银联中心基坑支护设计(10.0米)开题报告
2020-04-14 21:36:20
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工时需要开挖的地坑,即为基坑。为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填,并进行相应的勘察、设计、施工和监测等工作,称为基坑工程。
基坑工程中采用的围护墙、支撑(或土层锚杆)、围檩、防渗帷幕等结构体系总称为支护结构。
1.1 基坑支护的原则与依据
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
2.1工程概况
拟建场地位于泰州市高港区港城路以南,交警二大队以西。地下室#177;0.000 = 5.70m。基坑开挖面积约3100m2,周边延长约240m。根据勘察报告,场地自然地面标高4.90m ~5.20m计,地势较平坦。楼区由主楼与裙楼组成,主楼区坑底标高-8.73m(相对标高);裙楼区坑底标高-7.63m(相对标高)。集水坑局部落深1.0m,电梯井局部落深2.1m。基坑安全等级二级,安全性系数1.0。
2.2 基坑周边环境
(1) 距周围用地、道路红线距离
基坑北侧为港城中路,其道路中心线距基坑边约47m。距周围用地、道路红线距离较远。
基坑西侧、南侧,基坑边距用地红线约3.8m。
基坑东侧,基坑边距用地红线约3.0m。
(2) 周边地下管线分布情况
地下室周围无地下管线。
(3) 周围建筑物分布情况
基坑西侧为泰州市高港区文化中心,5层建筑,桩基础,其距基坑边线约10m。
基坑东侧为交警支队二支队和广播电视局高港分局。交警支队二支队为5~8层建筑,桩基础,其距基坑边线约16m;广播电视局无桩基。
2.3 工程、水文地质条件
2.3.1 工程地质条件
拟建场地在勘探深度内为第四纪长江中下游冲积层,根据勘察报告,基坑开挖范围内具体岩土层分布、状态描述如下:
①层表土:灰~灰褐色,主要由素填土及堆放部分建筑碎石等,松散,含有机质及植物根等,由粉土、粉砂等组成。层底标高:1.57~4.64m,平均3.81m;层底埋深0.4~3.40m,平均1.25m。
②粉土:灰黄~灰色,含钙质结核,很湿,中密,摇震反应中等,无光泽反应,低干强度,低韧性;下部多夹粉砂。场区普遍分布,层厚1.30~3.80m ,平均2.69m;层底标高:0.46~1.95m,平均1.20m;层底埋深3.20~4.40m,平均3.87m。
③~1层粉细砂:灰色,组成矿物成分主要为石英、长石等,具云母碎屑,颗粒级配不良,次圆状,粘粒含量低,饱和,中密。场区普遍分布,厚度:2.40~4.80m ,平均3.68m;层底标高:-3.64~-1.46m,平均-2.47m;层底埋深6.50~8.50m,平均7.53m。
③~2层粉砂:灰色,组成矿物成分主要为石英、长石等,具云母碎屑,颗粒级配不良,次圆状,粘粒含量低,饱和,稍密为主,局部中密。场区普遍分布,厚度:1.30~5.00m ,平均2.43m;层底标高:-7.44~-3.24m,平均-4.89m;层底埋深8.10~12.70m,平均9.96m。
③~3层粉细砂:灰色,组成矿物成分主要为石英、长石等,具云母碎屑,颗粒级配不良,次圆状,粘粒含量低,饱和,中密。场区普遍分布,厚度:1.90~6.00m ,平均4.22m;层底标高:-12.24~-8.26m,平均-9.21m;层底埋深13.40~17.50m,平均14.27m。
④层粉细砂:灰色,组成矿物成分主要为石英、长石等,具云母碎屑,颗粒级配不良,次圆状,粘粒含量低,饱和,中密为主,局部密实。场区普遍分布,厚度:3.60~7.30m,平均5.70m;层底标高:-15.84~-14.19m,平均-15.14m;层底埋深19.40~21.10m,平均20.27m。
2.3.2 水文地质条件
根据勘探揭示的地层结构,地下水属潜水,主要通过大气降补给,以蒸汽方式排泄,并随大气降水、季节变化和刘西河长江水系的涨落有所升降,埋藏于①层表土基下部土层中,在勘探期间测得地下水初见水位埋深1.68~1.79m,标高为3.18~3.42m;稳定水位埋深为1.51~1.63m,标高为3.35~3.58m。地下水位年变化幅度在0.50~2.00m之间。
2.3.3 基坑设计参数
根据本工程的岩土工程勘察报告,选取各土层的固快指标作为基坑支护设计
计算参数,并按照朗肯土压力计算理论作为土侧向压力设计的计算依据。
基坑支护设计参数表
岩土层 |
名称 |
重度 |
直剪 |
固快剪标准值 |
渗透系数K (10-5cm/s) | |||
γ(KN/) |
C(kPa) |
Φ(度) |
C(kPa) |
Φ(度) |
KH |
KV | ||
① |
素填土 |
18.0 |
(10) |
(5) |
-- |
-- |
4 |
3.50 |
② |
粉土 |
18.6 |
-- |
-- |
6.0 |
27.2 |
47.2 |
43.6 |
③~1 |
粉细砂 |
18.5 |
-- |
-- |
7.0 |
27.7 |
245 |
239 |
③~2 |
粉砂 |
18.4 |
-- |
-- |
7.0 |
27.9 |
473 |
466 |
③~3 |
粉细砂 |
18.3 |
2.8 |
28.0 |
-- |
-- |
-- |
-- |
④ |
粉细砂 |
18.5 |
4.1 |
28.1 |
-- |
-- |
-- |
-- |
2.4 本基坑支护类型
(1) 基坑支护设计
主楼区基坑开挖深度约为8.0m,裙楼区开挖深度约为7.0m,基坑开挖范围内自上而下为1m左右的①层填土层及下层3m左右的②层粉土、3m左右的③~1粉细砂层、2m左右的③~2粉砂层、4m左右的③~3粉细砂层,以及下方的④层粉细砂层。填土层土质松散,工程性质差;下方的粉土、粉砂层厚度较大,含水量较高,透水性强,基坑侧壁土压力大;基坑坑底处于该层,因此保证基坑的稳定及在地下室施工时基坑保持干燥,便于施工,基坑止降水、排水是关键。
1、整个基坑采用型钢水泥土搅拌墙(SMW)支护加一层砼支撑支护,型钢水泥土搅拌墙顶设一道砼圈梁。型钢水泥土搅拌墙中型钢可在地下室施工完毕后进行拔出回收,大大节约基坑造价。砼支撑刚度大,可较好控制基坑侧壁土体位移。
2、地下室坡道在施工完地下室主体后施工,坡道处采用土钉墙支护,二级放坡,坡率1:1,坡顶采用二级轻型井点降水。土钉钻空在轻型井点降水后施工。该区降水时需做好基坑监测工作,以免降水对周围环境造成影响,必要时可在基坑外回灌。
3、基坑止降水设计
整个基坑采用管井降水,共设11口管井,土方开挖前一周进行预降水;基坑降水时需做好基坑监测工作。
坑外场地开阔处地表布设截排水导流明沟,疏排雨水及地表水。
2.4.1 计算方法
(1)土压力计算根据半空间内的应力状态和土体极限平衡理论而采用朗肯土压力理论。
填土为沙土 1.静止土压力 P0=K0γz
2.主动土压力 Pa=σ3=tg2(45#176;-oslash;/2 )γz, Ka= tg2(45#176;-oslash;/2 ) 合力 Ea=Ka γH2/2
3.被动土压力 Pp=σ1=tg2(45#176; oslash;/2 )γz,Ka= tg2(45#176; oslash;/2 ) 合力 Ep=Ka γH2/2
填土为粘性土 1.主动土压力 Pa=σ3=γztg2(45#176;-φ/2 )-2ctg(45#176;-φ/2)=
2.被动土压力 Pa=σ1=γztg2(45#176; φ/2 ) 2ctg(45#176; φ/2)=