城市地下空间毕业设计深基坑支护VIP

I目 录摘 要 .IIIAbstract .IV第一章 绪论 .11.1 深基坑工程的发展状况 .11.2 深基坑支护设计 .1第二章 概述 .32.1 工程概况 .32.2 勘察依据 .32.3 基坑支护方式总结 .32.3.1 排桩支护 .3第三章 计算 .83.1 土层相关系数 .83.2 主动土压力强度标准值计算 .83.3 主动土压力合力及其合力作用点计算 .103.3.1 主动土压力合力计算 .103.3.2 合力作用点计算 .103.4 内支撑内力计算 .113.4.1 第一道支撑内力计算 .113.4.2 第二道支撑内力计算 .123.4.3 第三道支撑内力计算 .123.4.4 等值梁法计算每延米桩的弯矩 .133.5 排桩设计 .143.6 冠梁设计 .163.6.1 第一道冠梁设计 .163.6.2 第二道腰梁设计 .19II3.6.3 第三道腰梁设计 .223.7 锚杆设计 .253.7.1 第一道锚杆 .253.7.2 第二道锚杆 .273.7.3 第三道锚杆 .28第四章 施工方案 .304.1 施工总体步骤 .314.1.1 施工总体流程 .314.1.2 施工组织方式 .314.2.1 施工工艺 .314.2.2 施工质量保证技术组织措施 .324.3 钻孔灌注桩施工方案 .334.3.1 钻孔灌注桩施工工艺 .334.3.2 测量放样 .334.3.3 护筒埋设 .334.3.4 成孔施工 .334.3.5 清孔 .344.3.6 钢筋笼制作 .34第五章 施工质量保证措施 .375.1 质量保证体系 .375.2 开工前质量准备工作 .375.3 施工过程质量控制 .38结 论 .41参考文献 .42III摘 要基坑工程是指为了保证基坑的施工与地下主体结构的安全还有建筑施工工地周围的环境不受到损害的系统工程。是一个综合性强的关于岩土工程的问题。经常用的办法有防水和开挖土方及支护结构，方法包括设计、施工、勘察、监测和检测等，集地质、岩土、结构工程和岩土测试技术于一身，是一个全面的，非常大的系统。随着开挖纵深加大，表面积愈加增长，施工场地的周边环境和条件变得复杂，工作者们对于基坑围护设计与施工变得更复杂也更难了，所以我们需要更多的出色的理论和方法。本文在第一章中介绍了深基坑在我国的发展状况、人们对其设计理论的研究状况及重点研究方向。第二章介绍了本工程的工程背景和工程概况。第三章主对基坑围护结构进行计算，涵盖土压力，支撑内力，维护结构的配筋计算，支撑结构的配筋计算等内容。第四章初步讨论了该工程的施工方案。第五章论述了对该基坑施工质量保证措施的一系列内容。关键词：基坑工程；基坑维护；施工 IVABSTRACTBecome increasingly very large and measures about the construction of foundation pit engineering is defined in order to guarantee the pit and underground main structure safety and construction sites around the environment is not compromised the system engineering. It is a comprehensive geotechnical engineering problems. Often used precipitation and excavation and backfilling support structure, the method including design, construction, survey, monitoring and detection, geology, geotechnical and structural engineering and geotechnical testing technology in a body, is a comprehensive system engineering. With the foundation pit excavation depth, area is also more and more growth, the construction site of the surrounding environment and conditions of complex, workers for foundation pit retaining structure The design and construction have become more complex and difficult, so we need more and more sophisticated theory and technology.In the first chapter of this thesis introduces the development of deep foundation pit, the people of the design theory research status and key research direction. The second chapter introduces the general situation of the project background and the engineering of the project. The third chapter main calculate the retaining structure of foundation pit, covering the earth pressure, brace force, maintenance of structure reinforcement calculation, structure reinforcement calculation of support. The fourth chapter are discussed in the construction scheme of the project. The fifth chapter discusses the foundation pit construction quality assurance measures a series of content.KEYWORDS: foundation engineering；foundation pit maintenance；construction0第一章 绪论1.1 深基坑工程的发展状况在我国最近的 20 多年中，迅速发展起来的领域之一就有深基坑工程。以往的数十年中，建筑物的高度不算太高，建筑物的基础的埋置的深度又很浅，因此，我国的工程中很少见使用地下室的，一般来说，基坑的开挖仅仅是作为承建单位的一项施工措施，解决问题最多就是使用钢板桩，既无专门针对它的设计，工程界亦没有给予重点关注。20 世纪 70 年代出现了少量的基坑坑深达到 10 米的建筑物，但是周边环境都相对的比较简单，从上个世纪 80 年代到现在的 21 世纪，经济腾飞增强我们中国的综合国力，城市的建设也自然被带入到了崭新的发展阶段，高层和超高层建筑物越来越多，地下空间也走上发展的道路。2000 年至 1990 年，仅仅是 10 年时间，我国各大中型城市己建多于 1.5 亿平方米 10 层以上的建筑物。基坑开挖的深度越来越大，譬如，国贸大厦地处武汉，他的基坑开挖 16.8m；北京市经贸委的大楼，地下结构有 4 层，有30m 的地下埋深；上海的经贸大厦基坑开挖深度已经到达地面以下 32m。总之，随着我国建造的高层建筑持续增长，更大深度、更大面积，成为该工程的发展方向，这是必然之势。基础工程其中的一个组成部分就是深基坑。比“深基坑” 更全面的名称是“深开挖工程” (Deep Excavation)，这是国外的称呼方式。因建筑物、构筑物的基础结构不同而开挖，是深开挖众多类型的其中一项，从上面的描述就可以知道；一般开挖地下基础不同，深沟是必需的。完整的描述的话，它是高层建筑和摩天大楼高耸烟囱结构的基础设施，或地铁站，地下商场、地下车库、地铁剧院的一个地下设施，地下空间建设是他们的一个重要技术领域。这是一个巨大的、技术含量很高的“服务工程”行为；一旦工程完毕，基础或从基坑中完全消失。因而，他被相关领域工作者称为先导技术。面对复杂和众多的开挖深基坑工程实例时，该技术已经在中国得到长足发展。1.2 深基坑支护设计共有三类深基坑支护结构的内力和变形分析方法：即极限平衡法、土抗力法和有限元分析法。（1）极限平衡法 在基坑支护设计早期一直广泛应用的方法，在中国，仍然是基坑支护设计工业设计师熟悉的方法。这是计算简单，可以手工计算的方法，在当前形势下，我们也有方法计算弹性地基支护结构内力，边界的深度也可确定；除1此之外，没有明显的空间效应的基础和地层相对稳定、施工环境的周遭环境较为简单的二级基坑中的悬臂支护结构以及单支点支护结构该方法也适用于计算。所以，在今后的一段时期内，在一定的范畴之内我们还会应用到该方法。极限平衡法囊括了等值梁法、静力平衡法、二分之一分割法、太沙基法、等等一些方法。静力平衡法与等值梁法在我国应用多。该方法假设前后墙的压力分别达到主动和被动土压力相等，在此基础上进一步的机械方面的假设，简化为静定问题的解决。他们不考虑墙体位移的土压力的影响，也不反应支护结构的变形情况，特别是在支持（或锚杆）支护结构的设计与相应的方法，支点力计算假定和支点刚度模拟开挖的工况无关。此外，该方法不考虑空间效应，也没有办法考虑。因此，该方法存在着很大的局限性，不仅在理论上也在实际的工作应用中。在 20 世纪 50 年代解决了这个问题，博尔思（Bowles）提出弹性地基梁有限元程序开发的方法。现在，一般的方法是土抗力法的弹性地基反力法是在地基基础设计分析的基础上形成的侧向加载和分析方法的改进。指将宽比垂直梁（或墙锚），支持简化的弹性模量和截面积与另外二力杆。在开挖地面的前壁部分基础梁的反力，模拟了土弹簧；负荷计算一般两种计算墙后荷载：通过主动压力（中国现行宜采用）或土弹簧模拟地基土弹簧系数即为基础。根据我们的负载方法的解决方案的情况下，“总法”、“增量法”的方法。反作用力的方法对弹性地基上考虑的部分，保留结构与土体共同受力的线性，在分析中，土壤参数的需要，人们可以在挖掘的几个因素。如围护墙两侧的土压力发生变化、支撑(或锚杆)在开挖过程中增加深度的变化、预应力以及支撑(或者锚杆 )在一个挡土墙位移对内力和变形的影响。有条件的可以模拟开挖。支护结构水平位移的初步估计将基坑开挖对环境的影响。该方法基于弹性地基反力，应用的方2面日渐广泛。但他没有考虑支护结构土相互作用（非线性），我国现行的规程开挖面以上按主动土压力考虑，开挖面以下按定值考虑。这种情况与技术存在较大差距，还需要做进一步的研究和改进。 第二章 概述2.1 工程概况商达写字楼项目基坑支护工程位于浙江省杭州市拱墅区沈半路中段，本工程拟建建筑为 1 栋 20 层写字楼，本项目拟采用锚杆支护与排桩支护的组合结构。拟建写字楼基坑长 45 米，宽 24 米，开挖总面积为 1080 平方米，总周长约 138 米。根据施工场所周边的条件，土质条件以及开挖深度，我们将基坑的安全等级定为二级。因为本项目拟建的建筑与旁侧楼层的距离为 3 米。在不破坏周围道路与环境的前提下，需要对基坑进行支护。2.2 勘察依据岩土工程勘察任务书；岩土工程勘察规范GB50021-2001，2009 年版；建筑地基基础设计规范GB50007-2002；高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72-2004；建筑地基处理技术规范JGJ79-2002；土的工程分类标准GB/T50145-2007；建筑工程地质钻探技术标准JGJ87-92；土工试验方法标准GB/T50123-1999；2.3 基坑支护方式总结2.3.1 排桩支护排桩支护是一种挡土结构。由成队列式间隔布置的钢筋混凝土钻孔灌注桩、打入预应力、人工挖孔桩管桩等组成。保障挖基坑的稳点。是在基坑开挖的基坑边坡支护的一种形式，确保建筑工人的人身安全。桩可分成不同的类别：拉锚式支护结构、悬臂式支护结构、锚杆式支护结构和内3撑式支护结构。2.3.1.1 悬臂式支护结构悬臂结构包含钢筋混凝土桩，地下连续墙，钢板桩等。当开挖地面，完全是依赖足够的插入深度，借助悬臂作用挡土。特点：结构相对简单、易操作，施工时基坑开挖适于用大机械，施工方便。但是如果开挖的深度相同，采用悬臂式支护结构位移和内力都较其他支护方式大，此外，该支护结构需采用更大的插入深度和更大的作业界面。悬臂梁的结构适用于不超过 10m 深的粘土，砂质土不大于 5 m，和淤泥质土层不超过 45m，土壤好有更大的 C 以及 ，开挖没有严格的表面的位移，开挖深度浅。2.3.1.2 钻孔灌注桩钻孔灌注桩是在桩孔中灌注混凝土，放钢筋笼做成的。在工程现场以机械钻孔的方式在地基土中形成。有小桩、中桩、大桩三种桩径规格。根据钻孔灌注桩技术，有干旱作业法，护壁保护套管法和泥浆护壁的方法。特点：建设几乎无噪声，无振动，颠簸或土壤侧向位移，对环境和周围建筑物的危害很小，大直径钻孔的入土深度非常大。土层被桩穿透的情况下其原位测试需在空中进行，土层性质可得到检测，一桩一柱是常用设置方式。桩顶的承台不需要。基础结构形式可以得到简化。通常布置桩间距，用“挤扩支盘”可以有效减少长度和直径的桩提高承载力。钻孔灌注桩可以穿越各种土层，嵌入基岩之中。该设备结构简单，在较低的间隙下的桩。在施工过程中，成桩后影响桩质量的因素越来越多的质量不是很稳定，有时会缩颈的现象出现，如桩局部夹泥浆。侧阻力和桩端阻力会产生变化，很大程度上，施工中的操作会对其有所影响。他的承载能力是非常高的，所以一般不限制其负荷静载试验检测承载力，变形和不同的方法和机制，人们还不能完全掌握。进一步的设计理论仍在发展和改进。2.3.1.3 沉管灌注桩沉管灌注桩是土木工程中的一种桩基础。它的大小和设计的桩和钢管（套管对应），并在结束后桩沉入土中后，把钢筋骨架放在套管之内，然后在边浇混凝土边锤击拔管，借助拔管时的颤抖，捣实混凝土所形成的桩。在地下水、流砂、淤泥质的工况下适合使用。特点：该方法与一般钻孔灌注桩相比，沉管灌注桩能够避免一般钻孔灌注桩的桩尖浮土改造的桩身下沉，缺乏耐力，力量，但也提高了桩表面