高層大樓的樁基礎(chǔ)和基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)概述-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 樁型考慮選用預(yù)制的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和沉管灌注樁分別進(jìn)行設(shè)計(jì)（預(yù)制的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁身設(shè)計(jì)從略），完成樁基平面布置及荷載、內(nèi)力分析計(jì)算、承臺(tái)的各項(xiàng)驗(yàn)算；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，繪制施工圖（應(yīng)繪出設(shè)計(jì)方案的平面圖及剖面圖）。（3）粘土：～，呈可塑狀。 本論文主要設(shè)計(jì)內(nèi)容樁型考慮選用預(yù)制的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和沉管灌注樁分別進(jìn)行設(shè)計(jì)（預(yù)制的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁身設(shè)計(jì)從略），完成樁基平面布置及荷載、內(nèi)力分析計(jì)算、承臺(tái)的各項(xiàng)驗(yàn)算；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，繪制施工圖（應(yīng)繪出設(shè)計(jì)方案的平面圖及剖面圖）；要求設(shè)計(jì)合理，計(jì)算準(zhǔn)確、全面，施工圖設(shè)計(jì)技術(shù)措施可行，圖紙表達(dá)正確、清晰；提交設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，施工圖紙2張（建議用2號(hào)繪圖紙，1:10～1:100）；編寫施工組織設(shè)計(jì)。根據(jù)基坑開挖深度、地基土及周圍環(huán)境條件，選擇經(jīng)濟(jì)而安全的設(shè)計(jì)方案是設(shè)計(jì)者的首要任務(wù)。60年代在奧斯陸和墨西哥城軟粘土深基坑中開始使用儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，此后大量實(shí)測(cè)資料提高了預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，并從70年代起，制定了相應(yīng)的指導(dǎo)開挖的法規(guī)。后者土的樁端阻力明顯大于前者，如樁長再增加，樁的側(cè)摩阻力也明顯加大，因此，它的單樁設(shè)計(jì)承載力較高，樁徑與樁長有一定的聯(lián)系，隨著樁長的增加，樁徑也應(yīng)該隨之加大。 樁基的特點(diǎn) 下面將介紹灌注樁中的鉆孔樁和預(yù)制樁中的預(yù)制鋼筋混凝土方樁和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁。懸臂樁采用了Blum法計(jì)算設(shè)計(jì)，單支撐樁支護(hù)設(shè)計(jì)采用等值梁法計(jì)算設(shè)計(jì)。) 內(nèi)聚力C(kPa) 滲透系數(shù)K(cm/s)1 雜填土層 18 5 1042 粉土層 10 1043 粉土夾密實(shí) 104細(xì)砂層4 軟粘土層 1045 粘土層 6 粉質(zhì)粘土層 25 設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求設(shè)計(jì)出降水方案；對(duì)不同段優(yōu)化選取最佳支護(hù)方案，完成基坑支護(hù)平面布置圖及各種方案的穩(wěn)定分析計(jì)算，至少要采用四種及以上的不同支護(hù)方案；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，繪制施工圖；要求設(shè)計(jì)合理，計(jì)算準(zhǔn)確、全面，施工圖設(shè)計(jì)技術(shù)措施可行，圖紙表達(dá)正確、清晰；提交設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，各方案施工圖1份（建議用2號(hào)繪圖紙，1:10～1:100）；編寫施工組織設(shè)計(jì)。上部結(jié)構(gòu)由15 層的高樓組成。（5）強(qiáng)風(fēng)化巖：風(fēng)化強(qiáng)烈。作用于某A柱柱底面(基礎(chǔ)頂面)處的荷載基本組合設(shè)計(jì)值有兩類：①最大軸力組合：軸向力F=6470KN；彎矩M=340KN在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，分為預(yù)制樁基礎(chǔ)和灌注樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，除常見的樁身長度，樁截面尺寸，承臺(tái)設(shè)計(jì)和持力層的選取以外，樁基礎(chǔ)沉降驗(yàn)算，軟弱下臥層驗(yàn)算，單點(diǎn)吊和雙點(diǎn)吊設(shè)計(jì)計(jì)算。工程地質(zhì)條件經(jīng)工程勘察，場地土層可分為七層，A柱柱底各土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表1。 各土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)土層編號(hào)土 層名 稱土層厚度(m)含水量（%）重度(kN/m3)孔隙比e塑限(%)液限(%)承載力fak(kpa)1 人工填土 18 802 淤泥質(zhì)土 903 粘土 1704 粉質(zhì)粘土 2205 強(qiáng)風(fēng)化巖 qsik=150kPa。南邊是一施工現(xiàn)場，其圍墻局開挖最小距離為4m 。畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要進(jìn)度安排（1）外文資料翻譯、調(diào)研、復(fù)習(xí)相關(guān)主干課程——寒假；（2）論文相關(guān)資料文獻(xiàn)的收集——寒假~第8周；（3）相關(guān)主要課程的加深加寬學(xué)習(xí)——第6~8周；（4）樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與計(jì)算——第9~10周；（5）樁基礎(chǔ)的施工組織設(shè)計(jì)——第11半周；（6）基坑支護(hù)設(shè)計(jì)——第11~14周；（7）基坑支護(hù)的施工組織設(shè)計(jì)——第15周；（8）電子版畢業(yè)設(shè)計(jì)文件的輸入、打印和裝訂——第9~15周；（9）指導(dǎo)教師審核，評(píng)閱教師審核，畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯——第16~17周。 1． 按材料可分為木樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁及組合材料樁等，其中鋼筋混凝土樁又可分為普通鋼筋混凝土樁；預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁；預(yù)應(yīng)高強(qiáng)度混凝土樁；鋼筋混凝土樁使用最廣泛。 預(yù)制鋼筋混凝土方樁 預(yù)制方樁是現(xiàn)場或工廠預(yù)制的一種鋼筋混凝土樁，沉樁一般采用壓入方法，由壓樁機(jī)將預(yù)制方樁壓入土層。隨著高層建筑的不斷增加，市政建設(shè)的大力發(fā)展和地下空間的開發(fā)利用，產(chǎn)生了大量的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工問題，并使之成為當(dāng)前基礎(chǔ)工程的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。80年代后，北京、上海、廣東、天津以及其他城市施工的深基坑陸續(xù)增加。本設(shè)計(jì)通過對(duì)提供資料的分析與研究，最終確定基坑四周分別采用土釘墻支護(hù)、排樁、放坡的設(shè)計(jì)方案。M)；水平力H=30 KN；最大彎矩組合： 軸向力F=4970KN；彎矩M=500KN qpk=5000kPa。 KN/m 2； 《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ201 2022根據(jù)本工程巖土工程勘察資料，各土層的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)如表12表12 各土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)土層編號(hào)土 層名 稱土層厚度(m)含水量（%）重度(kN/m3)孔隙比e塑限(%)液限(%)承載力fak(kpa)1 人工填土 18 802 淤泥質(zhì)土 903 粘土 1704 粉質(zhì)粘土 2205 強(qiáng)風(fēng)化巖 qsik=150kPa。3. 樁截面尺寸選用：由經(jīng)驗(yàn)關(guān)系建議：樓層10時(shí),樁邊長取300～400,故取待d=400mm。 1.~2即： ???????RFk取n＝9根，樁距 ,取s=~d)3(＝aS樁位平面布置如圖12，承臺(tái)底面尺寸為 23. 圖12 樁位平面布置圖 確定符合樁基豎向承載力設(shè)計(jì)值，荷載作用于承臺(tái)頂面。??柱頂面受力計(jì)算如下：kNyMnGFNikk )( 22maxmax ????????ikk ..)( 22axin ??kNRFNk ????? ?? in? 滿足要求：軸向力F=4970KN；彎矩M=500kN基底處壓力: kpaQmBAPhqGFpSKisa , )(???????式 中 ：以求得持力層上附加應(yīng)力p=,將持力層每一米分一層共分成10層。??? ?????hfyt?構(gòu)造要求配筋見施工圖。吊立位置在距樁頂、樁端(L=8m)=，起吊時(shí)樁身最大正負(fù)彎矩 ， ?。圖13 預(yù)制樁承臺(tái)平面圖角樁對(duì)承臺(tái)的沖切 ， mcmayx 60,30211 ?? 角樁沖垮比 ， —??，故取 ＝。 =6470/=。m。\yf—縱向主筋截面積39。由《建筑工程設(shè)計(jì)施工詳細(xì)圖集 基礎(chǔ)工程.》查得箍筋配置見附表。施工速度即一天的沉樁數(shù)量，沉樁的數(shù)量愈多，土體的體積變化愈大，地面上抬量也愈大；施工樁位距控制點(diǎn)的距離愈近，地面上抬量也愈大；根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以繪制散點(diǎn)圖，縱坐標(biāo)為地面上抬量，橫坐標(biāo)為V/L，V為沉樁的體積，L為沉樁區(qū)中心與控制點(diǎn)之間的距離。 a 設(shè)置豎向排水通道 b 在樁位或沉樁區(qū)外取土，在樁外取土是預(yù)鉆孔措施，以減少排土量，減少擠土效應(yīng)；在鉆孔區(qū)外的目的是消除從沉樁區(qū)傳向被保護(hù)建筑物的擠土壓力；c 地下管道附近設(shè)置防擠溝或隔振溝。前面兩種可用于各種土類，硫磺膠泥錨接適用于軟土層，且對(duì)一級(jí)建筑樁或承受力的樁宜慎重。2. 靜力壓樁法沉樁靜力壓樁法是以設(shè)備本身自重（包括配重）作用力，液壓驅(qū)動(dòng)，用靜壓力將樁壓入地基土中的一種沉重工藝。 b根據(jù)圖紙對(duì)矩形控制網(wǎng)進(jìn)行加密，放樣出各軸線控制點(diǎn)。上部結(jié)構(gòu)由15層的高樓群組成。根據(jù)場地的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件，充分考慮到周邊地層條件，選擇技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上合理,并且具有整體性好、水平位移小,同時(shí)便于基坑開挖及后續(xù)施工的可靠支護(hù)措施，通過分析論證選擇合適的基坑支護(hù)方案。035,/3. 粉土夾沙層：。,/ 水文地質(zhì)條件 根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)勘料，地下水位埋藏較淺，其中上部土層透水性較好，水力坡度I取1/10。 基坑支護(hù)方案優(yōu)選基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式有很多種，其適用范圍也各不相同，根據(jù)上述設(shè)計(jì)原則，結(jié)合本基坑工程實(shí)際情況有以下幾種可以采取的支護(hù)型式：（1）懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)依靠足夠的入土深度和結(jié)構(gòu)的抗彎能力來維持整體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。錨桿式適用于砂土地基，或粘土地基。內(nèi)撐常采用鋼筋混凝土支撐和鋼管（或型鋼）支撐兩種。在中軟土地區(qū)支撐設(shè)置可提高支護(hù)體系的可靠性，且是降低了工程造價(jià)的有效方法。沉井平面尺寸為17862m 2，水力坡度取1/10。因墻背豎直、光滑，填土面基本水平，符合郎肯土壓力條件計(jì)算時(shí)假定附加荷載q=10kp回填土層物理力學(xué)性質(zhì)該書中已給，不再贅述。 /2) = =(10+++)3? = =(10++++)2 =第五層： = tan2(45。 /2) = =(10+)101a?= =(10++) 1021a .==(10++) 102a? =第三層： = tan2(45。39?；釉O(shè)計(jì)時(shí)，； KN/m 2； 《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（GB12099），基坑重要性系數(shù) =；（安全等級(jí)二級(jí)）o?根據(jù)本工程巖土工程勘察資料，各土層的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)如表21 表21 土層設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)根據(jù)本地的工程地質(zhì)水文條件以及周圍環(huán)境，設(shè)計(jì)采用噴射井點(diǎn)降水系統(tǒng)。經(jīng)分析基坑四周分別采用單排鉆孔灌注樁、土丁墻、放坡令加適當(dāng)?shù)耐炼ψ鳛閲o(hù)體系，關(guān)于支撐體系，如果采用內(nèi)支撐的話，則工程量太大，極不經(jīng)濟(jì)，同時(shí)，如果支撐拆除考慮在內(nèi)的話，工期過長，且拆除過程中難以保持原力系的平衡。土釘墻圍護(hù)基坑深度一般不超過18m，使用期限不超過18月。（2）水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)水泥土與其包圍的天然土形成重力式擋墻支擋周圍土體，保持基坑邊坡穩(wěn)定，深層攪拌水泥土樁重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，程，水泥土的抗拉強(qiáng)度低，水泥土重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)適用于較淺的基坑工程。南邊是一施工現(xiàn)場。,.1,/5. 粘土層：。 場區(qū)工程地質(zhì)條件根據(jù)蕪湖市勘察設(shè)計(jì)有限公司提供的場地巖土工程勘察報(bào)告，場區(qū)內(nèi)與基坑支護(hù)相關(guān)的地層自上而下可劃分為：1．雜填土層：。東側(cè)的靠南端分空地，靠北有一四層廠房(長20m)，北側(cè)距長慶街約10m。 放線人員放線放線人員放線前應(yīng)認(rèn)真閱讀整圖紙紙及有關(guān)變更文件，依據(jù)《基礎(chǔ)平面圖》及規(guī)劃紅線控制點(diǎn)，由技術(shù)部專職人員按監(jiān)理公司批準(zhǔn)的測(cè)量放線方案，繪制施工測(cè)量平面方格坐標(biāo)圖，認(rèn)真計(jì)算各點(diǎn)坐標(biāo)，對(duì)軸線控制點(diǎn)埋設(shè)標(biāo)志，且四周用砼固化30cm深，對(duì)樁位采用鋼管打眼灌白灰及釘φ8短鋼筋作為標(biāo)志，深度不小于300mm，繪制測(cè)量復(fù)核簽證單，經(jīng)甲方或監(jiān)理工程師認(rèn)可后方可進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)。近年來，由于大噸位壓樁機(jī)的出現(xiàn)，提高了靜力壓樁法施工的適用范圍，能將長樁壓入砂層，可適用于對(duì)單樁極限承載力設(shè)計(jì)要求超過5000kN的超高層建筑。表16 硫磺膠泥灌注后的停歇時(shí)間0～10℃ 10～20℃ 20～30℃ 30～40℃ 40～50℃打樁 壓樁 打樁 壓樁 打樁 壓樁 打樁 壓樁 打樁 壓樁14004006 4 8 5 10 7 13 9 17 12245045010 6 12 7 14 9 17 11 21 14350050013 / 12 / 18 / 21 / 24 / 混凝土預(yù)制樁的沉樁1. 錘擊沉樁樁錘的選用應(yīng)考慮地質(zhì)條件，樁型，布樁的密集程度，單樁豎向承載力及施工條件等因素。混凝土空心管壯采用成套鋼管胎模在工廠用離心法產(chǎn)生。每天的沉樁數(shù)量不宜過多，使擠土引起的空隙水壓力能有足夠的時(shí)間消散，可以有效地減少擠土效應(yīng)。（2）樁頂上抬量因相鄰樁的沉樁而引起樁的上抬量是施工質(zhì)量控制的一個(gè)裝要指標(biāo)，但目前尚無理論計(jì)算的方法。 maxN39。????????????? ???????mr 63.?mr3/MKN查表得θ= 03220+2()10=代入數(shù)據(jù)： ???? ???. ???? ?????= ??規(guī)范承載力修正公式 ???????dbfmakz ???查表 0?b?1d kpafaz ????azmfr?z滿足軟弱下臥層承載力要求