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YJB金融区一期工程深基坑支护设计开题报告

 2020-07-24 01:07  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

1.课题研究目的

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.工程概况

1.1 .工程范围及规模

YJB金融服务区一期工程基坑平面尺寸约为400x250㎡,建筑基坑普遍开挖深度13~14m。场地中部有一条东西向地铁线路,地铁基坑开挖深度为23.1m。

1.2.工程场地现状

工程场地现状以拆迁后平整场地为主,地势较平坦,开阔。

场区西侧受xx港第三港埠公司拆迁时间受限影响,造成Y-1-18地块基坑西侧用地紧张:其围挡距建筑红线距离为10~12m,且围挡内距厂房仅2m左右。

场区东侧距建筑红线19m处,修有一条临时路。

场区北侧修有一条9m宽临时路,但由于Y-1-28地块地下室向北侧拓展,使得北侧临时路半数需破除。

场区南侧现场均为拆迁平整场地。

2.工程场地水文地质概况

2.1.场地自然气候条件

场地位于xx市东部,是xx滨海新区的中心区,地理坐标为北纬38#176;44′~39#176;13′,东经117#176;30′~117#176;46′。地势低洼平坦,是xx市平均海拔最低的地方。属于暖温带季风型大陆气候,四季变化明显。年平均气温12.6℃,其中7月份平均气温最高,为26.5℃;1月份平均气温最低,为-3.3摄氏度。年极端最高气温为40.9℃,出现在1999年7月24日;年极端最低气温为-15.4℃,出现在1986年1月4日。年≥0℃的积温为4427~5117度#8226;日,月平均气温日较差为5.1~10.9℃。年平均降水量为566毫米,四季降水分布很不均匀:夏季降水量最多,最集中的7,8月份平均降雨量为390mm,占全年降水量的69%;冬季降水量最少,只占全年降水量的2%。年降水量≥0.1mm的日数为63.4天。年日照时数为2731.9小时。平均初霜日是11月10日,终霜日是3月18日,无霜期236天。年平均风速3.3米/秒,极大风速为33米/秒。

2.2.场地地质条件

根据本次勘察资料,该场地埋深110.00m 深度范围内,地基土按成因年代可分为以下11 层,现自上而下分述之:

1. 人工填土层(Qml)

全场地均有分布,厚度一般为1.50~4.00m,主要由杂填土、素填土组成,人工填土填垫年限大于十年。

2. 全新统上组陆相冲积层(Q43al)

一般位于埋深约3.00m 以上,零星分布,揭示厚度一般为0.50~1.00m,主要由粘土、粘性大粉质粘土组成。呈黄褐色,软塑~可塑状态,无层理,含铁质,属高压缩性土。

3. 全新统中组海相沉积层(Q42m)

一般位于埋深约20.00m 以上,揭示厚度16.00~18.00 m,该层从上而下可分为3 个亚层。

第一亚层,粉质粘土为主:一般位于埋深约3.00~10.00 m 段,呈褐灰~灰色,软塑状态,有层理,含贝壳,砂粘互层,砂性总体较大,属中压缩性土。本亚层局部夹粉土、淤泥质粉质粘土透镜体。

第二亚层,粘土:一般位于埋深约10.00~16.00m 段,呈灰色,软塑~流塑状态,有层理,含贝壳,属高压缩性土。本亚层土局部夹淤泥质粘土、粉质粘土透镜体。

第三亚层,粉质粘土:一般位于埋深约16.00~20.00m 段,呈灰色,软塑状态,有层理,含贝壳,属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。

4. 全新统下组沼泽相沉积层(Q41h)

一般位于埋深约20.00~21.50m 段,主要由粉质粘土组成,呈黑灰~浅灰色,可塑状态,无层理,含有机质、腐植物,属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。

5. 全新统下组陆相冲积层(Q41al)

一般位于埋深约21.50~25.50m 段,主要由粉质粘土组成,呈灰黄色,可塑状态,无层理,含铁质,属中压缩性土。

6. 上更新统第五组陆相冲积层(Q3eal)

一般位于埋深约25.50~32.00m 段,主要由粉砂、粉土组成,呈灰黄~黄灰色,密实状态,无层理,含铁质,属中偏低压缩性土。局部夹薄层粉质粘土透镜体。

7. 上更新统第四组滨海潮汐带沉积层(Q3dmc)

一般位于埋深约32.00~49.00m 段,主要由粉细砂组成,呈灰色~黄灰色,密实状态,无层理,少量铁质、礓石,属低压缩性土。本层土局部底部分布有厚度约3.00~5.00m 粉质粘土透镜体,呈灰色,可塑状态,无层理,属中压缩性土。

8.上更新统第三组陆相冲积层(Q3cal)

一般位于埋深约49.00~57.00m 段,该层从上而下可分为2 个亚层。第一亚层,粉质粘土为主:一般位于埋深约49.00~51.00m 段,呈灰黄色,可塑状态,无层理,含铁质,属中压缩性土。该亚层土在全场地内分布不连续,局部缺失。第二亚层,粉土、粉砂为主:一般位于埋深约51.00~57.00m 段,呈灰黄色,密实状态,无层理,含铁质,属低压缩性土。该亚层土在全场地内分布不稳定,局部顶底板有所起伏。

9. 上更新统第二组海相沉积层(Q3bm)

一般位于埋深约57.00~90.00m 段,该层从上而下可分为3 个亚层。

第一亚层,粉质粘土为主:一般位于埋深约57.00~76.00m 段,呈灰色~黄灰色,可塑状态,无层理,含铁质,属中压缩性土。该亚层土在全场地内土质砂粘性有所变化,局部夹粉土。

第二亚层,粉土、粉砂为主:一般位于埋深约76.00m~85.00m 段,呈灰色~黄灰色,密实状态,无层理,含铁质,属低压缩性土。

第三亚层,粉质粘土为主:一般位于埋深约85.00~90.00m 段,呈灰色~黄灰色,可塑~硬塑状态,无层理,含少量铁质、礓石,属中压缩性土。

10. 上更新统第一组陆相冲积层(Q3aal)

一般位于埋深约90.00~102.00m 段,主要由粉质粘土组成,呈灰黄色,可塑~硬塑状态,无层理,含铁质、礓石,属中压缩性土,局部为粉土、粘土。

11. 中更新统海相沉积层(Q23mc)

一般位于102.00m 以下,本次勘察最大孔深110.00m 未穿透该层,在揭示深度范围内主要有细砂组成,呈黄灰色~灰色,密实状态,无层理,含铁质。

2.3场地水文条件

xx地区地下水受基底构造、地层岩性和地形、地貌、气象以及海进、海退等综合因素影响,水文地质条件复杂。一般将埋藏较浅、由潜水及与潜水有水力联系的微承压水组成的地下水称为浅层地下水。

xx地区在自然条件下总的地下水补、径、排水特点是:在水平方向上,浅层水和深层水由北向南形成径流,在垂直方向上,下伏含水岩组接受上覆含水岩组的渗透补给。

补给:地下水接受大气降水入渗和地表水入渗补给,地下水具有明显的丰、枯水期变化,丰水期水位上升,枯水期水位下降。

径流:由于含水介质颗粒较细,水力坡度小,地下水径流十分缓慢。

排泄:排泄方式主要有蒸发、向深层承压水渗透和人工开采。

场地内地下水位总体上随季节变化而波动,丰水期水位抬升,枯水季节水位下降,多年波动幅值为1.0~2.0m。场地工程地质与水文地质参数如下表。

工程地质与水文地质参数表

土层

层底标高(m)

层厚(m)

重度(kN/m3)

j(#176;)

c(kPa)

渗透系数(m/d)

压缩模量(MPa)

杂填土

-1

3

18

10

5

0.22

2

淤泥质土

-3.5

2.5

17.7

6

6.7

0.01

2.06

粘性土

-9

5.5

18.8

18.6

12.1

0.21

5.7

淤泥质土

-15

6

17.9

6.7

10.5

0.01

2.98

粘性土

-18

3

19.2

18.3

12.2

0.41

4.01

粘性土

-19.8

1.8

19.7

15.8

17.2

0.03

5.39

粘性土

-24.5

4.7

20.1

18.1

18.8

0.05

6.25

粉土

-29.5

5

20.3

29

12

1.04

13.21

粉砂

-43.3

13.8

20.3

31

9.4

4.72

16.72

3.设计方案比选

本基坑为大型深基坑(400*250㎡,挖深13~14m),且位于闹市区,周边环境紧张,四面均为交通要道且存在已建铁路,必须确保支护结构能够承受开挖和周边荷载引起的极限土压力,结合工程实际,提出以下几种支护方案:

表1.基坑支护结构方案比较

方案

优缺点分析

方案一:双排桩

侧向刚度较大,能有效约束基坑变形,但坑底有厚层软土,不宜采用

方案二:连续墙

结构整体性好,防渗性能好,既挡土又可作为止水帷幕,结合支撑可以有效控制变形,但成本太高

方案三:单排桩 三轴水泥搅拌桩止水帷幕 内撑

本方案安全系数大,通过设置支撑可以有效控制变形、位移,而且施工技术安全可靠,经济合理,在基坑内侧设置竖向钢

管斜撑解决了本基坑用地红线紧张的问题,结合钻孔灌注桩外侧深层搅拌桩止水帷幕达到了防水、防渗要求。

综合考虑,本工程选用方案三。

为防止长期降水影响周边环境并减少工程量,本方案在四周坡顶设置单排三轴水泥土搅拌桩,坑内采用大口井降水。

4.计算断面拟定

基坑ABCDEFGH中,AHGF靠近铁路;ABCD与EF离相邻建筑物较远;DE靠近主要道路(中央大道);HI有地铁穿行,故分为ABCD,DE,HI三个区段进行计算。

基坑平面简图

5.计算理论与方法

5.1.土压力计算

利用朗肯土压力理论,对砂土、粉土和粉质粘土采用水土分算计算土压力,对粘土采用水土合算计算土压力。

5.2.支护结构计算

使用静力平衡法、等值梁法等结合岩土参数计算支护结构内力。

理正软件计算方法:①经典方法:其中比较有代表性的是等值梁法,将内撑和锚杆处假定为不动的连杆支座(即不动的铰支座)。计算出桩(墙)两侧的土压力(主动土压力及被动土压力)、水压力及其分布后,按静力平衡法计算支护构件各点的内力。 ②弹性方法:将作用桩墙上的支锚点简化为弹簧,将基坑开挖面以下被动侧土体简化成水平向的弹簧,将主动侧(全桩、全墙)的土压力施加到桩墙之上。利用有限元或其他的数值解,即可得到其内力及位移。

5.3.基坑稳定性验算

主要有抗隆起稳定性验算、抗滑移稳定性验算、抗倾覆稳定性验算、抗管涌稳定性验算。

6.基坑监测方案设计

对基坑的监测应进行基坑沉降监测,水平位移监测,结构及土体侧向位移监测。

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