宏泰大厦基坑支护设计开题报告
2020-05-20 20:08:51
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
1. 课题的研究目的和意义
基坑为房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工时需要开挖的地坑。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,包括勘察、设计、施工和监测等,称为基坑工程。基坑工程采用的围护墙、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。基坑支护工程包含挡土、支护、降水、挖土等许多紧密联系的环节,如果其中某一环节失效,将会导致整个工程的失败。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1 工程概况
1.1 一般概况:
(1)项目名称:宏泰大厦
(2)项目位置:xx市xx区xxxxxxx
1.2 基坑概况:
(1)支护主体:拟建宏泰大厦为13层办公楼,场地设地下室三层。本次基坑围护设计主体为地下三层地下室。
(2)基坑规模:基坑围护面积约3800平方米,基坑围护周长约240米。
(3)开挖深度:本工程#177;0.000相当于国家85高程 4.620。结合地勘报告、场地周边道路标高以及现场踏勘,场地自然地面绝对标高为 3.620(相对标高为-1.000,以下均采用相对标高)。根据结构设计资料,基础底板顶标高为-12.550,筏板厚度为500mm,承台高度为1200mm,考虑垫层厚度100mm,则基坑大面积承台垫层底开挖深度为12.850m;基础局部有下沉水池,水池顶标高为-13.550,则水池部位开挖深度为13.850m。基坑内部电梯井部位相对落深1.6m。
1.3 周围环境概况:
1.3.1基坑周边建构筑物
(1)基坑东侧:地下室外墙线距离用地红线3.02~5.35m,距离红线外侧江乾路边线7.91m,江乾路宽度25m。
(2)基坑南侧:地下室外墙线距离用地红线5.0m,距离红线外侧总管堂路边线8.0m,总管堂路宽度15m,根据现场踏勘,该路并未完全贯通,施工进入口主要位于该侧。
(3)基坑西侧:地下室外墙线距离用地红线5.04~5.15m,距离红线外侧河道边线25.0m,河道宽度约15m,根据地勘报告河水标高为1.420,设计时按场地整平标高下2m考虑。河道驳岸已修。
(4)基坑北侧:地下室外墙线距离用地红线5.41~6.03m,距离红线外侧城北公路边线23.03~32.18m,城北公路车流量较大。
1.3.2基坑周边地下管线
(1)基坑东侧:
序号 |
类别 |
埋深m |
管径mm |
距离m |
材质 |
1 |
通信IT |
1.0 |
200 |
7.93 |
柔性 |
2 |
路灯LD |
1.5 |
100 |
11.86 |
柔性 |
3 |
燃气S |
1.0 |
150 |
14.36 |
柔性 |
4 |
雨水Y |
1.5 |
200 |
17.35 |
柔性 |
5 |
污水W |
5.0 |
300 |
19.34 |
柔性 |
备注:距离指管线中心线与建筑物地下室外墙线的距离。
(2)基坑南侧:
序号 |
类别 |
埋深m |
管径mm |
距离m |
材质 |
1 |
燃气S |
1.0 |
100 |
11.45 |
柔性 |
2 |
雨水Y |
1.5 |
200 |
14.45 |
柔性 |
3 |
污水W |
5.0 |
300 |
16.45 |
柔性 |
4 |
给水J |
1.0 |
300 |
19.45 |
柔性 |
备注:距离指管线中心线与建筑物地下室外墙线的距离。
1.4工程地质及水文地质概况:
1.4.1工程地质条件
①1回填土:灰黄色~灰色~灰黑色,松软,由粘性土组夹建筑垃圾,浅部分布有碎石、混凝土块、砖块等建筑垃圾。层厚1.60~4.30m,层底标高-0.64~2.50m,该土层场地内均有分布,压缩性不均,工程特性差。
①2淤泥质填土:灰黄色~灰色~灰黑色,松软,由粘性土组夹淤泥及建筑垃圾。层厚1.00~4.00m,层底标高-2.96~0.50m,该土层场地内局部地段分布,压缩性不均,工程特性差。
②粘土:褐黄色,可塑,含铁锰质结核,夹青灰色条纹。层厚1.00~3.20m,层底标高-2.37~-1.32m,该土层场地内除C12、C2、C4、C5、J3、C10孔缺失外,其余钻孔均有分布,受浅部人类活动影响该层分布厚度变化较大,压缩性中等,工程特性良好。
③粉质粘土:灰黄色,软~可塑,粉粒含量随深度逐渐增高,含少量铁质氧化斑点,夹青灰色条纹,底部夹有灰色薄层状粉土。层厚0.30~1.20m,层底标高-3.37~-2.22m,该土层场地内均有分布,压缩性中等,工程特性中等。
④1粉土夹粉质粘土:灰黄色~灰色,稍密~中密,饱和,水平层理发育,夹薄层粉质粘土。层厚1.20~2.10m,层底标高-4.83~-4.12m,该土层场地内均有分布,压缩性中等,工程特性一般。
④2粉细砂:灰色,中密~密实,饱和,矿物成分以长石、石英为主,云母碎片次之,偶夹粉质粘土薄层。层厚6.60~7.80m,层底标高-12.19~-11.14m,该土层场地内均有分布,压缩性中等,工程特性良好。
⑤粉质粘土:灰色,软塑~流塑,具水平层理,局部少夹粉土薄层。层厚0.60~5.30m,层底标高-18.29~-17.28m,该土层场地内均有分布,压缩性中等,工程特性一般偏差。
⑥粘土:深灰色~暗绿色~褐黄色,硬塑~可塑,较均质。层厚4.00~4.90m,层底标高-22.59~-21.48m,该土层场地内均有分布,压缩性中等,工程特性良好。
⑦粉质粘土:灰黄色,可塑~软塑,可见铁质氧化斑点,夹含青灰色条纹,局部粉粒含量高。层厚1.60~2.80m,层底标高-24.97~-23.78m,该土层场地内均有分布,压缩性中等,工程特性较好。
⑧粉质粘土夹粉土:灰色,软塑~可塑,具水平层理,夹粉土、粉砂薄层。层厚4.80~7.00m,层底标高-31.12~-29.33m, 该土层场地内均有分布,压缩性中等,工程特性中等~一般。
1.4.2水文地质条件
潜水主要赋存于①填土层中,该土层以粘性土夹建筑垃圾为主,富水性中等,透水性不均,勘察期间,场地较低洼,局部出现潜水外渗状况,初见水位1.9米左右,稳定水位标高1.70米左右。其补给来源为大气降水及地表水入渗补给,以大气蒸发为主要排泄方式。
微承压水主要赋存于④1粉土夹粉质粘土、④2粉细砂层中,富水性、透水性中等~较好,补给来源为地下迳流补给,排泄方式以地下迳流及人工抽吸为主。根据勘察时现场抽水试验结果,④1粉土夹粉质粘土、④2粉细砂层中渗透系数最大值为6.26E-3cm/s。勘察期间实测微承压水头标高在0.99米,随季节变化地下水位有升降,年变幅0.80米左右。
1.4.3不良地质条件
本次勘察查明拟建场地内不存在对工程安全有影响的岩溶、滑坡、泥石流、危岩、崩塌及采空区等不良地质作用。
场地内分布的①1回填土、①2淤泥质填土,为本场地主要软弱土层,对本工程建设有不利影响。场地浅部填土层中分布有混凝土块、石块等建筑垃圾属对工程不利埋藏物。
2.本工程拟采用的基坑支护方案、计算理论和方法
2.1拟采用的基坑支护方案及选型依据
鉴于基坑大面积承台垫层底开挖深度为12.850m.由于周边环境较为复杂,故不用土锚;周围紧邻道路、建筑物,则不用土钉墙支护;由于场地较大,采用地下连续墙成本太高,故不用;综观本工程的工程水文地质条件、周边环境条件,采用排桩加内支撑支护方式,且三道钢筋混凝土支撑可分别置于-1.5m、-4.5m和-9m处。
2.2 拟定计算断面及工作量
(1)基坑支护体系设计计算:基坑ABCDEF,由于BCDE东侧靠近临近建筑;EF南侧靠近重要管线;FA西侧为河道,且距离较远;AB北侧为道路,且距离较远,故分为BCDE,EF,FAB三个区段进行计算,
2.3 拟采用的计算理论和方法
可用平衡法、图解分析法(弹性线法)计算钢筋混凝土单支点支撑。
(1)本基坑安全等级为二级,土压力采用三角形分布模式进行计算,所有土层水土合算。各断面计算:①土压力分布强度计算,②土压力合力及其作用点,③支撑轴力及桩长计算,④桩身最大弯距计算,⑤验算桩身强度,⑥桩身配筋计算,⑦整体稳定性验算,⑧抗隆起验算。
(2)基坑支护体系结构计算:①支护结构设计(钻孔灌注桩),②支撑围檩设计计算,③支撑截面计算,④立柱桩设计。
(3)在笔算结束后,采用理正软件进行电算复核。
(4)在设计最后,还要进行支护结构体系监测布置。
拟采用监测方案:
①沿基坑周边设置水平位移监测点;
②在基坑周边道路、建筑物上设置沉降监测点;
③在基坑周边设置测斜管监测深层水平位移;
④支撑轴力监测;
⑤桩身应力监测。