邯鄲市滏河大廈基坑支護設計 土木工程專業巖土工程方向畢業設計 畢業論文-文庫吧

【正文】 ..................................................................... 36 參考文獻 ........................................................................................................................ 38 河北工程大學 科信 學院畢業設計說明書 2021年 3 邯鄲市滏河大廈基坑支護設計 學生： 張亞洲 指導老師： 原冬霞 河北工程大學 科信 學院土木工程專業巖土工程方 向 0 緒論 畢業設計是大學四年學習的最后一個階段，本次設計的目的是詳細學習和了解與巖土工程相關的知識，鞏固以前學習過的（深基坑支護、基礎工程、地基處理、土力學、工程地質學等）知識，并按照現行規范，通過對實際情況的分析把它運用到生產實踐中去，同時也培養了調查研究、查閱文獻、收集資料 和整理資料的能力。通過本次設計使自己能夠理論聯系實際，并為以后的工作和學習打下堅實的基礎，因此要達到以下要求： (1)、學會對資料的收集、整理、分析、評價等基本方法，學會閱讀并編寫勘察報告。 (2)、通過對基坑支護、基坑降水和設計，施工圖的繪制，對巖土工程有更深刻的理解，具備獨立分析問題、解決問題的能力。 (3)、通過本次設計 ,應學會熟練掌握和使用在巖土工程方面的應用廣泛的電算技術，以提高設計的效率。 深基坑支護是一門理論性和實踐性都很強的技術。它涉及到巖土力學、水文地質學、結構力學、鋼筋混凝土結構 學等學科，主要研究巖土的強度和變形、支護結構的強度和剛度以及土與支護結構的共同作用問題等問題。由于深基坑工程的臨時性、復雜性和隨機性，作為一門新學科，無論理論還是實踐上，都仍存在許多不成熟和不完善之處。因此尚需通過大量的工程實踐，積累豐富的原始測試數據，進而總結出有關動態設計、信息施工、監理、監測等一系列成熟經驗。 由于該工程基坑開挖較深，邊坡不能自然穩定，必須對其進行支護。經過對幾種支護方案的分析計算比較后得出最佳方案。采用土釘墻支護體系。在西南角處用單支點排樁支護體系。 1 工程概況 擬 建邯鄲市羅城頭商住樓邯鄲市區南部，光明大街西側原光明飲料廠內，地上 29層，地下 1層，建筑高度 ，結構形式擬采用剪力墻結構，地基基礎設計等級均為乙級?；由疃?8m。 工程地質勘察資料 據邯鄲市金地工程有限責任公司提供的《巖土工程勘察報告》，該場地土自上而下分述如下： 第（ 1）層：雜填土 【 Q42ml】 ，雜色，稍密，稍濕。地表為 ，下部河北工程大學 科信 學院畢業設計說明書 2021年 4 為建筑垃圾以及含白灰的粉質粘土。 本層在場地內廣泛分布，層厚 ～ ，層底標高 ～ 。 第（ 2）層：粉質粘土 【 Q42(al+pl)】 ，褐黃色，軟塑～可塑，干強度中等，中等韌性，搖振反應無，稍有光澤。夾少量灰色條紋，局部含錳斑點。 本層在場地內廣泛分布，層厚 ～ ，層頂埋深 ～ ，層底標高 ～。 第（ 3）層：粉土 【 Q42(al+pl)】 ，灰褐色，中密，濕，干強度低，低韌性，搖振反應迅速，無光澤。見鐵銹斑。 本層在場地內廣泛分布，層厚 ～ ，層頂埋深 ～ ，層底標高 ～。 第（ 4）層：粉質粘土 【 Q42(al+pl)】 ，灰褐色～灰 黑色，可塑，干強度中等，中等韌性，搖振反應無，切面光滑。含少量姜石、鐵銹斑。 本層在場地內廣泛分布，部分鉆孔穿透，揭露層厚 ～ ，層頂埋深 ～，層底標高 ～ 。 第（ 5）層：中砂 【 Q41(al+pl)】 ，黃褐色，中密，濕。主要礦物成分為石英、長石，磨圓度一般，級配較差，局部夾粘性土團塊。 本層部分鉆孔沒有穿透，揭露層厚 ～ ，層頂埋深 ～ ，層底標高～ 。 第（ 6）層：粉質粘土 【 Q41(al+pl)】 ，褐黃色，硬塑，局部堅硬，干強度高，中等韌性，搖振反應無，稍有光澤。含小姜石，含量約 30%，局部 50%。 本層僅部分鉆孔穿透，揭露層厚 ～ ，層頂埋深 ～ ，層底標高～ 。 第（ 7）層：粉質粘土 【 Q41(al+pl)】 ，灰黃色，硬塑，干強度中等，中等韌性，搖振反應無，稍有光澤。姜石含量較大，見大量灰綠色條帶。 本層見于部分鉆孔中，揭露層厚 ～ ，層頂埋深 ～ ，層底標高～ 。 第（ 8）層：粉質粘 土 【 Q41(al+pl)】 ，黃褐色，硬塑，局部堅硬，干強度高，中等韌性，搖振反應無。含灰綠色團塊，含少量姜石，局部夾細砂薄層。 本層見于部分鉆孔中，揭露層厚 ～ ，層頂埋深 ～ ，層底標高～ 。 第（ 9）層：卵石 【 Q41(al+pl)】 ，黃褐色，中密。卵石含量約 50%，主要成分為石英砂巖，亞圓形，磨圓度一般，直徑 3～ 10cm，大部分 3～ 5cm，充填物為粉質粘土或中砂。 本層見于部分鉆孔中，且僅部分鉆孔穿透，揭露層厚 ～ ，層頂埋深 ～，層底標高 ～ 。 第（ 10）層：粉質粘土 【 Q41(al+pl)】 ，棕褐色，堅硬，干強度高，高韌性，搖振反應無，河北工程大學 科信 學院畢業設計說明書 2021年 5 稍有光澤。含細砂、灰綠色膨脹土團塊。 勘察范圍穩定水位埋深 ，為上層滯水。各層土的物理力學性質指標見表 1，其它資料詳見《巖土工程勘察報告》 基坑工程的主要內容 建筑基坑工程是巖土工程的一部分，而巖土工程是近 50 年來在一些發達國家發展起來的一個相對的獨立于土木工程專業性領域。在工程實踐推動下，巖土工程在學術上亦形成的一門新興科 學。在我國巖土工程技術早已存在，源遠流長。但形成一個相對獨立的工程技術行業以及新的科學是近 30 年的事，是執行改革開放政策以來巖土工程體制改革與建設的結果。 基坑工程的主要特點 ① 基坑工程是與眾多因素相關的綜合技術 ② 基坑工程正向大深度，大面積方向發展 ③ 基坑工程穩定和位移要求嚴格，如一個環節失敗就導致整個工程的失敗，包括擋土 支護 、 防水 、 降水 、 挖土等許多緊密聯系的環節。 ④ 相 鄰基坑的施工環節都會相互影響與制約。 ⑤ 基坑工程的造價高，但是臨時性的工程，一般不 愿 投入 較 多的資金，因此一但出現事故處理非常困難。 ⑥ 基坑工程周期長。 各層土指標 表 1— 1 各層土的參數指標 層號 土層名稱 重度γ（ kN/m3） 飽和重度 sat? (kN/m3) 粘聚力c(kPa) 內摩擦角φ () 層厚 (m) Ka Kp Ka Kp 1 雜填土 18 18 0 8 1 2 粉質黏土 5 3 粉土 3 4 粉質黏土 4 5 中砂 0 23 2 6 粉質黏土 6 注：γ sat= ws reed??1 ； Ka=tan2(4502? )； Kp= tan2(450+2? ) 河北工程大學 科信 學院畢業設計說明書 2021年 6 圖 11基坑開挖簡圖 朗肯土壓力計算 （ 1）土壓力計算 第 n層土主動土壓力計算 1( ) 2na n n i i a n aie q r h K C K?? ? ?? （ 11） ea1=qKa1=10= ea2=(q+γ 1h1) Ka1=(10+18)= ea2’ =(q+γ 1h1)Ka2－ 2c2 2Ka =28 2= kPa 自承高度 (q+γ 1h1+γ 2? )Ka2=2c2 2Ka （ 12） （ 28+? ） =2 解得 ? = ea3=〔 q+γ 1h1+γ 2h2+ γ sat2hw2〕 Ka22c2 2Ka =(10+18 1++) 2= ea3‘ =〔 q+γ 1h1+γ 2h2+ γ sat2hw2〕 Ka32c3 3Ka =(10+181++) 2= ea4=〔 q+γ 1h1+γ 2h2+ γ sat2hw2+γ sat3h3〕 Ka32c3 3Ka 河北工程大學 科信 學院畢業設計說明書 2021年 7 =(10+181++ +3) 2= ea4‘ =〔 q+γ 1h1+γ 2h2+ γ sat2hw2+γ sat3h3〕 Ka42c4 4Ka =(10+181+++3) 2= ea5=〔 q+γ 1h1+γ 2h2+γ sat2hw2+γ sat3h3+γ sat4h4〕 Ka4 =(10+181+++ 3+4)= ea5‘ =〔 q+γ 1h1+γ 2h2+γ sat2hw2+γ sat3h3+γ sat4h4〕 Ka5 =(10+181+++3+4)= ea6=〔 q+γ 1h1+γ 2h2+γ sat2hw2+γ sat3h3+γ sat4h4+γ sat5h5〕 Ka52c5 5Ka =(10+181+++3+4 +2) 20= ea6‘ =〔 q+γ 1h1+γ 2h1+γ sat2hw2+γ sat3h3+γ sat5h5〕 Ka62c6 6Ka =(10+181+++3+4+2) 2= （ 2） 基坑底以下樁前的被動土壓力計算： 坑內降水在坑底以下 ep 底 =2c3 3Kp =2= kPa ep1=γ 1h1Kp1+2c1 1Kp =4+2 = kPa ep1,=γ 1h1Kp2+2c2 2Kp =4= ep2=(γ 1h1+γ 2h2)Kp2+2c2 2Kp =(4+2) = kPa ep2,= (γ 1h1+γ 2h2)Kp3+2c3 3Kp =(4+2)+2 = kPa ep3=( γ 1h1+ γ 2h2+ γ 3h3)Kp3+2c3 3Kp =( 4+ 2+ 6)+2= 河北工程大學 科信 學院畢業設計說明書 2021年 8 3 6 6 )(2)(39。 4443322113 ?????????????? KpcKphhhep ??? ? 圖 12 土壓力分布圖 設計方案比較及使用方案 由于該工程基坑開挖較深，邊坡不能自然穩定，必須對其進行支護。經過對幾種支護方案的分析計算比較后得出最佳方案。采用土釘墻支護體系。在西面處用單支點排樁支護體系，北面采用水泥擋土墻，東南面使用土釘墻支護方案。 （ 1）單支點排樁方案 由于基坑深度為 8米，因而采用單支點排樁能有效減少樁身的位移和變形，計 算出的錨桿適宜，配筋合適，穩定安全。而懸臂梁方案，由于基坑深度過大，土質的摩擦角較小，經計算最大彎距過大，導致樁徑過大配筋過密，不經濟，不宜采用。 （ 2）土釘墻方案 通過勘察報告可以看出該工程土質較好，使用土釘墻方案可以利用土體的整體性，提高土體的穩定性，從而保證基坑的安全。 土釘墻支護方案由于其經濟和施工工期短，所以，此方案是比較經濟并且簡便的方案。 （ 3）水泥土擋墻方案 通過勘察報告可以看出該工程土質較好，使用土釘墻方案可以利用土體的整體性，提高土體的穩定性，并設在北面有效的起到防水作用， 從而保證基坑的安全，所以，此方案是比較理想的方案 。 2 沉降、位移觀測布置及方法 a 基坑變形監測的必要性 在深基坑施工過程中，對基坑周圍的環境狀況進行全面、系統的監測與觀測，才能對基坑工程的安全性和對周圍環境的影響程度有全面的預測，從而確保工程的順利施工，在出現異常情況時及時反饋到技術部門，并采取必要的準確工程應急措施，甚至調整施工方案或修改設計要求的有關指標，從而保證工程的質量。 b 監測目的和內容 河北工程大學 科信 學院畢業設計說明書 2021年 9 （ 1）監測目的 認真審核設計所采取的各種假設方案和基本參數的準確性，指導基坑開挖 和支護結構的施工。確?；又ёo結構和周圍建