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深基坑支護設計 一、概況： 路和交叉口東南側，場地南面有新建的七層框架建筑，東西兩邊沿基坑邊有電纜通過，東面有倉庫，見圖一?；归_挖要確保道路、地下電纜線與周邊建筑物的安全使用。圖一 工地全景 本工程共有19層，基礎采用Φ1000沖鉆孔灌注樁，基坑開挖深度分別為4.4、5.4、6.5米。 二、地質(zhì)條件概述 根據(jù)省工程地質(zhì)勘察院的工程地質(zhì)勘察報告，與基坑開挖有關土層分布情況見表一。土層名稱 層厚(M) r(kN/N3) C(kN/m2) Φ(℃) 1層雜填土 1.0～2.4 - - - 2層粉質(zhì)粘土 1.5～2.0 17.94 27 5.2 3層淤泥 3.2～6.8 16.42 10.38 6.46 4層含泥細 沙夾淤泥 4.25～3.8 16.9 18.67 6.5 三、支護方案選擇 1、人工挖孔樁 2、沖孔灌注樁 3、預制樁 4、噴錨 5、沉管灌注樁 通過以上五種方案對比，綜合考慮施工場地限制及技術經(jīng)濟指標，決定采用沉管灌注樁方案。 四、支護樁設計 4.1 基坑設計深度的確定 設計深度按四周地梁及承臺墊層底的深度確定，分別為4.4、5.4、6.5米。 4.2 地面荷載取值 挖土機械行走路線控制在4.4米深基坑范圍內(nèi)，同時考慮臨時堆土，取4.4米深基坑處地面超載為20kN/m2；5.4米深基坑禁止機械行走，地面超載10kN/m2，6.5米深基坑坑后地面土挖掉1米，范圍見圖二，坑邊不得堆土，禁止機械行走，不考慮地面超載。 圖二 圍護樁及支撐平面圖 圖三 支護結構剖面 圖四 支護結構剖面圖五 5.4m深基坑土壓力分布圖(kN/m2) 圖六 6.5m深基坑土壓力分布圖(kN/m2)圖七 4.4m深基坑土壓力分布圖(kN/m2
) 圖八 支承樁圖九 4.4m深圍護樁 圖十 5.4m深圍護樁 圖十一 6.5m深圍護樁 圖十二 樁頂環(huán)梁 圖十三 內(nèi)支撐梁 圖十四 支承樁圈梁轉(zhuǎn)角節(jié)點 斜撐與圈梁交接節(jié)點 圖十五 直撐與圈梁交接節(jié)點 4.3 土層抗剪強度指標取值 根據(jù)地質(zhì)報告提供的結果，1層雜填土無試驗資料，在工程樁施工時，表面沉積了一層淤泥；2層為粉質(zhì)粘土層，其力學指標較3層好，但土層較薄。土壓力計算時，將1至3層合并成同一層土，并參照3層土取值。因沉管灌注樁為擠土樁，支護施工為先打樁后開挖，基坑土因擠密而使C、Φ值提高，借鑒福州地區(qū)深基坑支護的設計經(jīng)驗，Φ取1.3倍的實驗數(shù)據(jù)均值。 4.4 圍護設計計算 本工程圍護設計計算按國家有關規(guī)范并參照《上海地區(qū)深基礎施工指南》進行。土壓力計算按朗肯理論進行。圍護樁計算采用等值梁法；即將支護樁作為簡支梁，其上支點為支撐，下支點在梁上土壓力等于零點，計算支撐點的反力，然后找出支護樁上剪力等于零點，計算該點彎矩，即為支護樁的最大彎矩。最后，再以簡支梁的下支點反力與該點以下土壓力對支護樁底力矩平衡為條件，計算支護應有的長度，鋼筋混凝土支撐采用連續(xù)梁計算，荷載系數(shù)取1.4。 計算結果： 1、4.4米深基坑，支護樁樁徑Φ500，樁長12.5米，砼強度等級C20，樁距700，最大彎矩115kN-m，配筋見圖九。 2、5.4米深基坑，支護樁樁徑Φ500，樁長15.5米，砼強度等級C20，樁距700，最大彎矩185kN-m，配筋見圖十。 3、6.5米深基坑，支護樁樁徑Φ500，樁長15.5米，砼強度等級C20，樁距700，最大彎距165.5kN-m。配筋見圖十一。 4、樁頂環(huán)梁最大彎矩500kN-m，梁配筋見圖十二。內(nèi)支撐600×600按偏心受壓構件計算，考慮支撐跨度中自重產(chǎn)生的彎矩，并分別驗算豎向和水平向的穩(wěn)定性，計算結果見圖十三。因環(huán)梁
轉(zhuǎn)角部位及環(huán)梁與內(nèi)支撐交點處內(nèi)力比較復雜，應力較為集中，所以這些部位在結構上進行局部加強見圖十五。 五、圍護施工與基坑開挖 5.1 圍護施工 5.1.1 支護樁施工 由于樁距較小，支護樁采用間隔2根樁距離的跳打方案，沿基坑順時針方向連續(xù)施工，打3圈完成，以保證樁身質(zhì)量。由于沉管樁的擠密效應，在打第3圈時有6根樁無法達到設計的樁長，作為補救措施，在離支護樁原位1.5米處(遠離基坑方向3倍樁徑位置)，相應地進行補樁。 5.1.2 內(nèi)支撐梁的支撐立柱施工 支撐立柱在工程樁施工時與工程樁的縱筋焊接，隨工程樁縱筋吊裝就位見圖八，不在工程樁位置的，增打Φ600的沖孔樁作為支柱支承樁，樁長6米，樁身配筋見圖十四，樁身混凝土強度等級C20。 5.1.3 環(huán)梁、內(nèi)支撐梁的施工 在支護樁強度等級達到80%后，開始挖基槽、支模、綁扎鋼筋，最后澆筑混凝土。 5.1.4 基坑開挖 設計時僅4.4深基坑支護樁考慮機械走及坑邊臨時堆
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