1、第一章 設計方案綜合說明1.1 概述1.1.1工程概況擬建南大微結構國家實驗室工程位于南京市金銀街以西，其南臨南大生命科學院大樓，西側為住宅樓。擬建建筑物地面以上6層，地下2層，總建筑面積69533m2，建筑±0.00相當于絕對標高17.25m，整平后地面標高為17.00m，其它標高均以此為準，地下室負二層底板頂標高為-7.75m，基坑開挖深度為8.50m,框架結構。1.1.2 基坑周邊環境條件基坑北面和東面均為馬路，最近距離為15 m,下設通訊電纜、煤氣管線等設施。西側為居民住宅樓，樓高五層，其最近距離為10.5 m，南側為南大生命科學院大樓，最近距離為12.5 m。 工程水文地質

2、條件擬建場區地貌單元為階地，地形較平坦，場地西側有坳溝分布，東側有暗塘分布。在基坑支護影響范圍內，自上而下有下列土層：層雜填土：灰色，稍密，主要由碎石、碎磚、建筑垃圾組成，硬質含量30-60%,填齡大于5年。-2層素填土：灰黃灰色，粉質粘土為主，可塑軟塑，混少量碎磚粒，爐渣，填齡大于10年。-3層淤泥質填土：灰黑色，流塑，稍具臭味，含腐植物。-1層粉質粘土：灰黃灰色，可塑軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等。-2層淤泥質粉質粘土淤泥：灰色，流塑，含腐植物，稍有光澤，無搖震反應，干強度低，韌性低。-3層粉質粘土：灰色，軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等。-1層粉質粘土：

3、黃褐色，可塑硬塑，含少量鐵錳結核，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等。-2層粉質粘土：黃褐色，可塑，局部軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等。-3層粉質粘土：黃褐色，可塑硬塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，含鐵錳結核及灰色高嶺土團塊。-1層粉質粘土混卵礫石：黃褐色，由硬塑粉質粘土，稍密卵礫石及中粗砂組成，卵礫石為渾圓次圓狀，主要成分為石英巖，粒徑450mm，含量約30%。-2層殘積土：棕褐及紫紅色，呈硬塑粘性土狀。-1層強風化泥巖泥質粉砂巖：磚紅色，上部呈硬塑粘性土狀，下部碎塊狀，節理發育。-2層中風化泥巖泥質粉砂巖：磚紅色，層狀結構，塊狀構造，泥質膠結，屬極

4、軟巖。場區有一層地下水，屬孔隙潛水類型，地下水位深度在0.70m1.65m之間。主要接受降雨、地表水、地下徑流的補給。1.1.4 基坑側壁安全等級及重要性系數南大微結構國家實驗室基坑安全等級為二級，基坑重要性系數0 = 1.0。 1.2 設計總說明 設計依據（1）南大微結構國家實驗室場地地形圖、管網圖、建筑基礎圖、地下室平面布置圖、樁位圖；（2）南大微結構國家實驗室巖土工程勘察報告(K2005-59)； （3）建筑基坑支護技術規程(JGJ120-99)；（4）混凝土結構設計規范(GB50010-2002)；（5）鋼結構設計規范（GB50017-2003）；（6）建筑樁基礎技術規范(JGJ94-

5、94)；（7）巖土工程勘察規范(GB50021-2002)。 支護結構方案本工程基坑支護設計方案的設計計算，嚴格按照建筑基坑支護設計規程（JGJ12099）、混凝土結構設計規范（GBJ500102002）、鋼結構設計規范（GB50017-2003）中的有關要求進行。同時采用了理正軟件進行了輔助計算和驗算；經過詳細的計算分析后，我們認為：采用本設計的基坑支護方案，能滿足基坑土方開挖、地下室結構施工及周圍環境保護對基坑支護結構的要求，符合“安全可靠，經濟合理，技術可行，方便施工”的原則。圖1 基坑平面圖 基坑分為ABC、CDEF、FGHA三個計算區段，如圖1所示，均采用鉆孔灌注樁與鋼筋混凝土支撐，

6、坳溝、暗塘分布區采用單排雙軸深攪樁止水結構。本基坑工程的特點是基坑開挖面積大，地基土層以粉質粘土為主，基坑西側和北側有坳溝、暗塘。周圍環境較復雜，必須確保周圍建筑物、道路、管線的正常安全使用，要求圍護結構的穩定性好、沉降位移小，并能有效地止水。因此，圍護結構的設計應滿足上述要求。綜合考察現場的周邊環境、道路及巖土組合等條件，為盡可能避免基坑開挖對周圍建筑物、道路的影響，經過細致分析、計算和方案比較，本工程支護方案選用下列形式： 整個基坑采用鉆孔灌注樁加一層鋼筋混凝土支撐作為支護結構。 基坑西側和北側坳溝、暗塘分布區采用單排雙軸深攪樁作止水結構。 基坑內采用集水坑排除地下水。1.3 基坑監測基坑

7、監測是指導正確施工、避免事故發生的必要措施，本設計制定了詳細的沉降、位移監測方案，施工過程中將嚴格按照設計要求做好監測、監控工作。第二章 基坑支護結構設計計算書2.1 設計計算地質計算參數根據本工程巖土工程勘察資料，各土層的設計計算參數如表1：表1 土層設計計算參數土 層重度粘聚力C內摩擦角滲透系數水平Kh垂直Kv（KN/m3）(kPa)(°)（cm/s）（cm/s）雜填土19.510151518.62.52E-62.37E-6-1粉質粘土19.323.416.91.36E-66.30E-7-2淤泥質粘土淤泥15.111.08.75.72E-73.70E-7-3粉質粘土19.113.

8、418.13.89E-62.64E-6-1粉質粘土19.947.818.81.00E-71.00E-7-2粉質粘土19.630.618.53.85E-72.62E-7-3粉質粘土20.150.917.91.00E-71.00E-72.1.2計算區段的劃分根據具體環境條件、地下結構及土層分布厚度，將該基坑劃分為三個計算區段，其附加荷載及計算開挖深度如表2：表2 計算區段的劃分區 段西、北東、北西、南段位號ABCCDEFFGHA地面荷載（kPa）202020開挖深度（m）8.58.58.52.1.3計算方法按照建筑基坑支護技術規范（JGJ 120-99）的要求，土壓力計算采用朗肯土壓力理論，矩形分

9、布模式，所有土層采用水土合算。求支撐軸力是用等值梁法，對凈土壓力零點求力矩平衡而得。樁長是根據樁端力矩求出，并應滿足抗隆起及整體穩定性要求，各段的抗隆起、整體穩定性驗算、位移計算詳見點電算結果。為了對比分析，除用解析法計算外，還用理正軟件電算。由于支護結構內力是隨工況變化的，設計時按最不利情況考慮。土壓力系數計算按照朗肯土壓力計算理論作為土側向壓力設計的計算依據，即： 主動土壓力系數：Kai=tg2(45°-i/2)被動土壓力系數：Kpi=tg2(45°+i/2)計算時，不考慮支護樁體與土體的摩擦作用，且不對主、被動土壓力系數進行調整，僅作為安全儲備處理。計算所得土壓力系數

10、表如表3所示：表3 土壓力系數表土 層KaiKpi雜填土0.5160.5890.7190.767-1粉質粘土0.5500.7411.8201.349-2淤泥質粘土淤泥0.7370.8591.3561.165-3粉質粘土0.5260.7251.9011.379-1粉質粘土0.5130.7161.9511.397-2粉質粘土0.5180.7201.9301.389-3粉質粘土0.5300.7281.8871.3742.2 ABC段支護結構設計計算該段為基坑西北側，建筑±0.00相當于絕對標高17.25m，整平后地面標高為17.00m，支撐設在-1.75m處，樁頂標高為-1.35m。實際挖

11、深8.50m，結構外側地面附加荷載q取20kPa，計算時以J1孔為例。土層分布（如表4所示） 表4 ABC段土層分布層號巖土名稱厚度（m）雜填土3.60-1粉質粘土0.90-2淤泥質粘土淤泥5.10-3粉質粘土7.90-2粉質粘土2.20土層側向土壓力計算.1主動土壓力計算Ea(1 1)=(20+19.5×1.1)×0.516-2×15×0.719=-0.18(kPa)Ea(1 2)=(20+19.5×3.6)×0.516-2×15×0.719=24.97(kPa)Ea(2 1)=(20+19.5×3.6

12、)×0.550-2×23.4×0.741=14.93(kPa)Ea(2 2)=(20+19.5×3.6+19.3×0.9)×0.550-2×23.4×0.741=24.48(kPa)Ea(3 1)=(20+19.5×3.6+19.3×0.9)×0.737-2×11×0.859=60.37(kPa)Ea(32)=(20+19.5×3.6+19.3×0.9+15.1×4)×0.737-2×11×0.859=10

13、4.90(kPa)Ea(4 1)=Ea(3 2)=104.90(kPa)Ea(4 2)=Ea(4 1)=104.90(kPa)Ea(5 1)=(20+19.5×3.6+19.3×0.9+15.1×4)×0.526-2×13.4×0.725=68.92(kPa)Ea(5 2)=Ea(5 1)=68.92(kPa)Ea(6 1)=(20+19.5×3.6+19.3×0.9+15.1×4)×0.518-2×30.6×0.720=42.94(kPa)Ea(6 2)=Ea(6 1)=4

14、2.94(kPa).2被動土壓力計算Ep(4 1)=0×1.356+2×11×1.165=25.63(kPa)Ep(4 2)=(0+15.1×1.1)×1.356+2×11×1.165=48.15(kPa)Ep(5 1)=(0+15.1×1.1)×1.901+2×13.4×1.379=68.53(kPa)Ep(5 2)=(0+15.1×1.1+19.1×7.9)×1.901+2×13.4×1.379=355.37(kPa)Ep(6 1)

15、=(0+15.1×1.1+19.1×7.9)×1.930+2×30.6×1.389=408.28(kPa)Ep(6 2)=(0+15.1×1.1+19.1×7.9+19.6×2.2)×1.930+2×30.6×1.389=491.50(kPa).3凈土壓力計算（坑地面以下）Ep(4 1)=25.63-104.90=-79.27(kPa)Ep(4 2)=48.15-104.90=-56.75(kPa)Ep(5 1)=68.53-68.92=-0.39(kPa)Ep(5 2)=355.37

16、-68.92=286.45(kPa)Ep(6 1)=408.28-42.94=365.34(kPa)Ep(6 2)=491.50-42.94=448.56(kPa)圖2 ABC段土壓力分布圖土壓力合力及作用點的計算：LD(1)=0.18×2.5/(24.97+0.18)=0.02(m)Ea(1)=24.97×(2.50-0.02)/2=30.96(KN/m)Ha(1)=(2.5-0.02)/3=0.83(m)Ea(2)=(14.93+24.48)×0.9/2=17.73(KN/m)Ha(2)=0.9/3×(14.93×2+24.48)/(14.

17、93+24.48)=0.41(m)Ea(3)=(60.37+104.90)×4/2=330.54(KN/m)Ha(3)=4/3×(60.37×2+104.90)/(60.37+104.9)=1.82(m)Ea(4)=(56.75+79.27)×1.1/2=74.81(KN/m)×(56.75×2+79.27)/(56.75+79.27)=0.58(m)LD(5)=0.39×7.9/(0.39+286.45)=0.01(m)Ea(5)=0.39×0.01/2=0.002(KN/m)Ha(5)=0.01-0.01/3=

18、0.007(m)Ep(5)=(7.9-0.01)×286.45/2=1130.05(KN/m)Hp(5)=(7.9-0.01)/3=2.63(m)Ep(6)=(365.34+448.56)×2.2/2=895.29(KN/m)Hp(6)=2.2/3×(365.34×2+448.56)/(365.34+448.56)=1.06(m)Ea=30.96+17.73+330.54+74.81=454.04(KN/m)Ma=30.96×6.84+17.73×5.52+330.54×2.93+74.01×0.59=1321.7

19、8(KNm/m)支撐軸力計算：經計算：MaD=1321.78(KNm/m)Ea=454.04(KN/m)由MD=0 得： R=1321.78/(9.61-1.5)=162.98(kN/m)反彎點反力P0計算：P0=291.06(kN/m)樁長計算：設樁端進入-2層頂面以下x米處，由M=0 得：1.21321.78+454.04(7.89+x)=162.98(17.5+x-1.5)+1130×(2.63+x)+1/2×365.34×x2+1/2×(448.56-365.34)×x/2.2)×x×(x/3)整理得：6.30x3+

20、182.67x2=0解之得： x=0.374m 樁長H=16.8m，經電算驗算，滿足要求。最大彎矩計算：.1 R-P0間最大彎矩，Mmax1計算：設剪力Q=0點位于第-2層頂面以下x米處： 162.98=30.96+17.73+60.37x+1/2(104.90-60.37)/4×x2整理得： 5.57x2=0解得：x=1.645mMmax1=162.98×(3.6+0.9+1.645-1.5)-30.96×(0.83+0.9+1.645)-17.73×(0.41+1.645)-60.37×1.6452/2-0.5×(104.90-6

21、0.37)×1.645/4×1.6452/3=526.18(KNm/m).2 P0以下最大彎矩，Mmax2計算：設剪力Q=0點位于D點以下x米處：291.06=1/2×(286.45x/7.89)x整理得：18.15x2-291.06=0解得：x=4.00mMmax2=291.06×4-1/2×4×286.45×4/7.89×4/3=776.98(KNm/m)拆撐計算本工程擬建兩層地下室，混凝土墊層200mm，地下室負2層底板厚800mm，負1層底板中心線位于地面下3.75m處，厚400mm，負1層頂板中心線位于建

22、筑±0.00處，厚500mm。負1層底板換撐時，支護樁懸臂位于位于地面下3.55m處。M=1/2×2.43×2.43×24.97/2.48×2.43/3=24.08(KNm/m)配筋計算按混凝土結構設計規范(GB50010-2002)第條取樁徑900，樁心距1100，Mmax=776.98kNM，取砼強度C30，fc=14.3N/mm2，主筋1822鋼筋，均勻布置，fy=210N/mm2，保護層厚度50mm，8200螺旋筋，202000加強筋。As=18´380.1=6842mm2b=210´6842/(14.3´

23、3.14´4502)=0.158a=1+0.75´0.158-(1+0.75´0.158)2´0.1581/2=0.311at=1.25-2a=0.628M=2/3´14.3´(450´sinpa)3+210´400´6842´(sinp+sinpa)/p=1078kN×m>1.25´1.0´1.1Mmax(=1056) 滿足要求！配筋率r=As/A=6842/(4502p)=8.7>rmin=4，滿足設計要求！2.3 CDEF段支護結構設計計算該段為基

24、坑東北側，建筑±0.00相當于絕對標高17.25m，整平后地面標高為17.00m，支撐設在-1.75m處，樁頂標高為-1.35m。實際挖深8.50m，結構外側地面附加荷載q取20kPa，計算時以J11孔為例。土層分布（如表5所示） 表5 CDEF段土層分布層號巖土名稱厚度（m）雜填土2.40-1粉質粘土4.60-2粉質粘土3.00-3粉質粘土10.30土層側向土壓力計算.1主動土壓力計算Ea(1 1)=(20+19.5×1.1)×0.516-2×15×0.719=-0.18(kPa)Ea(1 2)=(20+19.5×2.4)×

25、;0.516-2×15×0.719=12.90(kPa)Ea(2 1)=(20+19.5×2.4)×0.513-2×47.8×0.716=-34.18(kPa)Ea(2 2)=(20+19.5×2.4+19.9×4.6)×0.513-2×47.8×0.716=12.07(kPa)Ea(3 1)=(20+19.5×2.4+19.9×4.6)×0.518-2×30.6×0.720=37.24(kPa)Ea(3 2)=(20+19.5

26、5;2.4+19.9×4.6+19.6×1.5)×0.518-2×30.6×0.720=52.47(kPa)Ea(4 1)=Ea(3 2)=52.47kPa)Ea(4 2)=Ea(4 1)=52.47(kPa)Ea(5 1)=(20+19.5×2.4+19.9×4.6+19.6×1.5)×0.530-2×50.9×0.728=25.39(kPa)Ea(5 2)=Ea(5 1)=25.39(kPa).2被動土壓力計算Ep(4 1)=0×1.930+2×30.6

27、5;1.389=85.00(kPa)Ep(4 2)=(0+19.6×1.5)×1.930+2×30.6×1.389=141.75(kPa)Ep(5 1)=(0+19.6×1.5)×1.887+2×50.9×1.374=195.35(kPa)Ep(5 2)=(0+19.6×1.5+20.1×10.30)×1.887+2×50.9×1.374=586.02(kPa).3凈土壓力計算（坑地面以下）Ep(4 1)=85.00-52.47=32.53(kPa)Ep(4 2)=

28、141.75-52.47=89.28(kPa)Ep(5 1)=195.35-25.39=169.96(kPa)Ep(5 2)=586.02-25.39=560.63(kPa)圖3 CDEF段土壓力分布圖土壓力合力及作用點的計算：LD(1)=0.18×1.3/(0.18+12.90)=0.02(m)Ea(1)=12.90×(1.3-0.02)/2=8.26(KN/m)Ha(1)=(1.3-0.02)/3=0.43(m)LD(2)=(34.18×4.6)/(34.18+12.07)=3.40(m)Ea(2)=12.07×(4.6-3.4)/2=7.24(KN

29、/m)Ha(2)=(4.6-3.4)/3=0.40(m)Ea(3)=(37.24+52.47)×1.5/2=67.28(KN/m)Ha(3)=1.5/3×(37.24×2+52.47)/(37.24+52.47)=0.71 (m)Ep(4)=(32.53+74.05)×1.5/2=79.94(KN/m) Hp(4)=1.5/3×(32.53×2+74.05)/(32.53+74.05)=0.65(m) Ep(5)=(169.96+560.63)×10.30/2=3762.54(KN/m)Hp(5)=10.30/3×

30、(169.96×2+560.63)/(169.96+560.63)=4.23(m)Ea=8.26+7.24+67.28=82.78(KN/m)Ma=8.26×6.53+7.24×1.9+67.28×0.71=115.46(KNm/m)支撐軸力計算：經計算：MaD=115.46(KNm/m)Ea=82.78(KN/m)由MD=0 得：R=115.46/(8.5-2.0)=17.76(kN/m)反彎點反力P0計算：P0=82.78-17.76=65.02(kN/m)樁長計算：設樁端進入-3層頂面以下x米處，由M=0 得：1.2 115.46+82.78

31、15;(1.5+x)=17.76(10+x-2)+79.94(0.65+x)+169.96x2/2+1/2(560.63-169.96)×x/10.3×x×(x/3)整理得：6.49x3+84.98x2-1.64x-95.52=0解之得： x=1.06m 樁長H=10+1.06-1.1=9.96m，經電算不滿足整體穩定性要求，實取14m，經驗算后，滿足要求。最大彎矩計算：.1 R-P0間最大彎矩，Mmax1計算：設剪力Q=0點位于第-2層頂面以下x米處： 17.76=8.26+7.24+37.24x+1/2(52.47-37.24)/1.5×x2整理得：

32、 5.08x2+37.24x-2.26=0解得： x=0.06mMmax1=17.76×(2.4+4.6+0.06-2)-8.26×(0.43+4.6+0.06)-7.24×(0.40+0.06)-37.24×0.062/2-0.5×(52.47-37.24)×0.06/1.5×0.062/3=44.32(KNm/m)2.3.6.2 P0以下最大彎矩，Mmax2計算：設剪力Q=0點位于基坑面以下x米處：65.02=1/2×(89.28-32.53)x/1.5+32.53×2x整理得： 18.92x2=0解

33、得：x=1.18mMmax2=65.02××1.18×1.18/2-1/2×1.18×32.53×1.18/1.5×1.18/3=59.30(KNm/m)拆撐計算本工程擬建兩層地下室，混凝土墊層200mm，地下室負2層底板厚800mm，負1層底板中心線位于地面下3.75m處，厚400mm，負1層頂板中心線位于建筑±0.00處，厚500mm。負1層底板換撐時，支護樁懸臂位于位于地面下3.55m處。M=8.26×1.58=13.05KNm/m配筋計算因Mmax僅為59.3 KNm/m，故取樁徑900，樁心距1

34、100，取砼強度C30，fc=14.3N/mm2，主筋820鋼筋，均勻布置，fy=210N/mm2，保護層厚度50mm，8200螺旋筋，202000加強筋。2.4 FGHA段支護結構設計計算該段為基坑西南側，建筑±0.00相當于絕對標高17.25m，整平后地面標高為17.00m，支撐設在-1.75m處，樁頂標高為-1.35m。實際挖深8.50m，結構外側地面附加荷載q取20kpa，計算時以J29孔為例。土層分布（如表6所示） 表6 FGHA段土層分布層號巖土名稱厚度（m）雜填土2.50-1粉質粘土4.00-2淤泥質粘土淤泥2.40-2粉質粘土2.00-3粉質粘土7.30土層側向土壓力

35、計算.1主動土壓力計算Ea(1 1)=(20+17.5×1.1)×0.589-2×10×0.767=7.78(kPa)Ea(1 2)=(20+17.5×2.5)×0.589-2×10×0.767=22.21(kPa)Ea(2 1)=(20+17.5×2.5)×0.550-2×23.4×0.741=0.38(kPa)Ea(2 2)=(20+17.5×2.5+19.3×4)×0.550-2×23.4×0.741=42.84(kPa

36、)Ea(3 1)=(20+17.5×2.5+19.3×4)×0.737-2×11×0.859=84.98(kPa)Ea(3 2)=(20+17.5×2.5+19.3×4+15.1×2)×0.737-2×11×0.859=107.24(kPa)Ea(4 1)= Ea(3 2)=107.24(kPa)Ea(4 2)=Ea(4 1)=107.24(kPa)Ea(5 1)=(20+17.5×2.5+19.3×4+15.1×2.0)×0.518-2

37、5;50.9×0.720=15.36(kPa)Ea(5 2)=Ea(5 1)=15.36(kPa)Ea(6 1)=(20+17.5×2.5+19.3×4+15.1×2.0)×0.530-2×50.9×0.728=16.60(kPa)Ea(6 2)=Ea(5 1)=16.60(kPa).2被動土壓力計算Ep(4 1)=0+2×11×1.165=25.63(kPa)Ep(4 2)=(0+15.1×0.4)×1.356+2×11×1.165=33.82(kPa)Ep(5

38、1)=(0+15.1×0.4)×1.930+2×30.6×1.389=96.66(kPa)Ep(5 2)=(0+15.1×0.4+19.6×2)×1.930+2×30.6×1.389=172.32(kPa)Ep(6 1)=(0+15.1×0.4+19.6×2)×1.887+2×50.9×1.374=225.24(kPa)Ep(6 2)=(0+15.1×0.4+19.6×2+20.1×7.3)×1.887+2×

39、;50.9×1.374=502.12(kPa).3凈土壓力計算（坑地面以下）Ep(4 1)=25.63-107.24=-81.61(kPa)Ep(4 2)=33.82-107.24=-73.42(kPa)Ep(5 1)=96.66-15.36=81.30(kPa)Ep(5 2)=172.32-15.36=156.96(kPa)Ep(6 1)=225.24-16.60=208.64(kPa)Ep(6 2)=502.12-16.60=485.52(kPa)圖4 FGHA段土壓力分布圖土壓力合力及作用點的計算：Ea(1)=1.4×(7.78+22.21)/2=20.99(KN/m

40、)Ha(1)=1.4/3×(7.78×2+22.21)/(7.78+22.21)=0.59(m)Ea(2)=(0.38+42.84)×4/2=86.44(KN/m)Ha(2)=4/3×(0.38×2+42.84)/(0.38+42.84)=1.35(m)Ea(3)=(84.98+107.24)×2/2=192.22(KN/m)Ha(3)=2/3×(84.98×2+107.24)/(84.98+107.24)=0.96(m)Ea(4)=(73.42+81.61)×0.4/2=31.01(KN/m)×

41、;(73.42×2+81.61)/(73.42+81.61)=0.20(m)Ep(5)=(81.30+156.96)×2/2=238.26(KN/m)Hp(5)=2/3×(81.30×2+156.96)/(81.30+156.96)=0.89(m)Ep(6)=(208.64+485.52)×7.3/2=2533.68(KN/m)Hp(6)=7.3/3×(208.64×2+485.52)/(208.64+485.52)=3.16(m)Ea=20.99+86.44+192.22+31.01=330.66(KN/m)Ma=20.9

42、9×6.99+86.44×3.75+192.22×1.36+31.01×0.2=738.49(KNm/m)支撐軸力計算：經計算：MaD=738.49(KNm/m)Ea=330.66(KN/m)由MD=0 得：R=738.49/(8.9-1.5)=99.80(kN/m)反彎點反力P0計算：P0=330.66-99.80=230.86(kN/m)樁長計算：設樁端進入第-3層頂面以下x米處，由M=0 得：1.2 738.49+330.66×(2+x)=99.80(10.9+x-1.5)+238.26(0.89+x)+208.64x2/2+1/2(48

43、5.52-208.64)×x/7.30×x×(x/3)整理得：6.32x3+104.32x2-=0解之得： x=2.37m樁長H=12.17m，實取12.2m，經電算驗算，滿足要求。最大彎矩計算：.1 R-P0間最大彎矩，Mmax1計算：設剪力Q=0點位于第-1層頂面以下x米處：99.80=20.99+0.38x+1/2(42.84-0.38)/4×x2整理得： 5.31x2+=0解得：x=3.82米Mmax1=99.8×(1.4+3.82)-20.99×(0.59+3.82)-0.38×3.822/2-0.5×(

44、)×3.82/4×3.822/3=327.05(KNm/m)2.4.6.2 P0以下最大彎矩，Mmax2計算：設剪力Q=0點位于第-2層頂面以下x米處：230.86=1/2×(156.96-81.30)x/2+81.30×2x整理得： 18.915x2=0解得：x=1.953mMmax2=230.86××1.9532/2-1/2×1.953×(156.96-81.30)×1.953/2×1.953/3=324.51(KNm/m)拆撐計算本工程擬建兩層地下室，混凝土墊層200mm，地下室負2層底板

45、厚800mm，負1層底板中心線位于地面下3.75m處，厚400mm，負1層頂板中心線位于建筑±0.00處，厚500mm。負1層底板換撐時，支護樁懸臂位于位于地面下3.55m處。M=20.99´1.64+0.38´1.052/2+1/2´(42.84-0.38)´1.053/12=36.68(KNm/m)配筋計算按混凝土結構設計規范(GB50010-2002)第：取樁徑900，樁心距1100, Mmax=327.05（kNM），取砼強度C30，fc=14.3N/mm2，主筋1220鋼筋，均勻布置，fy=300N/mm2，保護層厚度50mm，820

46、0螺旋筋，202000加強筋。As=12´314.2=3769mm2b=300´3769/(14.3´3.14´4502)=0.084a=1+0.75´0.084-(1+0.75´0.084)2´0.0841/2=0.303at=1.25-2a=0.644M=2/3´14.3´(450´sinpa)3+210´400´3769´(sinp+sinpa)/p=655kN×m>1.25´1.0´1.1Mmax(=446) 滿足要求！配

47、筋率r=As/A=3620/(4502p)=5.69>rmin=4，滿足設計要求！2.5支撐結構設計計算：內支撐結構采用鋼筋混凝土支撐， 取支撐力R=163KN/m，支撐對撐間距取為8m，角撐間距取為9m，立柱樁間距取10m。支撐梁截面為500×700，混凝土等級為C30支撐軸力：N角=1.25×163×9/cos45o =2449.6KNN對=1.25×163×8=1630.0KN取N=2449.6KN支撐彎矩計算：.1支撐梁自重產生的彎矩：q=1.25×0.5×0.7×25=10.94KN/mM1=1/1

48、0×10.94×102=109.4KNm.2支撐梁上施工荷載產生的彎矩：取q=10.0 KN/mM2=1/10×10×102=100KN.m .3支撐安裝偏心產生的彎矩：M3=N×e=2449.6×10×3=73.49 KNm則支撐彎矩為：M=109.4+100+73.49=282.89 KNm初始偏心距eie0 =M/N=282.89×103/2449.6=115.5mm根據混凝土結構設計規范(GB50010-2002)中可知：ea=h/30=23.3>20mm則ei= e0+ea=115.5+23.3=1

49、38.8 mm是否考慮偏心矩增大系數l0/h=10/0.7=14.3>8.0 要考慮由1=0.5×14.3×0.5×0.7×103/2449.6=1.02>1.0取1=1=1.007>1.0取2=1 =1.682×138.8=233.5mm配筋計算： =233.5mm>0.3=199.5mm且N=2449.6KN<Nb=2615.1，屬于小偏心受壓為大偏心受壓采用對稱配筋e= +-a=233.5+350-35=548.5mmX=N/(fc×b)=2449.6×103/(1×14.3&#

50、215;500)=342.60mm=>2a=2×35=70mm實配：上下均為420，As=As=1256mm2整體穩定性驗算：穩定性系數：l0/b=10/0.5=20查表：=0.75可按構造配筋 聯系梁：截面尺寸400×500，砼C30，上下均配416,8200四肢箍。2.6圈梁設計計算：本設計共分為三個段面，混凝土支撐直接作用于圈梁上，由于三個段面的作用力相差較大，分別為163KN，18KN，100KN，故圈梁設計分三段進行，設計圈梁均為800×1100，C30砼：2.6.1ABC段圈梁設計計算：2.6.1.1 正截面強度計算=´163×

51、;92×1.25=1650 KNms=2000´106/(14.3´800´10652)=0.15s=0.5(1+)=0.92As=1650´106/(0.92´210´1065)=8006實取2×925有 As=8839As=8839mm2 >min´A=0.003´800´1100=2640 mm2滿足最小配筋率要求。2.6.1.2 斜截面強度計算V=1/2´163´9´1.25=917KN0.7=0.7´1.43´800&#

52、180;1065=852.9KN<V需配箍筋：取8200四肢箍0.7+1.25=1134.1KN>V=917N滿足要求 2.6.2 CDEF段圈梁設計計算：.1 正截面強度計算=´18×92×1.25=183 KNms=2000´106/(14.3´800´10652)=0.15s=0.5(1+)=0.92As=183´106/(0.92´210´1065)=889<min´A=0.003´800´1100=2640 mm2故只需取2´520有 A

53、s=3142。.2 斜截面強度計算V=1/2´18´9´1.25=101.25KN0.7=0.7´1.43´800´1065=852.9KN>V故只需取8200，四肢箍即可滿足要求。2.6.3 FGHA段圈梁設計計算：.1 正截面強度計算=´100×92×1.25=1012 KNms=2000´106/(14.3´800´10652)=0.15s=0.5(1+)=0.92As=1012´106/(0.92´210´1065)=4918實取2

54、´920有 As=5652As=5652mm2 >min´A=0.003´800´1100=2640 mm2滿足最小配筋率要求。.2 斜截面強度計算V=1/2´100´9´1.25=563KN0.7=0.7´1.43´800´1065=852.9KN>V故只需取8200，四肢箍即可滿足要求。2.7立柱強度計算：上段鋼立柱采用325´10鋼管a、立柱上所承受的豎向壓力P支撐、聯系梁、活載、自重P1=1.25´10´(4+11.3+10)+0.5´

55、0.7´10´25/2+0.4´0.5´8´25/2+0.4´0.5´11.3´25=436KNb、使支撐縱向穩定所需的水平壓力產生的豎向荷載P2=0.1´163´1.25´8=163KNc、325´10鋼管特征系數及強度驗算：A=6010mm2W=1.48´106 mm3i=112.8L0=8m, =L0/i=70.9查表得 =0.745s=N/(A)=(436+163)´103/(0.745´6010)=134<f下段鋼筋砼立柱強度驗算

56、： 取立柱樁徑900，基坑面下樁長L米,取qs=26KPa P=436+163+3.14´0.452´L´25×1.2=599+19.1L KNF=DfL=3.14´0.9´26´L=73.48L由F=1.2P 得L=14.22 實取L=14.5M配筋：主筋為1420，螺旋筋8200,上部加密，加強筋202000。2.8 基坑止降水設計止水樁長確定坑外水位取地面下1.0m，坑內水位取地面下8.50m。D=10.96m止水樁長為：h=8.5+10.96-1.1=18.4m基坑止水帷幕設計基坑開挖范圍內西側和北側有坳溝和暗塘分布

57、,結合本基坑的開挖深度等情況，考慮目前普通深攪樁機的施工能力，確定深攪樁有效樁長為18.4m。基坑止水帷幕采用一排700900的雙軸深攪樁，樁體搭接300mm。降水設計本基坑基坑在坳溝、暗塘分布區采用單排深攪樁做止水帷幕，基坑內設集水坑排水。第三章 施工要求及監測方案3.1 基坑施工要求（1）嚴格按建筑樁基礎技術規范(JGJ94-94)、建筑基坑支護技術規程(JGJ120-99)進行施工。（2）支護樁應進行間隔施工，確保樁的垂直度，注意施工安全。（3）深攪樁施工前應開挖溝槽，將上部地表障礙物清除，用粘土填實。施工中確保樁身垂直度與樁身搭接。施工中如遇障礙造成斷樁，必須明確標明位置，并及時采取措

58、施進行補強。（4）立柱樁、降水井位置應避開工程樁、柱、地梁及小型承臺等，如相互矛盾立柱樁、降水井位置可作適當調整(立柱樁只能沿支撐軸線方向移動)。（5）基坑內土方應分層分區對稱開挖；坑底留30cm土由人工清除，不得超挖；在開挖至底板設計標高(包括墊層)之后，先盡快滿堂作好墊層至支護樁邊，然后再進行樁基承臺的開挖，承臺應采用逐個直立開挖、磚砌外模護壁，不得大面積開挖。（6）挖土到位后及時澆筑承臺和地下室底板，嚴禁暴露時間過長，作為拆撐的必要條件，要求底板砼必須澆筑至支護樁邊。（7）土方開挖期間，應注意挖土機械不得損傷支護結構等，基坑四周嚴禁堆土或堆載，不得在樁墻頂部壓頂板上碾壓。（8）施工期間應

59、加強基坑監測工作，重點對周圍民房與道路進行監測3.2 基坑監測方案該工程為大面積深基坑工程，為了及時掌握基坑圍護結構的安全性，了解基坑開挖對周圍環境的影響，必須進行施工監測。基坑及周圍環境的監測、測試(1)壓頂梁的水平位移監測：沿壓頂梁每隔15m布置一個水平位移觀測點。(2)深層水平位移監測：要求在支護樁外側布設10個深層位移觀測孔。測斜孔深不小于支護樁長，使用測斜儀逐段量測在基坑開挖過程中和地下室主體結構施工過程中整個支護樁深度范圍內支護結構及外側土體向基坑內的水平位移情況。(3)基坑周邊道路沉降觀測：沿周邊道路每15m設一沉降觀測點。(4)基坑周邊建筑物沉降觀測：每幢建筑物上設一組沉降觀測點。(5)砼支撐軸力量測:布設9組應力量測點。監測與測試的控制要求：(1)樁頂水平位移速率不超過2mm/d或累計水平位移不超過25mm；(2)深層水平位移速率不超過2mm/d或累計水平位移不超過25mm；(3)任何不正常的路面沉陷或路面沉陷不超過25mm或不超過2mm/d；(4)建筑物沉降速率不超過2mm/d或累計水平位移不超過15mm，差異沉不超過建筑物高度的2；(5)支撐軸力不超過設計值的80%。觀測頻率基坑開挖施工前進行第一次觀測，觀