基坑支护课程设计

永南佳园17#楼基坑支护设计福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程1基坑支护课程设计系 别：土木工程学院专 业：勘查技术与工程专业方向：岩土工程方向班 级：勘查1002学 生：学 号：指导老师：詹素华 永南佳园17#楼基坑支护设计福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程2目录1 概 述1.1工程概况1.2 基坑周边环境条件1.3 工程地质条件1.4 水文地质条件2 设计说明2.1 支护结构方案2.2 计算参数确定2.3典型剖面选取X1区段、X2区段、X2区段3 基坑支护结构计算3.1 X1区段支护结构计算3.1.1抗力与荷载计算3.1.2桩长确定3.1.3稳定性分析3.1.4截面承载力计算及配筋3.2 X2和X3区段支护结构计算同3.13.3 支撑构件计算永南佳园17#楼基坑支护设计福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程33.3.1荷载计算3.3.2截面承载力计算4施工与检测5 地下水控制5.1 地下水控制方案5.2 地下水控制设计6基坑监测6.1 基坑监测项目6.2 监测预警值6.3 基坑监测点布置7参考文献永南佳园17#楼基坑支护设计福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程4永南佳园17#楼基坑支护设计一、 概述1.1工程概况拟建场地位于福州市仓山区福峡路东侧，永南路南侧，场地现状为空地，现经人工堆填粗略整平，交通便利。本次勘察为17#楼，拟建物主要参数详见表1：拟建物设计的参数表 表1建筑物名称结构类型层数/高度（米）对差异沉降敏感程度占地面积m2拟采用基础单柱最大荷载kN整平标高（米）地下室17#楼框架剪力墙33F/98.6敏感 355.7桩基础200007.50 -1F地下室框架剪力墙-1F/4.50较敏感 429.8桩基础 5003.00（底板） -1F备注：1、拟建物的整平标高均为罗零高程，临近1#楼角点引侧点A为基准点，高程为H=7.50米；2、地下室-1F设计底板标高为3.00米，顶板高程7.50米。 3、地基变形允许值见表九。永南佳园17#楼基坑支护设计福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程51.2基坑周边环境本场地位于福州仓山区城门镇，场地北侧永南路，西侧为在建1#楼（17F,框架结构，桩基础，距离地下室边界最近约14.0米），场地南侧为在建4#楼（18F,框架结构，桩基础，距离地下室边界最近约30.0米），东侧为规划河道（景观河，拟砌毛石挡墙支护，勘察期间距离地下室边界约7.5米处有一幢拟拆除的3层砖混房屋），场地内局部分布碎块石、条石、旧基础地梁，现状为空地，场地现状地面罗零高程约为6.407.00m，地貌类型属于近海相冲淤积平原地貌。1.3工程地质场地上部为人工回填的杂填土（Q ml）、冲洪积的粉质粘土（Q 4al+pl），淤积的淤泥和淤泥质土（Q 4 al+m），下伏基岩为燕山晚期花岗岩（ 5 3）、花岗斑岩及其风化层，除拟建场地外围存在地下管线外，勘察中未见、活动性断裂、滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降等不良地质现象，未见有对本工程不利的埋藏物，如河滨、洞穴、孤石等。根据野外钻探取芯肉眼鉴别，结合原位测试及室内土工试验成果分析，场地岩土层按其成因及力学强度不同可分为8层，现将各岩土层的特征自上而下分述如下：杂填土：人工堆填（Q ml），灰黑、土黄灰褐等杂色，稍湿饱和，松散稍密状，上部主要由人工回填土，主要由粘性土，生活、建筑垃圾及碎石、碎砖构成，局部为原建筑地基，为条基或条石，该层全场地均有分布，均匀性较差，上部杂填土为前期拆迁堆填，下部堆填的粘土、瓦、砾等堆积年代大于10年。该层全场均有分布，该层分布厚度约2.603.80m，平均厚度3.01m。淤泥夹砂：冲、淤积成因(Q4cal+m)，灰黑色，很湿饱和，流塑状，稍具臭味，含有少量机质及腐植质，粘性较强，切面光滑，有光泽，干强度、永南佳园17#楼基坑支护设计福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程6韧性中等，无摇震反应，局部夹少量粉细砂，含量约15%左右。该层局部相变为淤泥质土。该层场地均有分布，厚度变化大，层厚12.0017.60m，平均厚度为13.30m。粉质粘土：冲洪积成因(Q 4cal+pl)，灰黄色、灰色，饱和，可塑，局部呈硬塑。含有铁锰质氧化物，以粉质粘性土为主，局部含较多的粉细砂。粘性较强，切面光滑，干强度、韧性高，无摇震反应。该层场地均有分布，厚度变化大，层厚8.3011.90m，平均厚度为10.05m。淤泥质土：冲、淤积成因(Q 4cal+m)，灰黑色，饱和，流塑软塑，含腐植质，稍有臭味，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，切面光滑，局部含薄层（片）粉细砂。该层场地均有分布，厚度变化大，层厚2.908.20m，平均厚度为5.45m。粉质粘土：冲积成因(Q 4cal+pl)，浅红色、深黄色、灰色，很湿饱和，可塑，局部呈硬塑。含有铁锰质氧化物，以粉质粘性土为主，局部含较多的砂粒。粘性较强，切面较光滑，干强度、韧性高，无摇震反应。该层仅在场地中均有分布，厚度为4.0010.00m，平均厚度6.32m。砂土状强风化花岗岩：燕山晚期侵入岩（ 53(2)），灰黄色、褐黄、灰白色，风化强烈，岩芯呈砂土状。岩芯采取率为71%，为散体状碎裂状结构，岩体完整程度为极破碎破碎，岩石坚硬程度等级为极软岩软岩，岩体基本质量等级为级。该层场地中均有分布，厚度为3.4010.50m，平均厚度6.96m。碎块状强风化花岗岩：燕山晚期侵入岩（ 53(2)），灰黄色、褐黄、灰白色，上部风化强烈，岩芯呈砂土状，下部风化较弱，岩芯多呈碎块状。岩芯采取率为67%，为散体状碎裂状结构，岩体完整程度为极破碎破碎，岩石坚硬程度等级为极软岩软岩，岩体基本质量等级为级。该层场地中均有分布，厚度为1.709.70m，平均厚度5.60m。永南佳园17#楼基坑支护设计福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程7中风化花岗岩：燕山晚期侵入岩（ 53(2)），浅砖红色、灰白色，中等风化，块状构造，含石英、长石、云母等矿物，钻进较困难，节理、裂隙少量发育，多呈闭合高倾角，岩芯多呈长柱状，少数短柱状。岩芯采取率为85-95%，RQD=50-75%，为块状结构，岩体完整程度为较完整，岩石坚硬程度等级为较硬岩坚硬岩，岩体基本质量等级为级。该层场地均有分布，普遍揭示，揭示层厚4.609.60m，平均揭示厚度为7.12m，均未揭穿，各岩土层分布情况详见工程地质剖面图。岩土层的物理力学性质指标建议值 直 剪土层名称及层位含水量W（%）密度 og/cm3孔 隙 比eo液性指数IL粘聚力C(kPa)内摩擦 角(o)压 缩系 数a100-200(MPa-1)压缩模量ES100-200(MPa)承载力特征值kPa素填土/ 1.70* / / 5.0* 10* / / 50-70淤泥夹砂66.03 1.58 1.72 1.46 8.19 3.41 1.52# 1.59# 45-55粉质粘土32.61 1.91 0.88 0.40 15.48 8.53 0.33# 6.61# 140-160淤泥质土54.67 1.64 1.44 1.43 12.29 5.22 1.30# 1.65# 60-80粉质粘土21.77 2.02 0.64 0.21 23.47 12.88 0.24# 6.65# 160-180砂土状强风化花岗岩/ 2.0* / / 30* 30* / (30.0) 400-450碎块状强风化花岗岩/ 2.1* / / / / / (50.0) 550-600中风化花岗岩/ 1500注：*为经验值，#为平均值，()所取值为变形模量。根据现场进行原位测试，按国标岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版）、国标建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）等规定的方法，计算各种测试手段所得的各岩土层承载力特征值，并结合地区经验提供各岩土层的主要设计计算参数，具体详见表七。永南佳园17#楼基坑支护设计福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程8各岩土层设计计算参数表 压 缩模 量Es预制桩极限承载力标准值冲钻孔灌注桩极限承载力标准值土 层 编 号及 名 称天然密度 og/cm3Es100-200(MPa)Es200-400(MPa)承载力特征值fak(kPa)qsik(kPa)qpk(kPa)qsik(kPa)qpk(kPa)负摩阻力系数各土层抗拔系数 杂 填 土 1.70*/ 4.0*50-7025 / 20 /0.30-0.500.50 淤 泥 夹砂1.58 1.59#2.88#45-5511 / 10 /0.15-0.250.70 粉 质 粘土1.91 6.61# 9.27#140-16040 1200 35 /0.30-0.400.75 淤泥质土1.64 1.65#3.19#60-8018 / 14 /0.15-0.250.70粉 质 粘土2.02 6.65#11.17#160-45-55120040-45/0.30-0.400.80永南佳园17#楼基坑支护设计福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程9180 砂土状强风化花岗岩2.0*(30.0)22*400-450130-1507500-900090-1102500-3000/ 0.70碎块状强风化花岗岩2.1*(50.0)30*550-600170-200/120-1403000-3500/ /中风化花岗岩 /1500/ / 200 8000 / /注：1、桩基参数一般上部取小值；下部取大值；2、负摩阻力系数按建筑桩基技术规范（JGJ94-94）表5.2.16-1选取，对于预制桩取较大值，对于冲钻孔灌注桩取小值。3、*为经验值,#为平均值1.4水文地质据勘察施工期间钻孔内水位观测及各岩土层性状分析，场地地下水主要为赋存于:上覆杂填土层孔隙中的潜水，主要受大气降水、生活废水和地表水的补给，以地面蒸发及渗漏方式排泄，其动态受季节影响变化较大。场地上部土层淤泥夹砂局部夹少量粉细砂，属弱透水层，粉质粘土、淤泥质土及粉质粘土的透水性差，且局部厚度较大，隔水性能较好，可视为相对隔水层，上层滞水与下部弱承压水的联系差。花岗岩各风化层（、及层）孔隙-裂隙中的孔隙-裂隙型弱承压水，主要受地下含水层垂向、侧向补给，水位受季节影响变化较永南佳园17#楼基坑支护设计福建工程学院土木工程学院勘查技术与工程10小，由于强风化岩体风化强烈，孔隙、裂隙多为粘性土充填，中风化岩体裂隙多呈闭合。各风化基岩的透水性及富水性均较弱，其渗透系数经验值在14m/d之间，属透水层，本次勘察未测得其水位。本次勘察期间测得场地地下水混合稳定水位埋深为0.901.20m，标高为5.345.49m，受季节性变化影响本场地常年水位变幅约为2.00m。近期内年最高水位约为7.00米（罗零标高）。二、设计说明2.1支护结构方案17#楼工程重要性等级为一级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为甲级，地基基础设计等级为甲级，建筑抗震设防类别为标准设防类（丙类），建筑桩基设计等级为甲级。地下室建筑物工程重要性等级为二级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为乙级，地基基础设计等级为乙级，建筑抗震设防类别为标准设防类（丙类），基坑工程安全等级为一级。拟建场地建筑抗震设防烈度为7度区。本