同济大学土木工程施工课程设计(4)

图6.1场地简图

图6.2基坑支护图

6.1.2挡土方案

采用钻孔灌注桩围护，灌注桩直径 700 QUOTE 。采用相当梁法对其进行验算。基

3

18.5KN/m 33本计算资料：h=6.5m,砂质粉土重度内摩擦角，主动土压力系数为

Ka tan2(45 ) 0.294Kp tan2(45 ) 3.392

22，被动土压力系数为。

图6.3桩计算简图

计算反弯点至坑底距离

hc1

由地面一下某点的主被动土压力相等确定

hc1

的大小，即

Pa Pp

，得：

Ka (hc1 6.5) Kp hc1

解得：

hc1 0.616m

计算相当梁 AC 的支座反力

Rc

和支撑反力

Tc1

。

R

将灌注桩在 C点截断，利用 X 0和 M 0，计算相当梁 AC 的支座反力c和支撑

反力

Tc1

。由 M 0，有：

Tc1 (6.5 0.616)

则

37.61 0.6160.61637.61 (6.5 0.616)6.5 0.616

2323

Tc1 44.05kN/m

T 44.05kN/m

由 X 0，并代入c1，有

Tc1 Rc

则

37.61 0.61637.61 (6.5 0.616)

22

Rc 78.18kN/m

计算灌注桩入土深度

hd

由

MD 0

h0

，有

6Rc

2.9m

(Kp2 Ka2)

，板桩入土深度

hd hc1 1.2h0 0.61 61.2 2.9 4.1m

计算灌注桩总长

灌注桩的总长为6.5 4.1 10.6m，可取12m。 （2）止水方案

地下水位-0.5m,潜水含水层厚度20m,含水层的平均渗透系数k=0.1m/d，需将水位降至坑底以下0.5m处。

止水体系采用单排3 650@900三轴搅拌桩止水，有效桩长15m，水泥渗入量20%，灌注桩套打在三轴搅拌桩内。下图是基坑围护桩平面图

图6.4基坑围护桩平面布置图

6.1.3支护结构

（1）围檩计算

围檩采用型钢，大型槽钢或H型钢。支撑与围檩正交，并均匀布置，其间距为a。钢围檩按简支梁计算，作用其上的荷载即力

Tc1

，其支座反力为每一支撑（或拉锚）的轴

Tc1 a

。

图6.5围檩计算简图

由以上计算可知

Tc1 44.05kN/m

，取a 1.5m

选择使用规格为200 125 4.5 6的H型钢

Mmax

1

44.05 1.52 106

1

Tc1 a2 74.59 [ ] 235MPa8166.10 103，满足要求。

（2）支撑体系

共设置两道钢支撑体系，上下两道支撑平面图一致，截面信息如下：

图6.6支撑平面图

支撑立柱采用450×450角钢格构柱，角钢型号为4L125×12，插入灌注桩内约3.0m。支撑平面布置见上图。下图为支撑立面图。

图6.7支撑立面图

（3）施工流程

1.施工钻孔灌注桩围护壁和支撑立柱桩；

2.施工水泥土搅拌桩止水帷幕和坑内水泥土搅拌桩土体加固；

3.挖土，设置桩顶围檩和第一道钢支撑；同时打设降水井点进行坑内降水； 4.进行第二层土方开挖，至第二道支撑底标高； 5.设置第二道钢支撑；

6.进行第三层土方开挖，至坑底标高； 7.浇注垫层和地下室底板，并加设传力带；

8.地下室底板和传力带达到设计强度80%后，拆除第二道支撑，施工地下二层结构，并在楼板处加设传力带；

9.地下室二层楼板和传力带达到设计强度80%后，拆除第一道支撑，施工地下一层结构。

6.1.4降水方案

采用轻型井点降水。 a平面布置

井点管直径d=51mm，长7m，滤管长度1.5m，井点管采用U形布置，i=1/10。

L

b20 1 2 0.7 2 11.70m22

b高程布置

h h1 h iL 0.2

h h1 h iL 0.2 6.5 0.5

h

6~7m

1

11.7 0.2 8.4m10 。

因为pmax,取h1=5.0m,即总管埋设面在地面下1.5m处。注意在开挖第一层

土方埋设总管时应设集水井降水。

c总管及井点管数量计算

由于矩形基坑的长宽比不大于5时可以用以下的公式来确定水井的假想半径：

因为采用的降水井是潜水非完整井，地下水不仅从井的侧面流入，还从井底渗入，应考虑有效含水深度。

S=4.3+0.5+0.1x11.7=6.0m，

xo

F

48.4 23.4

19.0m

S5.97

0.799S l5.97 1.5

H0=1.84(S+l)=13.75<H=20m,取H0=13.8m 故有抽水影响半径： 涌水量为：

R 1.95SHK 1.95 5.97 .75 0.1 13.6m Q 1.364K

(2H0 S) S(2 13.75 5.97) 5.97

1.364 0.1 74.5m3/d

lg(R x0) lgx0lg(13.65 18.98) lg18.98

单管的最大出水量：

d 51mm

q 65 dl3K 65 3.14 0.051 1.5 0.1 7.24m3/d

Q74.51n' 10.3

q7.24井点管数量（根），又n 1.1n' 11.3，取12（根）。

L(a b) 2(48.4 23.4) 2 12mnn12间距：

总管长度 L (a b) 2 143.6m (100~120m)

D D'