工程基坑支护设计(钻孔灌注桩+土钉).docx

西宁市春兰广场基坑支护设计
1 工程概况
1.1 工程简介
拟建 广场位于西宁市,总建筑面积45032m2,其中地上41307.5m2,地下3724.5m2,拟建建筑物地上29层,地下1层,地下夹层1层,建筑高度92.10m,结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构,裙房为框架-剪力墙结构.设计±0.00为绝对标高14.76m.室内外高差300mm左右.基坑深度12m,基坑面积50×60m2。
拟建场地南侧11m处为葫芦岛市百货大厦，北侧7m处是现状路，西侧距6层博乐大酒店8.35m，东侧距3～4层砖混结构4.5m。见图1-1所示。 图1-1 场地周边环境布置图

1.2 工程地质条件
表1-1 各层岩土体物理力学参数
层号
土类名称
层厚（m）
重度（KN／m3）
粘聚力（kpa）
内摩擦角（度）
1
杂填土
1.50
19.0
8.00
10.00
2
粘性土
1.90
19.8
40.00
20.00
3
砾砂
6.60
20.0
0.00
35.00
4
角砾
5.40
21.0
0.00
35.00
5
强风化岩
20.00
20.0
0.00
37.00
1.3 水文地质条件
地下水类型为潜水，主要赋存于第三层砾砂层中，稳定水位埋深3.70-3.85m。对混凝土无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。

2 方案的初步选择
2.1 单支撑（锚杆）排桩支护
方案论证：该方案是在对场地降水处理后，根据基坑面积、土层性质、开挖深度、周边环境综合考虑后选取的方案。由工程地质条件和水文地质条件得知，第一层土是杂填土，土体性质较差，深度不深，所以采取放破开挖的方法将该层土体挖掉，然后从第二层开始进行垂直开挖。但是基坑东边4.35m处有一建筑物，要防止基坑开挖时发生不均匀沉降，所以该面不进行放坡开挖，直接用灌注桩支护即可。第二层土是粘性土，以下分别是砾砂层、角砾和强风化岩，砾砂层和角砾层自身的粘聚力都很小，需选用挡土效果特别好的结构物来进行挡土，所以采用钻孔灌注桩和单层锚拉结构进行挡土。该种结构是靠锚固于稳定土层中的锚杆多提供的内力，以承受结构物的挡土墙的土压力、水压力来保证钻孔灌注桩挡土墙的稳定。
钻孔灌注桩支护结构是排桩支护结构中应用最多的一种，用钻机钻到设计深度成孔进行灌注。钻孔灌注桩作为挡土结构物的主要优点：
1）刚度大，抗弯能力强，变形相对较小；
2）施工无噪声，无振动，无挤土；
3）适用于各种粘土、砂土、软土等多种地层条件；
4）多用于深7~15m的基坑。
当基坑开挖深度较大时，为支护结构安全和减小变形，在支护结构顶部附近设置一道支撑（锚杆）。
2.2 土钉墙支护方案
方案论证：该方案也是在用井点降水后，根据基坑面积、土层性质、开挖深度、周边环境综合考虑后选取的方案。由于东边离基坑4.35m 处有一4层建筑物，所以考虑到基坑周边发生不均匀沉降，所以采用桩锚结构来进行支护，该面不进行放坡开挖。其它各面均先进行放坡开挖1.5m，然后在垂直开挖，采用边开挖边支护的施工方法。
土钉墙是由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射混凝土面层及必要的防水系统组成。土钉则是采用土中钻孔，置入变形钢筋并沿孔全长注浆的方法做成。土钉依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力，使土钉沿全长与周围土体紧密连接成为一个整体，形成一个类似于重力式挡土墙结构，抵抗墙后传来的土压力和其它荷载，从而保证开挖面的安全。该方案主要有以下优点：
（1）土钉墙是一个复合体，土钉弥补了强度的不足，不仅有效的提高了土体的整体刚度，有弥补了抗拉、抗剪的不足，通过相互作用，提高土体自身结构的强度，改变了边坡变形及破坏状态，显著地提高了边坡的稳定性和承受超载的能力。变形减小，对邻近的建筑物影响不大。
（2）由于随基坑开挖主次分段施工作业，能与土方开挖较好的配合，不占或少占单独作业时间，可缩短工期，施工效率高。施工设备简单，施工时不许单独占用场地，噪声小，扰动小。
（3）土钉墙适合于地下水位以上或经排水后的填土、N值在3以上的粘土、粉土、黄土及N值在5以上的若胶结的砂土。
（4）土钉墙支护时基坑深度不宜超过18m。
2.3 地下连续墙支护方案
方案论证：采用该方案的原因主要是因为地下连续墙挡土和挡水性能都比较好。地下连续墙是在地下挖一段狭长的深槽内充满泥浆以保护槽壁的稳定，在槽内吊入钢筋笼，水下浇灌泥浆，筑成一段钢筋混凝土槽段，最后这些槽段连接起来形成一段连续的地下墙壁。低廉强的主要优点主要是：
（1）施工时振动小，噪音低，工期短，经济效果好，可昼夜施工。适合于环境要求严格的地区施工。
（2）墙体刚度大，地连墙了构筑厚度40~120cm的钢筋混凝土墙，墙体刚度大于一般的挡土墙，能承受较大的土压力，在开挖基坑时，不会产生地记得沉降和塌方。适合于相邻建筑物邻近的工程。
（3）防渗性能好。
（4）对周边地基无扰动。
（5）适合于多种地基，从软弱的冲击层到中硬的地层，密实的卵砾石、软质岩石、硬质岩石等所有的地基施工。

3 方案的设计计算
3.1 钻孔灌注桩支护结构设计
3.1.1 设计内容
排桩支护结构应根据其自身结构物和周围影响范围内建筑物的安全等级，安城在拉力极限状态与正常使用极限状态的要求，分别进行下列计算：
一、按承载力极限状态设计
①水平承载力计算；
②地基竖向承载力计算；
③桩墙及其承载力的圈梁、支撑、土锚及其底板等均应进行强度承载力计算；
④整体稳定性及其基底稳定计算；
⑤如有软弱下卧层，其承载力应进行验算。
二、按正常使用极限状态设计
①桩墙及其构筑物在施工各阶段的横向及竖向变形不能超过规定的允许值；
②抗裂度与裂缝宽度验算。
3.1.2 结构内力计算
排桩可以根据受力条件分段按平面问题计算。排桩水平荷载计算宽度可取排桩的中心距。结构的内力与变形的计算值、支点力的计算值应根据基坑开挖、地下结构物施工过程的不同工况计算。
（1）对于悬臂及单层支点结构的支点力Tc1、截面弯矩设计值Mc，计算剪力值Vc也可以按静力平衡条件确定。
（2）结构内力及支点力的设计值应按下列规定计算：
截面弯矩设计值M
M=1.25Mc
截面剪力设计值V
V=1.25Vc
支点结构第j层支点力的设计值
Tdj=1.25Tcj
3.1.3 钻孔灌注桩设计计算
由于基坑先是放坡开挖1.5m，然后进行钻孔灌注桩施工，所以可以将挖开的那部分填土视为超载。取地面荷载q=20KN／m。其结构示意图如3-1所示：

图3-1 桩锚结构示意图

一、钻孔灌注桩内力计算
由于有1.5m放坡开挖土层，所以在计算时可将该部分土层视为超载计算，所以其均布荷载。土层中各部分主被动土压力分布如图3-2所示。由于角砾层和强风化岩层土层性质相近，所以可以按角砾层来计算。

图3-2 土层土压力计算简图

⑴ 设主、被动土压力相等的点在距基坑处，则由得：

⑵ 根据朗肯土压力理论计算单层支锚结构的支反力和：
由力矩方程得

再由得

⑶ 根据等值梁法计算至嵌入根部的距离：

⑷所以桩的入土深度由得

工程中一般取，取
⑸ 计算弯矩最大点
设弯矩最大点距粘性土底层为h，由得：

⑹ 求最大弯矩

二、钻孔灌注桩配筋
根据《基坑工程手册》均匀配筋截面允许值得：
钻孔灌注桩选取钢筋，，桩径为。
根据桩体配筋与构造要求：钻孔灌注桩作为挡土结构受力时，可按照钢筋混凝土圆形截面受弯构件进行配筋计算。钻孔灌注桩的纵向受力钢筋一般要求沿圆形截面周边均匀布置，且不小于6根。此时圆形截面的受弯承载力公式为：

式中
——桩抗弯承载力（；
——桩横截面积；
——桩体半径（mm）;
——纵向钢筋所在圆周半径（mm）；rs=r-a；a为保护层厚度；
——对应于受压区混凝土截面积的圆心角（rad）与的比值；
——对应于受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋界面的比值；
——钢筋强度设计值；fcm可查表。

查表得

因此，则满足要求。根据《基坑工程手册》附表均匀配筋截面允许值得，该钻孔灌注桩选取10根直径为22mm的钢筋，弯矩为268，桩径为600mm。
3.1.4 锚杆设计计算
一、土层锚杆设置
锚杆头部中点距离地表5m，水平间距为1.5m，，，倾角，地面均布荷载为，内聚力。
二、锚杆内力计算
由桩的内力计算可知，锚固点的支反力，所以锚杆的轴力N由公式得：

三、拉杆截面面积
锚拉杆按轴心受拉构件设计，所需钢筋的截面面积为，由公式得：

式中 ——钢筋强度设计值，取。
而，所以所需钢筋直径为：

根据钢筋计算面积和理论质量规格表选取的钢筋作为锚杆材料，截面积为，满足要求。
四、锚杆长度计算
⑴ 自由段长度，如图3-8所示。

图3-8 锚杆自由段长度计算

由公式得：

式中 ——锚杆头部到基坑底部的距离。
⑵ 锚固段长度计算
由公式得：

式中 ——锚杆安全系数，取=1.8；
——锚固体直径，取=200mm；
——土体与锚固体的粘结强度，取
所以锚杆长度
五、锚杆支撑腰梁设计
按简支梁，锚杆腰梁的最大弯矩为拉杆作用点处，其值为：

去钢材，则，采用2根28c的槽钢背靠背布置，间距25cm，，满足要求。
3.1.5 桩锚支护稳定性验算
一、深部破裂面稳定性验算，如图3-9所示。

图3-9 整体稳定性验算简图

设，，、皆看作是水平方向作用力。

因为，要计算地面荷载，挡土墙的主动土压力

代替墙主动土压力

则最大承受的水平力由公式得：

所以深层滑动稳定系数，满足规范要求。
二、抗隆起验算
采用同时考虑、的抗隆起验算方法，如图3-11所示。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):

图3-12 抗隆起验算简图

由公式得：
计算机程序设计：
main()
{ float r1，r2，D，Nq，C，Nc，q，H, a, b, Ks；
Scanf(“%f, %f, %f, %f, %f, %f, %f”, & r1, & r2, &D, &Nq, &C, &Nc, &H)；
a= r1*D* Nq*+C*Nc；
b= r1*(H+D)+q；
Ks=a/b；
Printf（“Ks＝％3.2f”， Ks）
}

式中 ——地面超载；
——墙体插入深度；
——基坑开挖深度；
——坑外地表至墙底各土层天然重度加权平均值；
——坑内开挖面以下至墙底各土层天然重度加权平均值；
、——地基极限承载力计算系数。
所以，，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 ——基坑底面向上位移(mm)；
——从基坑顶面到基坑底面处的土层层数；
——基坑顶面的地面超载(kPa)；
——桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa)；
——桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度)；
——桩(墙)的嵌入长度(m)；
——基坑的开挖深度(m)；
——第i层土的厚度(m)；
——桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3)；
——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)；

δ = 113(mm)
三、抗管涌验算，如图3-13所示。

图3-13 抗管涌验算简图

抗管涌稳定安全系数:

式中 ——侧壁重要性系数；
——土的有效重度(kN/m3)；
——地下水重度(kN/m3)；
——地下水位至基坑底的距离(m)；
——桩(墙)入土深度(m)；
，满足规范要求。
3.2 土钉墙支护设计
3.2.1 土钉墙设计内容
⑴ 确定土钉的平面和剖面尺寸及分段高度；
⑵ 确定土钉布置方式和间距；
⑶ 确定土钉直径、长度、倾角及空间的方向；
⑷ 确定钢筋类型、直径及构造；
⑸ 注浆配方设计，注浆方式、浆体强度指标；
⑹ 喷射混凝土面层设计及坡顶预防措施；
⑺ 土钉抗抜力验算；
⑻ 进行内部与外部整体稳定性验算；
⑼ 变形预测及稳定性分析；
⑽ 施工图设计及说明书；
⑾ 现场监测和质量控制设计。
3.2.2 确定土钉参数
一、土钉长度L。可参照表3-1选取。
表3-1 土钉参数选取参照表
粉土
硬黏土
注浆钉
打入钉
注浆钉
L=(0.5~0.8)H
L=(0.5~0.6)H
L=(0.5~1.0)H
注：H——基坑的垂直深度（m）
二、土钉的水平间距（Sh）和竖直间距(Sv)。一般选取：
Sh= Sv=(6~8)D
式中 D——钻孔直径（m）；常用Sh= Sv=（1.0~1.25）m，并需满足：

式中 L——土钉长度（m）。
三、钉体直径（d），一般取“
D=(20~50)
常用d=20~28mm，并满足：

四、土钉与水平面夹角，通常取=0~。
3.2.3 土钉设计计算
土钉设计计算时，只考虑土钉受拉。土钉的尺寸应满足设计内力的要求，同时还应满足支护内部整体稳定性的要求。
一、土钉内力计算

图3-14 土钉自重和地表均布荷载分布图
根据《基坑土钉支护技术规程》，在土钉自重和地表均布荷载作用下，每一土钉所受到的最大拉力和设计内力N，可按图3-14所示的侧压力分布用下式计算：

式中 ——土钉倾角；
——土钉长度中点处侧压力；
——土钉长度中点处由支护土体自重产生的侧向土压力；
——地表均布荷载引起的侧压力。
自重引起的侧压力按下列公式计算“
对于 砂土和粉土

对于 一般粘性土

粘土中值应不小于。
地表均布荷载引起的侧压力

以上各式中
——土的重度；
——基坑深度；
——主动土压力系数，，其中为土的内摩擦角。
当有地下水时，应在中加入水压力作用。
由于第一层杂填土进行了放坡开挖，所以视这部分土层为超载。，H=10.5 m。本工程计算结果如下：
⑴ 粘土层：，，，。
，取。

⑵ 砾砂层和角砾层两层土的各种参数去加权平均值，计算得，，，，则：

所以，则单根土钉所受最大内力：

式中：、为土钉的水平和竖向间距，这里取1.5m。
因此基坑中部和底部的土钉内力为76.95KN，上部粘土层中设一排锚杆，其受力为：

二、计算土钉直径
按照规程（CECS96:97）有得：

式中 ——土钉的局部稳定性安全系数，一般取1.5；
——钢筋抗拉设计值；
——土钉的设计内力；

图3-15 土钉自由段计算简图
——土钉钢筋直径；
根据钢筋计算截面规格表得，取的圆形截面钢筋即可满足要求。截面面积为314.2mm2。
三、土钉长度计算
⑴ 自由段长度计算，如图3-15所示。设土钉的倾角为，基坑开挖采取小放坡，与水平面夹角为，根据土钉布置间距，一共布置7排土钉墙，第一排土钉头部距表面1.0m。由公式得：

下面各层锚杆长度计算一样。
⑵ 土钉有效长度计算
根据《建筑基坑支护技术规程》， 单根土钉受拉荷载标准值，其中为荷载折减系数，其计算公式为：
则粘土层：

。
砾砂层：

。
土钉受拉荷载设计值：
粘土层
砾砂层
土钉强度设计：
,满足要求。
土钉抗拔承载力：如图3-18所示。

图3-18 土钉抗拔力计算简图

粘土层
砾砂层
土钉有效长度由公式得：
粘土层，计算得；
砾砂层，计算得。
式中 ——锚固体直径，取0.1m；
——土体与锚固体之间的粘结力，粘性土取，砾砂层取。
其他土钉有效长度的计算结果见下表3-9：
表3-9 土钉长度计算表
土钉序号
高程（m）
土钉内力（KN）
有效长度（m）
自由段长度（m）
极限抗拉力（KN）
土钉长度（m）
安全系 数
①
-1.0m
40.5
3.0
5.1
65.94
8.1
1.63
②
-2.5m
77
4
3.1
125.6
7.1
1.68
③
-4.0m
77
4.5
2.5
140.6
7.0
1.83
④
-5.5m
77
4.7
1.9
148.6
6.6
1.93
⑤
-7.0m
77
4.7
1.4
144.8
6.1
1.88
⑥
-8.5m
77
5.0
0.8
156.3
5.8
2.03
⑦
-10.0m
77
5.5
0.2
174.0
5.7
2.26

土钉墙刨面图见图3-19所示。

图3-19 土钉墙剖面图

3.2.4 土钉墙稳定性验算
一、抗滑稳定性验算，如图3-20所示。
图 3-20 土钉稳定性验算简图

取墙宽为6m，墙底部土。
抗滑力：
土压力引起的水平推力为各道土钉的拉力之和，所以抗滑稳定性系数为：
,满足规范要求。
《基坑土钉支护技术规范》[10]规定抗滑安全系数为1.2。
二、抗倾覆稳定性验算
抗倾覆力矩即土的自重引起的平衡力矩

倾覆力矩为

则抗倾覆稳定性系数
，满足规范要求。
《基坑土钉支护技术规范》[10]规定抗滑安全系数为1.3。
3.2.5 土钉面层设计
一、面层承载力
面层实为支撑于土钉上的无梁连续板，面层厚100mm，土钉间距为面层的跨距，作用于上部面层的荷载，其中：
粘性土层：

砾砂层：
所以面层承载力为：
面层所承受最大弯矩为：
土钉作用处弯矩：
跨中弯矩：
跨中带支座处：
跨中带跨中处：
二、连接计算

图3-21 土钉墙面层配筋图

3.3 单层锚拉地下连续墙支护方案设计计算
3.3.1 设计内容
地下连续墙及其构筑物应根据自身和影响范围内建筑物的安全等级，按承载力极限状态与正常使用极限状态的要求，分别进行下列计算：
1、按承载力极限状态设计
1）水平承载力计算；
2）地基竖向承载力计算；
3）地下连续墙及其承力圈梁、支撑、土锚、基坑底板等均应进行强度计算；对于预制拼装的地下连续墙板还应进行调运阶段的强度、刚度、抗裂度验算；
4）整体稳定性和基地稳定性计算；
5）有软弱下卧层的承载力进行验算。
2、按正常使用极限状态设计
1）地下连续墙及其构筑物施工各阶段的横向和竖向变形不得超过规定的允许值；
2）抗裂度与裂缝宽度验算。
3.3.2 荷载计算
一、土压力计算
主动土压力计算可采用朗金理论或库仑土压力，如图3-22所示。具体计算结果见表3-10。
表3-10 主动土压力计算结果
土层标高（m）
编号
算式
结果（）

14

20.6

12.6

0

0

24.87

41.88

110.8
注：1）地下水位在距地面3.5m处。
2）地下水位以下图的重度取浮重度。
3）第二层土粘性土由于内聚力比较大，按公式算得的结果为负数，所以该层土的主动土压力计为0。
4），，
二、水压力计算
地下水位在距地面3.7m位置处。具体计算结果见表3-11。

表3-11 水压力计算结果
土层标高（m）
编号
算式
结果（）
-3.70

0
-10.00

63
-12.00

20
注：水的重度

图3-22 水、土压力计算简图

3.3.3 地下连续墙结构内力计算
一、嵌固深度计算
单层支点支护结构支点力及嵌固深度的计算按下列规定进行。嵌固深度计算简图如图3-23所示。

图3-23 地连墙嵌固深度计算见图

1）基坑底面以下支护结构设计弯矩零点位置至基坑底面的距离可按下式计算：

式中 ——水平荷载标准值；
——水平抗力标准值。
——主动土压力系数，
——被动土压力系数，
2）支点力可按下式计算：

式中 ——设定弯矩为零点位置以上基坑内侧各土层水平抗力标准值的合力和；
——设定弯矩为零点位置以上基坑外侧各土层水平抗力标准值的合力和；
——合力作用点至设定弯矩零点的距离；
——合力作用点至设定弯矩零点的距离；
——支点至基坑底面的距离。
——基坑底面至设定弯矩零点的距离；
3）嵌固深度设计值可按下式确定：

代入数值计算得：

4）截面承载力计算
3.3.4 锚拉结构设计计算
一、锚杆承载力计算应满足下式规定：

代入数值计算锚杆所受轴向力为：

式中 ——锚杆水平拉力设计值；
——锚杆轴向受拉承载力设计值；
——锚杆与水平面的夹角。
二、锚杆杆体的截面面积应按下列公式计算：

式中 ——钢筋杆体截面面积；
——钢筋抗拉强度设计值。
根据钢筋截面面积计算公式得：

根据钢筋规格选用单根=50mm的圆形截面Ⅱ级冷拉钢筋，截面面积为。
三、锚杆长度L计算
1）锚杆自由段长度计算，如图3-8所示。

式中 ——锚杆锚投中点至基坑底面一下基坑外侧荷载标准值与基坑内侧抗力标准值鲜等处的距离；
——土体各土层厚度加权内摩擦角标准值；
——锚杆倾角。
2）锚杆锚固段长度计算
由公式得：

式中 ——锚杆安全系数，取=1.6；
——锚固体直径，取=200mm；
——土体与锚固体的粘结强度，取。
所以锚杆总长是
四、锚拉杆支撑腰梁的设计
按简支梁，锚杆腰梁的最大弯矩为拉杆作用点处，其值为：

式中 ——锚杆间距。
取钢材，则。根据材料力学附表3热轧钢槽（GB707-1998）进行腰梁配筋。采用2根40a热轧槽钢作为腰梁背靠背布置。，满足要求。
3.3.5 稳定性验算
一、深部破裂面稳定性验算
设，、皆看作是水平方向作用的力。如图3-9所示。

由于，所以

则最大承受的水平力由公式得：

所以深层滑动稳定系数，满足规范要求。
二、抗隆起验算
采用同时考虑、的抗隆起验算方法，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》[7]YB 9258-97(冶金部):
由公式得：
计算机程序设计
main()
{ float r1，r2，D，Nq，C，Nc，q，H, a, b, Ks；
Scanf(“%f, %f, %f, %f, %f, %f, %f”, & r1, & r2, &D, &Nq, &C, &Nc, &H)；
a= r1*D* Nq*+C*Nc；
b= r1*(H+D)+q；
Ks=a/b；
Printf（“Ks＝％3.2f”， Ks）
}

式中 ——地面超载；
——墙体插入深度；
——基坑开挖深度；
——坑外地表至墙底各土层天然重度加权平均值；
——坑内开挖面以下至墙底各土层天然重度加权平均值；
、——地基极限承载力计算系数。
所以，，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——基坑底面向上位移(mm)；
——从基坑顶面到基坑底面处的土层层数；
——基坑顶面的地面超载(kPa)；
——桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa)；
——桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度)；
——桩(墙)的嵌入长度(m)；
——基坑的开挖深度(m)；
——第i层土的厚度(m)；
——桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3)；
——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)；

δ = 102(mm)
三、抗管涌验算
抗管涌稳定安全系数:

式中 ——侧壁重要性系数；
——土的有效重度(kN/m3)；
——地下水重度(kN/m3)；
——地下水位至基坑底的距离(m)；
——桩(墙)入土深度(m)；
，满足规范要求。
3.4 三种支护方案的经济性比较
3.4.1 桩锚支护方案的经济性分析
一、灌注桩工程量计算：
灌注桩所选桩径为600mm，桩芯距为1000mm，锚杆间距为1500mm，锚杆倾角为，地面均布荷载为。钢筋选用钢筋做为主筋，单根钢筋的理论重量为。
混凝土方量：
钢筋：：

土层锚杆：

腰梁长度：260m
二、各分项工程费
钢筋直径小于工程费用见表3-12所示。

表3-12 钢筋工程费一
定额号
工程名称
单 位
人工单价（元）
材料单价（元）
机械单价（元）

8-1
钢筋以内
T
183.97
2644.59
3.73

工程量
工程名称

人工费
材料费
机械费
合 计（元）
3.1
钢筋以内
T
570.3
8198.23
11.56
8780.1
钢筋直径大于工程费用见表3-13。

表3-13 钢筋工程费
定额号
工程名称
单 位
人工单价（元）
材料单价（元）
机械单价（元）

8-2
锚杆钢筋
T
171.52
2680.43
3.76

工程量
工程名称
单 位
人工费
材料费
机械费
合 计（元）
135.22
锚杆钢筋
T
23192.93
362447.74
508.43
386149.1
腰梁费用见表3-14。
表3-14 腰梁工程费
定额号
工程名称
单 位
人工单价（元）
材料单价（元）
机械单价（元）

2-55
钢腰梁
m
27.34
430.41
15.71

工程量
工程名称

人工费
材料费
机械费
合 计（元）
260
钢腰梁
m
7108.4
111904
4084.6
123097
灌注桩费用见表3-15。
表3-15 灌注桩工程费
定 额
工程名称
单 位
人工单价（元）
材料单价（元）
机械单价（元）

2-4
钻孔灌注桩，现浇混凝土桩径

30.60
200.12
90.66

工程量
工程名称

人工费
材料费
机械费
合 计（元）
1212
螺旋转孔灌注桩，现浇混凝土桩径

37087.2
242545.44
109879.92
389512.56
三、工程费用计算
工程直接费：386149.1 + 8780.1 + 123097 + 389512.56 = 905738.76元
工程间接费：
施工现场管理费＝直接成本×3％＝27226.2元
施工单位管理费＝直接成本×3％＝27226.2元
总成本＝直接成本＋间接成本＝905738.76+27226.2+27226.2＝960191.1元
企业利润＝总成本×4％＝38407.64元
税金＝总成本×3.91％＝37543.47元
劳动保险基金＝总成本×1％＝9601.91元
工程总费用具体见表3-16。

表3-16 工程总费用表
序 号
费用名称
费 用（元）
1
工程直接费
905738.76
2
工程间接费
54452.4
3
上缴税金
37543.47
4
企业利润
38407.64
5
劳动保险费
9601.91
合 计
工程总费用
1147158.18
3.4.2 地下连续墙支护方案的经济性分析
一、工程量计算
挖土成槽工程量：
钢筋制作、安装工程:
锁口管吊拔工程:4段
浇注混凝土：
二、各分项工程费
挖土成槽工程费用见表3-17。
表3-17 挖土成槽工程费
定额号
工程名称
单 位
人工单价（元）
材料单价（元）
机械单价（元）

2-59
挖土成槽 二钻一抓 槽深25m以内
m3
28.54
52.59
168.77

工程量
工程名称

人工单价
材料单价
机械单价
合计（元）
3558.72
挖土成槽 二钻一抓 槽深25m以内
m3
101565.87
188256.29
605668.27
895490.43
钢筋制作、安装工程费用见表3-18。
表3-18 钢筋制作、安装工程费
定额号
工程名称
单 位
人工单价（元）
材料单价（元）
机械单价（元）

2-61
钢筋制作、安装 槽深25m以内
T
303.69
3098.14
340.63

工程量
工程名称

人工费
材料费
机械费
合 计（元）
21.35
钢筋制作、安装 槽深25m以内
T
6483.78
66145.29
7272.45
79901.52
锁口管吊拔工程费用见表3-19。
表3-19 锁口管吊拔工程费
定额号
工程名称
单位
人工单价（元）
材料单价（元）
机械单价（元）

2-64
锁口管吊拔 槽深25m以内
段
663.91
409.03
1384.61

工程量
工程名称

人工费
材料费
机械费
合计（元）
4
锁口管吊拔 槽深25m以内
段
2655.6
1636
5538.44
9830
浇注混凝土费用见表3-20。
表3-20 浇注混凝土费
定额号
工程名称
单位
人工单价（元）
材料单价（元）
机械单价（元）

2-67
浇注混凝土 现浇
m3
43.05
253.87
22.62

工程量
工程名称

人工费
材料费
机械费
合计（元）
2846.98
浇注混凝土现浇
m3
122562.49
722762.8
64398.69
259223.98
三、工程费用计算
工程直接费：895490.43+79901.52+259223.98 =1234615.93元
工程间接费：
施工现场管理费＝直接成本×3％＝37038.48元
施工单位管理费＝直接成本×3％＝37038.48元
工程间接费＝1234615.93+37038.48+37038.48＝1308692.89元
总成本＝直接成本＋间接成本＝1234615.93+1308692.89＝2543308.82元
企业利润＝总成本×4％＝101732.35元
税金＝总成本×3.91％＝99443.37元
劳动保险基金＝总成本×1％＝25433.09元
工程总费用具体见表3-21。
表3-21 工程费用表
序 号
费用名称
费 用（元）
1
工程直接费
1234615.93
2
工程间接费
1308692.89
3
上缴税金
99443.37
4
企业利润
101732.35
5
劳动保险费
25433.09
合 计

2769917.635
3.4.3 土钉+桩锚支护方案的经济性分析
一、土钉支护设计经济性分析
1）工程量计算
土钉直径，基坑开挖线周长210m，水平间距1.5m。单根钢筋的理论重量为。
土钉所用钢筋总长：

钢筋重量：
面层：面层配筋，单根钢筋的理论重量为。
钢筋重量：
混凝土支护面积：
钻孔直径为100mm，所以注浆量为：

2）分项工程费用
喷射混凝土支护面层费用见表3-22。
表3-22 喷射混凝土支护面层计算表
定额号
工程名称
单位
人工单价（元）
材料单价（元）
机械单价（元）
合计（元）
2-50
喷射混凝土支护厚80mm

23.62
63.01
19.16

2-51
喷射混凝土支护每增10mm

1.55
2.77
0.45

喷射混凝土支护厚150mm

34.47
82.4
22.31

工程量
喷射混凝土支护面层

人工
材料费
机械费

378

86864.4
207648
56221.2
350734
面层钢筋网费用见表3-23。
表3-23 面层钢筋网费
定额号
工程名称
单位
人工单价（元）
材料单价（元）
机械单价（元）

8-4
冷轧带肋钢筋网片
T
135.81
3307.52
4.54

工程量
工程名称

人工费
材料费
机械费
合 计（元）
12.24
面层钢筋网
T
1662.3
40484
55.6
42202
土钉钢筋费用见表3-24。
表3-24 土钉钢筋费用
定额号
工程名称
单 位
人工单价（元）
材料单价（元）
机械单价（元）

8-2
钢筋以外
T
171.52
2680.43
3.76

工程量
工程名称

人工费
材料费
机械费
合 计（元）
16.045
土钉钢筋费用
T
2752.04
43007.5
60.33
45819.87
土钉注浆费用见表3-25。
表3-25 土钉混凝土费用表
定额号
工程名称
单位
人工单价（元）
材料单价（元）
机械单价（元）

2-52
喷射混凝土支护 土钉
m
3.01
22.11
2.97

工程量
工程名称

人工费
材料费
机械费
合计（元）
1546.29
喷射混凝土支护 土钉
m
4654.33
34188.47
4592.48
43435.29
3）工程费用计算
工程直接费＝350734+42202+45819.87+43435.29=482191.16元
工程管理费：
施工现场管理费＝直接成本×3％＝14465.7元
施工单位管理费＝直接成本×3％＝14465.7元
工程间接费＝14465.7+14465.7＝28931.5元
总成本＝直接成本＋间接成本＝842191.16+28931.5＝511122.63元
企业利润＝总成本×4％＝20444.9元
税金＝总成本×3.91％＝19984.89元
劳动保险基金＝总成本×1％＝5111.23元
工程总费用具体见表3-26。
表3-26 工程费用表
序 号
费用名称
费 用（元）
1
工程直接费
842191.16
2
工程间接费
28931.5
3
上缴税金
19984.89
4
企业利润
20444.9
5
劳动保险费
5111.22
合 计

916663.67
二、 桩锚支护经济性分析
由于只有东边边坡使用桩锚结构支护，