0312工程基坑0808Word文件下载.docx
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4.2基坑渗水对支护的影响
周围为临近的道路、市政管线和办公楼、居民房屋等以及季节性降雨或生活用水的漏失,对基坑的土体的含水可能产生一定的影响。
为此应考虑边坡侧壁渗水对边坡稳定的影响以及渗水处理;
4.3基坑支护现场情况
(1)本工程地处北京市丰台区大成路305号院院内。
周围为交通要道,边坡支护、土方工作量大,对现场文明施工必须作出周密计划与安排;
(2)由于基坑的北侧、东侧临近围墙,为此应控制基坑支护位移量,防止因基坑围墙集中荷载导致对边坡和相临围墙稳定性的影响;
(3)支护地层存在易坍塌的砂层,为此应注意土方开挖与基坑支护的配合,加强桩间土的维护;
(4)场地范围有限,施工场地紧张;
(5)基坑支护的每一个设计与施工质量环节对其影响较大;
周围是否存在生活或管线漏水以及地层的渗水;
以及因地层起伏所形成边坡侧壁渗水处理;
(6)本基坑深度较大;
还须依据现场实际情况对土方开挖收坡要求,对马道作出合理的设计与施工;
(7)加强土方施工与基坑支护的配合,如土方开挖需分层分段进行,控制开挖高度、保持土体的自稳性;
(8)由于土体下部为砂层、卵石层,虽然对土体有利,但对护坡桩施工如成孔工艺、灌注技术方法提出了更高的要求;
(9)北侧、东侧紧邻,施工场地有限等。
5.设计方案
5.1方案选择
由于基坑周边情况较为复杂,基坑开挖深度不一,基坑支护的方法较多,如采用土钉墙支护与护坡桩支护等多种支护方式。
土钉墙支护是依靠土钉体与土体之间的摩擦力将边坡土体内不稳定区土体的侧压力,通过土钉的水平推力作用传递到稳固区。
在土钉支护体系中,土钉与土体共同作用,充分利用土体的自承能力和土钉与土体之间的摩擦力,约束土体的侧向变形,形成一种自稳性结构,即增强了土的主动受力能力,又增强了土体破坏的延性。
由于土体延性的增加,即使土体支护体系发生破坏,也是渐进性的。
该工艺最大特点就是土体位移变形相对较大,一般变形为基坑深度的3‰,但经济造价较低。
因此在边坡位移无特殊要求的地方广泛采用。
护坡桩是一种被动的支挡形式,它依靠桩结构体系的支档能力、桩体的刚性支挡土体,控制土体位移。
这种支护形式最大优点是控制位移能力强,但投入稍大,成本较土钉墙支护稍高。
基于以上难点,在我方技术部门的组织下,经过现场调查、分析研究和反复论证,本着安全、优化、经济的设计原则,选择科学、合理的设计施工方案。
根据该场地的工程地质和水文地质条件以及结合场地周围环境对位移要求条件,并结合我单位在北京地区类似工程的设计与施工经验,经我方专家与技术人员共同研究论证,采用土钉墙与悬臂桩相结合的支护方案。
这样一方面可完全保证基坑的稳定性,另一方面可充分发挥两种工艺方法的优越性,安全可靠、施工周期短而且经济造价适中。
5.2技术措施
(1)基坑支护设计采用目前最为流行、经典的《理正软件深基坑支护》软件进行设计,该软件已在北京以及全国得到广泛应用,我单位基坑支护设计均采用该套软件并经近百余项工程得到验证,产生了极好的经济效益和社会效益。
(2)实行动态信息化管理模式,建立完善的信息监测系统,用动态信息施工技术全面控制施工质量。
通过采集边坡沉降与位移等方面的信息,对基坑下部施工可能出现的情况进行反演计算,以便及时采取相应措施,确保边坡安全。
(3)支护地层存在易坍塌的砂卵石层,为此应注意土方开挖与基坑支护的配合,确保地层开挖面的稳定,并立即加强桩间土的维护;
(4)护坡桩采用干作业施工工艺,由于该场地为卵石地层,粒径较大,采用冲击、反循环钻进工艺无法成孔,采用旋挖钻机成孔速度也较慢、桩体充盈系数较大、成本较高。
为此采用人工挖孔的干作业的施工工艺,该方法是采用模板内护壁成孔,达到设计深度后,下放钢筋笼,然后分层灌注水混凝土,这样就在孔内就形成了混凝土桩。
采用该工艺方法。
该施工工艺桩身质量易于控制、施工速度快、无噪音等优点,尤其是场地干净,避免因反循环或旋挖钻机进行泥浆护壁造成场地泥泞、长期无法进行土方开挖等。
5.3设计方案
为便于设计与施工,将场地划分A、B、C三个区域:
A区为基坑北部的北侧、西侧和东侧,采用土钉墙支护的区域;
B1区为基坑南部东侧的支护区域;
B2区为基坑南部的南侧、西侧稍离围墙较远的支护区域;
C区为A区与B区之间高差段支护区域。
A区为基坑北部的东侧、北侧和西侧支护的区域,该区域紧邻围墙及厂房,拟采用土钉墙支护,按1:
0.15放坡;
A区北侧和东侧南部视现场土方开挖情况,可考虑悬臂桩施工,作为备用方案。
B1区为基坑南部东侧离围墙较近的支护区域,为安全起见,连梁顶标高位于地面以下4.00m,上部4.00m范围采用土钉墙支护,该范围按照1:
0.10放坡,土钉、挂网、喷混凝土护面。
第一排土钉位于地面下1.80m位置,土钉水平间距均为1.50m,土钉长为9m;
第二排土钉位于地面下3.20m位置,土钉水平间距均为1.50m,土钉长为6m;
悬臂桩有效桩顶自-4.0m开始,桩身主筋通长均匀配置6φ18(背土面通长)+8φ22(迎土面通长),笼长12.00m,桩总数约89根,桩长12.00m,有效嵌固深度4.00m,桩身砼强度为C20;
B2区为基坑南部南侧、西侧稍离围墙较远的支护区域。
为降低造价,连梁顶标高位于地面以下4.00m,上部4.00m范围采用土钉墙支护,该范围按照1:
第二排土钉位于地面下3.20m位置,土钉水平间距均为1.50m,土钉长为6m。
护坡桩有效桩顶标高位于地面下4.00m位置(施工桩孔顶标高位于地面下4.00m),桩身主筋通长非均匀配置6φ18(背土面通长)+8φ22(迎土面通长),桩径φ800桩,间距1.6m,桩径φ800桩,间距1.6m,桩总数约138根,桩长12.00m,有效嵌固深度4.00m,桩身砼强度为C20。
所有桩顶设一道异形连梁,连梁配筋为6φ20(两侧)+4φ16(帽梁上下架立筋),通长配筋。
箍筋φ6.5@200。
桩身主筋伸入连梁内不小于400mm;
护坡桩箍筋为φ6.5@200,固定圈筋为φ12@2000,主筋保护层厚为35mm。
锚杆倾角为15~20°
;
C区为基坑A区与B区高差段支护区域。
采用悬臂桩支护,悬臂桩有效桩顶标高位于A区底板下500mm,桩身主筋通长非均匀配置6φ18(背土面通长)+7φ20(迎土面通长),桩径φ800桩,间距1.6m,桩径φ800桩,间距1.6m,桩总数约44根,桩长9.00m,有效嵌固深度3.80m,桩身砼强度为C20,桩顶设一道异形连梁,连梁配筋为6φ18(两侧)+4φ16(帽梁上下架立筋),通长配筋。
。
若现场实际情况有变化,可根据现场实际情况本设计做进一步地调整。
不影响本设计方案的实施。
5.4监测
本工程拟在基槽边缘的连梁上、围墙的墙体上,按照15~20m不等间距布设位移观测点,以便对其基坑变形和围墙的变形进行观测。
在施工期间按照1天1~2次进行观测,直至基槽完工。
施工完后在基坑边坡变形基本稳定,可7~10天观测一次,至回填完为止。
其间可根据施工进度和变形发展随时加密观测次数,如发现变形异常,应及时停止基坑内作业,分析原因,采取还土、坡顶卸载等加固措施,确保连坡安全。
详见附件《0312工程沉降与位移观测方案》。
6.设计计算原理(计算书)
A区土钉墙支护
----------------------------------------------------------------------
验算项目:
土钉墙支护1-1剖面
[验算简图]
[验算条件]
[基本参数]
所依据的规程或方法:
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
基坑深度:
6.400(m)
基坑内地下水深度:
20.000(m)
基坑外地下水深度:
基坑侧壁重要性系数:
1.000
土钉荷载分项系数:
1.250
土钉抗拉抗力分项系数:
1.300
整体滑动分项系数:
[坡线参数]
坡线段数1
序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°
)
10.5606.40085.0
[土层参数]
土层层数3
序号土类型土层厚容重饱和容重粘聚力内摩擦角钉土摩阻力锚杆土摩阻力水土
(m)(kN/m^3)(kN/m^3)(kPa)(度)(kPa)(kPa)
1素填土2.00020.020.018.016.020.020.0合算
2粘性土2.00020.018.013.021.060.060.0分算
3卵石12.00020.018.00.038.080.0120.0分算
[超载参数]
超载数1
序号超载类型超载值(kN/m)作用深度(m)作用宽度(m)距坑边线距离(m)形式长度(m)
1满布均布20.000
[土钉参数]
土钉道数4
序号水平间距(m)垂直间距(m)入射角度(度)钻孔直径(mm)长度(m)配筋
11.5001.50010.01006.0001D18
21.5001.50010.01005.0001D18
31.5001.50010.01003.0001D18
41.5001.50010.01003.0001D18
[花管参数]
基坑内侧花管排数0
[锚杆参数]
锚杆道数0
[坑内土不加固]
[内部稳定验算条件]
考虑地下水作用的计算方法:
总应力法
土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数:
0.500
*******************************************************************
[验算结果]
[局部抗拉验算结果]
工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数
(m)(度)(m)Tjk(kN)Tuj(kN)Tuj(kN)抗拔抗拉
11.80050.50
23.30051.516.00032.153.776.31.3391.904
34.80053.416.0006.749.876.35.9059.056
25.00040.057.176.31.1421.526
46.30055.316.0006.746.576.35.5729.154
25.00039.646.376.31.9362.542
33.00054.039.076.31.5771.130
56.40055.416.0006.746.376.35.5499.159
25.00039.645.676.31.9222.543
33.00054.038.076.31.5622.131
43.00049.553.876.31.8702.235
[内部稳定验算结果]
工况号安全系数圆心坐标x(m)圆心坐标y(m)半径(m)
11.346-4.19711.7218.477
21.342-7.38613.07412.574
31.373-13.62413.54018.221
41.339-22.72218.95229.532
51.366-23.23618.97329.998
[外部稳定计算参数]
所依据的规程:
《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89
计算长度:
10.000(m)
墙基底倾角:
0.0(度)
墙背倾角:
90.0(度)
土对土钉墙墙背的摩擦角:
10.0(度)
土对土钉墙基底的摩擦系数:
0.300
抗倾覆验算倾覆点距原点(坡脚)的距离:
0.000(m)
墙底地基承载力:
400.0(kPa)
承载力安全系数:
1.200
抗水平滑动安全系数:
抗倾覆安全系数:
[外部稳定计算结果]
重力:
1244.2(kN)
重心坐标:
(5.139,3.169)
超载:
188.8(kN)
超载作用点x坐标:
5.280(m)
土压力:
122.6(kPa)
土压力作用点y坐标:
2.176(m)
基底平均压力设计值145.4(kPa)<
400.0
基底边缘最大压力设计值149.6(kPa)<
1.2*400.0
抗滑安全系数:
3.614>
抗倾覆安全系数:
28.946>
0312工程基坑支护B区计算书验算
[支护方案]基坑护坡桩2-2(3-3)剖面
排桩支护
[基本信息]
内力计算方法
增量法
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
基坑等级
一级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.10
基坑深度H(m)
12.000
嵌固深度(m)
4.000
桩顶标高(m)
-4.000
桩直径(m)
0.800
桩间距(m)
1.600
混凝土强度等级
C20
有无冠梁
有
├冠梁宽度(m)
0.900
├冠梁高度(m)
0.400
└水平侧向刚度(MN/m)
0.000
放坡级数
1
超载个数
[放坡信息]
坡号
台宽(m)
坡高(m)
坡度系数
0.100
[超载信息]
超载
类型
超载值
作用深度
作用宽度
距坑边距
形式
长度
序号
(kPa,kN/m)
(m)
20.000
---
[土层信息]
土层数
3
坑内加固土
否
内侧水位深度(m)
21.000
外侧水位深度(m)
弹性法计算方法
m法
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
(kN/m3)
(kPa)
(度)
素填土
2.00
20.0
18.00
16.00
2
粘性土
13.00
21.00
卵石
12.00
0.00
38.00
与锚固体摩
水土
计算m值
抗剪强度
擦阻力(kPa)
水下(kPa)
水下(度)
(MN/m4)
5.32
60.0
8.02
120.0
25.08
[土压力模型及系数调整]
弹性法土压力模型:
经典法土压力模型:
水压力
主动土压力
被动土压力
调整系数
最大值(kPa)
合算
1.000
10000.000
分算
[设计结果]
[结构计算]
各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
[冠梁选筋结果]
钢筋级别
选筋
As1
HRB335
3D20
As2
2D16
As3
HPB235
D6@200
[截面计算]
[截面参数]
桩是否均匀配筋
是
混凝土保护层厚度(mm)
50
桩的纵筋级别
桩的螺旋箍筋级别
桩
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