桩锚支护毕业设计
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淤泥质土 0.9 粉质粘土 2.2
可塑粉质粘土 2.8
硬塑粉质粘土 4.3
全风化岩 3
基坑典型地质剖面图
地下水情况
本工程地下水主要是浅部土层中的潜水。 场地地下水位埋深1.4~2.5米，存在于松散的杂填土中，
直接受大气降水补给，丰雨期水位上升。
据有关资料，地下水的温度，埋深在4m范围内受气温变 化影响，4m以下水温较稳定，一般为16~18ºC。
64
h 700.7mm
桩身最大弯矩在剪力为零处，然后根据力矩平衡求出最大弯矩，桩配
筋转化为1000mm 700mm的矩形梁配筋
参考《钢筋混凝土结构设计》矩形截面的配筋设计
锚杆设计
锚杆设计主要包括：确定锚杆的间距，倾角，根据锚杆的倾角、间 距计算锚杆轴力、计算锚杆自由段长度和锚固长度、锚杆断面尺寸和锚 杆腰梁断面尺寸
p
（2）根据静力平衡条件，结合等值梁法．支点力计 算可由公式：
Tc1 hac
Eac H pc hT1 hc1
E pc
（3）根据建筑基坑支护规程 JGJ120-99中规定，单支 点排桩嵌固深度验算采用
-
hp Ep Tc1(ht1 hd ) 1.2 0ha Ea 0
其中 0为基坑侧壁安全系数，此基坑侧壁安全等级为二 级，所以 0 =1.0
本次设计在综合考虑以上的情况，对其进行了周密的 基坑设计，以下就是对本次的设计的具体内容！
工程概况
龙威大厦办公楼场地位于嘉兴市丰谷路与建设路
口，场地呈长方形，建筑占地面积约1558m2总建筑
面积约17238m2,是一幢12层大楼，框架-剪力墙结
构，设地下室二层，基坑开挖深度为地面标高以下
9m。基坑侧壁安全等级为二级。
K z i1
i 1 n
qibi wi sin ai
i 1
锚杆整体稳定性验算
锚固段中心
锚杆整体稳定性验算
基坑底地基承载力验算
地面荷载q=20 O
=9.0m
D=7.8m
D=7.8m
基坑底面 γD
τ γ（H+D)+
K wz
2 DNq cNc
1h0 D q
截水、排水措施
为了保证土方开挖和地下室施工处于“干”状态，常需要通过降低 地下水位或配以设置止水帷幕使地下水位在基坑底面0.5～1.0m以下。降 低地下水位也有利于基坑围护结构的稳定性，防止流土、管涌、坑底隆 起引起破坏。对于渗透性很小的地基也可既不降低地下水位也不设置止 水帷幕，在开挖中产生的少量积wk.baidu.com采用明沟排水处理。
支护结构的设计计算
按照《建筑基坑支护技术规范》（JGJ 12099）的要求，土压力计算采用朗肯土压力理论， 矩形分布模式，所有土层采用水土合算。（1）
土压力计算可由公式：
ea q h ka 2c ka
ep q h kp 2c kp
式中：ea——交界面某点主动土压力，kM/m2； q——地面荷载，取20MPa； h——土层厚度，m； γ——土层的天然重度，kN/m3； C——土的内聚力，kPa； ka——主动土压力系数 e —交界面某点主动土压力，kM/m2；
基坑稳定性验算
基坑的整体稳定性验算 按平面问题考虑，一般采用圆弧滑动面条分 法计算。对不同支护结构的基坑整体稳定性验算，其危险滑动面均应满 足下述要求：
式中：rR－－抗力分项系数，取1.3～2.0，软土地区取较大值。 MR,MS －－作用于于危险滑动面上的总抗滑力矩标准值和总滑动 力矩设计值，单位为(KN·m)常见的计算简图如下所示：
其他稳定性验算包括基坑抗倾覆稳定性验算，锚杆整体稳定性验算具 体验算步骤及计算方法，参见：
《基坑工程》，蒋国盛，李红民，管典志，李汉旭，北京：中国地质大 学出版社，2000.11
整体稳定性验算
竖
直 线
法 线
α
①
②
③ ④
⑤ ⑥
⑩ ⑨
⑦ ⑧
简单条分法简图
n
n
cili
qibi wi cos ai tan i
采用四周连续封闭的水泥土搅拌桩达到截水的目的，同时起支护作用， 可以进一步控制变形，增强稳定性。水泥土搅拌桩桩径为550mm，间距 为450mm
止水帷幕剖面
水泥土搅拌桩
施工监测
放线 定位
钻孔就位
成孔
换浆 清渣
加工钢筋笼
安放钢筋笼
灌注混凝土
挖土提供作业面
钻机就位成孔
加工拉杆
安放拉杆
灌浆
二次压力灌浆
基坑北侧与丰谷路相临，距道路只有5-6m，道
路宽8m左右，且有公共汽车停放和众多行人，西侧
有一居民住宅区，相隔15m,南侧与一国贸大厦相临，
大厦楼地上16层地下1层，距离大约10m。东侧为建
设路，相对来说，此路的人流量及车流量不及北侧的
丰谷路，距基坑大约13m。
建 设 路
工程地质条件
杂填土 3.6
龙威大厦办公楼基坑支护设计
姓 名： 江 荣 芳 学 号： 05034223 专 业： 土木工程 指导老师： 柴 新 军
摘要
本文首先论述了拟建场地的工程地质和水文地质条件， 根椐场地的工程地质条件，水文地质条件，充分考虑 到周边地层条件，选择技术上可行，经济上合理，并 且有整体性能好，同时便于基坑支护开挖及后续施工 的可靠支护措施，通过分析论证选择合适的基坑支护 方案。然后对基坑支护结构进行了具体计算，其中包 括土压力计算，锚杆设计，稳定性的验算，选择经济， 实效，合理的基坑降水与止水方案最后简单地谈到了 基坑施工技术参数与工程监测。
1 2
k
)
：锚杆与水平线夹角
土的内摩擦角
锚固端长度计算
锚固段长度 la km Nt /dm
km 锚杆安全系数，取1.5
Nt 土层锚杆设计抽向拉力； Nt =Td/cos a
dm 锚固段直径，取钻头直径的1.2倍，
锚杆计算
锚杆倾角设为300，锚杆孔径设为150mm锚杆间距为1000mm，锚 杆联结排桩并锚固于土中
灌注桩结构设计
灌注桩直径φ800mm ,砼强度C25，受力钢筋采用Ⅱ 级钢筋，
综合安全系数为1.4，桩中—中间距1000mm 根据陈忠汉和程丽萍老师编著的《深基坑工程》中的理论，可将
直径800mm的圆柱桩转化为宽为1000m的墙，其厚度为h，可用公 式
h4 D4 h4 3.148004
12 64 12
基坑设计分析
对围护结构来说，本基坑充分考虑到周边地层条件，选择技术上可行、经 济上合理、并且具有整体性好、水平位移小，同时便于基坑开挖及后续施 工的可靠支护措施。该建筑地上12层和地下2层，地下部分和上部结构构成 整体，基坑面积相对较小，要求严格进行支护设计和组织施工，以保证基 坑的安全。经过多个方案的比较分析，采用单排灌注桩作为围护体系，关 于支撑体系，如果采用内支撑的话，则工作量太大，极不经济，同时，如 果支撑拆除考虑在内的话，工期过长，切拆除过程中难以保持原力系的平 衡，所以采用土层拉锚式支护结构。根据场地的工程地质和水文地质条件， 最后决定采用深层搅拌桩作为帷幕隔水，支护结构采用单排钻孔灌注桩加 单层土层锚杆相结合的桩锚式支护方案。
焊接安放钢筋
张拉锁定
感
感 谢
谢
帮 助
我
Thank you !
过 我
的
的 老
导
师 和
师
同
学
锚具 承台板 台座 围护结构 钻孔 注浆防腐处理 预应力筋 圆柱型锚固体
自由段长度 -锚固段长度
图4-6 圆柱型锚杆围护结构
螺母锁定式锚头
螺帽 锚杆
螺杆
图4-7螺母锁定式锚头
km
锚杆长度计算
自由端长度计算
l f (H A d)sin(450
A:土压力零点距坑底距离
1 2
k
) / sin(450
根据场地的工程地质和水文地质条件，止水帷幕决定采用深层搅拌法 形成水泥土搅拌桩，因其适用土层为粘土、淤泥质土和粉土地基，且其 费用比高压喷射注浆法形成的竖向水泥土止水帷幕所需的费用要低。基 坑开挖深度为9.00m，要求地下水位降到基坑底部约1.0m，要求搅拌桩 桩端进入基坑底部不少于5m。具体设计：采用双头φ550mm，间距为 450mm的深层水泥搅拌桩,、相互搭接100mm，沿基坑四周均匀布置， 形成四周封闭的止水体系。
可塑粉质粘土 2.8
硬塑粉质粘土 4.3
全风化岩 3
基坑典型地质剖面图
地下水情况
本工程地下水主要是浅部土层中的潜水。 场地地下水位埋深1.4~2.5米，存在于松散的杂填土中，
直接受大气降水补给，丰雨期水位上升。
据有关资料，地下水的温度，埋深在4m范围内受气温变 化影响，4m以下水温较稳定，一般为16~18ºC。
64
h 700.7mm
桩身最大弯矩在剪力为零处，然后根据力矩平衡求出最大弯矩，桩配
筋转化为1000mm 700mm的矩形梁配筋
参考《钢筋混凝土结构设计》矩形截面的配筋设计
锚杆设计
锚杆设计主要包括：确定锚杆的间距，倾角，根据锚杆的倾角、间 距计算锚杆轴力、计算锚杆自由段长度和锚固长度、锚杆断面尺寸和锚 杆腰梁断面尺寸
p
（2）根据静力平衡条件，结合等值梁法．支点力计 算可由公式：
Tc1 hac
Eac H pc hT1 hc1
E pc
（3）根据建筑基坑支护规程 JGJ120-99中规定，单支 点排桩嵌固深度验算采用
-
hp Ep Tc1(ht1 hd ) 1.2 0ha Ea 0
其中 0为基坑侧壁安全系数，此基坑侧壁安全等级为二 级，所以 0 =1.0
本次设计在综合考虑以上的情况，对其进行了周密的 基坑设计，以下就是对本次的设计的具体内容！
工程概况
龙威大厦办公楼场地位于嘉兴市丰谷路与建设路
口，场地呈长方形，建筑占地面积约1558m2总建筑
面积约17238m2,是一幢12层大楼，框架-剪力墙结
构，设地下室二层，基坑开挖深度为地面标高以下
9m。基坑侧壁安全等级为二级。
K z i1
i 1 n
qibi wi sin ai
i 1
锚杆整体稳定性验算
锚固段中心
锚杆整体稳定性验算
基坑底地基承载力验算
地面荷载q=20 O
=9.0m
D=7.8m
D=7.8m
基坑底面 γD
τ γ（H+D)+
K wz
2 DNq cNc
1h0 D q
截水、排水措施
为了保证土方开挖和地下室施工处于“干”状态，常需要通过降低 地下水位或配以设置止水帷幕使地下水位在基坑底面0.5～1.0m以下。降 低地下水位也有利于基坑围护结构的稳定性，防止流土、管涌、坑底隆 起引起破坏。对于渗透性很小的地基也可既不降低地下水位也不设置止 水帷幕，在开挖中产生的少量积wk.baidu.com采用明沟排水处理。
支护结构的设计计算
按照《建筑基坑支护技术规范》（JGJ 12099）的要求，土压力计算采用朗肯土压力理论， 矩形分布模式，所有土层采用水土合算。（1）
土压力计算可由公式：
ea q h ka 2c ka
ep q h kp 2c kp
式中：ea——交界面某点主动土压力，kM/m2； q——地面荷载，取20MPa； h——土层厚度，m； γ——土层的天然重度，kN/m3； C——土的内聚力，kPa； ka——主动土压力系数 e —交界面某点主动土压力，kM/m2；
基坑稳定性验算
基坑的整体稳定性验算 按平面问题考虑，一般采用圆弧滑动面条分 法计算。对不同支护结构的基坑整体稳定性验算，其危险滑动面均应满 足下述要求：
式中：rR－－抗力分项系数，取1.3～2.0，软土地区取较大值。 MR,MS －－作用于于危险滑动面上的总抗滑力矩标准值和总滑动 力矩设计值，单位为(KN·m)常见的计算简图如下所示：
其他稳定性验算包括基坑抗倾覆稳定性验算，锚杆整体稳定性验算具 体验算步骤及计算方法，参见：
《基坑工程》，蒋国盛，李红民，管典志，李汉旭，北京：中国地质大 学出版社，2000.11
整体稳定性验算
竖
直 线
法 线
α
①
②
③ ④
⑤ ⑥
⑩ ⑨
⑦ ⑧
简单条分法简图
n
n
cili
qibi wi cos ai tan i
采用四周连续封闭的水泥土搅拌桩达到截水的目的，同时起支护作用， 可以进一步控制变形，增强稳定性。水泥土搅拌桩桩径为550mm，间距 为450mm
止水帷幕剖面
水泥土搅拌桩
施工监测
放线 定位
钻孔就位
成孔
换浆 清渣
加工钢筋笼
安放钢筋笼
灌注混凝土
挖土提供作业面
钻机就位成孔
加工拉杆
安放拉杆
灌浆
二次压力灌浆
基坑北侧与丰谷路相临，距道路只有5-6m，道
路宽8m左右，且有公共汽车停放和众多行人，西侧
有一居民住宅区，相隔15m,南侧与一国贸大厦相临，
大厦楼地上16层地下1层，距离大约10m。东侧为建
设路，相对来说，此路的人流量及车流量不及北侧的
丰谷路，距基坑大约13m。
建 设 路
工程地质条件
杂填土 3.6
龙威大厦办公楼基坑支护设计
姓 名： 江 荣 芳 学 号： 05034223 专 业： 土木工程 指导老师： 柴 新 军
摘要
本文首先论述了拟建场地的工程地质和水文地质条件， 根椐场地的工程地质条件，水文地质条件，充分考虑 到周边地层条件，选择技术上可行，经济上合理，并 且有整体性能好，同时便于基坑支护开挖及后续施工 的可靠支护措施，通过分析论证选择合适的基坑支护 方案。然后对基坑支护结构进行了具体计算，其中包 括土压力计算，锚杆设计，稳定性的验算，选择经济， 实效，合理的基坑降水与止水方案最后简单地谈到了 基坑施工技术参数与工程监测。
1 2
k
)
：锚杆与水平线夹角
土的内摩擦角
锚固端长度计算
锚固段长度 la km Nt /dm
km 锚杆安全系数，取1.5
Nt 土层锚杆设计抽向拉力； Nt =Td/cos a
dm 锚固段直径，取钻头直径的1.2倍，
锚杆计算
锚杆倾角设为300，锚杆孔径设为150mm锚杆间距为1000mm，锚 杆联结排桩并锚固于土中
灌注桩结构设计
灌注桩直径φ800mm ,砼强度C25，受力钢筋采用Ⅱ 级钢筋，
综合安全系数为1.4，桩中—中间距1000mm 根据陈忠汉和程丽萍老师编著的《深基坑工程》中的理论，可将
直径800mm的圆柱桩转化为宽为1000m的墙，其厚度为h，可用公 式
h4 D4 h4 3.148004
12 64 12
基坑设计分析
对围护结构来说，本基坑充分考虑到周边地层条件，选择技术上可行、经 济上合理、并且具有整体性好、水平位移小，同时便于基坑开挖及后续施 工的可靠支护措施。该建筑地上12层和地下2层，地下部分和上部结构构成 整体，基坑面积相对较小，要求严格进行支护设计和组织施工，以保证基 坑的安全。经过多个方案的比较分析，采用单排灌注桩作为围护体系，关 于支撑体系，如果采用内支撑的话，则工作量太大，极不经济，同时，如 果支撑拆除考虑在内的话，工期过长，切拆除过程中难以保持原力系的平 衡，所以采用土层拉锚式支护结构。根据场地的工程地质和水文地质条件， 最后决定采用深层搅拌桩作为帷幕隔水，支护结构采用单排钻孔灌注桩加 单层土层锚杆相结合的桩锚式支护方案。
焊接安放钢筋
张拉锁定
感
感 谢
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我
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的
的 老
导
师 和
师
同
学
锚具 承台板 台座 围护结构 钻孔 注浆防腐处理 预应力筋 圆柱型锚固体
自由段长度 -锚固段长度
图4-6 圆柱型锚杆围护结构
螺母锁定式锚头
螺帽 锚杆
螺杆
图4-7螺母锁定式锚头
km
锚杆长度计算
自由端长度计算
l f (H A d)sin(450
A:土压力零点距坑底距离
1 2
k
) / sin(450
根据场地的工程地质和水文地质条件，止水帷幕决定采用深层搅拌法 形成水泥土搅拌桩，因其适用土层为粘土、淤泥质土和粉土地基，且其 费用比高压喷射注浆法形成的竖向水泥土止水帷幕所需的费用要低。基 坑开挖深度为9.00m，要求地下水位降到基坑底部约1.0m，要求搅拌桩 桩端进入基坑底部不少于5m。具体设计：采用双头φ550mm，间距为 450mm的深层水泥搅拌桩,、相互搭接100mm，沿基坑四周均匀布置， 形成四周封闭的止水体系。