工程基坑方案(高压固结体固结体加渗透注浆体)设计.docx

第一章 方案设计依据
1.1 设计依据
⑴《 名都北区岩土工程勘察报告》（详勘及补期），浙江宏宇工程勘察设计有限公司，2006年4月、2006年11月；
⑵《 名都北区菜场基坑岩土工程勘察资料》（施工勘察），浙江宏宇工程勘察设计有限公司，2007年9月；
⑶《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）；
⑷《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）；
⑸《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）；
⑹《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）；
⑺中国工程建设标准化协会标准《基坑土钉支护技术规程》(CECS 96: 6 7）；
⑻浙江省标准《建筑基坑工程技术规程》（DB33/T1008-2000J10032-2000）；
⑼《 名都（北区）二期建筑施工图》，宁波大学建筑设计研究院。
1.2 设计原则
⑴基坑施工过程中，确保基坑边坡的稳定；
⑵在基坑开挖和施工过程中，确保周围建筑物、地下管线、道路等的安全；
⑶方便施工，工程造价经济合理。
第二章 场地工程地质条件
场地工程地质条件详见浙江宏宇工程勘察设计有限公司的《 名都北区岩土工程勘察报告》（详勘、补勘）及基坑施工勘察资料，基坑开挖范围内布置了14只勘探孔，本场地与基坑支护设计有关的岩土工程单元层埋藏分布情况，从上至下分述如下：
①层：素填土（塘渣），杂色，松散，以块石、碎石、砂砾为主，含粘性土，9只勘探孔中均有分布。层厚2.60~14.20m、平均8.94m，层底高程1.00~－10.60、平均－5.42m。
②层：淤泥质粉质粘土，灰色，饱和，流塑；层厚10.60~23.50m、平均17.41m，层顶高程1.00~－10.60、平均－5.42m，层底高程－15.70~－22.50m、平均－20.40m；全场地分布。
③层：粉质粘土，灰黄色，硬可塑为主；层厚1.30～8.40m、平均5.26m，层顶高程－15.70~－22.50m、平均－20.40m，层底高程－20.08~－26.01m、平均－23.84m；全场地分布。
地下水以浅层地下水为主，属于富存于素填土中的上层滞水，受大气降水影响十分明显。
基坑周边地层埋藏条件及场地地基土物理力学性质指标根据上述勘察成果资料统计如表3.1。
勘察报告中的文字部分、各岩土工程单元层的物理力学性质指标统计表、与基坑有关的四个工程地质剖面图另附。

第三章 项目概况
3.1 基坑工程概况
地下室位于拟建项目的南面菜场、6＃住宅楼之下，地下室平面基本呈正方形，南北长53.1m、东西宽55.2m，具体布置详总平面图。
基坑设计前，实测场地地面高程3.00~3.70m，基坑南侧纬六路中心高程3.00m，基坑东侧经二路中心高程3.70m；基坑围护设计时，取基坑地面高程3.60m。
建筑设计与基坑设计时，±0.000标高相当于黄海高程3.75m。
本方案叙述中“高程”=“黄海高程”、“标高”=“建筑设计相对标高”。
3.2 基坑开挖深度
根据结构设计的桩位布置图、基础平面图和基础大样图，基础垫层厚度0.25m，基坑开挖深度为4.19m、局部（坑中坑）开挖深度为4.59m，基坑围护设计计算深度取4.20m。
3.3 场地现状及基坑工程特点
拟建基坑南侧与东侧是纬六路和经二路，为进出施工场地主要通道，其道路两侧埋设有市政管线。西侧为商业办公楼二（未建），北侧与在建的 名都北区一期工程（2＃半地下室、12＃住宅楼）相邻。
综合分析场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度及其形状以及工程桩类型，本工程基坑具有以下特点：
⑴基坑东侧为经二路，距地下室外墙9m（最小处只有6米），南侧为纬六路，距地下室外墙17.9m；西侧与商业办公楼二（未建）相邻；北侧距在建的一期12＃楼（已打桩）13.50m，距二期2＃楼半地下室（未建）12.0m；经二路和纬六路道路两侧分布有地下管线，特别是南侧纬六路分布有雨、污水管、煤气管、给水管，它们对基坑侧壁和稳定性要求较高。
⑵基坑开挖范围内，主要土层为新近回填的素填土（塘渣）（勘察报告中的①层土）和淤泥质粉质粘土（勘察报告中的②层土）。
①层素填土为新近回填塘渣，是基坑围护、止（降）水设计应重点考虑的土层，且该层透水性和富水性均较大，地下水主要受地表水和大气降水补给，向地势地洼处排泄，地下水位埋深为1.40m～1.70m，基坑开挖时应预先做好防水或排水施工组织设计，并密切关注监测地下水流量、地下水位情况与气象变化相关资料。
②层为淤泥质粘土，呈流塑状态、厚度近17m，特别是基坑东侧部位，①层素填土相对较薄，该土层是东侧基坑围护设计时重点考虑的土层，如支护不挡、基坑失稳，将对基坑内外已打的工程桩及周边建筑物产生不利影响。
⑶基坑形状较规则，坑中坑可以采用放坡开挖方式开挖。
⑷根据浙江省《建筑基坑工程技术规程》有关规定，基坑按二级基坑进行设计，重要性系数γ0=1.0。
第四章 基坑围护、止（降）水方案
根据本工程基坑特点，在“安全、经济、方便施工”的原则下，经过分析比较，提出以下两种方案：
方案一：高压固结体固结体与大角度放坡相结合的基坑围护、降水方案。
方案二：高压固结体固结体加渗透注浆体的基坑围护、止水方案。
围护计算软件为理正基坑支护结构设计软件F-SPW，采用《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）规程进行计算。素填土按水土分算、粘性土按水土合算，东侧坑顶荷载取20kPa，南侧坑顶荷载取35kPa，其余部位坑顶荷载取15kPa。
4.1 水泥搅拌桩重力式挡土墙与大角度放坡相结合方案（方案一）
根据地质报告第一层杂填土粒径较大，除基坑东侧填土厚度较薄（仅局部厚度达到6.20m）外，其余各边厚度较大。建议在基坑东侧采用水泥搅拌桩重力式挡土墙，其余各边采用大角度放坡、坑内积水采用明排的支护、抽水方案。
放坡开挖是最经济的围护形式，具有施工速度快、土方开挖方便等优点。本场地西、北侧场地宽阔，主要开挖范围内均为杂填土，根据勘察成果资料，填土级配不良，嵌固性较好，具有较高的自立性。故选择大角度放坡开挖的围护形式，坡度比例为1：1～1：1.5。
坑内积水采用明排抽水，在基坑外界空场地内应选择适宜的地点开挖明排集水井（坑），达到减少地下水向坑内渗流，稳固边坡的目的。
对西北角采用钢板桩加固方案。
4.2 高压固结体固结体围护、止水方案（方案二）
基坑周边采用高压固结体作为围护结构体，施工工艺采用旋喷方式，考虑旋喷过程中局会造成“真空”现象，出现两相邻桩搭接不到位而出现渗水现象，加之场地填土不适宜于摆喷或定喷工艺施工，在前排两相临高压固结体体之间施工1只压力注浆孔，达到更好地止水目的。
压力注浆孔孔底标高控制进入②层淤泥质粉质粘土1.5m。注浆孔孔深小于或等于5m时，注浆压力为1.5MPa；注浆孔孔深大于5m时，注浆压力为2.5MPa，注浆孔水灰比为1:1，每延米注浆量应达到0.15m3。注浆时应详细记录注浆量和注浆压力。
注浆孔施工宜在旋喷注浆体强度达到1MPa时进行，成孔后可立即进行压力注浆施工。
上述两个方案计算详见附录A~附录G。
4.3 高压固结体施工工艺、施工参数及施工要求
⑴水泥搅拌桩采用二次喷浆四次搅拌工艺，第一次下钻、搅拌喷浆，提升搅拌不喷浆；第二次下钻、搅拌喷浆，提升搅拌不喷浆。
⑵格栅状重力式挡土墙由φ700@550的水泥搅拌桩组成，桩与桩搭接150mm，水泥搅拌桩水泥掺入量为15%、水灰比0.5，采用32.5R级（早强）普硅水泥。外掺剂为木质素磺酸钙和生石膏粉，掺量分别为水泥用量的0.2%、2%。
⑶水泥搅拌桩施工前需对水泥土进行强度试验。
⑷施工前需根据现场实际情况对桩位进行排障或排障换土处理。
根据场地条件，换土顺序宜按由南向北、由东向西的顺序进行。换土时应做随挖随填，不允许换土基坑长时间暴露，应防止地下水流失或临时边坡失稳。
换土作业应在晴天进行，应随时撑握天气变化，如遇雨期，如开挖的基坑未进行换土回填，在停工前应将基坑回填。
换土粒径以细粒土为主，粗粒组中最大粒径不宜大于10cm、含量不宜大于15%。
⑸施工时应做到桩桩咬合、上下均匀不漏水。相邻桩应连续施工，间隔时间不宜超过10小时，如果间隔时间超过要求导致无法搭接时应采取补救措施。
⑹施工时应注意对桩身垂直度的控制，桩身垂直度偏差小于1%，桩位偏差不应超过50mm，严格按设计要求控制桩顶和桩底标高。
⑺搅拌桩施工升降速度小于或等于0.8m/min。
⑻工程桩采用挤土管桩，水泥搅拌桩施工应在工程桩施工完毕后进行，且土体扰动大致稳定后进行施工。
⑼水泥搅拌桩桩身抗压强度达到设计强度的80％后（即28天养护期达到0.8MPa），方可进行基坑土体开挖。
⑽其余事项按《建筑地基基础工程施工质量验收规范》执行；
⑾水泥搅拌桩达到龄期后，采用钻取芯检测，对芯样进行无侧限抗压强度试验，抽检数量为总数的1%，不少于3根。
4.4 高压固结体施工工艺、施工参数及施工要求
⑴本工程采用双管法旋喷注浆，旋喷固结体底标高除满足设计要求外，并应进入②层淤泥质粉质粘土1.5m。
⑵高压固结体方案确定后，应结合工程情况进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺；基坑开挖时，高压固结体要求达到的强度为1.8MPa。
⑶高压固结体的主要材料为水泥，对于无特殊要求的工程，宜采用强度等级为32.5级及以上的普通硅酸盐水泥。根据需要可加入适量的外加剂及掺合料。外加剂和掺合料的用量，应通过试验确定。
⑷水泥浆液的水灰比应按工程要求确定，可取0.8～1.5，常用1.0。
⑸喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50m，钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与岩土工程勘察报告不符等情况均应详细记录。
⑹当固结体管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可固结体。在固结体参数达到规定值后，随即按旋喷的工艺要求，提升喷射管，由下而上固结体。喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm。
⑺在高压固结体过程中出现压力骤然下降、上升或冒浆异常时，应查明原因并及时采取措施。
⑻高压固结体完毕，应迅速拔出喷射管。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程，必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。
⑼施工时应做到桩桩咬合、上下均匀不漏水。相邻桩应连续施工，间隔时间不宜超过10小时，如果间隔时间超过要求导致无法搭接时应采取补救措施。
⑽固结体搅拌桩达到龄期后，采用钻取芯检测，对芯样进行无侧限抗压强度试验，抽检数量为总数的1%，且不少于3根（方案一）或5根（方案二）。
⑾其余事项按《建筑地基基础工程施工质量验收规范》执行；
⑿施工单位在施工前应编制详细的高压固结体和压力注浆施工方案，得到相关单位审核通过后方能实施。
4.5 基坑土体开挖技术要求
高压固结体施工→坡顶排水沟、坡角排水沟→桩顶及坡面防护喷射混凝土施工→分片分层阶梯式开挖土体至地下室底标高→铺设坑底大片（块）石（粒径≥30cm或按设计要求，下同）垫层→设坑底集、排水沟→承台地梁位置及时铺设大片（块）石及砖砌模→人工挖坑边承台位置地槽，及时铺设大片（块）石及砖砌模→浇捣混凝土垫层→底板承台、地梁施工→地下室混凝土柱、墙施工→向上作业施工。基坑挖土施工要求如下：
土方开挖应遵循“分层开挖、严禁超挖”的原则。
⑴按设计要求卸载表层土体及施工坡顶、坡角排水沟，按一定间距设置集水井；
⑵分层阶梯式开挖坑内土体至设计标高，及时做好坑边垫层，边挖边设垫层；
⑶挖小型基坑至承台底标高、挖地槽至地梁底标高，边挖边设垫层及砖模，不需挖除的土体严禁开挖；
⑷挖土以机械挖土为主、人工挖土为辅，机械开挖时严禁超过设计标高，不得损坏工程桩及围护结构，距离坑底30cm以及地梁承台等局部土方必须采用人工开挖；
⑸土体开挖时按1：1~1：1.5留坡，严禁设置陡坡，以免坑内土体滑移而引起工程桩偏位甚或折断；
⑹基坑内挖除的土体应及时外运，基坑四周10m范围内严禁堆载，同时基坑四周超载量不得大于设计值15kPa，否则会造成围护结构变形过大，危及基坑工程安全；
⑺基坑开挖及坑底基础施工应做到“六同时”，即同时开挖、同时修整、同时铺垫层、同时砌砖模、同时浇混凝土、同时监测，保证基坑土体不长期外露，确保基坑壁稳定；
⑻基坑挖土详细方案应由施工单位编制，经监理单位、建设单位等有关单位审核认可后方能实施，并由监理单位监督执行。
4.6 基坑排水和防渗措施
由于场地表层回填的以塘渣为主的素填土，结构松散，均匀性差，富水性极强，地下水埋藏较浅，极易形成地下水流入基坑的通道，因此应做好相应的排水措施。
在基坑外侧地面设置环状排水沟，并在适当部位设置若干个集水井（坑），集水井截面根据气候条件由施工单位确定。
4.6.1 坑内排水
在坑内四周设置环状排水沟，坑中设置纵横向排水沟（纵横向排水沟设置位置和数量由施工单位根据施工季节而定），排水沟截面为300×300，并在相应位置设置集水井，以便及时用水泵把坑内积水排出坑外。
4.6.2 坡面防、排水措施
为防止地表水渗入基坑，在放坡的坡面上设置100厚C20的喷射混凝土护面，并在坡面上间隔15～20米设置Φ50PVC排水管。
4.6.3 混凝土护面喷射技术
⑴喷射砼的强度等级为C20，100mm厚，石子粒径为5-12，采用32.5普硅水泥，砼中宜加速凝剂，喷射砼初凝时间不得大于10min，终凝时间不得大于30min；
⑵砼喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面度达到规定值，可在边坡面上垂直打入短的距离宜控制在0.8-1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面；
⑶为保证施工时的喷射砼厚钢筋段作为标志；喷射砼终凝后2小时，应采取连续喷水养护5-7天。
第五章 基坑监测及应急措施
在施工过程中，应密切监测围护结构、土体的变形，根据这些变形的发展情况及时调整施工工艺，实行信息化施工。
5.1 深层土体位移监测
为及时了解深层土体的位移情况，本基坑共设6个测斜孔，孔深18～24米，孔底进入③层粉质粘土2m，并用专用的测斜仪进行监测。
5.2 桩顶沉降监测
桩顶上间隔30～50米左右各设置一个沉降监测点，并用水准仪进行监测。
5.3 周围环境监测
纬六路、经二路及其下埋设的重要管线，应制定监测方案和保护措施。
埋设于纬六路中的煤气管、给水管建议将其挖出裸露，可采用悬吊措施加以保护。
5.4 报警值
⑴深层土体位移累计不大于80mm，连续三天位移不大于10mm／天；有地下管线处，土体累计最大位移不大于40mm；
⑵桩顶沉降累计不大于80mm，连续三天位移不大于10mm/天；
⑶其余报警值由监测单位会同建设单位、施工单位、监理单位确定。
5.5 监测频率
根据挖土的进展速度及基坑的变形情况确定。
基坑开挖到设计标高前每1天监测1次；当监测值超过报警值时，增加监测次数至每天2~3次；垫层和砖模形成后连续3天稳定可减少到每2~4天1次。基坑监测单位应把当天的监测结果及时上报有关单位，如发现异常情况，应及时通知有关各方进行处理。
5.6 应急措施
根据现场观测结果，当深层土体出现明显位移，基底有隆起趋势；桩顶或道路沉降量较大、速率较快；基坑渗水、漏土等情况，需考虑采取应急措施。
应急措施包括：有条件的地方进行境外挖土卸载；做钢管斜支撑和加设土钉；坑底草包堆压或回填土；高压注浆；砖砌挡土墙等。
施工现场应准备一定数量的钢管、土钉和草包等应急材料。
第六章 工程量统计及工程概算
6.1 方案一工程量及工程概算
根据设计工作量，固结体搅拌桩工程量详见附图03，工程量统计及工程概算费用如表7.1，表中主要统计围护结构工程量，排水沟工程量及监测工作量未统计。
基坑内侧周边长度258.9m，总体围护费用单价为2099元/m。概算工程费用总计54.35万元。
围护结构工程量及概算统计表（方案一） 表7.1
项目
围 护 结 构
水泥搅拌桩
钢板支护桩
C20喷射砼
数量
进尺
数量
进尺
桩顶面
平台面
坡面
工程量
806根
9592m
/3691m3
72根
432m
323m2
552m2
1405m2
2280m2/22.8m3
估算单价
140元/m3
25元/m
700元/m3
概算单项工程费用
516740元
10800
15960元
6.2 方案二工程量及工程概算
根据设计工作量，固结体旋喷桩工程量详见附图05，工程量统计及工程概算费用如表7.2，表中主要统计围护结构工程量，排水沟工程量及监测工作量未统计。
基坑内侧周边长度258.9m，总体围护费用单价为11617元/m。概算工程费用总计300.77万元。

围护结构工程量及概算统计表（方案二） 表7.2
项目
围 护 结 构
喷射高压注浆固结体
压力注浆孔
C20喷射砼
数量
进尺
数量
进尺
桩顶面
平台面
坡面
工程量
720根
9100m
/6360m3
400根
3600m
790m2
760m2
560m2
2110m2/21.1m3
估算单价
400元/m3
125元/m
650元/m3
概算单项工程费用
2544000元
450000元
13715元

附录A：开挖深度4.20m高压固结体固结体挡土墙计算结果（方案二1-1剖面）
工程名称： 名都（北区）二期基坑工程
支护方案：高压固结体固结体挡土墙
开挖深度：4.20m

[ 基本信息 ]
内力计算方法
增量法
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99
基坑等级
二级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.00
基坑深度H(m)
4.200
嵌固深度(m)
9.000
墙顶标高(m)
-1.500
截面类型及参数
格栅墙...
放坡级数
1
坡号
台宽(m)
坡高(m)
坡度系数
1
2.000
1.500
1.000
超载个数
1(35.0kPa,kN/m)
[ 旋喷固结体挡土墙截面参数 ]
固结体挡土墙厚度b(m)
3.000
固结体挡土墙底摩擦系数
0.220
固结体弹性模量E(10^4MPa)
1.750
肋墙净距S(m)
2.600
固结体抗压强度P(MPa)
1.800
基坑侧墙厚t1(m)
1.000
固结体抗拉/抗压强度比
0.150
挡土侧墙厚t2(m)
0.800
固结体挡土墙平均重度(kN/m3)
19.000
肋墙厚t(m)
1.200

固结体挡土墙截面示意图
[ 设计结果 ]
[ 结构计算 ]
各工况：

内力位移包络图：

地表沉降图：

[ 截面计算 ]
[ 内力取值 ]
序号
内力类型
弹性法
计算值
经典法
计算值
1
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
255.50
399.49
基坑外侧最大弯矩距墙顶(m)
11.70
11.70
基坑内侧最大弯矩(kN.m)
62.95
0.00
基坑内侧最大弯矩距墙顶(m)
11.70
11.70
一. 采用弹性法计算结果：
***基坑内侧计算结果：***
计算截面距离墙顶 11.70m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×62.95 = 78.69kN.m
1. 压应力验算:

抗压强度满足!
2. 拉应力验算:

抗拉强度满足!

***基坑外侧计算结果： ***
***计算截面距离墙顶 11.70m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×255.50 = 319.38kN.m
1. 压应力验算:

抗压强度满足!
2. 拉应力验算:

抗拉强度满足!
二. 采用经典法计算结果：
***基坑内侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 11.70m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×0.00 = 0.00kN.m
1. 压应力验算:

抗压强度满足!
2. 拉应力验算:

抗拉强度满足!

***基坑外侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 11.70m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×399.49 = 499.36kN.m
1. 压应力验算:

抗压强度满足!
2. 拉应力验算:

抗拉强度满足!
式中 γcs———固结体挡土墙平均重度(kN/m3);
z———由墙顶至计算截面的深度(m);
M———单位长度固结体挡土墙截面弯矩设计值(kN.m);
W———固结体挡土墙截面模量(MPa);
fcs———固结体抗压强度(MPa);
[ 抗倾覆稳定性验算 ]
抗倾覆稳定性系数 Ks = 1.478 >= 1.2, 满足规范要求(Ks >= 1.2) 。
[ 抗滑移稳定性验算 ]
抗滑安全系数(Kh >= 1.2):
Kh = 1.899
[ 整体稳定验算 ]

计算方法：瑞典条分法
应力状态：总应力法
条分法中的土条宽度: 0.40m

滑裂面数据
整体稳定安全系数 Ks = 1.233
圆弧半径(m) R = 15.159
圆心坐标X(m) X = 0.950
圆心坐标Y(m) Y = 6.020
[ 抗隆起验算 ]

Prandtl(普朗德尔)公式(Ks >= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):

Ks = 1.451 >= 1.1, 满足规范要求。
Terzaghi(太沙基)公式(Ks >= 1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):

Ks = 1.570 >= 1.15, 满足规范要求。
[ 隆起量的计算 ]
注意：按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按0处理!

式中δ———基坑底面向上位移(mm);
n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;
ri———第i层土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);
hi———第i层土的厚度(m);
q———基坑顶面的地面超载(kPa);
D———桩(墙)的嵌入长度(m);
H———基坑的开挖深度(m);
c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);
φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);
r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);

δ = 94(mm)

附录B：开挖深度4.20m天然放坡支护计算结果（方案一2-2剖面）
工程名称： 名都（北区）二期基坑工程
支护方案：天然放坡支护
开挖深度：4.20m

[ 基本信息 ]
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99
基坑等级
二级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.00
基坑深度H(m)
4.200
放坡级数
2
坡号
台宽(m)
坡高(m)
坡度系数
1
1.500
1.500
1.200
2
2.000
2.700
1.200
超载个数
1(15.000kPa,kN/m)
[ 设计结果 ]
[ 整体稳定验算 ]

天然放坡计算条件:
计算方法：瑞典条分法
应力状态：总应力法
基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m
基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m
条分法中的土条宽度: 0.40m
天然放坡计算结果:
道号
整体稳定
安全系数
半径
R(m)
圆心坐标
Xc(m)
圆心坐标
Yc(m)
1
1.298
5.154
4.740
7.450
2
1.316
5.257
4.817
7.940
3
1.361
3.850
2.322
3.837

附录C：开挖深度4.20m高压固结体固结体挡土墙计算结果（方案二3-3剖面）
工程名称： 名都（北区）二期菜场基坑工程
支护方案：高压固结体固结体挡土墙
开挖深度：4.20m

[ 基本信息 ]
内力计算方法
增量法
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99
基坑等级
二级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.00
基坑深度H(m)
4.200
嵌固深度(m)
12.000
墙顶标高(m)
-1.500
截面类型及参数
格栅墙...
放坡级数
1
坡号
台宽(m)
坡高(m)
坡度系数
1
2.000
1.500
1.000
超载个数
1
[ 固结体挡土墙截面参数 ]
固结体挡土墙厚度b(m)
3.000
固结体挡土墙底摩擦系数
0.220
固结体弹性模量E(10^4MPa)
1.750
肋墙净距S(m)
1.500
固结体抗压强度P(MPa)
1.800
基坑侧墙厚t1(m)
0.800
固结体抗拉/抗压强度比
0.150
挡土侧墙厚t2(m)
1.000
固结体挡土墙平均重度(kN/m3)
19.000
肋墙厚t(m)
1.200

固结体挡土墙
截面示意图
[ 设计结果 ]
[ 结构计算 ]
各工况：

内力位移包络图：

地表沉降图：

[ 截面计算 ]
[ 内力取值 ]
序号
内力类型
弹性法
计算值
经典法
计算值
1
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
404.34
202.99
基坑外侧最大弯矩距墙顶(m)
14.70
14.70
基坑内侧最大弯矩(kN.m)
0.00
0.00
基坑内侧最大弯矩距墙顶(m)
14.70
14.70
一. 采用弹性法计算结果：
***基坑内侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 14.70m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×0.00 = 0.00kN.m
1. 压应力验算:

抗压强度满足!
2. 拉应力验算:

抗拉强度满足!

***基坑外侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 14.70m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×404.34 = 505.43kN.m
1. 压应力验算:

抗压强度满足!
2. 拉应力验算:

抗拉强度满足!
二. 采用经典法计算结果：
***基坑内侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 14.70m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×0.00 = 0.00kN.m
1. 压应力验算:

抗压强度满足!
2. 拉应力验算:

抗拉强度满足!
***基坑外侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 14.70m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×202.99 = 253.73kN.m
1. 压应力验算:

抗压强度满足!
2. 拉应力验算:

抗拉强度满足!
式中 γcs———固结体挡土墙平均重度(kN/m3);
z———由墙顶至计算截面的深度(m);
M———单位长度固结体挡土墙截面弯矩设计值(kN.m);
W———固结体挡土墙截面模量(MPa);
fcs———固结体抗压强度(MPa);
[ 抗倾覆稳定性验算 ]
抗倾覆稳定性系数 Ks = 2.475 >= 1.2, 满足规范要求(Ks >= 1.2)。
[ 抗滑移稳定性验算 ]
抗滑安全系数(Kh >= 1.2):

Kh = 3.435
[ 整体稳定验算 ]

计算方法：瑞典条分法
应力状态：总应力法
条分法中的土条宽度: 0.40m

滑裂面数据
整体稳定安全系数 Ks = 2.141
圆弧半径(m) R = 18.934
圆心坐标X(m) X = 1.067
圆心坐标Y(m) Y = 4.035
[ 抗隆起验算 ]

Prandtl(普朗德尔)公式(Ks >= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):

Ks = 1.629 >= 1.1, 满足规范要求。
Terzaghi(太沙基)公式(Ks >= 1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):

Ks = 1.757 >= 1.15, 满足规范要求。
[ 隆起量的计算 ]
注意：按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按0处理!

式中δ———基坑底面向上位移(mm);
n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;
ri———第i层土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);
hi———第i层土的厚度(m);
q———基坑顶面的地面超载(kPa);
D———桩(墙)的嵌入长度(m);
H———基坑的开挖深度(m);
c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);
φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);
r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);

δ = 94(mm)

附录D：开挖深度3.20m天然放坡支护计算结果（方案一4-4剖面）
工程名称： 名都（北区）二期基坑工程
支护方案：天然放坡支护
开挖深度：3.20m

[ 基本信息 ]
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99
基坑等级
二级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.00
基坑深度H(m)
4.20
放坡级数
3
坡号
台宽(m)
坡高(m)
坡度系数
1
1.000
0.500
1.000
2
1.500
1.500
1.500
3
1.200
2.200
1.200
超载个数
1(20.0kPa,kN/m)
[ 设计结果 ] [ 整体稳定验算 ]

天然放坡计算条件:
计算方法：瑞典条分法
应力状态：总应力法
基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m
基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m
条分法中的土条宽度: 0.40m
道号
整体稳定
安全系数
半径
R(m)
圆心坐标
Xc(m)
圆心坐标
Yc(m)
1
1.621
8.020
5.512
11.105
2
1.337
8.023
2.152
9.690
3
1.324
8.090
1.902
9.523
4
1.373
2.731
1.517
2.713
天然放坡计算结果:

附录E：开挖深度4.20m高压固结体固结体挡土墙计算结果（方案二2-2剖面）
工程名称： 名都（北区）二期菜场基坑工程
支护方案：高压固结体固结体挡土墙与
开挖深度：4.20m

[ 基本信息 ]
内力计算方法
增量法
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99
基坑等级
二级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.00
基坑深度H(m)
4.200
嵌固深度(m)
10.000
墙顶标高(m)
-1.500
截面类型及参数
格栅墙...
放坡级数
1
坡号
台宽(m)
坡高(m)
坡度系数
1
2.000
1.500
1.000
超载个数
1(15.0kPa,kN/m)
[ 旋喷固结体挡土墙截面参数 ]
固结体挡土墙厚度b(m)
3.000
固结体挡土墙底摩擦系数
0.220
固结体弹性模量E(10^4MPa)
1.750
肋墙净距S(m)
2.600
固结体抗压强度P(MPa)
1.800
基坑侧墙厚t1(m)
1.000
固结体抗拉/抗压强度比
0.150
挡土侧墙厚t2(m)
0.800
固结体挡土墙平均重度(kN/m3)
19.000
肋墙厚t(m)
1.200

固结体挡土墙截面示意图
[ 设计结果 ]
[ 结构计算 ]
各工况：

内力位移包络图：

地表沉降图：

[ 截面计算 ]
[ 内力取值 ]
序号
内力类型
弹性法
计算值
经典法
计算值
1
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
332.89
203.06
基坑外侧最大弯矩距墙顶(m)
12.70
12.70
基坑内侧最大弯矩(kN.m)
1.59
0.00
基坑内侧最大弯矩距墙顶(m)
12.70
12.70
一. 采用弹性法计算结果：
***基坑内侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 12.70m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×1.59 = 1.98kN.m
1. 压应力验算:

抗压强度满足!
2. 拉应力验算:

抗拉强度满足!
***基坑外侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 12.70m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×332.89 = 416.11kN.m
1. 压应力验算:

抗压强度满足!
2. 拉应力验算:

抗拉强度满足!
二. 采用经典法计算结果：
***基坑内侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 12.70m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×0.00 = 0.00kN.m
1. 压应力验算:

抗压强度满足!
2. 拉应力验算:

抗拉强度满足!
***基坑外侧计算结果：***
***计算截面距离墙顶 12.70m, 弯矩设计值 = 1.25×1.00×203.06 = 253.82kN.m
1. 压应力验算:

抗压强度满足!
2. 拉应力验算:

抗拉强度满足!
式中 γcs———固结体挡土墙平均重度(kN/m3);
z———由墙顶至计算截面的深度(m);
M———单位长度固结体挡土墙截面弯矩设计值(kN.m);
W———固结体挡土墙截面模量(MPa);
fcs———固结体抗压强度(MPa);
[ 抗倾覆稳定性验算 ]
抗倾覆稳定性系数 Ks = 2.162 >= 1.2, 满足规范要求(Ks >= 1.2)。
[ 抗滑移稳定性验算 ]
抗滑安全系数(Kh >= 1.2):

Kh = 2.873
[ 整体稳定验算 ]

计算方法：瑞典条分法
应力状态：总应力法
条分法中的土条宽度: 0.40m

滑裂面数据
整体稳定安全系数 Ks = 1.798
圆弧半径(m) R = 14.251
圆心坐标X(m) X = 1.818
圆心坐标Y(m) Y = 2.802
[ 抗隆起验算 ]

Prandtl(普朗德尔)公式(Ks >= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97