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深基坑工程安全验算是保障基坑施工过程中结构稳定与施工安全的重要技术环节。由于深基坑开挖深度大、周边环境复杂，容易引发土体失稳、支护结构破坏、地下水渗透等问题，因此必须通过系统的力学分析和工程计算，对支护结构体系进行安全性评估。

安全验算主要包括支护结构的强度、刚度和稳定性验算，涵盖支挡结构（如地下连续墙、排桩、土钉墙等）、支撑系统（如内支撑、锚杆）以及地基土体的承载能力等内容。同时，还需考虑施工过程中的动态荷载、地下水影响及周边建筑物、地下管线的变形控制要求。

验算过程中通常采用有限元分析、极限平衡法或经验公式法，结合现场地质勘察数据和设计参数，判断支护体系是否满足规范要求的安全系数。此外，还需制定应急预案和监测方案，确保施工全过程的风险可控。

总之，深基坑工程安全验算不仅是设计阶段的关键内容，也是指导施工、预防事故、保障人员和周边环境安全的重要依据。

Ec——锚固体组合弹性模量jct445-2016 水泥工业用立轴锤式破碎机，按下式计算：

Em——锚固体中注浆体弹性模量；

Ac——锚固体的截面面积；

lf——锚杆自由段长度；

la——锚杆锚固段长度；

θ——锚杆的水平倾角。

当支点为由支撑体系时，支撑体系（含具有一定刚度的冠梁）或其与锚杆混合的支撑体系的水平刚度系数kT，应按支撑体系与排桩、地下连续墙的空间作用协同分析方法确定；亦可根据空间作用协同分析方法直接确定支撑体系及排桩或地下连续墙的内力与变形。

当基坑周边支护结构的荷载相同、支撑体系采用对撑并沿具有较大刚度的腰梁或冠梁等间距布置时，水平刚度系数kT可按下式计算：

式中 kT——支撑结构的水平刚度系数；

α——与支撑松弛有关的系数，取0.8~1.0；

E——支撑构件材料的弹性模量；

A——支撑构件的断面面积；

L——支撑构件的受压计算长度；

s——支撑的水平间距；

sa——按平面间题计算时的计算宽度。排桩取中心距，地下连续墙取单位宽度或一个墙段。

hmz——合力ΣEmz作用点至计算截面的距离；

haz——合力ΣEaz作用点至计算截面的距离。

（a）悬臂式围护墙；（b）有支点的围护墙

此种情况的Mc和Vc按下式计算：

式中 hj——支点力兀至基坑底的距离；

hc——基坑底面至计算截面的距离，当计算截面在基坑底面以上时取负值。

（1）内力及支点力设计值的计算

3）支点结构第j层支点力设计值Tdj

1）沿截面受拉区和受压区的周边配置局部均匀纵向钢筋或集中纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土桩，其正截面受弯承载力按下式计算：

式中 α——对应于受压区混凝土截面面积的圆心角（rad）与2π的比值；

αs——对应于周边均匀受拉钢筋的圆心角（rad）与2π的比值；αs宜在1/6~1/3之间选取，通常可取定值0.25；

α's——对应于周边均匀受压钢筋的圆心角（rad）与2π的比值，宜取α's≤0.5α；

Asr、A'sr——均匀配置在圆心角2παs、2πα's内沿周边的纵向受拉、受压钢筋的截面面积；

Asc、A'sc——集中配置在圆心角2παs、2πα's的混凝土弓形面积范围内的纵向受拉、受压钢筋的截面面积；

γ——圆形截面的半径；

γs——纵向钢筋所在圆周的半径；

ysc、y'sc——纵向受拉、受压钢筋截面面积Asc、A'sc的重心至圆心的距离；

fy——钢筋的抗拉强度设计值；

fcm——混凝土弯曲抗压强度设计值；

ξb——矩形截面的相对界限受压区高度。

计算的受压区混凝土截面面积的圆心角（rad）与2π的比值α，宜符合下列条件：

当不符合上述条件时，其正截面受弯承载力可按下式计算：

沿圆形截面受拉区和受压区周边实际配置均匀纵向钢筋的圆心角，应分别取为和，其中n、m分别为受拉区、受压区配置均匀纵向钢筋的根数。

配置在圆形截面受拉区的纵向钢筋的最小配筋率（按全截面面积计算），在任何情况下不宜小于0.2%。在不配置纵向受力钢筋的圆周范围内，应设置周边纵向构造钢筋，纵向构造钢筋直径不应小于纵向受力钢筋直径的二分之一，且不应小于10mm；纵向构造钢筋的环向间距，不应大于圆截面的半径和250mm两者中的较小值，且不得少于1根。

式中 M——单桩抗弯承载力（N·mm）；

A——桩的横截面积（mm2）；

As——纵向钢筋截面积（mm2）；

r——桩的半径（mm）；

rs——纵向钢筋所在的圆周半径（mm），rs＝r－as，as为钢筋保护层厚度（mm）；

α——对应于受压区混凝土截面面积的圆心角（弧度）与2π的比值；

αt——纵向受拉钢筋截面积与全部纵向钢筋截面积的比值；

fcm——混凝土强度设计值（MPa）；

fy——钢筋强度设计值（MPa）。

①根据经验取灌筑桩配筋量As；

④比较M值与单桩承受的弯矩值，若过大则减小As值，若过小则增加As值，重复②、③步骤，直至满足为止。

灌筑桩以圆截面受弯而采用的沿周边均匀配筋的计算公式，是考虑了任何方向都要具有相同的抗弯能力，而挡土桩的受拉侧是一定的，钢筋的布置则应是有方位性的，布置在非受拉侧的钢筋实际上是没有起到受拉作用的。设想将受拉主筋配置在桩体受拉一侧，而不是沿周边均匀配筋，这就是等效矩形截面配筋。主筋受拉，其他为构造筋。

则b＝d＝0.876D0

如此将灌筑桩截面等效成b×d的方形截面进行配筋，按钢筋混凝土梁的截面进行计算，便可求出受拉侧主筋的截面积。

需要注意的是，采用集中受拉侧配筋方法时，施工时要特别注意钢筋笼吊装的方向，并防止钢筋笼扭转，将钢筋集中的侧向做上标志，每根钢筋笼安装完毕后，做详细检查，最好做隐蔽工程检查，以防钢筋笼方向不对而造成灌筑桩受力时破坏。

钻孔灌筑桩的最小配筋率为0.42%，主筋保护层厚度不应小于50mm。

钢箍宜采用φ6~φ8螺旋筋，间距一般为200~300mm，每隔1500~2000mm应布置一根直径不小于12mm的焊接加强箍筋，以增加钢筋笼的整体刚度，有利于钢筋笼吊放和浇灌水下混凝土时整体性。

钢筋笼的配筋量由计算确定，钢筋笼一般离孔底200~500mm。

某工程采用φ600灌筑桩作为围护墙，桩中心距750mm，经计算围护墙最大弯矩为520kN·m/m，试配筋。

①单桩承受最大弯矩Mm＝520kN·m/m×0.75m＝390kN·m

取灌筑桩采用C30，fcm＝16.5MPa，II级钢筋fy＝310MPa，保护层厚度as＝50mm，则rs＝r－as＝300－50＝250mm

设钢筋配置为16φ22，As＝6082mm2，而A＝πr2＝2.83×105mm2，有：K＝fyAs/fcm·A＝310×6082/16.5×2.83×105＝0.404

故按16φ22配筋可以满足要求。

③按等效矩形截面配置纵向钢筋计算。

设钢筋配置为8φ22，As＝3041mm2

有：K＝fy·As/fcm·A＝3041×310/16.5×π×3002＝0.202

故按8φ22进行单边纵向配筋可以满足要求。

从本例可以看出，采用等效矩形截面纵向配筋可以比周边均匀配筋节省主筋一半左右，但是还需在非受拉侧配置构造钢筋，因此总纵向钢筋配筋量可节省大约30%~40%。

水泥土墙设计，应包括：方案选择；结构布置；结构计算；水泥掺量与外加剂配合比确定；构造处理；土方开挖；施工监测。

水泥土墙一般宜用于坑深不大于6m的基坑支护，特殊情况例外。

水泥土墙和平面布置，主要是确定支护结构的平面形状、格栅形式及局部构造等。平面布置时宜考虑下述原则：

（1）支护结构沿地下结构底板外围布置，支护结构与地下结构底板应保持一定净距，以便于底板、墙板侧模的支撑与拆除，并保证地下结构外墙板防水层施工作业空间。

当地下结构外墙设计有外防水层时，支护结构离地下结构外墙的净距不宜小于800mm；当地下结构设计无外防水层时，该净距可适当减小，但不宜小于500mm；如施工场地狭窄，地下室设计无外防水层且基础底板不挑出墙面时，该净距还可减小，考虑到水泥土墙的施工偏差及支护结构的位移，净距不宜小于200mm。此时，模板可采用砖胎模、多层夹板等不拆除模板。如地下室基础底板挑出墙面，则可以使地下室底板边与水泥土墙的净距控制在200mm左右。

（a）向内折角—较为不利的形状；（b）向外拱形—较为有利的形状

（a）n＝3；（b）、（c）n＝4；（h）、（d）、（e）n＝5；（f）、（g）n＝6；

（h）n＝7；（i），（j）n＝8；（k），（l），（m）n＝9；（n），（p）n=10

搅拌桩桩径d0＝700mm时，Ld一般取200mm；

d0＝600mm时，Ld一般取150mm；

d0＝500mm时，Ld一般取100~150mm。

水泥土桩与桩之间的搭接长度应根据挡土及止水要求设定，考虑抗渗作用时，桩的有效搭接长度不宜小于150mm；当不考虑止水作用时，搭接宽度不宜小于100mm。在土质较差时，桩的搭接长度不宜小于200mm。

2）支护挡墙的组合宽度b

水泥土搅拌桩搭接组合成的围护墙宽度根据桩径d0及搭接长度Ld，形成一定的模数，其宽度b可按下式计算

式中 b——水泥土搅拌桩组合宽度（m）；

qgdw 13279.2-2018 站所终端 dtu采购标准 第2部分：专用技术规范d0——搅拌桩桩径（m）；

Ld——搅拌桩之间的搭接长度（m）；

n——搅拌桩搭接布置的单排数。

3）沿水泥土墙纵向的格栅间距离Lg

当格栅为单排桩时，Lg取1500~2500mm；

当格栅为双排桩时成都市东部新区起步区经济适用房(农迁房)大观苑(二期)b地块b2标段水电安装施工组织设计，Lg取2000~3000mm；

当格栅为多排桩时，Lg也可相应的放大。

格栅间距应与搅拌桩纵向桩距相协调，一般为桩距的3~6倍。