基坑课程设计

1.1 工程地质条件

①素填土：黄灰色、可塑、松、稍湿，不均匀，以素土为主，夹碎石，据调查堆积时间十年以上。全场分布。厚度0.5米。

②粉质粘土: 黄色、软-可塑、湿，无摇振反应，刀切面光滑，干强度中等，韧性中等。

见铁锰质氧化物。成因年代Q 4al

。全场分布。厚度3.0米。

③粉质粘土夹粉土：灰色、可塑，湿，刀切面稍光滑，无摇振反应，干强度中等，韧性

中等。夹粉土，薄层状，厚度20-30cm 。成因年代Q 4al

。全场分布。厚度5.0米。

④细砂：灰色，稍密，饱和，颗粒圆形，质地较纯，级配良好，主由长石、云母、石英

等组成,粒组含量>0.075mm 为87.9-91.8%。成因年代Q 4al

。平面上尖灭。厚度6.0米。

⑤圆砾：杂色、稍密、饱和，圆形为主，母岩成份主要为石英岩、石英砂岩、硅质岩、

火成岩等，粒组含量＞2mm 为52.6-90.1%。充填物为细砂，充填充分。成因年代Q 3al

。全场分布。厚度8.0米。

⑥卵石：杂色、中密、饱和，园形为主，母岩成份主要为石英岩、石英砂岩、硅质岩、

火成岩等，粒组含量＞20mm 为52.2-80.7%。充填物为细砂，充填充分。成因年代Q 3al

。全场分布。未揭穿。

1.2 水文地质条件

第①层为弱透水层，第②、③层为相对隔水层，第④、⑤、⑥层为透水层。 场地地下水按含水介质划分属第四纪冲积物中的孔隙水，地下水按埋藏条件有两种类型：上部为上层滞水无统一地下水位，勘察时通过各钻孔的观测上层滞水埋深0.3-1.1米，赋存于素填土中，受大气降水补给，以蒸发排泄为主；下部承压水勘察时稳定水位埋深约3.0-4.0米，承压水赋存于砂、卵石层中，具有弱承压性，受区域同层侧向补给径流排泄。

地下水年变化幅度根据湖北省水文地质工程地质大队编制的《环境水文地质工程地质综合勘察报告》资料为1.0-3.0米，在丰水期由长江侧向补给，在枯水期地下水侧向补给长江。

1.3 环境条件

场地平坦,无地下管线,距围护结构一定距离之外有已建房屋。 2.1基坑支护设计主要参数

土层编号

土 名

天然重度

r(kN/m 3

) C(kPa) Φ度 备注

① 素填土 17.0 10 8 各指标为复核

值。

② 粉质黏土 19.0 17 10 ③ 粉质粘土夹粉土

19.1 19 11 ④ 细砂 20.0 0 25 ⑤

圆砾

18.0

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2.2开挖深度及地面荷载

基坑开挖深度为自然地面下6.0米，地面荷载与坑边距离为1.0米，荷载大小为30Kpa ，作用宽度为10.0米。

2.3 基坑工程重要性等级

由于本工程基坑开挖深度为6.0米，开挖深度一般；又由于场地平坦，无地下管线；工程地质及水文地质条件较复杂。综合各方面因素，确定该基坑工程重要性等级为二级。

3.1设计依据 （1）《地下结构》课程设计指导书 （2） 郑刚主编。《地下工程》，机械工业出版社，2011 （3）东南大学等合编。《土力学》（第二版），中国建筑工业出版社，2005 （4）《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99)，中国建筑工业出版社，1999 （5） 湖北省地方标准《基坑工程技术规程》(DB42／159-2004) （6）《混凝土结构设计规范》(GB 50010一2010)，中国建筑工业出版社2010 （7）《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)，中国建筑工业出版社，2002

4.1地下连续墙支护断面结构设计主要内容与要求

（1）确定在施工过程中作用于连续墙上的土压力、水压力以及上部传来的荷载； （2）确定地下连续墙所需要的入土深度，以满足抗管涌、抗隆起、防止基坑整体失稳破坏以及满足地基承载力的需要；

（3）地下连续墙结构的内力计算与变形验算；

（4）地下连续墙结构的截面设计，包括墙体和支撑的配筋设计或者截面强度验算，节点、接头的连接强度和构造处理；

（5）估算基坑施工对周围环境的影响，包括连续墙的墙顶位移和墙后地面沉降值的大小和范围；

（6）绘制结构配筋图。

4.2设计计算

4.2.1地面附加荷载传至n 层土底面的竖向荷载q n 计算 1.0m-11.0m 的荷载应加上q. 由规范公式计算q =

a

b b

2+×q 0=0.121010⨯+×30=25KPa

4.2.2各层土压力计算

各土层的土压力系数：

Ka1=0.756 错误！未找到引用源。=0.869 Ka2=0.705 错误！未找到引用源。=0.839 Ka3=0.679 错误！未找到引用源。=0.824 Ka4=0.406 错误！未找到引用源。=0.637 地下水位埋深取0.3m-1.1m 承压水取水位埋深为3.0m

主动土压力计算：

0—0.5m σ

①

上= 0-2c 11Ka =0-2×10×0.869＜0

σ①下= γ1h 1Ka 1-2c 11

Ka 错误！未找到引用源。=17×0.5×0.756-2×10×0.869＜0

(2)粉质粘土

①（0.5m-1.0m ）

γ2=19KN/M 3

C 2=17Kpa φ2=10° σ

②

上=1γh 1Ka 2-2c 22Ka =17.0×0.5×0.704-2×17×0.839＜0

又由于从1.0m 开始受地面附加荷载的影响，此处存在地下水，而此土层为粘性土，故水土合算。

②（1.0m-3.5m ） σ

②

1.0 = (q+γ1h 1+γ2h ′)Ka 2-2c 22Ka =(25+17.0×0.5+19×0.5)×0.704-2×17×

0.839=1.746Kpa σ

②

下= (q+γ1h 1+γ2h 2)Ka 2-2c 22Ka =（25+17×0.5+19×0.5+19×2.5）×0.704-2×17

×0.839=35.186Kpa (3)粉质粘土夹粉土

粉质粘土夹粉土层分为两层计算（存在开挖面的影响） σ

③

上= (q+γ1h 1+γ2h 2)Ka 3-2c 33Ka =(25+17.0×0.5+19×3.0)×0.680-2×19×

0.824=30.228Kpa σ

③

6.0 = (q+γ1h 1+γ2h 2+γ3h ′

3）Ka 3-2c 3

3Ka =(25+17.0×0.5+19×3.0+19.1×2.5)×

0.680-2×19×0.824=62.698Kpa

根据规范，基坑开挖面以下的土压力可按以下方法计算： （6.0m-8.5m ） σa 3=62.698Kpa

（4）细砂 （8.5m-14.5m ）

γm =

.65.21.190.3195.017⨯+⨯+⨯=18.875KN/m 3

σa 4=(q+γm h)Ka 4=(25+18.875×6.0)×0.406=56.13Kpa 被动土压力计算

（3）粉质粘土夹粉土

被动土压力在基坑开挖面以下正位，故地下水的计算就按照开挖面以下0.5m 算起,但是由于是粘性土，做合算，故

σ③

6.0=γ3H 0Kp 1+2c 33Kp =0+2×19×1.213=46.09Kpa

σ

③

下=γ3H 1Kp 1+2c 33Kp

=19.1×2.5×1.472+2×19×1.213=117.656Kpa

第四层土层为砂性土，故水土分算

σ④

上=312H Kp γ+2c 44Kp =19.1×2.5×2.464+2×0=117.656Kpa σ

④

下=（γ3H 1+γ4H 2）Kp 2+2c 44Kp