大厦基坑支护及止水降水工程毕业设计

1摘要基坑支护是对天然土在不满足抗剪强度的情况下，对天然土进行改良来满足设计要求的一种措施。它是综合考虑天然土的土质和建筑物性质的反复分析和计算的过程。本次设计内容为*市*大厦深基坑支护工程。根据所收集到的本场地的岩土工程勘察报告以及拟建建筑物本身的基本情况，本设计对选定的方案：桩锚支护和土钉支护进行详细的设计计算，着重从支护土体内部稳定性和外部整体稳定性考虑，通过多次验算，求出了满足支护要求的各个参数。采用水泥搅拌桩做止水帷幕，基坑内布设轻型井点降水。然后再从经济角度和施工进度等方面对各种方案进行比较，从中选择最优方案。基坑支护设计同时止水降水，既能保证基坑四周边坡的稳定性，基坑顺利的开挖，保证施工现场有足够的空间，从而加快了施工的进度，保证周围建筑物和地下设施安全，同时设计方案具有较好的技术经济性。关键词：土钉支护， 锚杆直呼， 护坡桩， 轻型井点， 土压力 2拟建建筑场地位于*市中华大街东侧，*路以北，交通便捷。商务中心建筑面积约 5.4 万 m2，由主楼及裙楼两部分组成。拟建两栋主楼地上 26 层，主楼总高度90.67m，裙楼 4 层，地下均为 2 层。基础底标高约 11.2m，该工程重要等级为一级，场地等级为二级（中等复杂场地） ，地基等级为二级（中等复杂地基） ，岩土工程勘察等级为甲级。依据相关规定，结合建筑物特点，参照场地周围地质资料， 并针对本次设计的要求，本次*设计的任务具体如下：(1) 根据勘察公司提供的勘察资料，设计基坑支护及止水、降水方案；(2) 进行可行性论证(3) 得出最佳方案(4) 提出最佳方案的各参数(5) 针对施工合使用过程中可能发生的岩土工程问题，对设计、施工和现场监测工作提出注意的问题和建议3第 1 章 方案编制依据1.1 甲方提供资料*市*大厦项目基坑支护及止水和基础结构桩*公告 （*年*月*日）岩土工程勘察报告(*建设勘察研究院有限公司 *年*月*日) *大厦总平面图 （建 01 *.05）*大厦首层平面图 （建施 04 *.05）*大厦 A-A 剖面图 （建施 18 *.05）*大厦 B-B 剖面图 （建施 19 *.05）*大厦基础平面图 （地下 结施 01 *.05）1.2 规程、规范表 11 规程、规范1 建筑桩基技术规范 JGJ94-942 建筑地基处理技术规范 JGJ79-20023 建筑地基基础工程施工施工质量验收规范 GB50202-20024 建筑基坑工程技术规范 YB9258-975 建筑基坑支护技术规范 JGJ120-996 基坑土钉支护技术规程 CECS96:977 土层锚杆设计与施工规范 CECS22:908 岩土锚杆（索）设计与施工规范 CESS22-20059 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-200110 建筑与市政降水工程技术规范 JGJ/T111-9811 建筑工程施工测量规范 DBJ01-21-9512 钢筋焊接及验收规程 JGJ18-96413 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33-200114 施工现场临时用电技术规范 JGJ46-2005第 2 章 工程概况2.1 基本情况工程名称：*大厦项目基坑支护及止水降水工程。工程地点：*市*大街东侧*号（*小区） ，规划部门红线范围内。建设单位：*房地产开发集团。设计单位：*建筑设计研究院。施工范围：帷幕止水、降水、基坑支护工程。2.2 工程地理位置本工程拟建于*内，位于*路北*大街路东，*对面。图 21*大厦地理位置图2.3 工程概述拟建建筑位于*市*大街东侧，*小区住宅楼西侧，地上建筑面积 53986m2,由两栋高层及其裙房组成，建筑高度约 90.67m，地上主楼 26 层，裙房 4 层，地下 2 层，基础底标高-11.2m(0.00 相当于绝对标高为 54.80m)。基坑东侧*小区 6 层住宅楼距基础外边线 11m，南侧距基础外边线 9m 有一厂房，基坑西侧基础外边线距*大街约14m，基坑北侧距基础外边线 3m 为*小区入口道路。基坑开挖 11.2m，需采取支护体系，本工程西侧拟采用上部 2.7m 放坡开挖施工土钉，下部 8m 采用桩锚支护结构，东、南、北三侧拟采用上部 1.2m 放坡开挖，下部 9.5m 采用锚桩支护结构，留置肥槽 700mm。基坑外围采用深层搅拌桩帷幕止水，基坑内采用轻型井点降水，以避免因地下水位下降对周边建筑物产生不均匀沉降。2.4 工程地质条件52.4.1 工程地质条件根据岩土工程勘察报告本次勘察揭露 6O.O m 深度范围地层，除表层填土外均为第四系冲、洪积地层，根据其岩性及物理力学性质自上而下分为 16 层，其中层粉质粘土及其以上地层为第四系全新统地层，其下为第四系更新统地层，简述如下：层：填土，杂色，稍湿。土质不均匀，主要由砖块、煤渣、粉土、粘性土等组成。层厚 O.72.8m。层：粉质粘土，黄褐色，可塑状态，局部为硬塑状态。切口稍具光泽，韧性、干强度中等。可见氧化铁斑点、植物根系及虫孔。属中压缩性土。层厚 0.73.7m。层：粉土，褐黄色，湿很湿，中密。韧性、干强度低。含云母片。属中压缩性土。层厚 O.52.8m。层：粉质粘土，黄褐色，可塑软塑状态。切口稍具光泽，韧性、干强度中等。可见氧化铁斑点。属中压缩性土。层厚 0.73.7m。层：粉土，褐黄色，湿很湿，稍密中密。韧性、干强度低。含云母片。属中压缩性土。层厚 O.32.Om。层：粉质粘土，浅灰灰色，可塑软塑状态。切口稍具光泽，韧性、干强度中等。可见氧化铁斑点。属中高压缩性土。层厚 2.33.9m。层：粉土，褐黄色，湿，密实。韧性、干强度低。含云母片。属中压缩性土。层厚 1.53.1 m。层：粉质粘土，黄褐色，可塑状态。切口具光泽，韧性、干强度中等。偶见小姜石。属中压缩性土。层厚 1.33.6m。 层：粉质粘土，黄褐色，硬塑坚硬状态，局部可塑状态。切口光滑，韧性、干强度高，含少量小姜石。属低中压缩性土。层厚 5.O8.1m。层：粉土，褐黄色，稍湿湿，局部很湿。密实。韧性、干强度中等，混砂粒，局部夹粉砂。含云母片。属中压缩性土。层厚 O.54.Om。层：粉质粘土，黄褐色，一般硬塑坚硬状态，局部可塑状态。切口光滑，韧性、干强度高。底部含 510姜石或透镜体，姜石直径 0.53 cm。属中压缩性土。层厚 5.88.1m。本层夹粉土层，定为 1 层粉土。层：粉土，褐黄色，稍湿湿，密实。韧性、干强度中等，混砂粒含云母片属中压缩性土层厚 1.O2.Om。 层：粉质粘土，黄褐色，硬塑坚硬状态。切口光滑，韧性、干强度高。顶部6含 1020姜石，姜石直径 15cm。属低中压缩性土。层厚 11.4l6.2m。层：粉质粘土，黄褐色，硬塑坚硬状态，局部可塑状态。切口光滑，韧性、干强度高。含 1020姜石，姜石直径 15cm，混砂粒。属低中压缩性土。层厚6.69.5m。层：中砂，浅黄褐黄色，饱和，中密密实。以石英、长石颗粒为主，分选差，混粘性土，夹粉土薄层。层厚 O.33.3m。层：粉质粘土，黄褐色，一般硬塑坚硬状态，局部可塑状态。切口光滑，韧性、干强度高，含少量姜石，混砂粒，属低中压缩性土。本次勘察未揭穿该层。以上各层土的厚度及空间分布详见钻孔剖面图。2.4.2 水文地质质条件 （1）地下水埋藏条件勘察期间测得地下水埋深在 4.65.8 m，稳定水位标高为 48.5949.76 m。地下水属孔隙潜水，由大气降水补给，排泄以开采、蒸发为主，地下水动态类型为降水入渗-开采型。水质较好，适宜居民用饮用水和农业用水，硬度较高，矿物质含量较高，水质类型属于 HCO3- SO42-Ca2 Mg2+，详细资料见下表水质分析表 2-2、2-3、2-4。水量在整个场地分布不均，场地南半部较多，北半部较少。据区域水文地质资料，勘察场区地下水历年变化不大，略呈下降趋势。地下水年内变幅较大，地下水随年内降水量变化动态相关，年内变幅可达 24 m，高水位期一般出现在 912 月，低水位期一般出现在 6月份。（2）浅层地基土渗透性根据室内土的渗透试验成果，浅层地基土的渗透系数见表 21 土层渗透系数：表 21 土层渗透系数地层编号 地层名称 渗透系数 k（cm/s） 粉质粘土 6.410-6 粉土 4.610-5 粉质粘土 5.710-77 粉土 8.510-5 粉质粘土 7.910-7由以上工程地质条件及水文地质条件得知该拟建场地没有不良地质条件现象发育,也未发现文物。 表 22 9#水样水质分析报告工程名称： *大厦 取水日期：*年 01 月 05 日水样编号： 9 # 分析日期：*年 01 月 12 日取水深度： 5.8 米 提出日期：*年 01 月 12 日8制表：牛克刚 审核： 程祖锋 表 23 15#水样水质分析报告工程名称： *大厦 取水日期：2006 年 12 月 29 日水样编号： 15 # 分析日期：2006 年 12 月 31 日取水深度： 5.75.8 米 提出日期：2006 年 12 月 31 日项目（B） （Bz+）/mgL -1C（1/zB z+）/mmolL-1X（1/zB z+）/mmolL -1%项目（mgL -1）Na+K+ 96.00 3.84 21.31 游离 CO2 11.44Ca2+ 174.06 8.69 48.22 侵蚀性 CO2 0Mg2+ 66.82 5.49 30.47Fe3+ 0 0 0Fe2+ 0 0 0NH4+ 0 0 0阳离子合计 336.88 18.02 100 总矿化度 1001.77CL- 76.83 2.17 PH 7.1SO42- 274.28 5.71 总碱度HCO3- 610.96 10.01 酸度CO32- 项目 毫克/升（CaCO3）NO3- 8.29 0.13 0.72 全硬度 709.59NO2- 0.01 暂时硬 度 500.90阴离子合计 970.37 18.02 100 永久硬 度 208.69总计 1307.25硬度负硬度 09制表： 牛克刚 审核： 程祖锋 表 24 16#水样水质分析报告工程名称： *大厦 取水日期：*年 01 月 05 日水样编号： 16 # 分析日期：*年 01 月 12 日取水深度： 5.6 米 提出日期：*年 01 月 12 日项目（B） （Bz+）/mgL -1C（1/zB z+）/mmolL-1X（1/zB z+）/mmolL -1%项目（mgL -1）Na+K+ 160.08 6.67 36.60 游离 CO2 12.10Ca2+ 164.40 8.20 45.01 侵蚀性 CO2 0Mg2+ 40.79 3.35 18.39Fe3+ 0 0 0Fe2- 0 0 0NH4+ 0 0 0阳离子合计 365.27 18.22 100 总矿化度 1026.02CL- 53.86 1.52 8.34 PH 7.1SO42- 255.90 5.33 29.25 总碱度HCO3- 686.03 11.24 61.70 酸度CO32- 项目 毫克/升（CaCO3）NO3- 7.96 0.13 0.71 全硬度 578.38NO2- 0.01 暂时硬 度 562.45阴离子合计 1003.76 18.22 100 永久硬 度 15.93总计 1369.03硬度负硬度 010制表： 牛克刚 审核： 程祖锋 第 3 章 施工准备3.1 施工技术准备项目（B） （Bz+）/mgL -1C（1/zB z+）/mmolL-1X（1/zB z+）/mmolL -1%项目（mgL -1）Na+K+ 78.00 3.12 19.31 游离 CO2 12.10Ca2+ 170.49 8.51 52.66 侵蚀性 CO2 0Mg2+ 55.09 4.53 28.03Fe3+ 0 0 0F