东华理工大学毕业设计(论文) 基坑支护设计
l——滤管长度，本次取1.0m； 故，L=9+0.2+1+0.13(1+50)+1=16.3m.
3.2.3 环形井点引用半径
采用“大井法”，参考规范，将矩形（本案例长宽比为2.5，小于10）基坑折算成半径为x0的理想大圆井，按“大井法”计算涌水量，故本次基坑的引用半径：
x0???a?b250?100?1.13??98.875m 44式中：a,b——基坑的长度和宽度,m; η——系数，可参照下表格选取：
表3.1 系数η表
b/a η 0 1.00 0.05 1.05 0.10 1.08 0.20 1.12 0.30 1.14 0.40 1.16 0.50 1.17 0.60-1.00 1.18 3.2.4 井点抽水影响半径 由公式R?x20?2ktHwm可求得抽水影响半径。
式中：t——时间，自抽水时间算起(2-5昼夜),d；本案例取5d； m——土的给水度，按表3.2确定，本次取粉质粘土0.1;
k——土的渗透系数,(m/d); H——含水层厚度(m),本次取承压含水层
w厚度④1，④2土层厚度的总和，即为8.7m。
表3.2 土的给水度m表
土的种类 m 砾石、 卵石 0.30- 0.35 粗砂 0.25- 0.30 中砂 0.20- 0.25 细砂 0.15- 0.20 粉砂 0.10- 0.15 粉质粘土 0.10- 0.15 粘土 0.04- 0.07 泥炭 0.02- 0.05 故R?98.8752?2?2.8?5?8.7?110m.
0.13.2.5 基坑涌水量计算
(1)判断井型
由于井点管埋深为16.3m，处于⑤层粉质粘土不透水层之中，则井型可定位承压完整井，滤管处于④1，④2层含水层之间，不考虑多层承压水的情况，按单一层均化处理，则依前面所述,渗透系数k可取平均值2.8m/d。
(2)基坑稳定渗流涌水量 用公式Q1?2.73kMS来进行计算：
lg(R?x0)?lgx0式中：k——土的渗透系数,(m/d);
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M——总含水层厚度,m;
S——地下水水位降深,m;本次取9.0m R——抽水影响半径,m; x0——环形井点系数的引用半径, m; 可参考图3.2来进行涌水量计算：
X0RS基坑隔水层承压含水层M
图3.2 承压含水层井点降水示意图
故Q1?2.73?2.8?8.7?93?1842.7m/dlg(110?98.875)?lg98.875
(3)基坑静储水量计算
取基坑土体给水度m=0.10，故基坑总静储水量V(m3)可由下式计算：
V?Hwab?m
式中：HW ——最大水位降深,m; a,b——基坑的长度和宽度,m;
m——土的给水度，按表3.2确定，本次取粉质粘土0.1 故V?9?100?250?0.1?22500m 按预降水10d算，则平均日出水量为： Q2?V3?2250m/d 103(4)基坑总涌水量计算
Q?Q?Q?1842.7?2250?4092.7m/d
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3.2.6 基坑单井出水量计算
可采用完整承压井来计算单井出水量，公式如下：
2.73KM?Hwq?lgR?lgrw
式中：rw——水井半径，m，可取外管半径150mm 故q?2.73?2.8?8.7?9?208.9m3/d
lg110?lg0.153.2.7 基坑单井数量和井间距确定
(1)基坑井点数量计算
管井数量为n=1.23Q÷q=1.234092.7÷208.9=23.5（个）
实取30个井，其中靠近基坑北侧的暗塘宽20m处加井6口，环状布置在暗塘区域。
(1)基坑井点间距计算 井点间距： S?Lz24?8?2?100?250??29.5m
208.93.2.8 基坑单井数量复核验算
用下式计算：
1.1Qn?q??ly0? 式中n取外围井的数量，其他所有参数均同前述，不再重复。
y0对于承压完整井，可按下式计算：
y0?H'?0.366Q?1?n?1lgR??lg(n??)??xrrWw0? KM?n??式中：H'——承压水头至该含水层底板的距离，本次案例的综合承压稳定水头相对标高为-1.00m，故参照工勘报告中的土层特性参数表，取其值为14.43m，则：
y0?14.43?0.366?4092.7?1?23lg110?0.15?lg(24??0.15)??98.875???3.1m 2.8?8.724??故
1.1Q=1.134092.7÷24÷208.9 =0.9m 东华理工大学毕业设计(论文) 基坑支护设计 3.2.9 基坑井降水深度验算 对于承压含水层： 0.366Q0?1? lgR??lg(????)??xxxxrw123n??KM?n?3 S?式中：S——基坑中心处地下水位降深值,m; Q0——由n、y0、ψ的乘积得出的基坑抽水总流量，m/d; x1,x2,x3?,xn ——基坑中心距各井点中心的距离 由上小节可分配井点分布方案：在基坑角点想外扩展1m，形成井点轮廓，在轮廓的角点处设置四口井，其余在宽边各设置3口井：中点处一口，两边对称设置两口；长边设置7口：中点处设置一口，其余在两旁各设置3口，对称布置，则基坑井点轮廓短边处的井点距离为25.5m，宽边为31.5m。各井点中心距离基坑中心的距离可参照此方案按几何勾股定理方法确定，如下图3.3所示，在此不再累赘。 故可得出如下结论： 0.366?14129?2.8?8.71?2244444?lg(110?0.15)?lg(??????)? 12651128.55140107.48160?24??S??13.3?1.0m,可行。井21井13126m128.55m井24140m107.4m81m60m51m井1井9 图3.3 各井点中心到基坑中心的距离理想示意图 18 东华理工大学毕业设计(论文) 基坑支护设计 4 基坑支护设计 4.1 基坑支护方案设计参数说明 4.1.1 地质力学指标参数 见如下表格： 表4.1 地基地质力学指标参数表 土 层 r KN/m3 17.5 19.2 C/Kpa υ/度 Ka Ka Kp Kp 备注 ①杂填土 ②粘土 5.0 20.0 15 10.3 10 25 20.0 12.1 12.2 14.3 15 12.7 0.49 0.65 0.65 0.60 0.59 0.64 0.70 0.81 0.81 0.78 0.77 0.80 2.04 1.53 1.54 1.66 1.70 1.55 1.43 1.24 1.24 1.29 1.30 1.25 合算 合算 合算 合算 合算 合算 ③粉质粘土 18.8 ④1粉土 夹粉质粘土 ④2粉土 18.6 18.6 ⑤粉质粘土 18.5 备注：表中C、υ值均为固结快剪标准值取用。⑤层土受地质分带的影响，在北侧有亚层，但差别不大，区别在粘聚力处：可取18Kpa。式中有关主（被）动土压力系数：Ka?tan245???;Kp?tan245??? 224.1.2 基坑实际挖深： 建筑结构设计±0.00对应绝对标高取平均为+3.80m，自然地面标高西侧、东侧（地面标高平均为+3.2m），南侧地面标高（地面标高平均为+2.7m），北侧地面变高（地面标高平均为+3.3m）。故圈梁下落的基准面选在南面，即南面圈梁下落0.0m，东西侧下落0.5m，北侧下落0.6m。挖深分为以下几种情况： (1)西侧、东侧现自然地面标高平均为+3.2m，室内外高差为4.8-3.2=1.6m,则基坑实际挖深为：H东?H西? = -8.10(底板顶)-1.0（地梁、承台、垫层厚）+1.6 =-7.50m (2)南侧自然地面标高平均为+2.7m，室内外高差为4.8-2.7=2.1m,则基坑实际挖深为：H南 = -10.0(底板顶)-1.0（地梁、承台、垫层厚）+2.10 = -8.90m，取实际挖深为9m。 (3)北侧自然地面标高平均为+3.3m，室内外高差为4.8-3.3=1.5m,则基坑实际挖深为：H东= -7.50（底板顶)-1.0（地梁、承台、垫层厚）+1.50 = -7.00m 19 ????