基坑支护毕业设计同名13241Word格式.docx
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在整个设计过程中，结合理论研究、工程实例经验和理正深基坑设计软件来分析确定设计参数，并对自然放坡与土钉墙的支护结构的稳定性进行了验算。
关键词深基坑，稳定性，放坡，土钉墙
毕业设计说明书（论文）外文摘要
TitleDesignofFoundationPitSupportingin
HuaianGoldenSunshineBasement
Abstract
Thefoundationpitengineeringisanimportantresearchdirectioninourcountryfoundationengineeringfield,isasystemengineeringproblems.Afterenteringthe21stcentury,ourcountrythedevelopmentofhigh-risebuildingsinthecityquickly,basementofhigh-risebuildings,burieddepth,airdefenseandotherarerelatedalotoffoundationpitengineering.Generallyuptoadepthabout5-10m.Thedesignofthedepthofexcavation5.55~6.95m,usingthenaturalslopingandputslopeofsoilnailwallsupportingscheme,andaccordingtotheconstructionofthefoundationpitsupportingtechnicalspecification（JGJ120-2012）forthedesignandcalculation.Inthewholedesignprocess,combiningthetheoreticalresearchandengineeringpracticalexperienceandtheoryisdeepfoundationpitdesignsoftwareThedesignparametersweredetermined,andthestabilityofthesupportstructureofthenaturalslopeandthesoilnailingwallwaschecked.
Keywordsdeepfoundationpit，stability，slope，soilnailwall
5.4备注......................................................................................................................................22
6.6JKL、RS段支护结构剖面计算..........................................................................................48
6.7LMN段支护结构剖面计算................................................................................................52
6.8NO、PQ段支护结构剖面计算...........................................................................................56
6.9OP、QR段支护结构剖面计算...........................................................................................62
7降水井设计计算....................................................................................................................64
1引言
基坑工程是我国的地基基础领域的一个重要的研究方向。
基坑工程与相关的设计直到二十世纪八十年代末人们才开始全面的深入研究并参与到工程的实践当中，基坑工程的设计是一门跟众多因素都息息相关的综合型技术学科，是一个系统的工程问题，设计的相关人员需要多种学科方面的知识，并且在实际的施工工程中的有丰富的实践经验，然后结合拟建场地的地基土质、四周环境与周边建筑物的情况，才能够定制出一套符合该工程实际施工中所需要的支护结构方案与实施方法。
根据场地的工程性质、水文地质、环境条件等多方面的因素从而制定出合理的设计方案；
在保证基坑稳定性的前提条件下，设计出最经济的支护方案，也是基坑支护设计中相对重要的任务。
因此在基坑工程的设计与施工中，都需严谨、周密的分析与验算。
1.1支护结构设计的内容
（1）支护体系的技术方案、经济成本和类型选择的比较；
（2）支护结构强度、稳定以及变形计算；
（3）基坑支护体系的稳定性验算；
（4）基坑的降水设计以及基坑围护墙的抗渗设计；
（5）基坑地下水位的控制设计；
（6）基坑的开挖与地下水变化产生的影响；
（7）基坑开挖施工方法的可行性；
（8）基坑施工过程中的监测要求；
1.2深基坑支护主要支挡方法、技术类型
深基坑工程是自地面向下开挖的一个地下空间。
基坑的四周一般都是竖直的挡土结构,挡土结构是在基坑的开挖面的基底下有一定的插入深度的板墙结构。
材料通常有混凝土、钢、木等等，支护的形式有钢板桩、柱列式灌注桩、水泥土搅拌桩、地下连续墙等。
1.2.1放坡
放坡开挖，主要适用于开阔的施工场地，在基坑的周边没有密集的建筑物，或者无重要的建筑工程。
放坡开挖主要是在只需要追求稳定的情况下，是一种最经济的基坑支护方式，其造价最低廉，但是缺点是回填土方量大，在开挖过程中弃土的运输与放置也是一个相对比较麻烦的问题。
1.2.2深层搅拌桩
深层搅拌水泥土围护墙是通过使用深层搅拌机把需要开挖的基坑中的土与灌入的水泥进行强行的搅拌，从而使其形成一个连续搭接的水泥柱状的加固体挡墙。
此支护方式通常使用在闹市区的建筑工程的基坑支护中，因为此种支护方式在施工的过程中没有振动与噪音，对周边的生活的市民没有影响，并且污染较少，轻微的挤土。
在施工中，由于坑内无支撑体系，能够便于施工机械更加迅速的挖土，深层搅拌水泥土围护墙具有挡土和止水的双重功效，且在一般的情况下使用是比较经济的，但其缺点是该支护方式的位移与厚度相对而言较大，对于较长的基坑，则必须采用以中间加墩、起拱等的措施来限制基坑中可能会出现的较大的位移。
1.2.3钢板桩
钢板桩是一种使用简易的钢板，由槽钢正反扣搭接或者并排来组成的支护方式。
槽钢一般长6-8m，型号则需要计算来确定。
钢板桩一般多用于基坑的深度在4m以下的较浅基坑或者沟槽中。
钢板桩的优点是使用的耐久性很好，可以回收，二次重复利用率高，以及其施工方便，工期较短。
但是在钢板桩的基坑支护过程中，钢板无法挡水以及土层中的细小颗粒，并且在底下水位高的地区需要采用降水或者隔水措施。
钢板的抗弯能力也较弱，支护的刚度小，在基坑开挖后产生的变形较大。
1.2.4钻孔灌注桩
钻孔灌注桩在基坑使用中具有沉降量，抗承载能力高等特点。
钻孔灌注桩是排桩式中应用最多的一种，多用在基坑深度在7-15m的工程中，一般适用软质黏土和砂土的地区。
钻孔灌注桩在施工时无振动，无噪音等环境方面的影响，没有挤土的现象，对周边的构筑物等影响小，其墙身的强度高，刚度大，支护的稳定性好，并且变形也相对很小，工程中的工程桩也是灌注桩时，可以同步施工，从而利于施工组织，缩短工期。
可是其桩间的缝隙容易造成水土流失，特别是高水位软质黏土地区，需根据根据工程的条件来选择采用注浆、水泥搅拌桩等施工措施解决挡水问题。
1.2.5土钉墙
土钉墙则是一种边坡稳定式的基坑支护形式，其作用与上面表述的具有挡土作用的围护墙有所不同，主要是起到主动嵌固的作用，来增加边坡的稳定性，从而使基坑在开挖后保持破面的稳定，土钉墙适用于土质较好的地区。
土钉墙在支护过程中稳定可靠，施工简便，其施工工期短，效果好、经济，在土质好的地区被广泛的应用，但是土质较差的地区无法使用。
1.2.6地下连续墙
地下连续墙是使用在地质条件复杂，并且相对较差的情况下，或者基坑的深度较大，周围的环境要求较高的基坑工程中。
地下连续墙的刚度大，止水的效果好，是多种支护形式中强度最高的支护形式。
但因为其高昂的造价，施工中还需使用专用设备，基坑的设计工程中很少用的此种支护形式。
1.3基坑工程对周边环境的影响
1.3.1邻近建筑物的沉降开裂
因为深基坑在开挖的时分会让地表发生沉降等问题，从而使得周边的构筑物发生沉降和开裂,这种沉降与位移的发生大多数与地表的含水量相关，假如地表的含水量下降的话，沉降的范围一般而言会比较偏大。
这种沉降的位移也跟护坡的形变相关，一旦护坡产生变形，在深基坑的左近就会发生沉降与位移。
当基坑产生位移的时分，严重的情况还会构成地下的承压水受压力从而向上喷涌的现象发生，因而便会使得基坑土体开裂。
依据实践的经验，工程的地下水大概深埋在1.3米的位置，存在着三种类型的地下水：
一是浅层潜水型，二是弱承压水型，三是及基岩裂隙水。
依照这一地层的构造，探测这一进程的堆积环境，以野外勘探和现场原位的模式进行检测，以联合土工实验的效果加以综合的剖析，自上而下，这一土层依此为：
人工杂填土、粉土、粘土-细砂、粘土。
大概在开挖的前两星期开始对工程实施降水的维护，这样可以使土体在开挖的时候有足够的水份，以此来保障土体的稳定性。
1.3.2基坑开挖对周边相关构筑物的影响
基坑在开挖的过程中，地下构筑物等会对其产生一定的影响，比如地下管道等，同时这些地下建筑物及基坑相邻的建筑物也会受到基坑的影响。
第一应力形态会使土地保持稳定性，然而深基坑的开掘加速了这种应力状态向第二应力状态的变形，从而引起了位移等现象的产生，这样对地下管道等地下设施和其他建筑物等造成了必然的影响，会使临近的构筑物产生开裂甚至倾斜的状况，还会使地下的管道发生形变等。
因此严密的控制施工的现象，安全施工事关重大。
1.3.3
基坑开挖会造成边坡位移
基坑在开挖的过程中，因为地基土的开挖与堆放，使得边坡的外力逐步的加大，与边坡原有的压力堆叠，便会呈现边坡位移的现象。
边坡向下滑坡也能够呈现塌陷等状况的产生。
假如及时的采取支护等方法，尽管能够起到一定的作用，但一旦支护不妥，还是不能维护边坡的稳定性。
所以不论是开挖之前，还是支护之后，都需要施工人多加注意。
1.3.4流砂现象的出现
基坑的开挖势必会对地面发生毁坏，当粉砂层小于10%，或者粘土层小于10%的时分就会产生流砂，还有一种会呈现流砂的状况就是粉粒含量过大，大于四分之三。
基坑在开挖过程中的下陷就会导致地表层的破坏从而引起地表的沉降，结果会使得粉砂颗粒从地下冒出。
因此施工的过程中更应该要多加注意。
2淮安金色阳光地下室基坑支护设计方案综合说明
2.1工程概况
淮安市金色阳光位于淮安市高教园区境内，东邻逢桥路，南邻明远路，西邻天律路，北邻正大路。
拟建一期工程由4#～9#五栋高层及纯地下车库组成。
4#～9#楼（负1层为非机动车库、负2层为储藏室）呈塔式分布于地下车库之上，高层负2层与纯地下车库连成一体，高层住宅楼之间和东侧为纯地下车库。
4#～9#五栋高层及纯地下车库均采用桩基础,基础底板板面标高-5.8m,底板厚400mm,承台厚1000mm、1800mm,垫层厚100mm。
基坑周长约750m,基坑面积约24600m2，基坑开挖深度5.55m～6.95m。
2.2设计依据
1、有关设计计算规范及规程：
（1）建筑地基基础设计规范GB50007-2011
（2）建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012
（3）建筑地基处理技术规范JGJ79-2012
（4）混凝土结构设计规范GB50010-2010
（5）建筑结构荷载规范GB50009-2012
（6）建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2012
（7）混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015
（8）岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范GB50086-2015
（9）建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009
2、该工程总平面图及管线图；
3、该工程基坑支护设计有关图纸；
4、该工程的岩土工程勘察报告；
5、场地周边环境条件。
2.3场地地质条件
2.3.1场地地形、地貌
场地地貌类型属废黄河冲积平原，西北角（7#和37#楼北侧）原为民房和农田，其余地段原为砖瓦厂取土而成的鱼塘，于2006年疏浚京杭大运河时吹填形成，后期又被其它工地的建筑垃圾和土方堆填。
以7#～37#～38#～27#楼为分界线；
北侧地形较平坦，地面标高8.72～10.37m，相对高差1.65m；
南侧地形起伏较大，地面标高9.04～14.14m，相对高差5.10m，总体呈西高东低。
暗塘塘底标高4.00m左右，吹填淤泥厚度0.50～4.90m（多数3.0m左右）。
2.3.2岩土层分布
勘察表明，拟建场地对本基坑有影响的地基土的结构与特征以从上到下分别描述如下：
①1层—素填土（Q4ml）：
灰黄色，松散状，主要由粉土、粉质黏土以及建筑垃圾组成，其中含砼块和碎砖等，局部为耕植土，土质不均匀。
层顶的标高8.73m～14.15m（平均值：
10.32m、以下相同），层厚0.20m～8.80m（2.50m）；
场地均分布。
①2层—吹填淤泥（Q4ml）：
浅灰色，流塑，高压缩性，土质较均匀，局部为流塑状淤泥质黏土、粉质黏土和黏土。
层顶标高4.53m～9.69m（7.49m），层顶埋深0.50m～8.80m（3.07m），层厚0.50m～4.90m（2.09m）；
仅分布暗塘。
①3层—素填土（Q4ml）：
灰色，松散，主要由粉质黏土、粉土和淤泥质粉质黏土组成，局部以生活垃圾为主，土质不均匀。
层顶标高3.87m～7.63m（平均值：
5.40m），层顶埋深2.10m～9.90m（5.19m），层厚0.40m～3.20m（1.31m）；
仅分布暗塘底部。
②层—粉土（Q4al）：
灰黄色，湿，稍密，中压缩性，土质较均匀，含云母碎片，底部30cm左右为灰色软塑状黏土。
层顶标高8.27m～9.73m（8.99m），层顶埋深0.20m～2.10m（0.47m），层厚0.70m～2.10m（1.31m）；
暗塘处缺失。
③1层—黏土（Q3al）：
灰黄色，可塑，局部硬塑，中压缩性，土质均匀，偶见钙质结核，粒径0.5～2.0cm，局部为粉质黏土。
层顶标高4.05m～8.03m（6.94m），层顶埋深0.90m～7.90m（2.83m），层厚0.50m～5.0m（3.45m）；
主要分布非暗塘处。
③2层—粉土（Q3al）：
灰黄色，湿，中密～密实，中压缩性，土质较均匀，含云母碎片，含钙质结核，粒径1～4cm，局部密集，局部夹杂可塑状的粉质黏土。
层顶标高2.77m～5.21m（3.87m），层顶埋深4.71m～10.51m（6.46m），层厚0.91m～3.41m（2.34m）；
场地均匀分布。
④层—黏土（Q3al）：
灰黄色，杂蓝灰色，硬塑，局部可塑或者坚硬，中等压缩性，土质相对均匀，含铁锰质结核和钙质结核，钙质结核粒径0.5～3cm，个别5～10cm，局部富集，局部为粉质黏土，标高-2.00～1.00m富集钙质结核，底部1.50m左右混砂，局部粉质黏土，38.00m左右以深为肉红色。
层顶标高0.41m～2.65m（1.53m），层顶埋深7.00m～12.80m（8.78m），部分孔未揭穿，最大揭露厚度33.90m；
⑤1层—细砂（Q3al）：
褐黄色，饱和而密实，低等压缩性，土质相对均匀，含有云母的碎片，矿物的成分以石英与长石为主，颗粒级配为一般，呈现浑圆状，局部为粉砂，还有中砂，分选性较一般。
层顶的标高达-32.27m～-29.72m（-31.09m），层顶埋深39.80m～44.40m（41.66m），部分孔未揭穿，最大揭露厚度10.40m；
⑤2层—黏土（Q3al）：
褐黄色，硬塑，局部坚硬，中压缩性，土质较均匀，含铁锰质结核，含钙质结核，粒径1～3cm，局部为粉质黏土。
层顶标高-40.32m～-37.57m（-39.28m），层顶埋深48.41m～52.02m（49.98m），部分的孔没有揭穿，揭露出的最大厚度为4.31m；
场地相对均匀分布。
2.3.3地下水
勘探的深度范围以内的地下水大部分是赋存在松散的沉积物中的孔隙水，含水的土层主要是①1和①3层的素填土、②和③2层的粉土、⑤1和⑥3层细砂、⑥1层粉砂。
①～③层具潜水性质，透水性与富水性都比较一般；
⑤～⑥层拥有承压水的性质，透水性与富水性都比较好。
潜水的水位随着季节降水的变化而变化，雨季的水位会上季，旱季的水位就下降，反应很敏感，水位的变化很大，平均每年的水位变幅在2.0m附近；
从六月的雨季开始，水位逐渐的上升，九月雨季结束后水位就开始下降；
其补给的来源大部分都是大气的降水、地表中水系的入渗，迳流都以侧向为主，排泄大部分是垂向的蒸发和局部的人工开采而来。
勘探时的实测潜水第一次水位埋深0.91～4.76m（平均2.21m），标高7.62～9.73m（平均值8.24m），稳定水位埋深0.70～4.60m（平均值1.99m），标高7.76～9.88m（平均值8.46m），历史最高地下水位埋深0.51m。
承压水大部分是接受侧向的迳流来补给的，迳流大多以侧向的为主要，排泄的方式也都以迳流为主，其次才是局部的人工开采。
根据1：
5万《淮阴市、淮安市水文地质工程地质环境地质综合勘查报告》以此得出本地区的勘探以及抽水试验的资料：
承压水的水位埋深大概10.31m附近，标高在正负0.00m附近。
2.4支护方案选择
根据建设单位对基坑支护工程的具体要求，以及对基坑场地的四周围的环境、开挖土层的条件以及基坑的开挖具体的深度等方面的综合考虑，为了竭尽可能的避免基坑的开挖对临近的建（构）筑物与道路产生的影响，本着"
安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工"
的原则，经过详细的分析验算以及多种支护方案的比较，从而确定了本基坑支护结构需要采用以下的支护设计方案：
2.4.1基坑支护结构体系
（1）自然放坡
基坑TUVABCDEFG、LMN段土质条件较好，周边空旷。
因此TUVABCDEFG、LMN段采用二级自然放坡支护，一级坡坡比为1:
1.0～1:
1.2，二级坡坡比为1:
0.6～1:
0.8，马道标高-3.25m,宽度1.0m,坡面挂网喷射砼处置，同时配合插筋。
基坑HI段虽土质条件较差，但支护空间位置较大。
因此HI段采用二级自然放坡支护，一级坡坡比为1:
1.5，二级坡坡比为1:
2.5，马道标高-3.25m,宽度19.72m,坡面挂网喷射砼处置，同时配合插筋。
坑中坑：
基坑中有差别的开挖深度分界处使用自然放坡支护。
坡比不大于1：
0.5，坡面建议挂网喷射砼，同时配合插筋。
（2）放坡土钉墙
基坑东侧及西侧6#楼以北暗塘区域已将吹填淤泥换填，换填范围详见信息图，即暗塘区域大部分土质条件为素填土及换填土，且周边空旷。
因此基坑GH、IJKL、NOPQRST段采用二级放坡土钉墙支护，一级坡坡比为1:
1.8～1:
1.5，马道标高-3.25m,宽度1.0m。
土钉采用ϕ48×
3.0花管注浆土钉，坡面挂网喷射砼处理。
2.4.2疏排水体系
（1）随着土方的开挖支护的基坑内需要采用集水井加上明沟来疏排基坑中的地下水，坡顶和基坑外侧则须设置散水和明沟来及时的排除雨水与地表水；
（2）坡面设置泄水孔，疏排坡体内存在的地下水。
（3）基坑开挖深度范围内为潜水含水层，土方开挖时需布置降水井进行降水。
具体为设102口管井，井深12m，井间距约18m。
考虑降低地下水可能对道路造成的不利影响，沿基坑道路侧暂布置14口观测井（兼作回灌井）,井深10m，井间距约20m。
2.5监测方案
根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2012）》，按二级基坑进行监测；
按现行规范进行布设水平位移、沉降、水位监测点。
共布设23个深层水平位移点、23个坡顶水平、垂直位移观测点、13个周边道路沉降观测点、14个坑外水位观测点。
2.6基坑支护的结构设计计算
2.6.1计算的方法
此次工程的基坑支护设计方案的设计采用的计算方法是《北京理正深基坑支护结构设计软件层-SPW》7.0版，并且按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）中的相关的内容进行设计计算。
2.6.2计算的条件
（1）基坑外侧的迎土面承受的土压力设为主动土压力；
基坑内的在开挖面以下的背土面的土压力设为被动土压力。
（2）基坑支护设计土的c、φ值采用勘察报告提供的固快标准值指标。
（3）此次基坑支护工程的侧壁的安全等级定义为二级，重要性系数定为1.0。
（4）基坑的东侧GHIJKL段外侧8m、基坑西侧NOPQRST段外侧8m范围内限制荷载为10kPa,其余区段施工超载按20kPa取值，按半无限考虑。
考虑基坑外侧行驶重车，施工道路荷载再考虑20kPa，按有限宽6.0m考虑。
（5）计算深度范围内②层—粉土、③2层—粉土用水土分算，其余土层采用水土合算。
3基坑支护方案的设计计算书
3.1支护结构设计计算的参数
此次的设计严格按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）进行设计相关的参数
3.1.1土层计算参数
基坑支护结构设计土层参数详见下表：
表3-1基坑支护结构设计土层参数一览表
层号
岩土名称
状态或
密实度
平均
层厚
重度
固结快剪
渗透系数
Ck
Φk
Kv
Kh
m
kN/m3
kPa
°
×
10-7cm/s
①1
素填土
松散
2.64
18.5
（8）
（12）
213
352
①2
吹填淤泥
流塑
2.04
16.2
1.2
4.39
7.91
①3
1.15
18.6
（10）
96
116
②
粉土
稍密
1.34
19.1
10
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