[学士]青岛某工程深基坑支护结构设计与施工 毕业论文_secret
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青岛某深基坑支护设计与监测分析摘要基坑工程是一个古老而具时代特点的岩土工程课题,针对不同的地质条件进行合理的基坑支护设计是目前岩土工程专家关注的课题。
通过基坑支护方案优选,从众多的设计方案中选择适合工程的最佳设计方案,使工程安全、经济、合理。
本文对青岛某深基坑支护设计进行优选与分析。
关键词:基坑支护,方案优选,设计,分析0引言随着我国城市化进程加快,城市区域的建设规模逐渐加大。
城市的长足发展受到了地面空间的限制,因此有必要增加城市空间利用率。
地下建筑物、地铁及隧道工程和高层建筑建设所需的深基坑工程等项目数量不断增多,同时,基础埋深的增加也对基坑工程提出了更高、更严的要求,基坑工程的安全也被人们广泛关注。
根据周边建筑、工程地质及环境等条件,选择最佳基坑支护方式是基坑工程设计人员的首要工作。
本文以青岛某实际工程为例对基坑支护方式选择、设计等进行了分析。
1 工程概况及环境条件工程位于青岛市繁华地段,紧邻南北向主干道山东路、市政府及五四广场,周边地下管线复杂。
基坑开挖深度7.3~20m,基坑支护周长约534m。
地形总体较平坦,局部呈阶梯式陡降,由西向东倾斜。
根据勘察资料,该场区内地层自上而下可简化分为7层: 素填土、砾砂、粉质黏土、含粘性土粗砾砂、强风化带、中等风化带、微风化带。
基坑西侧,地下室外墙轮廓线距离用地红线约24m;基坑南侧,地下室外墙轮廓线距离用地红线最近距离约30m;基坑东侧为空地,地下室轮廓线与施工道路最近距离约6.4m;基坑北侧,地下室外墙轮廓线距离用地红线距离约10m,距待建机修间和库房最近距离约6.2m,另基坑北侧有一现状2层建筑物,地下室轮廓线与建筑物最近距离约9.5m。
本工程处于城市密集区,受周边建筑物、地下管线和交通道路的影响比较大,对基坑开挖引起的变形都非常敏感。
2 基坑支护设计分析本基坑工程安全等级为一级。
自基坑开挖起至回填结束,临时支护部分正常使用期限1年,永久支护部分正常使用期限50年。
浅议建筑深基坑支护工程的设计与施工【摘要】介绍了建筑基坑支护工程的设计与施工,并在方案分析的基础上,对施工质量控制进行了介绍。
【关键词】深基坑;基坑支护设计;施工;质量控制;随着社会的进步,房地产业的发展,土地的价值直线上升,“寸土寸金”在建筑业得到了充分的体现。
因此地上地下空间的利用已成为发展方向,充分利用地下空间的深基坑工程随之增加,这使得深基坑支护工程的设计与施工问题在技术和经济上对整个建筑的建设起着非常重要的作用。
建筑基础是建筑结构的重要组成部分,影响着整个建筑的经济与安全。
由于该工程具有工程量大设计难度高,不可预见的因素多,所以对其安全可靠性要严格要求。
否则,不但影响基础和基坑本身,而且会影响整个工程及周边环境。
因此,要求从设计到施工都要全面考虑,统筹安排,认真落实。
1 基坑支护的设计基坑开挖后将会形成一个高度不等的直立边坡,组成边坡的地基土多为软塑状态的粉土和松散粉砂,其抗剪强度较低,属于不稳定边坡。
因此必须采取支护措施。
1.1 支护结构按照其工作机理和维护墙的形式分为下列类型:1.1.1 水泥土挡墙式:深层搅拌水泥土桩及高压旋喷桩。
1.1.2 排桩和板墙式:钢板桩、混凝土桩、钻孔桩及型钢横挡板,地下连续墙及高应力区加筋水泥土维护墙等。
1.1.3 边坡稳定式:土钉墙及喷射混凝土墙支护。
1.2 支护方案的选择:在具体施工时根据工程的实际情况和施工队伍的技术水平选择支护类型。
复合土钉墙支护的维护方案是比较经济的方案,但不适合有较厚淤泥粘土层的工程。
钻孔桩支护加内支撑和水泥搅拌桩止水方案比较适合地下室开挖,但该方案工程量偏大。
不论采用何种方法都要进行计算,综合对比经济、工期与社会效益的大小。
最后确定施工方案。
施工中要了解基坑开挖所在地的地形、地貌和地质特点,分析可能导致边坡土体滑坡的各种因素,对影响边坡稳定性的关键地段,重要地层和土质指标做到心中有数,要认真阅读工程的地质勘探报告,认真对比现场的地质情况。
毕业论文基坑支护毕业论文基坑支护一、引言基坑支护是土木工程中一个重要的环节,它涉及到建筑物的稳定性和安全性。
在建筑物的施工过程中,基坑的挖掘和支护是必不可少的步骤。
本文将探讨基坑支护的方法和技术,以及其在工程实践中的应用。
二、基坑支护的意义基坑支护是为了保证基坑的稳定和安全。
在施工过程中,基坑的挖掘会导致周围土体的失稳,从而对建筑物和地下管线造成威胁。
因此,基坑支护的目的是通过采取一系列措施来防止土体塌方和基坑塌陷,以确保施工的顺利进行。
三、基坑支护的方法1. 土钉墙土钉墙是一种常见的基坑支护方法。
它通过在基坑周围的土体中安装钢筋混凝土土钉,并与钢筋混凝土挡土墙连接,形成一个整体结构。
土钉墙具有施工简便、成本低廉、适用范围广等优点,因此在基坑支护中得到了广泛应用。
2. 桩墙桩墙是另一种常见的基坑支护方法。
它通过在基坑周围驱动或挖孔灌注钢筋混凝土桩,并与钢筋混凝土挡土墙连接,形成一个整体结构。
桩墙具有承载能力强、稳定性好等优点,适用于较深的基坑支护。
3. 挡土墙挡土墙是一种常用的基坑支护结构。
它通过使用钢筋混凝土、砖石、钢板等材料构建,用于抵抗土体的侧压力。
挡土墙具有结构稳定、抗震性好等优点,适用于各种类型的基坑支护。
四、基坑支护的工程实践基坑支护在工程实践中有着广泛的应用。
以某大型商业综合体的地下停车场基坑支护为例,该工程采用了土钉墙和桩墙的组合支护方式。
首先,在基坑周围安装了土钉墙,以增加土体的抗剪强度;然后,在土钉墙内部挖孔灌注了钢筋混凝土桩,以增加整体结构的稳定性。
通过这种组合支护方式,成功地实现了基坑的稳定和安全。
五、基坑支护的挑战和发展趋势基坑支护面临着一些挑战,如复杂地质条件、施工难度大等。
为了应对这些挑战,需要不断改进和创新基坑支护技术。
未来,基坑支护的发展趋势可能包括以下几个方面:1. 新型材料的应用:如高强度钢筋、纤维增强材料等,可以提高基坑支护结构的承载能力和抗震性能。
2. 数字化技术的应用:如计算机模拟、数据采集和监测等,可以提高基坑支护的设计和施工效率,减少工程风险。
深基坑支护施工技术论文深基坑支护施工技术论文摘要:施工的过程可能因为基坑所处的地形地质发生问题。
这些问题会威胁施工的质量,进而造成平安事故。
基坑工作的支护保证了建筑的稳定和管道的正常铺设。
可是假如一旦深基坑的支护出现问题,那么建筑物就会变得不稳定,地下管道的铺设也会出现问题,人们就不能正【关键词】:^p :工业工程论文发表,发表工程技术论文,工程工程管理论文投稿施工的过程可能因为基坑所处的地形地质发生问题。
这些问题会威胁施工的质量,进而造成平安事故。
基坑工作的支护保证了建筑的稳定和管道的正常铺设。
可是假如一旦深基坑的支护出现问题,那么建筑物就会变得不稳定,地下管道的铺设也会出现问题,人们就不能正常生活,国家就不再平稳。
所以,深基坑挖掘的时候,对施工现场的全方位的考察是必不可少的。
同时要根据施工现场的现状确定一个切合实际情况的方案保证支护工作的平安运作,还要加强监视工作,重点监视施工过程是否完全按照设计方案进展、施工是否平安这两个方面。
管理人员和监理人员一定要在整个监视过程中发挥出自己的作用来。
1支护方法种类多我国现阶段使用的深基坑支护方法的类型多种多样。
下面我们理解下支护方法的各种类型。
悬臂式、混合式和重力式的区别主要是基坑的支护方式上的。
而支挡型和加固型在支护型式上有区别。
根据不用的支护型式,支挡型主要有桩排支挡和土钉支护还有地下连续墙;而加固型却包含水泥搅拌。
在支护方法的选择上我们有很多,在实际的工程中我们就能有更多的时机,所以选择支护方式的时候不能盲目选择,一定要把详细的施工情况和建筑的特性结合起来,选择适宜的支护方式。
2建筑工程深基坑支护施工技术分析^p随着深基坑技术在建筑工程中的不断理论,深基坑支护方法变得越来越科学合理,并且适用范围也逐渐变大。
在今后的工程中,要把理论知识和实际情况相结合,细致分析^p 工程中存在的问题及时做出处理,保证深基坑支护施工技术在工程建立中发挥出最大的作用,这样才有利于保证建筑工程的质量及平安。
摘要:深基坑支护是基层建筑工程中的重要组成部分,要对深基坑支护有正确的认识,加大对深基坑支护技术的重视程度,采用科学有效的施工工艺进行深基坑支护建设,保证建筑物的基层稳定性。
对深基坑支护工程的施工工艺进行深入的分析,总结在施工过程中存在的问题,并提出相应的解决措施,提高建筑深基坑支护稳定性和可靠性。
关键词:建筑工程;深基坑支护;分析及改进措施随着经济的发展和人口的增多,建筑行业得到了快速的发展,建筑的质量、稳定性和安全性受到了广泛的关注,对建筑工程的正常进行起着重要的作用。
建筑工程的基层建设决定着一项建筑工程能否成功的进行,对建筑稳定性和安全性起着决定性的作用,只有基层建筑质量过关能够承受上层建筑施加的压力,满足建筑质量对基层建筑承载能力的要求。
合理的深基坑支护技术能够提高建筑物的空间利用程度,减少对空间的浪费情况,对整个建筑物起到很好的支持作用,保证建筑物的稳定性。
通常建筑物的[1]结构主体越高、越复杂,深基坑支护的地下埋置深度也应该越深,从而保证建筑物的主体工程部分能够顺利的而进行,保证建筑物的使用寿命和居住着的人身财产安全,提高建筑物抗震、抗灾能力,促进建筑行业的可持续发展和行业经济效益。
由于深基坑支护的施工过程中涉及到的施工工艺复杂多样,随着建筑物高度的增加,施工难度也在不断增加,在施工技术方面还存在较多的问题,要提高对深基坑支护工程的加固、保护工艺,提高建筑物的施工质量。
1对深基坑支护技术的概述及目前施工过程中存在的问题分析2对深基坑支护工程的改进措施和技术要求2.1各施工班组应进行充分的沟通,协调工作,实行分层分段开挖的原则。
由于深基坑支护工程工艺复杂多样,在施工过程中需要各工种之间相互协作,按照合理的施工顺序进行工作,这样做不仅能够避免多余的施工工艺的进行,而且能够加快工程的施工进程,提高工作效率,提高企业的经济效益。
先进的土方开挖技术的应用能够有效的提高深基坑支护工程的可靠性,在开挖过程中通常采用分层分段进行的方法,先从局部开始对地下部分进行分层分段开挖,并且同时进行支护工程,逐渐的扩大施工范围,知道整个深基坑施工工程的完成。
关于深基坑支护结构的设计及施工的探讨[摘要] 随着城市建设的飞跃发展,对建筑工程基础要求也越来越深,而基坑支护成为深基础工程中的关键部分,由于城市的建筑密集,基坑周围复杂的地下设施和地质条件,使基坑支护成为非常重要的关键技术。
结构设计还是施工组织都应从整体功能出发,将各部分协调好,才能达到安全可靠。
设计安全、科学的基坑支护方案,对加快工程进度,节省建设资金,保证基础工程顺利进行具有重要的意义。
[关键词] 深基坑工程结构设计一、深基坑支护结构的主要型式与运用按照结构构件的几何型式和受力特点,可归纳为以下几种主要型式:1、悬臂式支护结构主要有重力挡墙,钢筋混凝土灌注桩、预制桩、地下连续墙等。
悬臂式支护结构控制变形能力较差,适用于基坑开挖深度较浅(一般不超过8米),对变形和限制位移要求不高的工程。
2、锚拉式支护结构有锚拉桩或锚拉连续墙,锚杆与挡土结构连结,锚入地下利用地层锚固力,平衡挡土结构所受的土压力,适用于开挖深基坑和地面荷载大及对变形有严格要求的工程。
3、内支撑式由外围挡土桩与钢筋混凝土平面支撑桁架或环形支撑等组合。
设计人员应根据现场条件选择科学、合理的支护结构。
二、支护结构的设计1、悬臂式支护结构(1)根据土质情况和基坑开挖深度确定桩型和桩长(2)土压力计算主动土压力:①被动土压力:②(1)支护结构稳定验算a) 倾覆验算:≥1.5③b) 滑移验算:≥1.3 ④整体稳定按圆弧滑动法计算,若有软弱下卧层时,应按实际滑动面计算。
整体稳定安全系数k≥1.3⑤式中li-第i条土条顺滑弧面的弧长(m);qi-第i条土条地面荷载(kn/㎡);bi-第 i条土条款度(m);c i-第 i条土条沿滑面的内聚力;wi -第 i 条土条重量(kn/m3; ai-第 i 条土条滑弧中点的切线和水平线夹角(度)。
d)管涌:≥1.5⑥式中 k-抗管涌安全系数;r′.rw—分别为土的浮重度和水的重度;h′—水头差;d—桩入土深度。
深基坑支护施工技术在土木工程中的应用摘要:现代城市的建设发展步伐急剧加快,几乎各大城市的各类建筑都以更高、更大、更深、更重为发展方向。
深基坑工程也就越来越密集,并且不完全集中在传统的建筑物,现在已经在地铁隧道、地下管线、道路桥梁等工程中有广泛应用,这些工程基础结构和技术要求都很复杂,因此深基坑支护施工技术在工程中应用的成败也就决定了整个工程的成败。
本文对深基坑支护技术方式作以简单介绍,并结合高层建筑、明挖城市隧道等工程为例对深基坑技术在实际工程中的应用予以探讨,对深基坑支护技术在土木工程中应用时需要注意的问题提出了几点建议。
关键词:深基坑、支护、施工技术引言:伴随着国民经济建设的迅猛发展,社会经济得到了高速发展,人民生活水平有很大提升,我国城市化建设步伐也不断加快,建筑业科技的进步已经居于世界领先地位。
为了保证工程的顺利进行,提高企业的竞争力,减少施工过程中对周边环境的影响,采用深基坑支护的施工技术已经势在必行。
现代建筑的要求很高,对地下空间的利用非常注重,由于目前的环境条件的限制,深基坑的面积不能再扩大,那么就给深基坑支护技术带来了更高的技术难度。
由于对深基坑支护工程质量不够重视,带来了很多问题,因此加强深基坑支护技术在土木工程中的应用,对建筑的强度和稳定性有重要的影响,对保证工程质量具有重要意义。
一、深基坑支护结构选型当深基坑工地的实际施工现场不具备常规放坡条件时,这时一般会用支护结构进行临时支撑,以保证深基坑坑壁的稳定。
深基坑支护结构的选型包括自立式支护、桩锚支护、喷锚支护、组合型支护等。
[1]1、自立式支护自立式支护中又包括悬臂式排桩支护和水泥搅拌桩挡墙支护。
悬臂式排桩支护采用人工挖孔灌注桩或冲、钻孔。
它的优点是在深基坑内无支撑,以便机械挖土和地下工程施工,但当坑基较深或地质条件较差时,会加大支护桩顶部的水平位移,增加工程造价。
因此这种支护方式主要都用于坑深不大于6米且地质条件较好的施工地。
青岛国际贸易中心工程深基坑施工技术【摘要】青岛国际贸易中心工程是目前青岛最高建筑,总高度237.9m。
其基坑深度也是目前青岛之最。
项目位于青岛市繁华区,周边高层建筑耸立,城市主干道紧邻基坑,地质基本为中风化花岗岩。
施工难度非常大。
该文章主要陈述了施工过程中的深基坑支护技术、城市控制爆破技术、基坑变形监测技术等多项技术运用,以及紧急情况应对措施。
最终保证及基坑安全施工。
【关键词】支护桩施工;城市控制爆破;基坑监测1 前言深基坑是一项风险较大的分项工程,土方工程在开始之前,无法直观了解地下的各种情况,只能依靠地勘报告进行基本判断,施工开始后,随着土层逐步揭露,有可能出现一些安全隐患。
所以土方开挖存在较多的不确定性。
其边坡的稳定、周边建筑的安全都存在很大安全隐患。
近年在全国各地多次出现基坑边坡失稳塌方、周边建筑倾斜倒塌等恶性事故,造成难以挽回的重大损失。
所以深基坑的施工必须有一系列可靠的技术保证措施,保证安全施工。
2 工程概况2.1 工程基本概况青岛国际贸易工程是青岛市重点工程,建筑体量巨大。
是一座城市超高层建筑。
工程为多功能智能化建筑,其中包括办公、酒店、公寓式酒店、商业及住宅,构成城市综合体。
开发规划的总建筑面积为33.5万平方米。
其中地下建筑面积6.2万平方米,地上建面积27.2万平方米。
建筑周边情况非常复杂,场区北侧临香港中路绿化带,东侧北段临山东路人行道,东南段地下室距离用地红线仅4m,距离东侧既有写字楼(地上5-33层、地下2层)仅7m,南侧地下室距离既有酒店(地上6-7层、无地下室)约10m,西侧临某单位庭院,其中西侧南段地下室距离既有办公楼(地上3-7层、无地下室)仅1m,西侧北段为某单位绿化场地,基坑周边各种地下管线密布。
2.2 地质概况2.3 支护概况根据基坑周围的情况,基坑支护方式主要采取两种形式。
形式一为钢管桩+预应力锚杆,用于周边没有建筑物的区域采用。
形式二为肋梁+预应力锚杆+放坡挂网喷面。
摘要近年来随着经济的发展,社会的进步,城市化进程的加快,高层建筑和市政工程大量涌现。
高层建筑的建造、大型市政设施的施工及大量地下空间的开发,必然会有大量的深基坑工程产生。
建筑物高度越高,其埋置深度也越深,相应的对基坑工程的要求也就越高。
深基坑支护结构的设计、施工、监测等是近年来经常遇到的技术难题。
深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定,而且要满足变形控制要求,保证基坑内正常作业安全,而且要防止基坑及坑外土体移动,保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。
为了满足如今建筑物的支护,基坑工程也在朝更大、更深的要求迈进。
本设计主要是对某科技楼工程基坑支护结构进行设计,首先要确保周围建筑物、道路、管线等的正常安全使用,同时要求围护结构的稳定性好,沉降位移小。
设计主要采用的支护方式是钻孔灌注桩和土钉墙两种,同时,钻孔灌注桩采用的内支撑形成支护体系。
基坑降水主要在基坑周围设置降水井,采用集水明排法降水方案。
设计最后针对支护和降水方案,对基坑施工工艺及基坑监测进行了大致说明。
关键词:深基坑;钻孔灌注桩;土钉墙;降水;施工;监测AbstractIn recent years, with economic development , social progress , urbanization , and high-rise buildings and public works in large numbers . Construction , construction of large municipal facilities to develop high-rise buildings and a large underground space , there must be a lot of deep excavation produced . The higher the building height , the depth of its buried deeper , corresponding to the requirements of the higher excavation . Deep excavation structural design, construction , monitoring and other technical problems are often encountered in recent years . Deep excavation requires not only ensure the stability of the slope, but also to meet the requirements of distortion control , to ensure the normal operation of the pit safety , but also to prevent the soil pit and pit outside move to ensure pit near buildings, roads, pipelines normal operation. In order to meet today shoring, excavation of the building is also moving in a larger , deeper demands forward. This design is a science and technology building project excavation structure design, first make sure that the surrounding buildings , roads, pipelines and other normally safe to use , while retaining structure requires good stability , a small settlement displacement . Supporting manner designed primarily uses two bored and soil nail wall , while using the support form Bored supporting system . The main setting precipitation pit dewatering wells around the pit , using the method of precipitation scheme catchment next row . Finally, supporting the design and precipitation scheme of excavation pit monitor the construction process and were generally described.Keywords: deep excavation ; bored ; soil nail wall ; precipitation ; construction ; monitoring第1章前言 (3)1.1 基本技术要求 (4)1.1.1设计的基本技术要求 (4)1.1.2 施工的基本技术要求 (5)1.2基坑工程设计 (5)1.2.1设计依据 (5)1.2.2设计内容 (5)1.2.3计算理论 (6)1.3 本设计内容 (6)第2章设计方案的综合说明 (7)2.1概述 (7)2.1.1工程概况 (7)2.1.2环境条件概况 (7)2.1.3工程地质条件 (7)2.1.4地下水情况 (8)2.1.5基坑侧壁支护结构安全等级及重要性系数 (8)2.2 基坑支护方案 (8)2.2.1基坑支护方案选择的依据 (8)2.2.2基坑支护方案选择 (9)2.2.3 基坑支护方案说明 (10)2.3 地下水控制方案 (12)第3章基坑支护结构设计计算书 (13)3.1地质设计参数 (13)3.1.2 计算区段划分 (13)3.1.3计算方法 (14)3.1.4土压力系数计算 (14)3.2 ABCD段支护结构设计 (14)3.2.1土层分布 (14)3.2.2 土层侧向土压力计算主动土压力 (15)3.2.3土压力合力及作用点 (16)3.2.4嵌固深度的确定 (17) (18)3.2.5最大弯矩计算3.2.6稳定性验算 (20)3.2.7配筋计算 (21)3.2.8支撑结构设计计算 (23)3.3 BCFE段支护结构设计 (26)3.3.1土钉设计 (26)3.3.2稳定性验算 (32)3.3.3面层设计 (34)第4章地下水控制方案 (34)4.1 基坑降排水作用及方法 (34)4.2降水方法的依据 (34)4.3降水设计 (35)4.4基坑突涌稳定性验算 (37)第5章施工 (39)5.1基坑土方施工工艺及要求 (39)5.2钻孔灌注桩的施工工艺 (40)5.3冠梁施工工艺 (42)5.4内支撑施工工艺 (43)5.5土钉墙施工工艺 (45)第6章基坑施工监测 (48)6.1监测目的 (48)6.2监测要求 (49)6.3监测原则 (49)6.4基坑监测项目选择依据及监测内容 (49)6.5监测实施 (50)6.5.1周围环境的监测 (50)6.5.2支护桩位移与沉降监测 (50)6.5.3测量精度 (52)6.5.4仪器设备 (53)6.5.5测量周期 (53)6.5.6预警报告 (53)6.5.7信息反馈 (54)第7章电算 (55)7.1 AB段内支撑电算 (55)7.1.1 支护方案 (55)7.1.2 支护信息 (55)7.1.3设计结果 (58)7.1.4稳定性验算 (62)7.1.5 隆起量的计算 (65)7.1.6嵌固深度计算 (66)7.2土钉墙电算 (67)7.2.1设计项目: (67)7.2.2 设计结果 (69)7.2.3 喷射混凝土面层计算 (71)第8章翻译 (73)Reinforced Concrete (73)2.2 Earthwork (75)2.3 Safety of Structures (77)8.1钢筋混凝土 (80)8.2土方工程 (81)8.3结构的安全度 (82)致谢 (85)参考文献 (86)第1章前言随着经济的发展,人们生活水平的提高,人类对生活环境的要求越来越高,尤其在中国这样人口大国,人口基数比较大,增长的比较快。
建筑工程论文深基坑支护施工论文摘要:在面对大范围长时间降水时,要以排为主。
即对基坑内的水以抽为主,并使用止水帷幕来防止雨水的进一步进入基坑。
常见的止水帷幕有高压旋喷桩、深层搅拌桩止水帷幕,近来出现了螺旋钻机素砼或压浆止水帷幕。
前言近年来,社会经济的迅猛发展,给我国建筑行业带来了迅猛的发展。
岩土工程对城市地下空间的利用已经成为重中之重。
面对日益激励的市场竞争力,建筑企业若想在建筑行业中立足与发展,就必须加强建筑工程施工质量,提升建筑工程的整体质量与功能。
采用深基坑支护技术,能使地下自身结构更加稳定,同时使得建筑物周围环境更加安全。
因此,在现代建筑工程中,深基坑支护施工技术对提升建筑工程整体的安全性和稳定性具有重要的意义,推动着我国建筑行业向着更高更远层次的发展。
1 深基坑工程施工的特点(1)风险性大。
基坑施工中的支护体系是整个建筑施工时的临时结构,安全性能差。
因此,要在其施工过程中进行实时监测。
提前做好相关的应急预案。
一旦在施工过程中发生移位,要根据制定的相关应急预案及时排除险情,抢救伤员。
由于基坑深度较大,容易在下雨时积水,这就要在开挖的时候加强排水措施,防止水倒灌入基坑内,影响工程质量。
(2)区域性强。
深基坑工程在实际操作中具有很强的区域性。
例如,在黄土高原上以黄土为主的黄土地基以及以粘土为主的粘土地基要根据所在的地质与水文条件来确定相应的实际方案。
即使是在同一个城市也往往会出现较大的区域差异。
深基坑的土方开挖以及相应的支护都要根据实际情况来进行施工,万不可简单搬用外地施工经验。
(3)具有较强的独立性。
深基坑工程具有很强的独立性。
在对基坑工程的土方开挖与支护设计时不仅与当地的地质与水温条件有关,还与基坑周围的建筑与地下管线有密切关系。
例如,每个建筑其下部地基的抵御变形能力都不同,在进行深基坑工程的土方开挖时就要考虑其周围的场地条件,在进行施工时不可以影响到周围建筑地基的原有性能,这是此类型基坑工程设计的关键。
第1章深基坑支护结构设计与施工1.1 工程概况玺景园小区工程位于青岛市芝泉路西北侧湛山寺附近,为青岛市高档住宅小区,其中6#楼总建筑面积为2442.4m2,结构类型为短肢剪力墙结构。
基坑开挖8.0~10.0米左右。
1.2 地质概况1.2.1 地形地貌拟建场区起伏较大,北高南低。
地貌成因类型为剥蚀残丘,后经人工建设,开挖回填改造形成现有地貌景观。
1.2.2 地层分布及其物理力学特征土体主要以粉质粘土为主,混花岗岩、煌斑岩碎屑。
1.3 设计依据1、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)2、《建筑边坡工程勘察报告》(GB50330-2002)3、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)4、《土层锚杆设计与施工规范》(CECS22-90)5、《岩土工程勘查报告》(2004-002)6、同类工程经验1.4 设计说明为使该工程周围建筑物地下管线和道路安全及本工程放坡要求,根据所提供的该场地工程地质勘察报告和地下室结构图进行基坑支护设计。
共分A-B、B-C、C-D三段进行支护设计。
1.4.1 A-B段该段上部为回填粘性土和砂性土,并伴有花岗岩块石。
为保护售楼处草坪,放坡坡度只有1:0.1,售楼处距离坡顶4米左右,比坡顶低2米左右。
1.4.2 B-C段该段西侧为太清路,距离最近处仅4米,靠近基坑侧为毛石挡墙,高差6-10米,不允许有过大变形,因此该段为重点部分。
1.4.3 C-D段同B-C段类似。
1.5 B-C段锚杆支护设计计算1.5.1 地质计算参数表1.11.5.2 活荷载的选取考虑到该段基坑所处地理位置,故选择计算活荷载为q=10 kPa1.5.3 支护结构计算1、土压力系数计算采用朗肯土压力理论进行计算,对土压力系数均不进行调整,其主、被动土压力系数分别采用下式计算:K a =tan2(45°-φ/2) Kp=tan2(45°+φ/2)则各土层的主、被动土压力系数为:表1.22、土压力计算Ea1=10×0.27-2×10×0.52=-7.7 kPaEa2=(10+5×18.9)×0.27-2×10×0.52=17.815 kPaEa2′=(10+5×18.9)×0.22-2×10×0.47=13.59 kPaEa3=(10+5×18.9+6×19.7)×0.22-2×10×0.47=39.594 kPaEa3′=(10+5×18.9+6×19.7)×0.25-2×10×0.5=45.675 kPa7.7粉质粘土4.5m 5mX1Td′ 17.81513.59粉质粘土 6m40 39.59445.675粉质粘土 t77.586t+40 4.825t+45.675图1.2 图1.1 基坑面下t深度处土压力值:E at =Ea3′+γ3×Ka3=45.675+19.3×0.25=4.825t+45.675 kPaE p3=C3×Kp31/2=2×10×2.0=40 kPaE pt =γ3×t×kP3+EP3=19.3t×4.02+40=77.586t+40 kPa3、按单支点浅埋式计算支护锚杆拉力Td要求:∑MTd3=0∵ 7.7/5-x1=17.815/x1∴ x1=3.49 m故:1/2×7.7×1.51×(2/3×1.51+2.99)-1/2×17.815×3.49×(2.99 -2/3×3.49)+13.59×6×(1/2×6+0.5)+1/2×(39.594-13.59)×6×(2/3×6+0.5)+45.675t×(1/2×t+6+0.5)+1/2×4.825t2×(2/3×t +6.5)-40t×(1/2×t+6.5)-1/2×77.586t2(2/3×t+6.5)=0整理得: 24.25t3+233.63t2-36.89t-634.16=0解得: t=1.6 m锚杆的水平分量为:-Td′=∑Epi-∑Eai=1/2×(40+77.586×1.6+40)×1.6-1/2×(45.675+4.825×1.6+45.675)×1.6-1/2×(13.59+39.584)×6-1/2×(17.815×3.49)=163.31-79.26-159.55-31.09=-106.59 kN∴ Td′=106.59 kN单位锚杆的拉力则为(取锚杆与水平夹角为θ=20°)Td=Td′/cosθ=106.59/cos20°=113.39 kN/m1.5.4 锚杆设计1、非锚固段长度的确定基坑地面下t′处土压力为零,则:77.586t′+40=4.825t′+45.675解得: t′=0.08 m则 Lt=11-4.5+0.08=6.58 m取φ=40°L f =Ltsin(45°- 1/2×40°)/sin(45°- 1/2×40°+ 20°) =6.58sin25°/sin45°=3.94 m (且不小于5m)故可取非锚固段长度 Lf=6m 。
2、抗剪强度计算由于锚杆基本处于Ⅱ层土体中,取有效锚杆段为Lm=15m,则τ=c+kγhtanφ=10+[4.5+(6+15)/2×tan20°]×19.7×0.6×tan40°=92.52 kPa3、锚杆设计拉力计算选择锚杆孔径为φ150,有效锚杆长度为15m,则T u =πDLmτ=3.14×0.15×15×92.52=653.65 kN[Tu ]=Tu/1.5=653.65/1.5=435.77 kN[T]′=[Tu]cosθ=435.77×cos20°=409.49 kN4、锚杆的间距确定N=[T]′/1.5Td′=409.49/1.5×106.59=2.56 m实际锚杆的有效锚固长度可取15m,锚杆间距2.0m为宜。
5、锚杆强度验算选择3φ28作为锚杆拉筋,则有Tm=3×615.8×290=535.75kN > 2.0×2×113.39=453.56 kN 满足要求。
1.6 施工方法1.6.1 工艺流程钻孔就位确定角度高压水成孔安放钢筋及注浆施加预应力安放锚头二次注浆一次注浆初凝1.6.2 施工准备工作1、掌握锚杆施工区建(构)筑物基础、地下管线等情况;2、判断锚杆施工对邻近建筑物和地下管线的不良影响,并拟定相应预防措施;3、检验锚杆的制作工艺和张拉索定方法与设备;4、确定锚杆注浆工艺并标定注浆设备;5、检查原材料的品种、质量和规格型号,以及相应的检验报告。
1.6.3 锚杆施工1、钻孔施工:钻孔要求不扰动土体,减少原来土体内应力场的变化,尽量不使自重应力释放。
钻孔的费用一般占总费用的30%,有时达50%。
钻孔工艺影响锚杆的承载能力、施工效率和成本。
(1)根据设计要求定出孔位,作出标记。
(2)锚杆用150mm、90mm钻头,土层施工加水循环钻孔,岩石干作业成孔。
(3)清孔要求:土层终孔后清水循环,清孔不小于5分钟;冲击钻进成孔,高压风吹清空不小于3分钟。
2、拉杆制作:锚杆采用的拉杆,常用的有钢管、粗钢筋、钢绞束和钢绞线。
主要根据锚杆的承载能力和现有材料的情况来选择。
承载能力较小时,多用粗钢筋;承载能力较大时,多用钢绞线。
(1)将经过润滑油浸渍过的防腐带,用粘胶带绕在涂有润滑油的钢筋上。
(2)拉杆定位支架用Φ6.5钢筋制作,煨成船形。
3、拉杆安放:(1)钻孔清孔完成后尽快安设拉杆,以防钻孔塌孔。
(2)在拉杆表面设置定位器,钢筋拉杆轴心按120°夹角布置,间距为2m一个。
(3)插入拉杆时应将注浆管与拉杆绑在一起同时插入孔内,或后插注浆管,插入孔内深度不应小于锚杆长度的95%,杆体安放后不得随意敲击,不得悬挂重物。
(4)锚杆自由段用塑料布裹制,以保证该段自由变形。
4、压力灌浆:锚杆灌浆采用二次灌浆,一次灌浆选用1:1.5、水灰比0.38~0.45的水泥砂浆,二次灌浆选用水灰比0.45~0.55的水泥砂浆。
(1)第一次灌浆是灌注水泥砂浆,利用普通的单缸活塞式压浆机,其压力为0.3~0.5MPa,流量为100L/min。
(2)待第一次灌浆的浆液强度达到5MPa后,进行第二次灌浆,利用BW200-40/50型泥浆泵,控制压力为2.5~5.0MPa左右,稳压2分钟。
5、锚杆张拉锁定:(1)张拉在水泥浆强度达到15MPa并达到设计强度的75%后进行。
(2)锚杆宜张拉至设计荷载的0.9~1.0倍后再按设计要求锁定。
(3)锚杆张拉控制力不超过锚杆杆体强调标准值的0.75倍。
(4)锚杆张拉锁定值根据现场张拉试验确定,且不超过锚杆轴向受拉承载力设计值得75%。
1.7 构造设计要求1.7.1 在构造设计中,锚杆总长度应为锚固段、自由段和外锚段的长度之和,并应满足下列要求1、锚杆自由段长度按外锚头到潜在滑裂面的长度计算;预应力锚杆自由段长度应不小于5m,且应超过潜在滑裂面。
2、土层锚杆的锚固段长度不应小于4m,且不易大于10m;岩石锚杆的锚固段长度不应小于3m,且不易大于45D和6.5m,或55D和8m(对预应力锚索);位于软质岩中的预应力锚索,可根据地区经验确定最大锚固长度。
当计算锚固段长度超过上述数值时,应采取改善锚固段岩体质量、改变锚头构造或扩大锚固段直径等技术措施,提高锚固力。
3、锚杆隔离架(对中支架)应沿锚杆轴线方向每隔1-3m设计一个,对土层应取小值,对岩层可取大值。
4、锚杆外锚投、台座、腰梁和辅助件等的设计应符合现行有关标准的规定。
5、当锚固段岩体破碎、渗水量大时,宜对岩体作固结灌浆处理。
1.7.2 锚具及其使用应满足下列要求1、锚具应由锚环、夹片和承压板组成,应具有补偿张拉和松弛的功能;2、预应力锚具和连接锚杆的部件,其承载能力不应低于锚杆杆体极限承载力的95%;3、预应力筋用锚具、夹具及连接器必须符合现行行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85的规定。