基坑开挖支护方案设计毕业论文.doc

毕业论文专用纸 摘要摘要 本论文首先对昆明理工大学津桥学院空港校区场地的工程地质 水文地质条件进 行了详细论述和评价 通过对各种基坑围护结构形式的对比分析 选择放坡 混凝土 挡土墙为学生会堂 行政办公楼基坑的支护方案 法学 经管系科楼进行放坡支护方 案 然后进行详尽的设计 包括对土压力 水压力 支护结构内力的计算 并进行稳 定性验算 围护桩底地基承载力验算 抗渗验算 抗倾覆验算 整体圆弧滑动验算 板式围护桩强度验算 并含基坑开挖及支护的施工方案 关键词关键词 工程地质 水文地质 围护结构 土压力 水压力 围护桩 施工组织 毕业论文专用纸 Abstract The thesis firstly evaluates and concentrates on the hydrogeology and engineering geology conditions in detail for Wuxiandian in Pingyang Comparing with various retaining and protection structure form of foundation pit single strut system is chosen as the retaining and protection of foundation pit program Then the design is done in the thesis including soil pressure water pressure and calculation of internal force of retaining and protection verifies the stability of foundation pit check compatations of foundation bearing capacity at the bottom of surrounding pile percolation and overturning resistance check compatations of integral arc slip and the flat slab type surrounding Key words hydrogeology and engineering geology surrounding and protection structure earth pressure water pressure protection pile 毕业论文专用纸 0 目录 摘要 第一章绪论 3 1 1 基坑工程的现状和特点 4 1 2 基坑开挖的支护结构 3 1 3 拟建场地工程概况 5 第二章场地工程地质条件 7 2 1 地形地貌特征 7 2 2 场地地层岩性构成及相关物理力学参数 10 2 3 场地水文地质条件 11 2 4 特殊性土及不良地质作用 11 2 4 1 特殊性土 11 2 4 2 不良地质作用 12 2 4 3 对特殊土及不良地质作用的处理建议 14 2 5 岩土工程分析评价 15 2 5 1 地基土工程性质评价 15 2 5 2 地基土均匀性评价 15 2 5 3 地震效应评价 16 2 5 4 土对建筑材料及金属的腐蚀性评价 17 第三章基坑工程评价及结论 18 3 1 基坑安全等级划分 18 3 2 基坑侧壁稳定性评价 19 3 3 结论与建议 19 第四章基坑开挖支护方案设计 21 毕业论文专用纸 1 4 1 支护方案对比分析 21 4 2 支护方案选型 22 4 2 1 支护方案 22 4 2 2 方案的比较及确定 25 4 2 3 支护方案的选择 25 4 3 支护方案总结 26 4 4 支护方案分析与计算 27 4 4 1 重力式挡土墙计算 27 4 4 1 1 基本参数选取 27 4 4 1 2 土压力计算 31 4 4 1 3 各组合最不利结果 40 4 4 2 施工监测 44 第五章施工组织设计 45 5 1 整体布局 45 5 2 开挖方案 47 5 2 1 施工准备工作 47 5 2 2 场地平整 48 5 2 3 土方开挖 49 5 4 边坡施工注意事项 52 结论 53 结 束 语 55 参考文献 56 致谢 57 毕业论文专用纸 2 第一章绪论第一章绪论 1 11 1 基坑工程的现状和特点基坑工程的现状和特点 我国城市化的不断发展 导致城市人口膨胀 建筑空间日趋拥挤 可利用土地资 源日益紧张 为了充分利用土地 我国的高层建筑逐年增加 而地下空间的利用更是 越来越受人们的重视 目前 各种用途的地下工程如地下室 地下停车场 地下铁道 和车站 地下商场以及人防工程等不断兴起 地下空间的开发利用已成为当前城市建 设过程中的一个重大课题 大量兴建的高层建筑和地下工程必然带来大规模的基坑工 程 基坑工程是基础和地下施工中的一个古老的课题 同时又是一个综合性的岩土工 程难题 既涉及到土力学中典型的强度与稳定问题 又包含变形问题 同时还涉及到 土与结构物的共同作用 基坑工程具有许多特征 概括起来有以下几方面 1 基坑工程是临时工程 安全储备相对可以小些 但又与区域性有关 不同区域地 质条件其特点也不相同 基坑工程是岩土工程 结构工程以及施工技术互相交叉 的学科 是多种复杂的因素交互影响的系统工程 是理论上尚待发展的综合技术 学科 2 由于基坑工程造价高 开工数量多 是个施工单位争夺的重点 又是技术复杂 涉及范围广 变化因素多 事故频繁 是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难 点 同时也是降低工程造价 确保工程质量的重点 3 基坑工程正向大深度 大面积发展 有的长度和宽度均超过百米 工程规模日益 增大 4 岩土性质千变万化 地质埋藏条件和水位地质条件的复杂性 不均匀性 往往造 成勘察所得的数据离散性很大 难以代表土层的总体情况 并且精确度较低 给 基坑工程的设计和施工增加了难度 5 在软土 高水位及其他复杂场地条件下开挖基坑 很容易产生滑移 基坑失稳 桩位变位 基坑隆起 支挡结构严重漏水 流土以致破损等病害 对相邻建筑物 地下构造物以及管线的安全造成很大威胁 6 基坑工程造价较高 但又是临时性工程 一般不愿意投入较多资金 可是一旦出 现事故 处理十分困难 造成的经济损失和社会影响往往十分严重 毕业论文专用纸 3 7 基坑工程施工工期长 从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程 常需要经历多次 降雨 周边堆载 震动 施工失当等许多不利条件 其安全度的随机性较大 事 故的发生往往具有突发性 正是由于基坑工程的上述特点 使得其成为一个复杂的岩土工程课题 各地基坑 事故时有发生 给国家造成了巨大的经济损失 我国珠江三角洲一带为典型的冲 积平原地区 软土分布既深又广 其特点是地下水位较高 土体强度很低 因此 这一地区的基坑事故更为严重 这里面既有人为因素 又存在设计理论的不足 如控制变形 保证软土地区基坑边坡的稳定 是当前岩土工程中一个值得重视的 问题 1 21 2 基坑开挖的支护结构基坑开挖的支护结构 我国幅员辽阔 各地的地质条件各异 对于支护结构的施工工艺 适用方法等都 有不同的选择 如何合理的选择支护结构应根据地质条件 周围环境要求 工程功能 当地常用的施工设备以及经济技术条件的综合考虑 一般而言 基坑工程根据其施工 开挖可分为无支护开挖与有支护开挖 其中 有支护开挖一般包括以下内容 支护结 构 支撑体系 土方开挖 降水工程 地基加固 变形监测 环境保护等几项内容 无支护包括降水工程 土方开挖 地基加固及土坡护面等 基坑支护结构形式主要有以下几类 1 悬臂式围护结构 悬臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构安 全 悬臂结构所受土压力分布是开挖深度的一次函数 其剪力是深度的二次函数 弯 矩是深度的三次函数 水平位移是深度的五次函数 悬臂式结构对开挖深度很敏感 容易产生较大变形 对相临建筑物产生不良影响 悬臂式围护结构适用于土质较好 开挖深度较浅的基坑工程 2 水泥土重力式围护结构 水泥土与其包围的天然土形成重力式挡墙支挡周围土体 保持基坑边坡稳定 深 层搅拌水泥土桩重力式围护结构常用于软粘土地区开挖深度约在 7 0m 左右的基坑工程 水泥土抗拉强度低 水泥土重力式围护结构适用于较浅的基坑工程 3 拉锚式围护结构 毕业论文专用纸 4 拉锚式围护结构由围护结构体系和锚固体系两部分组成 围护结构体系常采用钢 筋混凝土排桩墙和地下连续墙两种 锚固体系可分为锚杆式和地面拉锚式两种 地面 拉锚式需要有足够的场地设置锚桩 或其它锚固物 锚杆式需要地基土能提供锚杆较 大的锚固力 锚杆式较适用于砂土地基 或粘土地基 由于软粘土地基不能提供锚杆 较大的锚固力 所以很少使用 4 土钉墙围护结构 土钉墙围护结构的机理可理解为通过在基坑边坡中设置土钉 形成加筋土重力式 挡墙起到挡土作用 土钉墙围护适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土 粉土 杂填土及非松散砂土 卵石土等 不适用于淤泥质及未经降水处理地下水位以下的土 层地基中基坑围护 土钉墙围护基坑深度一般不超过 18m 使用期限不超过 18 个月 5 内撑式围护结构 内撑式围护结构由围护体系和内撑体系两部分组成 围护结构体系常采用钢筋 混凝土桩排桩墙和地下连续墙型式 内撑体系可采用水平支约 0 60 1 3m 内支撑适 用与基坑较狭小的场地 7 放坡开挖及简易支护 适用于地基土质较好 开挖深度不深 以及施工现场有够放坡场所的工程 放坡开 挖一般费用较低 6 其他形式支护结构 其他支护结构主要有门架式支护结构 拱式组合型支护结构 喷锚支护 沉井支护 结构 加筋水泥土墙支护结构 冻结法支护等 1 31 3 拟建场地工程概况拟建场地工程概况 为满足教育教学功能设施 拟建场地位于昆明空港经济区南东秧草凹组团 新机场搬迁安置区东南部 行政隶属官渡区大板桥镇 东侧临近果园 西侧紧邻云 瑞路 南部及北部规划建设次干道 现为果园和荒地 本项目规划总用地面积约 287114 96m2 总建筑面积 248611 33m2 拟建建筑物由 7 栋 6 层的学生宿舍楼 3 4 层的学生食堂 2 层风雨操场及校医院及 6 栋 2 5 层的教学楼组成 局部地段设有 1 层地下室 本设计主要是学生会堂 行政办公楼 及法学 经管系科楼构成 详见表 1 1 并分为三块地基坑 毕业论文专用纸 5 表 1 1 拟建建 构 筑物组成 建 构 筑物高度 m 数量 大小 长 宽 m 沉降敏感度层数结构 学生会堂 23 9 1 栋 81 6 78 4 敏感 3F 1D 行政办公楼 21 6 1 栋 93 8 70 6 敏感 5F 1D 法学 经管系科楼 23 9 1 栋 103 2 74 0 敏感 5F 框架 剪力墙 拟建建筑物层数主要为 2 6 层 破坏后果严重 工程重要性等级属二级 地基土 种类较多不均匀 存在红粘土等特殊性土 属中等复杂地基 岩溶中等发育 局部强 发育 地表发育有岩溶漏斗及土洞 综合确定勘察场地为复杂场地 根据 岩土工程 勘察规范 GB50021 2001 2009 年版 的规定 确定本次岩土工程勘察等级属甲级 对带有地下室的建筑物 进行基坑围护 一则保证基坑内正常作业安全 二则保证基 坑附近建筑物 道路管线的正常 场地地势整体由西部向东部逐渐增高 标高介于 2078 76m 2097 20m 相对高差 18 44m 由于该拟建场地两侧紧邻云端路 即可把南校区主入口设在紧邻云端路一侧 距离拟建场北面规划道路与云端路交叉口 183m 左右 垂直于云端路布置学校主入口道 路 建筑物布局的原则主要考虑建筑的功能分区 校园特色 生态环境 可持续发展 人文色彩等 建筑物单体之间的相互协调相互关联以形成道路立面和外部空间的整体 连续性 行政楼和学生会堂作为学校的标志性建筑将两标志性建筑物置于主入口道路两侧 分布合适停车位布置于行政楼北侧 因行政楼北侧位于拟建场接北边界点线 距离主 入口较近 方便校车停放 减少校内交通压力 且距离教学区及宿舍区较远能够保障 动静分区 行政楼基坑尺寸长 81 9m 宽 78 4 米 一层地下室 学生会堂基坑尺寸长 93 8m 宽 70 6m 一层地下室 经管楼基坑尺寸长 103 2m 宽 74 0m 无地下室 且学生会堂与 行政楼两地高差约有 6m 在学生会堂与主道路之间做 6m 高的挡土墙作为支护 学生会 堂对应于行政楼一高一低对应布置 行政办公楼东侧对应布经管楼两者相距约 47m 在 行政楼与经管楼之间布置 20m 宽平行于两栋建筑物的道路 贯通于三栋建筑物可在该 道路北侧做一个次入口方便车辆人员从该道路进出与主入口道路相连接 两栋建筑物 约有 10m 高差 在道路与经管楼之间做挡土墙支护 经管楼北侧布置一条 20m 宽的道 毕业论文专用纸 6 路与次入口道路相连从而形成一个贯通的区域 毕业论文专用纸 7 第二章场地工程地质条件第二章场地工程地质条件 2 1 地形地貌特征地形地貌特征 本场地处于水井梁子 秧草凹 大观山 小哨一带岩溶地貌区 属低中山岩溶地 貌 场地经人工整平 不同建筑所在地段存在一定高差 同一建筑所在地段场地较平 整 场地总体地形较开阔 地势整体由西部向东部逐渐增高 标高介于 2078 76m 2097 20m 相对高差 18 44m 场地大部分可见岩石出露 石芽林立 见图 片 2 1 1 2 1 5 图片 2 1 1 场地地形地貌 毕业论文专用纸 8 图片 2 1 2 场地地形地貌 图片 2 1 3 场地地形地貌 毕业论文专用纸 0 图片 2 1 4 场地内开挖揭露的裂隙 照片 2 1 5 场地内开挖揭露的溶槽 2 22 2 场地地层岩性构成及相关物理力学参数场地地层岩性构成及相关物理力学参数 根据现场工程地质调查及钻探 29 1m 深度范围内分布地基土为 场区表层分布第 四 毕业论文专用纸 0 系人工堆积 Qml 层 其下分布第四系坡残积 Qdl el 层 岩性为红粘土 本场 地位于殃草凹东侧 下伏基岩为泥盆系上统宰格组 D3z 灰岩 地质图见下图 工程 区地质图 根据各岩土层的成因及物理力学性质差异 按岩土层分类原则 将场区土层划分 为 3 个主要单元层 部分单元层中的不同岩性分为亚层 现自上而下分述如下 1 第四系人工堆积 Qml 层 层 填土 褐红色 褐黄色 局部夹紫褐色 稍湿 坚硬状态 成份杂乱 不 均匀 主要成分为粘性土夹碎石 角砾 为场地整平时堆积 经压路机辗压形成 堆 积形成时间小于 1 年 局部结构松散 分布于场区表层 揭露层厚为 0 30 7 60m 平 均层厚 2 27m 2 第四系残坡积层 Qel dl 层 层 红粘土 红褐色 稍湿 坚硬 硬塑状态 干强度较高 局部夹少量角砾 砾石成分主要为灰岩 砂岩 中 强风化状 砾径以 2 20 为主 磨圆度一般 具中 等压缩性 揭露层厚为 0 50 5 50m 平均层厚 1 86m 1 层 红粘土 红褐色 局部夹紫褐色 稍湿 硬塑状态 土质较松散 局部夹少量 角砾 砾石成分主要为灰岩 砂岩 中 强风化状 砾径以 2 20 为主 磨圆度一般 具中等压缩性 揭露层厚为 0 50 5 40m 平均层厚 1 64m 2 层 红粘土 褐黄色 湿 硬塑状态为主 局部可塑状态 土质较均匀 切面光滑 具中等压缩性 揭露层厚为 0 50 8 50m 平均层厚 2 76m 3 层 块石 灰白色 肉红色 局部夹黄色 稍湿 中密状态 岩性为灰岩 岩块呈 中等风化状态 局部强风化状态 块径 0 8 4 0m 不等 磨圆度较差 多呈棱角状 由粘性土充填 揭露层厚为 0 40 0 50m 平均层厚 0 47m 3 泥盆系上统宰格组 D3z 层 层 灰岩 灰白色 局部夹肉红色 中等风化 隐晶质结构 中厚层状 厚层状构 造 节理裂隙稍发育 由方解石脉充填 岩石饱和单轴抗压强度值 34 7 66 7MPa 平 均值 50 92MPa 标准值为 45 74MPa 岩芯多呈柱状 节长一般 8 20cm 最长 1 5m 局部呈碎块状 岩体较完整 属较硬岩 岩体基本质量等级为 级 岩层产状约为 149 22 物理力学性质相对较好 可作为建筑物基础持力层 钻孔深度内未揭穿 毕业论文专用纸 1 该层 毕业论文专用纸 2 控制其最大厚度为 14 7m 1 层 灰岩 灰白色 局部夹肉红色 中等风化 隐晶质结构 薄层状 中厚层状构 造 节理裂隙发育 由粘性土充填 岩芯多呈碎块状 块径一般 3 6cm 少量呈厚饼 状 极少部呈 5 10cm 的短柱状 岩体较破碎 属较硬岩 岩体基本质量等级为 级 岩层产状约为 149 22 钻孔揭露层厚为 0 5 6 2m 平均层厚 2 13m 2 层 灰岩 灰白色 灰黄色 强风化状态 隐晶质结构 薄层状 中厚层状构造 节理裂隙极发育 由粘性土充填 岩芯多呈碎块状 块径一般 3 6cm 少量呈厚饼状 极少部呈 5 8cm 的短柱状 岩体破碎 属较软岩 岩体基本质量等级为 级 岩层产 状约为 149 22 钻孔揭露层厚为 0 5 2 7m 平均层厚 1 44m 3层 溶洞 充填物 呈全充填或半充填状 充填物为粘性土 呈褐黄色 湿 可塑状态 局部夹少量碎石 角砾 局部为空洞无充填物 该层分布无规律 垂直高 度 0 4 5 6m 平均 2 01m 表 2 2 1 各岩土层主要物理力学指标建议取用值表 直接快剪 旋挖成孔 灌注桩极 限承载力 标准值 KPa 人工挖孔 灌注桩极 限承载力 标准值 KPa 土 层 编 号 土层 名称 天然 重度 K N m3 压 缩 模 量 Es1 2 Mp a 内 摩 擦 角 度 粘 聚 力 C Kp a 承 载 力 特 征 值 fak Kp a 土体 与锚 固体 极限 摩阻 力标 准值 kp a 侧 阻 力 qsik 端 阻 力 qpk 侧 阻 力 qsik 端阻 力 qpk 填土 18 34 56 725 0801625 22 红粘土 18 57 27 740 01807065 68 1 红粘土 18 46 87 235 01606560 65 2 红粘土 18 35 06 432 01405540 45 3 块石 20 0 18 0 20 10030080260 210 中风化灰岩 较完整 26 3 40 100 0 850012001200 150 00 100 0 1700 0 1 中风化灰岩 较破碎 25 5 33 4004200500500 750 0 4008400 2 强风化灰岩 23 8 22 0 28 60400160200 1803500 注 1 数值前带 表示经验值 2 层弹性模量建议取 3 104Mpa 3 层饱和单轴抗压强度标准值为 36 6Mpa 4 单桩承载力除按表列桩基参数估算外 也可按 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 第 毕业论文专用纸 3 5 3 9 条规定进行估算 最终均应在现场试桩 以静载荷试验结果为准 2 32 3 场地水文地质条件场地水文地质条件 本项目地势相对较高 且场地下伏基岩为灰岩 属喀斯特地区 勘察期间在钻孔 深度内未观测到地下水 拟建场地地下水埋藏较深 勘察期间钻孔深度范围内未观测 到地下水 场地内及周边未发现河流存在 地下水补给条件差 可不考虑地下室抗浮 影响 本项目地下室是直接位于主体建筑之下的地下室 主要是施工期间的临时抗浮 稳定问题 可通过基坑临时降 排水等措施来解决 2 42 4 特殊性土及不良地质作用特殊性土及不良地质作用 2 4 1 特殊性土 根据勘察结果 本场地内特殊性土主要表现为红粘土 对本工程存在下述影响 1 红粘土 根据勘察结果及室内土工试验 本场地下伏基岩为灰岩 属碳酸盐 岩 场地内 层 1层和 2层红粘土 其孔隙率 e 1 液限大于 50 根据 岩土工 程勘察规范 GB50021 2001 2009 年版 表 6 2 2 3 的规定 对其复浸水特性判定 如表 2 4 1 表 2 4 1 1 复浸水特性判定表 层号 IrI r Ir与I r关系类别 1 691 826 Ir I r 11 681 801 Ir I r 21 681 800 Ir I r 判定结果显示 场区 层 1层和 2层红粘土复浸水特性类别为 类 其收缩后 复浸水膨胀 不能恢复到原位 由于红粘土受水浸泡后易软化湿陷 强度变低 失水 收缩开裂 以收缩变形为主 具有一定的膨胀性 受建筑机械设备及拟建建筑物加载 等影响 可能产生沉降 变形危害 容易发生浅层滑坡 地裂和新开挖的边坡 基槽 易发生坍塌 设计及施工时应考虑该不利影响 2 膨胀土 本场地地基土中 层红粘土的 自由膨胀率为 32 50 之间 平均 39 5 初判为该层土属于膨胀土 1层红粘土 的自由膨胀率为 31 60 之间 平均 41 6 初判为该层土属于膨胀土 2 层红粘土 的自由 膨胀率为 44 59 之间 平均 50 8 初判为该层土属于膨胀土 根据 膨胀 土地区建筑技术规范 第 4 3 5 条 对该土层膨胀潜势分类和膨胀土地基胀缩 等级进行判定见下表 判定结果为 层 1 层和 2 层红粘土胀缩等级为 级 详 见见下表判 毕业论文专用纸 0 3 定结果为 层 1 层和 2 层粘土膨胀潜势分类为弱膨胀土 膨胀土 具有明显的吸水膨胀和失 水收缩性能的高塑性粘土 这类土强度较高 压缩性很小 并有较强的膨缩特点 在其上的构筑物随季节气候的变化而反复产生不 均匀的升降 而产生大量裂缝 另外膨胀土的超固结特性不仅使边坡坡脚产生 较大的剪应力 而且还会带来强度的应变软化 造成边坡坍滑 对建筑的稳定性 不利 设计及施工时应考虑该不利影响 表 2 4 1 2 膨胀土的潜势分类 膨胀分类自由膨胀率 Fs指标判定土层自由膨胀率 Fs判定结果 弱膨胀土 40 Fs 65 层 32 Fs 50 弱膨胀土 中膨胀土 65 Fs 90 1层 31 Fs 60 弱膨胀土 强膨胀土 90 Fs 2层 44 Fs 59 弱膨胀土 表 2 4 1 3 膨胀土地基的胀缩等级 胀缩等级地基分级变形量指标 mm 判定土层分级变形量指标 mm 判定结果 15 Sc 35 层 21 5 35 Sc 70 1层 26 3 70 Sc 2层 25 0 注 本表中为初步计算判定地基土张缩等级 设计时应重新计算判定地基的胀缩等级 2 4 2 不良地质作用 场地处于水井梁子 秧草凹 大观山 小哨一带岩溶地貌区 属低中山岩溶地貌 场区内地形较开阔 地势整体由西部向东部逐渐增高 标高介于 2078 76m 2097 20m 相对高差 18 44m 本场地内除可见岩溶漏斗和土洞外 场地内 及附近未发现滑坡 崩塌 泥石流等不良地质作用 不良地质作用主要表现为岩溶 1 溶 土 洞 隙 本次勘察共 90 个钻孔 其中 23 个钻孔内揭露溶洞 隙 30 个 遇洞率为 25 6 洞高 0 4m 5 6m 平均 2 01m 大部分由粘性土全充填或半 充填 局部无充填物为空洞 钻孔内揭露溶洞总厚度为 55 9 米 除去覆盖层厚度基岩 总厚度为 1566 46 米 线岩溶率为 3 57 钻孔内溶洞分布情况见表 2 4 2 2 石芽及岩溶漏斗等表生岩溶形态 相邻钻孔内揭露基岩起伏大于 5m 场地 毕业论文专用纸 1 基 毕业论文专用纸 2 岩出露地段石芽较多 且起伏较大 出露的基岩溶蚀较强烈 在学生会堂已开挖 的基坑内揭露有溶洞 裂隙及溶槽等溶蚀现象都比较发育 可见本场地岩溶发育程度 中等发育 局部为强发育 表 2 4 2 1 揭露溶 土 洞 隙 一览表 钻孔 编号 溶洞顶埋深 m 溶洞底埋深 m 溶洞顶高程 m 溶洞底高程 m 溶洞高 m 充填情况 ZK285813 62072 32066 75 6 粘土夹少量碎石 ZK29410 411 12069 982069 280 7 粘土夹少量碎石 ZK29412 614 12067 782066 281 5 粘土夹少量碎石 ZK3041 82 92078 722077 621 1 粘土夹少量碎石 ZK3063 14 52077 362075 961 4 粘土夹少量碎石 ZK3078 810 62071 432069 631 8 粘土夹少量碎石 ZK3076 48 22073 832072 031 8 粘土夹少量碎石 ZK3106 88 12073 572072 271 3 无充填物 ZK3168 29 22070 92069 91 粘土夹少量碎石 ZK33120222060 712058 712 无充填物 ZK3405 57 52076 582074 582 粘土夹少量碎石 ZK34010 111 22071 982070 881 1 粘土夹少量碎石 ZK3414 85 22078 042077 640 4 无充填物 ZK34112 816 92070 042065 944 1 无充填物 ZK3432 43 62080 572079 371 2 粘土夹少量碎石 ZK34511 612 52070 72069 80 9 无充填物 ZK345910 82073 32071 51 8 无充填物 ZK3476 36 82075 520750 5 无充填物 ZK34713 6142068 22067 80 4 粘土夹少量碎石 毕业论文专用纸 3 ZK35013 6142068 22067 80 4 粘土夹少量碎石 ZK35014 216 52076 342074 042 3 无充填物 ZK3517 28 22083 342082 341 无充填物 ZK3621416 22076 592074 392 2 粘土夹少量碎石 ZK3675 47 22085 162083 361 8 无充填物 ZK36810 411 82080 12078 71 4 粘土夹少量碎石 ZK3702 83 62087 652086 850 8 粘土夹少量碎石 ZK3715 392085 072081 373 7 粘土夹少量碎石 ZK3729 114 52081 172075 775 4 粘土夹少量碎石 2 4 3 对特殊土及不良地质作用的处理建议 1 特殊性土 由于红粘土和膨胀土对工程存在上述的影响 工程建设时 需注 意防治 可在建筑平面转折部位和高度 荷载 有显著差异部分 建筑结构类型 或 基础 不同部位 适当设置沉降缝分隔开 从而减小地基土膨胀带来的不利影响 加 强排水 均应做好地面排水工程 使排水畅通 防止表水下渗 浸润土质 同时应做 好渗沟等工程 另外对建筑物基底还要严格封闭防止蒸发失水引起膨胀土干裂收缩 建筑物四周场地种植草皮及蒸发量小的树种 花种或松柏等针叶树 减少水分蒸发 较大树种不宜太近建筑物 以避免水的集中 建筑基础形式建议采用桩基础穿越土层 进入基岩 使基础置于基岩层上 避开特殊性土对建筑的影响 确保建筑物稳定 2 不良地质作用 对已经发现的溶洞及岩溶漏斗等表生岩溶 设计在基础设计时 可对溶洞进行避让或跨越 或者将基础置于溶洞底以下完整稳定的中风化基岩层内 确保建筑物稳定及安全 对未查明的溶洞 由于本项目处于岩溶地貌 岩溶发育程度 为中等发育 局部为强烈 且溶洞分布的位置及深度无规律 详细勘察钻孔在平面及 空间上所能控制的溶洞比较少 按规范要求基础施工前应在基础下进行岩土工程施工 勘察 以查明基础以下岩石的完整性 确保建筑物稳定及安全 2 52 5 岩土工程分析评价岩土工程分析评价 本场地处于水井梁子 秧草凹 大观山 小哨一带岩溶地貌区 属岩溶地貌 场 毕业论文专用纸 4 地内除可见岩溶漏斗和土洞外 场地内及附近未发现滑坡 崩塌 泥石流等不良地质 作用 不良地质作用主要表现为岩溶 属稳定的建筑场地 适宜本工程的建设 2 5 1 地基土工程性质评价 1 层填土 天然含水量为 29 8 天然孔隙比为 0 954 液性指数为 0 25 坚硬 硬塑状态 压缩系数为 0 29 具中等压缩性 但结构局部松散 不均匀 固结 性差 对基坑侧壁稳定一般 2 层红粘土 天然含水量为 31 6 天然孔隙比为 0 968 液性指数为 0 24 坚硬 硬塑状态 压缩系数为 0 26 具中等压缩性 抗剪强度较高 对基坑侧 壁稳定有利 3 1层红粘土 天然含水量为 34 7 天然孔隙比为 1 048 液性指数为 0 02 坚硬 硬塑状态 压缩系数为 0 33 具中等压缩性 抗剪强度较高 但结构较 松散 对基坑侧壁稳定一般 4 2层红粘土 天然含水量为 36 5 天然孔隙比为 1 078 液性指数为 0 05 硬塑状态为主 局部可塑状态 压缩系数为 0 48 具中等压缩性 对基坑侧壁 稳定有利 5 3层块石 稍湿 中密状态 岩性为灰岩 中风化状态为主 局部强风化 状态 基坑开挖时易产生坍塌 对基坑侧壁稳定不利 6 4层土洞 对基础稳定不利 基础施工时 须穿越该层 7 层中风化灰岩 较完整 及 1 层中风化灰岩 较破碎 为本场区揭露基 岩 物理力学强度较高 是本场区较好的桩端持力层 8 2 层强风化灰岩 物理力学强度一般 层位不稳定 厚度变化大 不宜作 为桩基础持力层 9 3 层溶洞 隙 为本场地的不良地质作用 基础应对其进行避让 跨越或 穿越该层进入稳定基岩层内 2 5 2 地基土均匀性评价 本场地处于水井梁子 秧草凹 大观山 小哨一带岩溶地貌区 属岩溶地貌 地 基土 岩 在空间分布上成因 岩性 状态或密实度存在不均匀性 各土 岩 层厚 薄不均匀 基岩起伏大 且基岩内分布有溶洞 隙 导致地基土的工程力学性质在 水平向和竖向上不均匀 综合判定场地地基土为不均匀地基土 毕业论文专用纸 5 2 5 3 地震效应评价 1 场地类别 勘察期间选择了编号为ZK289 ZK328和ZK354的钻孔进行了波速测试 波速测试 成果见附件1 波速测试 地微振测试报告 根据场地波速测试成果 场地20m深度或 覆盖层厚度范围内土层的等效剪切波速见表2 5 3 1 表2 5 3 1钻孔等效剪切波速测试成果表 钻孔编号ZK289ZK328ZK354平均值 等效剪切波速Vsm m s 203 2213 4184 7200 4 场平后覆盖层厚度 m 16 414 29 613 4 测试结果测得场地20m深度范围内土层的等效剪切波速值介于 184 7m s 213 4m s之间 平均剪切波速Vsm 200 4m s 场平后 虽局部有较厚填土 但填土剪切波速为184 7m s 213 4m s之间 平均剪切波速Vsm 200 4m s 根据 建 筑抗震设计规范 GB50011 2010 中4 1 3条的规定 划分建筑场地基岩以上土层的 类型为中软土 勘察结果显示场地覆盖层厚度大于3m小于50m 划分建筑场地类别为 类 2 建筑抗震地段划分 拟建场地地基土虽无软弱土分布 但下部基岩起伏大 且分布有溶洞 地表出露 岩溶漏斗 岩溶发育总体上发育程度为中等发育 部分强发育 场地为不均匀地基 根据 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 中4 1 1条的规定 划分为对建筑抗震不 利地段 本项目建筑场地划分为对建筑抗震不利地段 设计时应考虑不利地段对设计 地震动参数可能产生的放大作用 其地震影响系数最大值应乘以增大系数 建议增大 系数取值为1 1 拟建建筑物为学校场所 地震时可能导致大量人员伤亡 按 抗震设防分类标准 GB50223 2008划分建筑物设防等级为乙级 建筑结构抗震性能化设计应符合 建筑抗 震设计规范 GB50011 20103 10 3条的相关规定 3 设防烈度 按照 中国地震动峰值加速度区划图 对勘察区进行划分 勘察区地震动峰值加 毕业论文专用纸 6 速度为0 20g 地震基本烈度值为 按 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 附录A 的划分 昆明城区抗震设防烈度为8度 设计地震分组为第三组 设计基本地震加速度 值为0 20g 场地特征周期为0 45s 勘察期间于场区编号为ZK289 ZK328和ZK354的钻孔旁实测的卓越周期 Ts 分 别为0 257 0 259和0 255s 平均0 257 设计时请避开场地卓越周期 以避免地震时 产生共振而加大对建筑物的损坏 2 5 4 土对建筑材料及金属的腐蚀性评价 场地海拨高度小于 3000m 为湿润区 环境类别属 类 本次勘察于编号为 ZK313 ZK316 及 ZK334 的钻孔中取 3 组土样进行土的腐蚀性 质分析试验 土的腐蚀性分析实验成果见附表 N0 7 根据试验结果结合 岩土工程 勘察规范 2009 年版 GB50021 2001 的有关规定 分析结果 按环境类型判定土 对混凝土结构具微腐蚀性 按地层渗透性判定土对混凝土结构具微腐蚀性 综合判定 土对混凝土结构具微腐蚀性 土对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性 土对钢结构具微 腐蚀性 详见表 2 5 4 1 土对建筑材料腐蚀的防护 应符合现行国家标准 工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046 的规定 表 2 5 4 1 土的腐蚀性评价表 腐蚀类型腐蚀介质类 型微腐蚀性指标试验指标腐蚀性评价 SO2 mg kg 450 18 3 42 1微腐蚀性 按环境 类型Mg2 mg kg 环境 类型 为 类 5 0 6 57 7 71微腐蚀性 对钢筋混凝土结构 中钢筋的腐蚀性 土中的 Cl 含 量 mg kg B5 5 微 5 5 4 5 弱 6 57 7 71微腐蚀性 毕业论文专用纸 7 第第 3 3 章基坑工程评价章基坑工程评价及结论及结论 3 13 1 基坑安全等级划分基坑安全等级划分 1 基坑平面尺寸及深度 据建设单位提供的建筑技术条件 本次勘察学生会堂和行政办公楼下设置 1 层地 下室 其平面尺寸和深度具体如下 学生会堂下的地下室基坑长约 81 9m 宽约 78 4m 形状基本呈正方形 面积约 6420 9m2 现已开挖接近地下室底标高 行政办公楼下的地下室基坑场约 93 8m 宽约 70 6m 形状基本呈长方形 面积约 6622 3 现已西面开挖接近地下室底标高 东面比地下室标高高约 3 6m 场地自西 向东放坡 坡比 4 现基坑四周侧壁高度约 2 米 2 基坑周围环境条件 学生会堂下的地下室 a 基坑北侧为拟建建筑行政办公楼 距地下室范围线约 65 6m 目前为已整平场 地 场地内现地面标高为 2080 27 2080 68m b 基坑西侧为云瑞路 距地下室范围线约 30 7m 道路宽度约 40 0m 含绿化带 混凝土沥青路面 路面标高介于 2081 28 20848 06m 之间 场围内地面标高为 2080 09 2080 27m c 基坑南侧为 A5 A6 学生宿舍 距基坑范围线约 50 1m 目前为已整平场地 场地内地面标高为 2080 14 2080 78m d 基坑东侧为拟建建筑基础教学实验楼 距基坑范围线约 47 3m 场地内地面标 高为 2080 27 2080 68m 行政办公楼下地下室 a 基坑北侧为拟建校停车场 目前为已整平场地 场围内地面标高为 2078 76 2081 80m b 基坑东侧为拟建建筑法学 经管系科楼 距地下室范围线约 51 7m 目前为已 整平场地 场区范围内地面标高为 2081 80 2082 99m c 基坑南侧为拟建建筑学生会堂 距基坑范围线约 65 6m 现为已整平场地 场 围内地面标高为 2080 27 2080 68m 毕业论文专用纸 8 d 基坑西侧为云瑞路 道路宽度约 40 0m 含绿化带 距基坑范围线约 50 0m 混凝土沥青路面 路面标高介于 2077 50 2081 28m 之间 场围内地面标高为 2078 76 2079 44m 由上述几点可看出 本基坑周边环境条件较简单 有利于基坑支护施工 3 基坑开挖深度影响范围工程地质及地下水条件 拟建场地设置 1 层地下室 地下室现开挖开挖至地下室标高 基坑开挖深度范围 土层为 基坑表层为 层填土 块石较多 结构疏松 不利于基坑壁稳定 层和 2 层红粘土土质较好 对基坑侧壁稳定性有利 1 层粘土 土质较松散 对基坑侧壁稳 定性影响一般 3 层块石易引起基坑侧壁坍塌 对基坑侧壁稳定性影响不利 基坑中 下部为 2 层强风化灰岩 1 层中风化灰岩 较破碎 及 层中风化灰岩 较完整 其抗剪强度均较高 有利于基坑侧壁的稳定 场地内钻孔深度范围内未观测到地下水 总体上基坑深度范围工程地质及水文地质条件相对较好 4 基坑安全等级确定 综上所述 本项目基坑已开挖深度至或已接近地下室标高 基坑深度范围上部虽 分布一定厚度松散土层 钻孔深度范围内未观测到地下水 拟建场地工程地质条件及 水文地质条件较好 周边环境条件较简单 根据 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2012 的规定 综合确定本基坑工程安全等级为三级 3 23 2 基坑侧壁稳定性评价基坑侧壁稳定性评价 本项目基坑经场地整平已开挖至或已接近地下室标高 未开挖至基底标 高部分 可进行放坡开挖 已开挖至基底标高的部分 虽然基坑侧壁现状 下稳定性良好 但以防治为主的原则 可先对侧壁进行喷浆加固后再进行 基础施工 3 33 3 结论与建议结论与建议 1 拟建场地处于水井梁子 秧草凹 大观山 小哨一带岩溶地貌区 属岩溶地 貌 本次勘察 除场地内及钻孔揭露的岩溶漏斗及溶 土 洞 隙 外 场地内未发 现不良地质作用存在 属稳定的建筑场地 适宜本工程的建设 2 本场地抗震设防烈度为8度 设计基本地震加速度值为0 20g 设计地震分组 为第三组 场地土的类型为中软土 场地类别为II类 属对建筑抗震不利地段 场地 毕业论文专用纸 9 20m深度内无可液化土层存在 可不考虑地震液化的影响 3 根据土的腐蚀性试验分析结果 综合判定场地土对混凝土结构具微腐蚀性 对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性 对钢结构具微腐蚀性 勘察期间 场地钻孔深度范 围内未观测到地下水 地下水条件较好 4 地基土在空间分布上成因 岩性 状态或密实度存在不均匀性 各土层厚薄 不均匀 导致地基土的工程力学性质在水平向和竖向上不均匀 综合判定场地地基土 为不均匀地基土 5 场地内各 岩 土层的空间展布详见附图 NO 2 工程地质剖面图 各层土 的主要物理力学指标建议取值表详见表 9 1 6 根据拟建建筑物特征 结合场地工程地质条件等因素 场地内特殊性土和不 良地质作用的影响 在未对场地地基进行地基处理之前 建筑物基础不宜采用天然地 基 建议采用桩基础 桩型以旋挖成孔灌注桩或人工挖孔灌注桩为宜 以 层中风化 完整灰岩或 1层中风化破碎灰岩为桩端持力层 桩径 800 1000mm 桩长一般 6 0 13 0m 桩长自勘察现地面起算 此外 由于部分地段灰岩出露且较浅 该地段 可采用人工挖孔墩基础 拟建建筑物基础形式分析评价详见本报告第 4 章节 7 本工程基坑开挖深度范围内工程地质及水文地质条件总体较好 周边环境条 件总体较简单 破坏后果较一般 根据 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 的规 定 基坑工程安全等级属三级 8 施工正值雨季 为避免因地表水及雨水进入基坑或基槽而造成对基坑稳定性 和基础工程施工的不利影响 建议于基坑和基槽顶 底设置引 排水措施 9 施工过程中应对基坑 基槽及坡面进行变形监测工作 发现异常及时处理 毕业论文专用纸 10 第第 4 4 章基坑开挖支护方案设计章基坑开挖支护方案设计 4 14 1 支护方案对比分析支护方案对比分析 工程拟建地位于昆明空港经济区南东秧草凹组团 行政隶属官渡区大板桥镇 东侧临 近果园 西侧紧邻云瑞路 地势整体自西部向东部逐渐增高 标高介于 2078 76m 2097 20m 相对高差为 18 44m 该场地附近没有高大的建筑物 不存在重大荷载 根据支护结构选型见下表 4 1 1 表 4 1 1 支护结构选型表 结构形式 使 用 条 件 排桩或地下 连续墙 1 适用基坑侧壁安全等级一 二 三级 2 悬臂式结构在软土场地中不宜大于 5 米 3 当地下水位高于基坑地面底面时 宜采用降水 排桩加截水帷幕或地 下连续墙 重力式挡土 墙 1 基坑安全侧壁安全等级为一 二 三级 2 挡土墙高度在 5m 6m 3 基坑深度不宜大于 7 米 土钉墙1 基坑侧壁安全等级为二 三级 2 基坑深度不宜大于 12 米 3 当地下水位高于基坑底面时 应采取降水或截水措施 逆作拱墙 1 基坑侧壁安全等级宜为二 三级 2 淤泥和淤泥质土场地不宜采用 3 拱墙轴线的矢跨比不宜小于 1 8 4 基坑深度不宜大于 12 没 5 地下水位高于坑底面时 应采用取降水或截水措施 放坡1 基坑侧壁安全等级宜为三级 2 施工场地应满足放坡条件 3 可独立或与上述其他结构结合使用 4 当地下水位高于坡脚时 应采取降水措施 由此图表可以得出排重力式挡土墙 土钉墙 锚杆支点支护都适合 取其中之一最 适 合的可有下述分析 毕业论文专用纸 11 4 24 2 支护方案选型支护方案选型 基坑围护结构型式有很多种 其适用范围也各不相同 结合工程实践选择适合的 支护方式 4 2 1 支护方案 基坑支护的类型及其特点和适用范围 1 深层搅拌水泥土围护墙 深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌 形成连续 搭接的水泥土柱状加固体挡墙 水泥土围护墙优点 由于一般坑内无支撑 便于机械化 快速挖土 具有挡土 止水的双重功能 一般情况下较经济 施工中无振动 无噪音 污 染少 挤土轻微 因此在闹市区内施工更显出优越性 水泥土围护墙的缺点 首先是位 移相对较大 尤其在基坑长度大时 为此可采取中间加墩 起拱等措施以限制过大的位 移 其次是厚度较大 只有在红线位置和周围环境允许时才能采用 而且在水泥土搅拌桩 施工时要注意防止影响周围环境 2 土钉墙 土钉墙是一种边坡稳定式的支护 其作用与被动的具备挡土作用的围护墙不同 它是起 主动嵌固作用 增加边坡的稳定性 使基坑开挖后坡面保持稳定 土钉墙主要用于土质 较好地区 我国华北和华东北部一带应用较多 目前我国南方地区亦有应用 有的已用于 坑深 10m 以上的基坑 稳定可靠 施工简便且工期短 效果较好 经济性好 在土质较 好地区应积极推广 采用土钉墙的一般要求 土钉墙可适用于塑 不塑或坚硬的粘 性土 在有地下水的土层中 土钉支护应该在充分降排水的前提下采用 土钉墙 容易引起土体位移 采用土钉墙支护应慎重考虑 墙体变形对周围环境的影响 3 重力式挡土墙 重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定 它是我国目 前常用的一种挡土墙 指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙 重力式挡土墙 可用块石 片石 混凝土预制块作为砌体 或采用片石混凝土 混凝土进行整体浇筑 一般都做成简单的梯形 半重力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑 重力式挡 土墙可用石砌或混凝土建成 一般都做成简单的梯形 它的优点是就地取材 施工方 便 经济效果好 所以 重力式挡土墙在我国铁路 公路 水利 港湾 矿山等工程 中得到广泛的应用 毕业论文专用纸 12 由于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定 因此 体积 重量都大 在软弱地基上修建 往往受到承载力的限制 如果墙太高 它耗费材料多 也不经济 当地基较好 挡土 墙高度不大 本地又有可用石料时 应当首先选用重力式挡土墙 墙体材料 挡土墙墙身及基础 采用混凝土不低于 C15 采用砌石 石料的抗压