基坑支护设计毕业设计.docx
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基坑支护设计毕业设计.docx
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基坑支护设计毕业设计
武汉理工大学毕业设计
珠海市人民医院住院综合
楼南侧基坑支护设计
学院(系):
交通学院
专业班级:
结构fxlOOl班
学生姓名:
潘吉建
指导教师:
李芬
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
年月日
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作者签名:
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日
SS
基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖,是一项综合性很强的系统工程。
本文在对珠海市人民医院地质情况详细勘察后,根据周围环境和工程地质条件,对儿种常用的支护方案进行比选,釆用剩余推力法对基坑边坡稳定性进行了分析,通过SLOPE/W软件确定出最不利滑移面并计算滑坡推力,根据滑坡推力对该边坡进行了合理的支护设计和坡面防护,主要采用了预应力锚索支护形式。
完成了锚索、腰梁等支护结构的设汁计算。
最后通过SLOPE/W软件,对设讣完成的支护结构进行稳定性验算,结果显示基坑支护措施满足要求。
本文还简单介绍了预应力锚索施工工艺。
关键词:
基坑;边坡;预应力锚索;锚索施工
Abtract
Excavationengineeringmainlyincludeexcavationsupportsystemandconstructionandexcavationdesign,isacomprehensivesystemengineering・BasedonthegeologicalconditionofZhuhaiPeople'sHospitaldetailedsurvey,accordingtothesurroundingenvironmentandhydrogeologicalcondition®theseveralsupportschemes,andfinallytotheslopestabilityanalysisbyusingresidualthrustmethod,throughtheSLOPE/Wsoftwaretodeterminethecriticalslipsurfaceandlandslidethrustcalculationaccordingtothelandslidethrust,theslopewasreasonable・Supportdesignandslopeprotection,mainlyintheformofprestressedanchorcable・Thispaperintroducestheanchopwaistbeamsupportingstructuredesignprocess・Finally,throughtheSLOPE/Wsoftware,todesignthesupportingstructurestabilitycheckingcalculation,resultsshowthatsupportmeasurestomeettherequirementsof.Thispaperalsointroducesthetechnologyofprestressedanchorcableconstruct!
on.
Keywords:
foundationpit;slope;prestressedanchor;anchorconstruction
第1章绪论1
1.1研究背景1
1.2国内外研究现状1
1.3相关技术规范规程2
第2章工程简介3
2.1工程概况3
2.2场地工程地质3
2.3水文地质条件4
第3章基坑支护方案比选6
3.1基坑支护设计原则6
3.2支护方案比选6
3.2.1上钉樹6
3.22支护8
3.23户10
第4章基坑支护结构设计12
4.1滑坡推力计算12
4.1.17-7断而12
4.1.28-8断面16
4.2预应力锚索设计17
4.2.1锚索设计17
4.2.2锚固段长度计•算18
4.2.3锚索布巻19
4.2.4锚索计算20
4.2.5锚索预应力与张拉21
4.3腰梁设计22
4.4喷锚网设计23
4.5基坑支护验算23
第5章施工简介23
5.1土方开挖23
5.2预应力锚索施工24
5.2.1造锚索孔24
5.2.2锚索组装25
5.2.3推送锚索25
5.2.4注浆26
5.2.5浇注混凝土锚垫板26
5.2.6张拉预应力26
5.2.7外锚头保护27
5.2.8锚索施工时应注意的问题27
结论28
参考文献28
附录29
致谢29
第[章绪论
1.1研究背景
基坑工程是指建筑物和构筑物的地下结构部分施工时,所进行的基坑开挖、工程降水和基坑支护,同时,对周围的建筑物、构筑物、道路和地下管线进行监测和维护,以确保正常、安全施工的综合性工程。
一般悄况下,基坑支护是临时措施,地下室主体施工完成时支护体系即完成任务,与永久性结构相比临时结构的安全储备要求可小一些,III于其安全储备较小,因此具有较大的风险性。
岩土工程区域性很强,岩土工程中的基坑工程区域性更强,如软粘土地基、软土地基、砂土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大,同一城市不同区域也有差异。
基坑工程的支护体系设计•施工和土方开挖都要因地制宜,根据本地情况进行。
基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质和水文地质条件有关,还与基坑相邻建筑物、构筑物及市政地下管线的位置、抵御变形的能力、M要性以及周围场地条件等有关,这就决定了基坑工程具有很强的个性。
正是曲于基坑工程具有很强的区域性和个性,因此根据不同的区域和个性特征,研究相应的基坑稳定性、支护结构的内力及变形以及周围地层的位移对周围建筑物和地下管线等的影响及保护的计算分析,以便采取经济、实用的基坑支护方案,就具有重要的理论意义和实际效益。
与分析、计算方法的进步相对应的是基坑开挖技术,特别是支护技术的日臻完善,并出现了许多新的支护结构形式与稳定边坡的方法(参见杨光华《深基坑却结构的实用il算方法S其应⑪)。
本文结合珠海市人民医院北区南侧地下结构挖方工程,根据基坑地质条件和周圉环境的特殊性,选择锚杆支护的基坑开挖围护方案,并对护结构体系进行了设汁计算。
依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99)等规范,对腰梁及锚杆长度、锚固深度等进行结构设计。
最终编制了基坑开挖围护设计方案。
1.2国内外研究现状
随着我国城市建设的快速发展,北京在七十年代初建成了深20m的地下铁道区间车站。
八十年代后,北京、上海、广东、天津以及其他城市施工的深基坑陆续增加,开挖深度一般在8m左右,少数超过10rm特别是20世纪90年代之后,高层和超高层建筑项目日益增多,与之相伴的是基坑开挖面积越来越大、开挖深度越来越深,部分基坑超过30米。
20世纪40年代Terzaghi和Peck等人就提出了预估挖土方稳定程度和支撑荷载大小的总应力法。
这一理论原理一直沿用至今,只不过有了许多改进和修正。
50年代Bjerrum和Eide给出了分析深基坑底板隆起的方法。
60年代开始在奥斯陆和墨西哥城软黏土深基坑中使用了仪器进行监测,此后的大量实测资料提高了预测的准确性,并从70年代起产生了相应的指导开挖的法规。
高层建筑通常在城市密集的建筑群之间开挖,所以场地狭窄、施工难度高是工程中常常碰到的难题,基坑开挖除要保证基坑自身的稳定外,还必须保证邻近建筑设施的安全,所以为了减少工程事故发生,基坑开挖中的支护问题显得尤为重要。
而对于不同的工程环境及条件,釆用何种支护形式显得至关重要,同时把是否能保证基坑及周圉环境的安全及工程造价作为判断一个支护设计方案是否合理的标准。
如果支护结构型式选择合理,就可以做到整个基坑以及整个建筑物的安全可靠,还可以带来可观的经济与社会效益。
为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填,包括勘察、设计、施工和监测等,称为基坑工程。
它是地下基础施匸中内容丰富而富于变化的领域,是一项风险工程,是一门古老而具有划时代特点的综合性的新型学科,它涉及到工程地质、土力学、基础工程、结构力学、原位测试技术、施工技术、土与结构相互作用以及环境岩土工程等多学科问题。
基坑工程采用的围护墙、支撑(或土层锚杆)、圉楝、防渗帷幕等结构体系总称为支护结构。
基坑支护工程包含挡土、支护、降水、挖土等许多紧密联系的环节,如其中某一环节失效,将会导致整个工程的失败。
1.3相关技术规范规程
《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
《建筑边坡匸程技术规范》(GB50330-2002)
《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22—2005)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
《混凝土结构工程质量验收规范》(GB50204-2002)
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
《土钉支护技术规程》(DBJ/T15-70-2009)
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50010-2002)
《珠海市人民医院北区场地详细勘察阶段岩土工程勘察报告》
《珠海市人民医院北区场地地下室及基坑边坡岩土工程勘察报告》
《珠海市人民医院北区场地地基坑边坡场地详勘阶段岩土工程勘察报告》
第2章工程简介
2.1工程概况
本工程场地位于珠海香洲园山路北侧,香山公园东侧。
场地内拟建建筑物包括健康管理中心、医技楼、住院综合楼以及连接南北区的地下隧道,地上建筑总面积为31000地下建筑总面积为18500IB1,本匸程建筑物±0.00标高相当于1956年黄海高程11.50m;其中健康管理中心、医技楼及住院综合楼基坑工程位于山前洼地,隧道基坑工程位于香山公园与烈士陵园两山体之间的鞍部;场地周边地势具有南高北低、西高东低的特点,拟开挖基坑、边坡周边现状地标标高为10.12m〜26.68m。
本基坑边坡支护工程包括:
(1)北区拟建健康管理中心、医技楼、住院综合楼地下室和地下隧道基坑开挖支护;
(2)场地南侧拟建建筑物±0.00标高(相当于1956年黄海高程11.50m)以上永久性边坡开挖支护;基坑、边坡开挖深度(按开挖至地下室/隧道底板垫层底考虑),南侧基坑标号为GHI段,开挖深度为9.5m〜17.2m。
南侧基坑支护段长约为63m,基坑安全等级为一级。
支护设计使用年限为至开挖起不超过12个月。
根据现场勘查、调查,南侧基坑(GHI段)开挖影响范围内分布的主要管网有:
坡顶沿环山路基坑侧人行道分布有电缆沟,埋深约1.2m,与基坑开挖顶边线距离约3m~10
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