【文章內(nèi)容簡介】 有限公司的委托，對潮宗御苑小區(qū)擬建場地基坑支護工程進行設計工作，勘察施工單位為中國有色金屬工業(yè)長沙勘察設計研究院。中南大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 長沙潮宗御苑小區(qū)基坑支護設計5 工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件分析 工程地質(zhì)條件根據(jù)中國有色金屬工業(yè)長沙勘察設計研究院編制的《湖南東建房地產(chǎn)開發(fā)有限公司潮宗御苑小區(qū)擬建場地巖土工程詳細勘察報告書》 ，擬建場地工程地質(zhì)條件概述如下：地層巖性根據(jù)鉆探揭露，場地內(nèi)分布的地層主要有人工填土層、第四系新近沖積層、第四系沖積層、第四系殘積層及震旦系(Pt)板巖。各地層野外特征自上而下依次描述如下：1. 雜填土 (Qml)①( ①為地層編號，下同)：灰、褐灰、灰黃色等雜色,主要由砼塊、碎磚塊等建筑垃圾混少量粘性土及碎石雜填而成，堆填時間約為 3~5 年，未完成自重固結(jié)，密實度不均勻，干，結(jié)構(gòu)松散。層厚 ~，層底標高介于 ～。2. 素填土(Q ml)②：褐紅、褐黃色，主要由粘性土混雜少量建筑垃圾等組成，其硬雜質(zhì)含量介于 5~10%，堆填時間超過 10 年，密實度不均勻，呈稍濕~干、稍密狀態(tài)。層厚 ~，層底標高介于 ~。3. 第四系全新統(tǒng)沖積(Qal)粘土③: 褐灰、灰黑、黑色，呈軟塑~可塑狀態(tài)。光澤反應稍有光澤，搖震無反應，干強度和韌性較高，層厚 ~，層底標高介于 ~。4. 第四系沖積 (Qal)層：(1) 中粗砂 ④：黃褐、褐灰等色，石英質(zhì)，分選性較差，不均勻混 15~25%的礫石和粘性土，呈飽和，中密狀態(tài)，層厚 ~，層底標高介于~。(2) 圓礫 ⑤：黃褐、灰白色，石英質(zhì)，呈亞圓形，粒徑一般為 5~20mm，分選性較差，不均勻混 15~20%的卵石和少量粘性土，呈飽和，稍密～中密狀態(tài)，其余鉆孔均遇見該層，層厚 ～，層底標高介于 ~。5. 第四系殘積 (Qel)粉質(zhì)粘土 ⑥：棕褐、褐黃色，系板巖風化殘積而成，原巖結(jié)構(gòu)可辨，含強風化巖塊 20％~40％。搖震無反應，光澤反應稍有光滑，干強度及韌性中等，呈可塑～硬塑狀態(tài)。層厚 ~，層底標高介于~。6. 震旦系(Pt)板巖：褐黃、褐灰色，褐灰、青灰色，局部夾有灰綠色團塊或斑紋，主要礦物成分為長石、石英及粘土礦物等。粉細粒結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)。節(jié)理裂隙發(fā)育，且多呈閉合狀。按其風化程度可分為強、中風化兩層：(1) 強風化( r3) 板巖⑦：褐黃、褐灰色，大部分礦物已風化變質(zhì)，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖塊用手可折斷。沖擊鉆進困難，回轉(zhuǎn)鉆進容易，巖芯呈塊狀及土狀。層厚 ~，層底標高介于 ~。中南大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 長沙潮宗御苑小區(qū)基坑支護設計6(2) 中風化( r2) 板巖⑧：褐灰、青灰色，部分礦物已風化變質(zhì)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖塊用手難折斷，合金鉆進速度一般，巖芯呈短柱狀、塊狀。揭露厚度~，層厚不詳。 水文地質(zhì)條件本場地地下水主要為賦存于人工填土①、人工填土 ②及第四系粘性土層中的為上層滯水，水量較小，分布不均勻，受大氣降水和地表水補給，水位季節(jié)性變化，未形成連續(xù)穩(wěn)定水面，勘察期間測得部分鉆孔中的上層滯水穩(wěn)定水位埋深為 ~，相當于標高 ~。賦存于中粗砂 ④及圓礫⑤及強、中風化板巖⑦ 、⑧ 中層中的地下水屬潛水，主要受上層滯水補給。勘察期間，測得地下水穩(wěn)定水位埋深為 ~，相當于標高 ~。本次勘察在鉆孔中共采取 6 件地下水試料并進行了室內(nèi)水質(zhì)分析，根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，按《巖土工程勘察規(guī)范》 （GB500212022 ）中有關規(guī)定判定：場地地下水環(huán)境類型屬Ⅱ類，場地內(nèi)地下水水質(zhì)在弱透水地層中對砼結(jié)構(gòu)不具腐蝕性，在強透水地層中對砼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性；對鋼筋砼結(jié)構(gòu)中鋼筋不具腐蝕性；對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。根據(jù)本次勘察結(jié)果，結(jié)合地區(qū)工程經(jīng)驗和室內(nèi)滲透試驗結(jié)果綜合判定：場地內(nèi)第四系中粗砂④、圓礫 ⑤為強透水地層。 水文工程地質(zhì)條件及周邊環(huán)境條件對本基坑工程的影響分析1. 基坑西側(cè)為湘江大道，南側(cè)為潮宗街，北側(cè)為營盤路，路側(cè)有地下水管、電信、電纜、下水道等多種地下管線，進行基坑支護時，不能對其造成破壞影響。2. 基坑東側(cè)有多棟層數(shù)為 4~9 層樓房，距離基坑開挖線 ~，進行基坑支護時，不能對其造成破壞影響。3. 當基坑進行開挖時，將穿越中粗砂④、圓礫⑤，該層屬強透水性地層，如不進行有效隔水帷幕，施工抽水和降水將對周邊管線道路及建(構(gòu))筑物造成不良影響。 本基坑的特點分析本基坑工程周邊環(huán)境復雜且經(jīng)實地調(diào)查周邊有其它工程項目正在施工，擬建空閑場地非常有限。因此，基坑開挖過程中既不能影響到周邊房屋及馬路的安全，而且需注意不能影響到周邊工地場地施工安全性。本基坑靠近湘江邊，有砂卵石強透水層存在，所以還必須得控制地下水滲流。綜上所述，在基坑支護中必須選擇合理的支護及隔水方案，以確?；庸こ痰馁|(zhì)量及其安全性。中南大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 長沙潮宗御苑小區(qū)基坑支護設計7第 2 章 設 計 依 據(jù) 及 設 計 原 則 設計依據(jù)及設計原則 本基坑工程設計依據(jù)1. 設計所采用的相關設計規(guī)范規(guī)程《高壓旋噴注漿技術規(guī)程》 （YSJ21092）《建筑地基處理設計規(guī)范》 （JGJ792022）《建筑基坑支護技術規(guī)程》 （JGJ12099）《建筑地基基礎設計規(guī)范》 （GBJ500072022）《建筑樁基技術規(guī)范》 （JGJ9494）《土層錨桿設計規(guī)范》 （CECS22:90 ）《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》 （GBJ1089）《建筑邊坡工程技術規(guī)范》 （GB503302022）等規(guī)程規(guī)范《理正深基坑支護結(jié)構(gòu)設計軟件 版》2. 由業(yè)主提供的相關資料設計委托書；擬建建筑總平面圖；地下室負一～負三層平面圖；現(xiàn)狀地形圖；地下管網(wǎng)綜合圖；中國有色金屬工業(yè)長沙勘察設計研究院編制的《湖南東建房地產(chǎn)開發(fā)有限公司潮宗御苑小區(qū)擬建場地巖土工程詳細勘察報告書》 ；周邊建筑基礎竣工圖。 基坑支護設計原則與設計思路1. 設計原則(1) 設計方案是根據(jù)建筑基坑總平面圖范圍，場地巖土工程條件，場地周邊環(huán)境條件及基坑開挖深度等要求確定。(2) 設計地坪標高 177。 按 考慮，基坑底標高按 ~ 考慮，現(xiàn)場地地面標高在 。基坑支護深度為 ～ 。(3) 地面一般附加荷載為 q=10~15kPa，基坑側(cè)壁安全等級為一級，建筑物按每層 15 kPa 計算，重要性系數(shù) γ0＝。(4) 基坑使用年限為基坑支護竣工后一年。(5) 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 （GB 83062022）抗震設防烈度為 6 度。(6) 設計所需參數(shù)是根據(jù)勘察報告并結(jié)合工程經(jīng)驗確定，相關指標見表 2中南大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 長沙潮宗御苑小區(qū)基坑支護設計81。表 21 設計所需參數(shù)指標值基坑各向平均厚度（ m）東向 南向 西向 北向地層BC DE CD EF FA AB天然重度 γ (kN/m3)內(nèi)摩擦角φ（度）凝聚力C(kPa)土體與錨固體極限摩阻力標準值 (kPa)人工填土 ① 10 8 18素 填 土 ② 10 15 20粘 土 ③ 12 15 30中 粗 砂 ④ 28 / 70圓 礫 ⑤ 35 / 120粉質(zhì)粘土 ⑥ 19 25 60強風化板巖⑦ 30 30 150中風化板巖⑧ 35 35 2202. 設計思路基坑工程是一個臨時性支護的復雜系統(tǒng)，影響因素眾多，各因素間又相互影響和約束。因此，在滿足經(jīng)濟合理的基礎上對支護方案的優(yōu)化設計是很關鍵的。一般在選擇一個合理的支護方式時必須先充分了解并分析場地工程地質(zhì)情況、周邊的環(huán)境情況以及業(yè)主的要求初選多個可能最優(yōu)的方案，然后再根據(jù)各種約束條件對這些方案進行細部設計，接著套用定額和市場價格分別計算工程量和造價，根據(jù)造價最優(yōu)的原則選出最優(yōu)方案，最后根據(jù)選定的方案進行更進一步的設計。從經(jīng)濟的角度出發(fā)，應該首先考慮放坡開挖。如果基坑周圍場地允許，鄰近基坑邊無重要的建筑物或地下管線，放坡開挖是最佳的選擇。但當開挖深度超過 4~5m 時，宜采用分級放坡或局部放坡。如果場地不具備放坡的條件，在開挖之前可以適當?shù)男度ケ韺右欢ê穸鹊耐馏w，這樣對后續(xù)的支護起較好的作用。如果基坑較淺并且其周圍不具備放坡條件，但具備重力式擋土墻的施工寬度，可以優(yōu)先考慮重力式擋土墻結(jié)構(gòu)；但在土層較差或厚度較大時，特別是軟塑~ 流塑土層，宜選擇水泥土攪拌樁墻擋土結(jié)構(gòu)。一般水泥土樁可以做成格構(gòu)式排列比較經(jīng)濟。若基坑周圍不具備放坡條件及擋土墻的施工寬度時，并且地層主要為粉土、砂土或雜填土等時，我們可以考慮采用土釘或噴錨支護結(jié)構(gòu)加井點降水，這樣會具有良好的經(jīng)濟效果，如果施工組織的比較好，還可以顯著縮短工期。這種支護方法一般適用的邊坡高度小于 12m，但當土體內(nèi)富含地下水或者可塑以下的軟土厚度超過 3m，不宜采用噴錨支護結(jié)構(gòu)。同樣在建筑物較多的城市基坑工程施工時，由于錨桿的長度比較長，可能會超過施工的許可范圍延伸至鄰近建中南大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 長沙潮宗御苑小區(qū)基坑支護設計9筑物的基礎，這時可以選擇基坑內(nèi)撐排樁式支護型式。一般情況下，如果是前面所述的基坑，我們常常還可以采用樁錨支護結(jié)構(gòu)加井點降水，前提是錨桿的錨固端有較好的土層。在遇到場地與環(huán)境都比較復雜的地層時，我們可以優(yōu)先考慮采用組合式支護結(jié)構(gòu)，對不同區(qū)段和重點部位進行重點加固，以求達到最優(yōu)的支護效果。除了上述的支護方法外，我們還可以根據(jù)不同的場地條件采用拱型支護、逆作法開挖與支護、地下連續(xù)墻、懸臂式支護等方法。由于大多數(shù)的基坑支護都屬于臨時性的支護，它的工作狀態(tài)處于比較復雜的系統(tǒng)中，所以應該盡可能多的考慮其不確定性的因素以及其發(fā)生事故后的應急措施；另外一個很關鍵的環(huán)節(jié)就是對基坑的工作狀態(tài)進行動態(tài)監(jiān)測和控制，及時反饋監(jiān)測結(jié)果以便進行動態(tài)支護，防止異常事故的發(fā)生。一般每個地區(qū)的地層都有其獨特的地質(zhì)情況，所以我們在基坑支護選型時都要先熟悉當?shù)爻Ｓ玫闹ёo方法，然后再參照鄰近建筑的基坑設計和施工方法，選擇出最優(yōu)的支護方案。中南大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 長沙潮宗御苑小區(qū)基坑支護設計10第 3 章 基坑支護方案論證 支護方案技術經(jīng)濟可行性論證擬建建筑物基坑條件：目前工程場地周圍環(huán)境狹窄，主要為建(構(gòu))筑物、道路及地下管線，主體結(jié)構(gòu)建在相對標高為 ～ 深度范圍內(nèi)的殘積層粉質(zhì)粘土及局部強風化板巖上，開挖范圍內(nèi)的土層主要為人工填土、素填土、粘土、中粗砂及卵石、殘積粉質(zhì)粘及少量強風化巖。 基坑工程簡史基坑工程是一項很古老的工程技術，又是一門新興的應用科學?？v觀古今、博覽中外，作為基坑工程主要內(nèi)容的工程地質(zhì)及巖土力學與基礎工程，雖說作為一門單項學科是近七十年間的事，但它作為一項工程技術早已不自今日起。隨著技術的發(fā)展，基坑工程也慢慢的由淺基坑發(fā)展到以深基坑為主。八十年代初我國逐漸深入深基坑設計施工領域，進入九十年代我國編制了一系列基坑工程設計與施工的有關規(guī)程和法規(guī)。隨著城市化的迅速發(fā)展，在城市密集的建筑群中建筑高層建筑物，對基坑工程技術提供了更高、更嚴的要求，不僅要確保邊坡穩(wěn)定，而且要滿足變形控制的要求，以確?；又車慕ㄖ?、地下管線、道路等的安全。因此基坑工程的技術在不斷的提高和實踐中。我國各地區(qū)的基坑工程技術正在不斷發(fā)展和完善，在應用原有的基坑工程技術的基礎上，不斷出現(xiàn)新的支護及控制地下水方法并且都得到實踐化?；庸こ碳夹g的另一個重要發(fā)展是巖土工程信息化施工技術作業(yè)的運行。信息化施工原理和環(huán)境效應問題被人們所注意、關心，以致被接受并付諸行動，這不僅是巖土工程技術本身的進步，而是工程界至社會各方面在巖土工程總體意識上的更新、進步和延伸，已日益表現(xiàn)在巖土工程領域各類行為信息的反饋、監(jiān)測、監(jiān)控、監(jiān)理等各項工作及信息數(shù)據(jù)的及時處理和技術與管理措施的及時調(diào)整等，巖土工程監(jiān)測技術的進步和發(fā)展，則是巖土工程信息化得以實施的強有力的物質(zhì)基礎和技術保障。監(jiān)測用于施工，保證和控制了施工質(zhì)量，防止了事故的發(fā)生，保護了環(huán)境安全，從而使我國的巖土工程設計與施工整體水平得到大的提高，也為我國巖土工程與國際慣例接軌準備了基礎條件。 支護方案論證我國幅員遼闊，支護結(jié)構(gòu)的施工工藝各地不一，合理的選擇支護結(jié)構(gòu)的類型應根據(jù)基坑周邊環(huán)境、開挖深度、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、施工作業(yè)設備和施工季節(jié)等條件綜合考慮，并因地制宜的選擇?；又ёo方案很多，我國一般用的較多的類型及其適用性見表 31。中南大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計 長沙潮宗御苑小區(qū)基坑支護設計11表 31 基坑類型及其適用性類型 適用性鋼板樁鋼筋混泥土板樁板樁式H 型鋼加橫檔樁基坑側(cè)壁安全等級為一、二、三級鉆孔灌注樁挖孔灌注樁柱列式鋼管樁、預制鋼筋混泥土樁現(xiàn)澆地下連續(xù)墻板墻式預制裝配式地下連續(xù)墻深層水泥土攪拌樁重力式水泥土 擋墻高壓旋噴樁基坑側(cè)壁安全等級為一、二、三級土釘墻邊坡穩(wěn)定式噴錨 基坑側(cè)壁安全等級為二、三級的非軟土地區(qū)灌注樁與攪拌樁結(jié)合組合式SMW 工法適用基坑側(cè)壁安全等級為一、二、三級圍護結(jié)構(gòu)逆作拱墻式 基坑側(cè)壁安全等級為二、三級土錨桿