置业广场基坑支护设计开题报告
2020-06-10 22:03:32
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文献综述
现阶段,随着科技与经济的迅速发展社会的飞速进步,我们国家的建筑行业正如火如荼的快速发展着,尤其是大城市的高层建筑,地下建筑,还有隧道等工程的大幅度增加,与此同时为了节省土地,充分利用地下空间,深基坑工程也随之不断增加。
为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全,对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施,就是基坑支护。其目的是:(1)确保基坑开挖和基础结构施工安全、顺利;(2)确保基坑临近建筑物或地下管道正常使用;(3)防止地面出现塌陷、坑底管涌发生。基坑支护的作用:挡土、挡水、控制边坡变形。基坑工程的基本技术要求:(1)安全可靠性;(2)经济合理性;(3)施工便利性和工期保证性。基坑支护设计与施工是一项系统工程,必须具有结构力学、土力学、地基基础、地基处理、原位测试等多种学科知识,同时要有丰富的施工经验,并结拟建场地的土质和周围环境情况,才能制定出因地制宜的支护结构方案和实施办法。
1.1基坑支护主要方法、技术类型
目前经常采用的主要基坑支护类型有:
(1)放坡开挖:它使用于基坑侧壁安全等级为三级,基坑较浅,周围无紧邻的重要建筑及地下管线,地基土质较好。放坡只要求稳定,位移控制无严格要求,价钱最便宜;工期短,节省了支护施工的时间;工艺简单,技术含量较低;但不能承受边坡坡顶的大荷载;放坡坡度大,需要施工场地较大;回填土方较大,当地下水位高于坡脚时,应采取降水措施,对于要求较高的基坑不宜选用。放坡可以独立或与其他支护结构结合使用。
(2)水泥土搅拌桩围护:它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂,通过深层搅拌机械,将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理-化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。一般用于开挖深度不超过6m的基坑,适合于软土地区,环境保护要求不高,施工低噪声、低振动,结构止水性较好,造价经济,但围护较宽,一般取基坑开挖深度的0.7~0.8倍。
搅拌桩的平面布置可视地质条件和基坑围护要求,结合施工设备条件,分别选用桩式、块式、壁式、格栅式或拱式,它在深度方向可采取长短结合形式。搅拌桩是一种具有一定刚性的脆性材料所构成,其抗拉强度比抗压强度小得多,在工程中要充分利用抗压强度高的特点,一般由相互搭接的水泥土桩组合形成水泥土墙,依靠墙体自身的自重和刚度保护坑壁。水泥土围护结构的计算包括抗倾覆、抗滑动验算、整体稳定、抗渗计算及墙体应力计算。
(3)钢板桩:用槽钢正反扣搭接而组成,或用U型、H型和Z型截面的锁口钢板桩。用打入法打入土中,相互连接形成钢板桩墙,既用于挡土又用于挡水。钢板桩具有较高的可靠性和耐久性,在完成支挡任务后,可以回收重复利用;于多道钢支撑结合,可适合软土地区的较深基坑,施工方便,工期短。钢板桩的施工可能会引起相邻地基的变形和产生噪声振动,对周围环境影响很大,因此在人口密集、建筑密度很大的地区,其使用常常会受到限制。而且钢板桩本身柔性较大,如支撑或锚拉系统设置不当,其变形会很大,所以当基坑支护深度大于7m时,不宜采用。同时由于钢板桩在地下室施工结束后需要拔出,因此应考虑拔出时对周围地基土和地表土的影响。钢板桩支护结构,有永久性结构和临时性结构两类。永久性结构在海港码头中应用较多,如:码头岸墙,护墙等;临时性结构多用于高层建筑的深基础。
(4)排桩支护:排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻(冲)孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度,但各桩之间的联系差必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠联接。为了防止地下水并夹带土体颗粒从桩间孔隙流入(渗入)坑内,应同时在桩间或桩背采用高压注浆,设置深层搅拌桩、旋喷桩等措施,或在桩后专门构筑防水帷幕。
灌注桩施工简便,可用机械钻(冲)孔或人工挖孔,施工中不需要大型机械,且无打入桩的噪声、振动和挤压周围土体带来的危害,成本较地下连续墙低。同时,灌注桩围护结构在建筑主体结构外墙设计时也可视为外墙中的一部分参与受力(承受侧压),这时在桩与主体之间通常不设拉结筋,并用防水层隔开。排桩支护可分为悬臂式和支锚式,而支锚式又分单点支锚和多点支锚。大多数情况下,悬臂式柱列桩适用于三级基坑,支锚式柱列桩适合于一、二级基坑工程。
(5)土钉墙支护:它是在基坑开挖过程中将较密排列的细长杆件土钉置于原位土体中,并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层,通常土钉、土体和喷射混凝土面层的共同工作,形成复合土体。土钉墙支护充分利用土层介质的自承力,形成自稳结构,承担较小的变形压力,土钉承受主要压力,喷射混凝土面层调节表明应力分布,体现整体作用;同时,由于土钉排列较密,通过高压注浆扩散后使土体性能提高。土钉墙施工快捷简便,经济可靠,土钉墙适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等。
(6)复合型土钉墙支护:复合土钉墙技术是将土钉墙与深层搅拌桩、旋喷桩、树根桩、钢管土钉及预应力锚杆结合起来,通过多种组合,形成复合基坑支护技术,从而大大扩展了土钉墙支护的应用范围。复合土钉墙支护设计包括:土钉设计;稳定分析;层面设计;防渗设计。复合土钉墙适用于开挖深度不超过15m的基坑,适用于淤泥质土、人工填土、砂土、粉土、粘性土等土层。此外复合土钉墙能合理地利用土体的自承能力,将土体作为支护结构的不可分割部分,而且结构轻型,柔性大,有良好的抗震性和延性;施工便捷、安全,土钉的制作与成孔简单易行,且灵活机动,便于根据现场监测的变形数据和特殊情况,及时变更设计;施工不需单独占用场地,对于施工场地狭小,放坡困难,有相邻建筑,大型护坡施工设备不能进场时,该技术显示出独特的优越性;稳定可靠,支护后边坡位移小,水平位移一般为基坑深度的0.1%~0.2%,最大不超过0.3%,超载能力强;总工期短,可以随开挖随支护,基本不占用施工工期;费用低,经济,与其他支护类型相比,工程造价降低10%~40%左右。
(7)劲性水泥土搅拌连续墙(SMW工法):它是以水泥土搅拌桩法为基础,在水泥土搅拌桩中插入型钢或其它芯材料形成的同时具有承力和防渗两种功能的支护形式。凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可以使用SMW工法,特别是适合于以粘土和粉性土为主的软土地区。SMW工法具有占用场地小、施工速度快、环境污染小,无废弃泥浆、施工方法简单、造价低等优点。
(8)地下连续墙:它是利用特制的成槽机械在泥浆(又称稳定浆)护壁的情况下进行开挖,形成一定槽段长度的沟槽;再将地面上制作好的钢筋笼放入槽段内,采用导管法进行水下混凝土浇筑,完成一个单元的墙段,各墙段之间的特定的接头方式相互联结,形成一道连续的地下钢筋混凝土墙。
地下连续墙的优缺点:
(1)地下连续瑞施工时具有低噪声、低振动等优点,能够紧邻现有建筑物和地下管线工,施工时对周围环境的影响小;
(2)地下连续墙墙身刚度大、强度高、整体性好,基坑开挖过程中安全性高,因而结构和地基变形都较小,可用于重要地区特殊工程及超深基坑的支护结构;
(3)地下连续墙为钢筋混凝土整体连续结构,耐久性好,具有良好的抗渗能力,既可挡土又可挡水,坑内降水对坑外的影响较小;
(4)地下连续墙多为现场浇筑,可根据需要形成直线形或折线形壁板,还可以施工成T形、Ⅱ形等特殊结构形式,以增加支护的刚度、强度和稳定性;
(5)地下连续墙作为主体结构的地下室外墙或其一部分,可配合逆作法施工,以提高围护质量,缩短工期,降低工程造价;
(6)地下连续墙施工工艺较为复杂,其施工质量依赖于成熟的工艺和完善的组织管
理;
(7)地下连续墙具有弃土和废泥浆处理问题,粉砂地层易引起槽壁坍塌及渗漏,因此,需要采取相应的措施来保证连续墙施工的质量;
(8)地下连续墙相对灌注桩、钢板桩、水泥搅拌桩等其他支护墙体形式,造价昂贵。因此在采用时需经过技术比较,并确认为是经济合理、因地制宜时才可使用。
地下连续墙的适用条件主要包括以下几个方面:
(1)开挖深度较大的基坑,一般开挖深度超过10m;在超深基坑中,采用其他围护形式无法满足要求时,也常采用地下连续墙作为围护体;
(2)土质条件比较软弱或土层性质比较复杂的基坑,以及需要严格控制周围变形的软土地区的基坑;
(3)基坑周围建筑物、地下管线十分密集,邻近区域存在保护要求较高的建筑物、构筑物,且对基坑本身的变形和防水要求较高的基坑;
(4)场地内空间有限,地下室外墙与红线距离较近,采用其他维护形式无法满足施工操作空间要求的基坑;
(5)围护墙体需作为主体结构的一部分,且对防水、抗渗有严格要求的基坑;
(6)采用逆作法施工,地上和地下同步施工时的基坑。
1.2基坑主要支撑方法、类型
深基坑的支护体系由两部分组成,一是围护壁,还有是内支撑或者土层锚杆。作用在挡墙上的水、土压力可以由内支撑有效地传递和平衡,也可以由坑外设置的土锚维持平衡,它们可以减少支护结构位移。为施工需要而构筑的深基坑各类支撑系统,既要轻巧又需有足够的强度、刚度和稳定性,以保证施工的安全、经济和方便,因此支撑结构的设计是目前施工方案设计的一项十分重要的内容。内支撑可以直接平衡两端围护墙上所受到的侧压力,结构简单,受力明确。
土锚设置在围护墙的背后,为挖土、结构施工创造了空间,有利于提高施工效率。
在软土地区,特别是在建筑密集的城市中,应用比较多的还是支撑。在深基坑的支护结构中,常用的支撑系统按其材料分可以有钢管支撑、型钢支撑,钢筋混凝土支撑,钢和钢筋混凝土组合支撑等种类;按其受力形式分可以有单跨压杆式支撑,多跨压杆式支撑,双向多跨压杆支撑,水平桁架相结合的支撑,斜撑等类型。
土层锚杆是一种新型的受拉杆件,它的一端与结构物或挡土墙联结,另一端锚固在地基的土层或岩层中,以承受结构物的上托力、拉拔力、倾侧力或挡土墙的土压力、水压力,是利用地层的锚固力维持结构物的稳定。拉锚的优点是在基坑内部施工时,开挖土方与支撑互不干扰,便于施工,施工时噪音和振动均小,锚杆可采用预应力,以控制结构的变形。锚固方法以钻孔灌浆为主,受拉杆件有粗钢筋、高强钢丝束和钢绞线等不同类型。锚杆支护体系由挡土构筑物,腰粱及托架、锚杆三个部分所组成,以保证施工期间边坡的稳定与安全。
1.3基坑降排水常用方法及适用条件
基坑施工中,为避免流砂、管涌、坑底突涌,防止坑壁土体的坍塌,保证施工安全和减小基坑开挖对周围环境的影响,当基坑开挖深度内存在饱和软土层和含水层及坑底以下存在承压含水层时,需要选择合适的方法进行基坑降水与排水。降排水的主要作用为:
(1)防止基坑底面与坡面渗水,保证坑底干燥,便于施工。
(2)增加边坡和坑底的稳定性,防止边坡或坑底的土层颗粒流失,防止流砂产生。
(3)减小被开挖土体含水量,便于机械挖土、土方外运,坑内施工作业。
(4)有效提高土体的抗剪强度与基坑稳定性。
(5)减小承压水头对基坑地板的顶托力,防止基坑突涌。
目前,常用的降排水方法和使用条件如表1所示。
表1.常用降排水方法
降水方法 |
降水深度(m) |
渗透系数(cm/s) |
适用地层 |
集水明排 |
lt;5 |
1#215;10^-7~2#215;10^-4 |
含薄层粉砂的粉质黏土,粘质粉土,砂质粉土,粉细砂 |
轻型井点 |
lt;6 | ||
多级轻型井点 |
6~10 | ||
喷射井点 |
8~20 | ||
砂(砾)渗井 |
按下卧导水层性质确定 |
gt;5#215;10^-7 | |
电渗井点 |
根据选定的井点确定 |
lt;1#215;10^-7 |
黏土,淤泥质黏土,粉质粘土 |
管井(深井) |
gt;6 |
gt;1#215;10^-6 |
含薄层粉砂的粉质黏土,砂质粉土,各类砂土,砾砂,卵石 |
1.4基坑开挖
按照基坑支护方式的不同,基坑土方开挖可分为无内支撑基坑开挖和有内支撑基坑开挖;按照基坑挖土方法的不同,基坑土方开挖可分为明挖法和暗挖法。无内支撑基坑开挖一般采用明挖法;有内支撑基坑开挖一般有明挖法、暗挖法、明挖法与暗挖法结合等三种方法。
为了确保工程的顺利进行和周围建筑物的安全,基坑开挖时的注意事项:
(1)基坑开挖应根据支护结构设计降排水要求确定开挖方案;
(2)基坑边界周围地面应设排水沟且应避免漏水渗水进入;
(3)坑内放坡开挖时应对坡顶坡面坡脚采取降排水措施;
(4)基坑周边严禁超堆荷载;
(5)软土基坑必须分层均衡开挖层高不宜超过1m;
(6)基坑开挖过程中应采取措施防止碰撞支护结构工程桩或扰动基底原状土;
(7)发生异常情况时应立即停止挖土并应立即查清原因和采取措施方能继续挖土;
(8)开挖至坑底标高后坑底应及时满封闭并进行基础工程施工;
(9)地下结构工程施工过程中应及时进行夯实回填土施工。
1.5基坑工程监测
为正确指导施工,确保工程的顺利进行和周围建筑物的安全,应加强施工期间的监测工作,实施信息化施工,随时预报,及时处理,并根据监测数据及时调整施工进度和施工方法。
基坑监测的内容大致有:
(1)围护结构的竖向位移与水平位移;
(2)坑周土体位移;
(3)支撑结构轴力;
(4)邻近建(构)筑物、道路及地下管网等的变形;
(5)地下水位及孔隙水压力;
(6)坑底隆起量。
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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
2.1工程概况
该工程项目位于现代大道以南,翠园路以北,西临南施街,东临河道,紧邻轨道结构一号线南施街站出口。地块面积为25896平方米,东西长约246米,南北宽约为101米,总建筑面积约15万平方米。
该地块分为两部分,地块西区为中信银行苏州分行新大楼,建筑高度118米,共22层,东区为万润发展有限公司酒店式公寓,建筑高度160.2米,共42层。地块下方设置二层地下室,负一层层高6.1m,负二层层高4.1m,地下室总面积约为4.4万平方米。
2.2周边环境条件
场地总体地势平坦,仅三边周地势略高。建筑场地为三条道路及一条河道所围,道路的绝对标高为 2.50~3.00m。场地周边有地面道路与地下管线。拟建工程地下室边线至规划红线最近距离为5m。东侧为河道,北侧现代大道及西侧南施街在基坑开挖3H范围内无需要保护的建筑。
本工程相邻的轨道车站为一号线南施街车站,埋深约15.6~17.0m。本工程相邻的区间隧道为南施街站至河道间的区间隧道,埋深约14.80m。拟建工程围护外边线(包括槽壁)至轨道车站结构外边线最近距离为5.0m,至轨道区间隧道外边线最近距离为11.7m。
2.3工程地质类型及土层情况
2.3.1地形地貌及现状
勘探点孔口标高2.30~3.30m,场地地势稍有起伏。场地地貌单元属长江三角洲太湖流域冲湖积平原。
2.3.2地基土的构成与特征
勘察揭示的130.50m以浅各土层由第四系冲湖积相沉积物组成,土层分布较稳定,呈水平成层的特点,根据土层沉积年代、成因类型、土性和状态,可分为13个工程地质层,20个工程地质亚层,各土层分布规律及工程性质,自上而下分别描述如下:
①1素(回)填土:黄灰色~灰色,松软,回填时间约1年,以粘性土为主,上部含植物根茎,场地西南角区域表层有碎砖石,土质欠均一。该土层场地内主要分布在暗河、暗塘、取土坑内,层厚2.60~6.60m,层底标高-3.30~-0.40m,压缩性不均,土质软弱,工程特性差。
①2素填土:黄灰色,松软,以粘性土为主,上部含植物根茎,局部区域表层有少量碎砖石,土质欠均一。该土层场地内除暗河、暗塘、取土坑缺失,其余地段均有分布,层厚1.30~3.20m,层底标高-1.14~1.21m,压缩性不均,土质软弱,工程特性差。
③1粘土:灰黄色,可塑~硬塑,含铁锰结核,夹灰色条带,该土层拟建场地内除C21、J17孔缺失,其余地段均有分布,层厚1.60~4.20m,层底标高-3.37~-2.00m。该土层压缩性中等,工程特性中等~较好。
③2粉质粘土夹粉土:灰黄~黄灰色,可塑~软塑,可塑为主,夹薄层粉土。该土层场地内均有分布,层厚2.80~6.00m,层底标高-8.35~-5.61m。该土层压缩性中等,工程特性中等。
④1粉质粘土:灰色,流塑~软塑,局部具水平层理,夹薄层粉粒,底部粉粒含量高。该土层场地内均有分布,层厚1.40~7.70m,层底标高-11.03~-8.40m。该土层压缩性中等偏高,工程特性一般。
④2粉土:灰色,稍密状为主,饱和,含有白色云母碎片,局部夹有薄层粉质粘土,无光泽,摇振反应迅速,干强度低,韧性低,该土层场地内均有分布,层厚1.70~4.70m,层底标高-14.90~-11.32m。该土层压缩性中等,工程特性中等。
⑤粉质粘土:灰色,软塑为主,浅部具水平层理,下部较均匀。该土层场地内均有分布,层厚4.40~14.50m,层底标高-27.34~-18.34m。该土层压缩性中等偏高,工程特性一般。
⑥1粘土:暗绿色,可塑,均质致密,偶含铁锰质结核。该土层场地内除J2、J7、J8、J21、C9、C21、C31、C32孔缺失外,其它区域均有分布,层厚1.70~4.90m,层底标高-23.44~-22.50m。该层压缩性中等,工程特性良好。
⑥2粉质粘土:青灰色~灰黄色,可塑,含青灰团块,局部夹有薄层状粉土,粉粒含量稍高。拟建场地内除C31、C32孔缺失外,其它区域均有分布,层厚3.50~5.50m,层底标高-28.29~-27.02m。该层压缩性中等,工程特性较好。
⑥3粉质粘土:灰色,软塑,含青灰团块。拟建场地内均有分布,层厚2.90~5.40m,层底标高-32.77~-30.36m。该层压缩性中等,工程特性中等。
⑦1粉质粘土夹粉土:灰色,软塑,层理发育,夹薄层状粉土,夹层较多时呈互层状。拟建场地均有分布,层厚6.60~9.20m,层底标高-40.58~-38.60m。该层压缩性中等,工程特性中等。
⑦2粉质粘土:灰色,软塑,浅部具水平层理,下部较均匀。该土层场地内均有分布,层厚6.00~8.80m,层底标高-47.66~-45.34m。该土层压缩性中等,工程特性中等。
⑦3粉质粘土:灰色,软塑,层理发育,夹薄层粉土,局部互层状。拟建场地均有分布,层厚7.10~10.00m,层底标高-55.88~-54.76m。该层压缩性中等,工程特性中等。
⑧粉质粘土:灰绿~灰色,可塑,局部地段底部夹粉土、粉砂。拟建场地均有分布,层厚5.40~9.50m,层底标高-64.91~-61.10m。该层压缩性中等,工程特性较好。
⑨粉细砂:灰色,密实,饱和,浅部夹有少量粘粒薄层,下部夹有较多细砂,局部夹有姜结石,粒径5cm左右,主要矿物成分为长石、石英、云母等,分选性好,级配差;拟建场地均有分布,层厚13.70~15.80m,层底标高-77.92~-76.85m,压缩性中等偏低~低,工程特性良好。
⑩中粗砂:黄灰色,密实,饱和,矿物成份以石英长石为主,夹少量砾石,含云母碎屑,夹细砂薄层,拟建场地均有分布,层厚4.50~9.20m,层底标高-86.05~-82.13m,该层压缩性低,工程特性良好。
⑾粉质粘土或粘土:灰绿色~灰色,可塑~硬塑,局部为粘土,层顶及层底具水平层理,夹有薄层粉砂,中部较均匀。拟建场地局部分布,层厚0.70~3.70m,层底标高-87.15~-83.33m。该
土层压缩性中等,工程特性较好。
⑿粉细砂:灰色,密实,饱和,局部夹有姜结石,粒径5cm左右,主要矿物成分为长石、石英、云母等,分选性好,级配差,该土层场地内均有分布,层厚12.00~15.00m,层底标高-100.85~-97.44m,压缩性中等偏低~低,工程特性良好。
⒀粘土:灰绿色、灰黄色为主,局部灰色,硬塑,含少量钙质结核,该土层场地内均有分布,层厚8.50~11.00m,层底标高-109.35~-107.44m,该层压缩性中等,工程特性良好。
表2基坑支护、降排水设计参数表
土层代号及名称 |
土的重度kN/m3 |
固结快剪(平均值) |
渗透系数建议值(cm/s) | |
Ck(kPa) |
Φk(度) | |||
#129;1素回填土 |
19.4 |
12 |
8.0 |
2.0#215;10-5 |
#129;2素填土 |
19.6 |
15 |
10.0 |
2.0#215;10-5 |
#131;黏土 |
19.8 |
55.5 |
15.1 |
9.0#215;10-7 |
#131;2粉质粘土夹粉土 |
19.4 |
27.1 |
15.3 |
8.87#215;10-4 |
④1粉质粘土 |
18.9 |
24.7 |
14.9 |
8.0#215;10-5 |
④2粉土 |
18.9 |
8.8 |
28.2 |
1.74#215;10-3 |
⑤粉质粘土 |
19.1 |
25.2 |
15.4 |
5.0#215;10-6 |
⑥1黏土 |
20.3 |
55.5 |
15.2 |
5.0#215;10-7 |
2.4场地水文地质条件
2.4.1区域水文地质资料
根据地质报告,苏州市历史最高潜水位为2.63m(1985国家高程基准,下同),近3~5年最高潜水位为2.50m,潜水位年变幅一般为1~2m,其补给来源主要为大气降水。苏州市历史最高微承压水水位为1.74m,近3~5年最高微承压水水位为1.60m左右。据历史资料,苏州市1999年以前最高洪水位为2.49m(1956年黄海高程),1999年觅渡桥。最高水位2.55m(1985国家高程基准),1999年枫桥最高水位2.59m(1985国家高程基准)。最低水位0.01m。
本场地地表水主要为场地东侧河道河水,勘察期间测得河水面标高1.19m,水深2.00m左右,淤泥厚度0.50~0.70m。
根据勘察资料,本场地浅部地下水按其埋藏条件分为潜水、微承压水和承压水。
(1)潜水
潜水主要赋存于①填土层中,该土层以粘性土为主,富水性差,透水性不均,勘察期间,测得其初见水位标高2.00~2.26m,稳定水位标高在1.15~1.40m。其补给来源为大气降水及地表水入渗补给,以大气蒸发为主要排泄方式。苏州地区降雨主要集中在6~9月份,在此期间,地下水位一般最高;旱季为12月份至翌年3月份,在此期间地下水位一般最低。
微承压水主要赋存于③2粉质粘土夹粉土、④2粉土层中,富水性、透水性中等~较好,补给来源为地下迳流补给,排泄方式以地下迳流及人工抽吸为主。③2粉质粘土夹粉土层渗透系数取最大值为K=8.87#215;10-4cm/s,属”弱透水”级;④2粉土层渗透系数取最大值为1.74#215;10-3cm/s,属”中等透水”级。勘察期间实测微承压初见水头标高-2.94~-3.10m,稳定水头标高在0.95~1.08m,随季节变化地下水位有升降,年变幅0.80m左右。
第I承压水主要赋存于⑦1粉质粘土夹粉土、⑨粉细砂、⑩中粗砂、⑿粉细砂层中,埋深大于34米,水头标高一般在-3.00米左右。
2.5基坑支护设计参数
根据本工程的岩土工程勘察报告,选取各土层的固快指标作为基坑支护设计算参数,并按照朗肯土压力计算理论作为土侧向压力设计的计算依据。
表3.土层物理力学参数
序号 |
土层名称 |
厚度(m) |
γ(kN/m3) |
C(kPa) |
Φ(#176;) |
1 |
#129;2素填土 |
3.54 |
19.6 |
15.00 |
10.00 |
2 |
#131;-1黏土 |
2.30 |
19.8 |
55.50 |
15.10 |
3 |
#131;-2粉质粘土夹粉砂 |
2.80 |
19.4 |
27.10 |
15.30 |
4 |
④-1粉质粘土 |
4.10 |
18.9 |
24.70 |
14.90 |
5 |
④-2粉土 |
3.70 |
18.9 |
8.80 |
28.20 |
6 |
⑤粉质粘土 |
5.90 |
19.1 |
25.20 |
15.40 |
7 |
⑥-1黏土 |
3.40 |
20.3 |
55.50 |
15.20 |
8 |
⑥-2粉质粘土 |
4.60 |
19.3 |
33.70 |
15.00 |
9 |
⑥-3粉质粘土 |
3.50 |
19.0 |
24.60 |
15.90 |
2.6基坑支护类型
根据对本工程的场地工程地质条件、基坑开挖深度、场地周边环境的综合考虑,本工程拟采用地下连续墙加内支撑的支挡形式,且有止水作用。坑内采用管井降水。
2.7计算理论基础
2.7.1土压力计算
用朗肯土压力理论计算坑壁主动土压力与被动土压力。在进行支护结构上的土压力计算时,应考虑下列因素的影响:
(1)基坑内外土的自重(包括地下水);
(2)基坑周边既有和在建的建(构)筑物荷载;
(3)基坑周边施工材料和设备荷载;
(4)基坑周边道路车辆荷载;
(5)冻胀、温度变化等产生的作用。
2.7.2地下连续墙的设计
地下连续墙的设计主要应从强度、变形和稳定性三个方面进行计算。强度主要是指墙体的水平和竖向截面承载力、竖向地基承载力等;变形主要是指墙体的水平变形和作为竖向承重结构的竖向变形;稳定性主要是指作为围护结构的整体稳定性、抗倾覆稳定性、坑底抗隆起稳定性和抗渗稳定性等。
地下连续墙的厚度确定;地下连续墙的入土深度确定;地下连续墙的配筋计算。
2.7.3整体稳定性验算
整体稳定性验算芳法是按平面问题考虑,以瑞典条分法为基础。
2.7.4抗隆起、倾覆、管涌验算
对锚拉式和支撑式支挡结构应进行抗隆起稳定性验算,以确定其嵌固深度能满足抗隆起稳定要求。悬臂式支挡结构可不进行抗隆起稳定性验算。
2.7.5降水设计
(1)基坑涌水量计算
(2)降水井数量计算
2.8相关图件
(1)基坑设计总说明图(A1或A2)1张
(2)基坑支护、降水平面图(A1或A2)2-3张
(3)基坑支护各剖面图,大样图(A1或A2)2-3张
(4)降水井结构剖面图(A1或A2)1张
(5)监测平面布置图(A1或A2)1张