设计题目天水滨江一期深基坑支护设计院（系）
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起讫日期2010-08-30 至2010-09-12 指导教师
2010年 09月目录
1.设计方案综合说明-------------------------------------2
1.1 工程概况-----------------------------------------2
1.2 拟建场地的工程水文地质条件-----------------------2
1.3 拟建场地的周边环境条件---------------------------2
1.4 设计的目的和任务---------------------------------3
2.支护结构的设计计算-----------------------------------4
2.1土压力强度---------------------------------------5
2.1.1主动土压力-----------------------------------5
2.1.2被动土压力-----------------------------------5
2.2土压力及合力作用点位置---------------------------7
2.3支护桩长计算-------------------------------------9
2.3.1支承轴力-------------------------------------9
2.3.2剪力Q B ---------------------------------------9
2.3.3计算锚固长度---------------------------------10
2.3.4计算最大弯矩---------------------------------10
2.3.5抗倾覆、抗滑移验算---------------------------11
2.3.6最大配筋验算---------------------------------13
2.3.7抗渗、抗管涌验算-----------------------------14
2.3.8抗隆起验算-----------------------------------14
2.3.9压顶圈梁、支撑的设计计算（截面尺寸、砼标号、配筋验算）--------------------------------------------------15
2.3.10立柱桩的设计计算----------------------------17
2.3.11支护结构最大位移估算及整体稳定性验算--------181.设计方案综合说明
1.1 工程概况
某开发公司拟建的天水滨江一期有3栋高层组成，总建筑面积为126000 m2，采用钢筋混凝土框架结构，桩基础。设二层地下室，三栋建筑的地下室连成一体，东西长200.0 m，南北宽60.0 m，总周长520.0 m。建筑±0.00=8.0 m，现地面标高为7.4 m，基础顶板标高为-0.6 m，底板厚0.4 m，垫层厚0.1 m。
1.2 拟建场地的工程水文地质条件
拟建场地地势平坦，为长江漫滩地貌单元，支护影响范围内依次分布着：
①层填土：灰褐色，潮湿，松散，主要由粉质粘土夹少量建筑垃圾组成，均
层厚1.50m。
②-1层粉质粘土：灰色，饱和，软～可塑，中压缩性，平均层厚 3.50m。
②-2层粉土：灰色，饱和，软塑，高压缩性，平均层厚 4.00m。
②-3层淤泥质粉质粘土：灰色，饱和，软～流塑，高压缩性，平均层厚18.00m。
场地地下水为孔隙潜水，稳定地下水位-1.5m。
各土层的支护设计参数表1
土层层厚
（m）
重度γ
kN/m3
固结快剪
土层渗透系数
（cm/s）
C（kPa）φ(度) 水平K n垂直K v
①层填土 1.50 19.0 20 15 5.2×
10-5
3.0×10-5
②-1层粉质粘
土3.50 18.6 20 12
7.4×
10-6
7.0×10-6
②-2层粉土 4.00 18.5 15 18 6.8×
10-4
6.0×10-4
②-3层淤泥质
粉质粘土18.00 18.5 12 10
9.0×
10-6
8.0×10-6
1.3 拟建场地的周边环境条件
基坑东侧、西侧：与道路外边线相距8.0m。
基坑北侧：与已建3栋5层住宅楼相距 5.0m，住宅楼为浅基础，埋深在现地面下1.5m。
基坑南侧：空地。
地面活荷载取值为q=20kPa，北侧建筑物按每层15kPa超载进行计算。
地下水埋深 1.5m。
1.4 设计的目的和任务
工程概况、拟建场地的工程水文地质条件、周边环境条件，确定“安全可
靠，经济合理，技术可行，施工方便”的支护设计方案。
1.5 支护方案的确定
拟建三栋高层地下室开挖深度约为8m,基坑开挖所涉及到得土层为填土、粉质粘土、粉土，地下水位埋藏较浅，考虑到地下场地北侧紧邻已建三栋5层住宅楼，基坑东侧、西侧与道路外边线相距8m,为保证周边道路、建筑正常安全使用
和本工程地下结构的顺利施工，要求围护结构设计应满足稳定性好、沉降位移小，并能有效地止水的要求。
综合考察现场的周边环境、道路及岩土层组合等条件，为尽可能避免基坑开挖对周围建筑物、道路的影响，本着“安全可靠、经济合理、技术可行、方便施
工”的原则，本工程支护选用如下形式：
1.挡土结构：本方案采用柱列式排桩的支护形式作为挡土结构。其中排桩采用施工速度较快且对周边环境影响较小的钻孔灌注桩的支护形式。
2.支撑体系：由于基坑北侧临近建筑物，对变形控制要求较高，为最大限度控制基坑变位，本方案考虑采用一层刚度较大的砼支撑，以此减少支护桩体的水平变位，从而确保周边建筑物的稳定与安全，使施工顺利进行。考虑到开挖对周边建筑物及光缆、电缆产生的影响，支撑轴线不能过低，本方案砼支撑中心标高为-1.30m。
3.开挖过程中对地下水的处理：
（1）止水帷幕：场区内地表①层填土渗透性较强，②-1粉质粘土和②-3层淤泥质粉质粘土的渗透系数为数量级，渗透性能够较弱，②-2层粉土渗透性较强，因此止水帷幕设置在②-3层以上土层即可。外侧采用双排双轴深搅
桩止水结构，为确保不漏水，要求搭接200，并要求桩底进入②-3层不小于0.5m。
（2）降水结构：由于采用全封闭止水结构，基坑内采用管井井点降水
1.6支护设计的依据
①《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；
②《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；③《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；
④《混凝土结构设计规范》GB20010-2002；
⑤《南京地区地基基础设计规范》DGJ32/J 12-2005；
⑥《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；
⑦《深基坑工程》，陈忠汉，黄书秩，程丽萍编著，机械工业出版社，2002。
2.支护结构的设计计算
场地平面图：
该地段标高为+7.4m.
基坑实际开挖深度h=8+0.4+0.1-(8.0-7.4)=7.9m,桩顶下落1m,圈梁标顶高，则基坑设计计算开挖深度 6.9m。地面活荷载q=20+1×19=39KPa，因为地面活荷载较小，故采用一道支撑。支撑标高相对于桩顶为-0.3m
土层分布：见附录
各项土力学系数：
东西南侧及北侧土压力系数相等
Ka1=(45o－12o/2)﹦0.5 1=0.767
Ka2=(45o－12o/2)﹦0.656 2=0.810
Ka3=(45o－18o/2)﹦0.528 3=0.727
Ka4=(45o－10o/2)﹦0.704 3=0.839
Kp3=(45o＋18o/2)﹦1.4 3=1.376
Kp4=(45o＋10o/2)﹦1.420 4=1.1922.1土压力强度
2.1.1主动土压力
超载为20 KN/m的东西南侧如图一
e a1=39×0.5－2×20×0.767=-7.709 kPa
e a2=（39+0.5×19）×0.5－2×20×0.767=-2.114 kPa
e a3=（39+0.5×19）×0.656－2×20×0.810=-0.584 kPa
e a4=（39+0.5×19+18.6×3.5）×0.656－2×20×0.810=42.122 kPa
e a5=（39+0.5×19+18.6×3.5）×0.528－2×15×0.727=38.171kPa
e a6=（39+0.5×19+18.6×3.5+2.9×18.5）×0.528－2×15×0.727=66.498kPa e a7=（39+0.5×19+18.6×3.5+4.0×18.5）×0.704－2×12×0.839=111.934 kPa
超载为50 KN/m的北侧
e a1=19×0.5－2×20×0.767=-19.4 kPa
e a2=19×1.5×0.5－2×20×0.767=-13.4 kPa
e a3=19×1.5×0.656－2×20×0.810=-13.704 kPa
e a4=（19×1.5+18.6×3.5）×0.656－2×20×0.810=29.002 kPa
e a5=（19×1.5+18.6×3.5）×0.528－2×15×0.727=27.611 kPa
e a6=（19×1.5+18.6×3.5+18.5×2.9）×0.528－2×15×0.727=56.091kPa
e a7=（19×1.5+18.6×3.5+18.5×4）×0.704－2×12×0.839=97.854 kPa
e’a1=75×0.528=26.4 kPa
e’a2=75×0.704=35.2 kPa
2.1.2被动土压力
超载为20 KN/m的东西南侧
e p1=2×15×1.376=41.280 kPa
e p2=18.5×1.1×1.4+2×15×1.376=79.823 kPa
e p3=18.5×1.1×1.420+2×12×1.192=57.505 KPa
设②-3层土以下Xm
=（18.5×1.1+18.5×X）/（1.1+X）=18.5KN/m3
e p4= [18.5×(1.1+X)]2 1.192=57.505 +26.27X
e合=57.505+ 26.27X-111.934=26.27X－54.429
令e合=0，得X=2.07m
超载为50KN/m的北侧
e p1=2×15×1.376=41.280 kpa
e p2=18.5×1.1×1.4+2×15×1.376=79.823 kpa
设②-3层土以下Xm
e p3=（18.5×1.1+18.5X）×1.420+2×12×1.192=26.27X+57.505 kpa e合=26.27X+57.505-133.054=26.27X-75.549 kpa
令e合=0，得X=2.9m
东西南侧土压力分布图：北侧土压力分布图：
2.2土压力及合力作用点位置
超载为20 KN/m的东西南侧
Ea1=1/2×3.5×42.122=73.714kN/m
距合力作用点位置h a1=1/3×3.5+2.9+0.72=4.79m
Ea2’=38.171×2.9=110.696 kN/m
距合力作用点位置h a2’=1/2×2.9+0.72=2.17m
=1/2×（66.498－38.171）×2.9=40.074 kN/m Ea2’’
距合力作用点位置h a2’’
=1/3×2.9+0.72=1.69m Ea1合=1/2×25.281×0.72=9.078 kN/m
距合力作用点位置h a1=0.72×2/3=0.48m
超载为50 KN/m的北侧
设主动土压力为0的点在②-1以下X m处
13.704/X=29.002/(3.5-X)X=1.12 m
Ea1=1/2×29.002×2.38=34.512 kN/m
距合力作用点位置h a1=1/3×2.38+4+2.9=7.69m
Ea2’=27.611×2.9=80.072 kN/m
距合力作用点位置h a2’=1/2×2.9+1.1+2.9=5.35m
=1/2×（56.091－27.611）×2.9=41.296 kN/m Ea2’’
距合力作用点位置h a2’’
=1/3×2.9+1.1+2.9=4.97m
=26.4×1.4=36.96 kN/m
Ea2’’’
距合力作用点位置h a2’’’
=1/2×1.4+1.1+2.9=4.70m
Ea3=2.668×1.1=2.935 kN/m
距合力作用点位置h a3=1/2×1.1+2.9=3.45m
Ea4=1/2×(41.211-2.668)×1.1=21.199 kN/m
距合力作用点位置h a4=2/3×1.1+2.9=3.63m
Ea5=1/2×75.549×2.9=109.546 kN/m
距合力作用点位置h a5=2/3×2.9=1.93m
东西南侧土压力合力分布：北侧土压力合力分布：
2.3支护桩长计算
2.3.1支承轴力
超载为20 KN/m的东西南侧
T×（6.6+0.72）=73.714×4.79+110.696×2.17+41.074×1.69+9.078×0.48得T=91.3 kN/m
超载为50 KN/m的北侧
T×（6.6+1.1+2.8）=34.512×7.69+80.072×5.35+41.296×4.97+
36.96×4.70+2.935×3.45+21.199×3.63+109.546×1.93
得T=129.4 kN/m
2.3.2剪力Q B
超载为20 KN/m的东西南侧
T+Q B=73.714+110.696+41.074+9.078
Q B=143.43 kN/m超载为50 KN/m的北侧
T+Q B=129.4+ Q B
=34.512+80.072+41.296+36.96+2.935+21.199+62.129
Q B=197.1 kN/m
2.3.3计算锚固长度
超载为20 KN/m的东西南侧
Q B×（0.38+X）+1/2×54.429×2.07×[2.07×2/3+(X－2.07)]
=1/2×13.325×0.38×(0.38×1/3+X)+1/2×(26.27X－54.429)×(X－2.07) 2×1/3
X=9.68m
桩长=6.9+(9.68+1.1)×1.1=18.8m
实际桩长取20.9m
超载为50 KN/m的北侧
设在②-3以下为Xm
Q B×（X-2.9）=1/2×(26.27X-74.549)×(X-2.9)2×1/3
X=9.6 m
桩长=6.9+1.2×(9.6+1.1)×1.1=19.74m
实际桩长取21m
2.3.4计算最大弯矩
超载为20 KN/m的东西南侧
设②-2以下为Xm
e a=38.171+9.768x
91.13=（38.171+38.171+9.768x）x/2+73.714
91.13=38.171x+4.884x2+73.714
x=0.43m
Mmax=91.13×4.13－73.714×(1/3×3.5+0.43)－38.171×0.432×1/2－9.768×0.43×1/2×0.43×1/3×0.43
=255.0 kN.m/m
设②-3以下为XmQ B+1/2×54.429×2.07=2.532+1/2×（26.27x-54.429）×(x-2.07)
x=5.95m
Mmax=143.43×(0.38+5.95)+1/2×54.429×2.07×[2/3×2.07+(5.59－2.07)]-2.532×(0.38×1/3+5.95) -1/2×(26.27×5.95-54.429)×(5.95-2.07) 2×1/3
=933.2 kN.m/m
取最大弯矩Mmax=933.2 KN.m/m
超载为50 KN/m的北侧
设②-2以下为Xm
T=34.512+52.465+68.742+1/2×9.821X2
X=0.59 m
e a=68.742+9.821×0.59=74.536 kpa
Mmax=129.4×（3.7+1.5+0.59）-34.512×（2.38/3+1.5+0.59）-27.611×
1.5×（1.5/2+0.59）-1/2×（4
2.342-27.611）×1.5×
（ 1.5/3+0.46）-68.742×0.46×1/2×0.46-1/2×
（73.260-68.742）×0.462×1/3
=570.2 kN.m/m
设②-3以下为Xm
Q B=（26.27x-75.549）×1/2×(x-2.8)
x=6.76m
e合=26.27×6.29-75.549=102.036 kN/m
Mmax=197.1×(6.29-2.8)-1/2×102.036×（6.29-2.9）2×1/3 =507.42 kN.m/m 取最大弯矩Mmax=570.2 kN.m/m
2.3.5抗倾覆、抗滑移验算
a.抗倾覆验算
超载为20 KN/m的东西南侧
Ea1=73.714 kN/m
距桩底的距离h a1=1/3×3.5+2.9+14=18.07m
Ea2’=110.696 kN/m
距桩底的距离h a2’=1/2×2.9+15=15.45m
=40.074 kN/m
Ea2’’
距桩底的距离h a2’’
=1/3×2.9+15=14.97m
Ea3=66.498×1.1=73.148kN/m
距桩底的距离h a3=1/2×1.1+12.9=13.45m
Ea4=111.934×13.9=1443.949kN/m
距桩底的距离h a4=1/2×12.9=6.45m
Ep1’=41.280×1.1=45.408kN/m
距桩底的距离h p1’=1/2×1.1+12.9=13.45m
Ep1’’
=1/2×(79.823-41.280) ×1.1=21.199 kN/m
距桩底的距离h p1’’
=1/3×1.1+12.9=13.27m
Ep2’=57.505×13.9=799.320kN/m
距桩底的距离h p2’=1/2×12.9=6.45m
=1/2×26.27×12.92=2185.796 kN/m
Ep2’’
距桩底的距离h p2’’
=1/3×12.9=4.30m
支承轴力 T=19.13kN/m
h T=6.6+15=20.6m
)/ (Ea1h a1+ Ea2’h a2’+ Ea2’’
+ Ep2’hp2’+ Ep2’’
h p2’’
h p1’’
K q=(T×h t+ Ep1’h p1’+ Ep1’’
+ Ea3 h a3+ Ea4 h a4)=1.22 > 1.2
h a2’’
满足要求
超载为50 KN/m的北侧
Ea1=34.512 kN/m
距桩底的距离h a1=2.38/3+2.9+14.1=18.79m
Ea2’=80.072 kN/m
距桩底的距离h a2’=2.9/2+15.1=16.55m
=41.296 kN/m
Ea2’’
距桩底的距离h a2’’
=2.9/3+15.1=16.07m
=36.96 kN/m
Ea2’’’
距桩底的距离h a2’’’
=1.4/2+15.1=15.8mEa3=82.491×1.1=90.740 kN/m
距桩底的距离h a3=15.1-1.1/2=14.55m
Ea4=133.054×14=1862.756 kN/m
距桩底的距离h a4=1/2×14=7.0 m
Ep1’=41.280×1.1=45.408 kN/m
距桩底的距离h p1’=1/2×1.1+14=14.55 m
=1/2×(79.823-41.280) ×1.1=21.199 kN/m
Ep1’’
距桩底的距离h p1’’
=1/3×1.1+14=14.4 m
Ep2’=57.505×14=805.07 kN/m
距桩底的距离Ep2’=1/2×14=7.0 m
=1/2×26.27×142=2574.46 kN/m
Ep2’’
距桩底的距离h p2’’
=1/3×14=4.67 m
支承轴力 T=129.4 KN/m
h T=6.6+15.1=21.7m
+ Ep2’ hp2’+ Ep2’’
)/ (Ea1 h a1+ Ea2’ h a2’+ Ea2’’
h p2’’
h p1’’
K q=(T×h t+ Ep1’ h p1’+ Ep1’’
+ Ea3 h a3+ Ea4 h a4)=1.22 > 1.2
h a2’’
满足要求
b.抗滑移验算
超载为20 KN/m的东西南侧
+ Ea3+ Ea4）=1.8 > 1.2
+T）/（Ea1+ Ea2’ + Ea2’’
+ Ep2’+ Ep2’’
K s=（Ep1’ +Ep1’’
满足要求
超载为50 KN/m的北侧
+ Ea3+ Ea4）=1.67 > 1.2
+T）/（Ea1+ Ea2’ + Ea2’’
+ Ep2’+ Ep2’’
K s=（Ep1’ +Ep1’’
满足要求
2.3.6最大配筋验算
超载为20 KN/m的东西南侧
由前计算出支护桩在施工各种工况下最大弯矩值为：Mmax=933.2KN.m 采用φ1000@1200的钻孔灌注桩作为支护桩，桩身配18B25，混凝土C30。
As=8836mm2,f c=14.3N/㎜２,f y=300N/㎜２
M=1.25γ0×Mmax ×1.2=1.25×1.0×933.2×1.2=1399.8 kN.m
b=f y As/f c A=300×8836/14.3×(1/4)×π×10002=0.236
α=1+0.75b-b b 625.05.02)75.01(=0.318
αt =1.25-2α=0.614
[M]=
32f c γ3sin 3απ+ f y As γ(sin παt +sin πα)/ π=32×14.3×5003×sin 3 (0.318π)+300×8836×500×[sin 3 (0.318π)+
sin 3 (0.614π) ]/π
=1458.6 KN.m > 1399.8 kN.m
满足要求
超载为50 KN/m 的北侧
由前计算出支护桩在施工各种工况下最大弯矩值为：
Mmax=570.2kN.m 采用φ800@1000的钻孔灌注桩作为支护桩，桩身配
12B25，混凝土C30 As=50mm 2,f c =14.3N/㎜２,f y =300N/㎜２
b=f y As/f c A=300×50/14.3×π×4002=0.246
α=1+0.75b-b b 625.05
.02)75.01(=0.319 αt =1.25-2α=0.612
[M]=32
f c γ3sin 3απ+ f y As γ(sin παt +sin πα)/ π
=32×14.3×4003×sin 3 (0.318π)+300×50×400×[sin 3 (0.318
π)+ sin 3 (0.614π) ]/π
=760.3 KN.m/m >1.25×570.2×1.0×1.0=712.75 kN.m/m
2.3.7抗渗、抗管涌验算
超载为20 KN/m 的东西南侧
K 渗=(γ’/γw )×(h w +2D+B)/h w =8.5×(6.4+2D+2.35)/(10×6.4)≥1.5 D ≥1.3m, 取D=2m, 则深搅桩长为 6.9+2=8.9m
超载为50 KN/m 的北侧
K 渗=(γ’/γw )×(h w +2D+B)/h w =8.5×(6.4+2D+2.15)/(10×6.4)≥1.5 D ≥1.4m, 取D=2m, 则深搅桩长为7.9+2=9.9m
2.3.8抗隆起验算
超载为20 KN/m 的东西南侧
C =（15×1.1+12×12.9）/14=12.2 kpa
Nq=tan2(45+10.6o/2) ×eπtan10.6o=2.6
Nc=(2.6-1.0)/ tan210.6o=8.5
γ2=18.5 kN/m3
γ1=(0.5×19.0+3.5×18.6+4.0×18.5+12.9×18.5)/20.9=18.5 kN/m3
K L=（18.5×14×2.6+12.2×8.5）/(18.5×20.9+39) =1.8>1.6
满足要求
超载为50 KN/m的北侧
C=（15×1.1+12×14.0）/15.1=12.2kpa
= (18o×1.1+10o×14.0)/15.1=10.6o
Nq=tan2(45+10.6o/2) ×eπtan10.6o=2.6
Nc=(2.6-1.0)/ tan210.6o=8.5
γ2=18.5 kN/m3
γ1=(0.5×19.0+3.5×18.6+4.0×18.5+14.0×18.5)/22=18.5 kN/m3
K L=（18.5×15.1×2.6+12.2×8.5）/(18.5×22+50+19)=1.74>1.6
满足要求
2.3.9压顶圈梁、支撑的设计计算（截面尺寸、砼标号、配筋验算）a．压顶圈梁的设计
M=1.25×1.0×1/12×129.4×112=1631.0 kN.m
圈梁尺寸选1000×1000，混凝土强度C30，选用二级钢
αs=M/(f c bh0)=1631.02×106/(14.3×1000×9652)=0.122<0.399
γs=0.5×(1+s
1(α)=0.935
2
As=M/ f yγs h0=1631.0×106/300×0.935×965=6025.5 mm2
选用12φ25 A s=50.5㎜２
验算最小配筋率
ρ=A s/bh=50.5/1000×1000=5.×10-3>ρmin=0.45f t/f y=2.145×10-3
斜截面强度计算
V=1/2×129.4×11×1.0×1.25=8.6 kN
0.25f c bh0=0.25×14.3×1000×965=3449.9 kN > V0.7f t bh0=0.7×1.43×1000×965=966.0 < V
取S=200mm,按构造配箍，用φ8@200四肢箍。
b.支撑的设计计算
（1）支撑轴力计算
北侧角撑： N=129.4×8.6×1.25×1.0=1967.2 kN
对撑： N=1.25×1.0×129.4×11=1779.3 kN
取 N max=1967.2 kN
立柱间距10 m，角撑间距8.6 m，对撑间距11 m
支撑梁截面 500×600 mm2，混凝土等级为C30，连系梁取450×550mm2（2）支撑弯矩计算
①支撑梁自重产生的弯矩
q=1.25×1.0×0.5×0.6×25=10.31 kN/m
M1=1.25×1.0×1/12×10.31×102=107.4 kN.m
②支撑梁上施工荷载产生的弯矩
取q=5 kN/m
M2=1/10×1.0×5×102 kN.m
③支撑安装偏心产生的弯矩
M3=N×e=1967.2×10×3‰=59.0 kN.m
则支撑弯矩为：M= M1 + M2 + M3=216.4 kN.m
（3）初始偏心距
e0=M/N=216.4/1967.2=0.110 m=110 mm
e a=max(20，h/30)=20 mm
e i= e0 + e a=110+20=130 mm
（4）是否考虑偏心增大系数η
l0/h=10/0.6=16.7 > 8.0 要考虑偏心距增大系数
ξ1=0.5f c A/N=(0.5×14.3×500×600)/(1967.2×1000)
=1.09 > 1.0
取ξ1=1.0
ξ2=1.15-0.01×ι0/h=1.15-0.01×10/0.6=0.98 < 1.0
取ξ2=0.98
η=1+[ ( ι0/h)2×ξ1×ξ2 ]/[1400×(e i/h0)]
=1.79
ηe i=1.79×130=232.7 mm
e=ηe i+h/2-a=232.7+300-40=492.7 mm
（5）配筋计算(对称配筋)
材料强度：f y=14.3 N/mm，f y=f y’=300 N/mm
x=N/f c b=1803.1/14.3×0.5=252 mm <ξb h0=308 mm
因此按大偏心受压计算
A s’=A s=Ne-αf c bx(h0-0.5x)/ f y’(h0-αs’)
=1967.2×103×492.7-14.3×500×275×（560-0.5×275）/300×(560-40)=887.8 mm2
（6）配筋验算
ρ=A s+ A s/bh=1775.6/500×600=5.9×10-3 > 5×10-3
受压侧ρ=A s’/bh=887.8/500×600=2.96×10-3> 2×10-3
受拉侧ρ=A s/bh=887.8/500×600=2.96×10-3> 0.45f t/f y=2.145×10-3
因此满足要求
（7）配筋
实配:按构造配筋，上下均配 4φ25，A s’=A s=1963.6 mm2
2.3.10立柱桩的设计计算
a．支撑立柱
采用A426×12钢管，钢管的截面特征系数为：
ω=1570388.299mm3 i=146.3mm
A=15599.52mm2 L0=10m
λ= L0/I=10/0.143=68.35
查表可得ψ=0.847
N=1.25×1.0×25×(0.5×0.6×10+0.45×0.55×14)+5×24+1967.2
×0.1=666.3 kN
考虑立柱施工偏差e=10×1.5%=0.15m
偏心弯矩M=666.3×0.15=99.9kN.m
①强度计算
N/A+M/γw=666.3×103/15599.52 +99.9×106/1.15×1570388.299
=98.0 < f=215N/mm2
②稳定性验算
N E=π2EA/1.1λ2=π2×2×105×15599.52/1.1×68.352
=5992.0 kN
N/φA+βm M/γωX(1－0.8N/ N Ex)
=666.3×103/0.847×15599.52+1.0×99.9×106/1.15×1570388.299×(1-0.8×666.3/5992.0)
=111.1 N/㎜２ < f=215 N/mm2
b．立柱桩计算
立柱桩采用A800钻孔灌注桩，桩伸入土层17.1m
土层②-2 q sik=40kpa
土层②-3 q sik=32ka
Q UK=π×0.8×（40×1.1+32×16）=1397.4kN
Q UK/2=698.7 KN > 666.3 kN
2.3.11支护结构最大位移估算及整体稳定性验算
（采用理正软件计算）
a．整体稳定验算
南面[ 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: 0.50m 滑裂面数据
整体稳定安全系数 K s = 1.384 圆弧半径(m) R = 20.637
圆心坐标X(m) X = -1.588
圆心坐标Y(m) Y = 6.474
最大位移16.26m北面[ 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: 0.50m
滑裂面数据
整体稳定安全系数 K s = 1.012 圆弧半径(m) R = 22.762
圆心坐标X(m) X = -1.733
圆心坐标Y(m) Y = 11.120
最大位移是19.08m。
b．基坑涌水量和降水井的设计计算
根据施工经验，按每400m2一个降水井进行整个施工现场的降水井布置，保
证施工期间的安全。
c．施工要求及技术说明
一.施工要求
（一）钻孔灌注桩施工要求
1.钻孔灌注桩工艺流程：
埋设护筒→注入护壁泥浆→桩基就位（钢筋笼制作）→钻孔→继续钻孔→排渣→清孔→吊放钢筋笼→射水清底→插入砼导管→浇注砼
2.钻孔灌注桩施工时应保证桩径偏差不大于50mm,垂直度偏差小于0.5%，桩位允许偏差不大于100mm。
3.钻孔灌注桩作为支护桩时其桩底沉渣不宜超过100mm；作为立柱桩时其桩底沉渣不宜超过50mm。
4.排桩宜采取隔桩施工，并应在灌注砼24h后进行邻桩成孔施工。
（二）.双轴深搅桩施工要求
1.双轴深层搅拌机叶片直径为φ700，桩中心距为 1.0m，搭接200mm，使用3
2.5级普通硅酸盐水泥，其掺入量设计值为16%，水灰比为0.45-0.55，送浆压力为0.4~0.6Mpa，要求28天的强度大于 1.0Mpa
2.深搅桩桩位偏差不应大于50mm，垂直度偏差不宜大于0.5%
3.双轴深层搅拌机下沉速度与搅拌机提升速度应控制在0.3~2m/min范围内，并保持匀速下沉与匀速提升。搅拌提升时不应使孔内产生负压造成周边地基沉降。
4.因故搁置超过24h以上的拌制浆液，应作为废浆处理，严禁在用。
5.施工时应保证前后密切配合，禁止断浆，如因故停浆，应在恢复压浆前将三轴搅拌机下沉0.5m后在注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性。
6.桩与桩的搭接时间不宜超过24h,若因故超时，搭接施工中必须放慢搅拌速度
保证搭接质量。若因时间过长无法搭接或搭接不良，应作为冷缝记录在案，并经监理和设计单位确认后，采取在搭接处补做搅拌桩火旋喷桩的技术措施，确保搅拌桩的施工质量。
7.深搅桩施工一周后进行开挖检查或采用钻机取芯等手段检查成桩质量，若不符合设计要求应及时调整施工工艺。
8.施工第一批桩（不少于3根）必须在监理人员监管下施工，以确定实际水泥投放量、浆液水灰比、浆液泵送时间、搅拌下沉及提升时间、桩长及垂直度控制方法，以便确定止水帷幕的正常施工控制标准。
（三）.钢筋工程施工要求
1.赶紧笼制作允许偏差：主筋间距允许偏差不大于10mm，箍筋间距或螺旋筋螺距不大于20mm,钢筋笼直径不大于10mm，钢筋笼长度不大于50mm
2.钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形，安放时要对准孔位，避免碰撞孔壁，就位后应立即固定。
3.支护主筋应插入圈梁内不小于圈梁高度。
4.钢筋砼八字撑与主撑断面及配筋相同，钢筋砼支撑梁节点处各连系梁均锚入主
支撑内不小于35d,节点处 3.0m范围内箍筋加密至φ8@100；圈梁与钢筋砼支撑节点处主撑均锚入圈梁内不小于35d，节点处3.0m,范围内箍筋加密至φ8@100。
5.分段制作的钢筋笼，其接头宜采用焊接或者采用绷扎搭接，并遵守《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
6.钢筋焊接施工之前，应清除钢筋、钢板焊接部位以及钢筋与电极接触处表面上
的锈斑、油污、杂物等；钢筋端部当有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。
7.φ代表HPB235, Φd代表HRB335，φ代表HRB400。
（四）.管井降水、排水要求
1.坑内共布32口降水井，坑外布设8口降水井（回灌井），管井及观测井井径φ800，井深16.0m，下φ360/300水泥井管，孔内填1~5mm绿豆沙。
2.基坑开挖前应提前两周进行降水，确保基坑开挖面无明水；应保证水井的开挖质量，钻进时尽量采用清水和稀泥浆，保证水井的出水量。
3.严格控制填滤料的规格，保证水井出清水，防止水泥淤塞和坑外掏空。
4.观测井工作人员属性及位置根据止水帷幕施工质量及效果综合确定。
5.坑内降水应统一疏排，并根据观测井水位变化采取相应的回灌措施。
6.视施工现场情况沿地面及基坑内应设明沟及集水井，几十排除雨水及地面流
水。
（五）.土方开挖要求1.基坑开挖严格遵循“逐层形成支撑，逐层开挖”的原则。
2.水泥土搅拌桩及钻孔灌注桩养护28d后方可进行土方开挖。
3.基坑底留30cm土又人工清除，不得超挖；开挖到位后满堂做砼（至支护桩边）。然后再人工掏挖深坑（电梯井、集水坑等）和桩基承台，承台应采用逐个开挖，
砖砌外膜护壁，不得大面积开挖。
4.挖土到位后及时浇注垫层、承台和地下室底板，严禁暴露时间过长，作为拆撑的必要条件，要求底板砼必须浇注至支护桩边。
5.土方开挖期间，应注意挖土机械不得损坏支护结构等，基坑四周及支撑梁严禁堆土或堆载，不得在桩墙顶部压顶板上碾压。
（六）．其他
1.立柱桩位置应避开工程桩、柱、地梁及小型承台等，如相矛盾立柱桩（立柱桩只能沿支撑轴线方向移动）位置可做适当调整。
2.钢筋砼支撑与圈梁应同时浇注，砼支撑浇注时不得设缝。
3.支护桩、立柱桩保护层厚度均为50mm，圈梁及钢筋混凝土支撑梁保护层厚度
均为35mm。
4.支护桩内边线按地下室外墙外扩大1m考虑。
5.基坑东侧与南侧一层地下室垫层须按本设计要求加厚并加设钢筋网片。
本说明未尽事宜应严格按照国家、地方相关规范、规程执行。
二.备注
1.本次设计图纸以建设单位2006年3月9日提供的主体结构设计资料作为本次
基坑支护设计的依据，如地下室平面及开挖深度发生变化，基坑支护如图纸需作相应调整。
2.土方开挖前应由挖土施工单位提出具体的挖土方案，并报本设计单位审定确认后方可实施。
3.换撑方案后出。
深基坑开挖监测内容和技术要求
本基坑规模较大，且环境保护要求高，为二级安全等级。基坑开挖及地下结构施工期间必须加强基坑监测。
1.测试内容
(1)桩顶水平位移及沉降位移观测：
①沿圈梁顶面每隔15米设一观测点。
②临近基坑范围每隔15米设一观测点。
③周边需保护的建筑物每栋设置6~8个变形观测点（平面特征点位置应增设变形
观测点）
④每根立柱桩顶设一个沉降观测点。
2.监测要求
(1)所有测试点，测试设备需加强保护，以防破坏
(2)测量周期：基坑土方开挖到地下室侧壁回填
(3)测试单位需及时向设计人员通报测试结果并提供最终测试成果报告。
3.监测与测试的控制要求
(1)支护桩：水平位移速度不超过3mm/d，位移总量小于3%挖深
(2)立柱桩：差异沉降小于10mm，每天小于0.5mm
(3)周围道路及建筑沉降速度不超3mm/d，周围道路位移总量小于15mm,房屋差异沉降不超过1/1000。桩身应力及支撑轴力达到设计值的80%。
(4)检测位置结合现场条件合理布置。
(5)基坑监测应有监测资质的单位严格按本设计要求制定详尽的基坑监测方案，
并保本设计单位审定确认后方可执行。
附图：
1.支护结构平面图
2.支护结构剖面图
3.支护结构剖面大样
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