【正文】
深基坑支護施工方案安徽工業(yè)大學畢業(yè)設計(論文)任務書課題名稱馬鞍山xxS2地塊3樓深基坑支護及施工組織設計學 院 建筑工程學院專業(yè)班級姓 名學 號 畢業(yè)設計(論文)的主要內(nèi)容:l 本次畢業(yè)論文(設計)內(nèi)容主要是對馬鞍山xxS2地塊3樓深基坑支護及施工組織進行設計。通過調(diào)研,資料查閱,完成在指定的地下室的支護工程設計,設計階段為施工圖設計。l 進行支護方案比選、基坑土體計算參數(shù)選取、土壓力計算分析、抗力計算分析、支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算分析、支護工程平面設計、分區(qū)支護斷面設計、支護結(jié)構(gòu)構(gòu)件設計、施工組織設計等設計工作,了解并掌握深基坑支護設計的基本過程及計算方法、施工組織方法。l 對支護工程進行設計概算的編制,掌握工程概算的編制過程。繪制工程圖紙10張A3以上,寫出設計說明書,培養(yǎng)計算機應用能力。起止時間:年月日至月日共周指 導 教 師簽 字系 主 任簽 字院 長簽 字填寫說明:任務書封面請用鼠標點中各欄目橫線后將信息填入,字體設定為楷體-GB231四號字;在填寫畢業(yè)設計(論文)內(nèi)容時字體設定為宋體、小四號字。鞍山xx世際花園S2地塊3樓深基坑工程支護及施工組織設計內(nèi)容摘要擬建工程安徽馬鞍山市xxxx(S2地塊)工程位于馬鞍山市xx以西,擬建橋山路以北S2地塊內(nèi),總建筑面積為170000m。177。,基坑南北向長40m,東西向?qū)?5m。結(jié)合本工程地質(zhì)、環(huán)境、挖深等諸多因素確定安全可靠的支護方案;為考慮到鄰近坑邊有建筑和道路(下設有水、電、氣等管線),為確保安全,以“變形”控制設計。本著“安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)可行、施工方便”原則,整個基坑采用一排鉆孔灌注樁作擋土結(jié)構(gòu), 錨桿支撐作為支撐結(jié)構(gòu)體系。基坑采用雙軸深層攪拌樁作止水帷幕。關鍵詞:深基坑 支護結(jié)構(gòu) 錨桿支撐 鉆孔灌注樁 Oriental Pearl Garden, Ma an Shan Sai International, Building 3, Block S2 support deep foundation engineering and construction organization designabstractPlans to construct the project Anhui Ma39。anshan oriental pearl* the century garden (the S2 land parcel) the project located at the Ma39。anshan kind lake waterway west, plans to construct north of the bridge mountain road in the S2 land parcel, the total floor space is 170000m 178。. 177。 is equal to absolute level , the hole excavated for building foundation north and south to long 40m, the thing to extends 35m, cutting depth . Unifies this engineering geology, the environment, the sump and so on many factor determination safe reliable supports and protections plan。 In order to consider nearby the neighbor pit has the construction and the path (next is equipped with pipelines and so on water, electricity, gas), to ensure the security, by “distortion” control design.The spirit of safe, reliable, economical, technically feasible and convenient construction principle, the entire pit with a row of bored piles for retaining structures, anchor support system as a support for using biaxial waterproof curtain of deep mixing piles.Key words: Foundation pit。 Bracing structure。 Anchor rod support Nondisplacement pile 81文 獻 綜 述 基坑含義與土方開挖在建造埋置深度較大的基礎或地下工程時,往往需要進行較深的土方挖。這個由地面向下開挖的地下空間稱為基坑。從地表面開挖基坑,最簡單的方法是放坡開挖。這種方法既經(jīng)濟又方便,在空曠地區(qū)應優(yōu)先用。如果由于場地的局限性,在基槽平面以外沒有足夠的空間安全放坡,或者為了保證基坑周圍的建筑物,構(gòu)筑物以及地下管線不受損壞,又或者為了滿足無水條件下施工,需要設置擋土和截水的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)稱為圍護結(jié)構(gòu)。一般來說,圍護結(jié)構(gòu)應滿足以下3個方面的要求;,滿足地下結(jié)構(gòu)施工有足夠空間的要求,這就要求圍護結(jié)構(gòu)要起擋土作用。,構(gòu)筑物和地下管線在地下結(jié)構(gòu)施工期間不受損害。這就要求維護結(jié)構(gòu)能起控制土體變形的作用。這就要求維護結(jié)構(gòu)有截水作用,結(jié)降水,排水等措施,將地下水位降到作業(yè)面以下??偟膩碚f,圍護結(jié)構(gòu)都要滿足第一和第三個要求。第二個要求要視周圍建筑物,構(gòu)筑物和地下管線的位置,承受變形的能力,重要性和一旦損壞可能發(fā)生的后果等方面的因素來決定。 如果維護結(jié)構(gòu)部分活全部作為主體結(jié)構(gòu)的一部分,譬如將支護墻做成地下室的外墻,圍護結(jié)構(gòu)還應滿足作為主體結(jié)構(gòu)一部分的要求。圍護結(jié)構(gòu)是臨時結(jié)構(gòu),而主體結(jié)構(gòu)是永久結(jié)構(gòu),兩者的要求并非一致。兩墻合一后,圍護結(jié)構(gòu)應按永久結(jié)構(gòu)的要求處理,在強度,變形和抗?jié)B能力等方面的要求都要相應提高。 維護結(jié)構(gòu)是臨時結(jié)構(gòu),主體結(jié)構(gòu)施工完成時,圍護結(jié)構(gòu)即完成任務。因此,圍護結(jié)構(gòu)的安全儲備相應較小,因而具有較大的風險。在基坑開挖過程中應對圍護結(jié)構(gòu)進行監(jiān)測,并應預先指定應急措施,一旦出現(xiàn)險情,可及時搶救。 基坑工程包括了圍護體系的設置和土方開挖兩個方面。土方開挖的施工組織是否合理對圍護體系是否成功產(chǎn)生重要影響。不合理的土方開挖方式,步驟和速度有可能導致主體結(jié)構(gòu)樁基礎變位,圍護結(jié)構(gòu)變形過大,甚至引起圍護體系失穩(wěn)而導致破壞。同時,基坑開挖必然引起周圍土體中的地下水位和應力場的變化,導致周圍土體的變形,對相鄰建筑物,構(gòu)筑物和地下管線產(chǎn)生不利影響。嚴重時有可能危機它們的安全和正常使用。 總的來說,基坑的開挖深度在基坑工程中是主導因素,基坑場地的地質(zhì)條件和周圍的環(huán)境決定支護方案,而基坑的開挖方式對基坑安全直接相關。 基坑主要支擋方法、技術(shù)類型基坑工程中采用的圍護墻、支撐(或土層錨桿)、圍檁、防滲帷幕等結(jié)構(gòu)體系總稱為支護結(jié)構(gòu)。支護結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)方法是鋼板樁加支撐系統(tǒng)或鋼板樁錨拉系統(tǒng),其優(yōu)點是材料可以回收,但拔出板樁時會引起土體的變形。目前經(jīng)常采用的主要基坑支擋類型有:(1)深層攪拌水泥土擋墻(以下簡稱攪拌樁):將土和水泥強制攪和成水泥土樁,結(jié)硬后成為具有一定強度的整體壁狀擋墻,一般用于開挖深度不超過7m的基坑,適合于軟土地區(qū),環(huán)境保護要求不高,施工低噪聲、低振動,結(jié)構(gòu)止水性較好,造價經(jīng)濟,但圍護較寬,~。國內(nèi)外試驗研究和工程實踐表明,攪拌樁適宜于加固淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高而地基承載力小于120kPa的粘土、粉質(zhì)粘土、粉土等軟土地基。當土中含高齡石、蒙脫石等礦物時,加固效果較好,土中含伊利石、氯化物等礦物時,加固效果較差,土的原始抗剪強度小于20~30kPa時,加固效果也較差。攪拌樁用于泥炭土或土中有機質(zhì)含量較高,酸堿度較低(7)及地下水有侵蝕性時,宜通過試驗確定其適用性。當?shù)乇黼s填土層為厚度大于100mm的石塊時,一般不宜使用攪拌樁。攪拌樁的平面布置可視地質(zhì)條件和基坑圍護要求,結(jié)合施工設備條件,分別選用樁式、塊式、壁式、格柵式或拱式,它在深度方向可采取長短結(jié)合形式。(2)鋼板樁:用槽鋼正反扣搭接而組成,或用U型、H型和Z型截面的鎖口鋼板樁。用打入法打入土中,相互連接形成鋼板樁墻,既用于擋土又用于擋水,用于開挖深度3~10m的基坑。鋼板樁具有較高的可靠性和耐久性,在完成支擋任務后,可以回收重復利用;于多道鋼支撐結(jié)合,可適合軟土地區(qū)的較深基坑,施工方便,工期短。但鋼板樁剛度比排樁和地下連續(xù)墻小,開挖后繞度變形較大,打拔樁振動噪聲大,容易引起土體移動,導致周圍地基較大沉陷。 鋼板樁支護結(jié)構(gòu),有永久性結(jié)構(gòu)和臨時性結(jié)構(gòu)兩類。永久性結(jié)構(gòu)在海港碼頭中應用較多,如:碼頭岸墻,護墻等;臨時性結(jié)構(gòu)多用于高層建筑的深基礎。(3)鉆孔灌注樁擋墻:直徑φ600~φ1000mm,樁長15~30m,組成排樁式擋墻,頂部澆筑鋼筋混凝土圈粱,用于開挖深度為6m~13m的基坑。具有噪聲和振動小,剛度大,就地澆制施工,對周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點。適合軟弱地層使用,接頭防水性差,要根據(jù)地質(zhì)條件從注漿、攪拌樁等方法中選用適當方法解決防水問題,整體剛度較差,不適合兼作主體結(jié)構(gòu)。樁身質(zhì)量取決于施工工藝及施工技術(shù)水平,施工時需作排污處理。(4)地下連續(xù)墻:在地下成槽后,澆筑混凝土,建造具有較高強度的鋼筋混凝土擋墻,用于開挖深度達10m以上的基坑或施工條件較困難的情況。具有施工噪聲低,振動小,就地澆制、墻接頭止水效果較好,整體剛度大,對周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點。適合于軟弱土層和建筑設施密集城市市區(qū)的深基坑,高質(zhì)量的剛性接頭的地下連續(xù)墻可作永久性結(jié)構(gòu),并可采用逆筑法施工。地下連續(xù)墻按成樁(成槽)形式的不同,劃分為樁排式連續(xù)墻和壁式連續(xù)墻兩大類,前一類主要用各種類型的樁,相互連接或搭接以及交錯的單樁連鎖組成的直線、圓弧、圓形等形式的排樁組合,具有一定的入土深度,墻頂用壓頂粱連在一起,形成地下連續(xù)墻的墻體。壁式地下連續(xù)墻具有多種功能,有著廣泛的應用前景。最主要用于深基坑工程的圍護,特別適合于軟土地區(qū)深基坑的開挖。(5)SMW工法(勁性水泥土攪拌樁):勁性水泥土攪拌樁以及水泥土攪拌樁法為基礎,凡是適合應用水泥土攪拌樁的場合都可以使用勁性樁。特別是適合于以粘土和粉細砂為主的松軟地層,對于含砂卵石的地層要經(jīng)過適當處理后方可采用。勁性樁適宜的基坑深度與施工機械有關,國內(nèi)目前一般以基坑開挖深度6~10m,國外尤其是日本由于施工鉆孔機械先進,基坑深度達到20m以上時也采用SMW工法,勁性樁法可取得較好的環(huán)境和經(jīng)濟效果。勁性樁是在水泥土攪拌樁中插入受拉材料構(gòu)成的,常插入H型鋼。(6)土錨:用拉桿錨固支護基坑的開挖或用作抗拔樁抵抗浮托力等的應用已日益普遍。拉錨最大的優(yōu)點是在基坑內(nèi)部施工時,開挖土方與支撐互不干擾,尤其是在不規(guī)則的復雜施工場所,以錨桿代替擋土橫撐,便于施工。這是人們樂于大量使用的主要原因。隨著對錨固法的不斷改進和使用可靠性的監(jiān)測手段,使拉錨支護的范圍更加廣泛。拉錨是將一種新型受拉桿件的一端(錨固段)固定在開挖基坑的穩(wěn)定地層中,另一端與工程構(gòu)筑物相聯(lián)結(jié)(鋼板樁、挖孔樁、灌注樁以及地下連續(xù)墻等),用以承受由于土壓力等施加于構(gòu)筑物的推力,從而利用地層的錨固力以維持構(gòu)筑物(或土層)的穩(wěn)定。錨桿支護體系由擋土構(gòu)筑物,腰粱及托架、錨桿三個部分所組成,以保證施工期間邊坡的穩(wěn)定與安全。(7)土釘墻:土釘墻支護是通過沿土釘通長與周圍土體接觸形成復合體。在土體發(fā)生變形的條件下,通過土釘與土體的接觸界面上的粘結(jié)力或摩擦力,使土釘被動受拉,通過受拉工作面給土體約束加固,提高整體穩(wěn)定性和承載能力,增強土體變形的延性。土釘墻適用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、雜填土及非松散砂土和卵石土等。對于淤泥質(zhì)土、飽和軟土,應采用復合型土釘墻支護。 基坑主要支撐方法、技術(shù)類型深基坑的支護體系由兩部分組成,一是圍護壁,二是基坑內(nèi)的支撐系統(tǒng)。為施工需要而構(gòu)筑的深基坑各類支撐系統(tǒng),既要輕巧又需有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,以保證施工的安全、經(jīng)濟和方便,因此支撐結(jié)構(gòu)的設計是目前施工方案設計的一項十分重要的內(nèi)容。在深基坑的支護結(jié)構(gòu)中,常用的支撐系統(tǒng)按其材料分可以有鋼管支撐、型鋼支撐,鋼筋混凝土支撐,鋼和鋼筋混凝土組合支撐等種類;按其受力形式分可以有單跨壓桿式支撐,多跨壓桿式支撐,雙向多跨壓桿支撐,水平桁架相結(jié)合的支撐,斜撐等類型。這些支撐系統(tǒng)在實踐中有各自的特點和不足之處,以其材料種類分析,鋼支撐便于安裝和拆除,材料消耗量小,可以施加預緊力以合理控制基坑變形,鋼支撐架設速度較快,有利于縮短工期。但是鋼支撐系統(tǒng)的整體剛度較弱,由于要在兩個方向上施加預緊力,所以縱橫桿之間的聯(lián)結(jié)始終處于鉸接狀態(tài)。鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)的整體剛度好,變形小,安全可靠,施工制作時間長于鋼支撐,但拆除工作比較繁重,材料回收利用率低,鋼筋混凝土支撐因其現(xiàn)場澆筑的可行性和高可靠度而在目前國內(nèi)被廣泛的使用。 基坑主要止(降)水方法、技術(shù)類型工程降水是基坑工程的一個難點。由于土質(zhì)和地下水位的條件不同,基坑開挖的施工方法大不相同。在地下水位以下開挖基坑時,采用降水的作用是:(1)截住基坑邊坡面及基底的滲水;(2)增加邊坡的穩(wěn)定性,并防止基坑從邊坡或基底的土粒流失;(3)減少板樁和支撐的壓力,減少隧道內(nèi)的空氣壓力;(4)改善基坑和填土的砂土特性;(5)防止基底的隆起和破壞。一個場地的地質(zhì)條件和土質(zhì)條件,將決定降水或排水的形式。在選擇和設計基坑降