省农垦总部大楼深基坑(三层地下室,挖深16.0米)支护设计开题报告

 2021-08-14 18:56:18

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

文 献 综 述

1.1基坑支护的简介

根据中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》jgj120-2012对基坑支护的定义如下: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。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1本课题要研究解决的问题

对江苏省农垦大厦项目进行基坑支护,熟悉基坑支护设计过程,合理选择基坑支护形式和基坑止降水方案,掌握基坑支护设计原则、支护结构和降水工程的设计和计算,进一步提高岩土工程设计能力和计算机应用能力,提高专业技能。

2.2基坑支护参数

根据提供的勘察报告,选取各土层的固结快剪指标作为基坑支护设计计算参数,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。根据室内土工试验并结合地区经验,提供如下基坑设计参数

基础设计参数表

层号

土名

重度

γ(kN/m)

直剪固快(标准值)

地层渗透性

C(kPa)

φ(度)

杂填土

18.0

10.0

15.0

潜水含水层

②1

粘土

18.2

28.0

12.9

隔水层

②2

淤泥质粉质粘土

17.7

19.0

9.4

③1

粉细砂

19.1

6.0

34.1

弱层压含水层

③2

粉细砂

18.9

6.0

34.0

③2A

粉质粘土夹薄层粉土粉砂

③2

粉细砂

18.9

6.0

34.0

卵石土

20.0

2.0

40.0

强风化泥岩

20.0

20.0

36.0

隔水层

中风化泥岩

注:基坑支护设计时,其C、φ值应适当折减。

2.3计算模式

本基坑挖深较深,周边环境复杂,基坑安全等级取一级,即γo=1.10。因为本工程位于长江河漫滩沉积相,应按水土分算原则进行设计计算。而对于黏性土和粉土按水土合算原则进行计算。

(1) 水土合算

(2) 水土分算

(3) 嵌固深度计算

根据圆弧滑动条分法有:

其中:

Cikik 最危险滑动面上第i 土条滑动面上土的

固结不排水粘聚力、内摩擦角标准值;

lii 土条的弧长;

b ii 土条的宽度;

γk 整体稳定分项系数,应根据经验确定,当无经验时取1.3;

w i作用于滑裂面上第i 土条的重度,按上覆土层的天然重度计算;

i i 土条弧线中点切线与水平线夹角。

(4) 抗倾覆计算(安全系数为1.3)

(5)抗坑底隆起计算(安全系数为1.2-1.3)

其中: 坑外地表至支护墙底各土层天然重度加权平均值, ;

坑内开挖面以下至支护墙底各土层天然重度加权平均值, ;

支护墙底处的地基土粘聚力, ;

坑外地面荷载;

基坑开挖深度, ;

墙体入土深度, ;

, 地基承载力系数。

(6) 抗管涌计算

其中: 侧壁重要性系数;

土的有效重度;

水的重度;

地下水位至基坑底的距离;

桩入土深度

2.4基坑支护方案

基坑开挖深度范围内土层较均匀。坑壁土层为①层杂填土、②2层粘土、②2层淤泥质粉质粘土、③1层粉细砂、③2层粉细砂、③2A粉质粘土夹薄层粉土粉砂。

根据本工程土层情况结合南京地区类似基坑支护经验及周边环境情况,可选方案为钻孔灌注桩加三层内支撑。计算时将基坑分为三段计算(如图一):拟建场地东南面临恒山路段及东北面临楠溪江东街段统一为一段计算;场地西北面、临招商银行江苏分行总部处为一段;场地西南面、临安省金融大厦处为一段。

(图一)

2.5地下水防治

拟建场地第四系覆盖层主要由人工填土及长江漫滩相沉积的淤泥质粉质粘土、粉细砂、粉质粘土夹粉细砂及卵砾石组成,基岩为泥岩。

地下水按其埋藏条件可分为上层滞水和弱承压水。

潜水主要赋存于①层填土及漫滩相沉积的②层土中,主要接受大气降水、地表水及侧向径流的补给,以蒸发、侧向径流形式排泄。勘察期间由钻孔量测潜水初见水位埋深为2.10~2.70米,初见水位标高为4.50~5.18米;稳定水位埋深为2.50~3.20米,稳定水位标高为3.85~4.53米。

弱承压水主要赋存于漫滩相沉积的③层土中。勘察期间由钻孔量测弱承压水稳定水位埋深为4.40~4.90米,稳定水位标高为2.47~2.56米。

对本工程基坑开挖有重要影响的是位于③层粉细砂、③2A粉质粘土夹薄层粉土粉砂。进行抽水试验,得出承压含水层的综合渗透系数K及影响半径。抽水试验成果详见附件《抽水试验报告》。

根据南京地区水文地质资料,地下水位变化受大气降水影响明显,旱季水位较低,雨季水位则较高,潜水水位年变幅为1.0米左右、承压水水位年变幅为0.50米左右。按照江苏省有关规定,抗浮设计水位一般取施工完成后的室外地面以下0.5 米。

上层滞水:可采取集水抽排措施,在支护结构外设截水沟,坑内设集水井抽排,以减少雨水、管道渗漏、生活用水等形成的水压力,降低对基坑的不利作用。

本工程地下室已位于承压水含水层,基坑开挖时需要降水,建议采用管井降水(基坑内配合井点降水),保证地下水位降至基坑最大挖深以下至少0.5m。根据南京地区类似工程经验,基坑降水对周围建筑物的影响较大,且本工程基坑开挖较深、降水周期长,施工过程中必须对周围建筑物及管线进行监测,采取适当措施,以减小其产生的不利影响。

2.6基坑支护设计计算书

1). 支撑轴力计算。

2). 支护桩长计算。

3). 水平荷载标准值计算和水平抗力标准值计算。

4).最大弯和配筋矩计算。

5).支撑结构设计。

6).圈梁设计。

7).土钉设计、锚索设计

8). 降水设计。

9). 基坑监测方案。

10). 整体稳定性、抗隆起和抗渗透验算。

11).工程量计算及工程进度安排

12) .相关软件验算。

由于完成开题报告时,还没详细计算来进一步遴选,因此所选方案为初选,具体方案根据以后的设计进程进行进一步的改进。
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