巖土工程本科畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 辦公樓 基坑支護設計進行研究。首先分析評價了場地的巖土工程條件。根據場地的工程地質條件、水文地質條件， 充分考慮到周邊地層條件，選擇技術上可行 ,經濟上合理 ,并且具有整體性好、水平位移小 ,同時便于基坑開挖及后續施工的可靠支護措施，通過分析論證 選擇 合適的基坑支護方案。然后對基坑支護結構進行了具體設計計算，其中包括土壓力計算、鉆孔灌注樁的設計計算及錨桿的設計計算、穩定性驗算。當不能滿足穩定性要求的時候，需要重新設計計算或者做必要的處理，直至達到穩定性的安全要求。選擇經濟、實效、合理的東華理工大學畢業設計 前言 3 基坑降水與止水方案 ,最后簡單地談到了基坑的施工組織與工程監測。 東華理工大學畢業論文（設計） 工程地質條件 4 2. 工程地質與水文地質概況 場區工程地質條件 根據 浙江省 建筑設計研究院勘察設計有限公司提供的場地巖土工程勘察報告，場區內與基坑支護相關的地層自上而下可劃分為： 1． 人工填土層：為雜填土， 主要由粘性土組成，含建筑垃圾和生活垃圾，雜色，結構松散。層厚 ~ 米。 基坑設計參數： asa KPqKPcmKN ,10,/18 02 ???? ?? 。 淤泥質土層：深灰色，飽和、軟塑狀，標貫擊數平均 擊，含少量粉細砂，層厚 ~，層面埋深 ~。 基坑設計參數： asa KPqKPcmKN ,5,7,/ 02 ???? ?? 。 細砂層：灰 ~深灰色，飽和，松散，一般含淤泥質，標貫平均 擊，厚度 ~，層面埋深 ~。 基坑設計參數： asa KPqKPcmKN ,25,0,/ 02 ???? ?? 。 中砂層：灰 ~灰白色，飽和，松散，含淤泥質或粘性土。標貫平均 擊，厚度 ~，層面埋深 ~。 基坑設計參數： asa KPqKPcmKN ,27,0,/ 02 ???? ?? 。 ：一磚紅間灰白色為主，濕，可塑，粘性較好。標貫平均 擊，厚度 ~，層面埋深 ~。 基坑設計參數： asa KPqKPcmKN ,10,25,/19 02 ???? ?? 。 6可塑粉質粘土層：褐紅色，濕，可塑，粘性較好。標貫平均 擊，厚度 ~，層面 埋深 ~。 基坑設計參數： asa KPqKPcmKN ,15,25,/19 02 ???? ?? 。 ：褐紅色，稍濕，硬塑。標貫平 擊，厚度 ~，層面埋深 ~。 基坑設計參數： asa KPqKPcmKN ,35,/ 02 ???? ?? 。 ：呈褐紅色，巖性均為粉砂巖，巖塊手折易斷，遇水軟化。鉆孔均有揭露，標貫平 擊，厚度 ~，層面埋深 ~。 基坑設計參數： asa KPqKPcmKN ,25,45,/ 02 ???? ?? 。 東華理工大學畢業論文（設計） 工程地質條件 5 9. 強風化巖：呈褐紅 ，巖性以粉砂巖為主，局部夾礫巖，巖塊手折可斷。鉆孔均有揭露，厚度 ~ 米，層面埋深 ~ 米。 基坑設計主要參數： ? =178。,c=, ? =25186。, sq =。 ：呈褐紅色，巖性以粉砂巖為主，局部夾礫巖，裂隙、節理較為育，不連續層狀或透鏡狀分布。厚度 ~ 米，層面埋深 ~ 米。 基坑設 計主要參 數： ? =178。,c=,? =30186。,sq =。 ：呈褐紅色，巖性多為粉砂巖，部分為礫巖，裂隙，節理一般不發育，鉆孔均有揭露。層面埋深 ~ 米。 基坑設計主要參數： ? =178。,c=10mpa,? =35186。, sq =。 典型地質剖面圖如下 基 坑 典 型 地 質 剖 面 圖雜填土淤泥質土粉質粘土全風化巖3可塑粉質粘土硬塑粉質粘土 水文地質條件 場地地下水位埋深 ~ 米，存在于松散的雜填土中，直接受大氣降水 補給 ，豐雨期水位上升。 東華理工大學畢業論文（設計） 工程地質條件 6 基坑周邊環境情況 基坑東面為 建設 路。 基坑北面為 豐谷路 。 基坑西面 5 層居民住宅樓 。 基坑南面為一幢 16層的 大廈 。 整個施工現場，周圍沒有地下管線通過。 從上述基坑本身 特征、場地地層結構、場地周邊環境特點分析可知，本基坑開挖深度 為 9 米 ，在開挖深度內的地層強度和厚度起伏變化不大，地下水不豐富，周邊環境較為寬松，基坑的安全等級為 2級。 設計時，我們根據 K12的地質情況來設計，其 地 層結構和參數如下圖 東華理工大學畢業論文（設計） 支護方案設計 7 3. 基坑支護方案 設計 設計優選 設計依據 浙江省 勘察設計有限公司《巖土工程勘察報告》； 《 龍威經貿有限公司龍威大廈辦公樓 設計總平面圖和地下室結構圖》； 中華人民共和國國家標準《巖土工 程勘察規范》（ GB500212020）； 中華人民共和國國家標準《混凝土結構設計規范》（ GB50204）； 中華人民共和國國家標準《建筑地基基礎設計規范》（ GB500072020）； 浙江 省標準《建筑地基基礎設計規范》（ GBJ15312020） 。 中華人民共和國行業標準《建筑基坑支護技術規范》（ JGJ12099）； 嘉興 市標準《 嘉興 地區建筑基坑支護技術規定》（ GJB0298） 。 基坑支護方案 優選 基坑圍護結構型式有很多種，其適用范圍也各不相同，根據上述設計原則，結合本基坑工程實 際情況有以下幾種可以采取的支護型式： （ 1）懸臂式圍護結構 懸臂式圍護結構依靠足夠的入土深度和結構的抗彎能力來維持整體穩定和結構安全。懸臂結構所受土壓力分布是開挖深度的一次函數，其剪力是深度的二次函數，彎矩是深度的三次函數，水平位移是深度的五次函數。懸臂式結構對開挖深度很敏感，容易產生較大變形，對相臨的建筑物產生不良的影響。懸臂式圍護結構適用于土質較好、開挖深度較淺的基坑工程。 （ 2）水泥土重力式圍護結構 水泥土與其包圍的天然土形成重力式擋墻支擋周圍土體，保持基坑邊坡穩定，深層攪拌水泥土樁重力式圍護結構，常 用于軟粘土地區開挖深度約在 以內的基坑工程，水泥土的抗拉強度低，水泥土重力式圍護結構適用于較淺的基坑工程。 （ 3）拉錨式圍護結構 拉錨式圍護結構由圍護結構體系和錨固體系兩部分組成，圍護結構體系常采用鋼筋混凝土排樁墻和地下連續墻兩種。錨固體系可分為錨桿式和地面拉錨式兩種。地面東華理工大學畢業論文（設計） 支護方案設計 8 拉錨式需要有足夠的場地設置錨樁，或其他錨固物；錨桿式需要地基土能提供錨桿較大的錨固力。錨桿式適用于砂土地基，或粘土地基。由于軟粘土地基不能提供錨桿較大的錨固力，所以很少使用。 （ 4）土釘墻圍護結構 土釘墻圍護結構的機理可理解為通過在 基坑邊坡中設置土釘，形成加筋土重力式擋墻，起到擋土作用。土釘墻圍護適用于地下水位以上或者人工降水后的粘性土、粉土、雜填土及非松散砂土、卵石土等；不適用于淤泥質及未經降水處理地下水以下的土層地基中基坑圍護。土釘墻圍護基坑深度一般不超過 18m，使用期限不超過 18 月。 （ 5）內撐式圍護結構 內撐式圍護由圍護體系和內撐體系兩部分組成，圍護結構體系常采用鋼筋混凝土樁排樁墻和地下連續墻型式。內撐體系可采用水平支撐和斜支撐。當基坑開挖平面面積很大而開挖深度不太大時，宜采用單層支撐。內撐常采用鋼筋混凝土支撐和鋼管（或型鋼 ）支撐兩種。內撐式圍護結構適用范圍廣，可適用于各種土層和基坑深度。 經過多個方案的比較分析，本基坑 充分考慮到周邊地層條件，選擇技術上可行 ,經濟上合理 ,并且具有整體性好、水平位移小 ,同時便于基坑開挖及后續施工的可靠支護措施。 該建筑 12 層組成，地下室與上部結構構成整體，基坑面積相對較小，但是地層相對較復雜，要求嚴格進行支護設計和組織施工，以保證基坑的安全。經分析采用單排鉆孔灌注樁作為圍護體系，關于支撐體系，如果采用內支撐的話，則工程量太大，極不經濟，同時，如果支撐拆除考慮在內的話，工期過長，且拆除過程中難以保持 原力系的平衡。 根據場地的工程地質和水文地質條件，最后決定采用深層攪拌樁作為帷幕隔水，支護結構采用單排 鉆孔灌注樁加單層土錨桿相結合的樁錨式支護方案，具體設計見基坑平面圖（圖 31）。 東華理工大學畢業論文（設計） 支護方案設計 9 圖 31 基坑平面圖 支護方案設計分析 以單排鉆孔灌注樁加單排土層錨桿組成基坑的支護系統，鉆孔灌注樁與錨桿是支護結構的受力結構；支護樁是承擔壓力的主體。加設土層錨桿一方面改善了樁的受力狀態，降低了樁深彎矩減少了樁頂位移，保護周圍建筑物與道路的安全； 另一方面，減短了樁長，降低了支護體系的造價。在中軟土地區支撐設置可提高支護體系的可靠性，且是降低了工程 造價的有效方法。 根據本場地的地層的特征，將本基坑采用排樁加錨桿支護。其中排樁采用 鉆 孔灌注樁。 東華理工大學畢業論文（設計） 支護方案設計 10 支護方案的設計原則及計算參數的確定 設計原則 ，以及場地周邊環境條件等要求確定 ； ，四周路面、地下構筑物及管線發生大的變形 ； 、施工、以及地下室防水的便利 ； ，優化方案，使得工程造價經濟合 理。 參數的初選 浙江省 勘察設計院提交的《巖土工程勘察告》，并參考相關規范，擬取各層土體的物理力學參數，具有參數如下 表 31所示； 177。 ，基坑設計時，基坑開挖深度為 ； 20 KN/m2； 《建筑基坑支護技術規程》（ GB12099），基坑重要性系數γ 0=；（安全等級二級） 根據本工程巖土工程勘察資料，各土層的設計計算參數如 表 1 東華理工大學畢業論文（設計） 支護方案設計 11 表 31 土層設計計算參數 土 層 重度γ 粘聚力 C 內摩擦