【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 粉質(zhì) 粘土 ～ 暗綠色，可塑，含鐵錳氧化物，無(wú)搖振反應(yīng)，切面稍光滑，干強(qiáng)度和韌性中等，分布不連續(xù)，局部缺失。 ⑥ 2 粉質(zhì) 粘土 ～ 灰黃色，可塑，無(wú)搖振反應(yīng)，切面稍光滑，干強(qiáng) 度和韌性中等，局部缺失。 ⑦ 1 粉土 ～ 灰色，中密～密實(shí)，濕，含云母片，搖振反應(yīng)迅 速，切面粗糙，干強(qiáng)度低，韌性低， 全 場(chǎng)地 分布 。 ⑦ 2 粉質(zhì) 粘土 ～ 灰色，可塑，濕，含云母片，無(wú)搖振反應(yīng)，切面 稍光滑，干強(qiáng)度和韌性中等，全 場(chǎng)地 分布 。 ⑦ 3 粉砂 ～ 灰色，密實(shí)，濕，含云母片，搖振反應(yīng)迅速，切 面粗糙，韌性低，全場(chǎng)地分布。 ⑧ 粉質(zhì) 粘土 ～ 灰色，可塑，無(wú)搖振 反應(yīng)，切面稍光滑，干強(qiáng)度和韌性中等，全 場(chǎng)地 分布。 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑基本概況 4 水文地質(zhì)條件： 根據(jù)地下水的賦存條件，將本場(chǎng)地淺層地下水分劃為兩類： 一類為孔隙潛水，賦存于第 (1)層素填土中 ，勘察期間測(cè)得該場(chǎng)地初見(jiàn)水位埋深為 ～ ，初見(jiàn)水位的標(biāo)高為 ~；穩(wěn)定水位埋深為 ~，穩(wěn)定水位的標(biāo)高為 ~。 另一類為孔隙微承壓水，主要賦存于砂性土中，對(duì)本程有影響的主要為淺部 ④ ④ 2 層粉性土 中，通過(guò)對(duì)鉆孔 J J4 下套管止水測(cè)得鉆孔淺部微承壓水的穩(wěn)定水位埋深 為 ～ 米，微承壓水的穩(wěn)定水位標(biāo)高為 ～ 。 據(jù)蘇州市區(qū)域水文地質(zhì)勘察資料，蘇州市孔隙潛水歷史最高水位為 米（黃海高程，下同），近 3～ 5年最高水位約為 米，歷史最低潛水位約為 米，地下水年變幅為 ～ ；近 3～ 5年最高水位約為 米，歷史最低水位約為 米；地下水年變幅約為 米左右。 有關(guān)基坑支護(hù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)參數(shù)如下表所示： 表 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)一覽表 土層 編號(hào) 土層 名稱 滲透試驗(yàn) 固結(jié)快剪 （ cq） 三軸剪切 (uu) 重度γ (KN/m3) 靜止土壓力系數(shù) K0 Kv （ cm/s） KH （ cm/s） C KPa Ф (゜ ) C KPa Ф (゜ ) ② 粘土 39 ③ 粉質(zhì)粘 土 21 ④ 1 粉土夾 粉粘 ④ 2 粉土 11 ⑤ 粉質(zhì) 粘土 25 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑支護(hù)方案選擇 5 2 基坑 支護(hù)方案選擇 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)基本要求 (1)基坑設(shè)計(jì)以“安全、合理、經(jīng)濟(jì)、便于施工”為原則，同時(shí)保證施工周期較短，結(jié)合本工程地質(zhì)、環(huán)境、挖深等諸多因素； (2)替基坑土方開挖和地下室施工創(chuàng)造一個(gè)安全干燥的施工條件；支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、牢固、安全，確保地下室施工安全以及周邊建筑物和道路的安全；有效止水，確保周邊建筑物和道路不產(chǎn)生沉降；。 (3)支護(hù)結(jié)構(gòu)基坑內(nèi)壁與地下室基礎(chǔ)承 臺(tái)邊緣應(yīng)留有足夠的施工工作面；基坑周邊有良好的圍護(hù)，確保坑邊行人安全； (4)基坑支護(hù)范圍不超過(guò)建設(shè)用地紅線、不影響現(xiàn)有臨時(shí)辦公用房的正常使用；基坑周邊排水暢通，地面雨水、污水不流入基坑； (5)參照蘇州地區(qū)以往深基坑工程成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)； (6)考慮到鄰近坑邊有重點(diǎn)保護(hù)道路及房子，為確保安全，以“位移變形”控制設(shè)計(jì)算 (7)考慮到支撐中心標(biāo)高盡可能下落，以減少支護(hù)樁配筋、樁徑及樁長(zhǎng)，從而大大降低支護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)成本； (8)考慮到本場(chǎng)地地質(zhì)條件由于該場(chǎng)地地下水位埋深較淺，地下水較豐富，透水性大，為杜絕“側(cè)壁流砂， 坑底管涌”等不良現(xiàn)象出現(xiàn)，關(guān)鍵做好基坑止水，降水設(shè)計(jì)和施工； (9)考慮到本基坑面積規(guī)模大，跨度大，不適合布置內(nèi)支撐，但考慮到基坑“長(zhǎng)邊效應(yīng)”，長(zhǎng)邊最大達(dá) 250m,中部變形較大 ,所以在基坑每邊中部設(shè)置豎向斜支撐，并在局部基坑地段底部設(shè)置深攪樁墩，以防止支護(hù)結(jié)構(gòu)傾覆失穩(wěn)。以利于基坑土方開挖和地下室結(jié)構(gòu)施工。 基坑支護(hù) 方案選擇 依照基坑勘探點(diǎn)平面布置圖，長(zhǎng)寬 約 250m179。 100m，對(duì)基坑支護(hù)進(jìn)行區(qū)段劃分：AB以及 DE 段 ,BCD 段， EF 段， FGA 段。各區(qū)段應(yīng)根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告的地質(zhì)剖面圖來(lái)進(jìn)行計(jì)算和分析 綜合各種支撐方案，首先排除了懸臂支撐的可能性，因?yàn)樵摲桨副ＷC不了這么大基坑的水平向變形的穩(wěn)定性，再者浪費(fèi)資源，增加工程量； 對(duì)于用內(nèi)支撐水平式的支撐也不太現(xiàn)實(shí)，基坑的縱橫向跨度大，將致使水平支撐在豎向產(chǎn)生過(guò)大的撓曲，不利于支撐的穩(wěn)定和支護(hù)功能的完成，故排除在外； 用土釘墻支護(hù)將使工程量煩瑣和增加，且整個(gè)場(chǎng)地的地下水位較高，土釘本身利用不了土體的抗剪強(qiáng)度，故也不適合本工程。 綜合舍取采用 基坑四周采用鉆孔灌注樁加預(yù)應(yīng)力拉錨桿支撐支護(hù)方案，局部地東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑支護(hù)方案選擇 6 段增設(shè)豎向斜撐和深攪樁墩來(lái)加固支撐； 經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算和電算之后，能滿足幾坑 土方開挖，地下室結(jié)構(gòu)施工和對(duì)周圍環(huán)境保護(hù)的要求。 計(jì)算方案 嚴(yán)格按照《建筑基坑技術(shù)規(guī)范》（ JGJ120－ 99）中的有關(guān)章節(jié)進(jìn)行。土壓力：采用“朗肯”土壓力公式“分層”計(jì)算，基坑面下主動(dòng)土壓力采用“三角形”分布模式。填土和粘性土采用“水土合算”；粉砂性土采用“水土分算”，水壓力計(jì)算采用“三角形”分布模式。 (1) 計(jì)算模式：采用單支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)“等值梁”法計(jì)算，樁頂圈梁兼作圍檁；分“各種工況”計(jì)算。因該場(chǎng)地土層變化較大，計(jì)算斷面較多，部分區(qū)段采用 同濟(jì)啟明星軟件對(duì) 支護(hù) 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算 ； (2)計(jì)算斷 面 :根據(jù)地質(zhì)條件分布、周邊環(huán)境及挖深不同等情況進(jìn)行對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)； (3)計(jì)算復(fù)核 :最后采用同濟(jì)啟明星基坑支護(hù)分析軟件進(jìn)行電算復(fù)核，結(jié)果基本一致； (4)計(jì)算結(jié)果 :具體參見(jiàn)設(shè)計(jì)圖紙。 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 13 3 基坑 降止水設(shè)計(jì) 基坑止水計(jì)算 整個(gè)基坑四周采用外圍“雙排雙軸”深攪樁形成一個(gè)三面 止水帷幕。 東側(cè) 可不做止水帷幕， 降水和止水 結(jié)合。 水泥摻入比 %15?aw ，水灰比為 ， Φ 700@500，相鄰的樁搭接 200mm，其抗管涌驗(yàn)算為： ? ?? ? ? ?hwthk g 39。0/239。39。 ?????? ??? 其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 所示： h dH土層參數(shù)c, γ , Ф1. 000mq 圖 抗管涌計(jì)算簡(jiǎn)圖 式中： 39。th?? ? ?????0降 水 水 頭 差 ；樁 端 到 坑 底 水 頭 的 垂 直 距 離基 坑 側(cè) 壁 重 要 性 系 數(shù) 西側(cè)挖深 米抗管涌計(jì)算 考慮局部地段水位差別，取該地段的平均地下水位 ，則水頭差：39。 1 mh? ? ? ? ?，設(shè)止水樁長(zhǎng)為 L， 則 t’=（ ） m， 39。331 0 / 9 .0 /w KN KNmm????取 ， ， 則 可 得 ：? ? 1 L???? ???????? ? k g m m?解 得 出 ， 取 該 段 的 止 水 樁 長(zhǎng) 為 。 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 14 北側(cè)挖深 米抗管涌計(jì)算 考慮局部地段水位差別，取該地段的平均地下水位 ，則水頭差：39。 1 mh? ? ? ? ?，設(shè)止水樁長(zhǎng)為 L，則 t’=（ ） m， ? ?39。3321 0 / 9 . 0 /9 . 0 7 . 0 7 . 0 12 . 01 0 . 0 7 . 01 0 . 9 1 1w KN KNmmLL m m???????? ????????g取 ， ， 則 可 得 ： k解 得 出 ， 取 該 段 的 止 水 樁 長(zhǎng) 為 。 南側(cè)挖深 米抗管涌計(jì)算 考慮局部地段水位差別，取該地段的平均地下水位仍為 ，則水頭差：39。 1 mh? ? ? ? ?，設(shè)止水樁長(zhǎng)為 L，則 t’=（ ） m， ? ?39。3321 0 / 9 . 0 /9 . 0 9 . 0 9 . 0 12 . 01 0 . 0 9 . 01 5 . 5 1 6w KN KNmmLL m m???????? ????????g取 ， ， 則 可 得 ： k解 得 出 ， 取 該 段 的 止 水 樁 長(zhǎng) 為 。 基坑降水計(jì)算 止水設(shè)計(jì)在于防止管涌，但實(shí)際的水力滲透系數(shù)可能會(huì)隨著開挖的進(jìn)行而影響到水位基準(zhǔn)面的變化，進(jìn)而使實(shí)際水力剃度跟工勘報(bào)告有所變化，可能會(huì)大于臨界管涌水力剃度，再加上一面流滲地下水，故需考慮降水。 本次綜合考慮基坑水位降深較大，約為 9m；以及基坑所處土體的滲透性在 ，可采用噴射井點(diǎn)降水方案。 降水井型 選 6 型噴射井點(diǎn)：外管直徑為 150mm，采用環(huán)形布置方案。 井點(diǎn)埋深 埋置深度須保證使地下水降到基坑底面以下，本工程案例取降到基坑面以下 處。埋置深度可由下式確定： ? ?01xL H h h lih r? ? ? ? ? ? ? ? 式中： L—— 井點(diǎn)管的埋置深度 ,m。 H—— 基坑開挖深度 ,m。 h—— 井點(diǎn)管露出地面高度 ,m。一般可取 。 h? —— 降水后地 下水位至基坑底面的安全距離，本次可取 。 i—— 降水漏斗曲線 水力坡度，本次為環(huán)狀，取 h1 —— 井點(diǎn)管 至基坑邊線距離，本次取 。 r0 —— 基坑中心至基坑邊線的距離，本次工程案例去最近值寬邊的一半，即 50m。 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 15 l—— 濾管長(zhǎng)度，本次取 ； 故， L=9++1+179。 (1+50)+1=. 環(huán)形井點(diǎn)引用半徑 采用“大井法”，參考規(guī)范，將 矩形（本案例長(zhǎng)寬比為 ，小于 10）基坑折算成半徑為 x0的理想大圓井，按“大井法”計(jì)算涌水量，故本次基坑的引用半徑： mbax ??????? ? 式中： a,b—— 基坑的長(zhǎng)度和寬度 ,m。 η —— 系數(shù)，可參照下表格選?。? 表 系數(shù) η表 b/a 0 η 井點(diǎn) 抽水影響半徑 由公式mktR Hx w220 ??可求得 抽水影響半徑。 式中： t—— 時(shí)間，自抽水時(shí)間算起 (25晝夜 ),d；本案例取 5d； m—— 土的給水度，按表 確定，本次取粉質(zhì)粘土 。 k—— 土的滲透系數(shù) ,(m/d)。 wH—— 含水層厚度 (m),本次取承壓含水層厚度④ 1，④ 2 土層厚度的總和，即為 。 表 土的給水度 m表 土的種類 礫石、 卵石 粗砂 中砂 細(xì)砂 粉砂 粉質(zhì)粘土 粘土 泥炭 m 故 2 2 2 .8 5 8 .7 1 1 0 .9 8 .8 7 50 .1Rm? ? ?? ? ? 基坑涌水量計(jì)算 (1)判斷井型 由于 井點(diǎn)管埋深為 ，處于⑤層粉質(zhì)粘土不透水層之中，則井型可定位承壓完整井，濾管處于④ 1，④ 2 層含水層之間，不考慮多層承壓水的情況，按單一層均化處理，則依前面所述 ,滲透系數(shù) k 可取平均值 。 (2)基坑穩(wěn)定滲流涌水量 用公式1 002. 73 lg( ) lgMSk RQ xx? ??來(lái)進(jìn)行計(jì)算： 式中： k—— 土的滲透系數(shù) ,(m/d)。 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 16 M—— 總含水層厚度 ,m。 S—— 地下水水位降深 ,m。本次取 R—— 抽水影響半徑 ,m。 x0—— 環(huán)形井點(diǎn)系數(shù)的引用半徑 , m。 可 參考圖 ： 隔水層基坑承壓含水層MSX 0 R 圖 承壓含水層井點(diǎn)降水示意圖 故31 8 . 7 92 . 7 3 2 . 8 1 8 4 2 . 7 /l g ( 1 1 0 9 8 . 8 7 5 ) l g 9 8 . 8 7 5 dQ m?? ? ? ??? (3)基坑靜儲(chǔ)水量計(jì)算 取基坑土體給水度 m=，故基坑總靜儲(chǔ)水量 V(m3)可由下式計(jì)算： mabV H w ?? 式中： HW —— 最大水位降深 ,m。 a,b—— 基坑的長(zhǎng)度和寬度 ,m。 m—— 土的給水度，按表 確定，本次取粉質(zhì)粘土 故 mV 32 2 5 0 5 01 0 09 ????? 按預(yù)降水 10d算， 則平均日出水量為：