益阳生态农业科技园基坑支护设计土木毕业设计

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1、（2014届）本科毕业设计（论文）资料 题 目 名 称：益阳生态农业科技园基坑支护设计学 院（部）：土木工程学院专 业：土木工程学 生 姓 名： 班 级：土木1009班学号：10405200222指导教师姓名： 职称：高级工程师最终评定成绩：湖南工业大学教务处2014届本科毕业设计（论文）资料第一部分 毕业设计（2014届）本科毕业设计（论文）题 目 名 称：益阳生态农业科技园基坑支护设计学 院（部）：土木工程学院专 业：土木工程学 生 姓 名：刘明班 级：土木1009班学号：10405200222指导教师姓名：刘亮宇职称：高级工程师最终评定成绩： 2014年 5 月湖南工业大学本科毕业论文（

2、设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目益阳生态农业科技园基坑支护设计是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的责任。作者签名：日期： 年 月 日湖南工业大学本科毕业设计（论文）摘 要本工程为益阳湖乡情生态农业科技园基坑支护与施工组织设计，地基土层主要有填土、粘土、卵石组成，地势比较平坦。为满足经济合理性要求，拟采用排桩支护、锚杆支护、土钉墙支护方案对边坡进行支护。设计成果主要包括建筑方案的确定、建筑

3、平面、立面设计、结构平面布置及选型、框架结构的计算、基础和楼梯的计算、施工进度计划的制定、施工组织设计方案的确定，本设计对这三种方式进行了详细的设计，对此进行还设计了一整套相应的施工方案，包括施工工艺、支护监测以及施工管理，并最终做了工程的预算书，完成了此工程的设计要求。关键词：建筑设计；结构设计；施工组织设计；内力计算；内力组合；配筋计算I湖南工业大学本科毕业设计（论文）ABSTRACTThis project for the yiyang reaches situation of ecological agriculture science and technology park of f

4、oundation pit support and construction organization design, foundation soil mainly consists of filled soil, clay, pebble relatively flat terrain. To meet the requirements of economic rationality, the proposed pile support, bolt support, soil nailing wall supporting scheme was carried out on the slop

5、e. Design results mainly include the determination of construction scheme, construction plane layout, facade design, structure and type selection, calculation of frame structure, the calculation of foundation and stairs, construction progress plan, the determination of construction organization desi

6、gn, the design of these three ways of design, it also design a set of corresponding construction plan, including supporting monitoring and construction technology, construction management, and finally do the budget of the project, completed the design requirements of the project.Keywords: architectu

7、ral design; Structure design; Construction organization design; Internal force calculation; Internal force combination; Reinforcement calculation第1章 工程概况1.1工程概况拟建益阳湖乡情生态农业科技示范园接待中心，位于益阳湖乡情生态农业科技示范园（沿益路8.5km处），住宿中心为三层砖混结构，建筑高度12.0m；员工宿舍为三层砖混结构，建筑高度12.0m；接待中心、贵宾楼为二层框架结构，建筑高度8.0m； 餐饮、会议、娱乐中心为十层框架结构，设一层

8、地下室，埋深4.9m，建筑高度12.0m。1.2场地地质条件1.2.1地形地貌拟建益阳湖乡情生态农业科技示范园接待中心，位于益阳湖乡情生态农业科技示范园（沿益路8.5km处）。场地在地貌上属堆积阶地，地势平坦。1.2.2 岩土工程地质分层本次勘察揭露，在钻探所达深度范围内，场地地层共三层，现分述如下表：表1-1 场地地层特性概况表 地层编号地层名称地层描述素填土（Qml）黄褐色，成分为粘性土，湿，结构松散，堆填时间小于1年，欠固结。揭露层厚为0.303.80m，平均层厚为2.90m，分布普遍。粘土（Qal）灰色，黄褐色，冲积成因，软塑-可塑，切面光滑，干强度中等，韧性中等。揭露层厚为1.906

9、.90m，平均层厚为3.51m，分布普遍。卵石（Qal）灰色，冲积成因，成分主要为石英砂岩、硅质岩，次为板岩及燧石等，中粗砂充填，骨架颗粒含量约占6070%，卵石粒径一般为0.52.04.0厘米，磨圆度中等，含水饱和，结构中密，揭露层厚为3.705.70m（赋存处厚度均未揭穿），根据本区域同类场地的勘察经验，其赋存层厚度大于5 m。1.2.3水文地质条件在本次勘察深度范围内，有地下水存在。钻探后量测，地下水稳定埋深为0.40m0.50m，地下水为潜水。根据勘探场地的地下水水质分析报告，结合地区经验，判断环境水和土对建筑材料和金属无腐蚀性。1.2.4 土的物理力学性质本场地勘察，依据各土层情况分

10、别进行了室内试验、原位标准贯入试验和重型动力触探试验，其结果如下表所示：表1-2主要土层的物理力学性质指标 地层编号地层名称(g/cm3) 范围值w (%) 范围值ds 范围值IL 范围值Es1-2(MPa) 范围值a1-2 (MPa-1) 范围值c( kPa) 范围值() 范围值粘土（Qal）1.821.9925.137.52.582.700.120.783.259.200.1760.60110.661.214.822.4该土层的物理力学性质指标详细情况见本报告图表部分土工试验综合成果表及物理力学指标统计表。表1-3 主要土层标准贯入试验成果表 地层编号及地层名称素填土粘土标贯锤击数范围值（

11、实际值）23512标贯锤击数范围值（杆长修正值）2.03.04.711.7试验详细情况见本报告图表部分标准贯入试验统计表。表1-4 卵石层重型动力触探试验成果表 地层编号及地层名称重型动探（N63.5，击/10cm）（实际值）重型动探（N63.5，击/10cm）（杆长、地下水修正值）卵石162412.817.8试验详细情况见本报告图表部分动力触探试验成果表。第2章 支护方案选择2.1 围护结构选型 在基坑工程实践中形成了多种成熟的周边围护结构类型，每种类型在适用条件、工程经济性等方面各有特点，因此基坑周边围护结构选型需综合考虑每个工程规模、周边环境、工程水文地质条件等因素合力选用周边围护结构形

12、式。工程中常用的基坑周边围护结构有土钉墙、水泥土重力式围护墙、地下连续墙、灌注桩排桩围护墙、型钢水泥土搅拌墙、钢板桩和钢筋混泥土板状等几种类型。 本基坑支护方案选择根据：目前该地区常采用的基坑支护方式：每种围护形式的特点；适用条件和建筑基坑支护技术规程的规定进行选择。具体如表3-5所示。表2-1 各类支护结构适用条件结构形式适 用 条 件排桩或地下连续墙1、适于基坑侧壁安全等级一、二、三级2、悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m3、当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙水泥土墙1、基坑侧壁安全等级宜为二、三级2、水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa3、坑深

13、度不宜大于6m土钉墙1、坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地2、坑深度不宜大于12m3、当地下水位高于基坑底面时，应采取或截水措施逆作拱墙1、基坑侧壁安全等级宜为二、三级2、淤泥和淤泥质土场地不宜采用3、拱墙轴线的矢跨比不宜小于184、基坑深度不宜大于12m5、地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施放 坡1、基坑侧壁安全等级宜为三级2、施工场地应满足放坡条件3、可独立或与上述其他结构结合使用4、当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施 2.2 岩土工程分析评价2.2.1场地的稳定性和适宜性本次勘察结果表明，本场地揭露土层主要为素填土层、粘土层和卵石层，土层分布较为均匀，场地地基较为稳定，在

14、钻探控制深度范围内及场地周边不存在活动断裂、采空区、泥石流、洞穴等不良地质作用，可进行本工程的建设。2.2.2持力层的选择及基础型式第层为素填土，由粘性土组成，湿，结构松散，欠固结，平均层厚2.90m。压缩性高，承载力低，不宜采作天然地基浅基础持力层。第层粘土，平均层厚为3.51m，土层分布不均匀，软塑-可塑-硬塑，压缩性较高，承载能力较低，不宜采作地基基础持力层。第层为卵石，厚度大，结构中密，含水饱和，压缩性低，承载力高，工程性能良好，是良好的深基础持力层和地基下卧层。关于基础型式的选择，考虑到本场地地下水位高，根据场地地层情况及拟建工程的规模和性质，宜选用深基础方案，以第卵石层为深基础持力

15、层。深基础优先选用高强预应力管桩基础，其次可选用沉管灌注桩基础，承载力性状为摩擦端承桩。拟建场地四周开阔，能满足基础施工并具备成桩条件，基础施工不会对周边建筑物和环境造成不良影响。2.2.3 场地地震效应 根据建筑抗震设计规范（GB500112001），结合场地内各岩土层的名称、性状及承载力特征，该场地土据剪切波速经验取值为：素填土为软土，Vs=100m/s；粘土为软土，Vs=160m/s；卵石为中硬土，Vs=400m/s。根据场地的地层结构，拟建场地的等效剪切波速值为235.6m/s。依据建筑抗震设计规范（GB50011-2001），拟建建筑场地类别为类，属可进行建设的一般地段。益阳的地震基

16、本烈度为6度，地震峰值加速度为0.05g，场地特征周期为0.35s，设计地震分组为第一组。2.3 基坑支护方案论证2.3.1基坑支护的概念 基坑支护的定义是为保证地下结构施工及周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。2.3.2基坑支护的特点1.支护结构都是通常临时性结构，一般情况下安全储备相对较小，风险性较大。2.由于场地的工程水文地质条件、岩土的工程性质以及周边环境条件的差异性，基坑支护往往具有很强的地域性特征，因此，它的设计和施工必须因地制宜，做好施工实地考察工作，切忌生搬硬套。3.基坑支护是一项综合性很强的系统工程。4.基坑支护具有很强的时空效应。5.基坑支护对周

17、边环境影响较大。2.3.3基坑支护工程设计原则1.在满足支护结构本身强度、稳定性和变形要求的同时，确保周围环境的安全。2.在保证安全可靠的前提下，设计方案应具有较好的技术经济和环境效应。3.为基坑支护工程施工和基础施工提供最大限度的施工方便，并保证施工安全。2.3 支护方案的选择若施工场地狭窄、地质条件较差、基坑较深、或对开挖引起的变形控制较严，则可采用排桩或地下连续墙式支护方案。通过对各支护形式设计出合理的嵌固深度，或验算已拟定支挡结构的设计稳定性和合理性。最终初步拟定本工程的支护方案为土钉支护和桩锚支护及悬臂桩排桩支护。第3章 基坑支护结构设计计算3.1 ABC截面土钉墙支护设计计算 该段

18、位基坑东南角，1-1剖面以ZK44为准进行计算,基坑开挖深度为6.0m.场地地质条件和计算参数见下表4.1：表3.1 土层设计计算参数土层层底高程（m）层厚（m）重度（kN/m3） ()c(kPa)杂填土26.503.218106粘土23.004.619.817.114卵石20360图3.1说明：1.各条块底面弧长分别为2.20,1.42,1.16,1.02,0.94,0.88,0.84,0.822. 各条块底面与水平面的夹角分别为 69 ,56,46，38，31，25，19，133. 各条块面积分别为 0.82,2.10,2.91,3.50,3.95,4.29,3.75,1.544. 各土钉

19、与圆弧面的夹角分别为77 68, 58 ,47, 34坡面夹角为79 各条块宽度均为0.8m 土钉孔径d0=100mm， （4）抗拉承载力验算：以第一根土钉为例。求受拉荷载N： =13.5土钉中点的的深度为0.6+7sin10/2=1.2m。则求抗拉承载力：潜在破坏面与水平面的夹角为（+k）/2=(79+13.5)/2=46.25在三角形ABC中，AB=（6.0-0.6）/sin79=5.30m ,BAC=79-46.25=32.75。 ，ABC=180-10-79=91BC=ABsin32.75/sin56.25=3.45m则CD=7.0-3.45=3.55mBC所在土层的厚度为BCsin1

20、0=3.45sin10=0.60m(3.2-0.6)m,C点在第一层土内。BD所在土层的厚度为BDsin10=7 sin10=1.21mFs,dN=1.252.6=63.12KN所以第一根土钉长度为7m满足抗拉承载力要求。土钉抗拔出验算： Fs,dN/+=3.45+63.12/3.140.1060=6.80第二根土钉求受拉荷载N： =13.5土钉中点的的深度为0.6+1.2+7sin10/2=2.4m。则求抗拉承载力：潜在破坏面与水平面的夹角为（+k）/2=(79+13.5)/2=46.25在三角形ABC中，AB=（6.0-0.6-1.2）/sin79=4.28m ,BAC=79-46.25=

21、32.75 ，ABC=180-10-79=91BC=ABsin32.75/sin56.25=2.78m则CD=7.0-2.78=4.22mBC所在土层的厚度为BCsin10=4.22sin10=0.73m(3.2-0.6-1.2)m,C点在第一层土内。BD所在土层的厚度为BDsin10=7 sin10=1.21mFs,dN=1.262.0=74.4KN土钉抗拔出验算： Fs,dN/+=2.78+74.4/3.140.1060=6.73所以第二根土钉长度为7m满足抗拉承载力要求第三根土钉求受拉荷载N： =13.5土钉中点的的深度为0.6+1.2+1.2+6.5sin10/2=3.56m。则求抗拉

22、承载力：潜在破坏面与水平面的夹角为（+k）/2=(79+13.5)/2=46.25在三角形ABC中，AB=（6.0-0.6-1.2-1.2）/sin79=3.06m ,BAC=79-46.25=32.75 ，ABC=180-10-79=91BC=ABsin32.75/sin56.25=1.99m则CD=6.5-1.99=4.51mBC所在土层的厚度为BCsin10=4.51sin10=0.78m(3.2-0.6-1.2-1.2)m,C点在第二层土内。BD所在土层的厚度为BDsin10=6.5 sin10=1.13m(3.2-0.6-1.2-1.2)m,D点在第二层土内。受拉承载力=3.140.

23、10(4.5170)=99.13KNFs,dN=1.262.0=74.4KN土钉抗拔出验算： Fs,dN/+=1.99+99.13/3.140.1070=6.5所以第三根土钉长度为6.5m满足抗拉承载力要求第四根土钉求受拉荷载N： =13.5土钉中点的的深度为0.6+1.2+1.2+1.2+6.5sin10/2=4.76m。则求抗拉承载力：潜在破坏面与水平面的夹角为（+k）/2=(79+13.5)/2=46.25在三角形ABC中，AB=（6.0-0.6-1.2-1.2-1.2）/sin79=1.83m ,BAC=79-46.25=32.75 ，ABC=180-10-79=91BC=ABsin3

24、2.75/sin56.25=1.19m则CD=6.5-1.19=5.31mBC所在土层的厚度为BCsin10=5.31sin10=0.92m(7.8-0.6-1.2-1.2-1.2)m, C点在第二层土内。BD所在土层的厚度为BDsin10。=6.5 sin10=1.13mFs,dN=1.262.0=74.4KN土钉抗拔出验算： Fs,dN/+=1.19+116.7/3.140.1070=6.5所以第四根土钉长度为6.5m满足抗拉承载力要求第五根土钉求受拉荷载N： =13.5土钉中点的的深度为0.6+1.2+1.2+1.2+1.2+6.5sin10/2=5.96m。则求抗拉承载力：潜在破坏面与

25、水平面的夹角为（+k）/2=(79+13.5)/2=46.25在三角形ABC中，AB=（6.0-0.6-1.2-1.2-1.2-1.2）/sin79=0.61m ,BAC=79-46.25=32.75 ，ABC=180-10-79=91BC=ABsin32.75/sin56.25=0.40m则CD=6.5-0.40=6.1mBC所在土层的厚度为BCsin10=5.31sin10=0.92m(7.8-0.6-1.2-1.2-1.2-1.2)m, C点在第二层土内。BD所在土层的厚度为BDsin10=6.5 sin10=1.13mFs,dN=1.262.0=74.4KN土钉抗拔出验算：Fs,dN/

26、+=0.4+134.0/3.140.1070=6.5所以第五根土钉长度为6.5m满足抗拉承载力要求（5）稳定性验算：在基坑侧壁剖面图上，取一圆弧面作为潜在破坏面，并将圆弧面以上土体划分为几个等宽度的条块。计算各土钉的受拉承载力第一根土钉：R1=67.82KN第二根土钉：R2=79.50KN同理可得：第三根土钉、第四根土钉、第五根土钉的受拉承载力分别为： R3=99.13KN; R4=116.7KN；R5=134.0KN根据公式：条块1：=0.82118.8=15.4KN、=0.80120=16.0KN；=69；=0.80m；=17.1；=14.0；条块1的抗滑力（分子）、滑动力（分母）分别为：

27、分子1=分母1=条块1的抗滑力（分子）.滑动力（分母）分别为：分子1=68.14分母1=29.31条块2：=2.10118.8=39.48KN、=0.80120=16.0KN；=56；=0.80m；=17.1；=14.0；=79.50KN；=79；=1m。条块2的抗滑力（分子）、滑动力（分母）分别为：分子2=分母2=分子2=条块2的抗滑力（分子）.滑动力（分母）分别为：分子2=68.75分母2=46.00条块3：=2.91118.8=54.71KN、=0.80120=16.0KN；=46；=0.80m；=17.1；=14.0；=99.13KN；=79；=1m。条块3的抗滑力（分子）、滑动力（分

28、母）分别为：分子3=分母3=条块3的抗滑力（分子）.滑动力（分母）分别为：分子1=50.45分母1=50.86条块4：=3.50118.8=65.8KN、=0.80120=16.0KN；=38；=0.80m；=17.1；=14.0；=116.7KN；=79；=1m。条块4的抗滑力（分子）、滑动力（分母）分别为：分子4=分母4=条块4的抗滑力（分子）.滑动力（分母）分别为：分子1=91.55分母1=50.36条块5：=3.95118.8=74.26KN、=0.80120=16.0KN；=31；=0.80m；=17.1；=14.0；=134.0KN；=79；=1m。条块5的抗滑力（分子）、滑动力（

29、分母）分别为：分子5=分母5=条块5的抗滑力（分子）.滑动力（分母）分别为：分子5=102.90分母5=46.49条块6：=4.29118.8=80.65KN、=0.80120=16.0KN；=25；=0.80m；=17.1；=14.0；=79；=1m。条块6的抗滑力（分子）、滑动力（分母）分别为：分子6=分母6=分子6=条块1的抗滑力（分子）.滑动力（分母）分别为：分子6=39.30分母6=40.85条块7：=3.75118.8=70.5KN、=0.80120=16.0KN；=19；=0.80m；=17.1；=14.0；=79；=1m。条块7的抗滑力（分子）、滑动力（分母）分别为：分子7=分

30、母7=条块1的抗滑力（分子）.滑动力（分母）分别为：分子7=37.00分母7=28.16KN条块8：=1.54118.8=28.95KN、=0.80120=16.0KN；=13；=0.80m；=17.1；=14.0；=79；=1m。条块8的抗滑力（分子）、滑动力（分母）分别为：分子8=分母8=条块8的抗滑力（分子）.滑动力（分母）分别为：分子8=24.97分母8=10.11故可得：条块1条块2条块3条块4条块5条块6条块7条块8分子（KN）68.1468.7550.4591.55102.9039.3037.0024.97分母（KN）29.3146.0050.8650.3646.4940.852

31、8.1610.11因此，1.2内部整体稳定性满足要求根据以上计算，土钉各参数可确定为：取土钉竖向间距Sh=1.2m.水平间距SV=1.0m 土钉孔径d0=100mm，从上至下共布置5根土钉，长度分别为7m 7m 6.5m 6.5m 6.5m 6.5m.喷射混凝土面层配置钢筋网，钢筋直径为8mm.间距为200：喷射混凝土强度等级为C20,厚度为80mm；坡面上下段钢筋搭接长度为300mm 3.2 CDE截面悬臂桩支护结构设计计算 一、 2-2剖面以ZK19为准进行计算,基坑开挖深度为6.0m,上部均布荷载为q=20kN/m场地地质条件和计算参数见下表4.1：表4.1 土层设计计算参数土层层底高程

32、（m）层厚（m）重度（kN/m3） ()c(kPa)杂填土26.503.518106粘土23.003.519.817.114卵石20360图3.2土压力分布图为方便计算土层力学性质采用加权平均值。为土层平均内摩擦角取=c为土层平均粘聚力取c =为土层平均重度取=为平均主动土压力系数取=为平均被动土压力系数取=主动土压力系数：杂填土：；粘土：；卵石：；被动土压力系数：杂填土：；粘土：；卵石：；主动土压力分布a点： ；b点上： ；b点下： ；c点： ；d点上： ；d点下： ；e点： =被动土压力分布：c点：；d点上： ；d点下： ；e点： ；由于被动土压力都大于主动土压力，土压力零点不存在，所以取

33、开挖深度处c点为弯矩零点。；求嵌固深度hd：根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-101得：；得；代入=5符合要求则嵌固深度；取hd=6 m； 桩长6+6=12m。二、挡土结构内力计算采用人工挖孔桩，桩径1000mm，桩中心距2500mm。剪力为零点位置以及相应的最大弯矩设计值，求；由得：；得则相应的最大弯矩计算值 注：弯矩顺时针方向为正。则最大弯矩设计值 。三、桩身配筋计算根据混凝土结构设计规范知，圆形截面钢筋布置如下:沿周边均匀配筋的圆形截面图3.3由最大弯矩，桩径1000mm，混凝土标号C25，主筋采用HRB335级钢筋，保护层厚度50mm;有砼及钢筋的等级查表可得:有， ， 将直径为1

34、000mm的圆柱桩转化为宽1100mm 墙厚为h : h=855.3mm 取h=850截面有效高度h0=850-50=800mm求计算系数： 可以故 所以选用2425 稳定性分析一、整体稳定性验算由稳定性验算公式： 整体稳定性分析如图圆弧半径(m) R = 14.68m圆心坐标X(m) X = 1.65m圆心坐标Y(m) Y = 2.44m图3.4得整体稳定性安全系数为； 稳定性达到要求 桩墙底地基承载力验算 基坑底部土体抗隆起稳定性验算 其中 为基坑底面处墙体的极限抵抗弯距，可采用该处的墙体设计弯距 抗隆起安全系数 满足要求3.3 截面桩锚支护设计计算3-3剖面以ZK15为准进行计算,基坑开

35、挖深度为6.0m,上部均布荷载为q=100kN/m设一道锚索；场地地质条件和计算参数见下表4.1：表4.1 土层设计计算参数土层层底高程（m）层厚（m）重度（kN/m3） ()c(kPa)杂填土26.83.218106粘土24.52.319.817.114卵石20360图3.3主动土压力系数：杂填土：；粘土：；卵石：；被动土压力系数：杂填土：；粘土：；卵石：主动土压力分布：a点： ；b点上：；b点下： ；c点上： ；c点下： ；d点：；e点：被动土压力分布：d点：；e点：；土压力零点距开基坑底面的距离可按下式计算：；得u=0.77m；则在开挖面下0.77m处为弯矩零点。；求锚索水平拉力设计值：

36、根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012得：； 得 ；锚索水平拉力设计值：。求嵌固深度hd：由；得： 取嵌固深度；桩长为6+6=12m。二、挡土结构内力计算采用人工挖孔桩，桩径1000mm，桩中心距2500mm。剪力为零点位置、以及相应的最大弯矩设计值；在开挖面下剪力为零的点；由得：；得；在开挖面上剪力为零的点；由得： ；则；则相应的最大弯矩计算值 ；注：弯矩顺时针方向为正。；则取最大弯矩计算值为；则最大弯矩设计值。三、桩身配筋计算根据混凝土结构设计规范知，圆形截面钢筋布置如下:图3.5沿周边均匀配筋的圆形截面由最大弯矩，桩径1000mm，混凝土标号C25，主筋采用HRB335级钢筋，保

37、护层厚度50mm;有砼及钢筋的等级查表可得:有， ， 将直径为1000mm的圆柱桩转化为宽1100mm 墙厚为h : h=855.3mm 取h=850截面有效高度h0=850-50=800mm求计算系数： 可以故 所以选用2125 配筋满足要求。四、冠梁设计取冠梁宽1000mm，高600mm，混凝土采用C25，钢筋采用HRB335，钢筋保护层厚度取50mm；主筋配筋按最小配筋率计算，即，得。则可选616，410，。箍筋选取8双肢闭封箍，间距200mm。五、锚索设计 由土层锚杆设计与施工规范：锚索倾角取20，采用HRB335级钢筋；，；锚索自由段长度：；取；由题意知锚索锚固段将穿过粉质粘土和泥质

38、粉砂岩，由三角关系可知在粉质粘土中的长度为；则在泥质粉砂岩中的锚固段长度为：；则锚索长度为；取锚索长度；锚索的截面面积应按下式确定：；锚索抗拉安全系数；查表可选用钢绞线，（）；整体稳定性验算由稳定性验算公式：考虑内支撑或者锚拉力的作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此，对支护结构，当设置外拉锚杆时可不做基坑的整体抗滑移稳定性验算。 为方便计算土层力学性质采用加权平均值。为土层平均内摩擦角取=c为土层平均粘聚力取c =为土层平均重度取=为平均主动土压力系数取=为平均被动土压力系数取=桩墙底地基承载力验算 基坑底部土体抗隆起稳定性验算 其中 为基坑底面处墙体的极限抵抗弯距，可采用该处的墙体设计弯距

39、 抗隆起安全系数 满足要求3.4 EFG截面桩锚支护设计计算4-4剖面以ZK2为准进行计算,基坑开挖深度为6.0m,上部均布q=100kN/m设一道锚索；场地地质条件和计算参数见下表4.1：表4.1 土层设计计算参数土层层底高程（m）层厚（m）重度（kN/m3） ()c(kPa)杂填土27.22.818106粘土24.32.919.817.114卵石20360图3.4主动土压力系数：杂填土：；粘土：；卵石：；被动土压力系数：杂填土：；粘土：；卵石：主动土压力分布：a点： ；b点上：；b点下： ；c点上： ；c点下： ；d点：；e点：被动土压力分布：d点：；e点：；土压力零点距开基坑底面的距离可

40、按下式计算：；得u=0.77m；则在开挖面下0.77m处为弯矩零点。；求锚索水平拉力设计值：根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012得：； 得 ；锚索水平拉力设计值：。求嵌固深度hd：由；得： 取嵌固深度；桩长为6+6=12m。二、挡土结构内力计算采用人工挖孔桩，桩径1000mm，桩中心距2500mm。剪力为零点位置、以及相应的最大弯矩设计值；在开挖面下剪力为零的点；由得：；得；在开挖面上剪力为零的点；由得： ；则；故假定剪力零点在基坑地面上则相应的最大弯矩计算值 ；注：弯矩顺时针方向为正。；则取最大弯矩计算值为；则最大弯矩设计值。三、桩身配筋计算根据混凝土结构设计规范知，圆形截面钢筋布

41、置如下:图3.5沿周边均匀配筋的圆形截面由最大弯矩，桩径1000mm，混凝土标号C25，主筋采用HRB335级钢筋，保护层厚度50mm;有砼及钢筋的等级查表可得:有， ， 将直径为1000mm的圆柱桩转化为宽1100mm 墙厚为h : h=855.3mm 取h=850截面有效高度h0=850-50=800mm求计算系数： 可以故 所以选用3425 配筋满足要求。四、冠梁设计取冠梁宽1000mm，高600mm，混凝土采用C25，钢筋采用HRB335，钢筋保护层厚度取50mm；主筋配筋按最小配筋率计算，即，得。则可选616，410，。箍筋选取8双肢闭封箍，间距200mm。五、锚索设计 由土层锚杆设

42、计与施工规范：锚索倾角取20，采用HRB335级钢筋；，；锚索自由段长度：；取；由题意知锚索锚固段将穿过粉质粘土和泥质粉砂岩，由三角关系可知在粉质粘土中的长度为；则在泥质粉砂岩中的锚固段长度为：；则锚索长度为；取锚索长度；锚索的截面面积应按下式确定：；锚索抗拉安全系数；查表可选用钢绞线，（）；一、 整体稳定性验算由稳定性验算公式：考虑内支撑或者锚拉力的作用时，通常不会发生整体稳定破坏，因此，对支护结构，当设置外拉锚杆时可不做基坑的整体抗滑移稳定性验算。 为方便计算土层力学性质采用加权平均值。为土层平均内摩擦角取=c为土层平均粘聚力取c =为土层平均重度取=为平均主动土压力系数取=为平均被动土压

43、力系数取=桩墙底地基承载力验算 基坑底部土体抗隆起稳定性验算 其中 为基坑底面处墙体的极限抵抗弯距，可采用该处的墙体设计弯距 抗隆起安全系数 满足要求第4章 降水设计4.1 水文地质参数在本次勘察深度范围内，有地下水存在。钻探后量测，地下水稳定埋深为0.40m0.50m，地下水为潜水。4.2 降水方案确定在基坑开挖及基础施工工程中，经常遇到地下水渗入和地表水流入基坑内，土体经水侵泡后，会造成边坡失稳、坍塌，以及地基承载力下降，影响正常施工。因此在基坑施工中，必须采取有效措施，及时进行排水、降水和地面截水工作。本基坑在开挖深度内地下水主要为填土中的上层滞水，地下水量比较小，可在基坑顶面和低面四周

44、设置截水沟和排水沟抽排地下水。4.3 降水方案布置（1）排水明沟：一般布置在基坑顶面和低面的四周，距基坑支护边缘0.5m以上，排水明沟的底面应比基坑底低0.3-0.4m,使基坑内渗出的地下水通过排水明沟汇聚于集水井内。本基坑采用300300的排水沟，布置在基坑四周，距支护边缘为0.7m。砌120厚的砖墙，外面抹30厚的防水砂浆。（2）集水井：在基坑四角、周边每隔20m设置一个集水井，集水井深0.8m、宽度为0.7m。第五章 施工组织计划5.1工程概况拟建益阳湖乡情生态农业科技示范园接待中心，位于益阳湖乡情生态农业科技示范园（沿益路8.5km处），住宿中心为三层砖混结构，建筑高度12.0m；员工

45、宿舍为三层砖混结构，建筑高度12.0m；接待中心、贵宾楼为二层框架结构，建筑高度8.0m； 餐饮、会议、娱乐中心为十层框架结构，设一层地下室，埋深4.9m，建筑高度12.0m。场地地下水主要为滞留水，水量较少，因此在基坑设计过程中忽略地下水对基坑稳定性的影响。5.1.1施工技术规范规程 建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-2002)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98)建筑

46、地基处理技术规范(JGJ79-2002)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)5.2 施工技术5.2.1施工准备及场地平面布置 1、开工前施工现场做到“三通一平”。同时确定定位放线方案； 2、做好控制点，轴线等测量资料的交接工作； 3、做好机械设备的保养工作，确保设备完好进入施工现场，做好第一批施工机械的进场工作，并进行试运转； 4、做好材料采购供应,执行采购控制程序，确定材料供应商，组织部分材料进场，并按指定地点存放。提前做好各种材料的抽检工作，即钢筋原材料和焊接强度试验，水泥安定性和强度试验； 5、做好设计单位(外部)及施工单位(内部)两级技术交底工作，认真学习领会设计图纸

47、及质量要求，做好开工前的资料报验工作； 6、按施工平面布置图，搭设现场办公室、职工临时宿舍、水泥库房、钢筋笼制作场； 7、修建场内主干道，将水电管线接至要求位置； 8、了解场地内各种地下障碍物的情况，做好与有关施工管理部门的协调工作，办理好各种施工用证件； 9、根据红线桩、城市水准点及施工要求进行开槽线、护坡桩的定位放线； 10、施工用水，施工用电的连接及临时设施搭建； 11、对施工人员进行生产，技术，质量，安全等方面的交底； 12、根据施工现场实际情况调整修改施工方案； 13、根据现场进一步完善施工组织方案，绘制工地挂图包括平面，剖面设计图及施工平面布置图； 14、健全指挥系统及安全施工，工

48、程质量及环保保障体系； 15、设计编制人员及技术主管同现场技术及施工人员召开会议，做详细技术交底及总体施工规划。5.2.2支护结构施工技术工艺流程及说明5.2.2.1人工挖孔桩本工程坡顶有重要建筑物且桩孔断面尺寸较大，孔间净距又较小，当基坑土层较厚且土质较差时，为保证挖孔时其边坡不致发生坍塌和位移，桩孔必须分段跳孔，井模护壁、自上而下挖掘。按二序跳挖施工，段桩施工浇灌混凝土完成后，方可允许挖掘序桩孔。施工准备（1）施工机具准备：人工挖孔灌注桩施工用的机具比较简单,主要有: （1）卷扬机和提土桶,用于材料和弃土的垂直运输以及供施工人员上下工作使用。 （2）护壁钢模板。 （3）潜水泵。 （4）鼓风

49、机、空压机和送风管。 （5）镐、锹、土筐等挖运工具，对硬土或粉质砂岩配备风镐等。 （6）插捣工具,用于插捣护壁砼。 （7）应急软爬梯。 （8）照明灯、对讲机等。 2、劳动力准备 计划施工高峰期投入劳动力60人，其中专业挖孔桩40人。孔模具40套。 3、施工现场准备施工现场三通一平，土方平整至控制标高。根据施工平面布置图做好临时设施的搭设工作及水准点和座标点的移交工作。结合现场开挖好排水沟。1、桩孔施工流程放线定桩位及高程 开挖第一节桩孔土方 成孔检查 绑扎护壁钢筋 支护壁模板 检查桩位(中心)轴线 浇筑第一节护壁砼 架设垂直运输架 安装吊运桶、照明、活动盖板、水泵、通风机等 开挖吊运第二节桩孔

50、土方 拆第一节支第二节护壁模板(放护壁钢筋) 浇筑第二节护壁砼 检查桩位(中心)轴线 逐层往下循环作业 开挖扩底部分 检查验收 吊放钢筋笼 浇筑桩身砼(随浇随振)。2、杂填土、粉质粘土、强风化泥质粉砂岩层桩孔开挖方法（1）采用短把的镐、锹等简易工具进行人工挖土，粉质砂岩层采用风镐人工强行凿除施工。垂直运土，用人工手摇架进行垂直运土；轴线经复核无误后开始第一节开挖，每进尺1m浇捣护壁砼一次，即以1m为一个施工段；当桩孔深度超过6m时用鼓风机和输风管向桩孔中送入新鲜空气，提土桶上下保证联系通畅。桩孔较深无法看清楚施工作业面时用橡皮电缆12V以下安全灯照明。（2）成孔开挖以2人为一个小组（石方凿岩另

51、增加人员），保证每根桩每天进尺一至两模，高峰施工时共成立20个小组进行平行作业。（3）开挖过程中，对滞留地下水影响，在桩孔内临时挖集水坑，用潜水泵抽水后开挖。（4）开挖过程中遇到孤石、粉质砂岩时，采用人工及空压机和风镐配合强行凿岩。（5）成孔前，地面派专人修通排水沟，及时排掉桩孔内抽出的水。（6）桩位、垂直度、直径校核：基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地点。开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。第一节护壁成孔后，由现场技术人员在护壁周围用水泥钉定出桩位中心线控制点，桩位轴线用正交的十字线控制，作为往下施工模板对中和桩位垂直度偏差控制的依据，直径检查用尺杆找圆周的办法进行。检

52、查分土方开挖后、支模后、砼护壁浇筑后三次进行，必须每段检查，发现偏差，随时纠正，保证位置准确。3、护壁施工（1）护壁砼强度等级为C20，护壁厚度为150mm，钢筋采用6.5钢筋,施工时尽可能调整桩位分布形成拱形，对离挡土墙较近的桩孔，护壁钢筋加大到12。（2）护壁施工时每根桩采用一套组合式模板，分块拼装而成，拼装后模板上口直径为桩径，下口直径为桩径加150mm，高度为1000mm。（3）护壁砼按配合比采用现场机械搅拌，再用吊桶送入孔内进行浇灌，浇筑时，先用钢钎插捣后，再用锤敲打护壁模板，以保证砼密实，第一节护壁砼应高出地面20cm，以便于挡土或定点等。4、终孔检查挖孔至设计深度后应进行自检，工

53、程桩终孔检查内容包括桩孔中心线位移偏差、桩径偏差、终孔深度、孔底沉渣以及桩底持力层等情况，各项偏差应在设计及规范允许范围内。报监理、勘察、设计院及业主等单位核验并办理隐蔽验收签证手续。5、挖孔注意事项（1）桩孔间距2.5倍桩径时采取间隔挖孔方法，以减少地下水的渗透和防止土体滑移影响上部挡土墙和房屋。 （2）桩孔的垂直度和直径，应每段检查，发现偏差，及时纠正，保证桩孔尺寸误差在规范允许范围内。（3）桩端终孔深度按设计要求施工，每根桩终孔后必须请勘察、设计、建设、监理人员检查验收。（4）遇塌孔进，采取在塌方处砌砖外模，配适量12150钢筋，再支内模灌筑砼护壁。（5）从事挖孔作业的工人必需经健康检查

54、和井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全作业培训且考核合格后,方可进入现场。（6）认真研究钻探资料,分析地质情况,对可能出现流泥以及有害气体等情况制定针对性的安全措施。（7）每天施工前，安排下井人员对已做护壁进行检查，如孔桩开挖深度超过6m则需往孔内送风10min,无异常样情况后，才能进行下一模成孔的开挖。设置鼓风机,以便向孔内强制输送清洁空气,排除有害气体等。（8）施工时,施工人员必须带戴安全帽,穿绝缘胶鞋,孔内有人时,孔上必须有人监督防护。（9）孔口要设置防护盖板，并应在孔口边设置明显警示标志。（10）每孔必须设置安全绳及应急软爬梯。（11）孔下照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。