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a9
商贸
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功能
建筑设计
- 资源描述：
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A9、商贸、居住、餐饮功能建筑设计,a9,商贸,居住,栖身,餐饮,功能,建筑设计
- 内容简介：
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十：基坑支护一）支护体系的方案比较与选型本工程基坑开挖宽 29.8m，长 66.7m，深 10.35m，属一级基坑工程，支护结构的破坏、土体失稳或过大变形将对基坑周围环境及地下结构施工产生严重影响，故应慎重考虑开挖与支护方案。常用的支护方案有以下几种：1、深层搅拌桩支护：适宜于各种成因的饱和软粘土，包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等，加固深度从数米至 5060m ，国内目前最大深度可达 1518m；2、排桩围护：当基坑开挖时，对不能放坡或由于场地限制不能采用搅拌桩围护，开挖深度在 610m 左右时，即可采用排桩围护，具体可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩；3、地下连续墙围护：即利用特制的成槽机械在泥浆（又称稳定液，如膨润土泥浆）护壁的情况下进行开挖，形成一定槽段长度的沟槽，再将地面上制作好的钢筋笼放入槽段内。采用导管法进行水下混凝土浇筑完成一个单元的墙段，各墙段之间的特制接头方式（如采用接头管或接头箱做成的接头）相互连接，形成一道连续的地下钢筋混凝土墙。4、土钉墙支护：即在基坑开挖过程中将较密排列的细长杆件土钉置于原位土体中，并在坡面上喷射钢筋混凝土面层，利用土钉土钉、墙体和喷射混凝土面层的共同工作，形成复合土体。充分利用土层介质的自承力，形成自稳结构，承担较小的变形压力，土钉承受主要拉力，喷射混凝土面层调节表面应力分布，体现整体作用。同时由于土钉的排列较密，通过高压注浆扩散后使土体性能提高。综合比较以上几种支护方案，结合本工程岩土工程勘察报告，采用土钉墙支护方案。本方案具有边开挖边支护、流水作业、不占独立工期、施工快捷、设备简单、操作方便、施工所需场地小、材料用量和工程量小、经济效果好，土体位移小，采用信息化施工，发现墙体变形过大或土质变化可及时修改、加固或补救，可确保施工安全，满足基坑工程设计所需的安全可靠、经济合理、施工便利并保证工期的三大原则。本例土钉结构示意图如下：图 10.1 土钉结构示意图二）支护结构的强度与变形计算1场地周围已有建筑物、构筑物、埋设物和道路交通，基坑开挖范围内的土层分布、土性指标及地下水变化等情况详见岩土工程勘察报告部分，经验证其均与土钉墙的适用范围- 2 -相吻合。2根据工程基坑开挖深度、工程地质条件及工程性质选用钻孔注浆型土钉，即先在土中成孔，置入钢筋，然后沿全长注浆填孔。土钉墙支护的平面、剖面尺寸：分段开挖长度与高度：(1)基坑边坡坡度必须符合设计规定的要求，人工配合修整。(2)分段分层开挖，每层开挖深度为 1.5m，最大深度不得超过 1.8m，严禁超挖。(3)作业段长度为 815m，在未完成上层作业面的土钉墙喷射砼以前，不得进行下一层深度的开挖。(4)开挖次序，从远离出口的一侧开始，向出口端后退进行作业。3土钉类型、直径、长度、间距倾角及在空间的方向的确定（1）土钉长度沿支护高度土钉内力分布一般为中间大、上部和底部小，中部土钉起着较大作用，但顶部土钉对限制支护最大水平位移甚为重要，同样底部土钉对抵抗基底滑动、倾覆或失稳也具有重要作用，特别是当支护临近极限状态时底部土钉所起的作用会明显加强。故综合以上因素考虑，将上下土钉取为等长。规范规定，对于非饱和土，土钉长度 L 与开挖深度 H 之比一般为 L/H0.61.2，密实砂土及干硬性粘土取小值，结合本工程实例 L/H 初步取为 0.8，取 L9000mm。（2）土钉间距土钉的水平间距及垂直 N 间距均取为 1.5m，上下交错排列。（3）土钉直径初步设计 13 层土钉采用 25 螺纹钢筋，47 层土钉采用 28 螺纹钢筋。（4）土钉倾角由建筑基坑支护技术规程知土钉垂直方向向下倾角在 020之间，其取决于注浆钻孔工艺及土层分布特点等多种因素。实践经验表明倾角越小，支护的变形越小，但注浆质量难以控制；倾角越大，支护的变形越大，但倾角大有利于土钉插入下层较好的土内。综合考虑以上因素，本工程倾角初步采用 15。（5）注浆材料采用水泥砂浆，配合比 1：1.5（重量比） ，水灰比 0.4，掺入适量的早强剂，使用前应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥砂浆应载初凝前用完。水泥浆的泌水率最大不超过 4。（6）支护面层支护面层采用 100mm 厚钢筋网喷射混凝土，混凝土标号取 C20，钢筋网采用 8 焊成 20cm方格网片。4确定注浆方式及浆体强度指标、进行注浆配方设计注浆土钉的制安 (1)成孔以前，应根据设计的要求定出孔位并做标记和编号，孔位误差不大手 200mm，成孔倾角误差不大于3。在成孔过程中，遇有障碍物需调整孔位时，需采取辅助加固措施，确保安全。(2)成孔过程中取出的土体与设计所勘定的土质差异较大时，应及时调整土钉墙的设计参数。 (3)锚杆从内向外依次与钢筋网、随筋、井字架焊牢。3 压密注浆 (1)注浆用水灰比为 040045，掺入适量的早强剂。(2)水泥浆的泌水率最大不超过 4。(3)将注浆管插入距孔底 05m 处，采用 0305mpa 的低压注浆，并在钻孔端部设置止浆塞。- 3 -5.设计喷射混凝土面层和支护顶预防措施1）喷射作业分段进行，同一分段内的喷射顺序自下而上，一次喷射厚度不宜小于40mm；2）喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为 0.61.0m ；3）喷射混凝土终凝 2h 后应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为 37h；4）钢筋网应在喷射一层混凝土后喷射，钢筋保护层厚度取 25mm；5）钢筋网与钢筋应连接牢固，墙顶设混凝土护面；6）设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统；6. 土钉抗拔力验算1）土钉抗拔力验算（1）土钉所受侧压力pp lp q式中 p土钉长度中点所处深度位置上的侧压力（kPa） ；pl土钉长度中点所处深度位置上由支护土体自重引起的侧压力（kPa） ；pq地表均布荷载引起的侧压力（kPa）（2）土钉抗拔力验算在土体自重和地表均布荷载作用下每一土钉中所受的最大拉力或设计内力 N 由下式求出： hvSPNcos1.土钉受拉强度破坏，此时土钉拉应力达到屈服强度，各层土钉在设计内力作用下应满足下列强度条件：Fs，d N1.1d 2fyk/4.土钉受拉拔出破坏内侧稳定稳定土体中拔出，此时各排土钉的长度应满足下列条件：ll 1 0,ds界面粘结强度标准值 根据建筑基坑支护技术规程 （JGJ12099）取值如下：人工填土： 18粘土： 60粗砾砂： 120粉质粘土： 60粗砂砾砂： 130土层分层情况及土性指标见下表：表 土层性质指标序号 土层名称 土层厚度 C采用参数- 4 -（m） （） /kPa （）C/kPaKa Ka1 人工填土 1.05 8 9.8 8 9.8 0.756 0.8692 粘土 0.90 6 16 6 16 0.811 0.9003 粗砾砂 0.30 42/25 0 25 0 0.406 0.6374 粉质粘土 4.14 6.2 22.4 8.6 22.4 0.740 0.8605 粗砂砾砂 4.08 40/27 0 27 0 0.376 0.613第一道土钉：P1P lP q（qH i）Ka2C Ka（20+17.8 0.65）0.75629.80.8696.83kPa 6.831.51.515.91kNhvSNcos15cosl9m l 1 =7.31+ =8.82m0,dFs 40.91满足要求。其余各层土钉计算结果见下表：表 各层土钉抗力计算土钉Ka aKPi Ni FsdNi 1.1d 2fyk/401dNFlslT1 0.7560.869 6.83 15.91 19.09 180.8 8.82 9T2 0.4060.637 24.4757.00 68.4 180.8 7.99 9T3 0.7400.860 44.61103.90124.68180.8 7.23 9T4 0.7400.860 69.37161.59193.91226.79 9T5 0.3760.613 56.98132.73159.28226.79 6.69 9T6 0.3760.613 69.67162.29194.75226.79 6.42 9T7 0.3760.613 82.36169.35203.22226.79 5.51 9由上表可见，各层土钉的抗拔力均符合要求。8. 外部稳定性分析土钉墙与土体组成复合土体，其整体稳定工作性能类似重力式挡墙，整体稳定性分析包括抗滑动稳定、抗倾覆稳定及基坑隆起等三方面，计算分析见图（1） 抗滑动稳定分析- 5 -作用在墙后滑动合力为土体主动土压力 Eax：232.32kNhv
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