祥荣-锦绣一方华景苑住宅楼地下结构设计开题报告
2020-04-14 17:25:41
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
一、前言
作为一个大土木专业毕业的本科生,毕业设计是大学阶段尤为重要的一个环节,它是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用,不但使我们各方面的知识系统化,而且使所学知识实践化。通过毕业设计,要求我们了解并且掌握建筑设计的全过程,培养我们独立分析解决实际问题的能力及创新能力,并锻炼我们调查研究,收集资料查阅资料及阅读中、外文文献的能力,使我们能受到类似与工程师的基本训练。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一、工程概况四川省祥荣房地产开发有限公司拟在大邑县拟建”祥荣#183;锦绣一方华景苑”工程,该工程设计由上海同建强华建筑设计有限公司担任。我院受业主委托对该工程进行岩土工程详细勘察阶段的勘察工作。
该工程拟建物性质为:1~10栋,24F,剪力墙结构,筏板基础;商业部分,2~3F,框架结构,柱下独立基础;纯地下室,1F,框架结构,柱下独立基础,预计埋深-6.0m。
二、场地的地形、地貌特征和岩土层分布
大邑县县城位于成都平原西部,距成都市区48公里,大邑县东南与新津县邛崃市毗邻,西北与芦山县、宝兴县、汶川县接壤,幅员面积1321平方公里。
拟建场地位于成都平原西部边缘,大邑县城华荣路与大邑大道交汇处,交通十分便利。
拟建物场地范围地势较有起伏。勘察范围内地面标高(以钻孔孔口标高为准)为521.75~524.15m,相对高差3.4m。场地所处地貌单元为川西平原岷江水系Ⅰ级阶地。
本次详细勘察钻孔揭露深度范围内,地层从上至下依次为第四系全新统人工填土层(Q4ml)、第四系全新统上段冲洪积层(Q4-2al pl)及第四系全新统下段冲积层(Q4-1al)。各地层特征分述如下:
1.第四系全新统人工填土层(Q4ml)
(1)杂填土:杂色。主要由砖瓦块、回填卵石土混少量粘性土等组成。结构紊乱。松散。湿。
(2)素填土: 灰黄色。主要由粘性土组成,混少量砖瓦块碎片等。可塑为主,局部硬塑,稍密。湿。
人工填土全场地分布,层厚1.0~3.5m。
2. 第四系全新统上段冲洪积层(Q4-2al pl)
(1)粉质粘土:褐黄色。含铁锰质氧化物及云母细片。可塑。局部硬塑,分布较连续,厚度为0.5~4.5m。
(2)粉土:黄灰色。含铁锰质氧化物及云母细片。稍密。湿。分布不连续, 最大厚度为1.0m。
(3)含粉质粘土卵石:属粗粒混合土,黄灰色。卵石成分系岩浆岩、变质岩及沉积岩类岩石组成。多呈圆形~亚圆形。一般粒径2~7cm。部分粒径大于9cm。卵石含量约55~65%实测值为59.6%;砾石含量约5~15%,实测值为11.28%;粘粒、粉粒含量约25~35%,实测值为28.9%。卵石以强风化为主。湿。N120平均击数为2.65击/dm。
3.第四系全新统下段冲积层(Q4-1al)
(1)细砂:灰色。由石英、长石、云母细片及暗色矿物等颗粒组成,偶夹卵砾石。松散,湿。分布不连续,呈透镜体状分布于卵石层层顶板。仅分布在81、141钻孔附近,厚度为0.5~0.6m。
(2)卵石:黄灰色。以岩浆岩、沉积岩为主,变质岩次之。多呈亚圆形,以弱风化为主。卵石一般粒径3~9cm,最大粒径大于15cm。局部含漂石。充填物以中砂和砾石为主,混少量粘性土。含量15~45%左右。湿~饱和。根据其密实程度、N120动探击数及充填物含量等的差异,按照《成都地区建筑地基基础设计规范》可将其分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石三个亚层。
① 松散卵石:充填物含量约45%,钻进容易,N120平均击数为3.22击/dm。
② 稍密卵石:充填物含量约35%。钻进较容易,N120平均击数为5.14击/dm。
③ 中密卵石:充填物含量约25%。钻进较困难,N120平均击数为7.47击/dm。
卵石层顶板埋深为1.7~9.0m。
以上各地基土的分布、埋藏以及厚度变化情况,详见”工程地质剖面图”及”钻孔资料柱状图”。
估算修正后的地基土承载力特征值见表1
修正后的地基土承载力特征值 表1
时代 |
土 名 |
修正后的承载力特征值 (kPa)
|
选用参数 |
备 注 |
|
Q4-2al pl |
含粉质粘土卵石 |
271.0 |
r=10.0kN/m3 |
=0.3;=1.6 |
b=6.0m d=6.0m rm=15.0kN/m3 |
Q4-1al |
松散卵石 |
613.0 |
r=10.0kN/m3 |
=3.0;=4.4 |
|
稍密卵石 |
762.0 |
r=11.0kN/m3 |
=3.0;=4.4 |
||
中密卵石 |
1021.0 |
r=12.0kN/m3 |
=3.0;=4.4 |
备注:含粉质粘土卵石属粗粒混合土,地基承载力特征值修正按土层考虑,仅供参考。
三、基础设计方案
1、根据拟建物性质及场地地质情况,基础型式和持力层建议如下:
(1)、高层建筑部分,结合本场地工程地质条件,1~10栋建议采用筏式基础,选用CFG(口径≧400mm)桩对稍密卵石以上土层进行地基加固处理,以地基加固处理后的人工复合地基作筏式基础基础持力层。CFG(口径≧400mm)桩应以稍密卵石作桩端持力层。采用该方案时,地基加固处理应进行专项设计、施工和检测。
(2)、商业楼及地下室无上部建筑部分建议采用柱下独立基础,以含粉质粘土卵石、松散或稍密卵石作基础持力层。
2、商业楼底板及纯地下室部分,应进行抗浮设计验算,若不能满足设计要求,应采取相应的抗浮措施(如抗浮锚杆等)。抗浮设计水位标高建议按518.00m考虑,防渗水位可考虑在室外地坪上0.5m。
3、由于基坑开挖深度较大,建议采用管井法降水,并应根据所采用基础和护壁方案进行专项降水工程设计,降水方案应满足基坑施工、地基加固处理和基坑支护对施工降水的要求。卵石土的渗透系数可取K=20m/d。
4、基坑支护建议喷锚支护相结合的方案,并均应进行专项设计和施工。
5、工程中应注意的问题:
场地周边的已有道路均处于基坑降水的影响半径内。由于降水(特别是降水初期)可能带走含水层中一定量的细颗粒,且水位降低后,土的自重压力增大,这些因素对邻近的已有道路的地基和地下管线的影响是不容忽视的。因此,在降水、护壁专项设计时,应予以重视,在降水时需采取必要的防护措施,防止出砂量过大。
6、基坑开挖后,应通知地勘、设计及质监等相关部门进行验收工作。若发现异常现象,应及时处理。
7、监测
为保证拟建物建设的顺利进行和安全营运,必要时开展以下监测工作,基坑开挖后,监测基底可能出现的回弹量,基坑位移、沉降和管线的变形。主楼施工过程中的变形(如沉降量和倾斜)监测。
四、地下结构设计计算步骤
4.1、地基设计方法
由于该工程是纯地下结构,并不需要设置桩基础。地基选用的是较简便的筏式基础。筏式基础的构造,除满足规范要求外,尚应符合下列规定:
(1) 筏型基础的混凝土强度等级不应低于C30,当有地下室时应采用防水混凝土。防水混凝土的抗渗等级应按下表8.4.4选用。对对重要建筑,宜采用自防水并设置架空排水层。
表8.4.4 防水混凝土抗渗等级
埋置深度d(m) |
设计抗渗等级 |
埋置深度d(m) |
设计抗渗等级 |
dlt;10 |
P6 |
20≤dlt;30 |
P10 |
10≤dlt;20 |
P8 |
30≤d |
P12 |
(2) 采用筏型基础的地下室,钢筋混凝土的外墙厚度不应小于250mm
(3)墙的界面设计除满足承载力要求外,尚应考虑变形、抗裂及外墙防渗等要求。墙体内应设置双面钢筋,钢筋不宜采用光面圆钢筋,水平钢筋的直径不应小于12mm,竖向钢筋的直径不宜小于10mm,间距不应大于200mm。
4.2 地下结构计算:
4.2.1 荷载类型
(1)永久荷载:包括结构自重力、土压力、预应力。
(2)可变荷载:楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、设备荷载。
(3)偶然荷载:例如爆炸、冲击力等。
本设计考虑最不利情况的组合,静载 活载。永久荷载分项系数:1.2(由可变荷载效应控制);1.35(由永久荷载效应控制)。可变荷载分项系数:一般情况下1.4.
4.2.2 地下室外墙计算
(1)地下室外墙内力及配筋计算
说明:计算外墙根部裂缝时,采用上端简支和上端固支两种计算模型,根部弯矩取两种计算模型的平均值。
包括:上端简支几何数据及计算参数、内力及配筋。
(2)外墙配筋
由弯矩设计值 M 求配筋面积As
计算结果:
受压区高度:
最小配筋率:
(3)外墙裂缝
受拉区纵向钢筋的等效直径:
最大裂缝宽度验算
按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte ,按下式计算:
(混凝土规范 8.1.2-4)
按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σsk ,按下列公式计
算:
受弯:(混凝土规范 8.1.3-3)
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按混凝土规范式8.1.2-2计算:
最大裂缝宽度按混凝土规范式8.1.2-1计算:
3、地下室负一层顶板计算
(1)按单向板考虑
(2)双向板设计
分别考虑x和y方向的跨中弯矩,并进行配筋;分别考虑x和y方向的支座弯矩,并配筋。
4、地下室顶板计算
相关计算同负一层顶板类似。
5、地下室框架计算
某一榀框架可利用 PK计算,其主要步骤如下:
(1)、执行 PMCAD主菜单4,形成 PK文件
(2)、执行 PK主菜单1,PK数据交互输入和数检
(3)、执行 PK主菜单 2,框、排架结构计算
(4)、执行 PK主菜单 3,框架绘图
6、地下室整体抗浮计算
(1)确定抗浮水位,计算浮力
(2)计算抗浮荷载