基坑结构分析计算
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第二部分基坑结构分析计算说明
一、计算内容
1.钻孔灌注桩在不同工况下的内力及变形计算
2.坑底土体抗隆起稳定验算
3.基坑整体稳定验算
4.坑内支撑系统的内力变形及稳定计算
二、围护布置及计算参数取值说明
根据基岩深度及具体布置不同，将整个基坑分为两个区域(具体见围护桩平面图)，坑底标高分别为-10.350和-12.250，采用混凝土支撑，围护桩采用Φ800@1000及Φ900@1050的钻孔灌注桩，桩后采用Φ600@450双排水泥搅拌桩止水止土。
影响基坑开挖土体分别为1-1杂填土、1-2有机质填土、2粘质粉土、3-1淤泥质粉质粘土、3-2层状粉质粘土、3-3淤泥质粘土。
考虑地表超载15KPa。
围护桩内力及变形采用较为广泛的m法进行计算。
根据地质勘测资料，并结合已有经验，决定采用土体强度参数指标如表三，计算时超载采用15kPa。
表三计算采用各土层物理力学指标
一、基坑围护结构受力及稳定性分析
采用了应用较为广泛的m法进行计算，采用水土分算。
考虑地表超载20kPa，坑外地下水位为6.000m。
计算共分五种工况：
工况一：土体开挖到第一道支撑底部；
工况二：第一道支撑砼强度达到70%后，土体开挖到第二道支撑底部；
工况三：第二道支撑做好，土体开挖到基坑底部；
工况四：基础底板施工完毕，底板周围与围护桩之间毛石砼强度达到70%后，第二道
支撑拆除；
工况五：箱涵顶板施工完毕，侧板周围与围护桩之间土方回填至第一道支撑底部后，第一道支撑拆除。
1、区域Ⅰ：
为坑底标高为-7.410所在区域。
A 、围护结构内力及变形计算
计算时采用钻孔ZK20，ZK23作为典型地质剖面，计算结果如下表所示：
B 、抗隆起验算
抗隆起安全系k 数公式为：
21()q c
s DN cN K H D q
γγ+=
++
其中 20exp(tan )tan (45)2q N ϕ
πϕ=+
ϕcot )1(-=q c N N
式中 D ——桩体入土深度；
H ——基坑开挖深度，m ；
1γ、2γ—墙体外侧及坑底土体天然重度，kN/m 3；
q —地面超载，kN/m 3；
N c 、N q —地基承载力系数。
注：上式中的c 、ϕ均为桩底土的c 、ϕ值 桩底土为粉质粘土，计算时取c = 35kPa ，ϕ=150， 得N q = 18.4，N c = 30.1
满足要求。
C 、抗管涌稳定性验算
坑底土体抗渗流或管涌稳定性可按下式计算：
i
e G i K s w
s +-=
=11
'γγ 式中 G s —土的颗粒密度；
e —土的孔隙比；
i —坑底土的水力坡度；
K s —抗渗流或管涌稳定性系数。
满足要求。
D 、整体滑动验算
采用Bishop
满足要求。
2、区域Ⅱ：
二、 施工监测及应急措施
为利于基坑施工，应做好纵横向明沟及集水坑排水措施；坑周围严禁大量堆载，荷载应控制在15KN/m 2以内；为确保围护结构的安全施工，必须对整个基坑施工过程和内部结构回筑过程进行施工监测，监测内容包括：
①围护结构压顶梁位移，最大侧向位移警戒值为4cm ，单天最大侧向位移不超过3mm/天，变化速率为3mm/天；
②房屋、道路及管线的垂直和水平位移；
③砼支撑内力；
④支撑竖向位移；
⑤热力管、煤气管专门监测
若在基坑开挖过程中上述指标超过设计和施工要求，必须立即采用以下措施，以确保围护结构的安全：
①如发生支撑内力过大，则必须予以加固或增设钢管支撑或斜撑；
②有条件进行坑外卸土；
被动区地基加固。
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