212.00.790=87.556kPa水平荷载：kN/m水平荷载作用点离该土层底端的距离：m（5）粉质粘土层（6m）kN/m³，，主动土压力系数：0.6510.807基坑外侧竖向应力标准值：171.8kPa171.8+19.46=288.2kPa水平荷载标准值：171.80.651-216.50.807=85.21kPa288.20.651-216.50.807=160.99kPa水平荷载：kN/m水平荷载作用点离该土层底端的距离：m5.5.3水平抗力计算基坑底面以下水平抗力计算的土层为：第4层土（粉土层2.0m）、第5层土（粉质粘土层6m）。（1）粉土层（2m）61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算kN/m³，kPa，被动土压力系数：1.6031.266基坑底面以下深度处的竖向应力标准值：kPa19.22=38.4kPa水平抗力标准值：212.01.266=30.384kPa38.41.603+212.01.266=60.768kPa水平抗力：kN/m水平抗力离该土层底端的距离：m（2）粉质粘土（6m）kN/m³，kPa，被动土压力系数：1.5361.239基坑底面以下深度处的竖向应力标准值：38.4kPa38.4+19.46=154.8kPa水平抗力标准值：38.41.536+216.51.239=99.87kPa154.81.536+216.51.239=278.66kPa水平抗力：kN/m水平抗力离该土层底端的距离：61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算m5.5.4支点力计算由5.5.2及5.5.3计算的土压力得图5.2水平荷载与水平抗力分布图：图5.2水平荷载与水平抗力分布图（1）计算基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至基坑底面的距离：由可得：19.21.603+30.384=19.20.624+54.7解得：m（2）计算支点力计算设定弯矩零点以上基坑外侧各土层水平荷载标准值的合力之和：①设定弯矩零点位置以上第4层土的水平荷载54.7+19.2(1.804+0.8)0.624=85.9kPakPa其作用点离设定弯矩零点的距离：m合力之和：=12.93+44.424+84.43+183.6=324.844kN/m61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算各土层水平荷载距离设定弯矩零点的距离为：m按上述计算方法可得：5.572m3.57m1.21m合力作用点至设定弯矩零点的距离：m②设定弯矩零点位置以上基坑内侧各土层水平抗力标准值的：设定弯矩零点以上第四层土的水平抗力：30.384+19.21.8041.603=85.9kPa水平抗力：kN/m水平抗力作用点离设定弯矩零点的距离：m（3）计算支点力支点力计算简图如图5.3所示：设定锚杆插于离地面2m的位置处，则m支点力为：kN61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算图5.3支点力计算简图5.5.5嵌固深度计算设定嵌固深度为：（1）计算设定桩底以上基坑外侧各土层水平荷载标准值的合力之和：设定桩底位置以上第5层土的水平荷载：85.21+19.2(-2)0.651=（60.21+12.5）kPa各土层水平荷载距离桩底的距离为：m按上述法计算：（3.768+）m（1.766+）m（-0.71）m12.93（5.26+）+44.424（3.768+）+84.43（1.766+）+199.17（-0.71）+0.585.21+0.5（12.5-20）3（2）计算设定桩底以上基坑内侧各土层水平抗力标准值的合力之和：设定桩底位置以上第5层土的水平抗力：61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算99.87+19.2(-2)1.536（40.27+29.8）各土层水平荷载距离桩底的距离为：m则：91.152（-1.167）+0.599.87+0.5（29.8-59.6）3根据熊智彪主编《建筑基坑支护》抗倾覆稳定条件，并令抗倾覆稳定安全系数为1.2，考虑基坑重要性系数，嵌固深度设计值应满足：（5-8）求解得：因此取嵌固深度为7.7m，总桩长为：m。5.5.6桩身最大弯矩的计算由5.5.2以及5.5.3已算出的，及由5.5.4算出的=134.787kN可以知道剪力为零的点在基坑底上部的主动土压力层中，且在第三层土中。所以设剪力为零的点在3m以下米令，为基坑顶到剪力为零的点的距离，则有：剪力为零的点的水平荷载标准值为：此土层的水平荷载为：根据熊智彪主编《建筑基坑支护》得：（5-9）整理得：解得：m由于最大弯矩点就是剪力为零的点，即，所以m根据熊智彪主编《建筑基坑支护》最大弯矩可表示为：61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算(5-10)(5-11)即：kN·m因此，最大弯矩为：kN·m5.6灌注桩结构设计根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）规定：初选灌注桩直径φ600mm，混凝土强度为C30，受力钢筋采用HRB335的普通钢筋，箍筋采用HPB300，桩间距为1000mm。根据陈忠汉、程丽萍编著的《深基坑工程》中的理论，将直径为600mm的圆柱桩转化为宽为1000mm墙厚：（5-12）则：mm因此，取mm。5.6.1桩受力钢筋计算根据陈忠汉、程丽萍编著的《深基坑工程》规定：桩的配筋可转化为截面为bh=1000mm500mm的矩形截面梁进行配筋。根据梁兴文主编的《混凝土结构基本原理》：有环境类别为二级，混凝土强度选为C30，钢筋采用HRB335的普通钢筋。由环境类别为二级，混凝土强度C30，梁的保护层厚度为50mm，则有效高度：mm。有混凝土强度等级及钢筋的型号查表可得：N/mm²N/mm²N/mm²──混凝土轴心抗压强度设计值──钢筋强度设计值──混凝土轴心抗拉强度设计值──61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值──矩形应力图受压区高度与中和轴高度的比值──统称为等效矩形应力图系数──相对界限受压区高度求计算系数：则：故:mm²因此，查梁兴文主编的《混凝土结构基本原理》表可知：桩的受力钢筋选用6Φ18HRB335，则实配面积为mm²。5.6.2桩箍筋计算根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）有：箍筋可采用螺旋式箍筋，且不应小于6mm；箍筋间距宜取100mm～200mm,且不应大于400mm及桩的直径；沿桩身配置的加强箍筋应满足钢筋笼起吊安装要求，宜选用HRB335级钢筋，其间距宜取1000mm～2000mm，以增加钢筋笼的整体刚度，有利于钢筋笼吊放和浇灌水下混凝土时整体性。钢筋笼的配筋量由计算确定，钢筋笼一般离孔底mm，本次设计取钢筋笼离桩底处400mm。根据构造要求取：梁中箍筋最大间距选取200mm，直径选取8HPB300螺旋箍，在桩底处1000mm范围内加密，箍筋间距100mm。另外每隔2000mm布置一根Φ14HRB335的焊接加强箍筋（即定位筋）。桩的结构如下：图5.4灌注桩断面图、图5.5灌注桩剖面图。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算图5.4灌注桩断面图图5.5灌注桩剖面图5.6.3桩配筋验算配筋验算适用条件：（1），满足。（2），同时，故满足最小配筋率。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算因此，桩的受力钢筋选为6Φ18HRB335。5.6.4冠梁设计计算由于本工程采用钻孔灌注桩作为支护结构，为了提高支护体系的稳定性形成闭合的结构，根据要求在钻孔灌注桩顶部设置冠梁,增加整体的稳定性。根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）规定：冠梁的宽度不宜小于桩径，高度不宜小于桩径的0.6倍。纵向钢筋锚入冠梁的长度宜取冠梁厚度。冠梁按结构受力构件设置时，桩身纵向受力钢筋伸入冠梁的锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）对钢筋锚固的有关规定，当不能满足锚固长度的要求时，其钢筋末端可采取机械锚固措施；冠梁用作支撑或锚杆的传力构件或按空间结构设计时，尚应按受力构件进行截面设计。因此，本工程设计取冠梁高度为600mm，宽为800mm，混凝土强度为C30，根据构造要求选取冠梁箍筋为φ8@200。为安全起见冠梁的配筋，在满足稳定且较经济的情况下可适当调整。冠梁配筋按以下公式计算配筋面积:(5-13)式中：——冠梁的配筋面积——桩按最大弯矩配筋时的钢筋面积选取本基坑系数为，所以mm²。根据梁兴文主编的《混凝土结构基本原理》查表取：6Φ18HRB335，实配钢筋面积为=1526mm²，最小配筋率＞，故配筋满足要求。5.7锚杆设计计算5.7.1锚杆简介基坑周围土层以主动滑动面为界限可分为稳定区与不稳定区，每根锚杆位于稳定区部分的为锚固段、位于不稳定区部分为自由段。土层锚杆一般由锚头、拉杆与锚固体组成。具体如图5.6圆柱型锚杆围护结构示意图。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算图5.6圆柱形锚杆围护结构示意图当锚头是支挡结构与拉杆的连接部分时，为了保证来自支挡结构和其他结构上荷载的有效传递，一方面必须保证锚头构件本身有足够的强度，并紧密固定，同时应尽量将较大的集中荷载分散开。该锚头采用螺母锁定式锚头，主要由锚座、承压板、紧固器组成。如图5.7所示螺母锁定式锚头。图5.7所示螺母锁定式锚头5.7.2锚杆设计主要内容61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算锚杆设计步骤为：（1）根据基坑开挖深度和土的参数，确定锚杆的层数、距离、倾角等。（2）计算挡墙单位长度所受锚杆的水平力。（3）根据锚杆的倾角、间距，计算锚杆轴力。（4）计算锚杆极限抗拔承载力。（5）计算锚杆自由段长度。（6）计算锚杆锚固段长度。（7）计算锚杆的配筋用量。（8）计算锚杆腰梁配筋。5.7.3锚杆设计计算根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）规定：取锚杆倾角为，锚杆孔径为150mm，锚杆间距为2000mm。（1）锚杆轴向拉力标准值由5.5.4计算可知：支点力kN锚杆水平拉力为：kN则锚杆轴向拉力标准值为kN（2）锚杆极限抗拔承载力标准值根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)规定：锚杆的极限抗拔承载力应符合下式要求：(5-14)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)。由于基坑安全等级为二级，所以取。因此：kN取锚杆极限抗拔承载力标准值为：kN61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算（3）锚杆自由段长度计算根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)规定：锚杆的自由段长度应按下式确定(计算简图如图5.8)：(5-15)式中：lf──锚杆自由段长度（m）；α──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）；φm──O点以上各土层按厚度加权的内摩擦角平均值(°)。图5.8理论直线滑动面1－挡土构件；2－锚杆；3－理论直线滑动面锚杆自由段长度除应符合以上公式的规定外，尚不应小于5.0m。其中61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算取锚杆自由段长度m（3）锚杆锚固段长度计算根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）规定：锚杆极限抗拔承载力的确定应符合下列规定：（5-16）式中：d──锚杆的锚固体直径(m)；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土层之间的极限粘结强度标准值(kPa)，应根据工程经验并结合表5.3。表5.3锚杆的极限粘结强度标准值土的名称土的状态或密实度qsik(kPa)一次常压注浆二次压力注浆填土16～3030～45淤泥质土16～2020～30粘性土IL＞118～3025～450.75＜IL≤130～4045～600.50＜IL≤0.7540～5360～700.25＜IL≤0.5053～6570～8561 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算续表5.3土的名称土的状态或密实度qsik(kPa)一次常压注浆二次压力注浆粉土0＜IL≤0.2565～7385～100IL≤073～90100～130e＞0.9022～4440～600.75≤e≤0.9044～6460～90e＜0.7564～10080～130粉细砂稍密22～4240～70中密42～6375～110密实63～8590～130中砂稍密54～7470～100中密74～90100～130密实90～120130～170粗砂稍密80～130100～140中密130～170170～220密实90～120220～300由以上计算得：锚杆极限抗拔承载力标准值为kN，m，m。由于锚固始端距基坑顶，所以锚固段开始于第三层土，也即是锚固段始于粉土层中止于粉质粘土中。第三层土、第四层土和第五层土的孔隙比分别为、与，由孔隙比查以上表格可知可取kPa。kNm因此可取锚杆锚固段长度为：m（3）锚杆总长度m61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算（6）锚杆具体尺寸如图5.9所示为锚杆联结排桩并锚固于土中的示意图。图5.9锚杆联结排桩并锚固于土中的示意图5.7.4锚杆配筋计算根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)规定：锚杆杆体的受拉承载力应符合下式规定。（5-17）式中：──锚杆轴向拉力设计值(kN)；fpy──预应力钢筋抗拉强度设计值(kPa)；当锚杆杆体采用普通钢筋时，取普通钢筋强度设计值（fy）；As──预应力钢筋的截面面积(m2)。根据梁兴文主编的《混凝土结构基本原理》查表：钢筋选用HRB335的螺纹钢筋：N/mm²由上面计算可知kN。则：mm²根据梁兴文主编的《混凝土结构基本原理》查表取：锚杆配筋选取4Φ16HRB335，实配钢筋面积为：mm²。5.7.5腰梁设计计算61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第五章基坑支护设计计算根据《岩土工程师期刊》（2000年8月12卷3期）规定：锚喷支护腰粱计算按多跨连续梁计算，锚喷支护腰梁计算简图如图5.10。图5.10锚喷支护腰粱计算简图（5-18）（5-19）式中：——锚杆轴力——锚杆之间的间距由以上计算可得：kNm则：kNkN·m由于锚杆轴力kN，查表选取腰梁为2[22b槽钢。2[22b槽钢规格为：cm³，kN·m因2[22b槽钢截面弯矩=100.5kN·m>M=24.32kN·m，所以腰梁选取槽钢满足要求。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章稳定性验算第六章稳定性验算6.1嵌固深度稳定性验算根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）规定：单层锚杆支挡式结构的嵌固深度应符合下列嵌固稳定性的要求。（6-1）式中：Kem──嵌固稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级的锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构，Kem分别不应小于1.25、1.2、1.15；za2、zp2──基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力合力作用点至支点的距离(m)。如图6.1单支点锚拉式支挡结构嵌固稳定性验算：图6.1单支点锚拉式支挡结构嵌固稳定性验算由以上计算可知：嵌固深度为m基坑外侧水平荷载标准值：kN/mmkN/mmkN/mm设定支点位置以上第2层土的水平荷载：61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章稳定性验算kPakN/mmkN/mm设定桩底位置以上第5层土的水平荷载：85.21+19.2(-2)0.651=156.46kPakN/mm各土层水平荷载距离支点的距离为：m按上述法计算：mm，3.2-0.966=2.234m6-1.29=4.71m，m则：-12.931.26-14.920.37+29.5060.534+84.432.234+199.174.71+688.769.13=kN·m基坑内侧水平抗力标准值：kN/mm设定桩底位置以上第5层土的水平抗力：99.87+19.2(-2)1.536=269.73kN/mkN/mm各土层水平抗力距离支点的距离为：mm则：91.1525.17+1053.369.29=kN·m61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章稳定性验算由于基坑安全等级为二级，所以安全系数取；则：所以嵌固深度稳定性满足要求。6.2抗隆起稳定性验算根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）规定：锚拉式支挡结构其嵌固深度应满足坑底隆起稳定性要求，抗隆起稳定性可按下列公式验算。（6-2）（6-3）（6-4）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；γm1—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；γm2—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─基坑深度(m)；q0──地面均布荷载(kPa)；Nc、Nq—承载力系数；c、j──挡土构件底面以下土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)。如图6.2挡土构件底端平面下土的抗隆起稳定性验算：61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章稳定性验算图6.2挡土构件底端平面下土的抗隆起稳定性验算由以上计算可得：mmkPa挡土构件地面以下土层为第五层：kPa则：基坑外挡土构件底面以上土的重度(kN/m3)为：kN/m³基坑内侧挡土构件底面以上土的重度(kN/m3)为：kN/m³由于基坑安全等级为二级，所以取安全系数为：则：所以抗隆起稳定性验算满足要求。6.3整体稳定性验算根据熊智彪主编的《建筑基坑支护》规定：锚拉式支挡结构应按下列公式进行整体稳定性验算，计算简图如图6.3。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章稳定性验算（6-5）式中：—为圆弧滑动稳定性安全系数；—第土条圆弧面经过的土的粘聚力；—第土条圆弧面经过的土的内摩擦角；—第土条滑弧中点的切线与水平线的夹角；—第土条沿圆弧面的弧长，；—第土条处的地面荷载（）；—第土条宽度(m)；—第土条重量（）。图6.3圆弧滑动条分法整体稳定性验算1－任意圆弧滑动面；2－锚杆圆弧滑动稳定性验算时，不考虑支撑力的影响，抗剪强度取峰值，可采用瑞典条分法计算；一般最危险滑动面在墙底下0.5～1.0m，滑动面的圆心一般在坑壁墙面的上方，靠坑内侧附近。（1）绘制出该基坑的截面图如图6.4所示，垂直界面方向取1m长进行计算。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章稳定性验算图6.4基坑的截面图（2）任意取滑动圆弧的圆心，取半径m，取土条宽度m共分成17条，取O点竖直直线通过的土条为0号，右边分别为，左边分别为。（3）计算个土条的重度。，其中为各土条的平均重度，其中为各土条的中间高度。其中两端土条的宽度与b不同，因此要换算成同面积及宽度相同时的高度。换算时两端土条可视为三角形，得到土条的高度如下表。（4）计算出第I条土弧线的中点切线与水平线的夹角如下表。（5）计算稳定安全系数。如表6.1。表6.1条分法计算表格条块编号（°）（m）-970．082.69897.35541.1128.019.64-855.536.759248.8140.1237.1135.52-745.729.23341.9737.6272.6157.7761 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章稳定性验算续表6.1条块编号（°）（m）-637.3610.93406.2746.8299.1776.87-529.9212.22454.2230.3245.9192.86-423.0113.19490.2828.7206.81105.83-316.4313.89516.3128.4157.07115.7-210.9214.34533.0226.8108.32122.01-14.808.58322.0830.130.2279.721-2.518.61323.2130.1-15.8680.182-8.628.42316.0830.3-53.1977.79314.978.09303.6931.1-88.4773.354-21.537.37276.6632.3-115.7765.065-28.396.46246.2634.1-135.5455.626-36.475.23196.3336.9-139.7641.927-44.423.6197.7941.6-95.6121.638-53.381.4955.5343.9-66.3613.41合计590.2974.671124.88根据以上条分析表格计算可得如下所示：61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章稳定性验算则　由于，所以基坑整体稳定性验算满足要求。6.4锚杆承载力验算锚杆的承载力即锚固力，也就是极限抗拔力。根据土层锚杆拉力的传递方式，锚杆承载力通常取决于拉杆的极限抗拉强度，拉杆与锚固体之间的极限摩阻力，锚固体与土体之间的极限侧阻力。根据熊智彪主编的《建筑基坑支护》的相关规定，锚杆的承载力按下式进行验算：（6-6）式中：—为锚杆轴向受拉承载力设计值；—扩孔锚固体直径；—非扩孔锚杆或扩孔锚杆的直孔段锚固体直径；—第土条滑弧中点的切线与水平线的夹角；—第层土中直孔部分锚固体长度；—第层土中直孔部分锚固体长度；—扩孔部分土体粘聚力标准值；—锚杆轴向抗力分项系数，可取1.3；、土体与锚固体的极限摩阻力标准值，可按表6.2取。表6.2土体与锚固体极限摩阻力标准值土的名称土的状态qsik(kPa)填土16～20淤泥10～16淤泥质土16～2061 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章稳定性验算续表6.2土的名称土的状态qsik(kPa)粘性土IL＞10.75＜IL≤10.5＜IL≤0.750.25＜IL≤0.50.00＜IL≤0.25IL=018～3030～4040～5353～6565～7373～80粉土e＞0.900.75≤e≤0.90e＜0.7522～4418～3018～30粉细砂稍密、中密、密实18～30中砂稍密中密密实54～7474～9090～120粗纱稍密中密密实90～30130～170170～220砾砂中密、密实190～260由以上计算可得：kNkNmm由图5.9可知：锚杆始于第二层中，则锚杆自由锻长度在第二层土中的长度=2m，锚杆自由段长度在第三层土中的长度=3.6m，锚杆锚固段长度在第三层土中的长度=0.74m，锚杆锚固段长度在第四层土中的长度=5.6m，锚杆止于第五层土中，锚杆锚固段长度在第五层图中的长度=4.7m。由各层土的的液限或孔隙比可查表5.3各层土的极限摩阻力标准值为：kPakPakPakPa则：kN/m61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第六章稳定性验算kN由于=211.88kN>=194.55kN，所以锚杆承载力满足要求。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计第七章施工组织设计7.1施工组织设计编写依据本工程的施工特点是：地处繁华市区，交通与环保管制严格，施工场地窄小，工序多，工期要求急，施工中必须采取措施减少振动和噪声，安排好作业班次和工作面，白天打桩，夜间抢运土方，各分项工程互创施工条件，抓好工序搭接和流水作业，确保60d完成施工任务。编制依据如下所示：（1）基坑工程的设计图纸，包括工程的施工图、说明书以及其他相关资料。（2）工程水文、地质勘察报告及地形图等。（3）现场条件：包括“三通一平”、供水供电等现场条件。（4）工期要求：包括基坑工程开竣工时间和工期规定，与地下结构工程穿插施工的要求和土方开挖时间等。（5）国家以及地方现行有关施工的规范、规程、规定等。7.2施工准备7.2.1现场准备（1）全面调查施工现场和锚杆深度范围内的地上、地下障碍物，制定排障计划和处理方案，并加以实施。（2）根据上面设计的施工图纸，进行测量放线工作。基坑开挖范围内所有桩、水准点都要引出机械施工活动区外，并设置涂红白漆的钢筋支架加以保护。（3）根据施工图纸，测放桩位和基坑开挖线，并加以保护。（4）在基坑东侧搭建临时办公休息用房约150m2，工具棚20m2，水泥棚20m2。（5）根据施工方案和施工图纸进行机械设备和钢筋、水泥、砂石、等材料的准备。（6）办理交通、城建、市政、市容、环卫等有关手续，办理向市政雨水或污水管道的排放手续，准备弃土场，办理运土及渣土消纳手续。7.2.2材料准备61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计（1）组织相关材料和机械设备进场，机械设备应做好检修和保养。（2）钢筋、水泥等需复试的材料，进场后提前取样送试，确保材料合格。（3）提前进行商品混凝土厂家的选择，并选择备用搅拌站，确保护坡桩施工阶段的混凝土质量的稳定及供应及时。7.2.3施工机械设备拟投入反循环钻机、搅拌机、锚杆机、汽车吊、挖土机等大型机械设备，根据计算及综合部署完全能够满足施工的要求。具体见表7.1所示。表7.1机械设备进场计划表序号名称规格单位数量1冲击钻CZ-22台22步履式钻机BQZ300台13反循环钻机GSD-50-SM台44电焊机BX1-500台25注浆泵2SNS台26搅拌机YJ-340台27空压机9-12m3台28潜水泵10-15t/h台459水泵污水泵台610锚杆机YB-500台111汽车吊25t辆112挖土机EX-300辆213挖土机PC—400辆114自卸汽车斯太尔等辆3015推土机ZL-30辆17.2.4劳动力计划劳动力具体安排见表7.2所示。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计表7.2劳动力计划表工种按工程施工阶段投入劳动力情况（单位：人）灌注桩施工锚杆施工土方施工桩间抹灰施工机组人员1258电焊工44混凝土灌注人员126测工244运土司机12杂工1061214注：本计划表是以每班八小时工作制为基础编制的。7.2.5施工用电和施工用水（1）根据机械配备型号和数量及钢筋加工、混凝土浇筑用电，经计算本工程高峰用电量为200kW，建设单位提供的316kVA变压器，符合施工用电容量要求。（2）临时供电线路采用90mm2橡皮电缆，并设置8个电闸箱供护坡和供水施工用电。（3）在现场搭设4个高4～6m的照明灯架，每个灯架安装镝灯2000kW。工作面、坡道口安装碘钨灯活动灯架1～2个，供夜间施工照明用。（4）在现场东西两侧，各设置1个50mm的水源，供本工程施工用水。7.2.6施工平面布置（1）出入口分别设在现场东侧和北角，运料、运土汽车可走循环路。（2）混凝土搅拌机及砂石料场西南基坑范围内，但要避开排桩桩桩位线。由于场地窄小，砂石、水泥、钢筋、钢绞线等原材料须按计划分期、分批进场。（3）钢筋加工场设在基坑北侧，钢筋笼要分批加工，堆放高度不得超过2层。7.3排桩施工61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计根据工程地质勘察报告，排桩选用反循环泥浆护壁工艺，并根据实际成孔情况调配施工机械。7.3.1施工工艺流程定位放线→挖泥浆池、泥浆沟→钻机就位→泥浆护壁、钻机循环钻进→钻进到设计深度→清孔→测量孔深→提钻，钻机移位→吊放钢筋笼→下放浇筑混凝土导管→放置隔水栓→浇灌混凝土至设计标高→成桩养护7.3.2钢筋笼制作与吊放（1）钢筋笼制作工艺流程①根据设计，计算箍筋用料长度、主筋分布段长度，将所需钢筋用切割机成批切好备用。由于切断待焊的主筋、架立筋、箍筋的规格尺寸不尽相同，注意分别摆放，防止错用。②在钢筋圈制作台上制作架立筋并按要求焊接。③将支撑架按2.0～3.0m的间距摆放在同一水平面上对准中心线，然后将配好的主筋平直摆放在焊接支撑架上。④将主筋放在架立筋外，并保持相互垂直，先进行点焊固定，再进行统一焊接，在钢筋笼吊点处采用双架力筋，避免出现吊放时开焊。⑤将箍筋绕于主筋外侧，每个交叉点均用绑扎丝绑扎，每个绑扎点均应绑扎牢固。⑥将制作好的钢筋笼稳固放置在平整的地面上，防止变形。⑦钢筋接头主筋及架立筋采用搭接焊，双面搭接长度为5d，单面搭接焊为10d，d为钢筋直径。⑧每个钢筋笼的主筋焊接接头应相互错开。钢筋焊接接头连接区段的长度为不小于35d（d为主筋直径），且每个断面的钢筋接头不应大于钢筋总数的50％。⑨在钢筋笼每隔2.0m距离用φ8钢筋做保护层，同一截面做三个，每个用两根钢筋做成一个面，防止钢筋滑入土中。保护层厚度50mm。（2）钢筋笼后吊放流程61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计①起吊钢筋笼采用两点起吊法，起吊点设在钢筋笼两端的1/4处，以避免钢筋笼在起吊时变形过大。②笼子吊离地面后，利用重心偏移原理，通过起吊钢丝绳在吊车勾上的滑动并稍加人力控制，实现平直起吊转化为垂直起吊，以便入孔。③吊放钢筋笼入孔适应对准孔位，保持垂直，轻放、慢放入孔。严禁高提猛落和强制下入。④钢筋笼要求垂直入孔，不得碰孔壁。7.3.3成孔（1）埋设护筒孔口处应埋设铁护筒，护住孔口，护筒直径大于设计桩径100mm，壁厚4～8mm，深度为1.5～2.0m。埋设铁护筒时，以桩位为基准，中心偏移不得超过50mm。护筒周围用粘土分层夯实，并经测量人员复测后方可开钻。（2）钻机就位钻机就位时，要做到机座平稳，转盘中心与桩位偏差不得大于20mm。必须做到“三点一线”，即天车中心，回转器中心与钻头中心在同一铅垂线上。（3）钻进过程中的注意事项①开钻前用线坠检查钻杆垂直度，开钻时应轻压慢转，平稳钻进，以保证钻孔垂直。②钻进过程中应根据地层变化情况，适时调整钻进技术参数，并经常检查钻机平台水平情况，防止倾斜。③钻进过程中应严格保持稳定的孔口水头高度，防止孔口坍塌。④钻进至设计深度后，应采用反循环认真做好清孔工作，以保证孔底干净，并对孔深进行测量。孔深满足要求后方可下放钢筋笼。⑤钻进过程中主要采用孔内自然造浆的方法，泥浆比重应控制在1.10～1.15；同时，现场准备膨润土，如原土造浆不能满足比重要求时，应采用人工膨润土造浆。7.3.4灌注混凝土61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计（1）开始灌注前要认真清孔，清孔后孔口泥浆比重小于1.10为宜，循环流动的泥浆无粗糙砂砾感，目测胶体率正常，保证沉渣厚度小于300mm。（2）下完钢筋笼及导管后，在混凝土浇灌前采用测绳准确丈量孔深及孔底沉渣厚度，如沉渣厚度超过规范要求，使用泵吸反循环抽吸孔内沉渣，并置换孔内泥浆，直至合格才能进行混凝土灌注。（3）采用隔水栓（即充气球胆），充气球胆直径大小能自由通过导管即可。导管下入长度和实际孔深必须做严格丈量，使导管底口与孔底的距离能保持在0.3～0.5m左右。导管下入必须居桩孔中。（4）灌注混凝土，首浇混凝土必须保持埋管深度不小于2米。根据桩径计算首灌量，选择漏斗容积应大于首灌量。在实际操作中，投入球胆，灌注首盘混凝土，同时继续向漏斗补加混凝土，使混凝土连续浇筑。（5）提管时，要准确测量混凝土灌注深度和计算导管埋深后方可提管，导管应徐徐上提，不可一次提的过高，造成导管底部超出混凝土面，形成断桩。导管在混凝土内埋深不得大于6m，也不得小于2m。（6）为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，至少超灌0.5m。7.3.5质量标准及保证措施（1）质量标准灌注桩施工必须保证设计的有效桩长、桩身直径、混凝土强度等级等设计要求，并不得有断桩、混凝土离析、夹泥等现象发生，同时必须满足以下质量标准：①钢筋笼质量检验标准见表7.3。表7.3钢筋笼质量检验标准项次项目允许偏差（mm）检测方法1主筋间距±10尺量2箍筋间距±20尺量3钢筋笼直径±10尺量61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计续表7.3项次项目允许偏差（mm）检测方法4钢筋笼长度±100尺量5钢筋笼保护层±10尺量②灌注桩质量检验标准见表7.4。表7.4灌注桩质量检验标准项次项目允许偏差或允许值检测方法1桩位D/6，且不大于100尺量护筒2孔深+300mm测绳，尺量钻杆3垂直度＜1%测套管或钻杆4桩径±50mm尺量5孔底沉渣≤300mm重锤6钢筋笼安装深度±100mm尺量7混凝土坍落度180～220mm坍落筒8桩顶标高+30mm，-50mm尺量（2）质量保证措施①定桩位放桩位线时有专人验线并做桩位预检记录。②成孔钻机就位时，必须平整稳固，用线坠控制钻杆垂直度，经专人检查桩位偏差及垂直偏差，确保施工中不发生任何倾斜移动，符合要求后方可开钻。成孔达到设计深度后，应会同有关部门对孔深孔径以及其它情况进行检查确认符合要求后，填写终孔验收单。灌注桩施工采用跳打法，不得相邻两桩同时成孔，只有待相邻桩浇筑混凝土并达到一定强度后，才可施工。一般时间控制在12小时以上。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计③钢筋笼制作钢筋加工前应取样复试，合格后方可加工，并严格按设计图纸加工，按批进行验收，合格品做标识。主筋采用搭接焊，并按要求进行接头受力试验。④控制泥浆性能由专人负责，对钻孔过程中、成孔后、清孔后、混凝土浇筑前分别对泥浆比重进行测量，确保泥浆比重符合要求。（3）水下浇筑对混凝土的要求①导管应采用直径不小于250mm的管节组成，各节应具有带垫圈的连接法兰盘或扣环。导管在使用前及灌注完4～6根桩后，要检查管密封圈的密封性，每次在使用后，应立即冲洗干净。②在完成首浇后，灌注混凝土要连续从漏斗口边侧溜滑入导管内，不可一次放满，以避免产生气囊。③在灌注将近结束时，由于导管内混凝土高度减少，压力降低。如出现混凝土顶升困难时，可适当减小导管埋深使灌注工作顺利进行，在拔出最后一节长导管时，拔管速度要慢，避免孔内上部混入泥浆的混凝土压入桩中。④桩身混凝土采用混凝土强度等级为C30，混凝土的塌落度为180～220mm，如塌落度过小，可在现场加用减水剂，强力搅拌3分钟后灌注，严禁加水。⑤应有足够的混凝土储备，使导管第一次埋入混凝土面以下2m，灌注过程中保证混凝土埋管2～6m，应使用隔水栓，并由专人负责安放隔水栓，确保导管内不返水。⑥水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇筑时间按初盘混凝土初凝时间控制。拔管时要反复插捣，严格控制拔管速度，严禁导管提出混凝土面，对浇筑过程中的一切故障均应记录备案。⑦控制最后一次混凝土灌注量，灌注到孔口返灰为止，控制超灌高度为0.5m。保证凿除浮浆高度后暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。⑧灌注桩的充盈系数不得小于1，也不宜大于1.15。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计⑨浇筑桩顶连梁混凝土前，桩顶必须清理干净残渣、浮土和积水，以保证护坡桩与桩顶连梁连接牢固，以免造成桩与连梁连接处产生薄弱面。⑩混凝土每100m3（每天混凝土量不足100m3时按100m3考虑）做试块3组，每组3块。一组标养，两组同条件养护。护坡桩与连梁混凝土分别做试块。7.4锚杆施工7.4.1施工工艺钻机就位→校正孔位调整角度→钻孔至设计孔深→插放钢绞线束及注浆管→压注水泥浆并二次注浆→养护→安装钢腰梁及锚头→预应力张拉→锁定7.4.2施工准备（1）锚杆杆体加工场地位于离锚杆施工工作面较近处，面积为5m×25m。（2）水泥浆搅拌站布置设置移动式水泥浆搅拌站1个，随锚杆施工工作面的变化而移动。7.4.3施工方法（1）杆体制作①按照设计要求制作锚杆体，保证杆体长度。②隔离架间距1.5～2.0m设置一个。③注浆管与锚杆体绑扎牢靠。④非锚固段应用塑料套管包裹，与锚固体联接处用铅丝绑牢。（2）钻孔①锚杆机就位前应先检查锚位标高、锚距是否符合设计要求。就位后必须调正钻杆，符合设计的水平倾角，并保证钻杆的水平投影垂直于坑壁，经检查无误后方可钻进。②钻进时应根据工程地质情况，控制钻进速度，防止蹩钻。遇到障碍物或异常情况应及时停钻，待情况清楚后再钻进或采取相应措施。③61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计钻至设计要求深度后，空钻出土，以减少拔钻杆时的阻力，然后拔出钻杆。（3）杆体运输及插入孔内①插筋前应检查锚筋，包括长度、自由段部分的处理、注浆管是否有漏浆等。②杆体在运输过程中不得扭曲、碰撞，严格保护杆体不受损伤。③插筋时应抬起后部使之与孔成一个角度徐徐插进，防止碰坏孔壁。筋插入孔时应留出锚筋外露部分的长度以满足张拉要求。④插入钻孔内的杆体应达到设计要求深度，若插入时杆体不能到达要求深度，则应拔出杆体查明原因并处理后再行插入。（4）灌浆①选用优质灌浆管，灌浆管出口应位于离杆体底端200mm处。②浆液搅拌必须严格按配合比进行，不得随意更改。应注意不得使用过期或受潮水泥。水泥浆体的强度不小于20MPa，水灰比0.5。③浆液由孔底开始并浇筑向外返出，边注浆边向外缓慢拔管，直至浆液溢出孔口后停止注浆。浆液必须在初凝前连续不断一次注完。第一次注浆完毕后，过半小时再补浆一次，如渗浆严重可补浆二至三次。（5）张拉锁定①承压面应平整并与锚杆轴线方向垂直。②锚杆张拉应在一次注浆体强度达到15MPa（浆体强度的75％）时进行。③每根钢腰梁长度为一个张拉单元，为使各单元锚杆受力均匀，首先对单元中部锚杆进行张拉，再向两侧对称张拉。④张拉主要步骤应按设计要求进行，并按设计要求确定锁定荷载。7.4.4质量保证措施锚杆施工应符合下列要求：（1）锚杆钻孔水平方向孔距在垂直方向误差不宜大于100mm，偏斜度不宜大于3%。（2）注浆管宜于锚杆杆体绑扎在一起，一次注浆管距孔底宜为61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计，二次注浆管的出浆孔应进行可灌密封处理。（3）浆体应按设计配置，一次灌浆选用灰砂比，水灰比的水泥砂浆，或水灰比的水泥浆，二次高压注浆宜使用水灰比的水泥浆。（4）二次高压注浆压力宜控制在之间，注浆时间可根据注浆工艺试验确定或一次注浆锚固体强度达到5MPa后进行。（5）锚杆的张拉与施加预应力应符合以下规定①锚固段强度大于15MPa并达到设计强度等级的75%后方可进行张拉；②锚杆张拉顺序应考虑对邻近锚杆的影响；③锚杆宜张拉至设计荷载的倍后，方可进行张拉；④锚杆张拉控制应力不应超过锚杆杆体强度标准值的0.75倍。7.5土方工程7.5.1机械选择根据本工程特点，采用斗容量为1.5～2.0m3的反铲挖土机、及ZL-30推土机进行土方施工，土方运输采用15t～20t自卸汽车。7.5.2施工方法由于基坑面积小，将基坑分成周边支护工作区与中心土方开挖区意义不大。因为周边预留支护工作区按6～8米宽计，将占整个基坑面积的1/3土方不能运输，且如果中心土方开挖区根据机械性能一步挖到底，则周边支护工作区土方则无法行车，造成土方挖运困难。土方施工质量标准及施工要求（1）机械挖土槽底标高与设计标高允许偏差+200mm，不得扰动老土。（2）各层间标高允许偏差±150mm。（3）边坡允许偏差+200mm，严禁亏坡。（4）挖土机严禁碰撞支护结构。（5）对定位排桩做明显标志，挖土机及运土车辆不得碰撞，并应定期复测和检查是否正确。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计（6）挖土过程中，测量员应随时测量和校核其平面位置、水平标高和边坡坡度是否符合设计要求，以保证基底标高和基坑线在允许偏差之内。（7）基坑上口线3m以内不允许堆物，3m～7m范围地面荷载2t/m2。7.6安全与环保要求和措施7.6.1安全要求和措施（1）开工前全面调查地上、地下障碍物和管线情况，进行具体位置交底，对暂未处理的要树立明显标志。（2）根据本工程场地窄小、机械施工、配合工种多的特点，制定安全措施，建立安全责任制并定期开展安全活动。（3）各分项工程，各种机械，各工种要遵守各自的安全操作规程，注意相互间的安全距离，施工机械不得撞击排桩、错头、桩间土护壁，也不得碰压井管、排水管、测量桩点等。（4）要执行现场施工用电规定，非专业人员禁止动用机电设备，要经常检查供电线路、闸箱、机电设备的完好和绝缘情况，供电线路要架空或埋入地下，防止机械碰压。（5）基坑四周要搭设防护栏，深度超过2.00m时要搭设马道或设置专用上下梯子。（6）机械挖土现场出入口要设安全岗，配备专人指挥车辆，汽车司机要遵守交通法规和有关规定，按指定路线行驶，按指定地点卸土。（7）要遵守本地区、本工地安全、保卫、场容、消防、市容、环卫、交通等管理规定。要加强对民工的管理教育，民工要有“三证”，做到合法用工，上岗前要进行安全交底和安全教育。7.6.2环保要求和措施（1）尽量选择噪声低、振动小、公害小的施工机械和施工方法，减小对现场周围居民的干扰，同时做好周围居民的安抚工作，取得谅解，相互配合。（2）空压机、混凝土搅拌机要搭设隔声棚，各种机械作业时尽量减少噪声，禁止在现场鸣笛轰油门。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计（3）要控制运土汽车容载量，汽车驶出现场前要配专人拍实车槽，盖好苫布，为防止汽车轮胎夹带土污染道路，在现场出口设排水沟，用高压水枪冲洗轮胎。（4）搞好门前卫生“三包”，加大清扫人力，随时检查运土沿途汽车遗撒情况，及时清扫清理。7.7工程监测与信息施工为在基坑开挖期间，确保基坑施工安全，做到隐患的早发现、早分析、早处理，拟对基坑边坡进行施工监测。基坑现场监测是指在基坑开挖及地下工程施工过程中，对基坑支护结构变位和周围环境条件的变化进行各种观测及分析工作，并将观测结果及时反馈，以指导施工。（1）工程的监测项目①支护体系的顶部侧向位移。②基坑内外地下水水位的变化。③周围水管、排污管等重要地下市政设施变位的监控。④基坑周围地表沉降及地表裂缝。⑤周边建筑物沉降情况。⑥锚杆拉力。⑦支护结构变形。（2）监测方案的确定本工程现场监测的主要任务为支护体系的侧向位移变化，拟在基坑四周设置边坡支护位移观测点。①对支护结构的监测根据规范要求，基坑边坡支护位移允许值为H/300，本工程水平位移允许值按3‰控制。监测点沿基坑周边布置，布点原则是在通长的基坑边每隔约20～30m61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计设置一个观测点，在变形最大、受力最大及局部地质条件最为不利的地段调整观测点的间距，加密设置观测点，具体布置要求如下：a、基准点应布设在变形影响范围以外，靠近观测目标，便于长期保存和观测的位置。b、监测点应设在变形量大的地段，一般为基坑中部及支护的阳角部位。c、监测点、基准点应在桩顶冠梁梁施工完成后进行布设，监测点、基准点应设有明显的标识。d、施工时要对观测线路提供有效的保证，所有点位不得被碾压、扰动及遮挡。②监测基本要求a、变形监测的观测采用J2经纬仪和S3水准仪。b、在正式开挖前，要核对基准点并对其进行保护，设置明显标识。c、观测时间的确定：首层土开挖不需监测；-2.0m～基坑底土方开挖施工中每日观测2次；土方开挖完成后两周内每日观测2次；支护体系稳定后，逐渐减少观测次数，直至减少至每周观测一次。特别要求：雨后4小时之内必须进行支护体系位移观测。d、锚杆施工期间为支护结构受弯矩较大期间，容易产生位移变形，此阶段应关注监测结果。e、观测结果以报表形式上报技术负责人。在施工开挖过程中，如发现变位速率较大、支护结构开裂等情况，应进一步加强观测，缩短监测时间间隔，并及时向监理、设计和施工人员报告监测结果。③变形的监控a、周边环境的监测地表沉降，不同深度处的侧向变形，与基坑相邻的周围城市道路路面采用肉眼巡视与裂缝观测的方式，由有经验的工程师每天进行肉眼巡视观测，主要是对桩顶位移、邻近地面的裂缝、塌陷和支护结构工作失常、流土、渗漏等的发生和发展进行记录、检查和分析。b、不明水源的监测61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第七章施工组织设计对雨天以及各种可能危及支护安全的水害来源（如：周围生活排水、上下水道、化粪池渗漏水等）进行仔细的巡视观察，查明水源，及时疏堵。（3）监测工作质量保证要求①按规程或设计要求的监测精度选用使用仪器的型号。②准确取得初始值，确定合适的观测频率。③及时准确的整理监测记录并在监测值出现异常时进行分析。（4）监测险情的处理预案①在支护结构水平位移速率和累计位移较大时结合具体情况选择采用如下处理措施。a、停止土方挖运，采用临时支撑避免位移继续增大。b、在支护结构的背后挖土卸载。②周边道路及水管滴漏现象a、灌浆加固，压密注浆止水堵漏。b、进行周边地区挖探沟，找出水源。c、对周边土体裂缝及时用水泥砂浆封闭。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第八章结论第八章结论通过本次毕业设计，我认识到基坑支护是工程体系中重要的组成部分，其研究内容也是岩土工程的主要技术问题，即支护结构物与岩土相互作用共同承担上部、周围荷载及自身重量的变形与稳定问题。基坑支护设计内容包括对支护结构的计算和验算、质量检测及施工监控的要求。基坑支护工程的设计与分析主要考虑的是岩土与支护结构物的共同作用，正是由于环境介质的不确定性，使得基坑支护设计理论和计算方法与地上建筑结构有较大区别，同时涉及到更加复杂的因素。支护结构的稳定与安全是地下工程施工的前提和保障。因此，对于支护工程的设计和计算都应满足下列方面的要求。(1)支护结构的抗倾覆性，基坑上部边坡不应产生明显变形，造成周围建筑发生裂缝。(2)支护结构体底部与土体之间的抗滑性，不应出现滑动，使支护结构体失效。(3)土体的稳定性，被支护土体深部不应出现圆弧滑动，引起支护结构整体失稳。(4)在地面及附加荷载作用下，锚杆(或锚索)的抗拉强度应大于所承受的拉力。(5)支护结构自身强度应满足抗弯、抗剪及轴向抗拉、抗压要求。(6)支护结构的地基强度不能发生管涌与隆起。基坑支护设计应认真分析工程地质条件、水文地质条件、周边环境及基坑特征，综合考虑经济条件，以确定支护结构的平面布置与高度位置。根据地层、荷载、环境、技术和经济条件确定支护结构的类型与截面尺寸，支护结构应与周围环境相协调，保证支护设计符合相应规范和相关条例的要求。基坑支护的具体做法可以因地制宜，并且还可以创造出一些新的方法，各种基坑支护方法均有其适用范围，当几种方法都适用时，则应根据其他条件来选定。本次毕业设计中采用单排钻孔灌注桩加单层锚杆联合支护的方案。此种支护方式是综合考虑工程地质条件、基坑安全性及工程造价对比之后确定。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）第八章结论本次毕业设计中，钻孔灌注桩：桩径为600mm，桩间距为1000mm，桩长13.7m，配筋采用6Φ18HRB335钢筋，箍筋为φ8@200，混凝土强度等级C30。冠梁：高600mm，宽800mm，配筋采用6Φ18HRB335钢筋，箍筋为φ8@200。锚杆：孔径2000mm，间距2000mm，配筋采用4Φ16HRB335的螺纹钢筋，锚杆全长16.7m，入射角为30度，自由段长度为5.66m，锚固段长度约为11.04m，设置距离地面2m处。腰梁：选取2[22b槽钢。本工程基坑支护方式的特点：桩锚支护为刚性垂直支护方式，适用于场地空间较狭窄的地方。对于内支撑来说，设置的内支撑可有效减少支护桩体的内力和变形，但也会对土方开挖和地下结构施工带来不便，且造价较高，如果考虑拆除内支撑的话，工期较长，不利于及时完工，因此不建议选用内支撑；而锚杆支护属于土体原位加筋技术，具有施工快捷、设备轻便、造价较低、位移较小、施工安全等优点，但其稳定性和变形依赖于锚固效果；综合以上两者的优缺点，本次毕业设计选取单排灌注桩加单层锚杆联合支护的方案。61 河南理工大学本科毕业设计（论文）参考文献参考文献[1]中华人民共和国国家标准.《岩土工程勘察规范》（GB50021-2009）.北京：中国建筑工业出版社，2009[2]中华人民共和国国家标准.《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-2009）.北京：中国建筑工业出版社，2009[3]中华人民共和国国家标准.《建筑基坑工程技术规范》（JGJ120-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2012[4]中华人民共和国国家标准.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）.北京：中国建筑工业出版社，2010[5]中华人民共和国国家标准.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)北京：中国建筑工业出版社，2011[6]陈忠汉程丽萍主编.深基坑工程.北京.机械工业出版社，1999.10[7]刘建航等主编.基坑工程手册.北京.中国建筑工业出版社，1997.4[8]梁兴文主编.混凝土结构设计原理.重庆.重庆大学出版社，2011.10[9]王奎华主编.岩土工程勘察.北京.中国建筑工业出版社，2011.2[10]熊智彪主编.建筑基坑支护.北京.中国建筑工业出版社，2008.4[11]袁聚云楼晓明等编著.基础工程设计原理.北京.人民交通出版社，2011.5[12]袁聚云李镜培等主编.土木工程毕业设计指南:岩土工程分册.北京:中国水利水电出版社，1999[13]赵树德廖红建主编.土力学.北京：高等教育出版社，2010.7[14]刘玉宝卓越等.深基坑锚拉桩支护设计与施工.《西部探矿工程》.2002第二期61 河南理工大学本科毕业设计（论文）致谢致谢在这里首先要特别感谢敬爱的秦莞臻老师，在秦莞臻老师的悉心指导下，我才能顺利地完成我的毕业设计。此次毕业设计历时两个月，从选题、开题、设计到CAD图绘制的完成，秦老师都给予我细心的指导和不懈的支持，他严谨的教学态度深深的感染着我，对此，我表示诚挚的感谢。在毕业设计期间，秦老师给予我的指导、提供给我的支持和帮助，这才是我能顺利完成毕业设计的主要原因，更重要的是秦老师帮我指出了设计中出现的错误，能让我及时改正，我才能把毕业设计做得更加完善，对此我再一次表示感谢。其次，我还要感谢那些帮助我的同学，在设计遇到困难时，他们给予我的帮助，也是我顺利完毕业设计必不可少的。在毕业设计期间，我不仅学到了许多新的知识，还开阔了视野，另外还提高了自己独立解决问题的能力。设计的过程是一次理论与实践相结合的过程，是理论与实践升华的过程，在此次设计的过程中，遇到了很多棘手的问题,都是在老师和同学们的帮助下才得以顺利解决。本次毕业设计不仅是对自己所学专业知识的综合运用,更是对所学多课知识综合运用能力的一个考查,并把实践赋予到当中去，这三者的有机结合在这次毕业设计中使我受益匪浅。此外,通过这次毕业设计还培养了自己虚心请教、独力解决问题的能力和查阅资料的良好习惯,为今后的工作奠定了坚实的基础。在此次毕业设计的过程中，由于自己所学知识有限以及自己的水平有限，设计过程中疏漏、不足、错误之处在所难免，敬请审阅老师批评指正。最后，再一次感谢所有在毕业设计中帮助过我的良师益友和同学，同时学生衷心祝愿老师工作顺利，身体健康，阖家幸福！61'