课程设计指导书(基坑)

指导及任务书

第一部分设计原则、支护结构选型、荷载与抗力计算一、设计原则本课程设计指导书用于建筑基坑边坡支护的设计。1．基坑侧壁安全等级及重要性系数基坑支护结构设计应根据表1选用相应的侧壁安全等级及重要性系数基坑侧壁安全等级及重要性系数γ0

安全等级一级破坏后果表1γ0

1.101.000.90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很严重支护结构破坏、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二级三级2．支护结构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周围环境的水平和竖向变形的影响，对于安全等级为一级和对周边环境变形有限定要求的二级建筑基坑侧壁，应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定支护结构的水平变形限值。3．当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况与基础形式等因素，确定地下水控制方法。二、设计依据1．工程地质及水文地质资料。2．工程周围环境条件。包括：基坑周围邻近建筑物的状况；周围管线及地下构筑物设施情况；周围道路状况；邻近地区对地面沉降和敏感的建筑设施资料和要求；地下障碍。3．工程的施工条件。4．有关工程的设计依据。包括国家和地区现行的有关设计、施工技术规范、规程等。三、计算内容基坑支护应进行下列计算和验算1．基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算，其内容包括：（1）根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算；（2）基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算；（3）当有锚杆和支撑时，应对其进行承载力计算和稳定验算。2．对于安全等级为一级及对支护结构有限定的二级建筑基坑侧壁，应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。3．地下水控制计算与验算：（1）抗渗透稳定性验算；（2）基坑底突涌稳定性验算；（3）根据支护结构设计要求进行地下水位控制计算。四、支护结构选型支护结构应根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节条件，按表2选用。支护结构选型表结构形式排桩或地下连续墙适用条表2件1．适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级2．悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m3．当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙1．基坑侧壁安全等级宜为二、三级2．水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa3．基坑深度不宜大于6m1．基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地水泥土墙土钉墙2．基坑深度不宜大于12m3．当地下水位高于基坑底面时，应采用降水或截水措施1．基坑侧壁安全等级宜为三级2．施工场地应满足放坡条件3．可独立或与上述其他结构结合使用4．当地下水位高于坡脚时，应采用降水措施放坡五、水平荷载标准值计算1．支护结构水平荷载标准值eajk应按当地可靠经验确定，当无经验时，可按下列规定计算：（1）对于碎石土及砂土：（a）当计算点位于地下水以上时：eajkajkKai2cikKai（b）当计算点位于地下水位以下时：eajkajkKai2cikKai[(zihwa)(mjhwa)waKai]wKai——第i层的主动土压力系数，Kai=tg2（45°—φik/2）；φik——三轴试验（当有可靠经验时可采用直剪试验）确定的第i层土固结不排水（快）剪内摩擦角标准值；σajk——作用于深度zi处的竖向应力标准值；cik——三轴试验（当有可靠经验时可采用直剪试验）确定的第i层土固结不排水（快）剪粘聚力标准值；zj——计算点深度；mj——计算参数，当zj＜h时，取zj，当zj≥h时，取h；hwa——基坑外侧水位深度；ηwa——计算系数，当hwa＜h时，取1，当hwa≥h时，取零；式中γw——水的重度。00q0hwaheajkhwpzjhd图2图1水平荷载标准值计算简图地面均布荷载时基坑外侧附加竖向应力计算简图（2）对于粉土及粘性土eajkajkKai2cikKai0b1σ0kb0q1454545（3）当按以上规定计算的基坑开挖面以上水平荷载标准值小于零时，应取零。2．基坑外侧竖向应力标准值σajk可按下列规定计算：σajk=σrk+σ0k+σ1k式中σrk——计算点深度zi处自重应力当计算点位于基坑开挖面以上时，σrk=γmjzj，其中γmj为深度zj以上土的加权平均天然重度。当计算点位于基坑开挖面以下时，σrk=γmhh，其中γmh为开挖面以上土的加权平均天然重度。σ0k——当支护结构外侧地面作用满布附加荷载q0时，基坑外侧任意深度附加竖向应力标准值，σ0k=q0σ1k——当距支护结构b1外侧，地面作用有宽度为b0的条形附加荷载q1时，基坑外侧深度CD范围内的附加竖向应力标准值：σ0k图3局部荷载作用时基坑外侧附加竖向应力计算简图1kq1六、水平抗力标准值计算（图4）1．对于碎石土及砂土，基坑内侧抗力标准值epjk按下式计算：zjhwpb0b02b10epjkepjkpjkKpi2cikKpi(zihwp)(1hwp)(1Kpi)w图4水平抗力标准值计算简图式中σpjk——作用于基坑底面一下深度zj处的竖向应力标准值，σpjk=γmjzj，其中γmj为深度zj以上土的加权平均天然重度；Kpi——第i层的被动土压力系数，Kpi=tg2（45°+φik/2）；其余符号的意义见图1。2．对于粉土及粘性土，基坑内侧水平抗力标准值按下式计算：epjkpjkKpi2cikKpi七、极限状态下基坑围护结构稳定性验算通常应包括以下内容：1．基坑边坡总体稳定验算。防止因为围护墙插入深度不够，使基坑边坡沿着墙底地基中某一滑动面产生整体滑动。2．围护墙体抗倾覆稳定验算。防止开挖面以下地基水平抗力不足，使墙体产生绕前趾倾倒。3．围护墙底面抗滑移验算。防止墙体底面与地基接触面上的抗剪强度不足，使墙体底面产生滑移。4．基坑围护墙前抗隆起稳定验算。防止围护墙底部地基强度不足，产生向基坑内涌土。5．抗竖向渗流验算。在地下水较高的地区，在基坑内外水头差或者坑底以下可能存在的承压水头作用下，防止由于地下水竖向渗流是开挖面以下的地基土的被动抗力和地及承载力失效。6．基坑周围地面沉降及其影响范围的估计。以上各项稳定验算内容都与围护墙的插入深度有关，最后确定的围护墙埋入深度应同时满足以上各项演算要求。以上2、3项验算主要针对重力式围护墙，对于有支撑或锚拉的板式支护结构，也应验算墙前被动拉力，防止墙体下部产生过大变形。围护结构稳定验算是在变形极限状态下的验算，所以主要都用主动土压力和被动土压力值进行计算。影响支护结构稳定的外界因素很多，各种变形现象往往不是完全独立存在的。目前一般都采用控制安全度的方法，用半经验、半理论公式分项验算，又是对同一个题目还要用多种方法进行验算，以达到总体上的稳定。八、节点设计在基坑工程中，经常发生由于支护结构局部节点构造不合理或由于施工不注意而导致基坑过大变形，甚至危及整体安全。因此必须充分重视节点设计这一环节。合理的节点构造应符合以下条件：1.方便施工；2.节点构造与设计计算模型的假设条件一致；3.节点构造应起到防止构件局部失稳的作用；4.尽量减少节点自身的变形量；5.与整体稳定相关的节点应设置多道防线，同时要有良好的节点延性。九、井点降水在地下水位较高的地区，降水是基坑设计必须考虑的一项内容，可以分为基坑内降水和基坑外降水两种情况。放坡开挖或无隔水帷幕的支护开挖通常在基坑外降水；围护墙设置隔水帷幕时通常采取坑内降水。降水深度通常控制在基坑开挖面以下0.5~1.0m，过深时容易引起渗流所带来的不利影响。常用的井点类型有轻型井点、多级轻型井点、喷射井点及深井井点，应根据基坑规模、开挖深度和土层渗流性并结合地区经验选择。十、土方开挖不适当的开挖方式往往是造成基坑事故的重要原因，围护结构设计一方面因为土方开挖创造条件，同时应对开挖方式提出要求。其中最重要的要求是每阶段的开挖深度与相应设计工况的计算模型一致，强调先支撑（或锚定）后开挖的原则。对于土钉墙支护结构的基坑开挖，应保证每步开挖的稳定性。十一、监测基坑工程的监测一般包括以下几方面内容：1.围护结构主要构件的内力和变形；2.基坑周围土体的变形、边坡稳定以及地下水位的变化和孔隙水压力的测定等。必要时还应测定坑底土的的回弹情况；3.对周围环境中需要保护的对象进行专门内容的观测和测定。监测工作是基坑工程中不可忽视的一项重要内容。第二部分基坑支护的土钉墙方法当土层具有一定临时自稳能力时，可按照一定间距将土钉置入土体中，表面设置喷射混凝土面层，成为一道临时自稳土层和土钉、喷射混凝土面层的组合墙体，形成基坑支护的土钉墙形式。一、土钉墙设计的基本内容1．确定挡土墙的的平面和剖面尺寸、分段施工长度和高度；2．确定土钉的长度、水平向和竖向间距及布置、成孔直径、土钉钢筋直径等；3．土钉抗拉承载力验算；4．土钉墙整体稳定性验算；5．面层和注浆参数设计，构造设计；必要时进行土钉墙的变形分析；6．施工图设计及其说明。二、土钉墙结构尺寸确定土钉墙适用于地下水位以上或经人工降水后人工填土、粘性土和弱胶结砂土的支护，基坑深度以5~12m为宜。所以在初步设计时，应现根据基坑环境条件和工程地质资料，决定土钉墙的适用性，然后确定土钉墙的结构尺寸。土钉墙的高度由工程要求的基坑开挖深度决定，开挖面坡度一般可取60°~90°。土钉墙是分层分段施工的，每层开挖的最大深度取决于土体可以站立而不破坏的能力以及具体工程所决定的对基坑的变形要求。一般情况下，每层开挖深度与土钉竖向间距相同，常用1.0~1.5m；每步水平向分段开挖长度，取决于土体维持稳定的最长时间和施工流程的相互衔接等因素。三、土钉参数的初步确定由已经确定的土钉墙结构尺寸和工程地质条件，可根据经验初步确定土钉的主要参数，包括土钉长度、水平向和竖直向的间距及布置、孔径和土钉钢筋直径等。土钉的长度一般为开挖深度的0.5~1.2倍，土钉水平向和竖直向间距宜为1~2m，土钉与水平面的夹角宜为10°~20°；土钉钢筋宜用Ⅱ级以上螺纹钢筋，钢筋直径宜为16~32mm，钻孔直径宜为70~150mm；四、土钉抗拉承载力计算1．单根土钉抗拉承载力计算应符合下式要求：1.25γ0Tjk≤Tuj

式中Tjk——第j根土钉受拉荷载标准值；Tuk——第j根土钉抗拉承载力设计值。2．单根土钉受拉荷载标准值按下式计算：Tjk=ζeajksxjszj/cosαj

式中ζ——荷载折减系数，k11tg

2tgktg

2



tg245ok；2

β——土钉墙坡面与水平面的夹角；eajk——第j根土钉位置处的基坑水平荷载标准值；sxj、szj——第j根土钉与相邻土钉的平均水平、垂直间距；αj——第j根土钉与水平面的夹角。3．对于基坑侧壁安全等级为二级的土钉抗拉承载力设计值应由试验确定，基坑侧壁安全等级为三级时可按下式计算（图5）：Tuj

1

q0sdnjqsiklij式中γs——土钉抗拉抗力分项系数，取1.3；dnj——第j根土钉锚固体直径；qsik——土钉穿越第i层土土体与锚固体极限摩阻力标准值，应由现场试验确定，如无试验资料，可采用《建筑基坑支护技术规程（JGJ120—99）》表6.1.4确定；当有可靠经验时，也可有经验确定；lij——第j根土钉在直线破裂面外穿越第i稳定土体内的长度，破裂面与水平面hαiliβ(β+φk)/2图5土钉抗拉承载力计算简图oqRWhk的夹角为。2五、土钉墙整体稳定性验算1．土钉墙应根据施工期间不同开挖深度及基坑底面以下可能滑动面采用圆弧滑动简单条分法（图6）按下式进行整体稳定性验算：nnm0iαiTnjbi图6土钉墙整体稳定性验算简图n1cikLissiq0bicositgikTnjcosjjsinjjtgiksk0niq0bisini02i1i1j1i1式中n——滑动体分条数；m——滑动体内土钉数；γk——整体滑动分项系数，可取1.3；γ0——基坑侧壁重要性系数；ωi——第i分条土重，滑动面位于粘性土或粉土中时，按上覆土层的饱和土重度计算；滑动面位于砂土或碎石类土中时，按上覆土层的浮重度计算；bi——第i分条宽度；cik——第i分条滑动面处土体固结不排水（快）剪粘聚力标准值；φik——第i分条滑动面处土体固结不排水（快）剪内摩擦角标准值；θik——第i分条滑动面处中点切线与水平面夹角；αi——土钉与水平面夹角；Li——第i分条滑动面弧长；θik——第i分条滑动面处中点切线与水平面夹角；s——计算滑动体单元厚度；Tnj——第j根土钉在圆弧滑动面外锚固体与土体的极限抗拉力，按下式确定：Tnjdnjqsiklnijlnij——第j根土钉在圆弧滑动面外穿越第i层稳定土体内的长度。2．以上土钉墙整体稳定验算的过程实际上是采用圆弧形破裂面的试算过程，通过试算求得最危险破裂面。其过程可按以下程序进行：（1）确定可能圆心位置。对于土坡的稳定性，存在一个可能的圆心位置，它与土的强度参数c、φ值及边坡坡角β值有关：404040

xH,y0.8H。可将此圆心位置作为土钉墙稳定分5010070

析圆心搜索区域的中心。（2）确定圆心搜索区域范围。以上面确定的圆心位置为中心，四个方向各扩大0.35H的矩形区域作为计算滑裂面圆心的搜索范围。（3）确定最危险破裂面。在滑裂面圆心搜索范围内按一定规律确定m×n个圆心，以圆心到计算高度的底部的连线为半径画弧，确定m×n个圆弧形破裂面，分别按前述方法进行计算。六、面层和注浆参数设计，构造设计喷射混凝土面层厚度宜为80~200mm，常用100mm；喷射混凝土面层设计强度等级不宜低于C20；喷射混凝土面层中应配以钢筋网，钢筋网宜用Ⅰ级钢筋，直径宜为6~10mm，钢筋网间距宜为150~300mm；注浆材料宜用水泥净浆或水泥砂浆，其强度不宜低于20MPa，水灰比宜为水灰比0.38～0.45；土钉端部构造应保证土钉与面层有牢固连接。七、土钉墙变形分析当基坑邻近有建筑物，对坑周变形有要求时，需进行变形分析。目前，根据计算还不能得到土钉墙变形的可靠数据，对土钉墙变形的认识主要依靠监测资料，根据现有资料，发现土钉墙变形有以下规律：1.土钉墙变形随L/h的增加而减小（L为土钉长）；2.最大水平位移与竖向沉降的比值随L/h的减小而增大，其最大值为1.0；3.增大土钉倾角，会增大位移量；4.水平位移过大会导致破坏，最大水平位移应不大于5‰H。5.距离面层水平距离大于1.5H的地表角变形已不会对地表建筑物造成影响，当建筑物距面层水平距离小于1.5H，建筑物所处地表角变形分别超过1‰和1.3‰时，砖砌承重结构和框架结构中的建筑损害就有可能发生。6.增加上部土钉长度可有效地减小土钉墙的变形。7.对上部1~2层施加一定的预应力可有效地减小土钉墙的变形。土钉墙实际的变形只能通过监测得到，当监测得到坑顶水平位移超过3‰H时，应密切加强观察，分析原因并及时采取加固措施。初步确定的土钉墙尺寸及材料参数若满足上述设计计算过程，土钉墙设计完成，若不满足，则需对初选参数和尺寸进行修改和调整，重新进行计算，直到满足计算要求，最后，还应根据施工过程中发现的问题进行反馈设计。八、施工图设计及其说明土钉墙的施工图主要包括：基坑开挖平面和支护结构的平面布置；土钉墙立面图与剖面图；土钉墙的细部构造；土钉墙设计说明及图签等。第三部分基坑支护的排桩方法利用并列的灌注桩组成的围护结构由于施工简单、墙体刚度大、造价相对较低，因此在我国用得较多。这种围护结构有悬臂式和设置支撑（或锚拉）两种形式。当基坑深度不大，环境条件允许有较大变形时，可采用悬臂式围护结构。一、排桩式支护结构的设计内容1.围护结构（包括排桩墙体、支撑或锚拉体系）和地基的整体抗滑稳定性2.基坑底部土体的抗隆起稳定性计算3.基坑底部土体的抗渗硫管涌稳定性4.围护结构的内力与变形计算5.围护结构的构造、节点设计和施工要求6.施工图设计及其设计说明二、悬臂式支护结构的设计（等值梁法）（一）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）方法1．嵌固深度的计算确定悬臂式支护结构的嵌固深度由下式确定（图6）：0Ea1hhpEpj1.20haEai0

式中Ea2ΣEaiEp1hdΣEpjEp2Ea4Ea3Epj——桩底以上基坑内侧hp——合力各层土水平抗力标准值epjk之和；E

pj作用点至桩图6悬臂式支护结构嵌固深度计算机简图底的距离；E

ai——桩底以上基坑外侧各层土水平荷载标准值eaik之和；ha——合力E

ai作用点至桩底的距离；2．桩身内力计算（1）悬臂式排桩支护结构的弯矩值Mc及剪力值Vc可按照《建筑基坑支护技术规程（JGJ120—99）》根据静力平衡条件计算确定（图6）。（2）结构内力的设计值应按下列规定计算：截面弯矩设计值M：M=1.25γ0Mc；截面剪力设计值V：V=1.25γ0Vc

3．灌注桩配筋计算可根据《混凝土结构设计规范》进行计算，也可直接按照相关参考书（《基坑工程手册》，刘建航，候学渊主编，中国建筑工业出版社）给出的表格根据最大弯矩值和桩径确定。4．桩顶位移计算（1）计算EIEI=0.85EcI0I0=W0d/2W0

式中d22d2(E1)gd032d——灌注桩直径；d0——灌注桩有效直径；αE——钢筋弹性模量Es与混凝土弹性模量Ec的比值；ρg——灌注桩的配筋率；（2）位移计算以弯矩最大点作为固端，计算悬臂梁承受计算所得的荷载情况下的位移。（二）建筑地基基础设计规范（GB50007—2002）方法悬臂式排桩的设计计算也可按《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）9.2.4条及附录T进行。三、排桩加单锚支护结构的设计（等值梁法）0（一）《建筑基坑支护技术规程》TE（JGJ120-99）方法E1．支护结构支点力（锚杆受力）ΣE计算EΣE（1）基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至基坑底面的距离hc1按下式计算（图7）：eeC1a1ha2aipja3hdp1ka1kea1k=ep1k

图7单支点支护结构支点力计算简图(2)支点力Tc1按下式计算：Tc1

式中ha1Eachp1EpchT1hc1ea1k——水平荷载标准值；ep1k——水平抗力标准值；EE

ac——设定弯矩零点位置以上基坑外侧各土层水平荷载标准值的合力之和；ha1——合力pcE

ac作用点至设定弯矩零点的距离；——设定弯矩零点位置以上基坑内侧各土层水平抗力标准值的合力之和；hp1——合力E

pc作用点至设定弯矩零点的距离；hT1——支点至基坑底面的距离；hc1——基坑底面至设定弯矩零点位置的距离。2．嵌固深度设计值计算嵌固深度设计值hd可按下式计算（图8）：h0TC1Ea1hpEpjTc1(hT1hd)1.20haEai0式中个符号所代表的意义见图8。3．桩身内力计算（1）排桩加单锚支护结构的弯矩值Mc及剪力值Vc可按照《建筑基坑支护技术规程（JGJ120—99）》静力平衡条件计算（图7、8）。（2）结构内力及支点力的设计值应按下列规定计算：截面弯矩设计值M：M=1.25γ0Mc截面剪力设计值V：V=1.25γ0Vc支点力设计值Td：Td=1.25γ0Tc4．灌注桩配筋计算5．锚杆计算（1）锚杆承载力计算应符合下式要求：Td≤Nucosθ式中Td——锚杆水平拉力设计值；Nu——锚杆轴向受拉承载力设计值，按照《建筑基坑支护技术规程（JGJ120—99）》第4.4.3条规定确定；（2）锚杆钢筋截面积As计算hdEp1ΣEpjEp2Ea2ΣEaiEa3Ea4图8单支点支护结构嵌固深度计算简图lfθlt45°-φ/2As

Tdfycos式中fy——钢筋抗拉强度设计值；θ——锚杆倾角。（3）锚杆自由段长度按下式计算（图9）：图9锚杆自由段长度计算简图1lfltsin45oksin45ok22式中lt——锚杆锚头中点至基坑底面以下基坑外侧荷载标准值与基坑内侧抗力标准值相等处的距离；φk——土体各土层厚度加权内摩擦角标准值。（4）锚杆预应力：锚杆预应力值（锁定值）应根据地层条件及支护结构变形要求确定，宜取为锚杆轴向受拉承载力设计值的0.50~0.65倍。（二）建筑地基基础设计规范（GB50007—2002）方法悬臂式排桩的设计计算也可按《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）9.2.4条及附录U进行。四、其它验算1.基坑底抗隆起稳定性验算。当基坑底为软土时，应验算坑底土抗隆起稳定性。验算方法可按照《建筑地基基础设计规范（GB50007—2002）》附录V进行。2.基坑底抗渗流稳定性验算。当上部为不透水层，坑底下某深度处有承压水层时，基坑底抗渗流稳定性验算可按《建筑地基基础设计规范（GB50007—2002）》附录W进行。五、排桩的构造、节点设计与施工要求1.排桩的桩径一般为600~1100mm，桩间距应根据排桩受力及桩间土稳定条件确定，一般取桩径的1.0~1.5倍距离。2.排桩顶部应设置钢筋混凝土冠梁（圈梁），冠梁宽度不宜小于桩径，冠梁高度不宜小于400mm；桩顶嵌入冠梁的深度不宜小于50mm，桩内竖向钢筋锚入冠梁内的长度宜按受拉锚固要求确定；排桩与桩顶冠梁的混凝土强度等级宜大于C20；当冠梁作为连系梁时可按构造配筋。3.锚杆长度设计应符合：（1）锚杆自由段长度不宜小于5m，并因超过潜在滑裂面1.5；（2）土层锚杆自由段长度不宜小于4m；（3）锚杆杆体下料长度因为锚杆的自由段长度、锚固段及外露长度之和，外露长度需满足台座、腰梁尺寸及张拉作业要求。4.锚杆布置：（1）锚杆上下排垂直间距不宜小于2.0m，水平间距不宜小于1.5m；（2）锚杆锚固体上覆土层厚度不宜小于4.0m；（3）锚杆倾角宜为15°~25°，且不应大于45°。5.锚杆台座处节点设计（图10）承压板挡土结构其主要组成部分包括：锚具（紧固器）：拉杆通过紧固器将台座、垫板及围护结构锚具（紧固器）牢固联结。当拉杆为钢筋时，紧腰梁固器可为螺母或电焊螺丝端杆。承压板：通过垫板（与拉杆台座正交）传递拉杆的拉力于台座。根据受力大小，承压板（钢板）厚度一般为20~40mm。图10锚杆台座节点构造示意图六、施工图设计与设计说明排桩支护结构的施工图包括：基坑开挖平面和支护结构的平面布置；排桩剖面图；桩身配筋土；冠梁及其配筋图；锚杆施工图及施工要求；腰梁及锚杆台座详图；设计说明及图签等。第四部分坡率法坡率法是指无支护开挖的方法，即采用放坡开挖的方法。周围场地空旷、环境条件允许时常采用这种施工方法。主要优点是经济和施工简单，施工主体工程作业空间宽余、工期短，但它需要大量回填土，在地下水位很高的软土地区必须采取降低地下水水位的措施。边坡的坡率允许值应根据经验，按工程类比的原则并结合已有稳定边坡的坡率值分析确定。边坡的整个高度可按同一坡率进行放坡，也可根据边坡岩土的变化情况按不同的坡率放坡。设置在斜坡上的人工压实填土边坡应验算稳定性。分层填筑前应将斜坡的坡面修成若干台阶，使压实填土与斜坡面紧密接触。边坡坡顶、坡面、坡脚和水平台阶应设排水系统，在坡顶外围应设截水沟。边坡稳定性评价，应在确定边坡破坏模式的基础上，可采用工程地质类比、图解分析法、极限平衡法、有限单元法等进行综合评价。一、边坡允许坡度值（供参考）见表3二、边坡稳定系数计算土质边坡允许坡度值边坡岩土类别坚硬程度坡高在5m以内粘性土及粉土坚硬硬塑地质时代次生黄土Q4

黄土马兰黄土Q4离石黄土Q4午城黄土Q4

1：0.75~1：1.001：1.00~1：1.25坡高在5m以内1：0.50~1：0.751：0.30~1：0.501：0.20~1：0.301：0.10~1：0.20坡高5~10m1：0.75~1：1.1.001：0.50~1：0.751：0.30~1：0.501：0.20~1：0.30表3允许边坡值坡高5~10m1：1.00~1：1.251：1.25~1：1.50坡高10~15m1：1.00~1：1.251：0.75~1：1.1.001：0.50~1：0.751：0.30~1：0.50对于均质土体边坡，滑面呈圆弧形，宜采用总应力法或有效应力法计算。按总应力法时，稳定系数可按下式计算：Fs式中NtgcL

TN——分条条块重量垂直于潜在滑面的分量（kN/m）；φ——边坡土体的内摩擦角（°），用直接快剪或三轴不排水剪求得；c——边坡土体的粘聚力（kPa），用直接快剪或三轴不排水剪求得；；L——潜在滑弧长度（m）N——分条条块重量平行潜在滑面的分量（kN/m）。按有效应力法时，稳定系数可按下式计算：Fs

(Nu)tgcL

T式中u——孔隙水压里（kPa）；φ′——边坡土体的有效内摩擦角（°），用直接慢剪或三轴固结不排水剪求得；c′——边坡土体的有效粘聚力（kPa），用直接慢剪或三轴固结不排水剪求得；第五部分

一、设计题目基坑支护课程设计任务书

自拟二、设计资料（一）工程概况某高层建筑，地下室二层，基础底面埋深10.8m，其下有100mm厚混凝土垫层。基坑开挖平面见图11。（二）场地及工程地质条件1.场地周边环境条件：拟建建筑物位于城市闹市区，周边已有建筑物见图11。2.地层描述：场地地貌单元属渭河南岸Ⅲ级阶地，具体见表4：500005F已有建筑物(基础埋深2.0m）10500拟建建筑物-10.900图11基坑开挖平面图地基土物理力学性质指标序地层名称号①②③素填土Q4me黄土状土Q3eol粉质粘土Q2al褐黄色，土质欠均，含少量砖块。褐色,土质较均，可塑-软塑褐黄色，土质均匀，可塑-硬塑地层描述（m）1.57.5＞15平均层厚表4指标平均值ω（%）γ（kN/m3）19.921.021.618.620.3c（kPa）102025φ（°）102020三、课程设计要求（一）计算书1.支护方案的选择，包括：支护结构形式、土钉的布置（水平与垂直）间距、土钉成孔直径；排桩的桩径、间距。2.土钉墙计算书（1）水平荷载（土压力）计算；（2）单根土钉受拉荷载标准值计算；（3）单根土钉抗拉承载力设计值计算；（4）单根土钉抗拉承载力验算；（5）土钉墙整体稳定性验算。23003.悬臂式排桩计算书

（1）水平荷载（土压力）计算；（2）嵌固深度计算；（3）桩身内力计算；（4）桩身配筋计算；（5）桩顶位移计算。4.带锚杆式排桩计算书

（1）水平荷载（土压力）计算；（2）支点力及嵌固深度计算；（3）桩身内力计算；（4）桩身配筋计算；（5）锚杆计算。（二）施工图

1.绘制建筑基坑工程施工图二张，图号为2号；2.图面内容：

（1）基坑支护平面布置图；（2）土钉墙剖面图；（3）桩身配筋图；（4）锚杆布置图；（5）锚头详图；

（6）设计及施工说明。

3.作图要求：用铅笔绘图；图面布置合理；文字规范；线条清楚；绘图符合制图标准；达到施工图要求。

4.设计完成后，图纸应叠成渝计算书同样大小，与计算书装订后一起上交。四、设计时间共两周：

讲解、布置设计任务0.5天土钉墙计算3天排桩计算4计算书整理与修正1.5天施工图绘制3天五、主要规范及参考资料

1.建筑地基基础设计规范（GB50007—2002）2.建筑基坑支护技术规程（JGJ120—99）

3.基坑工程手册刘建航，候学渊主编，中国建筑工业出版社

4.基坑工程事故分析与处理唐业清等编著，中国建筑工业出版社5.《基坑工程》教材