登录

  • 登录
  • 忘记密码?点击找回

注册

  • 获取手机验证码 60
  • 注册

找回密码

  • 获取手机验证码60
  • 找回
毕业论文网 > 开题报告 > 矿业类 > 勘查技术与工程 > 正文

苏州燃气服务中心深基坑支护设计开题报告

 2020-07-16 08:07  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

一、基坑综述

为了进行高层建筑地下室、地铁车站和地下停车场、商场、仓库、变电站以及市政排水与污水处理系统等地下工程的施工,需要从地表面向下开挖土体,挖出相应的地下空间。这个为进行建(构)筑物地下部分的施工由地面向下开挖出的空间就是基坑,基坑临空面称为基坑侧壁。基坑土体的开挖造成周围土体的应力应变状态和地下水体状态发生改变,必然对周边建(构)筑物、地下管线、道路等造成一定的影响。与基坑开挖相互影响的周边建(构)筑物、地下管线、道路、岩土体及地下水体,统称为基坑周边环境。

为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全,对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施,就是基坑支护。

随着城市高层建筑、地铁和重大市政工程建设的发展,深基坑工程越来越多,深基坑围护工程面临周围环境条件复杂、支护结构形式多样化等问题已成为当前地基和基础工程中的热点和难点问题。而基坑支护往往又是工程施工的重点和难点,具有复杂性、可变性和临时性的特点。因此,如何保证支护结构及周边环境的稳定就成为深基坑研究的首要问题。不同的基坑开挖施工方案对围护结构的材料费及围护结构的施工费、设备费、人工费等有较大影响,所以选择稳定、安全、可靠、快速而又经济的围护方案,是非常重要的。

二、支护结构设计

2.1、支护结构设计的原则

(1)安全可靠:满足支护结构本身强度、稳定性以及变形的要求,确保周围环境的安全;

(2)经济合理性:在支护结构安全可靠的前提下,要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等方面综合确定具有明显技术经济效果的方案;

(3)施工便利并保证工期:在安全可靠经济合理的原则下,最大限度地满足方便施工(如合理的支撑位置,便于挖土施工),缩短工期。

支护结构通常是作为临时性结构,基础施工完毕即失去作用。有些支护结构的材料可以重复利用,如钢板桩及其工具式支撑。但也有一些支护结构就永久埋在地下,如钢筋混凝土板桩、灌注桩、水泥土搅拌桩和地下连续墙等。还有在基础施工时作为基坑的支护结构,施工完毕即为永久结构物的一个组成部分,成为复合式地下室外墙,如地下连续墙等。

支护结构形式的选择是支护结构设计的重要环节,应对各种方案进行分析比较,优选最合理的方案。选择支护结构时,需考虑以下因素:

(1)基坑的平面尺寸、开挖深度、防水抗渗要求和基础施工要求。

(2)地基土质的工程地质情况,包括土层的物理、力学性质及地下水质条件。

(3)邻近建筑物的结构情况、基础形式、距离基坑的远近及邻近建筑物受影响程度的限制要求。

(4)邻近道路、地下管线及其他设施和施工季节等条件对施工的限制要求。

(5)施工作业设备、施工技术和材料对选用支护结构的可能性。

(6)造价、工期的优化方案选择。

在进行支护结构选型时必须综合考虑上述因素,此外,支护结构选型应考虑结构的空间效应和受力特点,采用有利支护结构材料受力性状的形式。

2.2、基坑支护形式分类及适用范围

在基坑工程中应用的支护形式很多,对基坑支护工程形式进行合理分类中,包括各种支护形式是很困难的。但基坑工程常用的支护形式可分为下述四大类:

(1)、放坡开挖及简易支护

放坡开挖及简易支护的支护形式主要包括:放坡开挖;放坡开挖为主,辅以坡脚采用短桩、隔板及其他简易支护;放坡开挖为主,辅以喷锚网加固等。

(2)、加固边坡土体形成自立式支护

对基坑边坡土体进行土质改良或加固,形成自立式支护。包括:水泥土重力式支护结构;各类加筋水泥土墙支护结构;土钉墙支护结构;复合土钉墙支护结构;冻结法支护结构等。

(3)、挡墙式支护结构

挡墙式支护结构又可分为悬臂式挡墙式支护结构、内撑式挡墙式支护结构和锚拉式挡墙式支护结构三类。另外还有内撑与拉锚相结合挡墙式支护结构等形式。

挡墙式支护结构中常用的挡墙形式有:排桩墙、地下连续墙、板桩墙、加筋水泥土墙等。

排桩墙中常采用的桩型有:钻孔灌注桩、沉管灌注桩等,也有采用大直径薄壁筒桩、预制桩等不同桩型。

(4)、其他形式支护结构

其他形式支护结构常用形式有:门架式支护结构、重力式门架支护结构、拱式组合型支护结构、沉井支护结构等。

每种支护形式都有一定的适用范围,而且随工程地质和水文地质条件,以及周围环境条件的差异,其合理支护高度可能产生较大的差异。常用基坑支护形式分类及适用范围如表1所示。

表1 常用基坑支护形式分类及适用范围

类别

支护形式

适用范围

备注

放坡开挖及

简易支护

放坡开挖

地基土质较好,地下水位低,或采取降水措施,以及施工现场有足够放坡场所的工程。允许开挖深度取决于地基土的抗剪强度和放坡坡度

费用较低,条件许可时采用

放坡开挖为主,辅以坡脚采用短桩、隔板及其他简易支护

基本同放坡开挖。坡脚采用短桩、隔板及其他简易支护,可减小放坡占用场地面积,或提高边坡稳定性

放坡开挖为主,辅以喷锚网加固

基本同放坡开挖。喷锚网主要用于提高边坡表层土体稳定性

加固边坡土体形成自立式围护

水泥土重力式

支护结构

可采用深层搅拌法施工,也可采用旋喷法施工。适用土层取决于施工方法。软黏土地基中一般用于支护深度小于6m的基坑

可布置成格栅状,支护结构宽度较大。变形较大

加筋水泥土墙

支护结构

基本同水泥土重力式支护结构,一般用于软黏土地基中深度小于6m的基坑

常用型钢、预制钢筋混凝土T形桩等加筋材料。采用型钢加筋需考虑回收

土钉墙支护结构

一般适用于地下水位以上或降水后的基坑边坡加固。土钉墙支护临界高度主要与地基土体的抗剪强度有关。软黏土地基中应控制使用,一般可用于深度小于5m、而且可允许产生较大的变形的基坑

可与锚、撑式排桩墙支护联合使用,用于浅层支护

复合土钉墙支护结构

基本同土钉墙支护结构

复合土钉墙形式很多,应具体情况,具体分析

冻结法支护结构

可用于各类地基

应考虑冻融过程中对周围的影响,全过程中电源不能中断,以及工程费用等问题

挡墙式

支护结构

悬臂式排桩墙

支护结构

基坑深度较浅,而且可允许产生较大变形的基坑。软黏土地基中一般用于深度小于6m的基坑

常辅以水泥土止水帷幕

排桩墙加内撑式支护结构

适用范围广,可适用于各种土层和基坑深度。软黏土地基中一般用于深度大于6m的基坑

常辅以水泥土止水帷幕

地下连续墙加内撑式支护结构

适用范围广,可适用于各种土层和基坑深度。一般用于深度大于10m的基坑

加筋水泥土墙加内撑式支护结构

适用土层取决于形成水泥土施工方法。SMW 工法三轴深层搅拌机械不仅适用于黏性土层,也能用于砂性土层的搅拌;TRD工法则适用于各种土层,且形成的水泥土连续墙水泥土强度沿深度均匀,水泥土连续墙连续性好,加固深度可达60m

采用型钢加筋需考虑回收。

TRD工法形成的水泥土连续墙连续性好,止水效果好

排桩墙加锚拉式支护结构

砂性土地基和硬黏土地基可提供较大的锚固力。常用于可提供较大的锚固力地基中的基坑。基坑面积大,优越性显著;采用浆囊式锚杆可用于软黏土地基

尽量采用可拆式锚杆

地下连续墙加锚拉式支护结构

常用于可提供较大的锚固力地基中的基坑。基坑面积大,优越性显著

其他形式支护结构

门架式支护结构

常用于开挖深度已超过悬臂式支护结构的合理支护深度,但深度也不是很大的情况。一般用于软黏土地基中深度7m~8m,而且可允许产生较大的变形的基坑

重力式门架

支护结构

基本同门架式支护结构

对门架内土体采用深层搅拌法加固

拱式组合型

支护结构

一般用于软黏土地基中深度小于6m,而且可允许产生较大的变形的基坑

辅以内支撑可增加支护高度、减小变形

沉井支护结构

软土地基中面积较小且呈圆形或矩形等较规则的基坑

三、基坑地下水控制

基坑施工过程中,为避免产生流砂、管涌、坑底突涌,防止坑壁土体的坍塌,保证施工安全和减少基坑开挖对周围环境的影响,当基坑开挖深度内存在饱和软土层和含水层及下部承压水对基坑底板产生影响时,就需选择合适的降低地下水水位或水头的方法对基坑进行地下水控制。其作用为:

(1)防止其基坑坡面和基底的渗水,保证坑底干燥,便于施工开挖。

(2)增加边坡和坑底的稳定性,防止边坡或坑底的土层颗粒流失,防止流砂产生。

(3)减少土体含水量,有效提高土体物理力学性能指标。对于放坡开挖而言,可提高边坡稳定性。对于支护开挖,可增加被动区土抗力,减少主动区土体侧压力,从而提高支护体系的稳定性和强度保证,减少支护体系的变形。

(4)提高土体固结程度,增加地基土抗剪强度。降低地下水位,减少土体含水量,从而提高土体固结程度,减少土中孔隙水压力,增加土中有效应力,相应的土体抗剪强度得到增强。

(5)降低下部承压水水头,减少承压水头对基坑底板的顶托力,防止基坑突涌。

深基坑工程主要的地下水控制方案为明排、隔渗帷幕和井点降水。

1、明排

明排有基坑内排水和基坑外地面排水两种情况。明排适用于收集和排除地表雨水、生活废水和填土、黏性土、粉土、砂土等土体内水量有限的上层滞水、潜水,并且土层不会发生渗透破坏的情况。当基坑不深,地下水位高出基坑底面不多,且坑壁土层不易产生流砂、管涌或坍塌时,可采用此法。

2、隔渗帷幕

在基坑开挖之前,为防止地下水渗入坑内,沿基坑周边或在基坑坑底构筑的连续、封闭的隔渗体称为隔渗帷幕。

(1)按帷幕施工工艺,隔渗帷幕可分为:水泥土搅拌法帷幕,包括深层搅拌法(温法)和粉体喷搅法(干法);高压喷射注浆法帷幕;地下连续墙帷幕和SMW工法帷幕。

(2)按帷幕体材料,隔渗帷幕可分为:水泥土帷幕、混凝土或塑性混凝土帷幕、钢筋混凝土帷幕,如地下连续墙。

(3)按帷幕所处的位置,隔渗帷幕可分为:竖向隔渗帷幕,包括悬挂式和落底式帷幕两种,水平隔渗铺盖(帷幕一般指竖向的,水平隔渗铺盖来自于水利工程)。

(4)按帷幕发挥功能,隔渗帷幕可分为:隔渗帷幕(以隔渗为主,如高压喷射注浆、水泥土搅拌墙等帷幕);支挡隔渗帷幕(这类帷幕既能发挥防水隔渗功能,又有足够的强度与刚度承受土压力,维持基坑的稳定。如地下连续墙、SMW工法、水泥土重力式挡墙等(当有可靠的工程经验时,也可采用地层冻结法形成支挡隔渗帷幕)。

3、井点降水

井点降水包括轻型井点、喷射井点、管井井点、电渗井等多种方式。

(1)轻型井点:此法主要是利用”下降漏斗”。当在井内抽水时,井中的水位开始下降,周围含水层的地下水流向井中,经一段时间后达到稳定,水位就形成了向井弯曲的下降曲线。地下水位逐渐降低到坑底设计标高以下。使施工能在干燥无水的情况下进行。适用于土体中存在上层滞水和水量有限的潜水,含水层主要以粉细纱、粉土等为主,降水深度不大的情况。

(2)喷射井点:喷射井点是将射流器装入井管中,利用高压水(称喷水井点)或高压气(称喷气井点)为动力进行抽水的井点装置。其最大优点是降深大,缺点是效率低和管理要求高。适用于降水深度要求大于6m,由于场地狭窄不允许布置轻型井点及含水层以粉土和砂土为主的情况。

(3)管井井点:先根据基坑总涌水量验算单根井管极限涌水量,再确定井的数量。井管由两部分组成,一是井壁管,一是滤水管。适用于粉土、砂土、碎石土等高渗透性含水层,地下水以丰富的潜水和承压水形式存在及降水深度较大的情况。

(4)电渗井点:电渗井点降水是以井点管为阴极,用直径为25mm的金属材料作阳极。水分子为极性分子。通电后,含水层中的水分子,由正极向负极移动,以加速地下水向井点管的渗流,从而达到排水疏干含水层的目的。适用于黏土、淤泥质土等渗透性很小的含水层,以及水量有限的上层滞水、潜水等地下水的情况。

4、隔渗帷幕和井点降水联合使用

以下两种情况可考虑联合使用隔渗帷幕和井点降水方法:

(1)开挖深度范围内既存在上层滞水或潜水,也涉及承压水,基坑同时存在侧壁发生渗漏和坑底发生突涌的可能性。通常的做法:设置侧向帷幕(深层搅拌、或双管高喷、或钢筋混凝土地下连续墙),进人坑底以下一定深度,形成悬挂式或者嵌入承压水隔水层顶板的垂直隔渗帷幕,同时布设井点,进行减压降水或疏干降水。

(2)在基坑周边环境严峻及对地面沉降很敏感的情况下,可采用落底式竖向帷幕。将地下连续墙嵌人承压水含水层以下的隔水层底板中,并辅以坑内深井降水或疏干。这种情况下,竖向帷幕须彻底隔断坑外地下水,确保隔渗效果。

四、基坑监测

基坑工程现场监测的对象包括:

1、支护结构;

2、地下水状况;

3、基坑底部及周边土体;

4、周边建筑;

5、周边管线及设施;

6、周边重要的道路;

7、其他应监测的对象。

基坑支护设计应根据支护结构类型和地下水控制方法,按表2选择基坑监测项目,并应根据支护结构构件、基坑周边环境的重要性及地质条件的复杂性确定监测点部位及数量。

选用的监测项目及其监测部位应能够反映支护结构的安全状态和基坑周边环境受影响的程度。

表2 基坑监测项目选择

监测项目

支护结构的安全等级

一级

二级

三级

支护结构顶部水平位移

应测

应测

应测

基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路沉降

应测

应测

应测

坑边地面沉降

应测

应测

宜测

支护结构深部水平位移

应测

应测

选测

锚杆拉力

应测

应测

选测

支撑轴力

应测

宜测

选测

挡土构件内力

应测

宜测

选测

支撑立柱沉降

应测

宜测

选测

支护结构沉降

应测

宜测

选测

地下水位

应测

选测

选测

土压力

宜测

选测

选测

孔隙水压力

宜测

选测

选测

注:表内各监测项目中,仅选择实际基坑支护形式所含有的内容。

安全等级为一级、二级的支护结构,在基坑开挖过程与支护结构使用期内,必须进行支护结构的水平位移监测和基坑开挖影响范围内建(构)筑物、地面的沉降监测。

基坑监测方法的选择应综合考虑各种因素,监测方法简便易行有利于适应施工现场条件的变化和施工进度的要求。

参考文献:

[1] JGJ120-2012.建筑基坑支护技术规程 [S].

[2] GB 50497-2009.建筑基坑工程监测技术规范 [S].

[3] GB50010-2010.(2015年版)混凝土结构设计规范 [S].

[4] GB50007-2011.建筑地基基础设计规范 [S].

[5] GB50 JGJ 94-2008.建筑桩基技术规范[S].

[6] GB 50017-2003.钢结构设计规范 [S].

[7] 余志成,施文华编著.深基坑支护设计与施工 [M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[8] 刘国彬,王卫东主编.基坑工程手册.(第二版) [M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[9] 陈忠汉等主编.深基坑工程 [M].北京:机械工业出版社,1999.

[10] 熊智彪主编.建筑基坑支护.(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[11] 姚天强,石振华主编.基坑降水手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[12] 白玉华编著.工程水文地质学 [M].北京:中国水利水电出版社,2002.

[13]中国土木工程学会土力学及岩土工程分会主编.深基坑支护技术指南.北京:中国建筑工业出版社,2012.

[14] 龚晓南主编.基坑工程实例6.北京:中国建筑工业出版社,2016.

[15] 王晶,卢俊,谭跃虎.南京某深基坑边坡支护设计与施工.岩土工程技术,2008,22(3):152-159.

[16] 朱云,施春晖.南京大学国家实验室深基坑支护设计.江苏建筑:41-55.

[17] 刘峰,彭朝国.南京双门楼综合楼基坑支护设计与实测研究.地质学刊,2011,35(3):322-327.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、工程概况

1.1、结构概况

拟建苏州燃气服务中心项目位于苏州市西环路和劳动西路交叉口的西南角,总建筑面积约3.7万平方米,地上建筑面积约2.9万平方米,地下建筑面积约0.8万平方米。拟建塔楼主体建筑为21层,局部22层,最大高度为98.4m;裙房1层至2层;整体设置2层地下室。室内地坪设计标高#177;0.000相当于85国家高程基准 3.600m。地下室底板板面标高为-10.400m,裙房底板厚1.0m,塔楼底板厚2.0~2.2m;周边地下室底板厚为0.7m,承台厚1.3m。集水井落深0.8~4.2m;检修井落深1.8m;电梯井落深3.0m。

1.2、基坑概况

(1)基坑规模:基坑总面积约4400平方米,近似梯形,东西最长处约91m,南北最宽处约63m,基坑周长约263m。

(2)基坑挖深:本工程场地较为平整,场地标高介于1.34-3.45m(85国家高程基准)之间,周边道路标高约3.00m。本次设计统一取场地标高为 3.00米(相对标高为-0.60m),场地较高区域开挖前需平整场地至统一取值标高。垫层厚100,按承台底计算,则基坑除塔楼区挖深约11.9m外,其余挖深约11.2m。

电梯井基坑落深3.0m,集水井基坑最大落深4.2m。

1.3、环境概况

基坑北侧地下室外墙线距用地红线约5.1m,红线外为劳动西路,路下设有雨水管、污水等管线,劳动路跨线桥距离外墙线约34.2m,桥面最大标高约10.00m(相对标高为6.40m),桥宽约16m。跨线桥与用地红线之间为市政地面道路。

基坑西侧地下室外墙线距用地红线约3.6m,红线外为苏州市东荣机械有限公司(现已搬迁),目前为一空地。

基坑南侧地下室外墙线距用地红线约3.5m,红线外为区间道路,路面宽约2.5m,根据现场踏勘路下设有雨水管、污水管等。道路南侧西段为1至2层民房,距离结构外墙线约10.5m ,东段为空地。

基坑东侧地下室外墙线距用地红线约4.3~5.0m,红线外为西环路,根据现场踏勘路下设有雨水管、污水管等。距离外墙线约22.2m为西环路高架桥,桥面标高约16.00m(相对标高为12.40m),桥宽约26m。高架桥与用地红线之间为市政地面道路,南段局部为高架匝道。

综上所述,基坑周边环境较为复杂,距离用地红线近,基坑开挖过程中除了确保北侧、东侧、南侧道路下的市政管线安全外,还需重点考虑南侧1至2层多层建筑的安全保护,以及东侧西环路高架、劳动路跨线桥的安全及正常运行。

二、场地工程地质条件

根据工程勘察资料,基坑开挖的地层主要为填土和粘性土。

①填土:灰黄~灰色,松软状态,表层大部为水泥地坪,上部以松散状态的建筑垃圾为主,下部为软塑状态的素填土为主。

本土层在整个场地均有分布,厚度在0.5~3.3m,层面标高在1.34~3.45 m,静力触探比贯入阻力Ps=1.01MPa,压缩模量Es=3.43MPa,均一性差,工程性能差。

②粘土:褐黄色,可塑状态,含铁锰质结核,无摇振反应,光泽反应光滑,韧性高,干强度高。

本土层在场地大部有分布,局部缺失,厚度1.2~2.7m,层面标高-0.38~1.32m。静力触探比贯入阻力Ps=2.48MPa,压缩模量Es=8.49MPa,承载力特征值fak=200kPa,工程性能良好。

③粉质粘土:灰黄色,可塑状态。无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。

本土层在全场分布,厚度0.9~1.5m,层面标高-1.73~-1.00m。静力触探比贯入阻力Ps=2.09MPa,压缩模量Es=7.13MPa,承载力特征值fak=170kPa,工程性能较好。

④粉质粘土:灰黄色,软塑状态。无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。

本土层在整个场地均有分布,厚度1.0~2.6m,层面标高-2.96~-2.00m。静力触探比贯入阻力Ps=1.37MPa,压缩模量Es=5.48MPa,承载力特征值fak=130kPa,工程性能一般。

⑤粉质粘土:灰黄~灰色,可塑~软塑状态。无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。

本土层分布于整个场地,厚度2.4~4.2m,层面标高-5.10~-3.36m。静力触探比贯入阻力Ps=2.08MPa,压缩模量Es=5.85MPa,承载力特征值fak=140kPa,工程性能一般。

⑥淤泥质粉质粘土:灰色,流塑状态。无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。

本土层分布于整个场地,厚度4.5~5.5m,层面标高-8.30~-7.10m。静力触探比贯入阻力Ps=0.88MPa,压缩模量Es=3.61MPa,承载力特征值fak=90kPa,工程性能差。

⑦粉质粘土夹粉土:灰色,软塑状态,局部以粉土为主,欠均匀。摇振反应缓慢,稍有光泽反应,韧性中低,干强度中低。

本土层分布于整个场区,厚度6.0~11.0m,层面标高-13.18~-11.93m。静力触探比贯入阻力Ps=2.99MPa,压缩模量Es=5.75MPa,承载力特征值fak=120kPa,工程性能较差。

1粉砂:灰色,中密状态。

本土层呈透镜体状分布于⑦粉质粘土夹粉土中下部,厚度1.0~6.0m,层面标高-19.58~-18.35m。静力触探比贯入阻力Ps=8.48MPa,标准贯入锤击数N=18击,压缩模量Es=16.00MPa(建议值),承载力特征值fak=160kPa,工程性能一般。

⑧粉质粘土:青灰黄色,可塑状态。无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。

本土层分布于整个场地,厚度5.4~9.2m,层面标高-25.37~-22.33m。比贯入阻力平均值Ps=3.40MPa,压缩模量Es=7.87MPa,承载力特征值fak=220kPa,工程性能良好。

⑨粉土~粉砂:灰色,密实状态,底部局部夹少量粉质粘土状态稍差,呈中密状态。摇振反应迅速,无光泽反应,韧性低,干强度低。

本土层分布于整个场地,厚度29.4~30.7 m,层面标高-31.79~-30.33 m。静力触探比贯入阻力Ps=15.51MPa,标准贯入锤击数N=44击,压缩模量Es=50.00MPa(建议值),承载力特征值fak=260kPa,工程性能良好。

据勘察揭露,本场地勘探深度内与本工程设计、施工直接有关的地下水类型有二个:

潜水:主要赋存于地表素填土①层和粘土②层上部的根孔、虫孔及裂隙中,其水量极微小。

微承压水:主要赋存于粉质粘土夹粉土和粉砂1中,其水量较潜水大,降水量正常年份微承压水的高水位为标高1.5m左右,低水位约在0.5m。

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。围护结构变形、内力及各项稳定性验算时⑦1粉砂层采用水土分算,其余各土层采用水土合算。

表1 基坑围护及隔水、降水设计参数

土层

代号

重度

直剪(固快)

侧压力系数

水土 计算

粘聚力

内摩擦角

K0

γ

(kN/m3

CK

(kPa)

φK

(度)

18.9

18

12.2

0.57

合算

20.1

52

12.2

0.33

合算

19.6

37

12.7

0.40

合算

19.0

27

13.6

0.51

合算

19.2

28

13.2

0.49

合算

18.4

11

10.8

0.60

合算

18.8

19

13.5

(0.50)

合算

1

(18.8)

(4)

(35)

(0.40)

分算

19.7

39

14.3

(0.50)

合算

19.7

39

14.3

(0.50)

合算

三、支护与治水设计方案

本基坑开挖深度较大,属于深大基坑,基坑周围环境较复杂。支护结构的破坏、土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响严重,属二级安全等级,即重要性系数为γ0=1.0。由于该地区地下水存在孔隙潜水和微承压水,应采用合理的降水方式,以便较好地控制基坑的变形,满足基坑的安全要求 。

3.1、支护方案的比选

根据周边环境,本基坑四面无放坡条件,只能做垂直护坡。常见的支护类型有:自立式支护、排桩内支撑支护、排桩拉锚支护、土钉墙、组合型支护。鉴于基坑较深,如果使用地下连续墙,则价格昂贵,十分不经济,故舍弃;土钉支护是目前各种基坑支护方法中造价较低一种,但由于其属于被动支护方式,一般相对于桩锚支护方式,基坑侧向变形较大,对已有建筑物影响较大,因此舍弃;建筑物周围环境复杂,因此舍弃土锚支护。

本着”安全可靠,经济合理,技术可行,方便施工”的原则,按现行规范,提出了以下初选支护方案:

由于拟建工程规模较大,基坑总面积约4400平方米,基坑周长约263m,拟建2层地下室,开挖深度较大。实际开挖最深处达11.9米,基坑周边环境比较复杂,基坑的设计应确保临近建筑物的安全。本方案采用排桩内支撑的支护形式作为挡土结构,其中采用施工速度较快且对周边环境影响较小的钻孔灌注桩,桩长大致为开挖深度的2倍。支护桩拟定选用直径1000mm的钻孔灌注桩,桩间距为1200mm。对变形控制要求较高,为了最大限度地控制基坑变位,采用两层混凝土支撑的支护体系,以此减少支护桩体的水平变位,从而确保周边建筑物的稳定和安全,使施工顺利进行。根据基坑平面形状,角部采用角撑,东西方向的长边中间部位设置对撑。该支撑布置形式施工技术要求相对简单,施工质量易于控制。

考虑基坑周边环境对支护结构变形的敏感性,本设计支撑系统采用刚度较大的混凝土支撑,且混凝土支撑可控制为先撑后挖,易于控制基坑侧壁的变形。根据支撑长度的不同设置适量的立柱(根据工程桩的设置情况,可适量采用部分工程桩作为支撑系统的立柱桩)。整个平面布置简单、传力明确、受力合理。

地下室外墙距离基坑边线留余0.8米,便于施工外业。

3.2、治水方案

由于该场地存在地下水,本基坑采用全封闭的止水帷幕,以确保基坑外面的地下水不能渗透到基坑里面。本设计采用三轴搅拌机,该设备动力大,止水效果好,用于隔断粉质粘土夹粉土与⑦1粉砂层的微承压水。防渗隔水帷幕墙设置在围护排桩外侧,且底部应深入粉质粘土不小于2.0m。

基坑内采用管井降水和明沟集水井。

四、施工监测

由于本工程所处周边环境较为复杂,在施工过程中应加强监测。施工监测的目的就是为了获取整体结构系统及场区周围建筑物的准确信息,确保临近建筑物、周围道路地下管道的安全,利用监控信息的反馈分析,更好地预测系统的变化趋势,及时指导施工,必要时修改设计,确保工期和施工安全。

4.1、监测布置

监测点布置按照监测方案和现场施工实际情况进行布置,主要围绕工程支护结构(基坑开挖会引起的变形和内力)进行,观测点主要布置在支护结构受力大、相对薄弱的位置。由于本工程基坑条件及周边环境均比较复杂,为确保基坑工程施工中支护结构自身与邻近建筑及周围地下设施的安全,基坑支护设计需布置完整的监测体系。

墙顶位移、沉降监测:沿圈梁顶每隔10-15m布置监测点

基坑深层土体位移监测:沿基坑边每隔30-40m布置一监测点,入土深度同支护桩入土深度

支撑轴力监测:布置于支撑长度中心处

地下水位监测:视现场情况布设,间距为20-50m

周边建筑物沉降监测:建筑物特征点处,间距10-15m,每边不少于2点

道路监测:沿坑边道路每隔15-25m布置一监测点

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

企业微信

Copyright © 2010-2022 毕业论文网 站点地图