【正文】 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計施工方案第一章 設(shè)計方案綜合說明 概述 工程概況擬建南京新城科技園B地塊深基坑位于河西香山路和嘉陵江東街交會處東南隅，北側(cè)為規(guī)四路（隔馬路為A地塊基坑），東側(cè)為青石路。B地塊177。+?！?。擬建場地屬Ⅱ級復(fù)雜場地。該基坑用地面積約20000 m2，包括3幢地上建筑和一層地下室。建筑物采用框架結(jié)構(gòu)，最大單柱荷載標(biāo)準(zhǔn)值為23000KN，擬采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計方案。有關(guān)擬建物層數(shù)、結(jié)構(gòu)型式、。棟號建筑物層數(shù)結(jié)構(gòu)型式室內(nèi)地坪設(shè)計標(biāo)高（m）室外地坪設(shè)計標(biāo)高（m）01辦公樓19框架結(jié)構(gòu)02國家實驗室11框架結(jié)構(gòu)03會議樓、商務(wù)樓18框架結(jié)構(gòu)04南、北地下室1框架~抗震墻結(jié)構(gòu)注：。本工程重要性等級為二級，抗震設(shè)防類別為丙類。根據(jù)該工程重要性等級、場地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度，按《巖土工程勘察規(guī)范》（GB500212001），劃分該工程巖土工程勘察等級為乙級。 基坑周邊環(huán)境條件基坑四面均為馬路，下設(shè)通訊電纜、煤氣管線等設(shè)施。北側(cè)隔馬路為基坑（A地塊） 工程水文地質(zhì)條件擬建場地地形總體較為平坦，~（吳淞高程系）之間。對照場地地形圖看，場內(nèi)原有溝塘已被填埋整平。場地地貌單元屬長江漫灘。在基坑支護(hù)影響范圍內(nèi)，自上而下有下列土層：①~1雜填土：雜色，松散，由粉質(zhì)粘土混碎磚、碎石和砼塊等建筑垃圾填積， ~，填齡不足2年。~；①~2素填土：黃灰~灰色，可~軟塑，由粉質(zhì)粘土、粘土混少量碎磚石填積，含少量腐植物，填齡在10年以上。~，~；①~2a淤泥、淤泥質(zhì)填土：黑灰色，流塑，含腐植物，分布于暗塘底部，填齡不足10年。~，~；②~1粉質(zhì)粘土、粘土：灰黃色~灰色，軟~可塑，切面有光澤，韌性、干強(qiáng)度較高。~，~；②~2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，流塑，含腐植物，夾薄層粉土，切面稍有光澤，韌性、干強(qiáng)度中等。~，~；②~2a粉質(zhì)粘土與粉土互層：灰色，粉質(zhì)粘土為流塑，粉土呈稍密，局部為流塑淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，具水平層理。切面光澤反應(yīng)弱，搖震反應(yīng)中等，韌性、干強(qiáng)度低。~，~；②~3粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，流塑，夾薄層（局部為層狀）粉土、粉砂，具水平層理。切面稍有光澤，有輕微搖震出水反應(yīng)，韌性、干強(qiáng)度中等偏低。~，~；②~4粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土、粉砂：灰色，粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為流塑，粉土、粉砂為稍~中密，局部為互層狀，具水平層理。光澤反應(yīng)弱，搖震反應(yīng)中等，韌性、干強(qiáng)度較低。~，~；②~5粉細(xì)砂：青灰~灰色，中密，砂顆粒成分以石英質(zhì)為主，含少量腐植物及云母碎片。~，~；②~5a粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，流塑，切面稍有光澤，韌性、干強(qiáng)度中等。呈透鏡體狀分布于②~5層中。~，~；②~6細(xì)砂：青灰色，密實，局部為粉砂，砂顆粒成分以石英質(zhì)為主，含云母碎片。層底部局部地段含少量卵礫石。~，~；②~6a淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土，灰色，流~ 軟塑，切面稍有光澤，韌性、干強(qiáng)度中等。呈透鏡體狀分布于②~6層中。~，~。⑤~1強(qiáng)風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)粉砂巖：棕紅~棕褐色，風(fēng)化強(qiáng)烈，呈土狀，遇水極易軟化，屬極軟巖，巖體基質(zhì)本量等級分類屬Ⅴ級。~，~。⑤~2中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖：紫紅~棕褐色，泥質(zhì)膠結(jié)，夾層狀泥巖，屬極軟巖~軟巖，巖體較為完整，有少量裂隙發(fā)育，充填有石膏，遇水易軟化，巖體基本質(zhì)量等級分類屬Ⅴ級。~，未鉆穿。⑤~2a中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖：紫紅~棕褐色，泥質(zhì)膠結(jié)，屬軟巖~較軟巖，巖體較為完整，有少量裂隙發(fā)育，基本質(zhì)量等級分類屬Ⅳ級。該層呈透鏡體狀分布于⑤~2層中。~，~。根據(jù)鉆探揭示的地層結(jié)構(gòu)，場地地下水可分為淺層潛水及弱承壓水。（1）淺層潛水含水層組由覆蓋層上部的①層人工填土層、②~②~②~3層粘性土，以及②~2a粘性土與粉性土的交互層和②~4層粘性土夾砂層構(gòu)成。（2）弱承壓含水層組由覆蓋層下部的②~5層粉細(xì)砂和②~6層細(xì)砂構(gòu)成，隔水底板為下伏基巖，其含水豐富，給水性和透水性好，屬透水地層。地下水位隨季節(jié)不同有升降變化，其年變幅較潛水小。根據(jù)該孔水位恢復(fù)試驗計算結(jié)果，該含水層組綜合滲透系數(shù)k=103（cm/s）。 基坑側(cè)壁安全等級及重要性系數(shù) 南京新城科技園B地塊深基坑安全等級為二級，基坑重要性系數(shù)γ0 = 。 設(shè)計總說明 設(shè)計依據(jù)（1）南京新城科技園B地塊場地地形圖、管網(wǎng)圖、建筑基礎(chǔ)圖、地下室平面布置圖、樁位圖；（2）《南京新城科技園B地塊巖土工程勘察報告》(K200559)； （3）《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ12099)；（4）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB500102002)；（5）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB500172003）；（6）《建筑樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ9494)；（7）《巖土工程勘察規(guī)范》(GB500212002)。（8）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB500072002)；（9）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB500092001)；（10）其他相關(guān)規(guī)范及規(guī)程。 支護(hù)結(jié)構(gòu)方案本工程基坑支護(hù)設(shè)計方案的設(shè)計計算，嚴(yán)格按照《建筑基坑支護(hù)設(shè)計規(guī)程》（JGJ120—99）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GBJ50010—2002）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB500172003）中的有關(guān)要求進(jìn)行。同時采用了理正軟件進(jìn)行了輔助計算和驗算；經(jīng)過詳細(xì)的計算分析后，我們認(rèn)為：采用本設(shè)計的基坑支護(hù)方案，能滿足基坑土方開挖、地下室結(jié)構(gòu)施工及周圍環(huán)境保護(hù)對基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求，符合“安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，方便施工”的原則。 基坑平面圖 根據(jù)周圍環(huán)境和土層情況將基坑分為AB，BC，CD，DA四個個計算區(qū)段，均采用鉆孔灌注樁與鋼筋混凝土支撐，并采用單排雙軸深攪樁止水結(jié)構(gòu)。本基坑工程的特點是基坑開挖面積較大，地基土層以粉質(zhì)粘土為主。周圍環(huán)境較復(fù)雜，必須確保周圍建筑物、道路、管線的正常安全使用，要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性好、沉降位移小，并能有效地止水。因此，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)滿足上述要求。 綜合考察現(xiàn)場的周邊環(huán)境、道路及巖土組合等條件，為盡可能避免基坑開挖對周圍建筑物、道路的影響，經(jīng)過細(xì)致分析、計算和方案比較，本工程支護(hù)方案選用下列形式：① 整個基坑采用鉆孔灌注樁加一層鋼筋混凝土支撐作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。② 基坑周邊采用單排雙軸深攪樁作止水結(jié)構(gòu)。③ 基坑內(nèi)采用集水坑排除地下水。 基坑監(jiān)測基坑監(jiān)測是指導(dǎo)正確施工、避免事故發(fā)生的必要措施，本設(shè)計制定了詳細(xì)的沉降、位移監(jiān)測方案，施工過程中將嚴(yán)格按照設(shè)計要求做好監(jiān)測、監(jiān)控工作。89第二章 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書 設(shè)計計算根據(jù)本工程巖土工程勘察資料，： 土層設(shè)計計算參數(shù)層號重度g（KN/m3）粘聚力C內(nèi)摩擦角﹠滲透指標(biāo)(kPa)(176。)垂直水平①117~20（18）1518（15）1519（15）①2①2a1518（16）（）②1②2②2a②3②4②5233375②5a70②6280374②6a根據(jù)具體環(huán)境條件、地下結(jié)構(gòu)及土層分布厚度，將該基坑劃分為四個計算區(qū)段，： 計算區(qū)段的劃分區(qū) 段西北東南段位號ABBCCDDA地面荷載（kPa）20202020開挖深度（m）77 按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JGJ 12099）的要求，土壓力計算采用朗肯土壓力理論，矩形分布模式，所有土層采用水土合算。求支撐軸力是用等值梁法，對凈土壓力零點求力矩平衡而得。樁長是根據(jù)樁端力矩求出，并應(yīng)滿足抗隆起及整體穩(wěn)定性要求，各段的抗隆起、整體穩(wěn)定性驗算、位移計算詳見點電算結(jié)果。為了對比分析，除用解析法計算外，還用理正軟件電算。由于支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力是隨工況變化的，設(shè)計時按最不利情況考慮。按照朗肯土壓力計算理論作為土側(cè)向壓力設(shè)計的計算依據(jù)，即： 主動土壓力系數(shù)：Kai=tg2(45176。i/2) 被動土壓力系數(shù)：Kpi=tg2(45176。+i/2)計算時，不考慮支護(hù)樁體與土體的摩擦作用，且不對主、被動土壓力系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，僅作為安全儲備處理。： 土壓力系數(shù)表土層Kai2CKpi2C①1雜填土①2素填土①2a淤泥、淤泥質(zhì)填土②1粉質(zhì)粘土、粘土②2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②2a粉質(zhì)粘土與粉土互層②3粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②4粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土、粉砂②5粉細(xì)砂②5a粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②6細(xì)砂②6a淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土 AB段支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算該段為基坑西側(cè)，建筑177。+，該斷面標(biāo)高為+。支撐設(shè)在+。，嵌入圈梁5cm。圈梁頂上部至地面砌磚。結(jié)構(gòu)外側(cè)地面附加荷載q取20kPa，計算時以J58孔為例。（） AB段土層分布層號巖土名稱厚度（m）①1雜填土①2a淤泥、淤泥質(zhì)填土②2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②3粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②4粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土、粉砂pa(1 1)=20=(kPa)pa(1 2)=(20+18)=(kPa)pa(2 1)=(20+18)=(kPa)pa(2 2)= (20+18+)=(kPa)pa(3 1)= (20+18+)= (kPa)pa(3 2)= (20+18++)= (kPa)pa(4 1)= pa (4 2)= pa (3 2)= (kPa)pa(5 1)= pa (5 2) =（）=(kPa)pa(6 1)= pa (6 2) =（）=(kPa)pp(4 1)=0+= (kPa)pp(4 2)=(0+)+=(kPa)pp(5 1)=(0+)+=(kPa)pp(5 2)=(0++18)+=(kPa)pp(6 1)=( 0++18)+=(kPa)pp(6 2)=( 0++18+18) +=(kPa)（基坑地面以下）po(4 1)==(kPa)po(4 2)==(kPa)po(5 1)== (kPa)po(5 2)== (kPa)po(6 1)== (kPa)po(6 2)== (kPa) 土壓力強(qiáng)度零點位置計算假設(shè)近似零彎點距基坑地面距離為hcl，根據(jù)關(guān)系式列出方程得hcl+=解之得hcl= 土壓力對彎矩零點的總力矩，： AB段土壓力分布圖，求得土壓力對彎矩零點的總力矩為：Ma=(++++2/3）+(+++）+(++)+()(++)+(+)+()(+)+2/3=++ ++++ = kNm/m：主動土壓力對零點彎矩經(jīng)計算為： ∑Ma=(kNm/m) 由∑MD=0 得： R=(7+)=(kN/m)：設(shè)樁端進(jìn)入②3層頂面以下x米處，由∑M=0 得：［(+x+6+2/3)+(+x++)+(+x++)+() (+x++)+(+x+)+() (+x+) ］ =(5++x)+(+x)+x(x/2)+()(x/) (x/2) (x/3) (2/3++x)整理得：++=0盛金公式A=b^2－3ac=；　　B=bc－9ad=；　　C=c^2－3bd=，　　總判別式：　　Δ=B^2－4AC0, X1=(－b－2A^(1/2)cos(θ/3))/(3a), 其中θ=arccosT，T= (2Ab－3aB)/(2A^(3/2))=，(A0，－1T1)解之得： x= 取樁長H=++=，（因施工需要上部截去處理）。經(jīng)電算驗算，滿足要求。： RP0間最大彎矩，Mmax1計算：設(shè)剪力Q=0點位于第②2層頂面以下x米處，此點處主動土壓力為pa= (20+18++X) (kPa)則有：E合1=++（+）E合2=( pa +) X/2 kN/mE合1 + E合2 = kN/m即 =+( EA +) X/2整理得： +=0解得： x=X= m（）處主動土壓力為：Pa=(20+18++)=(kPa)最大彎矩:Mmax1=(++)+(2/3+++)(++)(+)() (+)() (KN?m/m) P0以下最大彎矩，Mmax2計算：E合1=++(+)+(+) 設(shè)剪力Q=0點位于土壓力強(qiáng)度零點以下x米處，此處凈土壓力：Po=X/ kPa則有: =+ (X/)X/整理得： =0解得：x=Mmax2=(5++)+(2/3+6++)+(+++)(+++)() (+++)(++)() (++)(2/3+)=(KN?m/m)本工程擬建一層地下室，混凝土墊層200mm，底板厚400mm，負(fù)1層頂板中心線位于建筑177。，厚500mm。拆撐時。M=（+++2/3）+(++）+(+)+()(+)+ +(KN?m/m)按《混凝土結(jié)構(gòu)