本论文首先对昆明理工大学津桥学院空港校区场地的工程地质、水文地质条件进行了详细论述和评价，通过对各种基坑围护结构形式的对比分析，选择放坡、混凝土挡土墙为学生会堂、行政办公楼基坑的支护方案，法学、经管系科楼进行放坡支护方案。然后进行详尽的设计，包括对土压力、水压力、支护结构内力的计算，并进行稳定性验算（围护桩底地基承载力验算、抗渗验算、抗倾覆验算、整体圆弧滑动验算、板式围护桩强度验算）。并含基坑开挖及支护的施工方案。
关键词: 工程地质，水文地质，围护结构，土压力，水压力，围护桩，施工组织
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Abstract
The thesis firstly evaluates and concentrates on the hydrogeology and engineering geology conditions in detail for Wuxiandian in Pingyang. Comparing with various retaining and protection structure form of foundation pit,single strut system is chosen as the retaining and protection of foundation pit program.Then,the design is done in the thesis ,including soil pressure,water pressure and calculation of internal force of retaining and
protection,verifies the stability of foundation pit(check compatations of foundation bearing capacity at the bottom of surrounding pile,percolation and overturning resistance;check compatations of integral arc slip and the flat-slab type surrounding)
Key words: hydrogeology and engineering geology;surrounding and protection structure;earth pressure;water pressure ;protection pile
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目录
摘要 .......................................................................................................................................... Ⅰ
第一章绪论 ..................................................... 3 1.1 基坑工程的现状和特点 ..................................... 4 1.2 基坑开挖的支护结构 ....................................... 3 1.3 拟建场地工程概况 ......................................... 5 第二章场地工程地质条件 ......................................... 7 2.1 地形地貌特征 ............................................. 7 2.2 场地地层岩性构成及相关物理力学参数 ....................... 10 2.3 场地水文地质条件 ........................................ 11 2.4 特殊性土及不良地质作用................................... 11
2.4.1 特殊性土 ............................................ 11
2.4.2 不良地质作用 ........................................ 12
2.4.3
对特殊土及不良地质作用的处理建议 ..................... 14
2.5 岩土工程分析评价 ........................................ 15
2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4
地基土工程性质评价 ................................... 15 地基土均匀性评价 ..................................... 15 地震效应评价 ......................................... 16 土对建筑材料及金属的腐蚀性评价 ....................... 17
第三章基坑工程评价及结论 ...................................... 18 3.1 基坑安全等级划分 ........................................ 18 3.2 基坑侧壁稳定性评价 ...................................... 19 3.3 结论与建议 .............................................. 19 第四章基坑开挖支护方案设计 .................................... 21
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4.1 支护方案对比分析 ........................................ 21 4.2 支护方案选型 ............................................ 22 4.2.1 支护方案 .............................................. 22
4.2.2 方案的比较及确定 ..................................... 25 4.2.3 支护方案的选择 ....................................... 25
4.3 支护方案总结 ............................................ 26 4.4 支护方案分析与计算 ...................................... 27
4.4.1 重力式挡土墙计算 ..................................... 27 4.4.1.1 基本参数选取 ...................................... 27 4.4.1.2 土压力计算 ........................................ 31 4.4.1.3 各组合最不利结果 .................................. 40 4.4.2 施工监测 ............................................. 44
第五章施工组织设计 .......................................... 45 5.1 整体布局 ................................................ 45 5.2 开挖方案 ................................................ 47
5.2.1 施工准备工作 ......................................... 47 5.2.2 场地平整 ............................................. 48 5.2.3 土方开挖 ............................................. 49
5.4 边坡施工注意事项 ........................................ 52 结论 .......................................................... 53 结 束 语 ...................................................... 55 参考文献 ...................................................... 56 致谢 .......................................................... 57
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第一章绪论
1.1基坑工程的现状和特点
我国城市化的不断发展，导致城市人口膨胀，建筑空间日趋拥挤，可利用土地资源日益紧张。为了充分利用土地，我国的高层建筑逐年增加，而地下空间的利用更是越来越受人们的重视。目前，各种用途的地下工程如地下室、地下停车场、地下铁道、和车站、地下商场以及人防工程等不断兴起，地下空间的开发利用已成为当前城市建设过程中的一个重大课题。大量兴建的高层建筑和地下工程必然带来大规模的基坑工程。基坑工程是基础和地下施工中的一个古老的课题，同时又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及到土力学中典型的强度与稳定问题，又包含变形问题，同时还涉及到土与结构物的共同作用。基坑工程具有许多特征，概括起来有以下几方面：
1）基坑工程是临时工程，安全储备相对可以小些，但又与区域性有关。不同区域地质条件其特点也不相同。基坑工程是岩土工程、结构工程以及施工技术互相交叉的学科，是多种复杂的因素交互影响的系统工程，是理论上尚待发展的综合技术学科。
2）由于基坑工程造价高，开工数量多，是个施工单位争夺的重点，又是技术复杂，涉及范围广，变化因素多，事故频繁，是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难点，同时也是降低工程造价，确保工程质量的重点。
3）基坑工程正向大深度、大面积发展，有的长度和宽度均超过百米，工程规模日益增大。
4）岩土性质千变万化，地质埋藏条件和水位地质条件的复杂性、不均匀性、往往造成勘察所得的数据离散性很大，难以代表土层的总体情况，并且精确度较低，给基坑工程的设计和施工增加了难度。
5）在软土、高水位及其他复杂场地条件下开挖基坑，很容易产生滑移、基坑失稳、桩位变位、基坑隆起、支挡结构严重漏水、流土以致破损等病害，对相邻建筑物、地下构造物以及管线的安全造成很大威胁。
6）基坑工程造价较高，但又是临时性工程，一般不愿意投入较多资金，可是一旦出现事故，处理十分困难，造成的经济损失和社会影响往往十分严重。
7）基坑工程施工工期长，从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程，常需要经历多次
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降雨、周边堆载、震动、施工失当等许多不利条件，其安全度的随机性较大，事故的发生往往具有突发性。
正是由于基坑工程的上述特点，使得其成为一个复杂的岩土工程课题。各地基坑
事故时有发生，给国家造成了巨大的经济损失。我国珠江三角洲一带为典型的冲积平原地区，软土分布既深又广，其特点是地下水位较高，土体强度很低。因此，这一地区的基坑事故更为严重。这里面既有人为因素，又存在设计理论的不足，如控制变形，保证软土地区基坑边坡的稳定，是当前岩土工程中一个值得重视的问题。
1.2 基坑开挖的支护结构
我国幅员辽阔，各地的地质条件各异，对于支护结构的施工工艺、适用方法等都有不同的选择，如何合理的选择支护结构应根据地质条件，周围环境要求，工程功能，当地常用的施工设备以及经济技术条件的综合考虑。一般而言，基坑工程根据其施工开挖可分为无支护开挖与有支护开挖。其中，有支护开挖一般包括以下内容：支护结构、支撑体系、土方开挖、降水工程、地基加固、变形监测、环境保护等几项内容。无支护包括降水工程、土方开挖、地基加固及土坡护面等。
基坑支护结构形式主要有以下几类： （1）悬臂式围护结构
悬臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构安全。悬臂结构所受土压力分布是开挖深度的一次函数，其剪力是深度的二次函数，弯矩是深度的三次函数，水平位移是深度的五次函数。悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大变形，对相临建筑物产生不良影响。悬臂式围护结构适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。
（2）水泥土重力式围护结构
水泥土与其包围的天然土形成重力式挡墙支挡周围土体，保持基坑边坡稳定。深层搅拌水泥土桩重力式围护结构常用于软粘土地区开挖深度约在7.0m左右的基坑工程。水泥土抗拉强度低，水泥土重力式围护结构适用于较浅的基坑工程。
（3）拉锚式围护结构
拉锚式围护结构由围护结构体系和锚固体系两部分组成。围护结构体系常采用钢筋混凝土排桩墙和地下连续墙两种。锚固体系可分为锚杆式和地面拉锚式两种。地面拉锚式需要有足够的场地设置锚桩，或其它锚固物。锚杆式需要地基土能提供锚杆较大的锚
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固力。锚杆式较适用于砂土地基，或粘土地基。由于软粘土地基不能提供锚杆较大的锚固力，所以很少使用。 （4）土钉墙围护结构
土钉墙围护结构的机理可理解为通过在基坑边坡中设置土钉，形成加筋土重力式挡墙起到挡土作用。土钉墙围护适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土、卵石土等，不适用于淤泥质及未经降水处理地下水位以下的土层地基中基坑围护。土钉墙围护基坑深度一般不超过18m，使用期限不超过18个月。 （5）内撑式围护结构
内撑式围护结构由围护体系和内撑体系两部分组成。围护结构体系常采用钢筋 混凝土桩排桩墙和地下连续墙型式。内撑体系可采用水平支约0.60—1.3m，内支撑适用与基坑较狭小的场地 （7）放坡开挖及简易支护
适用于地基土质较好，开挖深度不深，以及施工现场有够放坡场所的工程。放坡开挖一般费用较低。
（6）其他形式支护结构
其他支护结构主要有门架式支护结构、拱式组合型支护结构、喷锚支护、沉井支护结构、加筋水泥土墙支护结构、冻结法支护等。
1.3拟建场地工程概况
为满足教育教学功能设施，拟建场地位于昆明空港经济区南东秧草凹组团（新机场搬迁安置区东南部），行政隶属官渡区大板桥镇，东侧临近果园，西侧紧邻云瑞路，南部及北部规划建设次干道，现为果园和荒地。本项目规划总用地面积约287114.96m2，总建筑面积248611.33m2，拟建建筑物由7栋6层的学生宿舍楼、3～4层的学生食堂、2层风雨操场及校医院及6栋2～5层的教学楼组成，局部地段设有1层地下室。本设计主要是学生会堂、行政办公楼、及法学、经管系科楼构成，(详见表1.1)并分为三块地基坑。
表1.1 拟建建（构）筑物组成 建（构）筑物 学生会堂 高度（m） 23.9 数量 1栋 大小（长×宽m） 沉降敏感度 层数 81.6×78.4 敏感 3F/1D 结构 框架 优制类z#
行政办公楼 法学、经管系科楼 21.6 23.9 1栋 1栋 93.8×70.6 103.2×74.0 敏感 敏感 5F/1D 5F 剪力墙 拟建建筑物层数主要为2～6层，破坏后果严重，工程重要性等级属二级，地基土种类较多不均匀，存在红粘土等特殊性土，属中等复杂地基，岩溶中等发育，局部强发育，地表发育有岩溶漏斗及土洞，综合确定勘察场地为复杂场地，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001 2009年版）的规定，确定本次岩土工程勘察等级属甲级。对带有地下室的建筑物，进行基坑围护，一则保证基坑内正常作业安全，二则保证基坑附近建筑物、道路管线的正常。
场地地势整体由西部向东部逐渐增高，标高介于2078.76m～2097.20m。相对高差18.44m。由于该拟建场地两侧紧邻云端路，即可把南校区主入口设在紧邻云端路一侧，距离拟建场北面规划道路与云端路交叉口183m左右。垂直于云端路布置学校主入口道路。建筑物布局的原则主要考虑建筑的功能分区、校园特色、生态环境、可持续发展、人文色彩等。建筑物单体之间的相互协调相互关联以形成道路立面和外部空间的整体连续性。
行政楼和学生会堂作为学校的标志性建筑将两标志性建筑物置于主入口道路两侧分布合适停车位布置于行政楼北侧（因行政楼北侧位于拟建场接北边界点线，距离主入口较近，方便校车停放，减少校内交通压力，且距离教学区及宿舍区较远能够保障动静分区。
行政楼基坑尺寸长81.9m、宽78.4米，一层地下室。学生会堂基坑尺寸长93.8m、宽70.6m一层地下室。经管楼基坑尺寸长103.2m、宽74.0m无地下室。且学生会堂与行政楼两地高差约有6m，在学生会堂与主道路之间做6m高的挡土墙作为支护，学生会堂对应于行政楼一高一低对应布置。行政办公楼东侧对应布经管楼两者相距约47m。在行政楼与经管楼之间布置20m宽平行于两栋建筑物的道路，贯通于三栋建筑物可在该道路北侧做一个次入口方便车辆人员从该道路进出与主入口道路相连接。两栋建筑物约有10m高差，在道路与经管楼之间做挡土墙支护。经管楼北侧布置一条20m宽的道路与次入口道路相连从而形成一个贯通的区域。
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第二章场地工程地质条件
2.1 地形地貌特征
本场地处于水井梁子～秧草凹～大观山～小哨一带岩溶地貌区，属低中山岩溶地
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貌。场地经人工整平，不同建筑所在地段存在一定高差，同一建筑所在地段场地较平整，场地总体地形较开阔，地势整体由西部向东部逐渐增高，标高介于2078.76m～2097.20m，相对高差18.44m，场地大部分可见岩石出露，石芽林立。见图片2.1-1～2.1-5。
图片2.1-1：场地地形地貌
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图片2.1-2：场地地形地貌
图片2.1-3：场地地形地貌
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图片2.1-4 场地内开挖揭露的裂隙
照片2.1-5 场地内开挖揭露的溶槽
2.2场地地层岩性构成及相关物理力学参数
根据现场工程地质调查及钻探29.1m深度范围内分布地基土为：场区表层分布第四
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系人工堆积（Q）层，其下分布第四系坡残积（Q
mldl+el
）层，岩性为红粘土，本场地
位于殃草凹东侧，下伏基岩为泥盆系上统宰格组（D3z）灰岩。地质图见下图“工程区地质图”
根据各岩土层的成因及物理力学性质差异，按岩土层分类原则，将场区土层划分为3个主要单元层，部分单元层中的不同岩性分为亚层，现自上而下分述如下： 1）第四系人工堆积（Qml）层
①层—填土：褐红色、褐黄色，局部夹紫褐色，稍湿，坚硬状态，成份杂乱，不均匀，主要成分为粘性土夹碎石、角砾，为场地整平时堆积、经压路机辗压形成，堆积形成时间小于1年，局部结构松散，分布于场区表层，揭露层厚为0.30～7.60m，平均层厚2.27m。
2）第四系残坡积层（Qel+dl）层
②层—红粘土：红褐色，稍湿，坚硬～硬塑状态，干强度较高，局部夹少量角砾，砾石成分主要为灰岩、砂岩，中～强风化状，砾径以2～20㎜为主，磨圆度一般，具中等压缩性，揭露层厚为0.50～5.50m，平均层厚1.86m。
②1层—红粘土：红褐色，局部夹紫褐色，稍湿，硬塑状态，土质较松散，局部夹少量角砾，砾石成分主要为灰岩、砂岩，中～强风化状，砾径以2～20㎜为主，磨圆度一般，具中等压缩性，揭露层厚为0.50～5.40m，平均层厚1.64m。
②2层—红粘土：褐黄色，湿，硬塑状态为主，局部可塑状态，土质较均匀，切面光滑，具中等压缩性，揭露层厚为0.50～8.50m，平均层厚2.76m。
②3层—块石：灰白色、肉红色，局部夹黄色，稍湿，中密状态，岩性为灰岩，岩块呈中等风化状态，局部强风化状态，块径0.8～4.0m不等，磨圆度较差，多呈棱角状，由粘性土充填，揭露层厚为0.40～0.50m，平均层厚0.47m。 3）泥盆系上统宰格组（D3z）层
③层—灰岩：灰白色，局部夹肉红色，中等风化，隐晶质结构，中厚层状～厚层状构造，节理裂隙稍发育，由方解石脉充填，岩石饱和单轴抗压强度值34.7～66.7MPa，平均值50.92MPa，标准值为45.74MPa，岩芯多呈柱状，节长一般8～20cm，最长1.5m，局部呈碎块状，岩体较完整，属较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅲ级。岩层产状约为149°∠22°，物理力学性质相对较好，可作为建筑物基础持力层，钻孔深度内未揭穿该层，
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控制其最大厚度为14.7m。
③1层—灰岩：灰白色，局部夹肉红色，中等风化，隐晶质结构，薄层状～中厚层状构造，节理裂隙发育，由粘性土充填，岩芯多呈碎块状，块径一般3～6cm，少量呈厚饼状，极少部呈5～10cm的短柱状，岩体较破碎，属较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级，。岩层产状约为149°∠22°，钻孔揭露层厚为0.5～6.2m，平均层厚2.13m。
③2层—灰岩：灰白色、灰黄色，强风化状态，隐晶质结构，薄层状～中厚层状构造，节理裂隙极发育，由粘性土充填，岩芯多呈碎块状，块径一般3～6cm，少量呈厚饼状，极少部呈5～8cm的短柱状，岩体破碎，属较软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。岩层产状约为149°∠22°，钻孔揭露层厚为0.5～2.7m，平均层厚1.44m。
③3层—溶洞（充填物）：呈全充填或半充填状，充填物为粘性土，呈褐黄色，湿，可塑状态，局部夹少量碎石、角砾，局部为空洞无充填物，该层分布无规律，垂直高度0.4～5.6m平均2.01m。
表2.2-1 各岩土层主要物理力学指标建议取用值表 土层编号 土层 名称 承压载内天然 缩力粘摩重度 模特聚γ量 擦力 征(KN/Es1-2 角C 值 3m) (Mpφ (Kpfak a) (度a) (Kp) a) 直接快剪 18.3 18.5 18.4 18.3 4.5 7.2 6.8 5.0 6.7 25.0 80 土体旋挖成孔人工挖孔与锚灌注桩极灌注桩极固体限承载力限承载力标准值标准值极限摩阻（KPa） （KPa） 力标侧端侧准值阻阻阻端阻（kp力力力力qpk a） qsik qpk qsik 16 70 65 55 80 25 65 60 40 260 / ∕ / / / 22 68 65 45 210 / / / / / ① ② ②1 ②2 ②3 填土 红粘土 红粘土 红粘土 块石 7.7 40.0 180 7.2 35.0 160 6.4 32.0 140 *20 *100 300 ③ 中风化灰岩*40 *1008500 1200 1200 1501001700 （较完整） 0 00 0 0 ③中风化灰岩*25.5 / 750*33 *400 4200 500 500 400 8400 1 （较破碎） 0 ③强风化灰岩 *23.8 *22.*28 *60 400 160 200 / 180 3500 2 0 注：1、数值前带*表示经验值。 4
2.③层弹性模量建议取3×10Mpa。
3.③层饱和单轴抗压强度标准值为36.6Mpa。
4.单桩承载力除按表列桩基参数估算外，也可按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）第5.3.9
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*20.0 *18.0 *26.3 / 条规定进行估算，最终均应在现场试桩，以静载荷试验结果为准。
2.3场地水文地质条件
本项目地势相对较高，且场地下伏基岩为灰岩（属喀斯特地区），勘察期间在钻孔深度内未观测到地下水。拟建场地地下水埋藏较深，勘察期间钻孔深度范围内未观测到地下水，场地内及周边未发现河流存在，地下水补给条件差，可不考虑地下室抗浮影响，本项目地下室是直接位于主体建筑之下的地下室，主要是施工期间的临时抗浮稳定问题，可通过基坑临时降、排水等措施来解决。
2.4 特殊性土及不良地质作用
2.4.1特殊性土
根据勘察结果，本场地内特殊性土主要表现为红粘土，对本工程存在下述影响。 （1）红粘土：根据勘察结果及室内土工试验，本场地下伏基岩为灰岩，属碳酸盐岩，场地内②层、②1层和②2层红粘土，其孔隙率e>1，液限大于50%，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）(2009年版)表6.2.2-3的规定，对其复浸水特性判定如表2.4-1。
层号 ② ②1 ②2 表2.4.1 -1 复浸水特性判定表 Ir I’r Ir与I’r关系 1.69 1.826 Ir＜I’r 1.68 1.801 Ir＜I’r 1.68 1.800 Ir＜I’r 类别 Ⅱ Ⅱ Ⅱ 判定结果显示，场区②层、②1层和②2层红粘土复浸水特性类别为Ⅱ类，其收缩后复浸水膨胀，不能恢复到原位。由于红粘土受水浸泡后易软化湿陷、强度变低，失水收缩开裂，以收缩变形为主，具有一定的膨胀性，受建筑机械设备及拟建建筑物加载等影响，可能产生沉降、变形危害，容易发生浅层滑坡、地裂和新开挖的边坡、基槽易发生坍塌，设计及施工时应考虑该不利影响。
（2）膨胀土：本场地地基土中②层红粘土的自由膨胀率为32～50%之间，平均39.5%，初判为该层土属于膨胀土；②1层红粘土的自由膨胀率为31～60%之间，平均41.6%，初判为该层土属于膨胀土；②2层红粘土的自由膨胀率为44～59%之间，平均50.8%，初判为该层土属于膨胀土。根据《膨胀土地区建筑技术规范》第4.3.5条，对该土层膨胀潜势分类和膨胀土地基胀缩等级进行判定见下表，判定结果为②层、②1层和②2层红粘土胀缩等级为Ⅰ 级，详见见下表判
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（3）定结果为②层、②1层和②2层粘土膨胀潜势分类为弱膨胀土。 膨胀土具有明显的吸水膨胀和失水收缩性能的高塑性粘土，这类土强度较高，压缩性很小，并有较强的膨缩特点。在其上的构筑物随季节气候的变化而反复产生不均匀的升降，而产生大量裂缝。另外膨胀土的超固结特性不仅使边坡坡脚产生较大的剪应力，而且还会带来强度的应变软化，造成边坡坍滑，对建筑的稳定性不利，设计及施工时应考虑该不利影响。
表2.4.1-2膨胀土的潜势分类 自由膨胀率（%）Fs指标 判定土层 自由膨胀率（%）Fs 40≦Fs≤65 65≦Fs≤90 90≦Fs ②层 ②1层 ②2层 32≦Fs≤50 31≦Fs≤60 44≦Fs≤59 膨胀分类 弱膨胀土 中膨胀土 强膨胀土 判定结果 弱膨胀土 弱膨胀土 弱膨胀土
表2.4.1-3膨胀土地基的胀缩等级 胀缩等级 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 地基分级变形量指标（mm） 15≤ Sc ≤ 35 35≤ Sc ≤ 70 70≤ Sc 判定土层 ②层 ②1层 ②2层 分级变形量指标（mm） 21.5 26.3 25.0 判定结果 Ⅰ Ⅰ Ⅰ 注：本表中为初步计算判定地基土张缩等级，设计时应重新计算判定地基的胀缩等级。 2.4.2 不良地质作用 场地处于水井梁子～秧草凹～大观山～小哨一带岩溶地貌区，属低中山岩溶地貌。场区内地形较开阔，地势整体由西部向东部逐渐增高，标高介于2078.76m～2097.20m，相对高差18.44m。本场地内除可见岩溶漏斗和土洞外，场地内及附近未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用，不良地质作用主要表现为岩溶。
（1）溶（土）洞（隙）：本次勘察共90个钻孔，其中23个钻孔内揭露溶洞（隙）30个，遇洞率为25.6%，洞高0.4m～5.6m，平均2.01m，大部分由粘性土全充填或半充填，局部无充填物为空洞，钻孔内揭露溶洞总厚度为55.9米，除去覆盖层厚度基岩总厚度为1566.46米，线岩溶率为3.57%。钻孔内溶洞分布情况见表2.4-2。
（2） 石芽及岩溶漏斗等表生岩溶形态：相邻钻孔内揭露基岩起伏大于5m，场地基
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岩出露地段石芽较多，且起伏较大，出露的基岩溶蚀较强烈，在学生会堂已开挖的基坑内揭露有溶洞、裂隙及溶槽等溶蚀现象都比较发育，可见本场地岩溶发育程度中等发育，局部为强发育。
表2.4.2-1 揭露溶（土）洞（隙）一览表 钻孔 编号 ZK285 ZK294 ZK294 ZK304 ZK306 ZK307 ZK307 ZK310 ZK316 ZK331 ZK340 ZK340 ZK341 ZK341 ZK343 ZK345 ZK345 ZK347 ZK347 6.4 6.8 8.2 20 5.5 10.1 4.8 12.8 2.4 11.6 9 6.3 13.6 8.2 8.1 9.2 22 7.5 11.2 5.2 16.9 3.6 12.5 10.8 6.8 14 2073.83 2073.57 2070.9 2060.71 2076.58 2071.98 2078.04 2070.04 2080.57 2070.7 2073.3 2075.5 2068.2 2072.03 2072.27 2069.9 2058.71 2074.58 2070.88 2077.64 2065.94 2079.37 2069.8 2071.5 2075 2067.8 1.8 1.3 1 2 2 1.1 0.4 4.1 1.2 0.9 1.8 0.5 0.4 粘土夹少量碎石 无充填物 粘土夹少量碎石 无充填物 粘土夹少量碎石 粘土夹少量碎石 无充填物 无充填物 粘土夹少量碎石 无充填物 无充填物 无充填物 粘土夹少量碎石 溶洞顶埋深 （m） 8 10.4 12.6 1.8 3.1 8.8 溶洞底埋深 （m） 13.6 11.1 14.1 2.9 4.5 10.6 溶洞顶高程 （m） 2072.3 2069.98 2067.78 2078.72 2077.36 2071.43 溶洞底高程 （m） 2066.7 2069.28 2066.28 2077.62 2075.96 2069.63 溶洞高 （m） 5.6 0.7 1.5 1.1 1.4 1.8 充填情况 粘土夹少量碎石 粘土夹少量碎石 粘土夹少量碎石 粘土夹少量碎石 粘土夹少量碎石 粘土夹少量碎石 优制类z#
ZK350 ZK350 ZK351 ZK362 ZK367 ZK368 ZK370 ZK371 ZK372 13.6 14.2 7.2 14 5.4 10.4 2.8 5.3 9.1 14 16.5 8.2 16.2 7.2 11.8 3.6 9 14.5 2068.2 2076.34 2083.34 2076.59 2085.16 2080.1 2087.65 2085.07 2081.17 2067.8 2074.04 2082.34 2074.39 2083.36 2078.7 2086.85 2081.37 2075.77 0.4 2.3 1 2.2 1.8 1.4 0.8 3.7 5.4 粘土夹少量碎石 无充填物 无充填物 粘土夹少量碎石 无充填物 粘土夹少量碎石 粘土夹少量碎石 粘土夹少量碎石 粘土夹少量碎石 2.4.3对特殊土及不良地质作用的处理建议
（1）特殊性土：由于红粘土和膨胀土对工程存在上述的影响，工程建设时，需注意防治，可在建筑平面转折部位和高度（荷载）有显著差异部分、建筑结构类型（或基础）不同部位，适当设置沉降缝分隔开，从而减小地基土膨胀带来的不利影响；加强排水，均应做好地面排水工程，使排水畅通，防止表水下渗，浸润土质；同时应做好渗沟等工程；另外对建筑物基底还要严格封闭防止蒸发失水引起膨胀土干裂收缩；建筑物四周场地种植草皮及蒸发量小的树种、花种或松柏等针叶树，减少水分蒸发。较大树种不宜太近建筑物，以避免水的集中。建筑基础形式建议采用桩基础穿越土层进入基岩，使基础置于基岩层上，避开特殊性土对建筑的影响，确保建筑物稳定。
（2）不良地质作用：对已经发现的溶洞及岩溶漏斗等表生岩溶，设计在基础设计时，可对溶洞进行避让或跨越，或者将基础置于溶洞底以下完整稳定的中风化基岩层内，确保建筑物稳定及安全。对未查明的溶洞，由于本项目处于岩溶地貌，岩溶发育程度为中等发育，局部为强烈，且溶洞分布的位置及深度无规律，详细勘察钻孔在平面及空间上所能控制的溶洞比较少，按规范要求基础施工前应在基础下进行岩土工程施工勘察，以查明基础以下岩石的完整性，确保建筑物稳定及安全。
2.5 岩土工程分析评价
本场地处于水井梁子～秧草凹～大观山～小哨一带岩溶地貌区，属岩溶地貌。场
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地内除可见岩溶漏斗和土洞外，场地内及附近未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用，不良地质作用主要表现为岩溶，属稳定的建筑场地，适宜本工程的建设。 2.5.1地基土工程性质评价
（1）①层填土，天然含水量为29.8%，天然孔隙比为0.954，液性指数为-0.25，坚硬～硬塑状态，压缩系数为0.29，具中等压缩性，但结构局部松散，不均匀，固结性差，对基坑侧壁稳定一般。
（2）②层红粘土，天然含水量为31.6%，天然孔隙比为0.968，液性指数为-0.24，坚硬～硬塑状态，压缩系数为0.26，具中等压缩性，抗剪强度较高，对基坑侧壁稳定有利。
（3）②1层红粘土，天然含水量为34.7%，天然孔隙比为1.048，液性指数为-0.02，坚硬～硬塑状态，压缩系数为0.33，具中等压缩性，抗剪强度较高，但结构较松散，对基坑侧壁稳定一般。
（4）②2层红粘土，天然含水量为36.5%，天然孔隙比为1.078，液性指数为0.05，硬塑状态为主，局部可塑状态，压缩系数为0.48，具中等压缩性，对基坑侧壁稳定有利。
（5）②3层块石，稍湿，中密状态，岩性为灰岩，中风化状态为主，局部强风化状态，基坑开挖时易产生坍塌，对基坑侧壁稳定不利。
（6）②4层土洞，对基础稳定不利，基础施工时，须穿越该层。
（7）③层中风化灰岩（较完整）及③1层中风化灰岩（较破碎），为本场区揭露基岩，物理力学强度较高，是本场区较好的桩端持力层。
（8）③2层强风化灰岩，物理力学强度一般，层位不稳定，厚度变化大，不宜作为桩基础持力层。
（9）③3层溶洞（隙），为本场地的不良地质作用，基础应对其进行避让、跨越或穿越该层进入稳定基岩层内。 2.5.2地基土均匀性评价
本场地处于水井梁子～秧草凹～大观山～小哨一带岩溶地貌区，属岩溶地貌。地基土（岩）在空间分布上成因、岩性、状态或密实度存在不均匀性，各土（岩）层厚薄不均匀，基岩起伏大，且基岩内分布有溶洞（隙），导致地基土的工程力学性质在水平向和竖向上不均匀，综合判定场地地基土为不均匀地基土。
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2.5.3地震效应评价
（1）场地类别：
勘察期间选择了编号为ZK289、ZK328和ZK354的钻孔进行了波速测试，波速测试成果见附件1（波速测试、地微振测试报告），根据场地波速测试成果，场地20m深度或覆盖层厚度范围内土层的等效剪切波速见表2.5.3-1：
表2.5.3-1钻孔等效剪切波速测试成果表 钻孔编号 等效剪切波速Vsm(m/s) 场平后覆盖层厚度（m） ZK289 203.2 16.4 ZK328 213.4 14.2 ZK354 184.7 9.6 平均值 200.4 13.4 测试结果测得场地20m深度范围内土层的等效剪切波速值介于184.7m/s～213.4m/s之间，平均剪切波速Vsm=200.4m/s。场平后，虽局部有较厚填土，但填土剪切波速为184.7m/s～213.4m/s之间，平均剪切波速Vsm=200.4m/s，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中4.1.3条的规定，划分建筑场地基岩以上土层的类型为中软土；勘察结果显示场地覆盖层厚度大于3m小于50m，划分建筑场地类别为Ⅱ类。
（2）建筑抗震地段划分：
拟建场地地基土虽无软弱土分布，但下部基岩起伏大，且分布有溶洞，地表出露岩溶漏斗，岩溶发育总体上发育程度为中等发育，部分强发育，场地为不均匀地基，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中4.1.1条的规定，划分为对建筑抗震不利地段。本项目建筑场地划分为对建筑抗震不利地段，设计时应考虑不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用，其地震影响系数最大值应乘以增大系数，建议增大系数取值为1.1。
拟建建筑物为学校场所，地震时可能导致大量人员伤亡，按《抗震设防分类标准》GB50223-2008划分建筑物设防等级为乙级；建筑结构抗震性能化设计应符合《建筑抗震设计规范》GB50011-20103.10.3条的相关规定。
（3）设防烈度：
按照《中国地震动峰值加速度区划图》对勘察区进行划分，勘察区地震动峰值加速度为0.20g，地震基本烈度值为Ⅷ；按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A
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的划分，昆明城区抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第三组，设计基本地震加速度值为0.20g，场地特征周期为0.45s。
勘察期间于场区编号为ZK289、ZK328和ZK354的钻孔旁实测的卓越周期（Ts）分别为0.257、0.259和0.255s，平均0.257，设计时请避开场地卓越周期，以避免地震时产生共振而加大对建筑物的损坏。 2.5.4土对建筑材料及金属的腐蚀性评价
场地海拨高度小于3000m，为湿润区，环境类别属Ⅱ类。
本次勘察于编号为ZK313、ZK316及ZK334的钻孔中取3组土样进行土的腐蚀性质分析试验。 (土的腐蚀性分析实验成果见附表N0.7)，根据试验结果结合《岩土工程勘察规范—2009年版》（GB50021－2001）的有关规定，分析结果：按环境类型判定土对混凝土结构具微腐蚀性；按地层渗透性判定土对混凝土结构具微腐蚀性，综合判定土对混凝土结构具微腐蚀性。土对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性；土对钢结构具微腐蚀性（详见表2.5.4-1）。
土对建筑材料腐蚀的防护，应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）的规定。
腐蚀类型 对混凝土结构的腐蚀性 按环境 类型 按地层渗透性 表2.5.4-1 土的腐蚀性评价表 腐蚀介质 类 型 微腐蚀性指标 试验指标 2-SO（mg/kg） 环境<450 18.3～42.1 类型2+为 Mg（mg/kg） <3000 12.3～18.7 Ⅱ类 PH值 土中的Cl含量（mg/kg） PH -腐蚀性评价 微腐蚀性 微腐蚀性 微腐蚀性 B >5.0 6.57～7.71 对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性 对钢结构的腐蚀性 B <400 >5.5（微） 5.5～4.5（弱） 37.1～72.8 微腐蚀性 6.57～7.71 微腐蚀性
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第3章基坑工程评价及结论
3.1基坑安全等级划分 （1）基坑平面尺寸及深度
据建设单位提供的建筑技术条件，本次勘察学生会堂和行政办公楼下设置1层地下室。其平面尺寸和深度具体如下：
学生会堂下的地下室基坑长约81.9m，宽约78.4m，形状基本呈正方形，面积约6420.9m2，现已开挖接近地下室底标高。
行政办公楼下的地下室基坑场约93.8m，宽约70.6m，形状基本呈长方形，面积约6622.3㎡，现已西面开挖接近地下室底标高，东面比地下室标高高约3.6m，场地自西向东放坡，坡比4%，现基坑四周侧壁高度约2米。 （2）基坑周围环境条件
① 学生会堂下的地下室
a、基坑北侧为拟建建筑行政办公楼，距地下室范围线约65.6m，目前为已整平场地，场地内现地面标高为2080.27～2080.68m。
b、基坑西侧为云瑞路，距地下室范围线约30.7m，道路宽度约40.0m，含绿化带，混凝土沥青路面，路面标高介于2081.28～20848.06m之间，场围内地面标高为2080.09～2080.27m。
c、基坑南侧为A5、A6学生宿舍，距基坑范围线约50.1m，目前为已整平场地，场地内地面标高为2080.14～2080.78m。
d、基坑东侧为拟建建筑基础教学实验楼，距基坑范围线约47.3m，场地内地面标高为2080.27～2080.68m。 ② 行政办公楼下地下室
a、基坑北侧为拟建校停车场，目前为已整平场地，场围内地面标高为2078.76～2081.80m。
b、基坑东侧为拟建建筑法学、经管系科楼，距地下室范围线约51.7m，目前为已整平场地，场区范围内地面标高为2081.80～2082.99m。
c、基坑南侧为拟建建筑学生会堂，距基坑范围线约65.6m，现为已整平场地，场围内地面标高为2080.27～2080.68m。
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d、基坑西侧为云瑞路，道路宽度约40.0m，含绿化带，距基坑范围线约50.0m，混凝土沥青路面，路面标高介于2077.50～2081.28m之间，场围内地面标高为2078.76～2079.44m。
由上述几点可看出，本基坑周边环境条件较简单，有利于基坑支护施工。 （3）基坑开挖深度影响范围工程地质及地下水条件
拟建场地设置1层地下室，地下室现开挖开挖至地下室标高，基坑开挖深度范围土层为：基坑表层为①层填土，块石较多、结构疏松，不利于基坑壁稳定；②层和②2层红粘土土质较好，对基坑侧壁稳定性有利；②1层粘土，土质较松散，对基坑侧壁稳定性影响一般；②3层块石易引起基坑侧壁坍塌，对基坑侧壁稳定性影响不利；基坑中下部为③2层强风化灰岩、③1层中风化灰岩（较破碎）及③层中风化灰岩（较完整），其抗剪强度均较高，有利于基坑侧壁的稳定。场地内钻孔深度范围内未观测到地下水，总体上基坑深度范围工程地质及水文地质条件相对较好。 （4）基坑安全等级确定:
综上所述，本项目基坑已开挖深度至或已接近地下室标高，基坑深度范围上部虽分布一定厚度松散土层，钻孔深度范围内未观测到地下水，拟建场地工程地质条件及水文地质条件较好，周边环境条件较简单；根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）的规定，综合确定本基坑工程安全等级为三级。
3.2 基坑侧壁稳定性评价
本项目基坑经场地整平已开挖至或已接近地下室标高，未开挖至基底标高部分，可进行放坡开挖；已开挖至基底标高的部分，虽然基坑侧壁现状下稳定性良好，但以防治为主的原则，可先对侧壁进行喷浆加固后再进行基础施工。 3.3结论与建议
（1）拟建场地处于水井梁子～秧草凹～大观山～小哨一带岩溶地貌区，属岩溶地貌。本次勘察，除场地内及钻孔揭露的岩溶漏斗及溶（土）洞（隙）外，场地内未发现不良地质作用存在，属稳定的建筑场地，适宜本工程的建设。
（2）本场地抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第三组，场地土的类型为中软土，场地类别为II类，属对建筑抗震不利地段, 场地20m
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深度内无可液化土层存在，可不考虑地震液化的影响。
（3）根据土的腐蚀性试验分析结果，综合判定场地土对混凝土结构具微腐蚀性；对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性；对钢结构具微腐蚀性。勘察期间，场地钻孔深度范围内未观测到地下水，地下水条件较好。
（4）地基土在空间分布上成因、岩性、状态或密实度存在不均匀性，各土层厚薄不均匀，导致地基土的工程力学性质在水平向和竖向上不均匀，综合判定场地地基土为不均匀地基土。
（5）场地内各（岩）土层的空间展布详见附图NO：2 (工程地质剖面图)，各层土的主要物理力学指标建议取值表详见表9-1。
（6）根据拟建建筑物特征，结合场地工程地质条件等因素，场地内特殊性土和不良地质作用的影响，在未对场地地基进行地基处理之前，建筑物基础不宜采用天然地基。建议采用桩基础，桩型以旋挖成孔灌注桩或人工挖孔灌注桩为宜，以③层中风化完整灰岩或③1层中风化破碎灰岩为桩端持力层，桩径800～1000mm，桩长一般6.0～13.0m(桩长自勘察现地面起算）。此外，由于部分地段灰岩出露且较浅，该地段可采用人工挖孔墩基础。拟建建筑物基础形式分析评价详见本报告第4章节。
（7）本工程基坑开挖深度范围内工程地质及水文地质条件总体较好，周边环境条件总体较简单，破坏后果较一般，根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）的规定，基坑工程安全等级属三级。
（8）施工正值雨季，为避免因地表水及雨水进入基坑或基槽而造成对基坑稳定性和基础工程施工的不利影响，建议于基坑和基槽顶、底设置引、排水措施。
（9）施工过程中应对基坑、基槽及坡面进行变形监测工作，发现异常及时处理。
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第4章基坑开挖支护方案设计
4.1支护方案对比分析
工程拟建地位于昆明空港经济区南东秧草凹组团，行政隶属官渡区大板桥镇，东侧临近果园，西侧紧邻云瑞路，地势整体自西部向东部逐渐增高，标高介于2078.76m--2097.20m，相对高差为18.44m。该场地附近没有高大的建筑物， 不存在重大荷载。
根据支护结构选型见下表4.1-1
表4.1-1 支护结构选型表
结构形式 排桩或地下连续墙 使 用 条 件 1适用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5米 3当地下水位高于基坑地面底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙 重力式挡土墙 1基坑安全侧壁安全等级为一 、二、三级 2 挡土墙高度在5m--6m 3基坑深度不宜大于7米 土钉墙 1基坑侧壁安全等级为二、三级 2基坑深度不宜大于12米 3当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施 逆作拱墙 1基坑侧壁安全等级宜为二、三级 2淤泥和淤泥质土场地不宜采用 3拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8 4基坑深度不宜大于12没 5地下水位高于坑底面时，应采用取降水或截水措施 放坡 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，应采取降水措施 由此图表可以得出排重力式挡土墙，土钉墙，锚杆支点支护都适合。取其中之一最适合的可有下述分析。
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4.2 支护方案选型
基坑围护结构型式有很多种，其适用范围也各不相同，结合工程实践选择适合的支护方式。 4.2.1支护方案
基坑支护的类型及其特点和适用范围 （1）深层搅拌水泥土围护墙
深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌,形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点: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。水泥土围护墙的缺点:首先是位移相对较大,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。 （2）土钉墙
土钉墙是一种边坡稳定式的支护，其作用与被动的具备挡土作用的围护墙不同,它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性,使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质较好地区,我国华北和华东北部一带应用较多,目前我国南方地区亦有应用,有的已用于坑深10m以上的基坑,稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。采用土钉墙的一般要求，①土钉墙可适用于塑，不塑或坚硬的粘性土；②在有地下水的土层中，土钉支护应该在充分降排水的前提下采用；③土钉墙容易引起土体位移，采用土钉墙支护应慎重考虑，墙体变形对周围环境的影响。 （3）重力式挡土墙
重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。它是我国目前常用的一种挡土墙。指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑一般都做成简单的梯形。半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。
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由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高，它耗费材料多，也不经济。当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。
墙体材料：挡土墙墙身及基础，采用混凝土不低于C15，采用砌石、石料的抗压强度一般不小于MU30，寒冷及地震区，石料的重度不小于20kN/m3，经25次冻融循环，应无明显破损。挡土墙高小于6m砂浆采用M5；超过6m高时宜采用M7.5，在寒冷及地震地区应选用M10。
重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，墙高在6m以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益明显。 （4）排桩支护
基坑开挖时，对不能放坡或由于场地限制不能采用搅拌桩支护，开挖深度在6~10m左右时，即可采用排桩围护。排桩可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩等。当基坑开挖深度较大时，可设置多道支撑，以减少内力,采用冲钻孔桩能够穿越条石、旧基础。在护壁桩间做旋喷帷幕达到止水的效果，但由于基坑开挖深度大护壁不可能采用锚拉或内支撑，锚杆无法施工，也无法采用锚拉，南北两侧亦无法对称采用排桩，在设立支护时没有合适的支护方式。 （5）槽钢钢板桩
这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6~10m,型号由计算确定。其特点为：槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒，在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施；抗弯能力较弱,多用于深度小于4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。 （6） 钻孔灌注桩
钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种,在我国得到广泛的应用。其多用于坑深7~10m的基坑工程,在我国北方土质较好地区已有8~9m的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有:施工时无振动、无噪音等环境公害,无挤土现象,对周围环境影响小;墙身强度高,刚度大,支护稳定性好,变形小;当工程桩也为灌注桩时,可以同步施工，从而施工有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失,特别时在高水位软粘土质地区,需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;适用于软
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粘土质和砂土地区,但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体,因而相对整体性较差,当在重要地区,特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。 （7）钢板桩
采用钢板桩支护针对本基坑为临时支护的特点，施工方便，工期短，在基坑施工完毕回填土后将槽钢拔出，重新利用，可以将支护费用降到最低。但采用钢板桩支护有一致命的弱点，即不能挡水和土中的细小颗粒，且在地下水位高时还要求降水或隔水，这与本工程地下水位高，地水丰富的地质条件极不相称。另钢板桩支护抗弯能力较弱，开挖挠曲变形较大，一般适用深度不超过4m。很显然本基坑软弱含水的地质条件10m的开挖深度，以及地处城市建筑密集区对挠曲位移的严格要求等均不适宜采用钢板桩支护，一经采用必将造成严重后果。 （8）SMW工法
型钢等(多数为H 型钢,亦有插入拉森式钢板桩、钢管等) ,将承受荷载与防SMW工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入H渗挡水结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。SMW支护结构的支护特点主要为:施工时基本无噪音,对周围环境影响小;结构强度可靠,凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层;挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑;此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H 型钢等受拉材料;则大大低于地下连续墙,因而具有较大发展前景。 （9） 地下连续墙
通常连续墙的厚度为600mm、800mm、1000mm，也有厚达1200mm的。地下连续墙刚度大，止水效果好，是支护结构中最强的支护型式，适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周边环境要求较高的基坑，但是造价较高，施工要求专用设备
优点：①施工时振动小，噪音低，非常适合本基坑的开挖支护设计；②墙体刚度大，特别适合本基坑复杂的地质条件，尤其是对松散填土及软塑淤泥质粉质粘土的支挡效果明显，基坑安全性能够得到保证；③防渗性能好，地下连续墙现今工艺已成熟，在墙体结头和施工方法上都得到改进，墙体几乎不水。④占地少，本工程地处城市建筑密集区，空间狭小，采用地下连续墙可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间，能够充分发
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挥其经济效益，在施工过程中，不会引起地面沉降，因此对周围建筑没有丝毫影响；⑤工效高，工期短，质量可靠，经济效益高。采用地下连续墙是真正的优质高效，符合现代都市的竞争理念，业主容易接受。
缺点：①对废泥浆处理，不但会增加工程费用，如泥水分离不完善或处理不当，造成新的环境污染；②坑、壁坍塌问题。如地下水位急剧上升，护壁泥浆液面急剧下降，土层中有软弱的砂性砂层，泥浆的性质不当或已变质，施工管理不当等均可能引起坑壁坍塌，引起地面沉降，危害邻近工程结构和地下管理的安全。同时也可能使墙体混凝土体积超方，墙面粗糙尺寸超出允许界限；采用地下连续墙费用要相对较高，但为保证安全稳定及效率，费用仿高5-10%的预算之内，同时采用连续墙施工，工序简单，变更较少，费用易于控制。
4.2.2方案的比较及确定 基坑的特点
综合分析本工程的地理位置、土质条件、基坑开挖深度及周围环境的影响，有以下的特点：
（1）基坑开挖面积较大，下方市政管线较少。
（2）基坑开挖深度范围内的土层的工程性较好。开挖层包含较多层不同性质土层，但是土质都比较好。
（3）基坑周围无高层建筑及待建高层，对沉降要求较低，环境条件较为简单。 （4）开挖深度不超过10米，属三级基坑。
（5）基坑所在地地下水在50米以下，而开挖深度在10米以内，所以无需作降水处理。 4.2.3支护方案的选择
根据本工程的特点，设计时此基坑有可能采用的几种支护形式从技术上和经济上进行了分析比较。 重力式挡土墙
优点：重力式挡土墙在挡土墙高度小于5m的是较为经济的，形式简单，施工简便，在石材较多的地区取材简易，能够充分发挥其经济效益，在施工过程中，拟建场地地质情况较为良好，不会引起地面沉降，因此对周围建筑没有丝毫影响的优点，在这一问题的解决上有绝对的优势。
再者，重力式挡土墙作为本基坑的开挖支护方案，它在支护稳定的问题上有相当的作用，
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根据地质勘查报告，拟建场地周围地质较为良好，有没有地下水、地下河流。并且基坑开挖深度较浅，挡土墙高度控制在了5m以内，区域内块石较多，挡土墙材料取材较为简单；从而大大降低了基坑支护的工程造价，充分发挥其经济效益。在诸多方面都满足周围环境的要求，所以通过综合比较选择第二种支护方案，也就是采用挡土墙工法作为本基坑的开挖支护方案。
4.3支护方案总结
深基坑工程不仅与当地的工程地质条件有关，还与基坑相毗邻的建（构）筑物及市政地下管网的位置及周围场地条件有关。深基坑开挖会导致周围地基土体的变形，对毗邻的建筑（构）筑物及地下管网产生影响，严重时会影响使用功能，则在施工前清场地周边的环境，观察相连的建（构）筑物的沉降情况及地下管网的运行情况。
基坑工程技术复杂、涉及范围广、区域性强，结构工程及施工技术相交，是多种复杂因素相互影响的系统工程，岩土的性质千变万化。基坑深度一般较大，施工周期又较长，从开挖到完成地面以下全部隐蔽工程，常常经历多次降雨、周边不确定因素影响较多，安全问题的随机性较大，事故的发生往往具有突发性。本工程因场地条件限制及工作节点要求，所以必须抓紧施工进度。而加快施工进度势必对施工管理的要求大大提高。这就涉及到安全、质量和进度的平衡问题。
于基坑工程，对方案设计的要求是非常高的；方案设计是否合理、经济、可实施性对工程的影响是非常大的。以下几点是对本方案的总结：
合理的整体布局可以给整个工程带来更高的效益，可以减少不必要的损失 （比如可减少运输距离、交通的压力、避免施工过程机械的碰着等等）。
（2）开挖方案的选择对基坑土方开挖工是非常重要的，合理的机械配备、人员安排、开挖路线选择、运输路线的规划等，可进行合理的组织施工，有序的进度安排，不但可以缩短工期还可取得更好的效率。
（3）在支护方案选择时，要根据现场的实际情况，要考虑到支护类型的经济成本、稳定性能、安全质量、可实施性的原则。
①基坑支护工程是个临时工程，设计的安全储备相对可以小些，但又与地区性有关。不同区域地质条件其特点也不相同。 ②由于基坑支护工程造价高，开工数量多，是各施工单位争夺的重点，又由于技术复杂，涉及范围广，变化因素多，事故频繁，是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难点，同时也是降低工程造价，确保工程质量的重点。
③基坑支护工程正向大深度、大面积方向发展，有的长度和宽度均超过百余米，深度超过20余米。工程规模日益增大。岩土性质千变万化，地质埋藏条件和水文地质条件的复杂性、不均匀性，往往造成勘察所得的数据离散性很大，难以代表土层的总体情况，并且精确度较低，给基坑支护工程的设计和施工增加了难度。
④在软土、高地下水位及其他复杂场地条件下开挖基坑，很容易产生土体滑移、基坑失稳、桩体变位、坑底隆起、支挡结构严重漏水、流土以致破损等病害，对周边建筑物、地下构筑物及管线的安全造成很大威胁。
⑤在支护工程设计中应包括支护体系选型、围护结构的承载力、变形计算、场地内外土体稳定性、降水要求、挖土要求、监测内容等，应注意避免\"工况\"和计算内容之间可能出现的\"漏项\"，从而导致基坑失误。在施工过程中，尤其在软土地区中施工时，应该认
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真研究合理安排好挖土的方法，以及支撑与挖土的配合，将会显著地减少基坑变形和基坑支护事故的发生。相邻场地的基坑施工，如打桩、降水、挖土等各项施工环节都会产生相互影响与制约，增加事故诱发因素。
⑥基坑支护工程包含挡土、支护、防水、降水、挖土等许多紧密联系的环节，其中的某一环节失效将会导致整个工程的失败。工程实践证明，要做好基坑支护工程，必须包括整个开挖支护的全过程，它包括勘察、设计、施工和监测工作等整个系列，因而强调要精心做好每个环节的工作。所以有地下室的行政楼及学生会堂采用重力式仰斜挡土墙是最合适的方法，经管楼采用放坡式支护。
4.4 支护方案分析与计算
4.4.1 重力式挡土墙计算 4.4.1.1 基本参数选取
墙身尺寸:
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墙身高: 4.400(m) 墙顶宽: 0.400(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.200 背坡倾斜坡度: 1:0.000 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.200(m) 墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.000 墙底倾斜坡率: 0.015:1
物理参数:
圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500
墙身砌体容许压应力: 1000.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 120.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力: 110.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 100.000(kPa)
场地环境: 抗震地区
墙背与墙后填土摩擦角: 2.340(度) 地基土容重: 18.300(kN/m3) 地基土浮容重: 10.000(kN/m3)
修正后地基承载力特征值: 147.730(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 地震作用墙趾值提高系数: 1.500
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地震作用墙踵值提高系数: 1.625 地震作用平均值提高系数: 1.250 墙底摩擦系数: 0.300 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 6.400(度) 地基土粘聚力: 32.000(kPa) 地震烈度: 设计烈度8度
水上地震角: 3.00 水下地震角: 5.00 水平地震系数: 0.20 重要性修正系数: 1.00 综合影响系数: 0.25
水平地震作用沿竖向分布形式: 梯形
抗震基底容许偏心距:B/6 地震力调整系数: 1.000
墙后填土土层数: 3
表4.4.1.1-1 土层基本参数 土层号 层厚 容重 浮容重 内摩擦角 (kN/m3) (kN/m3) (度) (kPa) (m) 1.130 18.500 --- 7.400 1 1.640 18.400 --- 7.200 2 1.630 18.300 --- 6.400 3 土压力计算方法: 朗肯 粘聚力 调整系数 40.000 35.000 32.000 土压力 1.000 1.000 1.000 主动土压力增大系数: 1.000 坡线土柱: 坡面线段数: 2
表4.4.1.1-2坡面线段数投影 折线序号 1 2 第水平投影长(m) 3.900 5.000 竖向投影长(m) 3.000 0.000 换算土柱数 0 1 1个: 距离0.000(m),宽度5.000(m),高度1.090(m) 优制类z#
坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度: 0.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 7.100(度) 墙顶标高: 0.000(m)
土压力起算点: 从结构底面起算
基础类型: 钢筋混凝土底板基础 悬挑长度: 0.800(m) 根部高度: 0.600(m) 端头高度: 0.400(m) 榫头宽度: 0.000(m) 榫头高度: 0.000(m) 基础容重: 25.000(kN/m3)
钢筋抗拉强度设计值: 250.000(MPa) 混凝土容许主拉应力: 1.000(MPa) 混凝土容许剪应力: 1.500(MPa) 钢筋合力点到基底距离: 40(mm)
计算参数:
稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面 搜索时的圆心步长: 1.000(m) 搜索时的半径步长: 0.500(m)
筋带对稳定的作用: 筋带力沿圆弧切线 4.4.1.2 土压力计算 第 1 种情况: 一般情况
[土压力计算] 计算高度为 4.423(m)处的朗肯主动土压力 按假想墙背计算得到：
Ea=3.387(kN) Ex=2.685(kN) Ey=2.065(kN) 作用点高度 Zy=0.308(m)
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墙身截面积 = 3.770(m2) 重量 = 86.705 (kN) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.300
因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性 基础截面积 = 1.324(m2) 基础重量 Wj= 33.103 kN 采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基底倾斜角度 = 0.859 (度)
Wn = 119.794(kN) En = 2.105(kN) Wt = 1.797(kN) Et = 2.653(kN) 滑移力= 0.856(kN) 抗滑力= 36.570(kN) 滑移验算满足: Kc = 42.700 > 1.250
地基土层水平向: 滑移力= 2.685(kN) 抗滑力= 61.312(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 22.838 > 1.250
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 1.067 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.540 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 0.284 (m)
基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性 基础截面积 = 1.324(m2) 基础重量 Wj= 33.103 kN 基础重心距离基础趾点的水平距离 = 1.229(m) 倾覆力矩= 2.342(kN-m) 抗倾覆力矩= 208.209(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 88.902 > 1.500
(三) 地基应力及偏心距验算
基础类型为钢筋砼底板，验算底板下偏心距及压应力 基础截面积 = 1.324(m2) 基础重量 Wj= 33.103 kN 取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
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作用于基础底的总竖向力 = 121.899(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=205.867(kN-m)
基础底面宽度 B = 2.340 (m) 偏心距 e = -0.519(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.689(m) 基底压应力: 趾部=0.000 踵部=124.766(kPa)
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.519 <= 0.390*2.340 = 0.913(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 177.276(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=124.766 <= 192.049(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=52.090 <= 147.730(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算
基础截面积 = 1.324(m2) 基础重量 Wj= 33.103 kN 取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距 基础底面宽度 B = 2.340 (m) 偏心距 e = -0.519(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 1.689(m) 基础底压应力: 趾部=0.000 踵部=124.766(kPa)
剪应力验算满足: Q = 10.570(kN) <= h*[t] = 900.000(kN)
主拉应力验算满足: Q = 10.570(kN) <= 487.200(kN)
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底板与墙体衔接处弯矩: M = 2.819(kN-m)
钢筋面积: As = 1000000×2.819/(0.87×(0.600-0.040)×250000.000) = 23.14(mm2/m) (五) 墙底截面强度验算
验算截面以上，墙身截面积 = 3.752(m2) 重量 = 86.296 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.068 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.540 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.284 (m)
[容许应力法]: 法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 88.361(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=94.541(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 1.070(m) 截面宽度 B = 1.540 (m) 偏心距 e1 = -0.300(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.300 <= 0.702*1.540 = 1.081(m)
截面上压应力: 面坡=-9.673 背坡=124.428(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 124.428 <= 1000.000(kPa)
拉应力验算满足: 计算值= 9.673 <= 100.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -21.208 <= 120.000(kPa)
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(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 4.200(m)处的朗肯主动土压力 按假想墙背计算得到：
Ea=1.487(kN) Ex=1.179(kN) Ey=0.907(kN) 作用点高度 Zy=0.233(m) [强度验算]
验算截面以上，墙身截面积 = 3.444(m2) 重量 = 79.212 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.794 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.240 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.233 (m)
[容许应力法]: 法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 80.119(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=63.755(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.796(m) 截面宽度 B = 1.240 (m) 偏心距 e1 = -0.176(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.176 <= 0.702*1.240 = 0.870(m)
截面上压应力: 面坡=9.663 背坡=119.561(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 119.561 <= 1000.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -24.894 <= 120.000(kPa)
(七) 整体稳定验算
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最不利滑动面:
圆心: (-0.61545,5.64286) 半径 = 10.18635(m) 安全系数 = 1.408 总的下滑力 总的抗滑力 土体部分下滑力 土体部分抗滑力 筋带的抗滑力
整体稳定验算满足: 最小安全系数=1.408 >= 1.250
第 2 种情况: 地震情况
[土压力计算] 计算高度为 4.423(m)处的朗肯主动土压力 按假想墙背计算得到：
Ea=3.898(kN) Ex=3.089(kN) Ey=2.376(kN) 作用点高度 Zy=0.308(m) 墙身截面积 = 3.770(m2) 重量 = 86.705 (kN)
全墙(包括基础)地震力=5.990(kN) 作用点距墙顶高度=1.983(m) (一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数 = 0.300
因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性 基础截面积 = 1.324(m2) 基础重量 Wj= 33.103 kN 采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基底倾斜角度 = 0.859 (度)
Wn = 119.794(kN) En = 2.512(kN) Wt = 1.797(kN) Et = 9.043(kN) 滑移力= 7.246(kN) 抗滑力= 36.692(kN) 滑移验算满足: Kc = 5.064 > 1.050
地基土层水平向: 滑移力= 9.080(kN) 抗滑力= 61.468(kN)
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= 439.934(kN) = 619.612(kN) = 439.934(kN) = 619.612(kN) = 0.000(kN)
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 6.770 > 1.050
(二) 倾覆稳定性验算
相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 1.067 (m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx = 1.540 (m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy = 0.284 (m)
基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性 基础截面积 = 1.324(m2) 基础重量 Wj= 33.103 kN 基础重心距离基础趾点的水平距离 = 1.229(m) 倾覆力矩= 20.694(kN-m) 抗倾覆力矩= 208.940(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 10.097 > 1.400
(三) 地基应力及偏心距验算
基础类型为钢筋砼底板，验算底板下偏心距及压应力 基础截面积 = 1.324(m2) 基础重量 Wj= 33.103 kN 取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距
作用于基础底的总竖向力 = 122.307(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=188.246(kN-m)
基础底面宽度 B = 2.340 (m) 偏心距 e = -0.369(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 1.539(m) 基底压应力: 趾部=2.812 踵部=101.716(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 101.716 / 2.812 = 36.174
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.369 <= 0.167*2.340 = 0.390(m)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=2.812 <= 221.595(kPa)
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墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=101.716 <= 240.061(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=52.264 <= 184.662(kPa)
(四) 基础强度验算
基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算
基础截面积 = 1.324(m2) 基础重量 Wj= 33.103 kN 取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距 基础底面宽度 B = 2.340 (m) 偏心距 e = -0.369(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离 Zn = 1.539(m) 基础底压应力: 趾部=2.812 踵部=101.716(kPa)
剪应力验算满足: Q = 15.774(kN) <= h*[t] = 1350.000(kN)
主拉应力验算满足: Q = 15.774(kN) <= 730.800(kN)
底板与墙体衔接处弯矩: M = 4.506(kN-m)
钢筋面积: As = 1000000×4.506/(0.87×(0.600-0.040)×250000.000) = 37.00(mm2/m) (五) 墙底截面强度验算
验算截面以上地震力=4.315(kN) 作用点距墙顶高度=2.610(m) 验算截面以上，墙身截面积 = 3.752(m2) 重量 = 86.296 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 1.068 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.540 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.284 (m)
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[容许应力法]: 法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 88.672(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=87.180(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.983(m) 截面宽度 B = 1.540 (m) 偏心距 e1 = -0.213(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.213 <= 0.936*1.540 = 1.441(m)
截面上压应力: 面坡=9.757 背坡=105.402(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 105.402 <= 1500.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -18.224 <= 180.000(kPa)
(六) 台顶截面强度验算
[土压力计算] 计算高度为 4.200(m)处的朗肯主动土压力 按假想墙背计算得到：
Ea=1.848(kN) Ex=1.465(kN) Ey=1.127(kN) 作用点高度 Zy=0.233(m) [强度验算]
验算截面以上地震力=3.961(kN) 作用点距墙顶高度=2.459(m) 验算截面以上，墙身截面积 = 3.444(m2) 重量 = 79.212 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 0.794 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂 Zx = 1.240 (m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂 Zy = 0.233 (m)
[容许应力法]:
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法向应力检算:
作用于验算截面的总竖向力 = 80.339(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=57.064(kN-m)
相对于验算截面外边缘，合力作用力臂 Zn = 0.710(m) 截面宽度 B = 1.240 (m) 偏心距 e1 = -0.090(m)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.090 <= 0.936*1.240 = 1.161(m)
截面上压应力: 面坡=36.483 背坡=93.096(kPa)
压应力验算满足: 计算值= 93.096 <= 1500.000(kPa)
切向应力检算:
剪应力验算满足: 计算值= -21.540 <= 180.000(kPa)
(七) 整体稳定验算 最不利滑动面:
圆心: (-0.61545,5.64286) 半径 = 10.18635(m) 安全系数 = 1.327 总的下滑力 总的抗滑力 土体部分下滑力 土体部分抗滑力 筋带的抗滑力
= 466.918(kN) = 619.612(kN) = 439.934(kN) = 619.612(kN) = 0.000(kN)
地震作用的下滑力 = 26.983(kN)
整体稳定验算满足: 最小安全系数=1.327 >= 1.250
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4.4.1.3各组合最不利结果 (一) 滑移验算
安全系数最不利为：组合2(地震情况) 抗滑力 = 36.692(kN),滑移力 = 7.246(kN)。 滑移验算满足: Kc = 5.064 > 1.050
安全系数最不利为：组合2(地震情况) 抗滑力 = 61.468(kN),滑移力 = 9.080(kN)。
地基土层水平向: 滑移验算满足: Kc2 = 6.770 > 1.050
(二) 倾覆验算
安全系数最不利为：组合2(地震情况)
抗倾覆力矩 = 208.940(kN-M),倾覆力矩 = 20.694(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 10.097 > 1.400
(三) 地基验算
作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合2(地震情况)
作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.369 <= 0.167*2.340 = 0.390(m)
墙趾处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)
墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=0.000 <= 177.276(kPa)
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墙踵处地基承载力验算最不利为：组合1(一般情况)
墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=124.766 <= 192.049(kPa)
地基平均承载力验算满足: 压应力=52.090 <= 147.730(kPa)
(四) 基础验算
剪、拉应力验算最不利为：组合2(地震情况)
剪应力验算满足: Q = 15.774(kN) <= h*[t] = 1350.000(kN)
主拉应力验算满足: Q = 15.774(kN) <= 730.800(kN)
钢筋面积最不利为：组合2(地震情况) 钢筋面积: As = 37.00(mm2/m)
(五) 墙底截面强度验算 [容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为：组合1(一般情况)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.300 <= 0.702*1.540 = 1.081(m)
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地基平均承载力验算最不利为：组合1(一般情况)
压应力验算最不利为：组合1(一般情况)
压应力验算满足: 计算值= 124.428 <= 1000.000(kPa)
拉应力验算最不利为：组合1(一般情况)
拉应力验算满足: 计算值= 9.673 <= 100.000(kPa)
剪应力验算最不利为：组合1(一般情况)
剪应力验算满足: 计算值= -21.208 <= 120.000(kPa)
(六) 台顶截面强度验算 [容许应力法]:
截面上偏心距验算最不利为：组合1(一般情况)
截面上偏心距验算满足: e1= -0.176 <= 0.702*1.240 = 0.870(m)
压应力验算最不利为：组合1(一般情况)
压应力验算满足: 计算值= 119.561 <= 1000.000(kPa)
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拉应力验算最不利为：组合1(一般情况)
拉应力验算满足: 计算值= 0.000 <= 100.000(kPa)
剪应力验算最不利为：组合1(一般情况)
剪应力验算满足: 计算值= -24.894 <= 120.000(kPa)
(七) 整体稳定验算
整体稳定验算最不利为：组合2(地震情况)
整体稳定验算满足: 最小安全系数=1.327 >= 1.250 4.4.2施工监测
监测是基坑工程施工过程中的眼睛，只有作好监测工作，才能看清施工方向，遇见
可能发生的问题。所以监测布点要求科学合理，尽量在直接点采集数据。且不要在容易被外界无关因素扰动的地点布点。监测的重点是周围环境的变化和基坑本身的变形动态，按施工进度跟踪进行监测。及时报出动态数据控制施工进度，当出现报警值时，要在测得数据的第一时间立即上报有关部门，并且后续要加密监测频率。甲方、设计、监理、总包、监测要开专题会议查明问题，形成解决方案并在施工中必要的调整施工流程节拍或改变工艺。 （1） 监测目的
①通过监测，掌握边坡的稳定状态、安全程度和支护情况；将监测数据与预测值相比较，确定支护参数是否安全合理，以确定和优化下一步的施工参数； ②检测和评价已加固边坡的最终稳定性，作为安全使用的重要依据；
③将监测结果反馈于设计与理论预测中，使理论与设计达到优质安全、经济合理的目的。 （2） 监测的主要内容 ①墙顶位移观测点的水平位移； ②基坑支护结构的差异沉降； （3）监测方法
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①在基坑周边墙顶按10.0m间隔设观测点，监测墙顶水平位移及差异沉降。
②基准点布置在基坑变形影响不到的稳定地点，以确保观测点数据的准确、可靠。每次测量应对基准点进行校核，误差不大于2mm。
③基坑开挖前测原始值，从开挖第一步土时开始进行变形观测，观测周期1次/天，直至基础底板完工后，观测周期改为1次/2天。当两次观测位移量很小或地下室施工完二层时，可将观测周期延长至1次/1周。其间可根据施工进度和变形发展，随时加密观测次数，每7天向监理和甲方汇报一次监测结果。如发现变形异常，应及时停止基坑内作业，分析原因，采取还土、坡顶卸载和加固支护结构等措施，确保边坡的安全。
第5章施工组织设计
5.1整体布局
（一、） 整体布局规划的目标与原则 1、布局规划的目标
该工程为大学校园建设项目，主要体现体现现代大学办学理念、利于多学科交叉渗透、独具特色的现代化校园；
（1）建设数字化校园。将计算机技术、网络技术、可视化技术等高科技手段运用于教学、科研、管理、生活服务等各个方面，建设资源共享、联系便捷的数字化校园。 （2）建设文化型校园。规划设计充分考虑文化交流和传播的功能要求，在物质环境处理上强调对文化的暗示、隐喻和诠释，力求使传道者和求知者在此环境中能够得到文化的熏陶，激发对文化的探索与研究欲望。根据学科特点，设计风格多样的建筑群，建设建筑艺术与校园文化融合统一的校园；通过绿地、水体、步行道的连接，形成校园的公共交流空间组织体系，创造人与自然和谐共存的环境。
（3）建设可持续发展的校园。校园内的建筑、环境和配套设施，要设计超前、功能先进、使用灵活、扩展方便，适应未来高科技的发展和教学方法、科研手段的更新。 2、整体布局的基本原则
整体布局要充分体现自身文化特征和发展实力，突出以人为本的发展理念及地域文化特点，建筑设计要体现出适用、超前、继承、创新、突出文化底蕴特点和环境设计的思想。建设人文校园和生态校园，打造具有特色的舒适、文明、优美的校园环境。 （1）整体性和空间共享原则。
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校园规划应当将校区视为一个整体，在校园总体环境和谐发展与有机统一的原则指导下，对建筑、空间、景观等要素进行推敲，使校园在总体布局上既体现出方便实用的特点，又表现出陶冶情操的审美功能，具备全方位的环境育人功效。在保证教学、科研工作合理布局的基础上，注重建筑内部空间和外部空间的贯通，适当突出共享空间，有利于相互开放，促进交流。 （2）自然为本原则。
总体设计应以尊重自然为前提，以对自然景观、自然地貌、地物的分析为基础，充分体现南方热带地区的环境特色，合理营造水体、绿地和花草树木等多层次的生态群落，构建生态网络，使校园的人工环境与自然环境协调发展。在保留原有的建筑风格的基础上，突出建设一些有标志性、有鲜明地域特色的建筑，形成大学独有的建筑风格。 （3）人文关怀原则。
校园的整体布局、功能结构要充分体现现代大学教育的特色，赋予广大师生员工更多的人文关怀。在校园规划中，要以人的活动为设计的本原，强调人与校园环境的融合，以行为心理学等相关学科为依据，合理设计空间系统，创造宜人的交往空间。 （4）融入信息技术原则。为适应信息化社会的需要，规划具有先进技术设施的校园，在建筑物设计和新修道路时，要考虑预留齐全、完整的信息传导系统空间，注重信息技术在校园广泛有效的运用。
（二、）结构布局和功能要求
规划根据各功能区的相互关系进行用地布局和安排，以教学科研区为核心，将新校区分成八大功能区：教学科研区、办公区、体育运动区、学生生活区、休闲娱乐区、教工生活区、产业发展区和教育附属设施区。
（1）教学科研区（教学楼、实验楼、科技楼）。作为公共课程的教学平台，实验、实习的教研基地，将教室、实验室集中布置，以促进学科交叉渗透和资源共享，提高使用效率。
（2）图书馆。位于校园中心位置，是重要的人文建筑，重点搞好立面设计，强调文化内涵，使其成为学校的标志性建筑。体现可持续发展的建设理念，适应未来图书馆功能的发展变化。
（3）学生生活区（学生宿舍、食堂、浴池、超市等服务用房）。以便于生活、便于交流、
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便于管理、满足不同经济条件学生需要为目标，按后勤社会化模式投资建设和运行。 （4）教师生活区（宿舍楼、服务娱乐中心等）。建设生态化、高品位、康居型的教工生活园区，逐步解决职工的住房问题。 （三、）该工程拟建建筑整体布局
工程拟建地位于昆明空港经济区南东秧草凹组团，行政隶属官渡区大板桥镇，东侧临近果园，西侧紧邻云瑞路，地势整体自西部向东部逐渐增高，标高介于2078.76m--2097.20m，相对高差为18.44m。
该方案设计针对于行办公政楼、学生会堂、经管楼及相关的拟建建筑进行整体布局，由于拟建建筑西侧紧邻云瑞路，即可把南校区主入口设在紧邻云瑞路的一侧，垂直于云瑞路并与云瑞路相连接，距离云瑞路与拟建建筑北面规划道路交叉口185m左右的地方。沿垂直于云瑞路的主入口布置学校主道路，宽25米。主干道从主入口向拟建场地内延伸170m的长度，再向两侧分别延伸120m布置20m宽的次道路，向北侧一直延伸与规划道路相交贯通，再此处可设置一道侧入口，然后再向其他方向延伸道路，确保能够服务各个区域。
行政办公楼和学生会堂为学校标志性的建筑，将两个拟建建筑布置在主道路的两侧最为合适，将行政楼布设在主道路的北侧，因为行政楼的北侧靠近拟建场地的边界处，停车位布置在行政楼的北侧位置最为合理，距离主入口较劲，方便车辆的停放，减轻校内交通压力。并且离住宿区和教学区及运动场较远，则可以大大减少对学校的影响；学生会堂自然就可以布置在主道路的另一侧，与行政楼对应布置，可以达到整体美观的效果。这两栋建筑物之间有6m的高差，可在主道路和学生会堂之间做一个挡土墙作为支护。
行政办公楼的东侧对应布置经管楼，两栋拟建建筑场地存在11米的高差，可在次道路和经管楼之间做一道挡土墙作为支护。三栋建筑物相互协调对应布置，相互协调、相互关联以主道路、次道路、小道路进行相互贯通，已形成内部空间与外部空间的整体连续性。
5.2开挖方案
5.2.1施工准备工作 1、技术准备
（1）认真阅读施工图，充分领会设计意图，做好设计交底；根据地质勘探报告，掌握
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地质土体结构和地下水分布状况，科学合理部署施工。施工资料准备：土方开挖受天气、地质条件、及原有建筑物的影响，开挖前应做好以下工作： a 施工图纸的审阅、分析，及施工方案的拟定。 b 当地的水文、气象条件的了解。 c 施工场地的地质条件的了解。 d 施工范围内的建筑物及管线埋设情况。 e 绘制土方开挖的平面图和横断面图。
（2）准确无误做好测量放线工作，保护测量基准桩，以保证土方开挖标高位置与尺寸定位轴线必须经监理工程师复核合格并签字确认。根据地质情况和挖土深度确定放坡系数并画出开挖线。利用布设的临时控制点，放样定出开挖边线和开挖深度等。在开挖边线放样时，应在设计边线外增加30~50cm，并作上明显的标记。基坑底部开挖尺寸，除建筑物轮廓要求外，还应考虑排水设施和挡土墙等要求。
（3、）组织好技术方案交底工作,根据挖土专项施工方案要求组织施工,对可能发生的土体置换、等异常现象做好应急预案 2、施工劳动力准备
（1）根据工期进度计划要求和作业工作量和工种状况，劳动力的配备应充足，以利于平行与流水作业要求。同时，保持一定数量的劳动力作为临时和突发事件时的调配。 （2）根据挖土施工工艺要求，配备专业施工人员（机具操作工、驾驶员），专业工种要齐全，资质应满足要求，施工用电、用水、道路及其他设施。做到持证上岗。特别要优先选择干劲足，技术水平高的操作能手，以利于保证质量、进度。 3、施工道路
（1）为确保场内通行顺畅，进场后组织挖掘机对场地和道路进行平整、碾压，按施工要求设置施工临时道路。
（2）坡道及至挖土作业面，车道视路基土质、天气等情况铺设专用防滑钢板路基，以保证车辆行驶畅通和安全。
（3） 部分道路坡度不大于300，坡道有效行车宽度12m。 4、主要机具准备
施工机械设备的配备以保证在任何施工状态下都不影响工程的正常进行为原则，并留有适当的余地，作应急之用。 本工程使用的主要机具：推土机、挖掘机、载重汽车
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等。辅助工具：测量仪器、铁锹、手推车、锤子、梯子、铁镐、撬棍等。 5.2.2场地平整
进入现场进行下一道工序前，先安排推土机对场地进行平整，铺设临时施工道路，临时道路采用原地行进行表面平整，高挖低填，在土体太软的地方采用碎砖或者小块石来铺设，厚度根据现场地势来确定，宽取20米，并开挖临时排水沟及集水坑。
由于行政楼、学生会堂、经管楼三个地块都存在比较大的高差，所以分别对三块区域进行场地平整，行政办公楼周边整体地势的高程相对较低，所以该区域以高程点2085.0为基准点来进行场地平整；二号区域学生会堂根据该周围的地势情况，以高程点2085.0为基准点对该区域的场地进行平整；第三个区域地势相对更高以高程点2090.0为基准点，对该区域进行平整。 5.2.3土方开挖
场地平整后即可进行基坑开挖，基坑开挖大小根据各拟建建筑物的大小来确定；行政办公楼基坑开挖按93.8mx70.6m的尺寸来开挖，基坑开挖深度为7.4m，分两层开挖，上面3m为一层进行放坡开挖，下面4.4m为一层进行垂直开挖。学生会堂基坑开挖按81.9mx78.4m的尺寸来开挖，基坑开挖深度为7.4m，分两层开挖，上面3m为一层进行放坡开挖，下面4.4m为一层进行垂直开挖。经管楼基坑开挖按103.2mx74.0m的尺寸来开挖，基坑开挖深度为3m，分一层放坡开挖即可。因为行政办公楼、学生会堂、经管楼相距较远，基坑开挖可同时开挖。
（1）、基坑开挖顺序：测量放线——初挖——分层开挖——修坡——整平。 （2）、基坑开挖方法：
a 根据数据尺寸用白灰洒出开挖控制线，挖掘机根据白灰洒出的开挖控制线进行由内向外开挖。将开挖控制线预留30cm土层不挖，待修边坡时再挖。
b 开挖基坑，应合理确定开挖顺序、路线及开挖深度，土方开挖宜从上到下分层分段依次进行。随时作成一定坡势，上层开挖深度为3m；其具体开挖方法是先开开挖应合理确定开挖顺序、路线及开挖深度。本工程采用挖掘机配合堆土机进行开挖，土方开挖宜从上到下分层分段依次进行。随时作成一定坡势，以利泄水。在开挖过程中，应随时检查边坡的状态。开挖基坑，不得挖至设计标高以下，如不能准确地挖至设计基底标高时，可在设计标高以上暂留一层土不挖，以便在抄平后，由人工挖出。暂留土层挖土机用反铲挖土时，为50cm左右为宜。挖轮廓，以保证不超挖，不损坏楼位控制线，采用
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反铲挖土机开挖基坑时，其施工方法有两种： 端头挖土法：挖土机从基坑一端倒退行驶的方法进行开挖，先从拉运出入口反向开挖，自卸汽车配置在挖土机的两侧装运土。
侧向挖土法：挖土机一面沿着基坑一侧移动，自卸汽车在另一侧装运土。 挖土机沿挖方边缘移动时，机械距离边坡上缘的宽度不得小于基坑深度的1/2。开挖基坑，不得挖至设计标高以下，如不能准确地挖至设计基底标高时，可在设计标高以上暂留一层土不挖，以便在抄平后，由人工挖除。暂留土层：一般铲运机、推土机挖土时，为20cm左右；挖土机用反铲、正铲和拉铲挖土时，为30cm左右为宜。
c 根据实际情况，开挖过程中边挖边检查坑底宽度及坡度，不够时及时修整，至设计标高，在统一进行一次修坡清底，检查坑底宽和标高，当挖至标高接近基础底板标高时，边抄平边配合人工清理，并按边坡坡度要求及时修整边坡及放坡，防止基坑土方发生坍塌。
d人工修挖，在机械施工挖不到的土方，应配合人工随时进行挖掘，并用手推车把土运到机械挖到的地方，以便及时用机械挖走。人工修坡，根据基坑上口开挖灰线及坡度进行洗坡，洗坡过程中将基坑周边的零散物及基坑坡面活动物清除；修帮和清底，在距坑底设计标高50cm坑处，超出水平线，钉上小木撅，然后用人工将暂留土层挖走。同时由两端轴线（中心线）引桩拉通线（用小线或铅线），检查距基坑尺寸，确定基坑宽度准确，以此修整坑边，最后清除坑底土方。
e 在基坑边坡，周围建筑物上设置一定数量的沉降观测点，每天定时观测记录，随时观测基坑周围边坡的稳定情况。
f 挖土机、运土汽车进出基坑运输道路，基坑西南角部位开挖10%-15%坡道，作为机械和运土汽车外运通道，基坑东北角处开挖10%-15%坡道作为场内倒运通道。挖出之土方运至弃土场堆放，最后斜坡道挖掉，基坑边角部位，机械开挖不到之处，应用少量人工配合清坡，将松土清至机械作业半径范围内。
g 在开挖过程中，应随时检查坑壁和边坡的状态。根据土质变化情况，应做好基坑的支撑准备，以防坍塌。
h 在基坑开挖过程中，将塔吊基础同时穿插开挖（具体见塔吊基础施工方案）塔吊基础开挖施工工艺、方法和基坑开挖相同。
（3）、土方开挖必须紧密配合边坡稳定要求施工，具体要求如下：
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a 为保持边坡土方稳定，土方必须分层开挖，每层开挖尝试不得超过2米，在每层土方的开挖中，一边向另一边推进。施工中要配备专职测量工进行质量控制，要及时复撒灰线，及时控制开挖标高，标高白灰点不少于2个；为了便于在基坑底上下作业，在基
坑
北
侧
、
南
侧
均
用
钢
管
搭
设
爬
梯
b 每层开挖深度按要求施工，挖机先由南向北开挖场内倒运土方，待场内存土方量够后再由东向西进行挖土作业，全段面平行推进；最后一层挖完后，改由挖土机由东向西北角侧汽车坡道处收尾，再配合人工挖土，最后挖除坡道处的土方。坡道处理和收尾要设置机械就位平台，不得在斜坡道上就位挖土。
c 开挖到位，不得欠挖，严禁超挖，标高开挖偏差+30mm，边坡和边线的允许偏差为+100mm，但边坡不得挖陡。
d 要做好现场地上、地下障碍物的交底。要注意对测量桩、点以及地上物的保护，严禁机械碰撞。
（4）冬期施工
a 土方开挖一般不宜在雨季进行，否则工作面不宜过大，应逐段、逐片分期完成。 b雨期施工在开挖土方时，应注意边坡稳定。必要时可适当放缓边坡坡度，或设置支撑。同时应在坑外侧围以土堤或开挖水沟，防止地面水流入。经常对边坡、支撑、土堤进行检查，发现问题要及时处理。 c 土方开挖不宜在冬期施工。如必须在冬期施工时，其施工方法应按冬施方案进行。 d采用防止冻结法开挖土方时，可在冻结以前，用保温材料覆盖或将表层土翻耕耙松，其翻耕深度应根据当地气温条件确定。一般不小于30cm。开挖基坑时，必须防止基础下基土受冻。应在基底标高以上预留适当厚度的松土。或用其他保温材料覆盖。如遇
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开挖土方引起邻近建筑物或构筑物的地基和基础暴露时，应采取防冻措施，以防产生冻结破坏。
（5）质量、安全控制措施
a按图纸要求仔细放样，土方开挖后的坡度要符合设计要求规定，避免因边坡过陡而造成塌陷，为保证边坡质量，反铲要紧靠坡线开挖，以确保边坡平整度，并尽量避免欠挖及超挖的出现。
b开挖并完成清理后，应及时恢复桩号、坐标、高程等，并做出醒目的标志。 c雨天应在开挖边坡顶设置截水沟，开挖区内设置排水沟和集水井，及时做好排水工作，以防基坑积水。
d开挖过程中，应始终保持设计边坡线逐层开挖，避免开挖工程中因临时边坡过陡造成塌方，同时加强边坡稳定性观察。
e 开挖边坡顶严禁堆置重物，避免塌方。
5.3基坑施工注意事项
（1）在施工前应查明场地内及周边地下及场地空中的高压线管线分布情况，并做好防护和避让措施。
（2）基坑及基槽开挖施工时应合理安排施工顺序。
（3）基坑及基槽边界周围地面应设排水沟，以避免地表水进入坑内，基坑周边严禁超堆荷载。
（4）基坑及基槽开挖至设计标高后，基底为土层时，应及时清底浇筑垫层，减少暴露时间，防止雨水浸刷破坏地基土原状结构。
5.4边坡施工注意事项
拟建场地边坡虽有一定的自稳能力，根据以防为主、及时治理的原则，为提高边坡的自稳能力，削弱、消除边坡稳定性下降的因素，可采取以下措施进行处理： （1）注意排水，本场地主要是地表水的排除，由于地表水下渗到土体的孔隙中会增加土体的重度，加大坡体重量，降低土体的抗剪强度，使下滑力增加，造成边坡容易失稳。地表水的排除可在坡上用截水沟、排水沟和急流槽等来拦截和排引地表水和施工用水。此外还需在坡底挡墙上做好排水设施，可在基槽回填的时候，做片石盲沟或设置排水孔，孔径不小于10cm，间距3～5m。需要保证排水设施不被淤塞。
（2）填料的压实度须达到设计要求，填料本身颗粒级配应较好，含水量应接近最佳含水量，且必须分层碾压，分层厚度一般在30cm左右，碾压机械必须满足标准。 （3）对于坡度较大的边坡，可在场地条件许可时可进行部分削坡种植植被处理,以提高自稳能力。
（4）边坡施工时，应做好环境保护工作。
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结论
（1）本区地貌属岩溶地貌区。场地昆明空港经济区南东秧草凹组团（新机场搬迁安置区东南部），行政隶属官渡区大板桥镇区，场地主要岩土层都没软质岩土类，计算主动土压力与实际土压力存在差异，安全储备要求比其他岩土类要求高
（2）设计过程中最主要是确定开挖深度以及其后的其它计算、基坑稳定的验算、基坑支护结构变形的计算。支护结构变形计算的理论公式以及计算方法还不是很完善，存在一些经验公式以及一些地区经验方法。处理软土基坑存在的最大的问题就如何保证基坑稳定性，施工和监测要求都比较高。
（3）由于地基土层的渗透性较差，开挖时可直接采用明沟排水。必要时应采取一定的降、隔水措施，同时基坑开挖施工应避开雨季。
（4）施工过程中搅拌桩机的桩位以及垂直度要按照要求施工，保证搅拌桩搭接长度和搅拌桩的垂直。
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结 束 语
本文在分析位于昆明空港经济区南东秧草凹组团（新机场搬迁安置区东南部），行政隶属官渡区大板桥镇的勘察报告的基础上，对其地下室基坑进行了支护设计。
通过此次毕业设计工作，我对所学知识有了更深的认识和理解，特别是懂得了如何进行基坑设计，并能将所学知识应用于实际，弥补了所学知识的不足，为今后的深造奠定了良好的基础。
在此毕业设计过程中，得到了刘鹏老师的悉心指导和周围同学的热心帮助，在此表示衷心的感谢。
此外由于所学的知识有限，实际经验不足，可能会有错误和疏漏之处，请各位评委老师予以批评指正，学生将不胜感激。
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参考文献
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致谢
本论文的完成离不开我的指导老师刘鹏教授以及他的悉心指导，从论文选题、方向的确立到论文的撰写、修改和定稿，都得到了刘老师的悉心指导和帮助，和刘老师接触的几年里，刘老师在生活学习各个方面都给了我们很大的帮助，他既是我们的良师又是我们的益友，和他在一块不仅学到了许多专业知识，而且学到了许多课本以外的东西和许多为人处事的方法，这些都将让我终身受益非浅。
此外，一并感谢在我做论文当中给了我许多帮助的同学和长期以来一直关心和支持我的同学。大家的支持和鼓励将是我奋斗的动力。
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附录2 外文资料的中文翻译
基坑支护相关技术
Foundation Pit Supporting Technology
1.inverted siphon and cross the water tank: when water need across the roadbed,
limited to the design elevation at the same time, can use a pipe or groove, from the bottom of the subgrade or upper overhead crossing, the former inverted siphon, the latter for crossing the sink, equivalent of culvert and cross the water bridge
respectively, both belong to the special structure of subgrade surface drainage, and mostly needed for irrigation and water conservancy and use.
2.evaporation pool: dry climate, drainage difficult location, available along the borrow pit or specifically set the surface water evaporation pool is ruled out. 3.underground drainage facilities
Perched water in embankment and slope soil, buried shallow diving known as groundwater, groundwater affect the roadbed strength and slope stability, should be set well drainage, sewer and inspection facilities such as groundwater.
Common subgrade underground drainage facilities are: blind ditch, sewer and water seepage tunnel and pits, its characteristic is little displacement, mainly collected water seepage way, and came to the exclusion of roadbed scope. For larger flow of groundwater, should set up special underground pipeline is ruled out.
Buried under the ground, due to the underground drainage equipment is not easy to repair, after the completion of subgrade and hard to find out the failure situation, therefore require strong effective underground drainage equipment.
4.drainage: relative to the ground open ditch drainage, drainage is also called the blind ditch, has the meaning of concealed work. Due to a ditch filled with particles of different size materials, use of filler material permeability will converge in a ditch of groundwater, and along the ditch drainage to the designated place.
5.sewer: adopting the infiltrators will converge in a ditch of groundwater, and through the bottom channel which terminates to their appointed places. Its role is to reduce or intercept groundwater, the hydraulic characteristics is turbulent.
6. pits: the pits of horizontal underground drainage equipment, under the local existence of multilayer aquifer, which affect the roadbed with thin upper aquifer,
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displacement, and flush the sewer is hard to decorate, the vertical drainage, set up the pits, through the impermeable layer, the roadbed, within the scope of the upper groundwater is deeper aquifers, in order to reduce groundwater or all of the upper excluded. 7.overview
Subgrade slope surface protection mainly solve the roadbed construction, bare roadbed stability of slope and slope surface. Easy to erosion of soil slopes and easily weathered rock cutting slope, after construction if exposed for a long time, in the natural weathering under the action of stress and rain erosion, gully, slip will happen collapse collapse and falling, peeling, such as slope deformation. At the same time, flake or erosion debris often blocked side ditch, poor drainage, therefore, must take the corresponding protective measures as early as possible, otherwise will cause serious diseases. design principles
1) easy to weathering or vulnerable to the rains washed out of rock and soil slope and severe broken rock slope, shall be protected in a timely manner.
2) and soft hard rock cutting slope, should be used according to the strata conditions all protection or local protection.
3) in rainy areas, with sand soil filling embankment, the shoulder and side slope surface is vulnerable to water erosion and slope protection will be according to the specific situation.
4) slope protection structure is generally not considered slope or artificial filled soil at the bottom of the lateral pressure, the protection of the stability of the slope should be enough, but the wall can be used to limit the stability of the slope. 8.commonly used slope surface protection types A, plant protection
Plant protection is a kind of simple construction, low cost and good effect is slope protection measures. Plant can cover topsoil, prevent the rains washed out; Adjust soil moisture, prevent cracks; The consolidation of soil, prevent the slope surface weathering flake, at the same time also can rise to protect the environment, beautify the role of road capacity. In order to ensure the slope stability and extend the lifespan of the plant protection, general appropriate in cutting slope foot set 1 ~ 2 m high plasma build by laying bricks or stones flaky slope protection.
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Second, plaster (a) applicable conditions
(1). Without a serious of easy weathering of rock slope, but poorly by the coal measures strata and the diagenesis of red sticky clay rock slope is not applicable. (2). The slope is not restricted, but should slope surface is relatively dry. (3). Use fixed number of year is shorter, the general is 8 ~ 10 years. 9.construction points for attention
(1). The front should be the slope surface of weathering rock flush with clean with clean water to rinse the slope; Application large concave slope pulp build by laying bricks or stones flaky inlaying, wide fissure grouting.
(2). Using lime plaster slag pulp, after the mortar wipe on a bit dry namely to ram, until pulp out surface, then wipe flat coated with hardener.
(3). The plaster is unfavorable in winter season, rain and sunshine strongly during construction, the suitable temperature for 4 ° ~ 30 ℃, and pay attention to cover grass water keeping in good health. Three, shotcrete and shotcrete (a) 10.applicable conditions
(1). Easy but not serious weathering of rock slope, the slope surface is relatively dry. (2). Of high and steep slope, the broken upper strata and complete the lower strata and need large area protection slope, slope using this type is more economic. (3). The difference of diagenesis clay rock slope is unfavorable use. 11.construction points for attention
(1). The shotcrete and shotcrete aggradation rubble slope should be cleared before and wash it.
(2). Mechanical injection should be done before operation to try spraying, moderate to adjust the water cement ratio, the injection of gray body paste, smooth surface, the aggregate distribution uniform, less amount of springback.
(3). The spraying operation should be bottom-up hierarchical. Gray body achieve initial set immediately after the water keeping in good health, last 7 ~ 10 days. It is strictly prohibited in frozen season or the rain spraying operations. Four, plasma build by laying bricks or stones flaky revetment (a) applicable conditions
（4）Various easy weathering of rock slope and soil slopes. If, when used on embankment slope should be heavy fact after the construction of embankment. （5）The slope is not greater than 1 to 1.
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Plasma build by laying bricks or stones, flaky slope protection generally USES such as cross section, depending on the height of slope, the thickness of general is 0.3 ~ 0.4 m. When the slope protection area is larger, and the slope is steep, in order to enhance the stability of slope protection, can use the type of slope protection.
1:倒虹吸与渡水槽：当水流需要横跨路基，同时受到设计标高的限制，可以采用管道或沟槽，从路基底部或上部架空跨越，前者称倒虹吸，后者为渡水槽，分别相当于涵洞和渡水桥，两者属于路基地面排水的特殊结构物，并且多半是配合农田水利所需而采用。 2:蒸发池：气候干旱、排水困难地段，可利用沿线的集中取土坑或专门设置蒸发池排除地表水。 3.地下排水设备
路基及边坡土体中的上层滞水，活埋藏很浅的潜水称为地下水，当地下水影响路基路面强度或边坡稳定时，应设置暗沟、渗沟和检查井等地下水设施。
常用的路基地下排水设备有：盲沟、渗沟、渗水隧洞和渗井等，其特点是排水量不大，主要是以渗流方式汇集水流，并就近排除路基范围以外。对于流量较大的地下水，应设置专用地下管道予以排除。
由于地下排水设备埋置地面以下，不易维修，在路基建成后又难以查明失效情况，因此要求地下排水设备牢固有效。
4：暗沟：相对于地面排水的明沟而言，暗沟又称盲沟，具有隐蔽工程的含义。由于沟内填以大小不同的颗粒材料，利用渗水材料透水性将地下水汇集于沟内，并沿沟排泄至指定地点。
5：渗沟：采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并通过沟底通道将水排至指定地点。它的作用是降低地下水或拦截地下水，其水力特性是紊流。
6：渗井：渗井属于水平方向的地下排水设备，当地下存在多层含水层，其中影响路基的上部含水层较薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置，采用立式排水，设置渗井，穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引人更深的含水层中去，以降低上层的地下水或全部予以排除。 7：路基坡面防护 概述
路基坡面防护主要是解决路基修筑以后，裸露的路基边坡及坡面的稳定问题。易于冲蚀
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的土质边坡和易于风化的岩石路堑边坡，施工后如果长期裸露，在自然风化应力和雨水冲刷的作用下，将会发生冲沟、溜塌、剥落、掉块和坍塌等坡面变形。同时，剥落或冲蚀的碎屑物往往堵塞侧沟，使排水不畅，故必须及早采取相应的防护措施，否则将造成严重病害。 10.2 设计原则
（1）凡容易风化的或易受雨水冲刷的岩石和土质边坡及严重破碎的岩石边坡， 均应及时加以防护。
（2）软硬岩层相间的路堑边坡，应根据岩层情况采用全部防护或局部防护。 3）在多雨地区，用砂类土填筑的路堤，其路肩和边坡坡面易受雨水冲刷流失，应根据具体情况将坡面防护。
（4）坡面防护结构一般不考虑边坡底层或人工填土的侧压力，其所防护的边坡应有足够的稳定性，但护墙可用于极限稳定边坡的情况。 10.3 常用坡面防护类型 一、植物防护
植物防护是一种施工简单、费用低廉、效果较好的坡面防护措施。植物能覆盖表土，防止雨水冲刷；调节土壤湿度，防止裂缝产生；固结土壤，防止坡面风化剥落，同时还能起到保护环境，美化路容的作用。为保证边坡稳定和延长植物防护的使用年限，一般宜在路堑坡脚设1～2m高的浆砌片石护坡。 8：抹面 （一）适用条件
（1）.未经严重风化的各种易风化岩石边坡，但对由煤系岩层及成岩作用很差的红色黏粘土岩组成的边坡不适用。
（2）.边坡坡度不受限制，但坡面应较干燥。 （3）.使用年限较短，一般为8～10年。 9：施工注意事项
（1）.抹面前须将边坡表面的风化岩石清刷干净并用清水冲洗边坡；边坡上大的凹陷应用浆砌片石嵌补，宽的裂缝应灌浆。
（2）.采用石灰炉渣浆抹面时，在灰浆抹上后，稍干即进行夯拍，直至表面出浆为止，然后抹平涂上速凝剂。
（3）.抹面不宜在寒冬季节、雨天及日照强烈时施工，其适宜的气温为4°～30℃，并注意盖草洒水养生。 10：喷浆及喷射混凝土
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适用条件
（1）.易风化但未遭严重风化的岩石边坡，坡面较干燥。
(2）.对高而陡的边坡，上部岩层较破碎而下部岩层完整的边坡和需大面积防护的边坡，采用此种类型更为经济。
（3）.对成岩作用差的粘土岩边坡不宜使用。 11：施工注意事项
（1）.喷浆和喷射混凝土前应将坡面浮土碎石清除并用清水冲洗。
(2).机械喷射作业前应进行试喷，以调节适中之水灰比，使喷射之灰体呈粘糊状，表面光泽平整，骨料分布均匀，回弹量小。
(3).喷射作业应自下而上分层喷射。灰体达到初凝后，立即洒水养生，持续7～10天。严禁在结冰季节或大雨中进行喷射作业。 12:浆砌片石护坡 适用条件
(1).各种易风化的岩石边坡和土质边坡。若在路堤边坡上采用时，应待路堤沉实后再施工。
(2).边坡坡度不大于1:1。
浆砌片石护坡一般采用等截面，其厚度视边坡高度而定，一般为0.3～0.4m。当护坡面积较大，且边坡较陡时，为增强护坡的稳定性，可采用肋式护坡。
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