冻结法施工中的风险识别及控制技术大学本科).doc

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1、摘 要 本毕业设计主要包括三个部分，第一部分是上海地铁凯旋路车站基坑围护结构设计；第二部分是凯旋路车站基坑施工组织设计；第三部分是专题部分，内容为人工冻结法在施工中风险识别及控制技术研究。在第一部分凯旋路车站基坑围护结构设计中，根据凯旋路车站工程地质、水文地质条件和周边环境情况，通过施工方案的比选，确定采用地下连续墙施工，支撑系统采用第一道为混凝土支撑，其余为钢支撑，并对凯旋路车站基坑围护结构设计编制计算书。第二部分是凯旋路车站基坑施工组织设计，根据基坑施工方案和基坑周边的环境情况，对基坑施工准备，施工总平面布置等进行设计，并编制了工程施工进度计划及管理措施，编写了相应的质量、安全、文明管理等

2、措施。第三部分是专题部分，内容是人工冻结法在施工中的风险识别及管理控制。对风险的识别及分析，提出了相关的技术措施及处理方法。关键词：基坑； 围护结构； 支撑； 施工组织； 地下连续墙； 冻结法第 页ABSTRACTThis graduation design mainly include three part, the first part is the bracing of foundation pit structure design of the Kaixuan Road station; The second part is the foundation pit design of t

3、he Kaixuan Road station construction organization，The third part is freezing method in construction of identification and control technology research.In the first part that the bracing of foundation pit structure design of the Kaixuan Road station, according to the engineering geology, the hydrology

4、 geology conditions and environment circumstances of the Kaixuan Road station located, through comparing the Construction schemes, confirm that the construction method is diaphragm wall, the strut system is that the fist strut is concrete and the reaming strut is steel, formatted book of calculation

5、 for the bracing of foundation pit structure design of the Kaixuan Road station.The second parts is the Kaixuan Road station construction organization design, according to the excavation pattern and the environment circumstance of the foundation pit, designing the construction preparative, the const

6、ruction place arrange. Estimating the work project and the management measure, weaving to write the homologous quantity、safety、civilization management measure.The third parts is the special subject part. Content of freezing method in the construction of the risk identification and control. Risk of i

7、dentification and analysis, the paper proposes the relevant technical measures and processing methodKeyword: foundation pit; supporting construction; strut; construction organizing; diaphragm wall; freezing method目 录第一部分 上海地铁凯旋路站基坑围护结构设计1 工程概况11.1工程概况11.2工程地质与水文地质11.3 不良地质现象及地下障碍物21.4工程周围环境22 设计依据和设

8、计标准42.1主要设计依据42.2基坑设计等级及控制标准43基坑围护方案设计53.1基坑的围护方案53.2方案比选63.3围护方案的选择74 基坑支撑方案设计84.1 支撑结构类型84.2 支撑体系布置形式84.3 基坑施工应变措施85 计算书95.1 荷载计算95.2 围护结构地基承载力验算105.3 基坑底部土体的抗隆起稳定性验算105.4 抗渗验算115.5抗倾覆验算125.6 基坑整体圆弧滑动稳定性验算145.7 地下连续墙内力计算145.8 地下连续墙配筋计算205.9 支撑内力与变形计算216 基坑主要技术经济指标236.1 开挖土方量236.2 浇注混凝土量236.3 钢筋用量2

9、36.4 人工费用23 第二部分 上海地铁凯旋路站基坑施工组织设计1 基坑施工准备241.1 基坑施工的技术准备241.2 基坑施工的现场准备241.3 施工物资的准备261.4劳动力的准备301.5季节施工301.6应急准备工作312 施工方案312.1 概况312.2 地下连续墙施工工法322.3 施工主要技术措施和关键部位技术措施453 施工总平面布置503.1 施工平面图设计的要求503.2 施工现场临时建筑物的布置原则503.3 建筑材料的堆放503.4 施工用的临时运输线路的布置514 施工进度计划及管理措施514.1 工程进度计划编制原则514.2 关键节点控制524.3 凯旋路

10、站基坑进度计划图525 质量、安全、文明管理措施545.1 质量管理措施545.2 土方运输环境管理规定555.3 安全生产管理措施565.4 文明施工措施56第三部分 冻结法施工中的风险识别及控制技术研究1 绪论251.1问题的提出251.2国内发展现状251.3国外发展现状252 人工冻结法施工中的风险识别272.1 风险源识别272.2风险识别272.3 风险水平的确定及计算272.4 风险对策273 管理控制技术措施293.1施工管理人为风险及控制措施293.2人工冻结技术失效及管理控制措施323.3冻结壁变形及强度稳定性研究323.4冻结管的断裂及控制343.5 冻结孔施工363.6

11、冻胀冻融沉降373. 7 冻结施工安全保护措施404 结语与展望41参考文献:42第四部分 外文翻译翻译原文48中文翻译58致 谢68第一部分上海地铁凯旋路站基坑围护结构设计 中国矿业大学2012届本科生毕业设计 1 工程概况1.1工程概况凯旋路车站作为10号线工程的一个一般中间站，并与M3线虹桥路站换乘，站址位于长宁区淮海西路西北侧、凯旋路东侧相交的三角形拆迁场地范围内，车站计算长度中心里程SK10+507.558，车站主体内净长约148.7m，标准段中心净宽约22.16m。1.2工程地质与水文地质上海位于东海之滨、长江入海口处，属长江三角洲冲积平原，拟建场地位于长宁区凯旋路以东、淮海西路以

12、北，地貌类型属滨海平原，地面标高一般为3.582.85m之间，高差为0.73m。勘察点高程引测自上海测绘院提供的水准点TP2，该点高程为3.010m(吴淞高程系统)，该点位于虹桥路、淮海西路口，拟建场区为古河道沉积区，缺失层的硬土。1.2.1土层物理性质建址范围内自上向下土层构成分别为：1填土：层底标高2.38-0.15m,厚度1.003.00m，上部为碎砖、石子与粘性土混杂，下部以灰黄色粘性土为主，土质松散。2浜土：层底标高-0.18m,厚度2.10m，仅在D7SZ22孔钻遇，灰黑色淤泥质土，含有机质、腐植物，有臭味。褐黄色粘土：层底标高0.17-0.90m，厚度0.802.60m，压缩模量

13、平均值为4.04Mpa, Ps值平均值为0.85Mpa，中高压缩性。灰色淤泥质粉质粘土：层底标高-2.95-4.20m，厚度2.704.20m，压缩模量平均值为2.59Mpa, Ps值平均值为0.50Mpa，高压缩性。灰色淤泥质粘土：层底标高-11.69-12.95m，压缩模量平均值为1.97Mpa,Ps值平均值为0.53Mpa，高压缩性。1灰色粘土：层底标高-18.69-20.43m，厚度6.208.00m，压缩模量平均值为3.47Mpa,Ps值平均值为0.81Mpa，高压缩性。3灰色粉质粘土：层底标高-39.88-43.49m，厚度20.3024.80m，压缩模量平均值为4.81Mpa,

14、Ps值平均值为1.58Mpa，中压缩性。1灰色粉砂：层底标高-52.99-60.31m，厚度12.0019.30m，压缩模量平均值为14.09Mpa, Ps值平均值为14.43Mpa，中压缩性。1灰色粘土：层底标高-59.70-61.91m，厚度1.406.80m，压缩模量平均值为5.04Mpa, Ps值平均值为2.43Mpa，中压缩性。2灰色粉质粘土夹砂：未钻穿，很湿，可塑软塑，含云母、腐植质，以粘性土为主，具交错层理，压缩模量平均值为4.88Mpa, Ps值平均值为5.27Mpa，中压缩性。1.2.2水位场地内浅层地下水属潜水，主要补给来源为大气降水及地表径流，勘察期间实测地下水埋深为0.

15、90m1.50m，实测地下水位如表浅层地下水受多种自然条件影响，可根据上海市年平均高水位埋深为地面下0.5m，一般最低水位埋深为地面下1.5m，设根据其最不利组合选择高、低水位。 场地揭示的承压水分布于1层中。承压水水位呈幅度不等的周期性变化，根据区域观测资料，承压水水头埋深约为地表下3.0m11.0m。在勘察期间，1层承压水水位埋深为8.60m。1.2.3 地下水、地基土的腐蚀性勘察显示工程场区附近内无污染源，根据详勘所取2组地下水样进行水质分析，其结果场区地下水对类环境中的混凝土无腐蚀性，根据岩土工程勘察规范（DGJ08-37-2002）规范规定结合水质分析资料判定，场区地下水及土在类场地

16、环境中对混凝土无腐蚀性，地下水对钢结构有弱腐蚀性。1.3 不良地质现象及地下障碍物1.3.1 暗浜、浅层气暗浜深度约3.30m，且拟建场地局部填土较厚，厚度1.003.00m，由于场地条件的限制，小螺纹孔无法施工，待有条件时再施工或开挖时加强验槽，以查明暗浜。施工过程中应注意是否有沼气溢出的现象。1.3.2 流砂第层、1层局部有粉土夹层，在动水压力的作用下易产生流砂现象，对车站基坑开挖是不利的因素。1.3.3 地下障碍物根据现场踏勘，拟建车站紧靠市内主干道凯旋路、淮海西路，地下有各类管线，对工程有较大影响，且随着非开挖管线铺设技术的开展，可能存在深埋管线，设计应结合物探资料采取相应的措施。1.

17、4工程周围环境1.4.1 周围建筑物基坑处于凯旋路与淮海西路交汇处，紧邻虹桥路，基坑的西侧有轨道交通3号线、轻轨高架和主变电站，东站西端头井距离轻轨桥墩约44m，距3号线主变电站17m，北侧有东方明珠汽车出租公司二分公司一层建筑，距离综合商业大厦基坑13m，距离东站16m，基坑施工场地已在拆迁范围内，不占用周边场地及交通设施。1.4.2 周围管线由于凯旋路地段处于预留的施工场地，不占用周边管线。周边的管线布置见下表。表1-1 凯旋路站的地下管线分布管线种类管径（mm）/规格埋深（m）材质位置处置方法凯旋路现有管线围挡外 电力1根0.78铜原地监测 电力1根0.96铜 电力1根1.12铜 电话3

18、根0.9铜 电话12孔0.86铜 上水 1根3000.93铁淮海西路原有管线凯旋路以东原地监测 电话39孔1.15铜 上水5001.27铁 煤气3000.79铁 煤气5001.4铁 电力20孔1.52铜 上水15001.18铁 雨水6001.2混凝土 污水3002.68混凝土 雨水10001.23混凝土 污水3002.25混凝土 电话24孔1.25铜 雨水2000.65混凝土 煤气5000.95铁 煤气3000.95铁 上水3001.01铁 电话4根0.95光纤 电力1根0.88铜凯旋路以西原地监测 上水1500.96铁 上水15001.86铁2 设计依据和设计标准2.1主要设计依据1JGJ7

19、9-2002建筑地基处理技术规范2DGJ08-109-2004城市轨道交通设计规范3GB50007-2002地基基础设计规范4GB50007-2003钢结构设计规范5GB50010-2002混凝土结构设计规范6GB50021-2001岩土工程勘察规范7GB50011-2001建筑抗震设计规范8JGJ79-2002，J220-2002建筑地基处理技术规范2.2基坑设计等级及控制标准建筑基坑支护技术规程JGJ12099规定，基坑侧壁的安全等级分为三级，不同等级采用相对应的重要性系数。基坑侧壁安全等级分级如下表2.1所示。表2-1 基坑侧壁安全等级安全等级破坏后果重要性系数一级支护结构破坏、土体失稳

20、或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响很严重1.10二级 支护结构破坏土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般1.00三级支护结构破坏土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重0.90根据工程勘察资料，凯旋路站西端周围有多条管线，地质条件复杂，基坑的开挖深度为17.24m，开挖深度较大，基坑保护等级应属于一级。3基坑围护方案设计3.1基坑的围护方案基坑支护有很多种类型，根据原理和施工方法的不同，大致有：放坡开挖、水泥土搅拌围护墙、高压旋喷桩、槽钢钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩、地下连续墙、土钉墙、SMW工法等。它们各有特点，分别适用于不同的环境和施工条件，设

21、计时应根据工程的特殊性，具体分析，选择合适的支护类型。凯旋路车站地下水位埋深为0.901.50m，地下水位高，土层条件多为粘土、粉土、粉质粘土和淤泥质粘土，场地面积较小而且对环境要求高。基坑开挖深度超过10m， 17.24m的深度，针对以上条件，可以采取下列几种方案：（1）水泥土搅拌桩；（2）钻孔灌注桩围护结构；（3）地下连续墙；（4）SMW工法。3.1.1水泥土搅拌桩优点:由于一般坑内无支撑,便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下比较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微,因此在闹市区内施工更显出优越性。 缺点：坑顶水平位移较大；坑顶宽度较大。适用范围：建筑基坑支护技

22、术规程JGJ12099中规定：基坑侧壁安全等级宜为二、三级；水泥土桩施工范围内地基土承载力150kPa；基坑深度6m。尤其在基坑长度大时,为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移;其次是厚度较大,只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。3.1.2钻孔灌注桩围护结构其特点主要是：（1）灌注桩作受力结构，而搅拌桩作止水结构；（2）适用于软弱地层中的挖深12m的深基坑，当开挖深度超过12m且底层可能发生流砂慎用；（3）施工低噪音，低振动，施工方便，造价经济，止水效果较好；（4）搅拌桩与灌注桩结合可形成连拱形结构，搅拌桩做受力拱，灌注桩作支承拱脚，

23、沿灌注桩竖向设置道数适量的支撑，这种组合方式可因地制宜取得较好的技术经济效果。总结以上其优点是：（1）施工造价较低；（2）施工方法较为简单，施工机械也较多；（3）易于分段进行施工。其缺点是：（1）施工用电量较大，重复占用施工场地，相对工期长；（2）场地污染大，泥浆多，文明施工不易保持。3.1.3地下连续墙地下连续墙的优点：（1）施工时振动小，噪音低，非常适于在城市施工；（2）墙体刚度大，目前国内地下连续墙的厚度可达0.61.3m，用于基坑开挖时，可承受很大的土压力，极少发生地基沉降或塌方事故，已经成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构；（3）防渗性能好；（4）可用于逆做法施工。地下连续墙刚度大

24、，易于设置埋件，很适合于逆做法施工；（5）适用于多种地基条件；（6）安全经济，占地少，可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间，充分发挥投资效益，工效高，工期短，质量可靠。地下连续墙的缺点：（1）在一些特殊的地质条件下（如很软的淤泥质土，含漂石的冲积层和超硬岩石等），施工难度很大；（2）如果施工方法不当或地质条件特殊，可能出现相邻墙段不能对齐和漏水的问题；（3）地下连续墙如果用作临时的挡土结构，比其它方法所用的费用要高些；（4）在城市施工时，废泥浆的处理比较麻烦。3.1.4 SMW工法它是先用螺旋钻机按设计位置钻孔疏松泥土，且孔与孔之间有一定的搭接长度，之后向疏松泥土中注入水泥浆液，然后按设计

25、间距打入H型钢形成劲性水泥土，最后形成一排挡土止水帷幕。其优点是：（1）造价较低，用过的型钢能够回收；（2）成桩止水效果好，若水泥掺量达到25%效果会更好些；（3）分段施工容易处理，不会形成施工缝；（4）施工进度快。其缺点是：（1）机械施工用电量较大；（2）在粉细砂层易产生抱钻现象；（3）其基坑围护结构属柔性支护，变形大，不适合太深基坑。3.2方案比选上述主要方案的比较如下表3.1所示：表3-1 主要挡土结构比选技术特征水泥土搅拌桩SMW工法钻孔灌注桩 地下连续墙经济开挖深度（m）6106146152040现场要求较少较少一般较高施工占地较大小较大大施工工艺较简单较复杂较简单复杂环保要求废土外

26、运少，对环保影响较小废土外运少，对环保影响较小泥浆对环保影响大泥浆对环保影响大整体刚度一般较大较大大抗渗漏较好较好一般好桩（墙）体质量较好好一般好技术成熟程度熟练熟练熟练较熟练与永久结构关系临时结构临时结构可作为永久结构的一部分永久结构或永久结构的一部分与结构抗浮的关系与主体结构抗浮无关与主体结构抗浮无关与主体结构拉结，对主体结构抗浮有利与主体结构拉结，对主体结构抗浮有利费用低低一般高3.3围护方案的选择本基坑最大开挖深度约为17.24m，水泥土搅拌技术上不满足要求，结合上表SMW工法和钻孔灌注桩较好适应条件，又考虑到采用SMW桩作为围护结构，不能解决抗浮问题，如采用需增加很多抗浮措施，其技术

27、经济的合理性尚需进一步论证，所以，从技术可行、经济综合角度考虑，本设计采用地下连续墙。 4 基坑支撑方案设计4.1 支撑结构类型由于场地条件所限，凯旋路站的地质条件为粘土、淤泥粘土为主，所以不适合用锚杆体系，选择内支撑体系，内支撑体系支撑材料为钢支撑。4.2 支撑体系布置形式4.2.1 平面布置形式钢支撑平面布置可采取下列形式：（1）一般情况宜优先采用相互正交、均匀布置的平面对撑体系；（2）对于长条形的基坑可采用简单的对撑体系，加适当的横撑，并在基坑四角设置水平角撑；（3）钢支撑与围护结构连接处应设置围檩（腰梁）；（4）当相邻支撑之间水平距离较大时，应在支撑端部设置八字撑以减小围檩的计算跨距，

28、八字撑宜左右对称，长度不宜大于9m，与围檩之间的夹角宜为60。凯旋路车站基坑开挖深度较深，为17.24m，基坑面积为3772.1m2较大，平面形状近似为长条形，挖土、出土拟采用机械挖土。余钢支撑采用对撑，对撑之间的水平距离为2-3m；4.2.2 竖向布置形式竖向布置一般应满足：（1）上、下层水平支撑轴线应布置在同一竖向平面内，竖向相邻支撑的水平净距不宜小于3m，当采用机械开挖及运输时，不宜小于4m；（2）设定的各层水平支撑标高不能妨碍主体工程地下室结构构件的施工；（3）第一道水平支撑的围檩可同时作为围护结构墙顶的圈梁，为降低计算深度，可以放低墙顶圈梁的标高，但不宜低于自然地面以下3m；（4）当

29、多道支撑时，最下一道支撑的标高在不影响主体结构底板施工的条件下，应尽可能降低。4.3 基坑施工应变措施对支撑和开挖施工过程中，可能出现围护结构、支撑结构的过大变形和内力、周围地表过大沉降、以及围护墙与支撑体系的破坏和失稳等问题，在基坑工程设计时，应根据工程实践经验提出应变措施设计。同时在施工过程中按照设计所提的各项监测管理体系进行施工监测，并根据监测提出的警告信息及时采取相应预防灾害事故的应变措施。5 计算书5.1 荷载计算表5-1 各层土的物理性质指标序号土层名称平均土层厚度土重/KN/m3粘聚力c/kPa内摩擦角/1填土1.618.012200褐黄色粘土1.718.11519.5灰色淤泥质

30、粉质粘土3.516.91117.0灰色淤泥质泥质粘土8.816.41011.51灰色粘土6.917.61515.03灰色粉质粘土21.517.81223.01灰色粉砂13.318.7333.5灰色粘土5.817.91620.0地下连续墙深度确定：嵌固深度根据工程经验一般取0.71.0h，本工程取0.9h，则嵌固深度为：，则地下连续墙深度为：17.24+15.52=32.76m，取为33m深的地下连续墙。各地层由于土的重度、粘聚力、摩擦角何厚度各不相同，为了达到计算方便和合理的目的，各指标采用按土层厚度的加权平均值来计算。 （5.1）式中：地下连续墙深度范围内的加权平均重度； 第层土的重度； 第

31、层土的厚度。 （5.2）式中：地下连续墙深度范围内的加权平均凝聚力，； 第层土的凝聚力，； 第层土的厚度，。式中：地下连续墙深度范围内的加权平均内摩擦角； 第层土的内摩擦角； 第层土的厚度，。土压力系数:式中：主动土压力系数； 被动土压力系数； 静止土压力系数。5.2 围护结构地基承载力验算 地下连续墙单位长度的竖向承载力特征值为：式中：地下连续墙的竖向承载力特征值，； 、地下连续墙所取厚度、长度(m)，B取0.8m，L的长度取1m； 墙底土的承载力特征值，； 第层土的墙体侧壁摩阻力特征值，； 第层土的厚度，。地下连续墙自重：由上部施工及超载传递下来的荷载取，则：所以围护结构地基承载力满足要求

32、。5.3 基坑底部土体的抗隆起稳定性验算按普朗德尔地基承载力公式计算，不考虑墙底以上土体的抗剪强度对抗隆起的影响， 图5.1基坑底部抗隆起稳定性验算图示假定墙体的平面为基准面，滑线形状如图所示，按下式进行计算： （5.5）式中：抗隆起安全系数 ：坑外地表至地墙底各土层天然重度的加权平均值； ：坑内开挖面以下至地下连续墙底各土层天然重度的加权平均值； ：基坑的等效开挖深度； ：地墙在基坑开挖面以下的插入深度； ：坑外地面超载，取 ：地墙底以下主要影响范围内地基土的粘聚力、内摩擦角峰值； ：地基土的承载力系数；，=17.3kN/m3=17.24m，=15.76m，=20 kN/m3，=12kPa

33、所以，基坑底部土体不会发生隆起破坏现象。5.4 抗渗验算在对基坑进行抗渗验算时，当采用围护墙自防水时，验算至围护桩底部。 图5.2 基坑抗渗稳定性验算 （5.6）式中 坑底土体的临界水力坡度，根据基坑土的特性计算：； 坑底土的比重，=2.73； 坑底土的天然孔隙比，=1.010； 坑底土的渗流水力坡度，； 基坑内外土体的渗流水头（m），取坑内外地下水位差，=16.84m； 最短渗径流线总长度，； 坑底地下水位至桩底高度。 抗渗流或抗管涌稳定性安全系数，取2.0。 ， 所以，基坑不会发生渗流破坏现象。5.5抗倾覆验算抗倾覆稳定性又称踢脚稳定性，本工程围护结构在水平荷载作用下，基坑土体有可能在围护

34、结构底部因产生踢脚破坏而出现不稳定现象。通常是绕最下一道支撑转动而失稳，其抗倾覆稳定性安全系数应满足： （5.7）式中 抗倾覆力矩（kN-m）。取基坑开挖面以下围护墙入土部分坑内侧压力，对最下一道支撑或锚碇点的力矩。坑内侧压力按下式计算： 式中 计算点处的被动土压力强度； 计算点以上各层土的天然重度（kN/m3），地下水位以下取水下重度； 计算点以上各土层的厚度（m）； ，计算点处的被动土压力系数，按下式计算： ，；式中 ，计算点处土的粘聚力（kPa）和内摩擦角（）；计算点处地基土与墙面间的摩擦角（），取。 倾覆力矩（kN-m）。取最下一道支撑或锚碇点以下围护墙坑外侧压力，对最下一道支撑或锚碇

35、点的力矩。 抗倾覆稳定性安全系数，一级基坑取1.20。 图5.3 抗倾覆稳定性验算 ，取 开挖面， 处， 坑外极限主动土压力：处， ，5.6 基坑整体圆弧滑动稳定性验算有支护的基坑的整体稳定分析，采用圆弧滑动法进行验算。分析中所需地质资料要能反映基坑顶面以下至少23倍基坑开挖深度的工程地质和水文地质条件。当考虑内支撑作用时，通常不会发生整体稳定破坏。因此，对只设一道支撑的支护结构，需验算整体滑动，对设置多道内支撑时可不作验算。本基坑采用多道支撑，故不进行整体稳定性验算。5.7 地下连续墙内力计算 地下连续墙内力采用山肩邦男近似解法计算，山肩邦男近似解法的假定为：(1) 在粘性土层中，桩体为底端

36、自由的无限长弹性体；(2) 桩体背侧土压力在开挖面以上取三角形，开挖面以下为矩形；(3) 开挖面以下土的横向抵抗反力取被动土压力；(4) 支撑设置后即为不动支点；(5) 下道支撑设置后，认为上道横撑的轴力保持不变且下道横撑点以上的挡土结构保持原来位置；山肩邦男近似解法计算简图如图5-4。图5.4 山肩邦男近似解法计算简图由挡土结构前后侧合力为零得： （5.8）由挡土结构底端自由得： （5.9）计算单位长度（即1m）墙体的弯矩：土层大多为淤泥质粘土和粉质土，采用水土合算。计算桩墙后的静止土压力：式中：静止土压力，单位； 静止土压力系数，； 距离地表面的深度(）； 竖向土压力转换为侧向土压力的转换

37、系数，即侧压力系数。得式中：被动土压力系数； 距坑底的深度，m；则5.7.1 第一道支撑处内力 得： 即： 解得：则 图5.5 第一道支撑计算简图5.7.2 第二道支撑处内力当时，计算简图如图5.6所示：其中，。代入式(5.11)：解得将代入式(5.10)和(5.12)，得该处的轴力为：该处的弯矩为：图5.6 第二道支撑计算简图5.7.3 第三道支撑处内力当时，计算简图如图5.7所示：其中：，。代入式(5.11)：解得将代入上式(5.8)和(5.9)，得该处的轴力为：该处的弯矩为：图5.7 第三道支撑计算简图5.7.4 第四道支撑处内力当时，如图5.8所示：其中：，。代入：得解得将代入，得该处

38、的轴力为：该处的弯矩为：图5.8 第四道支撑计算简图5.7.5 第五道支撑处内力当时，计算简图如图5.9所示：其中：，代入式(5.9)：得解得将代入上式(5.8)和(5.11)，得该处的轴力为：该处的弯矩为：图5.9 第五道支撑计算简图基坑底部弯矩为：弯矩图： 图5.10 弯矩图5.8 地下连续墙配筋计算5.8.1竖直钢筋地下连续墙按单位宽度（每米）矩形梁配筋。竖直钢筋采用均匀配筋方案（）。 （5.12）式中 受压钢筋和受拉钢筋承受的弯矩设计值（kN/m3）； 安全系数，取1.2； 受拉钢筋面积（mm2）； 受压钢筋面积（mm2）； 受拉钢筋的抗拉强度设计值（N/mm2）； 截面有效高度（mm

39、），按下式计算： 式中 截面高度（mm）； 受拉钢筋合力点到截面受拉区外边缘的距离（mm）； 受拉钢筋混凝土保护层厚度（mm）； 受拉钢筋的直径（mm）； 受压钢筋合力点到受压边缘的距离（mm）。 =60mm，钢筋用HRB335钢筋， ， 实配钢筋为，满足要求。5.8.2水平钢筋水平钢筋按板计算。取承受水土压力最大的一条板作为计算单元，即开挖底端高2.94m，最大水土压力为141.21kPa，则： 两侧采用均匀配筋（）。由式（5-14）得：实配钢筋为，满足要求。5.9 支撑内力与变形计算（1）荷载水平轴力：竖直荷载（只考虑自重）：偏心弯矩：初始偏心距取60mm，（2）变形 满足要求。（3）强度及稳定性验算 跨中最大弯矩： 钢管： 强度按下式验算： （5.14）式中 构件验算截面净截面面积（mm2）； 截面塑性发展系数，对于钢管截面取1.15； 构件验算截面对x轴的净截面抵抗矩（mm3）； 钢材的强度设计值（N/mm2）。 稳定性按下式验算： （5.15）式中 弯矩作用平面内轴心受压构件的稳定系数，根据查表； 在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面抵抗矩（mm3）； 等效弯矩系数，有横向荷载和端弯矩同时作用时，使构件产生同向曲率时，=1.0；