基坑邊坡支護畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 85 結束語 ......................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 ..................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 湖南工業 大學 2020 本科生畢業論文（設計） 1 第一篇 基 坑支護方案設計 第 1 章 設計條件及分析 工程概況 **省 **市青龍王府由 1商住樓和 2住宅樓組成。位于 **市 **河畔， **東路與東風路交匯處的東南角。擬建建筑場地的東側現為一邊坡，長約 120m，開挖后高度為 ～ ，北段采用毛石擋墻進行支擋，整個坡頂分布有大量民房。 1商住樓北側水平距離約 處，有一棟 6 層樓的磚混結構的辦公樓，據業主介紹，基礎為樁基礎；南側有一棟 6 層樓磚混結構的商住樓，與邊坡的最小水平距離約為 ，據業主介紹，基礎為樁基礎。 1棟商住樓地下室開挖后，基坑（邊坡）最大高度達到 。本工程基坑開挖和土方開挖可能危及坡頂部位既有建筑及道路的安全，破壞后果嚴重，該工程安全性等級定位一級 。 工程地質條件 場地位置及地形地貌 本場地位于 **市 **河畔，東風路與 **東路交匯處的東北角，場地原始地貌屬**河流堆積地貌流水堆積低崗 （Ⅱ Ⅱ 5dal） ，位處二級階地，由白堊系下統泥質粉砂巖組成基座階地，地面起伏較大 。場地目前地面標高為 ～ ,在場地東側有一較高邊坡，開挖后高度在 2～ 13m 之間，北段采用毛石擋土墻進行支擋，坡頂分布大量民房。 1商住樓北側水平距離約 ，有一棟 6 層樓磚混結構的商住樓，基礎為樁基礎；南側有一棟 6 層樓磚混結構的商住樓，與邊坡的最小水平距離約為 ，基礎為樁基礎。現有邊坡的坡腳為擬建的 2住宅樓，設計層數為6+1 層，高度 ，地下室一層，高度為 ； 1商住樓設計層數 1+23 層，高度 ，地下室一層，高度 ；地下室開挖后，基坑（邊坡）最大高度將達到 。場地在 **市東風路與 **東路交匯處的東側，交通十分便利。 湖南工業 大學 2020 本科生畢業論文（設計） 2 地層巖性 根據勘察結果，結合區域地質資料，場地內揭露地層自上而下依 次為雜填土①、粉質粘土②、圓礫③、強風化泥質粉砂巖④、中風化泥質粉砂巖⑤。分述如下： 雜填土① （ ①為地層編號，下同 ） （ Qml） 灰褐色，主要由雜土組成，夾含大量建筑垃圾，結構松散，密實度差。此層在場地鉆孔均有分布，層厚 ～ ，層頂標高 ～ ,層底標高～ 。 粉質粘土②（ Qal) 黃褐色、棕紅色，局部鉆孔見黑色鐵錳質氧化物，無搖振反應，稍濕，高層部分因含水量大呈可塑狀，多層部分呈硬塑狀，切面無光澤，干強度中等，韌性中等。此層全場地分布， 層厚 ～ ，層頂標高 ～ ,層底標高 ～ 。 3．圓礫③（ Qal) 灰褐色，顆粒呈亞圓形，母巖成份主要為石英砂巖、硅質巖等，礫徑一般 2～30mm，大者達 40mm 左右，孔隙為粗、中砂充填，含少量粘粒，級配一般，呈中密狀態，飽和。此層在場地僅 ZK ZK ZK8 中有分布，層厚 ～ ，層頂標高 ～ ，層底標高為 ～ 。 4．強風化泥質粉砂巖④（ K1） 紫紅色，粉砂質結構，中厚層狀構造，鈣泥質膠結，節理裂隙發育 ，多為強、中風化互層，巖芯多呈餅狀、塊狀、短柱狀，偶夾白色方解石脈帶，寬約 1～ 3mm，巖芯較堅硬，易風化，遇水易軟化，巖體基本質量等級Ⅴ級。此層為場地基巖，層厚 ～ ，層頂標高 ～ 。 5．中風化泥質粉砂巖⑤ (K1) 紫紅色，粉砂質結構，中厚層狀構造，鈣泥質膠結，節理裂隙較發育，巖芯多呈短柱狀，少量長柱狀，偶夾白色方解石脈帶，寬約 1～ 3mm，偶見米粒大小的溶蝕現象，巖芯較完整堅硬，多呈短至長柱狀，易風化，巖體基本質量等級Ⅳ級，RQD 值為 85%左右。此層為場地基巖，鉆孔 控制厚度最大為 ，此層層頂標高～ 。 地質構造 根據鉆孔揭露及有關區域資料，場地基底為白堊系下統（ K1）泥質粉砂巖，上覆第四系地層。第四系地層巖性主要為沖積成因的粉質粘土②、圓礫③，地表覆蓋一層雜填土。據《 1： 20 萬區域地質調查報告》（ **幅），未見斷裂構造穿過擬建場地及其附近 。 湖南工業 大學 2020 本科生畢業論文（設計） 3 據鉆孔揭露，場地基底巖面較為平 緩， 泥質粉砂巖為場地基底巖層，埋深不大，巖層穩定，尚未發現有不良地質現象 ，同時 地下水活動較弱 。 不良地質作用 場地位于一至二級階地，地形起伏較大，基 底稍有起伏，北側有一較高邊坡，場地局部分布有防空洞，防空洞高 3m，寬 2m，主要分布在擬建場地的北側，需進行開挖處理，以免防空洞產生地面沉陷而造成不良影響，根據擬建建筑物的設計標高和地下室的設計標高確定， 2樓北側的邊坡將增加到 10m 左右 。如不采取切實有效的支護措施，極有可能產生滑坡，進而危及坡頂部位既有建筑物的安全而引發地質災害。 巖土工程參數選取 根據 **省資源規劃勘察院提供的 **市福星 178。青龍王府 2樓 巖土工程詳細勘察報告，巖土設計參數采用如下參數： 表 巖土工程參數取用表 土層 重度（ kN/m3） 216。(176。 ) C（ kpa） m(kN/m4) 雜填土 6 6 720 粉質粘土 4380 泥質粉砂巖 20 20 15 7500 水文地質條件 通過查閱 **省資源勘察院提供的 **市福星 178。 青龍王府 2樓 巖土工程詳細勘察報告 ，可以知道本工程的地下水位相對較低，而且主要為上層滯水：主要存在雜填土，勘測期間水量較小；孔隙潛水：賦存于圓礫層中，勘測期間水量一般；巖石裂隙水： 賦存于白堊系泥質粉砂 巖裂隙中 ，水量貧乏 ，因此在后面的方案選型及設計計算中不考 慮地下水的影響。 本基坑支護特點分析 場地東側 南段既是基坑又是邊坡， 2住宅樓開挖深度為 13m，開挖深度相對較大，因此擋土墻的處理是本工程的重中之重 ，所以本段采用樁錨支護。 1號樓周邊建筑物緊挨，施工場地 狹小，同時在 1號樓南側 ，地下管線緊挨建筑紅線，有煤氣等重要管線， 不具備放坡開挖 和打錨桿 的條件， 因此 采用 排 湖南工業 大學 2020 本科生畢業論文（設計） 4 樁支護 。 場地東側擋土墻的周長較長，約有 120m。 工期要求相對短。 基坑安全等級：由于周邊環境復雜，基坑開挖深度大，地質條件復雜，支護結構破壞后對周邊環境和地下結 構的施工影響很嚴重，基坑安全等級為 1 級。 基坑使用期限：由于“零排放”工程工期緊，設計基坑使用期限為 180 天。 湖南工業 大學 2020 本科生畢業論文（設計） 5 第 2 章 設計依據及設計原則 本基坑工程設計依據 隨著我國經濟建設的迅猛發展，地下工程越來越多，應用范圍日益擴大，有力的促進了基坑工程這一新興學科的進步與發展，我國許多地區都施工了一大批規模大、深度深、地質條件和周邊環境復雜多樣的基坑工程，通過時間積累了極為豐富的經驗，已能熟練的掌握各種高難度基坑工程施工技術，為新世紀施工更多、更復雜的地下建筑工程打下了堅實的基礎。 然而在深基坑 支護和邊坡防治中，由于地層復雜，周圍建筑荷載差異等因素，使得深基坑工程的失事率逐年增加，尤其是沿海城市更加突出。根據相關資料，或多或少的存在問題，從而會使得周圍建筑物發生不均勻沉降，導致建筑物傾斜、開裂、甚至倒塌，結果給國家和社會造成巨大的經濟損失，如果設計過于保守的話會造成材料的嚴重浪費。因此要做到基坑支護的安全可靠，又要做到經濟合理。 相關技術規范規程 《巖土工程勘察規范》 (GB50021— 2020) 《建筑基坑支護技術規程》 (JGJ12099) 《建筑邊坡工程技術規范》 (GB50330— 2020) 《巖土錨桿 (索 )技術規程》 (CECS22— 2020) 《建筑樁基技術規范》 (JGJ942020) 《混凝土結構設計規范》 (GB50010— 2020) 《混凝土結構工程質量驗收規范》 (GB50204— 2020） 《建筑地基基礎設計規范》 (GB500072020) 《 **市福星178。青龍王府 2樓巖土工程勘察報告》 **省資源規劃勘測院提供 《 **市178。青龍王府總平面圖》 **華藝工程設計有限提供 采用相關資料、施工圖紙 基坑地質條件、周邊 環境、地下管線等資料由 **省資源規劃勘測院提供； 基礎底板平面圖由 **華藝工程設計有限公司提供。 基坑支護設計原則與設計思路 本基坑支護堅持安全、經濟、方便施工的設計原則和思路。在掌握基坑工程要求（平面尺寸和深度等）、場地工程和水文地質條件、場地周邊環境條件等資料后，對影響基坑工程維護體系安全的主要矛盾作出分析。根據本基坑的特點，基坑首先要保證其安全性，這就要求控制坑壁的變形，基坑設計時選用變形小的支護體系。 安全原則不僅指維護體系本身安全，保證基坑開挖、地下結構施 工順利，而且要保證臨近建（構）筑物和市政設施的安全和正常使用。 湖南工業 大學 2020 本科生畢業論文（設計） 6 經濟原則不僅是指維護體系的工程費用，而且要考慮工期，考慮開挖是否方便，考慮安全貯備是否足夠，應采用綜合分析，確定該方案是否經濟合理。 方便施工原則也應是維護體系的選用原則和思路之一。方便施工可以降低開挖費用，而且可以節約工期、提高維護體系的可靠性。 圍護設計要因地 3 宜，根據基坑工程周圍建（構）筑物對維 護體系變位的適應能力，選用合理的圍護型式，進行圍護結構體系設計。 湖南工業 大學 2020 本科生畢業論文（設計） 7 第 3 章 基坑支護方案論證 深基坑支護 三 種方案簡介 隨著基礎建設的不斷發展，深基坑支護手段也在不斷發展與改進，如混凝土灌注排樁支護、地下連續墻支護、樁錨支護、土釘墻支護、噴錨網支護等。但無論方法手段怎樣改進，深基坑支護的基本要求及設置原則是不會變的。 深基坑支護的基本要求是 【 3】 ： 確保基坑維護體系能起到擋土作用，使基坑四周邊坡穩定； 確保基坑四周相鄰的建（構）筑物、地下管線、道路等的安全，在基坑土方開挖及地下工程施工期間，不因土體的變形、沉陷、坍塌或位移而 受到危害； 在有地下水的地區，通過排水、降水、截水等措施，確保基坑工程施工在地下水以上進行。 深基坑支護的設置原則是： 要求技術先進，結構簡單，因地制宜，就地取材； 盡可能與工程永久性支擋結構相結合，作為結構的組成部分或材料能夠部分回收重復利用； 受力可靠，能確保基坑邊坡穩定，不給鄰近已有建（構）筑物、道路及地下設施帶來危害； 保護環境，保證施工安全； 經濟上合理。 下面簡要介紹幾種常用的深基坑之護手段。 土釘支護 土釘墻是近年來發展起來用于土體開挖和邊坡穩定的一種 新型擋土結構。它由被加固土、放置于原位土體中的細長金屬桿件（土釘）及附著于坡面的混凝土面板組成，形成一個類似重力式墻的擋土墻，以此來抵抗墻后傳來的土壓力和其它作用力，從而使開挖坡面穩定。 工作原理 【 4】 土釘一般是通過鉆孔、插筋、注漿來設置的，但也可通過直接打入較粗的鋼筋或型鋼形成土釘。土釘沿通長與周圍土體接觸，依靠接觸界面上的粘結摩阻力，與周圍土體形成復合土體，土釘在土體發生變形的條件下被動受力，并主要通過其受拉工作對土體進行加固。而土釘間土體變形則通過面板（通常為配筋噴射混凝土）予以約束。 深基坑逐層開挖，逐層在邊坡以較密排列（上下左右）大如圖釘（鋼筋），強化受力土體，并在土釘坡面設置鋼筋網，分層噴射混凝土，就是土釘支護。 噴射混凝土內的鋼筋網既調整結構了錨桿或土釘和噴射混凝土之間的受力使之均勻 ,以使噴層有一定柔性 ,允許邊坡有一定位移 .同時噴射混凝土防止雨水沖刷 ,保持邊坡穩定和安全 【 5】 。 土釘支護特點 土釘支護優點： 湖南工業 大學 2020 本科生畢業論文（設計） 8 （ 1）土釘與土體形成復合體，提高了邊坡整體穩定和承受坡頂超載能力，增強土體破壞延性，改變邊坡突然塌方性質，有利于安全施工； （ 2）設備簡單，易于推廣。由于土釘壁 土層錨桿長度小得多，鉆孔方便，注漿亦易，噴射混凝