深基坑课程设计
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基坑开挖课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握基坑开挖的基本概念,理解其工程意义和在实际施工中的应用。
2. 学生能够掌握基坑开挖的施工流程、技术要点及安全措施,了解相关工程标准和规范。
3. 学生能够了解基坑开挖对周边环境的影响,掌握环境保护和生态修复的基本原则。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析和解决实际工程中基坑开挖的问题,具备一定的工程实践能力。
2. 学生能够通过团队合作,完成基坑开挖工程的施工组织设计,提高沟通协调和团队协作能力。
3. 学生能够运用现代信息技术,如CAD等软件,进行基坑开挖工程的图纸绘制和方案设计。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到基坑开挖工程在国民经济建设中的重要性,培养对土木工程职业的热爱和责任感。
2. 学生能够关注基坑开挖工程中的安全问题,树立安全意识,培养良好的职业道德。
3. 学生能够关注基坑开挖对环境的影响,树立绿色环保意识,为可持续发展做出贡献。
本课程针对高年级土木工程专业学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标。
通过本课程的学习,学生将能够掌握基坑开挖的相关知识,提高工程实践能力,培养良好的职业道德和环保意识,为将来从事土木工程领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 基坑开挖基本概念:包括基坑定义、分类及作用,使学生了解基坑开挖在工程建设中的重要性。
教材章节:第一章 概述2. 基坑开挖施工技术:讲解施工流程、施工方法、支撑系统及排水措施等内容,使学生掌握基坑开挖的工程技术要点。
教材章节:第二章 基坑开挖施工技术3. 基坑开挖安全措施:介绍安全防护、应急预案、安全事故处理等方面的知识,提高学生的安全意识。
教材章节:第三章 基坑开挖安全控制4. 基坑开挖对周边环境的影响:分析基坑开挖对地表、地下管线、周边建筑物及生态环境的影响,使学生认识到环境保护的重要性。
教材章节:第四章 环境保护与生态修复5. 基坑开挖工程实践:结合实际案例,让学生了解基坑开挖工程的组织与管理,提高学生的工程实践能力。
完整版深基坑与边坡支护工程课程设计目录第一章原始资料第二章支护方案比选第三章围护结构内力计算第四章基坑稳定性验算第五章基坑施工方案设计第六章施工图绘制参考文献第一章原始资料1.1工程概况某建筑物的场地条件如图2所示,基坑左侧距离道路边缘距离为8.5m,基坑长度69.0m,基坑宽度为23.0m,距基坑右侧4.6m处有两栋6层工商局宿舍。
图2 基坑平面图1.2岩土层分布特征根据地质勘察资料,在A-B-C-D段主要分布的土层如下:(1)杂填土(Q m1):褐灰至褐红色,以粘性土为主,含大量砖块及碎石生活垃圾,人工填积,结构松散,不含地下水,湿。
埋深1.00~1.11m,层厚1.20~4.00m,层底标高66.70~66.80m。
(2)素填土2(Q m1):褐红色,以粘性土为主,含少量砖块及碎石。
人工新近填积,未完成自重固结,结构松散,不含地下水,湿。
埋深0.00~1.10m,层厚1.20~4.00m,层底标高63.10~66.70m。
(3)淤泥质杂填土3(Q a1):褐灰至灰黑色,含大量碎石及生活垃圾腐烂物,具臭味,含地下水,软塑状,易变形,很湿。
埋深1.80~4.00m,层厚0.70~2.90m,层底标高63.10~64.10m。
(4)粉质粘土4(Q a1):褐黄至褐红色,含少量灰白色团状高岭土及铁锰氧化物,裂隙发育,摇震无反应。
土状光泽,干强度一般,顶部受水浸泡严重。
硬塑,中密,稍湿。
埋深0.00~4.70m,层厚2.10~6.70m,层底标高60.30~62.00m。
(5)圆砾5(Q a1):黄至黄褐色,以石英硅质岩碎屑为主。
含少量砂粒及粘性土,胶结一般。
粗颗粒呈圆状,中风化。
粒径Ø>20mm 占35%,5~20mm占25%,粘性土占5%,富含地下水,中密饱和。
埋深5.00~7.60m,层厚4.50~5.30m,层底标高55.80~56.70m。
(6)粘土6(Q a1):紫红色,由下伏基岩风化残积而成,含少量斑状灰白色高岭土及石英粉砂、云母碎屑,裂隙发育,土状光泽,摇震无反应。
一、项目背景随着城市化进程的加快,高层建筑和地下空间开发日益增多,基坑工程作为基础工程的重要组成部分,其施工质量和安全风险控制尤为重要。
本课程设计旨在通过模拟实际工程,培养学生对基坑工程施工方案的设计能力,提高学生对基坑工程相关技术规范的理解和运用。
二、设计目标1. 熟悉基坑工程的基本概念、特点及施工工艺。
2. 掌握基坑工程专项施工方案的编制流程和方法。
3. 能够根据工程实际情况,设计合理的基坑支护结构、施工工艺和施工组织措施。
4. 培养学生的团队协作能力和沟通能力。
三、设计内容1. 工程概况(1)工程名称:XX大厦基坑工程(2)工程地点:XX市XX区(3)基坑规模:周长200m,面积4000m²,开挖深度8m(4)基坑周边环境:建筑物、道路、地下管线等2. 编制依据(1)相关法律法规及规范:《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-2012)、《建筑深基坑工程施工安全技术规范》(JGJ311-2013)等。
(2)设计图纸:基坑支护结构设计图、基础工程设计图等。
(3)施工组织设计:施工进度计划、施工资源配置计划等。
3. 施工方案设计(1)工程概况:详细介绍基坑工程的基本情况,包括工程规模、周边环境、地质条件等。
(2)基坑支护结构设计:1)支护结构类型:根据工程地质条件和周边环境,选择合适的支护结构类型,如排桩、地下连续墙、土钉墙等。
2)支护结构参数:根据设计规范和工程实际情况,确定支护结构的尺寸、配筋、材料等参数。
(3)施工工艺设计:1)土方开挖:采用分层分段开挖,严格控制开挖顺序和速度,确保边坡稳定。
2)支护结构施工:按照设计要求,进行支护结构的施工,确保施工质量和安全。
(4)施工组织措施:1)施工进度计划:合理安排施工顺序,确保工程进度。
2)施工资源配置:根据施工需求,合理配置施工人员、材料、设备等资源。
3)安全措施:制定安全施工措施,确保施工安全。
四、设计成果1. 基坑工程专项施工方案报告2. 基坑支护结构设计图3. 土方开挖施工图4. 施工组织设计五、总结通过本次课程设计,学生能够掌握基坑工程施工方案的设计方法,提高实际工程问题的解决能力。
基坑工程课程设计目录1基坑工程课程设计题目及要求 (3)1.1基坑工程概况 (3)1.2拟建基坑工程水文地质条件 (3)1.3拟建场地的周边环境条件 (4)1.4课程设计要求说明 (4)1.5支护设计的依据 (4)2A侧支护结构设计计算 (4)2.1土压力强度 (4)2.1.1主动土压力计算 (4)2.1.2被动土压力计算 (6)2.2土压力及合力点作用位置 (6)2.3计算桩的入土深度t (7)2.4最大弯矩计算 (7)2.5抗倾覆验算 (8)2.6抗滑移验算 (8)2.7抗隆起稳定性验算 (8)3B侧支护结构设计计算 (9)3.1荷载和开挖方式确定 (9)3.2土压力计算 (9)3.3各层开挖内力计算 (11)3.3.1第一层挖至4.5m内力计算 (11)3.3.2第二层挖至8m内力计算 (13)3.3.3第三层挖至10m内力计算 (15)3.4计算桩的嵌固深度 (17)3.5抗倾覆验算 (18)3.6抗滑移验算 (19)4C侧支护结构设计计算 (20)4.1设计计算说明 (20)4.2最危险滑面 (21)4.3主动土压力 (21)4.4计算土压力临界点 (22)4.5单根土钉的轴向拉力标准值 (22)4.6每层土钉极限抗拔承载力的标准值 (24)4.7土钉锚固力验算 (25)4.8整体滑移稳定性验算 (26)5D侧支护结构设计计算 (28)5.1 5.1土压力强度 (28)5.1.1主动土压力计算 (28)5.1.2被动土压力计算 (29)5.2 5.2土压力及合力点作用位置 (30)5.3 5.3计算桩的入土深度t (30)5.4最大弯矩计算 (31)5.5抗倾覆验算 (31)5.6抗滑移验算 (31)5.7抗隆起稳定性验算 (31)5.8流土稳定性验算 (32)5.9降水设计计算 (32)1基坑工程课程设计题目及要求1.1基坑工程概况某基坑工程,开挖形式如下图所示:图1 基坑开挖示意图开挖要求:A侧:采用静力平衡法进行支护结构设计计算,开挖深度为8m;B侧:采用多支点等值梁法进行支护结构设计计算,开挖深度为10m,第一层支护深度为地表下3.5m,第二层支护深度为地表下7m左右;C侧:采用土钉墙进行支护结构设计计算,开挖深度为4.9m;D侧:进行地下水降排水设计,支护设计计算方法任选(建议选择弹性支点法或电算法),开挖深度为6.5m。
某住宅楼深基坑支护设计院校:________________________________专业:_________________________________班级:_________________________________姓名:_________________________________学号:_________________________________目录:某住宅楼深基坑 (1)支护设计 (1)目录: (2)1前言 (1)2设计资料及设计要求 (1)2.1建筑物概括 (1)2.2地层岩性 (1)2.3设计要求 (2)3悬臂桩设计 (2)4坑壁土压力计算以及嵌固深度的确定 (3)(5)计算嵌固深度 (4)5悬臂桩内力计算 (4)5.1桩身剪力计算 (4)5.2桩身弯矩计算 (6)6悬臂桩配筋及其稳定性验算 (7)6.1桩身截面受弯承载力计算——配置纵筋 (7)6.2桩身截面受剪承载力计算——配置箍筋 (8)6.3桩身稳定性验算 (9)6.3.1抗滑稳定性验算 (9)6.3.2临界滑动面稳定性验算 (9)6.3.3抗隆起稳定性验算 (11)7桩顶冠梁设计.........................................................................................错误!未定义书签。
8结语.........................................................................................................错误!未定义书签。
1前言随着高层建筑的不断增加,市政建设的大力开发和地下空间的开发利用,产生了大量的深基坑支护设计问题,并使之成为当前基础工程的热点和难点。
深基坑的设计是土力学基础工程一个古老的传统课题,同时有是一个综合性的岩土工程难题。
XX 大厦基坑支护工程指导教师:杨泰华日期:2013年12月31日工程概况及周边环境状况说明1设计项目女口: XX 大厦基坑支护工程2建设地点东南某市3设计基本资料3.1 地层划分根据岩土工程勘察报告按成因类型及地质特征将场地地层情况划分如下:表1.15C1L-1深基坑课程设计班级: 姓名: 学号:土木1001班 尹普才201008141030与基坑支护有关的各层物理力学指标如表1.2所示一层土层厚:2m基坑开挖深度6m二层土层厚:依次为3m其余土层各组均取:粉质粘土6米;粘土5m强分化砂岩5m3.3 地下水本场地地下水可分为二类型:上层为赋存于(1-1)杂填土层中的上层滞水,其水位、水量随季节变化,主要受大气降水、生活排放水渗透补给,下层为赋存于砂土层中的承压水,水量较丰富;本次勘察期间,在40#孔测得其承压水头埋深为2.4米,其标高为18.32米;上下层地下水之间因粘性土阻隔而无水力联系,勘察期间测得混合稳定水位埋深为0.4~2.6米。
场地地下水对混凝土不具腐蚀性,对混凝土中的钢筋不具腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。
4周边环境条件依据总平面图及现场踏勘:基坑东北侧临近前进路,基坑边线距红线 6.5〜9米,距前进路边线11.5~14 米;前进路上分布有给水、排水、电信管道,其中排水管为带压排水管,正在使用,最近的一根靠近路边,且为80年代建造,该管线为重点要保护的对象。
基坑东南角为市同昌房地产开发公司住宅楼,砖混结构7层,基础形式为天然地基,距基坑边约9米。
基坑安全等级按二级考虑,基坑周围地表均布荷载按15kPa考虑。
5.3参考文献(1)《XXX大厦岩土工程勘察报告》(2)《xxx大厦施工图设计》(3)《xx地区建筑深基坑支护技术规范》(4)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)(5)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2012(6)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012(7)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2012(8)《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)支护结构设计计算一、土压力计算及土钉布置由设计任务书得基坑开挖深度为 6m ,穿越三个土层,具体如图1所示, 地面均布荷载为15kPa,地下水位埋深2.4m ,故需考虑降水,采用井点降水,将 地下水面降至基坑开挖深度下 1m 。
湖南科技大学潇湘学院土木系《深基坑工程设计》课程设计任务书(土木工程地下工程方向)贺建清、邓修甫、陈伟、雷勇、杨期君、郭志广编湖南科技大学土木工程学院地下工程系二〇一五年三月一、课程设计说明(一)目的和任务课程设计是专业教学计划中的重要环节,通过该教学环节使学生对所学课程的理论知识有更全面系统的了解,并应用于实际工程设计,拓宽学生的知识面,巩固所学知识,提高学生分析问题,解决实际问题的能力。
(二)设计要求(1) 必须按照设计任务书的要求完成全部规定内容,严格遵守国家颁布的有关技术规范和规定;(2)设计图件采用计算机绘制,要求线条清晰、整洁美观,符合有关制图规范;(3)说明书一律用计算机打印,文句通顺、简明扼要,文中计量单位一律采用国际标准。
二、设计题目(单独提供)三、设计任务1)根据给出的条件选择恰当的支护形式;(支护结构选型)2)根据选择的支护形式进行设计计算;(内力计算,可以采用理正深基坑7.0或6.0计算)3)根据选择的支护形式进行必要的验算;4)绘制设计图纸(3张A2);(1)支护结构平面布置图、桩的平面间距大样图,说明文字;(1张A2)(2)支护结构剖面图、立面图(包括锚杆大样);(1张A2)(3)支护结构大样图(桩的配筋立面、截面、冠梁的截面、桩与冠梁连接);(1张A2)4)计算书采用手写,图纸CAD绘制(注意比例尺)四、参考文献(1)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012);中国建筑科学研究院,中国建筑工业出版社,2012。
(2)建筑桩基技术规范(JGJ94-2008),中国建筑科学研究院,中国建筑工业出版社,2008。
(3)建筑地基基础设计规范(GBJ50007-2011)中国建筑科学研究院,中国建筑工业出版社,2011;(4)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB 50086-2001)(5)岩土锚杆(索)技术规程(CECS22:2005);(6)建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002);(7)深基坑工程,陈忠汉等编著,机械工业出版社,2002(8)基坑工程便携手册, 江正荣,机械工业出版社,2004(9)基坑工程手册(第二版),刘建航,侯学渊主编,中国建筑工业出版社,2009 (10)简明深基坑工程设计施工手册,赵志缙,应惠清主编,中国建筑工业出版社,2000(11)建筑工程设计施工详细图集,基坑支护工程,中国建筑工业出版社,2000。
深基坑围护结构课程设计指导书一、题目深基坑围护结构课程设计二、设计内容及要求:1.设计目的了解深基坑围护结构的构成和原理,掌握常用的围护结构形式及其作用,熟悉设计、施工和监理的相关规定和技术要求。
2.设计内容(1)设计深基坑的开挖顺序和选用的围护结构形式,防止底部土层扰动,保证基坑是否安全。
(2)根据基坑周围的地形、建筑物高度以及地下水位等因素,选用合适的围护结构形式,并进行相关的计算。
(3)根据设计要求,确定围护结构的材料和规格,制定施工方案。
(4)进行设计计算,包括围护结构的稳定性、变形及内力等方面的计算。
(5)编制施工图纸,包括围护结构各部位细节图、标注及尺寸等。
3.设计要求(1)设计和计算的内容应准确、完整,符合相关规范和标准。
(2)图纸和文字说明应明确、简洁、规范,起到明示设计意图、施工方法和操作要求的作用。
(3)设计应综合考虑各种因素,如地质条件、项目要求等,确保设计的可行性和安全性。
三、实验器材计算机、设计软件、绘图仪器等。
四、实验步骤1.确定基坑深度、形状及选用的围护结构形式。
2.确定基坑周围的地形、建筑物高度以及地下水位等因素,并按相关规定进行综合分析。
3.计算围护结构的稳定性、变形及内力等,包括荷载分析和受力计算等。
4.确定围护结构的材料和规格,并结合实际情况进行使用。
5.编制施工图纸,包括围护结构各部位细节图、标注及尺寸等。
6.制定施工方案,进行施工和监理工作。
五、实验注意事项1.要认真阅读相关规范和标准,并结合实际情况进行设计。
2.计算和设计内容要准确、完整,涉及安全的部分要特别注意。
3.图纸和文字说明要规范、明确、简洁。
4.实验前要检查相关器材和软件是否正常,避免因故障而耽误实验。
5.施工和监理工作要按照相关规定和技术要求进行。
地下工程基坑课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解地下工程基坑的基本概念、分类及功能;2. 学生掌握基坑工程的设计原理、施工方法及质量控制要点;3. 学生了解基坑工程中的常见问题及处理方法;4. 学生掌握基坑工程安全防护措施及环境保护要求。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析基坑工程案例,提出合理的设计方案;2. 学生能够运用绘图软件绘制基坑施工图;3. 学生能够运用计算软件进行简单的基坑稳定性分析;4. 学生具备一定的团队协作能力,能够参与基坑工程的招投标活动。
情感态度价值观目标:1. 学生对地下工程基坑产生兴趣,树立工程建设的责任感和使命感;2. 学生认识到基坑工程在城市建设中的重要性,增强环保意识;3. 学生通过学习,培养严谨的科学态度和良好的职业道德;4. 学生在团队协作中,学会尊重他人,提高沟通能力和团队精神。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实践技能的结合。
课程性质为理论与实践相结合,旨在培养学生具备基坑工程设计、施工和管理的能力。
在教学过程中,教师需关注学生的个体差异,充分调动学生的主观能动性,鼓励学生积极参与讨论和实践。
通过本课程的学习,学生能够掌握基坑工程的基本知识,具备一定的实践操作能力,为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 基坑工程概述- 基坑工程的定义、分类及功能;- 基坑工程在城市建设中的应用。
2. 基坑工程设计原理- 基坑支护结构类型及适用条件;- 基坑稳定性分析及设计方法;- 基坑降水与排水设计。
3. 基坑工程施工技术- 基坑施工工艺流程;- 施工质量控制及验收标准;- 施工安全防护措施。
4. 基坑工程案例分析- 典型基坑工程案例介绍;- 案例分析及启示。
5. 基坑工程环境保护与可持续发展- 基坑工程对环境的影响;- 环保措施及绿色施工;- 基坑工程的可持续发展。
教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,按照以下进度安排:第一周:基坑工程概述;第二周:基坑工程设计原理;第三周:基坑工程施工技术;第四周:基坑工程案例分析;第五周:基坑工程环境保护与可持续发展。
基坑支护工程设计说明书(1)工程概况珍珠泉大厦位于济南市珍珠泉南侧,主楼为14层,高度为46m;裙楼为6层,均采用框架结构,建筑面积360002m。
主楼地下2层,裙楼地下1层,筏板基础。
基坑最大开挖深度为9m。
该工程南侧距泉城路12m,西侧紧邻某5层住宅楼,基坑距建筑物外墙最远处为19m,最近处为14m;距建筑物外侧围墙最远处为12m,且该住宅楼北侧有一平房距基坑仅为8m(图1)。
基坑开挖深度为9m。
图1.1 基坑平面布置图(2)周边环境状况说明南侧距泉城路12m,西侧紧邻某5层住宅楼,基坑距建筑物外墙最远处为19m,最近处为14m;距建筑物外侧围墙最远处为12m,且该住宅楼北侧有一平房距基坑仅为8m,基坑安全等级按二级考虑,基坑周围地表均布荷载按25kPa考虑。
(3)设计依据说明(1)《珍珠泉大厦岩土工程勘察报告》(2)《珍珠泉大厦施工图设计》(3)《济南市珍珠泉地区建筑深基坑支护技术规范》(4)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)(5)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2012)(6)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)(7)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2012)(8)《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)(4)工程地质及水文地质条件分析1 工程地质该场地地层自上而下依次为:①杂填土:成分为粉质粘土、灰渣及碎砖、瓦片等,结构松散;②淤泥质粉质粘土:灰黑色,软塑~流塑,饱和;③粘土:棕红~褐色,可塑~硬塑,含少量姜石;④残积土:灰绿色,可塑~硬塑,中密,很湿,为闪长岩风化。
2 土层物理性质指标表1.1 土层主要物理力学指标3 地下水地下水位高:地下水位距天然地坪仅为 1. 4m,且基坑要经过整个雨季后才能回填。
(5)设计思路及方案比选说明基坑围护结构型式有很多种,其适用范围也各不相同,根据上述设计原则,结合本基坑工程实际情况有以下几种可以采取的支护型式:(1)悬臂式围护结构悬臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构安全。
悬臂结构所受土压力分布是开挖深度的一次函数,其剪力是深度的二次函数,弯矩是深度的三次函数,水平位移是深度的五次函数。
悬臂式结构对开挖深度很敏感,容易产生较大变形,对相临的建筑物产生不良的影响。
悬臂式围护结构适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。
(2)水泥土重力式围护结构水泥土与其包围的天然土形成重力式挡墙支挡周围土体,保持基坑边坡稳定,深层搅拌水泥土桩重力式围护结构,常用于软粘土地区开挖深度约在6.0m以内的基坑工程,水泥土的抗拉强度低,水泥土重力式围护结构适用于较浅的基坑工程。
(3)拉锚式围护结构拉锚式围护结构由围护结构体系和锚固体系两部分组成,围护结构体系常采用钢筋混凝土排桩墙和地下连续墙两种。
锚固体系可分为锚杆式和地面拉锚式两种。
地面拉锚式需要有足够的场地设置锚桩,或其他锚固物;锚杆式需要地基土能提供锚杆较大的锚固力。
锚杆式适用于砂土地基,或粘土地基。
由于软粘土地基不能提供锚杆较大的锚固力,所以很少使用。
(4)土钉墙围护结构土钉墙围护结构的机理可理解为通过在基坑边坡中设置土钉,形成加筋土重力式挡墙,起到挡土作用。
土钉墙围护适用于地下水位以上或者人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土、卵石土等;不适用于淤泥质及未经降水处理地下水以下的土层地基中基坑围护。
土钉墙围护基坑深度一般不超过18m,使用期限不超过18月。
(5)内撑式围护结构内撑式围护由围护体系和内撑体系两部分组成,围护结构体系常采用钢筋混凝土桩排桩墙和地下连续墙型式。
内撑体系可采用水平支撑和斜支撑。
当基坑开挖平面面积很大而开挖深度不太大时,宜采用单层支撑。
内撑常采用钢筋混凝土支撑和钢管(或型钢)支撑两种。
内撑式围护结构适用范围广,可适用于各种土层和基坑深度。
经过多个方案的比较分析,本基坑充分考虑到周边地层条件,选择技术上可行,经济上合理,并且具有整体性好、水平位移小,同时便于基坑开挖及后续施工的可靠支护措施。
经分析采用单排钻孔灌注桩作为围护体系,关于支撑体系,如果采用内支撑的话,则工程量太大,极不经济,同时,如果支撑拆除考虑在内的话,工期过长,且拆除过程中难以保持原力系的平衡。
根据场地的工程地质和水文地质条件,最后决定采用深层搅拌桩作为帷幕隔水.基坑支护结构的类型应根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质条件与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件综合考虑。
桩锚支护课用于不同深度的基坑边坡,支护体系不占用基坑边坡范围内的空间。
考虑到本工程周边场地较为广阔,土质也较好,土层锚杆抗拔力较大,具有应有土层锚杆的条件,采用桩锚支护。
(6)支护结构设计计算过程;a.支护结构受力计算(采用等值梁法逐层计算,包括锚固力、桩的嵌固深度、桩长、最大弯矩值及其作用点位置);按照超载作用下水土压力计算的方法,根据朗肯土压力计算理论计算土的侧向压力,计算时不考虑支护桩与土体的摩擦作用。
地下水以上的土体不考虑水的作用, 地下水以下的土层根据土层的性质差异需考虑地下水的作用。
土层水平荷载计算依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012 主动土压力计算1)对于地下水位以上或水土合算的土层i a,i a,ak 2K c K p i ak -=σ (3.4.2-1))245(tan 2,ii a K ϕ-︒= (3.4.2-2)i p i p pk pk K c K p ,i ,2+=σ (3.4.2-3))245(tan 2,ii p ϕ+︒=K (3.4.2-4)式中: p ak ──支护结构外侧,第i 层土中计算点的主动土压力强度标准值(kPa);当 p ak <0时,应取p ak =0;σak 、σpk ──分别为支护结构外侧、内侧计算点的土中竖向应力标准值(kPa),按本规程第3.4.5条的规定计算;K a ,i 、K p ,i ──分别为第i 层土的主动土压力系数、被动土压力系数;c i 、ϕi ──第i 层土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°);按本规程第3.1.14条的规定取值;p pk ──支护结构内侧,第i 层土中计算点的被动土压力强度标准值(kPa)。
主动及被动土压力系数表注:此设计的土层厚度由工程地质剖面图得到(1) 人工填土层(6m )87.0,76.0,8,12,/181101121=====a a a K K KP C m KN ϕγ基坑外侧竖向应力标准值:201/25m KN q ok rk k a==+='σσσ 21111101/13361825m KN h h q k aok rk k a =⨯+=+'=+=+=γσγσσσ水平荷载标准值:211101/88.187.012276.0252m KN K C K e a a k a k a-=⨯⨯-⨯=-='σ k ae 1'计算结果小于0,取k a e 1'=0 211111/2.8087.012276.01332m KN K C K e a a k a k a =⨯⨯-⨯=-=σ水平合力:m KN h e e E k a k a a /6.2406)2.800(21)(211111=⨯+=⨯+'=水平荷载作用点离该土层底端的距离:m 2311==h Z(2) 淤泥质粉质粘土土层(1m )85.0,72.0,5.9,7,/4.172202222=====a a a K K KP C m KN ϕγ基坑外侧竖向应力标准值:212/133m KN k a k a=='σσ20102/4.15014.17133m KN q k a k rk k a =⨯+=+=+=σσσσ水平荷载标准值:222222/86.8385.07272.01332m KN K C K e a a k a k a=⨯⨯-⨯=-'='σ222222/39.9685.07272.04.1502m KN K C K e a a k a k a =⨯⨯-⨯=-=σ水平荷载:m KN h e e E k a k a a /13.901)39.9686.83(21)(212212=⨯+=⨯+'=水平荷载作用点离该土层底端的距离:m e e e e h Z k a k a k a k a 49.039.9686.8339.9686.832.312.3222222=++⨯=+'+'=(3)粘土层(3m)粘土层(3m)分成两部分(开挖面以上2m 和开挖面下1m )1)按照规范:基坑开挖位于地下水位对于粉土及粘土:ai ik ai ajk ajk K C K e 2-=σq rk ajk σσσ+=j mj rk Z γσ=mj γ深度j Z 以上土的加权平均天然重度;求得2/1.18m KN mj =γ M KN ajk /9.187=σ 开挖面以下(1m)m KN h e e E k a k a a /96.911)96.9196.91(21)(213333=⨯+=⨯+'=开挖面以上(2m)88.0,77.0,4.7,30,/8.183303323=====a a a K K KP C m KN ϕγ基坑外侧竖向应力标准值:223/4.150m KN k a k a=='σσ233203/18828.184.150m KN h k a k rk k a =⨯+=+=+=γσσσσ水平荷载标准值:233333/008.6388.030277.04.1502m KN K C K e a a k a k a=⨯⨯-⨯=-'='σ 233333/96.9188.030277.01882m KN K C K e a a k a k a =⨯⨯-⨯=-=σ水平荷载:m KN h e e E k a k a a /97.1542)96.9101.63(21)(213333=⨯+=⨯+'=水平荷载作用点离该土层底端的距离:m e e e e h Z k a k a k a k a 94.096.9101.6396.9101.632.322.3333333=++⨯=+'+'=(4)残积土层(10m)85.0,72.0,2.9,4.21,/3.174404424=====a a a K K KP C m KN ϕγ基坑外侧竖向应力标准值:234/188m KN k a k a=='σσ 24/188m KN k a =σ水平荷载标准值:244444/98.9885.04.21272.01882m KN K C K e a a k a k a=⨯⨯-⨯=-'='σ 244444/98.9885.04.21272.01882m KN K C K e a a k a k a =⨯⨯-⨯=-=σ 水平荷载:m KN h e e E k a k a a /8.98910)98.9898.98(21)(214444=⨯+=⨯+'=水平荷载作用点离该土层底端的距离:m Z 54=水平抗力计算基坑底面以下水平抗力计算的土层为:第3层土(粘土层1m )、第4层土(残积土层10m )。