江苏住宅小区基坑支护设计计算书地下车库 505msecretWord文档下载推荐.docx
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21#基坑面积约890m²
,周长约140m;
22#基坑面积约860m²
,周长约132m。
2、基坑开挖深度:
见表1。
本设计中所涉及的标高均为绝对标高。
表1各段开挖深度
1.1.3周边环境
拟建项目由溧阳市XX有限公司建设,位于溧阳市燕山新城区内,XX路以南,XX路东侧。
整体地下车库东侧:
地下外墙距现有围墙最近距离为12.70m。
9#东侧:
地下室外墙距现有围墙最近距离为5.90m。
10#东侧:
地下室外墙距现有围墙最近距离为21.50m。
12#东侧:
地下室外墙距现有围墙最近距离为17.00m。
22#北侧:
地下室外墙距现有围墙最近距离为17.30m。
其余侧场地较开阔。
1.1.4工程地质概况
1.1.4.1岩土层分布
探深度内(地表下43.00m以浅)揭露的岩土体为:
第四系松散沉积物,具水平成层分布特征,主要由粘性土组成;
下部为侏罗系火山岩。
据其成因类型及物理力学性质的差异性,可分为8个工程地质层。
①-1层素填土:
灰褐、浅灰、深灰等色,松散状,主要成分为粘性土,局部为耕土,含植根。
全区分布,非均质,工程性能很差。
层厚0.20~1.80m,层底标高3.00~5.60m,层底埋深0.20~1.80m。
①-2层淤泥:
深灰色,流塑状,具臭味,含大量有机质及生活垃圾。
分布于明、暗塘及河沟底部,非均质,工程性能极差。
层厚0.60~2.10m,层底标高1.55~3.62m,层底埋深0.60~3.00m。
②层粉质粘土:
灰黄色为主,可夹软塑状。
含少量铁锰质浸斑及粉土团块。
稍有光泽,干强度中等,韧性中等,无摇震反应。
局部分布,欠均质,工程性能一般。
层厚0.60~2.90m,层底标高0.84~4.60m,层底理深1.00~3.50m。
③层粘土:
褐黄间灰褐等色,硬夹可塑状。
含大量铁锰质结核及灰色团块。
有光泽,干强度中等,韧性中等,无摇震反应。
局部缺失,欠均质,工程性能中等。
层厚0.60~3.00m,层底标高2.00~2.89m,层底理深1.50~3.70m。
④层粉质粘土夹粉土:
灰黄色,可塑状为主。
含少量铁锰质浸斑及云母片。
两者混杂状分布,稍有光泽,干强度低,韧性低,无摇震反应。
层厚0.60~1.70m,层底标高0.78~1.77m,层底理深2.40~4.80m。
⑤-1层粉质粘土:
灰黄间灰褐色,可夹硬塑状。
含少量铁锰质浸斑、云母片及灰色条带,夹粉土团块或薄层。
局部分布,欠均质,工程性能中等。
层厚0.60~3.60m,层底标高-2.52~0.84m,层底理深3.30~7.20m。
⑤-2层粘土:
褐黄~棕黄色,少夹褐红色,硬塑状为主,夹坚硬状。
含灰色斑块、较多铁锰质结核及砂质结核。
有光泽,干强度高,韧性高,无摇震反应。
局部缺失,欠均质,工程性能较好。
层厚1.50~9.60m,层底标高-9.66~-2.55m,层底埋深7.00~15.00m。
⑥层含砂粉质粘土:
浅灰间灰褐色,夹土黄色,含少量铁锰质斑块及风化岩屑。
粉质粘土呈软塑状,稍有光泽,干强度、韧性低。
砂粒含量约15%左右,局部富集处可达25%以上,成分以砂岩、石英岩为主,粒径一般0.075~2.00mm,颗粒不均匀,级配差。
两者呈层状或透镜状分布。
局部分布,欠均质,工程性能差。
层厚1.40~5.80m,层底标高-7.80~-3.25m,层底埋深7.30~13.20m。
⑦-1层含砂粉质粘土:
灰黄间褐黄色,夹棕褐色,含少量铁锰质斑块及风化岩屑。
粉质粘土呈可~硬塑状,稍有光泽,干强度、韧性低。
砂粒含量约10%左右,局部富集处可达20%以上,成分以砂岩、石英岩为主,粒径一般0.50~2.00mm,夹少量砾石,偶见粒径大于2.00cm的碎石,颗粒不均匀,级配差。
两者呈混杂状或透镜状分布。
全区分布,欠均质,工程性能中等。
层厚1.00~13.20m,层底标高-17.84~-4.17m,层底埋深10.00~23.00m。
⑦-2层含碎石粉质粘土:
灰褐、土黄、褐红等色,粘土呈硬塑夹坚硬状。
含较多铁质结核、砂质结核及风化岩屑,稍有光泽,干强度、韧性中等,无摇震反应。
碎石含量约10%~20%,局部夹中粗砂等,成分以石英岩等为主,粒径一般1-3cm,少数达5cm以上,分布不均匀,呈次棱角状为主。
局部分布,欠均质,工程性能较好。
层厚0.90~14.60m,层底标高-32.17~-14.05m,层底埋深18.80~37.50m。
⑧-1层强风化凝灰岩:
浅褐色为主,夹杂灰白色,凝灰结构,块状构造。
成分以岩屑、长石晶屑为主,含少量黑云母片。
火山灰冲填其间,凝灰质胶结。
长石风化成白色高岭土,部分暗色矿物风化成铁质析出。
碎屑直径1-3mm,偶见角砾。
岩芯较完整,呈短柱状,裂隙较发育,多为铁质、泥质冲填。
岩石手捏易成砂状,锤击声哑。
岩体为散体状结构或碎裂状结构,其破碎原因为风化所致,岩石坚硬程度分类为极软岩类,岩体基本质量等级分类为V类。
全区分布,工程性能较好。
层厚2.10~12.70m,层底标高-34.77~-9.36m,层底埋深15.00~40.10m。
⑧-2层中风化凝灰岩:
长石风化成白色高岭土,部分暗色矿物风化成铁质析出,沿节理面分布。
碎屑直径1-3mm,偶见角砾,砾径达20mm以上。
岩芯完整,呈长柱状,锤击声脆可碎,偶见铁质冲填的节理,部分节理为方解石细脉冲填,RQD大于90%。
岩体结构为块状结构,岩石坚硬程度分类为软岩类,岩体基本质量等级分类为IV类。
未钻穿,控制厚度1.60~6.50m。
1.1.4.2场地地下水
据本次钻探揭露结合地区水文地质资料,勘探深度内主要含水层为①层土及④层土,按其埋藏条件分别为上层滞水及孔隙微承压水。
上层滞水赋存于①层土中,富水性差,与地表水联系紧密;
孔隙微承压水赋存于④层土中,富水性差。
本场地地形稍有起伏,地势较高处部分钻孔未见上层滞水分布。
勘探期间测得:
钻孔初见水位埋深0.00~1.20m;
上层滞水稳定水位埋深0.00~0.76m,相应标高4.07~5.19m。
上层滞水水位受大气降水及地表水影响明显。
据本次工作实测资料及地区水文资料,本场地内上层滞水水位年变幅2.0m左右,变幅标高值一般3.50~5.50m。
勘探期间实测赋存于④层土中的孔隙微承压水稳定水位标高一般2.00m,变幅一般1.00m左右,变幅标高值一般1.50~2.50m。
1.2基坑支护结构设计概况
1.2.1设计依据
1.2.1.1建设单位提供的资料
建设单位提供的岩土工程勘察报告(由江苏苏州地质工程勘察院提供,报告完成时间2010年5月)。
总平面图、地下室平面图(由无锡城归设计院有限责任公司提供,提供时间2011年3月)。
表2各土层的设计计算参数一览表
土层名称
重度
固快指标
极限侧阻力标准值
γ
C
Φ
qsia(kPa)
kN/m3
kPa
度
①-1
杂填土
18.2
12
9.0
—
①-2
淤泥
16.0
6
5.5
②
粉质粘土
19.0
30.4
12.9
46
③
粘土
19.6
57.9
17.5
56
④
夹粉土
19.1
33.0
18.3
44
⑤-1
19.3
49.5
16.5
50
⑤-2
19.7
78.0
19.4
64
注:
以上参数均由岩土工程勘察报告提供。
1.2.1.2参照和执行的设计规范、规程
行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
行业标准《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)
国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
国家标准《建筑桩基技术规范》(GJG94-2008)
国家标准《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)
国家标准《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)
国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
国家标准《混凝土工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)
行业标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)
其他国家及江苏省现行的有效设计标准、规范、规程和标准图集
1.2.2本工程特点
1、整体地下车库基坑面积约19350m²
基坑实际挖深约4.70m~6.30m。
2、场地较开阔,整体地下车库、9#、10#、13#、21#、22#先期施工。
据初步施工进度,当整体地下室开挖到底时,周边的13#、10#已施工至地上三层,故临近这两幢楼的区域需考虑建筑物荷载的影响。
1.2.3基坑支护方案
针对本工程的特点,设计时应尽可能避免基坑开挖对周围建(构)筑物的影响,同时满足建设单位经济、施工周期短的要求,经过方案比选,本工程支护结构方案如下:
【挡土结构】
整体地下车库南侧及北侧放坡开挖(坡比1:
0.5,坡面挂网喷浆并设置泄水孔),东侧及西侧采用放坡土钉的支护形式。
9#基坑东侧采用放坡土钉的支护形式,其余侧放坡开挖(坡比1:
0.5,坡面挂网喷浆并设置泄水孔)。
10#基坑四周均放坡开挖(坡比1:
12#基坑东侧采用放坡土钉的支护形式,其余侧放坡开挖(坡比1:
13#基坑四周均放坡开挖(坡比1:
15#基坑东侧及西侧采用放坡土钉的支护形式,南侧及北侧放坡开挖放坡开挖(坡比1:
18#基坑东侧及西侧采用放坡土钉的支护形式,南侧及北侧放坡开挖放坡开挖(坡比1:
21#基坑东侧采用放坡土钉的支护形式,其余侧放坡开挖放坡开挖(坡比1:
22#基坑东侧、南侧及西侧采用放坡土钉的支护形式,北侧放坡开挖放坡开挖(坡比1:
【开挖过程中对地下水的处理】
1、基坑内采用"
明沟加集水坑"
进行疏干排水。
2、基坑开挖时,视施工现场情况沿基坑顶部周边设置截水沟排水系统,及时排除雨水及地面流水。
并在基坑四周设置护栏,以确保人员的安全。
【电梯井区域的处理】
按上部结构设计要求放坡处理。
1.2.4基坑支护结构设计计算
1.2.4.1计算方法
本工程基坑支护设计的计算,采用《北京理正基坑支护结构设计软件F-SPW》5.5版,严格按照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)中的有关基坑支护结构设计要求和标准进行的。
1.2.4.2计算条件
1、根据本基坑的周边环境要求及开挖深度确定本工程侧壁安全等级深坑取二级,重要性系数取1.0。
2、坑外迎土面的土压力取主动土压力,开挖面深度以下的土压力按矩形分布取用。
坑内开挖面以下背土面的土压力取被动土压力。
3、土的C、Φ值均采用勘察报告提供的固结快剪指标。
4、土压力计算根据土层特性,土层均采用水土合算。
5、地面施工超载取值均为20kPa。
1.3施工说明
1.3.1标高系统
本设计中所涉及的标高皆为绝对标高。
1.3.2材料要求
1、水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥;
2、混凝土等级:
放坡土钉面层混凝土等级为C20;
3、钢筋等级:
面层钢筋采用HPB235级(φ),钢筋土钉采用HRB335级(Φ)。
1.3.3支护结构施工及检测要求
1.3.3.1放坡开挖
1、施工要求
(1)按设计坡比放坡,人工修整坡面。
放坡施工期间基坑侧壁周围堆载不得超过本说明规定荷载。
(2)施工顺序为:
按设计要求自上而下分段、分层开挖工作面,修正坡面(平整度允许偏差±
20mm)→埋设喷射混凝土厚度控制标志,喷射一层混凝土→铺设钢板网片,喷射第二层混凝土→设置排水系统。
(3)坡面及时挂网喷浆处理,喷浆厚60,第一次喷厚30,第二次喷厚30,双向钢筋网φ6@200。
细石砼的等级为C20,水泥用强度等级为42.5级。
3天强度不低于10MPa。
其配比:
水泥:
砂:
碎石:
水=1:
2:
0.5,碎石最大粒径应小于15mm。
喷射压力为0.3~0.5MPa,喷射作业应分段进行,同一分段内喷射顺序应自下而上,喷射砼终凝2h后,应喷水养护,养护时间宜为3~7h。
(4)土钉放坡及放坡坡面的排水措施采用横向每隔2.0m设置PVC塑料管Φ100长300,向外排水倾斜15°
,进口处做纱布反滤层处理。
2、检测要求
喷射混凝土面层厚度应采用钻孔检测,钻孔总数宜每100m²
墙面积一组,每组不少于3点。
1.3.3.2放坡土钉
放坡施工期间基坑侧壁周围10.0m范围内严禁大量堆载,地面允许堆载小于20kPa。
(2)土钉墙施工流程如下:
a、开挖作业面;
b、设置土钉(包括置入钢筋、注浆、二次注浆);
c、铺设、固定钢筋网;
d、喷射混凝土面层;
e、设置排水系统。
(3)钢筋土钉施工
a、土钉成孔采用麻花钻取土,孔径100,土钉与水平面夹角15°
,梅花型布置。
孔位的允许偏差不大于±
100mm,钻孔的倾角不大于±
5%,孔径允许偏差为±
5mm,孔深允许偏差为±
50mm。
成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时,不得影响支护安全。
b、钢筋保护层30~40厚。
每2000设一定位支架,保证钢筋处于钻孔的中心部位。
土钉与联系钢筋、网片、土钉节点应焊接牢固,焊接长度不小于30。
c、钻孔后应进行清孔检查,对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即处理。
成孔后应及时安设土钉钢筋并插入注浆管。
(4)注浆要求
a、注浆采用二次注浆。
第一次注M20水泥砂浆,水泥采用硅酸盐水泥,强度不低于42.5级,水灰比为0.5。
第一次注浆压力为0.3~0.5MPa;
4小时内进行第二次注浆,注浆采用纯水泥浆,水泥采用硅酸盐水泥,强度不低于42.5级,注浆压力根据试验值确定(试验值的确定以不产生有害的地面隆起为准),达到注浆压力3~5分钟后可结束注浆。
注浆时需确保充盈系数大于1。
要求注浆后1小时开始提供水泥强度,注浆后12小时提供70%以上强度。
施工时,当浆体工作度不能满足要求时,可添加高效减水剂,不得任意加大水量,浆体应搅拌均匀并立即使用。
b、开始注浆前、中途停顿或作业完毕后须用水冲洗管路;
c、注浆时,注浆管应插至距孔底250~500mm处,孔口部位应设置止浆塞及排气管。
(5)面层喷射细石砼,强度等级C20,厚度80,配合比水泥:
砂:
细石:
水=1:
2:
0.5,水泥的强度等级为42.5,碎石最大粒径应小于15mm。
喷射压力为0.3MPa。
混凝土分两次喷射,基坑壁开挖并快速修整后,立即初喷20~30厚砼,并安设土钉和钢筋网后终喷到位。
喷射砼终凝2h后,应喷水养护,养护时间宜为3~7h。
(6)钢筋网采用钢筋焊成方格网片(钢筋网为φ8@200双向钢筋网)。
网格允许偏差为±
10mm。
钢筋网铺设时每边的搭焊焊长不小于网筋直径的10倍。
(7)喷射混凝土面层中的钢筋网铺设应符合下列要求:
a、钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设,钢筋保护层厚度不宜小于20mm;
b、钢筋网与土钉应连接牢固。
焊接长度不小于300.
(8)喷射混凝土的喷射顺序应自上而下,喷头与受喷面距离应控制在0.8~1.5m范围内,射流方向垂直指向喷射面。
(9)上层土钉喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层土钉施工。
在继续进行下步喷射混凝土作业时,应仔细清除预留施工缝结合面上的浮浆层和松散碎屑,并喷水使之潮湿。
(10)土钉坡面的排水措施采用横向每隔2.0m设置PVC塑料管Φ100长300,向外排水倾斜15°
,进口处做纱布反滤层处理,填土中泄水孔应视情况进行加密。
(二)检测要求
(1)土钉采用抗拉试验检测承载力,每层试验数量不宜少于该层土钉总数的1%,且不应小于6根;
(2)面层检测要求:
喷射混凝土的厚度采用钻孔检测,钻孔数为每100m²
墙面1组,每组不少于3点。
1.3.3.3基坑降排水
1、排水:
基坑内采用“明沟加集水坑”进行疏干排水。
排水沟每隔20m左右均匀布置,排水沟宽350mm,深300~500mm,排水沟坡度1%。
集水坑纵横向20m左右均匀布置,集水坑截面500×
500×
600。
排水系统紧随挖土设置。
如在雨季施工,必须准备足够的抽水设备,做到雨水能及时排除。
2、基坑开挖时,沿基坑顶部周边设置截水沟排水系统,及时排除雨水及地面流水。
截水沟宽400mm,深300~500mm,坡度1%,并在基坑四周设置护栏,以确保人员的安全。
1.3.3.4其它
1、基坑支护结构应准确放线,施工前应由建设、监理、施工单位确认对主体结构无影响后方可施工。
2、基坑四周严禁堆土或堆载,地面超载应控制在20kPa以内。
1.3.4土方开挖要求
1、在土方开挖前,应充分了解周边构筑物的保护要求,实际开挖过程中,应充分重视基坑监测数据,并及时根据监测数据调整施工流程,强调信息化施工。
2、土方开挖前施工单位应编制详细的土方开挖的施工组织设计,并取得基坑支护设计单位和相应专家的认可后方可实施。
3、在正式施工前,应由施工方会同业主、设计、监测、监理及各有关分包单位对可能发生的情况进行预估和对策分析,制定详细、可行的施工应急措施和方案。
4、土方开挖前应检查定位放线、排水和降低地下水位系统,合理安排土方运输车的行走路线及弃土场。
5、土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致,并遵循“分层分段开挖、严禁超挖”的原则。
6、在基坑开挖过程中,施工单位应采取有效措施,确保边坡土及动态土坡的稳定性,临时坡比不得大于1:
2。
严格按照土方开挖的施工组织设计进行,慎防土体的局部坍塌造成主体结构桩位移破坏、现场人员损伤和机械损坏等工程事故。
7、开挖到位后及时施工混凝土垫层,要求浇至支护边,随挖随浇,垫层必须在见底后24h内浇筑完成。
8、基坑内的深坑开挖必须等普遍的垫层形成并达到设计强度要求后方可进行。
桩基承台应逐个开挖、砖砌外模护壁,不得大面积开挖。
9、基坑内所有垫层施工完成后,应及时绑扎底板钢筋,浇筑地下室底板。
要求底板混凝土必须浇筑至放坡坡脚边。
10、基坑四周及支撑梁严禁堆土或堆载,地面超载应控制在20kPa以内。
11、由于机械进出口通道均位于坑边,应铺设路基箱扩散压力,或设置配筋混凝土面层。
不得在坡顶位置随意碾压。
1.3.5基坑回填要求
1、基坑回填土不得用纯粘土、淤泥、粉砂、杂土、有机含量大于8%的腐殖土、过湿土和大于150mm粒径的石块,其他均可回填。
2、回填土使用前分别取样测定其最大干容重和最佳含水量并做压实试验,确定填料含水量控制土的密实度达0.94。
3、回填前应将积水、杂物清理干净,符合回填的虚土应压实,并经检验合格后方可回填。
4、基坑回填应分层,均匀压实,避免结构不均匀受力。
1.3.6基坑监测
本工程的基坑监测等级按二级考虑。
基坑开挖及地下结构施工期间必须加强对基坑及周边环境(道路、管线)的监测。
1.3.6.1依据
国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)
1.3.6.2基坑及周围环境的监测、测试内容
1、沿基坑周边每25.0m设置垂直、水平位移观测点
2、深层水平位移观测
2、坑外水位观测点
3、基坑周边进行必要的巡视。
1.3.6.3监测与测试的控制要求
1、监测位置结合现场条件布置合理。
2、所有测试点、测试设备需加强保护,以防破坏。
3、监测周期:
基坑土方开挖到地下室侧壁回填。
具体要求为基坑开挖施工前进行第一次观测,观测值作为初始值,基坑开挖前期每三天观测一次,中期每两天观测一次,基坑或周围环境位移变形较大时,每天观测一次。
基坑出现险情时,随时观测。
4、测试单位需及时向设计人员通报测试结果并提供最终测试成果报告。
5、当出现以下情况之一需要做报警处理
(1)顶部水平位移大于5mm/d;
(2)顶部垂直位移大于4mm/d;
(3)坑外地下水位降深500mm/d;
(4)另外,对于测斜光滑的变化曲线,若曲线上出线明显的折点变化,也要做报警处理。
6、基坑监测应由具备监测资质的单位严格按照本说明要求制定详尽的基坑监测方案,并报本设计单位审定确认后方可执行。
1.3.7应急预案
为避免在土方开挖过程中出现较大变形影响基坑及周边环境的安全稳定,提出以下应急措施,根据施工现场出现的情况及时采取相应措施,防止变形、渗漏等情况的发展扩大,确保土方开挖及主体结构施工的顺利进行。
1.4.7.1支护结构受力体系方面的应急处理措施
1、若土方开挖过程中出现局部坑壁位移过大,坑边出现裂隙等情况,应及时暂停土方沿基坑纵向的开挖范围,控制变形开展;
如变形发展迅速,应立即回填土方,阻止变形进一步扩大,待查明原因并采取相应措施后方可继续开挖。
2、若基坑侧壁出现局部滑塌,应先查明原因,消除产生滑塌因素,同时进行修补加固。
一般将坑壁外采用土袋或碎石袋回填充实,并可在坍方处口部打垂直锚管、焊接横向网筋,并及时喷射混凝土面层。
3、若土方开挖至基坑底标高时支护结构监测数据已达报警值,应加快垫层砼及主体结构底板施工进度,并将垫层和底板砼浇筑至支护桩边。
4、若土方开挖至基坑底标高后发生土体隆起现象,应在被动区采取反压加固措施,并及时进行垫层和底板的施工。
5、对于发生变形较大的区段,应及时卸除相应区段基坑顶部的材料堆载,并合理安排施工机械的停滞位置,控制支护结构变形的
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