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文档简介

宁波“城市之光”项目基坑支护及土方开挖设计与施工方案(整体开挖方案)单位名称:中国建筑第五工程局有限公司日 期:2014年5月5日一、基坑支护与土方开挖设计方案目 录第一部分 基坑围护方案说明一、 设计依据二、工程概况三、周边环境分析四、场地土质、水文地质分析五、基坑工程特点及围护方案分析六、基坑的降水方案七、土方开挖设计方案八、基坑现场监测方案第二部分 围护结构分析计算说明一、计算内容二、设计参数三、计算结果四、附图第三部分 基坑围护设计图纸第一部分 基坑围护设计方案说明一、设计依据1、宁波宁大地基处理技术有限公司提供的宁波恒大华府C3-4#地块岩土工程初步勘察报告;2、本工程总平面图及建筑方案平面图;3、混凝土结构设计规范(GB50010-2002);4、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204-2002);5、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002);6、建筑桩基技术规范(JGJ94-2008);7、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002);8、建筑基坑工程技术规范(JGJ120-2012);9、建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)9、浙江省标准建筑地基基础设计规范(DB33/1001-2003);10、浙江省标准建筑基坑工程技术规程(DB33/T1008-2000);11、其它有关设计计算规范及规程。二、工程概况拟建工程由城博(宁波)置业有限公司筹建。地块位于宁波东部新城核心区,甬新河以东,中山路以南,百丈路以北。占地4.48万,地上建筑面积约30.18万,地下总建筑面积约13.8万,包括一座地标大楼、商场及配套。用地分为C3-4地块和C3-7/8地块,北侧为C3-4地块,缆车为C3-7/8地块。其中: (1)C3-4地块:占地面积约1.69万m,建设地标综合体超高层主塔楼(含裙房),建筑总高度420米,裙房地上4层,建筑高度23米, 地上建筑面积约24.04万m,地下建筑面积约5.2万m。 (2)C3-7/8地块:占地面积约2.79万m,地上建筑面积约6.14万m,地下建筑面积约8.6万m。包括一幢公寓,建筑面积1.65万,建筑高度60米,下部裙房为4层大型商业综合体,建筑面积约4.49万, 建筑高度23米。(3)地下室暂定三层,为商业、机动车车库、设备用房、人防设施等。主塔楼范围暂定基坑开挖深度为22米,主塔楼投影面积为0.3万;其它范围暂定基坑开挖深度为17米。(4)按照现有的建筑规划图纸,地下室退让道路红线3米。基坑周长为928米,平面面积约45285 m。其中C3-4地块基坑面积约为18102 m,C3-7/8基坑面积约为27183 m。基坑平面形状呈较为规则矩形,东西长约135米,南北长约332米。三、周边环境分析根据场地现状情况,本工程紧临三条道路,即:中山东路、江澄路、百丈东路,道路上分布有大量管线。基坑北侧为中山东路,距基坑较近管线有燃气、污水、雨水管道,距离地下室外墙边分别约8.3、10、15.5米;基坑西侧为海城路,距基坑较近管线有燃气、污水、雨水管道,距离地下室外墙边分别约4.2、5.7、7.7米。江澄路北侧(C3-4地块范围)还有一条综合管沟及下穿隧道,距离基坑分别约10.5米、15.5米;基坑南侧为百丈东路,距基坑较近管线有电力、雨水、给水管线,距离地下室外墙分别约6、8.5、12.9米。以上管线埋深1.55米。综合管沟埋深约36米。基坑东侧为规划道路,现状为空地,道路及管线设施均未施工。由此可见,基坑周边保护对象主要为西、南、北三侧的道路及管线设施。较为重要且距离极近的管线有燃气、给水管线及综合管沟等。这些管线对位移变形极为敏感,而且一旦造成损坏后果不堪设想,需特别重视,必须避免基坑施工影响现有地下管线。根据浙江省标准建筑基坑工程技术标准(DB33/T1008-2000)的有关规定和周围环境的特点,本工程的基坑工程安全等级为一级,对应于基坑工程安全等级的重要性系数为1.1。四、工程土质、水文地质条件1、地基土构成和特征根据岩土工程勘察报告,本工程基坑影响范围的地层分布为:第Z层:杂填土(mlQ)灰、灰黄、灰褐色等杂色,松散状态,以碎块石、砖块、混凝土块等为主,粒径一般为100-300mm,大者达500mm以上;夹少量建筑垃圾,底部混有粘性土夹植物根茎。土质不均。分布大部分场地。第1层:粘土(mQ43)灰黄色,软塑,微层理结构,含有少量粉粒和铁锰质斑点,底部含腐殖质。土质不甚均匀。该层自上而下渐变灰变软,底部与下卧土层呈渐变过渡。俗称“硬壳层”。高压缩性,物理力学性质一般,分布全场地。第2-1层:淤泥质粉质粘土(mQ43)灰色,流塑,微层理结构,含少量腐殖质、贝壳及云母碎屑。夹薄层粉土或粉砂,局部为粉砂团块,高压缩性,物理力学性质差,分布全场地。第2-2层:淤泥(mQ42)灰色,流塑,微层理结构,土质不均一,部分为淤泥质粉质粘土及淤泥质粘土,含少量腐殖质、贝壳、云母碎屑及少量粉砂团块或薄层。高压缩性,物理力学性质差,全场地分布。第2-3层:淤泥质粉质粘土(mQ42)灰色,流塑,土质稀软、细腻、均匀,局部为淤泥。夹薄层粉土或粉砂,局部为粉砂团块,层底含粉性较高。高压缩性,物理力学性质差,分布全场地。第3层:含粉质粘土粉砂(al-mQ41)灰色,饱和,松散稍密状,土质不均一,混软塑粉质粘土,局部以粉质粘土或粉土为主,混有少量贝壳碎片。该层物理力学性质较差,具中等压缩性,物理力学性质差,分布全场地。第4-1层:粉质粘土(mQ41)灰色,软塑,含少量粉砂团块,土质不均,偶夹淤泥质粉质粘土。该层物理力学性质差,具高压缩性,分布全场地。第4-2层:粘土(mQ41)灰色,软塑软可塑,含少量腐殖质、贝壳及云母碎屑。厚层状,高压缩性,物理力学性质较差,全场地分布。第4a层:淤泥质粉质粘土(mQ41)灰色,流塑,饱和,高压缩性。夹少量薄层粉砂或粉土。土质不甚均匀。仅在zk7、zk8孔有揭示。第5-1层:粘土(al-1Q32)灰绿色,黄褐色,硬可塑状态为主,土质不均一,自上而下含有少量铁锰质斑点,并含有少量粉土颗粒。厚层状,中等压缩性,夹少量粉土粉砂。土质较均。物理力学性质好,大部分场地分布。第5-2层:粉质粘土(al-1Q32)灰黄、褐黄色,软塑可塑,饱和,中等压缩性。见铁锰质结核及铁锰质斑,夹薄层状粉土粉砂,层间含粉性较高,局部析水性较大,土样呈软塑状态。土质较均。物理力学性质好,局部分布,zk7、zk11孔该层缺失。各土层物理力学指标详见下表:基坑支护设计岩土参数建议表 表1层号土层名称土层厚度(m)重度含水率w比重固结快剪(kN/m3)(%)GsC(kPa)(0)1粘土2.300.7017.938.32.7525.714.12-1淤泥质粉质粘土4.101.6017.642.32.7413.28.92-2淤泥8.305.4016.752.22.7512.28.52-3淤泥质粘土3.300.7017.244.42.7412.78.63含粉质粘土粉砂7.103.1018.726.72.7019.115.54-1粉质粘土9.803.3018.331.02.7321.016.04-2粘土12.001.1017.639.22.7524.913.45-1粉质粘土9.701.5018.630.62.7435.016.8层号土层名称三轴试验UU渗透系数无侧限抗压强度Cuu(kPa)uu(0)Kv(cm/s)Kh(cm/s)ququSt1粘土263.21.3E-079.1E-0866.915.64.32-1淤泥质粉质粘土313.81.2E-072.8E-0719.63.65.52-2淤泥12.70.631.1E-077.6 E-0819.03.55.52-3淤泥质粘土11.50.83.4E-071.9E-0718.43.45.43含粉质粘土粉砂2.9E-044.0E-0492.89.44.04-1粉质粘土274.26.8 E-073.8 E-0783.621.33.94-2粘土264.01.2 E-072.1 E-0767.716.34.2注:括号内数值为经验值。根据工程地质剖面图,本基坑基底基本位于第3层含粉质粘土粉砂或第4-1层粉质粘土。从以上岩土参数可见,基坑开挖范围基本为性质较差的淤泥或淤泥质粘土层,但开挖至基底以后基本进入性质相对较好的土层之中。2、地下水根据钻探揭露:场址下勘探深度以内地下水主要可分为孔隙潜水、孔隙承压水等。孔隙潜水:主要由全新统海积淤泥质土、粘性土组成,含水性差,渗透性弱,埋藏较浅,主要接受大气降水和附近河水补给,其水位变化受气候、环境影响明显,以蒸发方式排泄和向附近河流侧向迳流排泄为主,年变幅可达1.0m左右。勘察期间,实测地下水位埋深为1.001.40m,相当于高程1.521.75m。孔隙承压水根据本次钻探资料及附近水文地质孔资料,拟建场地分布多个孔隙承压水含水层,主要为浅部第3层微承压水和深部第层、第层孔隙承压水。孔隙微承压水:浅层微承压水主要赋存于第3层含粉质粘土粉砂层中,局部夹较多粘性土薄层,透水性一般,水量相对较小,单井出水量小于10m3/d,出水量不大。根据抽水试验结果,水位埋深在1.7m左右,标高在1.0m左右,渗透系数为3.6910-4(cm/s),地下水基本不流动。受上游侧向迳流补给,富水性好,透水性好。该大层在微承压水头作用下,在基坑开挖中可能产生管涌,设计及施工应采取有效防护措施。深层孔隙承压水:第层孔隙承压水赋存于第8层粉砂、水位埋深约4-5m,水量较大,埋深约为50米。本工程主楼区域地下室开挖深度22米,根据建筑基坑支护技术规程附录C验算,突涌稳定安全系数大于1.1,满足规范要求;其余第10层圆砾层抗突涌验算也满足规范要求。五、基坑工程特点及围护方案分析1、基坑工程特点综合分析基坑形状、面积、开挖深度、地质条件及周围环境,本工程特点如下:1) 本基坑平面尺寸大,基坑周长为928米,平面面积约45285 m。属超大基坑,施工周期长。2) 基坑开挖深度达1722m,属超深基坑,基坑开挖的影响范围大。3) 基坑周边环境复杂,周边压力管线、综合管沟、地下隧道等对位移较为敏感的设施距基坑均很近。红线范围内场地紧张。4) 基坑开挖范围内的土层主要为性质较差的淤泥及淤泥质土,强度低、压缩性高、厚度大,对围护体的内力及变形控制非常不利。基底第4层粘土层的物理力学指标相对第2层略好,但总体还是属于土性较差的软粘土层。第5-1层粘土力学性质较好,但埋深较深。围护体底部应进入相对较好土层一定深度,对围护整体稳定、坑底隆起较为有利。5) 基底位于的第3层含粉质粘土粉砂渗透性较高,如果不采取一定的措施降排水,除了对基坑开挖施工不利,也容易形成弹簧土,对主体结构施工造成影响。6) 工程桩暂按钻孔灌注桩考虑,抗水平变形能力较强,对基坑开挖施工较为有利。2、基坑支护方案1)根据本工程特点、实际施工条件、以及以往多个工程实践经验,竖向支护体系采用“二墙合一”地下连续墙最为合理,即地下连续墙既作为基坑围护结构起到挡土和止水作用,又作为地下室结构外墙。地下连续墙墙体刚度大,整体性好,对超深基坑而言,围护结构的变形相对较小,有利于临近建筑物和管线的保护。同时采用地下连续墙作为止水帷幕,其止水质量容易保证。围护体占用场地也最少。经过计算后采用1000厚地下连续墙,混凝土强度等级为C30。由于基坑开挖深度较深,为确保止水效果,墙幅间采用刚性接头。由于浅层杂填土、淤泥及淤泥质土层较为深厚,地下墙作为永久结构使用,为确保其质量以及施工期间周边环境安全,地下墙坑底以上范围内外两侧均采用三轴水泥搅拌桩进行槽壁加固。2)平面支护体系:整体地下室全部采用顺作法。现对该方案细述如下:1. 经过计算可后采用三道临时钢筋混凝土内支撑。支撑的竖向布置既考虑了改善墙身内力分布、减少墙身变形,同时也给挖土施工作业提供了足够的空间。2. 支撑平面布置结合基坑平面形状,支撑采用两个大圆环结合中间对撑形式。南北两个圆环留出了较大挖土施工空间,中间对撑内也留出了较大空间,以利于基坑整体土方开挖。3. 主楼与周边底板之间高差5米,且范围较大,为确保主楼基础顺利施工,采用直径600间距800钻孔灌注桩结合一道钢筋混凝土支撑挡土,一排直径800连续搭接的高压旋喷桩作为止水帷幕。主楼深坑在东侧、北侧距离地下室外墙较近,在相应范围采用传力梁与外侧地下墙连接,并将该范围地下墙插入深度适当加长,以确保整体稳定性。4. 立柱采用格构式角钢立柱,立柱采用直径850钻孔灌注桩。本方案主要有以下特点:1)施工技术比较常规,可借鉴的成熟经验多,施工质量有保证;2)整个基坑一起施工,出土口布置灵活,施工周期相对较短;3)由于基坑呈长条状,可根据地下室后浇带位置灵活调整基坑开挖顺序,有利于实现分块、分层、分步流水施工。也可根据甲方意图、工程实际情况灵活调整施工顺序,在确保基坑安全的前提下尽可能缩短工期。本方案的缺点如下:1)由于基坑面积大,支撑体系的刚度相对较差,基坑暴露的时间较长,基坑的时空效应较差,基坑的位移控制难度相对较大;2)基坑整体平面面积较大,全范围支撑工程量较大,一定程度上增加了造价;3)拆除支撑的工作量也较大。由于采用大圆环设计对拆撑条件也有一定要求,部分影响工期;六、基坑降水方案本工程采用地下连续墙可以有效地将基坑外的水流截断,且开挖深度范围土体的渗透性能弱,坑内主要采取明沟、集水井的排水措施。但是开挖到基底进入3层含粉质粘土粉砂,该层渗透性较强,且全场分布,沉厚37米。如果不进行降排水处理,对基坑土方开挖以及基础施工影响较大,对基坑稳定及位移也有较大影响。根据工程经验,坑内设置自流深井对该层进行降水。深井的埋设可采用泥浆护壁钻孔法和套管法,管井下沉前应清洗滤井,滤井和土壁之间应填充级配石英砂做滤层。深井使用前,应进行试抽水,以检验施工质量、出水是否正常、有无淤塞现象等。降水应在基坑开挖前提前启动,降水过程不能中断,因此应保证施工现场双路供电,并且现场应备有发电机,在现场停电时,可在半小时内投入运行。降水应严禁出水带砂。为防止地面水进入基坑,在基坑外侧四周设置地面排水沟,每30m设置一集水井,将地面水引进邻近下水道。七、土方开挖设计方案本工程出土效率直接影响本工程的工期。设计应预先对出土施工有一个前瞻性的考虑,为本工程的顺利进行打下良好的基础。本方案主要需要重点考虑如下几点:(1)、根据场地现场情况,基坑西侧不具备出土条件,且为重点保护道路管线设施。出土口主要根据支撑平面情况布置于基坑南北两侧及基坑东侧,共5个出土口及出土平台(栈桥)。可利用东侧空地设置一条临时施工道路作为主要通道。为避免过大超载对基坑不利影响,临时道路应距基坑边最少15米。第二道支撑以上浅层土方通过临时坡道及出土平台外运,不同挖土工况的坡道可在东侧及北侧分别错开设置,以便相应范围的支撑施工。深层土方主要通过长臂挖机结合施工栈桥驳运。出土口附近的第一道支撑按栈桥考虑,土方收头时,坡道范围的土方通过施工栈桥用长臂挖机解决。各部分施工顺序可根据业主对施工工期的要求灵活调整,保证整体目标的实现。(2)、坑内土方开挖应分层分块进行,特别是立柱周边的土方开挖应均衡对称进行,防止产生坑内土体滑坡,严禁两侧高差过大致使立柱侧向偏位,从而影响到支撑体系的安全。挖土施工机械严禁碰撞立柱。(3)、土方开挖与支撑施工、基础施工应紧密衔接。尽量减少基坑的无支撑暴露时间,减少坑底土体的无垫层暴露时间。(4)、基坑西侧距江澄路煤气管、综合管沟、地下通道等较近,为确保其安全,要求临近江澄路一侧土体最后开挖,先开东侧土方,这样可产生一个向西侧支撑力,对西侧竖向体系而言相当于是一个指向坑外的预应力,同时应尽量减少靠近江澄路一侧的基坑暴露时间,这样就可以减少基坑西侧土方开挖对江澄路产生的变形及位移。基坑施工顺序施工前应进行场地普查及修整。主要进一步查明地基浅层障碍物的种类、分布及深度,并对浅层障碍物进行清理以保证地下墙质量。1、地下连续墙施工。首先施工导墙,导墙用钢筋混凝土建造,为使导墙不发生相互靠拢变形,从而影响周围环境,导墙内必须设置适当的支撑(具体详见基护图)。2、施工竖向立柱;1)、挖土至压顶梁底标高,施工压顶梁及第一道混凝土支撑;2)、压顶梁及施工栈桥养护至80%设计强度后,挖土至第二道钢筋混凝土支撑及围檩底部,施工第二道支撑及围檩。3)、第二道支撑及围檩养护至80%设计强度后,挖土至第三道支撑及围檩底部,施工围檩及第三道钢筋混凝土支撑。4)、第三道钢筋混凝土支撑及围檩养护至80%设计强度,挖土至坑底标高处,坑底标高以上30cm及地梁、承台等局部深处采用人工修土。5)、施工地下室基础底板。 6)、基础底板施工结束并达到设计强度后,拆除第三道水平内支撑,施工地下二层楼板。 7)、地下二层楼板施工结束并达到设计强度后,拆除第二道水平内支撑,施工地下一层楼板。8)、地下一层楼板施工结束并达到设计强度后,拆除第一道水平内支撑,然后施工0.000楼板。在基坑开挖及整个地下室施工过程中,应严密结合水位观测结果判断地下墙各部位有无渗漏现象,如有,则必须立即采取有效措施堵漏。内支撑上除规定范围外严禁堆载,机械开挖时,挖土机严禁直接压在支撑上,应在支撑两侧先填土,且填土高出支撑顶面,然后在其上铺设路基箱,这样方可通行机械车辆。塔吊等施工设备应另行设置基础。本工程基坑平面尺寸大,为有效控制基坑的变形,挖土施工与支撑施工、基础施工应同步进行,尽量减少基坑的无支撑暴露时间,尽量减少坑底的无垫层暴露时间,并结合基础后浇带的位置,将基础施工分段进行。八、基坑现场监测方案本工程基坑面积大,开挖深度深,土方工程量大,施工周期长,为确保施工的安全和开挖的顺利进行,在整个施工过程中应进行全过程监测,实行动态管理和信息化施工。根据众多深基坑开挖的工程经验,现场监测对于深大基坑的土方开挖和地下室施工是必不可少的重要环节,只有进行现场监测,才能及时获取基坑开挖过程中围护结构及周围土体的受力与变形情况,掌握基坑开挖对周围环境的影响,以有效地指导施工,及时调整施工措施,确保周边建筑物、马路和地下管线的绝对安全。(一) 监测内容1. 周围环境监测:周围建筑物、道路沉降、裂缝的产生与发展,地下管线设施的沉降等。2.围护体沿深度的侧向位移监测,特别是坑底以下的位移大小和随时间的变化情况。3.压顶圈梁及墙后土体的沉降观测。 4. 基坑内外的地下水位观测。5. 坑内水平支撑的轴向力随土方开挖的变化情况。6. 竖向立柱的垂直位移和侧移。7地下墙墙后水土压力及墙身应力。8.其它关键问题:(1)由于基坑周边环境复杂,基坑施工过程应委托专业单位对基坑及周边环境(包括四周建筑物、道路、地下管线等)进行监测,基坑开挖期间及时提交监测资料,以便信息化施工。(2)、正式施工前,应对周边综合管沟、地下通道等建筑设施的现状请专业单位鉴定,收集原始资料。 (二) 监测要求1. 对基坑周围环境的监测,应在地下墙施工之前就开始进行,并将测得的原始数据以及周围的现状记录在案。 2. 一般情况下开挖期间每天观测一次, 如遇位移、沉降及其变化速率较大时,则应增加观测次数。 3. 观测数据一般应当天填入规定的记录表格,并及时提供给建设、设计、监理和施工等单位。 4. 每天的数据应绘制成相关曲线,如位移沿深度的变化曲线,位移及沉降随时间的变化曲线等,根据其发展趋势分析整个基坑的稳定情况,以便及时采取安全措施。 5. 基坑挖土施工开始后,每一周应提供基坑开挖一周监测阶段总结报告,具体内容包括一周时间内所有监测项目的发展情况,内力或变形最大值以及最大值位置,如测量值大于控制值时,应及时通知建设、监理、设计及施工等单位以便采取应急补救措施。第二部分 围护结构分析计算说明一、计算内容:地下墙在不同工况下的内力及变形计算;坑底土体抗隆起稳定验算;基坑整体稳定验算;4、围护体系抗倾覆稳定验算;5、抗管涌验算;6、坑内支撑系统及竖向立柱内力、变形及稳定计算;7、地下墙、压顶梁、围檩的配筋计算;8、主体结构楼板在施工工况的验算。二、计算参数取值说明1. 基坑计算开挖深度取17.0m,塔楼基础局部范围为22米;2. 地面超载取20kN/m2 ;周边建筑物荷载按实计算。3. 各土层物理、力学指标根据按表1采用。 4. 土压力计算。在施工阶段,采用朗肯土压力理论进行计算,水土合算,同时还考虑了土的成层性, 即根据地质剖面的土层分布情况,分别采用相应的抗剪指标计算土压力。在使用阶段,采用静止土压力计算。三、计算方法说明本工程主要采用考虑分工况施工的杆系有限元法对围护桩的内力、变形进行计算;采用同济启明星V7.0版基坑计算软件对基坑的整体稳定、抗管涌、抗隆起等进行了分析;对支撑系统的内力及变形进行了分析。计算结果见附图。1、考虑分工况施工的杆系有限元法:按朗肯土压力理论计算作用于围护墙上的土压力。将支撑视作可变形的弹簧,在被动区设置土弹簧以模拟被动区土体抗力,弹性抗力按“m”法计算。从各工况计算结果可以看到,在基坑土方开挖及地下室施工过程中,围护桩最大侧向位移均在4.0cm之内。2、支撑系统分析软件对各道支撑系统内力、变形及稳定性分别进行计算,并据此对支撑及围檩进行设计,详见基护设计图纸。3、管涌分析由于本工程止水帷幕均进入渗透性能较差的第4层粉质粘土或粘土,经计算得到的管涌抗力分项系数满足规范要求。其余基坑底抗隆起验算、围护桩抗倾覆稳定验算、基坑整体稳定验算均满足规范要求。四、计算结果附图一、剖面计算(一)一般支护剖面1 工程概况该基坑设计总深17.0m,按一级基坑 、选用国家行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)进行设计计算,计算断面编号:1。1.1 土层参数序号土层名称厚度(m)(kN/m3)c(kPa)()m(MN/m4)分算/合算1Z2.0018.05.0015.002.0分算211.0017.925.7014.105.0合算32-12.0017.611.207.601.5合算42-26.1016.710.407.201.3合算52-32.3017.210.807.301.4合算637.0018.719.1015.505.2分算74-16.5018.321.0016.005.6合算84-28.6017.624.9013.404.7合算95-13.8018.635.0016.807.5合算地下水位埋深:1.00m。1.2 基坑周边荷载地面超载:20.0kPa2 开挖与支护设计基坑支护方案如图:宁波城市之光基坑工程基坑支护方案图2.1 挡墙设计 挡墙类型:地下连续墙; 嵌入深度:18.000m; 露出长度:0.000m; 厚度:1000mm; 混凝土等级:C30;2.2 支撑(锚)结构设计本方案设置3道支撑(锚),各层数据如下:第1道支撑(锚)为平面内支撑, 距墙顶深度3.500m, 工作面超过深度0.500m,预加轴力0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取50000.0kN/m/m。 该道平面内支撑具体数据如下:支撑材料:钢筋混凝土撑;计算点位置系数:0.000。第2道支撑(锚)为平面内支撑, 距墙顶深度8.500m, 工作面超过深度0.500m,预加轴力0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取50000.0kN/m/m。 该道平面内支撑具体数据如下: 支撑材料:钢筋混凝土撑;计算点位置系数:0.000。第3道支撑(锚)为平面内支撑, 距墙顶深度13.500m, 工作面超过深度0.500m,预加轴力0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取50000.0kN/m/m。 该道平面内支撑具体数据如下: 支撑材料:钢筋混凝土撑;计算点位置系数:0.000。2.3 换(拆)撑设计序号换撑距墙顶深度(m)换撑后拆除的支撑预加轴力(kN/m)换撑对桩墙的约束效果115.0000.00水平:固定转动:自由210.500第3道支撑0.00水平:固定转动:自由36.000第2道支撑0.00水平:固定转动:自由2.4 工况顺序该基坑的施工工况顺序如下图所示:3 内力变形计算3.1 计算参数水土计算(分算/合算)方法:按土层分/合算;水压力计算方法:静止水压力,修正系数:1.0;主动侧土压力计算方法: 朗肯主动土压力,分布模式:矩形,调整系数:1.0,负位移不考虑土压力增加;被动侧基床系数计算方法: m法, 土体抗力不考虑极限土压力限值;墙体抗弯刚度折减系数:1.0。3.2 计算结果3.2.1 内力变形结果每延米墙体抗弯刚度EI=2500000kN.m2。以下内力和土体抗力的计算结果是每延米墙体的;支撑反力是每延米的。第1工况:开挖至-1.00(深4.00)m第2工况:在-0.50(深3.50)m处加撑(锚)第3工况:开挖至-6.00(深9.00)m第4工况:在-5.50(深8.50)m处加撑(锚)第5工况:开挖至-11.00(深14.00)m第6工况:在-10.50(深13.50)m处加撑(锚)第7工况:开挖至-14.00(深17.00)m第8工况:在-12.00(深15.00)m处换撑第9工况:在-7.50(深10.50)m处换撑第10工况:拆除3支撑第11工况:在-3.00(深6.00)m处换撑第12工况:拆除2支撑支(换)撑反力范围表抗力相对桩顶深度(m)最小值(kN/m)最大值(kN/m)支撑第1道支撑3.500.0330.9第2道支撑8.500.0624.5第3道支撑13.500.0474.5换撑第1道换撑15.00-0.0348.0第2道换撑10.500.0619.0第3道换撑6.000.0255.24 整体稳定计算4.1 计算参数整体稳定计算方法: 瑞典条分法;应力状态计算方法: 总应力法;土钉法向力折减系数:=0.5;土钉切向力折减系数:=1.0;锚杆法向力折减系数:=0.5;锚杆切向力折减系数:=1.0;桩墙抗滑考虑方式:滑面绕桩;浸润线不考虑止水帷幕;滑弧搜索不考虑局部失稳;考虑开挖工况;搜索范围:坡顶:全范围;坡底:全范围;搜索方法: 遗传算法。4.2 计算结果4.2.1 开挖至-14.00m(深17.00m)滑弧:圆心(4.01m,-0.00m),半径:35.36m, 起点(-31.35m,0.00m), 终点(35.01m,17.00m), 拱高比0.776;下滑力:5133.37kN/m;土体(若有则包括搅拌桩和坑底加固土)抗滑力:7067.59kN/m;土钉/锚杆抗滑力:0.00kN/m;桩墙的抗滑力:0.00kN/m;安全系数:1.38,。5 坑底抗隆起(圆弧滑动)计算5.1 计算参数滑弧中心:最下道支撑;滑弧位置:通过桩底;应力状态计算方法:总应力法;桩墙弯曲抗力:不考虑;垂直滑面阻力:忽略;滑面水平应力:不考虑。5.2 计算结果下滑力:3410.7kN/m;抗滑力:8356.2kN/m;安全系数:2.45,要求安全系数:2.2 。6 墙底抗隆起计算6.1 计算参数计算公式:Prandtl;考虑隆起土层不均匀性厚深比:0.0;考虑放坡影响宽深比:1.0。6.2 计算结果6.2.1 墙底坑内侧向外17.0m范围内总荷载:10930.0kN/m;验算断面处土体内聚力:24.9kPa;内摩擦角:13.4。地基承载力:安全系数:1351.417.0/10930.0=2.10,要求安全系数:1.8。6.2.2 第9层土顶面坑内侧向外17.0m范围内总荷载:11079.6kN/m;验算断面处土体内聚力:35.0kPa;内摩擦角:16.8。地基承载力:安全系数:1989.717.0/11079.6=3.05,要求安全系数:1.8。7 抗渗流稳定计算7.1 计算参数抗渗流计算方法: 临界水力坡度法,垂直渗径换算系数(上段):0.8,垂直渗径换算系数(下段):1.0,水平渗径换算系数:0.0, 有效重度计算方法:由饱和重度计算。7.2 计算结果抗渗流稳定安全系数:,要求安全系数:1.6。8 其他计算8.1 抗倾覆计算8.1.1 计算参数水土计算(分算/合算)方法:按土层分/合算;主动侧土压力分布模式:三角形;水压力计算方法:静止水压力。8.1.2 计算结果抗倾覆安全系数:。(二)塔楼局部深坑支护剖面1 工程概况该基坑设计总深22.0m,按一级基坑 、选用国家行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)进行设计计算,计算断面编号:1。1.1 土层参数序号土层名称厚度(m)(kN/m3)c(kPa)()m(MN/m4)分算/合算1Z2.0018.05.0015.002.0分算211.0017.925.7014.105.0合算32-12.0017.611.207.601.5合算42-26.1016.710.407.201.3合算52-32.3017.210.807.301.4合算637.0018.719.1015.505.2分算74-16.5018.321.0016.005.6合算84-28.6017.624.9013.404.7合算95-17.0018.635.0016.807.5合算地下水位埋深:1.00m。1.2 基坑周边荷载地面超载:20.0kPa2 开挖与支护设计基坑支护方案如图:宁波城市之光基坑工程基坑支护方案图2.1 挡墙设计 挡墙类型:地下连续墙; 嵌入深度:18.000m; 露出长度:0.000m; 厚度:1000mm; 混凝土等级:C30;2.2 支撑(锚)结构设计本方案设置4道支撑(锚),各层数据如下:第1道支撑(锚)为平面内支撑, 距墙顶深度3.500m, 工作面超过深度0.500m,预加轴力0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取50000.0kN/m/m。 该道平面内支撑具体数据如下: 支撑材料:钢筋混凝土撑;计算点位置系数:0.000。第2道支撑(锚)为平面内支撑, 距墙顶深度8.500m, 工作面超过深度0.500m,预加轴力0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取50000.0kN/m/m。 该道平面内支撑具体数据如下: 支撑材料:钢筋混凝土撑;第3道支撑(锚)为平面内支撑, 距墙顶深度13.500m, 工作面超过深度0.500m,预加轴力0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取50000.0kN/m/m。 该道平面内支撑具体数据如下: 支撑材料:钢筋混凝土撑;第4道支撑(锚)为平面内支撑, 距墙顶深度17.500m, 工作面超过深度0.500m,预加轴力0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取15000.0kN/m/m。 该道平面内支撑具体数据如下: 支撑材料:钢筋混凝土撑;2.3 换(拆)撑设计序号换撑距墙顶深度(m)换撑后拆除的支撑预加轴力(kN/m)换撑对桩墙的约束效果120.000第4道支撑0.00水平:固定转动:自由215.000第3道支撑0.00水平:固定转动:自由310.500第2道支撑0.00水平:固定转动:自由46.0000.00水平:固定转动:自由2.4 工况顺序该基坑的施工工况顺序如下图所示:3 内力变形计算3.1 计算参数水土计算(分算/合算)方法:按土层分/合算;水压力计算方法:静止水压力,修正系数:1.0;主动侧土压力计算方法: 朗肯主动土压力,分布模式:矩形,调整系数:1.0,负位移不考虑土压力增加;被动侧基床系数计算方法: m法, 土体抗力不考虑极限土压力限值;墙体抗弯刚度折减系数:1.0。3.2 计算结果3.2.1 内力变形结果每延米墙体抗弯刚度EI=2500000kN.m2。以下内力和土体抗力的计算结果是每延米墙体的;支撑反力是每延米的。第1工况:开挖至-1.00(深4.00)m第2工况:在-0.50(深3.50)m处加撑(锚)第3工况:开挖至-6.00(深9.00)m第4工况:在-5.50(深8.50)m处加撑(锚)第5工况:开挖至-11.00(深14.00)m第6工况:在-10.50(深13.50)m处加撑(锚)第7工况:开挖至-15.00(深18.00)m第8工况:在-14.50(深17.50)m处加撑(锚)第9工况:开挖至-19.00(深22.00)m第10工况:在-17.00(深20.00)m处换撑第11工况:拆除4支撑第12工况:在-12.00(深15.00)m处换撑第13工况:拆除3支撑第14工况:在-7.50(深10.50)m处换撑第15工况:拆除2支撑第16工况:在-3.00(深6.00)m处换撑支(换)撑反力范围表抗力相对桩顶深度(m)最小值(kN/m)最大值(kN/m)支撑第1道支撑3.500.0330.9第2道支撑8.500.0811.0第3道支撑13.500.01125.0第4道支撑17.500.0293.1换撑第1道换撑20.000.0272.1第2道换撑15.000.01230.5第3道换撑10.500.0936.5第4道换撑6.000.00.04 整体稳定计算4.1 计算参数整体稳定计算方法: 瑞典条分法;应力状态计算方法: 总应力法;土钉法向力折减系数:=0.5;土钉切向力折减系数:=1.0;锚杆法向力折减系数:=0.5;锚杆切向力折减系数:=1.0;桩墙抗滑考虑方式:滑面绕桩;浸润线不考虑止水帷幕;滑弧搜索不考虑局部失稳;考虑开挖工况;搜索范围:坡顶:全范围;坡底:全范围;搜索方法: 遗传算法。4.2 计算结果4.2.1 开挖至-19.00m(深22.00m)滑弧:圆心(5.04m,-0.00m),半径:40.45m, 起点(-35.41m,0.00m), 终点(38.99m,22.00m), 拱高比0.747;下滑力:7378.73kN/m;土体(若有则包括搅拌桩和坑底加固土)抗滑力:9884.12kN/m;土钉/锚杆抗滑力:0.00kN/m;桩墙的抗滑力:0.00kN/m;安全系数:1.34,。5 坑底抗隆起(圆弧滑动)计算5.1 计算参数滑弧中心:最下道支撑;滑弧位置:通过桩底;应力状态计算方法:总应力法;桩墙弯曲抗力:不考虑;垂直滑面阻力:忽略;滑面水平应力:不考虑。5.2 计算结果下滑力:4608.1kN/m;抗滑力:11243.8kN/m;安全系数:2.44,要求安全系数:2.2 。6 墙底抗隆起计算6.1 计算参数计算公式:Prandtl;考虑隆起土层不均匀性厚深比:0.0;考虑放坡影响宽深比:1.0。6.2 计算结果6.2.1 墙底坑内侧向外22.0m范围内总荷载:16179.7kN/m;验算断面处土体内聚力:35.0kPa;内摩擦角:16.8。地基承载力:安全系数:1946.822.0/16179.7=2.65,要求安全系数:1.8。7 抗渗流稳定计算抗渗流稳定安全系数:,要求安全系数:1.6。8 其他计算8.1 抗倾覆计算8.1.1 计算参数水土计算(分算/合算)方法:按土层分/合算;主动侧土压力分布模式:三角形;水压力计算方法:静止水压力。8.1.2 计算结果抗倾覆安全系数:。(三)塔楼深坑支护剖面1 工程概况该基坑设计总深5.0m,按二级基坑 、选用国家行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)进行设计计算,计算断面编号:1。1.1 土层参数序号土层名称厚度(m)(kN/m3)c(kPa)()m(MN/m4)分算/合算133.4018.719.1015.505.2分算24-16.5018.321.0016.005.6合算34-28.6017.624.9013.404.7合算45-13.8018.635.0016.807.5合算地下水位埋深:1.00m。1.2 基坑周边荷载地面超载:20.0kPa2 开挖与支护设计基坑支护方案如图:宁波城市之光基坑工程基坑支护方案图2.1 挡墙设计 挡墙类型:钻孔灌注桩; 嵌入深度:8.0m; 露出长度:0.000m; 桩径:600mm; 桩间距:800mm; 混凝土等级:C30; 止水帷幕厚度:0.850m; 止水帷幕嵌入深度:5.000m2.2 支撑(锚)结构设计本方案设置1道支撑(锚),各层数据如下:第1道支撑(锚)为平面内支撑, 距墙顶深度0.500m, 工作面超过深度0.500m,预加轴力0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取50000.0kN/m/m。 该道平面内支撑具体数据如下: 支撑材料:钢筋混凝土撑;2.3 工况顺序该基坑的施工工况顺序如下图所示:3 内力变形计算3.1 计算参数水土计算(分算/合算)方法:按土层分/合算;水压力计算方法:静止水压力,修正系数:1.0;主动侧土压力计算方法: 朗肯主动土压力,分布模式:矩形,调整系数:1.0,负位移不考虑土压力增加;被动侧基床系数计算方法: m法, 土体抗力不考虑极限土压力限值;墙体抗弯刚度折减系数:1.0。3.2 计算结果3.2.

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