南京某教育中心综合楼基坑设计开题报告
2020-04-14 19:44:39
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1.1 基坑工程发展
1.1.1基坑工程目前发展领域
基坑工程尚属于新兴学科领域,20世纪90年代基坑工程有了全面的发展并取得了宝贵的经验.但是目前还没有一种基坑工程计算理论能够一次在计算机中概括全部土质的复杂性质.每一种计算理论都是在某些简化假定的前提下建立的,具有一定的局限性.而且,无论计算技术如何让先进,实际计算结果不可能超越其参数测定的精确程度.因此基坑工程支护失效率较高且工程投资费用也高.
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
2.1 工程概况
1.1 一般概况
(1) 工程名称:某区教育中心扩建工程
(2) 地理位置:南京市龙蟠路东,扇骨营南侧
(3) 建设单位:某区教育中心
(4) 主体设计单位:南京金海设计工程有限公司
(5) 勘察单位:江苏省地质工程有限公司
1.2 项目概况
(1) 总体概况
本工程为2栋13层教学综合楼及一层地下室。教学综合楼为框架结构,桩基础采用钻孔嵌岩灌注桩。本工程#177;0.00对应吴淞高程为+10.10m。
(2) 基坑规模
C楼地下室基坑周长270m左右,总面积约4400m2。
(3) 基坑挖深
场地标高为+8.40m~+10.20m。坑底普遍标高为+4.95m,基坑挖深3.45m~5.25左右。
(4) 坑中坑落深
坑中集水井落深1.0m。
1.3 环境概况
(1) 基坑东侧
基坑东侧紧靠秦淮区社区大学围墙,社区大学内有两栋4层、6~7层建筑分别靠基坑边约5m、21m。
(2) 基坑北侧
基坑北侧为扇骨营路,基坑边距该侧用地控制线约5.5m,距扇骨营路路边约7.5m。
(3) 基坑西侧
基坑西侧为龙蟠路,基坑边距龙蟠路路边最近处约7.0m。
(4) 基坑南侧
基坑南侧为施工场地,场地较空旷。
1.4 基坑安全等级
综合本基坑挖深,周边环境等因素,本基坑的安全等级为二级,重要性系数1.0。
2.2 工程地质条件
拟建场地属于秦淮河漫滩地貌单元,地势起伏变化不大,经过人工改造,已改变原有地貌单元。地势较平坦,地面标高约+8.40m~+10.20m。
根据野外勘探了解,结合部分室内岩土实验综合分析,场地岩土层自上而下为:
影响基坑开挖范围内的场地岩土层分布自上而下叙述如下:
①~1杂填土:杂色,松散,地表砼地坪10~30cm,中下部以碎石、碎砖、建筑垃圾(含量约25%)及粘性土为止,土质不均。层厚0.5~1.6m。
①~2素填土:灰黄色,松散,主要以可塑状粉质粘土为主,局部流塑,结构松散。层顶埋深0.5~1.6m,层厚1.8~4.4m。
②~1粉土:灰黄,稍密,很湿,含云母片,白色螺丝贝壳,含少量腐殖物。局部夹软~流塑状粉质粘土。层顶埋深2.5~4.7m,层厚1.5~9.8m。
②~2淤泥质粉质粘土与粉土互层:灰色,饱和,流塑,层理清晰,含腐殖物,无光泽,干强度较低、韧性低。层顶埋深4.8~8.8m,层厚5.4~13.6m。
2.3 水文概况
根据地下水的赋存、埋藏条件,本次勘察揭示的地下水类型为孔隙潜水和岩层裂隙水,影响基坑开挖的为孔隙潜水。
孔隙潜水主要赋存于①层人工填土、②层砂性土中。其中①~1层杂填土以粉质粘土混大量碎砖、块石填积,透水性好,局部水量集中;②层砂性土为场区内的主要含水、透水地层,赋存了较为丰富的地下水。
勘察期间测得地下稳定水位埋深为1.3~1.5m左右,稳定水位脉深为1.2~1.4m,年水位变幅约1.0m左右。
地下水补给来源主要为大气降水与侧向补给,径流缓慢,以垂直蒸发、侧向排泄为主。
本场地的地下水对砼结构无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性,混凝土结构中钢筋无腐蚀性。
2.4 地质参数
基坑开挖范围内的土层参数如下:
基坑支护设计参数表 表1
土层 |
(KN/m3) |
直剪固快 |
渗透系数 | ||
C(kPa) |
f(度) |
KV(310-6cm/s) |
KH (310-6cm/s) | ||
①~1 |
(18.0) |
(5.0) |
(13) |
(20) | |
①~2 |
18.1 |
(8) |
(15) |
(20) | |
②~1 |
18.4 |
10 |
24.0 |
300 |
400 |
②~2 |
17.8 |
16 |
11.7 |
30 |
400 |
注:以上参数由勘察报告提供,括号内值为经验值。
2.5 拟采用的研究手段
基坑开挖面附近含水量丰富,透水性强,止水帷幕的设计施工是关键。本设计考虑采用单排三轴深搅桩来施工止水帷幕。根据本基坑的开挖深度,采用两层支撑比较合理,两层支撑合理布置有利于地下室顶底板的施工,方便土方开挖。
由于本基坑空间尺寸大,为了有效地控制基坑变形,支撑宜采用混凝土支撑,以减小支护结构顶端的变形,增加整个支护系统的安全性。
基坑降排水工作是关键因素之一,考虑到本基坑含水层的透水性强,基坑止水难度大,因此基坑降水不容忽视。
2.5.1支护方案选择
综合考虑基坑面积、深度大及基坑现场的周边环境等条件,本着”安全可靠,经济合理,技术可靠,方便施工”的原则,经过细致分析、计算和方案比较,本工程基坑支护结构的详细方案选用下列形式:
①基坑采用钻孔灌注桩加两层混凝土内支撑作为挡土结构;
②基坑采用单排三轴搅拌桩作为止水帷幕;
③坑内采用管井井点降水降低地下水位。
2.5.2 施工监测
为保证在基坑开挖及地下结构施工期间周边环境的安全,该支护方案的实施应有施工监测相配合,实行信息化施工;根据基坑监测结果,及时的调整施工方案及施工进度。
监测项目
(1)圈梁的水平、垂直位移:沿圈梁每隔15米设置一观测点;
(2)围护桩深层水平位移:沿围护结构周边每隔15米左右设置一测斜孔;
(3)支撑轴力:在重要的支撑上布置适量的支撑应力观测点;
(4)立柱沉/隆位移:共设置22个监测点;
(5)道路沉降观测:沿道路边每隔15m设置一监测点;
(6)基坑外侧地下水位观测:共设置8个监测点,兼作回灌井。
监测要求
(1)施工前应取得初读数,在基坑开挖期间及拆撑期间应一日一测;
(2)在监测期间,根据实际情况适当加密监测次数;
(3)监测报告应每日送交设计方及相关部门;
(4)报警值:圈梁位移、深层水平位移及立柱位移变化速率大于2mm/d或累计位移超过10mm;
道路沉降速率大于2mm/d、累计沉降大于30mm;
支撑轴力达到设计值80%;
地下水位下降速率大于500mm/d,累计下降量大于1500mm。