管桩施工方案.docx
- 文档编号:30721754
- 上传时间:2023-08-19
- 格式:DOCX
- 页数:31
- 大小:895.21KB
管桩施工方案.docx
《管桩施工方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《管桩施工方案.docx(31页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
管桩施工方案
丰惠广场地下室
支护方案一及计算书
高强预应力管桩
设计计算人:
日期2013.5.15
校核人:
日期
审核人:
日期
目录
第一部分设计方案综合说明
1、设计依据
2、工程概况
3、基坑周边环境
4、工程地质概况
5、支护结构方案选择
6、计算方法
7、基坑监测
8、土方开挖
9、基坑开挖过程中的施工措施与应急措施
第二部分开挖深度9.20米工况设计计算
第三部分坑内开挖深度4.00米工况设计计算
第四部分围檩及内支撑体系设计计算及计算资料
第一部分设计方案综合说明
1、设计依据
①本工程的岩土工程勘察报告;
②本工程建筑总平面图及地下室平面图;
③《连云港市软土地基深基坑支护技术规定》(GJ9801)
④《建筑基坑支护技术规程》JGJ120—99
⑤《混凝土结构设计规范》GB50010—2010
⑥《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)
⑦《建筑桩基技术规范》JGJ94—2008
⑧《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002)
2、工程概况
2.1拟建建筑物概况
1、拟建连云港浙江丰惠建设集团有限公司工程位于连云港市连云新城,云湖路、纵六路及纵七路三路交汇处。
拟建建筑物占地约1万平方米,建筑物包括:
主楼写字楼37层一栋,高度150米;裙楼为商业4层,框剪结构;高度为24米。
拟建建筑物地下室为两层,埋置深度8.40米左右。
基坑东西长250米左右,南北宽90米左右,结构采用核心筒结构、钻孔灌注桩基础。
该工程主体结构由中国二十冶集团有限公司负责设计,江苏南京地质工程勘察院负责岩土工程勘察。
2.2开挖深度计算
根据地形图,场地自然地面标高约2.000米。
因旁边道路已经施工完毕,地面回填1.5米,工程±0.000m相当于黄海高程4.500m。
表一基坑各区域计算深度计算表
开挖区域
±0.000的黄海高程
/m
底板顶
相对标高(承台底)/m
板厚(垫层厚)
/mm
坑底黄海高程/m
计算开挖深度/m
备注
主楼下大筏板处
4.500
-12.900
3000(100)
-8.40
4.0
计算至筏板底,-8.9米以上按照荷载
其他底板处
4.500
-10.200
300(100)
承台1400(100)
-5.70
9.2
承台较稀疏
计算至板底
2.3地面超载取值说明
拟开挖基坑周围场地基坑西、南、北四方向场地均比较简单,东侧场地开阔,根据相关规范要求及连云港地区经验,地面超载取20kN/m2;出土口位置待确定位置之后地面超载取35kN/m2
2.4土体参数确定原则
根据勘察报告推荐值(CU试验)选用,淤泥部分采用UU试验值,详各剖面计算书。
3、基坑周边环境
基坑四边场地条件相对比较简单。
4、工程地质概况
①层素填土:
杂色,稍湿,松散,土质不均匀,主要由碎石及少量粘性土组成。
场区普遍分布,厚度:
0.30-1.00m,平均0.67m;层底标高:
1.17-2.32m,平均1.87m;层底埋深:
0.30-1.00m,平均0.67m。
②层黏土:
灰褐色,土质较均匀,软塑-可塑,切面光滑,韧性高,干强度高,无摇震反应。
场区普遍分布,厚度:
1.00-2.10m,平均1.37m;层底标高:
-0.44-0.95m,平均0.50m;层底埋深:
1.70-3.00m,平均2.03m。
③层淤泥:
灰色,稍臭,土质较均匀,流塑,局部夹粉砂薄层,含少量贝壳碎片,切面光滑,干强度及韧性高,无摇振反应。
场区普遍分布,厚度:
11.20-13.90m,平均12.63m;层底标高:
-13.40--11.23m,平均-12.13m;层底埋深:
13.40-15.70m,平均14.66m。
④层黏土:
灰褐色-黄褐色,土质较均匀,可塑,切面光滑,韧性高,干强度高,无摇震反应,偶含铁锰质结核。
场区普遍分布,厚度:
1.00-4.00m,平均2.14m;层底标高:
-15.23--13.28m,平均-14.27m;层底埋深:
15.40-17.90m,平均16.80m。
⑤层黏土:
黄褐色,土质较均匀,可塑,切面光滑,韧性高,干强度高,无摇震反应,偶含铁锰质结核。
场区普遍分布,厚度:
2.30-5.30m,平均3.81m;层底标高:
-19.07--16.83m,平均-18.08m;层底埋深:
19.40-21.60m,平均20.61m。
⑥层粉质黏土:
黄褐色,可塑,切面较粗糙,韧性中等,干强度中等,无摇震反应,含少量钙质结核。
场区普遍分布,厚度:
0.90-3.50m,平均2.20m;层底标高:
-21.49--19.20m,平均-20.28m;层底埋深:
21.70-24.10m,平均22.82m。
⑦层粉质黏土:
黄褐色,可塑,切面较粗糙,韧性中等,干强度中等,无摇震反应,含少量钙质结核。
场区普遍分布,厚度:
0.60-4.60m,平均2.17m;层底标高:
-26.09--21.05m,平均-22.35m;层底埋深:
23.60-28.50m,平均24.89m。
⑧层粉土:
黄褐色,稍密-中密,切面粗糙,韧性差,干强度差,摇震反应迅速,局部夹粉质粘土薄层。
场区普遍分布,厚度:
0.90-5.20m,平均2.31m;层底标高:
-26.00--22.95m,平均-24.41m;层底埋深:
25.40-28.50m,平均26.95m。
⑧-1层粉质黏土:
黄褐色,可塑,切面较粗糙,韧性中等,干强度中等,无摇震反应。
场区普遍分布,厚度:
1.10-4.80m,平均2.01m;层底标高:
-27.89--22.61m,平均-25.87m;层底埋深:
24.50-30.50m,平均28.40m。
⑧-2层粉土:
黄褐色,中密-密实,切面粗糙,韧性差,干强度差,摇震反应迅速,夹粉砂薄层。
场区普遍分布,厚度:
0.90-5.30m,平均2.27m;层底标高:
-28.67--27.15m,平均-27.79m;层底埋深:
29.30-31.20m,平均30.31m。
⑨层粉质黏土:
灰黄色,可塑,切面较粗糙,韧性中等,干强度中等,无摇震反应。
场区普遍分布,厚度:
1.20-3.70m,平均2.48m;层底标高:
-31.80--29.08m,平均-30.24m;层底埋深:
31.20-34.50m,平均32.78m。
⑩层粉质黏土:
灰黄色,可塑,切面较粗糙,韧性中等,干强度中等,无摇震反应,夹细砂薄层。
场区普遍分布,厚度:
1.20-3.30m,平均2.02m;层底标高:
-33.59--30.48m,平均-32.22m;层底埋深:
32.70-36.20m,平均34.75m。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
以下土层趋好,不再赘述。
4、水文地质条件
1、地下水的类型及分布:
勘察报告显示,场区内在揭露深度范围内地下水有三种类型:
松散岩类潜水、松散岩类承压水及基岩裂隙承压水。
松散岩类潜水主要赋存于上部①层素填土、②层黏土及③层淤泥层中;松散岩类承压水主要赋存于⑧层、⑧-2层粉土及⑾层细砂、⑿层中砂层中;基岩裂隙承压水主要赋存⒀层全风化片麻岩、⒁层强风化片麻岩以及⒂层中风化片麻岩中。
2、地下水的补给与排泄
松散岩类潜水主要以大气降水及地表水入渗为主要补给来源,排泄以自然蒸发为主要途径;松散岩类承压水及基岩裂隙承压水之间存在水力联系,主要通过侧向径流以及含水层之间的越流进行补给及排泄。
施工时测得潜水稳定水位埋深0.90-1.80米,平均1.33米,承压水稳定水位埋深1.50-2.00米,平均1.75米。
第三层淤泥层的垂直渗透系数为5.7E-07,水平渗透系数为5.79E-07,基本为不透水层。
但因大气降水聚集的较多上层滞水,在基坑、基础及承台施工前应有排水措施,以防止突然性降雨产生较大水量影响承台施工。
5、支护结构方案选择
从总图、结构施工图、勘察报告等技术资料可以看出,基坑具有以下特点:
1、周边环境较简单,四边距离红线较近,
2、拟建场地分布的淤泥土层较深厚,其工程地质条件相对较差;
3、开挖深度较深,需要控制好开挖时基坑变形量。
基坑开挖范围主要为淤泥层,根据连云港地区经验,此部分淤泥层透水性不高,考虑到基坑深度范围内都是回填的海淤泥,故仍采用深搅桩进行封堵桩间缝隙。
结合本工程的上述特点,本着“安全可靠、经济合理、技术可行、施工快捷”的基坑设计原则,提出以下支护方案:
东、南、西、北挡土体系均采用高强预应力管桩+内支撑系统,为了减少主楼下深厚大筏板的开挖对周边的工程桩及外围护桩产生不利影响,设计要求:
先施工大地下室的底板,预留处主楼下方的大筏板,待周边的底板、梁均达到设计强度之后在开挖中间的大筏板,一方面减少外围护桩的计算深度,另一方面减少应坑中坑土方开挖容易造成相邻的地下室桩位的侧移;
6、计算方法
本基坑支护结构方案的设计计算严格按照国家的《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99、《建筑边坡工程技术规范》GB50030-2002及其它有关规范和规程进行。
采用启明星软件设计计算,计算结果附后。
第二部分开挖9.20米深处设计计算
预应力高强管桩支护方案
1工程概况:
开挖9.2米工况
2工程基本设计计算参数
2.1基本参数
本工程按一级进行计算。
2.2土层参数
编号
名称
厚度(m)
重度(kN/m3)
内聚力(kPa)
内摩擦角(°)
比重
天然孔隙比
1
2.00
18.40
22.00
7.90
2.50
1.00
2
1.20
18.40
22.00
7.90
2.50
1.00
3
12.70
15.80
9.00
2.40
2.50
1.00
4
2.70
19.10
52.00
11.20
2.50
1.00
5
3.60
19.10
53.00
11.50
2.50
1.00
6
2.70
18.40
43.00
8.60
2.50
1.00
7
2.30
19.00
50.00
10.50
2.50
1.00
地下水位埋深1.50m
2.3放坡设计
坡号
坡高(m)
坡宽(m)
台宽(m)
3.00
3.00
1.00
2.4桩墙设计
桩径:
800.00mm
桩距:
1000.00mm
嵌入深度:
15.90m
混凝土等级:
C30
2.5地下水处理设计
处理方法:
截水
坑外设计水位:
0.50m
坑内设计水位:
0.50m
止水帷幕嵌入深度:
4.20m
止水帷幕宽度:
1.40m
2.6支锚结构设计
2.6.1支撑设计
支撑编号:
zc1
支撑类型:
砼支撑
支撑长度:
11.00m
支撑间距:
8.00m
砼等级:
C30
截面高:
700.0mm
截面宽:
1200.0mm
支撑编号:
zc2
支撑类型:
砼支撑
支撑长度:
11.00m
支撑间距:
8.00m
砼等级:
C30
截面高:
600.0mm
截面宽:
1200.0mm
2.6.2锚杆设计
2.7施工工况设计
序号
名称
工况类型
支锚编号
距桩顶深度(m)
施工荷载(kPa)
1
开挖至0.6m
开挖
-
0.60
20.00
2
安装zc1
加支撑
zc1
0.30
20.00
3
开挖至4.4m
开挖
-
4.40
20.00
4
安装zc2
加支撑
zc2
4.10
20.00
5
开挖至6.2m
开挖
-
6.20
20.00
6
换支撑
-
4.60
20.00
7
拆支撑
-
4.60
20.00
8
换支撑
-
0.60
20.00
9
拆支撑
-
0.60
20.00
3内力变形计算
3.1《建筑基坑围护技术规程》JGJ120-99方法
3.1.1计算参数
3.1.1.1水土压力
土层编号
土类
水土分/合算
1
素填土
分算
2
粘性土
合算
3
淤泥
合算
4
粘性土
合算
5
粘性土
合算
6
粘性土
合算
7
粘性土
合算
3.1.1.1基床系数
土层编号
土类
m(MN/m4)
1
素填土
2.7
2
粘性土
2.7
3
淤泥
0.8
4
粘性土
6.6
5
粘性土
6.8
6
粘性土
4.9
7
粘性土
6.2
3.1.1.1支点刚度
支撑
支撑编号
支撑深度(m)
支撑刚度(MN/m2)
zc1
0.3
572.7
zc2
4.1
490.9
3.1.2位移内力包络图
3.1.3支点反力汇总
支撑
支撑编号
支撑深度(m)
支撑压力范围(kN/m)
zc1
0.3
0.0~311.7
zc2
4.1
0.0~361.2
4配筋计算
4.1《混凝土结构设计规范》GB50010-2002方法
4.1.1计算参数
桩身最大计算弯矩:
915.9kN.m
弯矩折减系数:
1.0
钢筋种类:
HRB400-28
保护层厚度:
35.0mm
4.1.2计算结果
桩身受弯设计值为:
1259.4kN.m
计算配筋面积:
12363.0mm2
需钢筋:
21根
实际配筋面积:
12930.8mm2
配筋率为2.6%
5整体稳定计算
5.1《建筑基坑围护技术规程》JGJ120-99方法
5.1.1计算参数
搜索范围:
坡顶宽度0.0m;坡顶宽度0.0m。
5.1.2计算结果
滑动圆心:
(0.20,-5.41)m
滑动半径:
30.52m
下滑力:
2365.9kN/m
抗滑力:
4823.4kN/m
整体稳定安全系数:
2.039
要求安全系数:
1.30
满足要求
6抗隆起计算
6.1《上海市基坑工程设计规程》DBJ08-61-97方法
6.1.1计算结果
6.1.1.1墙底抗隆起验算
抗隆起稳定安全系数:
2.89
要求安全系数:
2.50
满足要求
6.1.1.2坑底隆起量估算
由经验公式估算坑底隆起量:
37.54mm
6.1.1.3坑底抗隆起验算
抗隆起力矩:
4080.56
隆起力矩:
1551.11
坑底抗隆起稳定安全系数:
2.63
要求安全系数:
2.50
满足要求
7抗倾覆稳定计算
7.1《上海市基坑工程设计规程》DBJ08-61-97方法
7.1.1计算参数
土与墙面摩擦角系数:
0.7
7.1.2计算结果
7.1.2.1开挖至9.200m
倾覆转点深:
4.100m
7.1.2.1.1主动土压力
计算分层号
层顶深度(m)
层顶压力(kN/m)
层底深度(m)
层底压力(kN/m)
1
4.1
74.2
6.2
85.4
2
6.2
85.4
12.9
121.2
3
12.9
16.1
15.6
32.7
4
15.6
30.3
19.2
52.2
5
19.2
79.8
21.9
96.6
6
21.9
76.3
22.1
77.5
合力:
1327.8kN/m
合力作用点深:
12.36m
7.1.2.1.2水压力
计算分层号
层顶深度(m)
层顶压力(kN/m)
层底深度(m)
层底压力(kN/m)
1
0.0
0.0
6.7
67.0
2
6.7
67.0
22.1
67.0
合力:
1256.2kN/m
合力作用点深:
12.63m
7.1.2.1.3被动侧土压力
计算分层号
层顶深度(m)
层顶压力(kN/m)
层底深度(m)
层底压力(kN/m)
1
6.2
19.4
6.7
28.2
2
6.7
28.2
12.9
68.3
3
12.9
225.6
15.6
268.0
4
15.6
274.4
19.2
331.8
5
19.2
265.7
21.9
299.9
6
21.9
346.5
22.1
349.5
合力:
2901.8kN/m
合力作用点深:
16.87m
抗倾覆稳定安全系数为:
1.71
要求安全系数为:
1.20
满足要求
8支护桩型选择
桩身承受弯矩范围(-915.9~903.1)KN.m,查图集选用PHC-800(110)C-C80-22,极限抗弯能力
为1376KN-m,满足要求。
第三部分坑内开挖深度4.00米工况设计计算
1工程概况
2工程基本设计计算参数
2.1基本参数
本工程按二级进行计算。
2.2土层参数
编号
名称
厚度(m)
重度(kN/m3)
内聚力(kPa)
内摩擦角(°)
比重
天然孔隙比
3
8.00
15.80
9.00
2.40
2.50
1.00
4
2.70
19.10
52.00
11.20
2.50
1.00
5
3.60
19.10
53.00
11.50
2.50
1.00
6
2.70
18.40
43.00
8.60
2.50
1.00
7
2.30
19.00
50.00
10.50
2.50
1.00
地下水位埋深4.50m
2.3邻近荷载
荷载号
离基坑边距离(m)
荷载深(m)
荷载宽(m)
荷载值(kPa)
1
20.00
0.00
20.00
44.00
2.4桩墙设计
桩径:
500.00mm
桩距:
600.00mm
嵌入深度:
11.00m
混凝土等级:
C30
2.5支锚结构设计
2.5.1支撑设计
支撑编号:
1
支撑类型:
砼支撑
支撑长度:
11.00m
支撑间距:
8.00m
砼等级:
C30
截面高:
500.0mm
截面宽:
1000.0mm
2.5.2锚杆设计
2.6施工工况设计
序号
名称
工况类型
支锚编号
距桩顶深度(m)
施工荷载(kPa)
1
开挖至0.6m
开挖
-
0.60
30.00
2
安装1
加支撑
1
0.30
30.00
3
开挖至4.0m
开挖
-
4.00
30.00
4
换支撑
-
0.90
30.00
5
拆支撑
-
0.90
30.00
3内力变形计算
3.1《建筑基坑围护技术规程》JGJ120-99方法
3.1.1计算参数
3.1.1.1水土压力
土层编号
土类
水土分/合算
3
淤泥
合算
4
粘性土
合算
5
粘性土
合算
6
粘性土
合算
7
粘性土
合算
3.1.1.1基床系数
土层编号
土类
m(MN/m4)
3
淤泥
0.8
4
粘性土
6.6
5
粘性土
6.8
6
粘性土
4.9
7
粘性土
6.2
3.1.1.1支点刚度
支撑
支撑编号
支撑深度(m)
支撑刚度(MN/m2)
1
0.3
340.9
3.1.2位移内力包络图
3.1.3支点反力汇总
支撑
支撑编号
支撑深度(m)
支撑压力范围(kN/m)
1
0.3
0.0~139.6
4配筋计算
4.1《混凝土结构设计规范》GB50010-2002方法
4.1.1计算参数
桩身最大计算弯矩:
170.8kN.m
弯矩折减系数:
1.0
钢筋种类:
HRB400-20
保护层厚度:
35.0mm
4.1.2计算结果
桩身受弯设计值为:
234.9kN.m
计算配筋面积:
3742.0mm2
需钢筋:
12根
实际配筋面积:
3769.9mm2
配筋率为1.9%
5整体稳定计算
5.1《建筑基坑围护技术规程》JGJ120-99方法
5.1.1计算参数
搜索范围:
坡顶宽度0.0m;坡顶宽度0.0m。
5.1.2计算结果
滑动圆心:
(-4.65,-13.35)m
滑动半径:
29.43m
下滑力:
1330.2kN/m
抗滑力:
3806.7kN/m
整体稳定安全系数:
2.862
要求安全系数:
1.30
满足要求
6抗隆起计算
6.1《上海市基坑工程设计规程》DBJ08-61-97方法
6.1.1计算结果
6.1.1.1墙底抗隆起验算
抗隆起稳定安全系数:
2.63
要求安全系数:
2.50
满足要求
6.1.1.2坑底隆起量估算
由经验公式估算坑底隆起量:
20.94mm
6.1.1.3坑底抗隆起验算
抗隆起力矩:
2633.51
隆起力矩:
675.96
坑底抗隆起稳定安全系数:
3.90
要求安全系数:
2.50
满足要求
7抗倾覆稳定计算
7.1《上海市基坑工程设计规程》DBJ08-61-97方法
7.1.1计算参数
土与墙面摩擦角系数:
0.7
7.1.2计算结果
7.1.2.1开挖至4.000m
倾覆转点深:
0.300m
7.1.2.1.1主动土压力
计算分层号
层顶深度(m)
层顶压力(kN/m)
层底深度(m)
层底压力(kN/m)
1
0.3
14.7
4.0
68.4
2
4.0
68.4
4.5
75.7
3
4.5
75.7
8.0
94.4
4
8.6
0.0
10.7
13.1
5
10.7
10.8
14.3
32.7
6
14.3
58.3
15.0
62.6
合力:
622.1kN/m
合力作用点深:
6.73m
7.1.2.1.2水压力
计算分层号
层顶深度(m)
层顶压力(kN/m)
层底深度(m)
层底压力(kN/m)
1
4.5
0.0
4.5
0.0
2
4.5
0.0
15.0
0.0
合力:
0.0kN/m
7.1.2.1.3被动侧土压力
计算分层号
层顶深度(m)
层顶压力(kN/m)
层底深度(m)
层底压力(kN/m)
1
4.0
19.4
4.5
28.2
2
4.5
28.2
8.0
50.8
3
8.0
198.6
10.7
241.0
4
10.7
247.0
14.3
304.4
5
14.3
242.1
15.0
251.0
合力:
1908.7kN/m
合力作用点深:
11.27m
抗倾覆稳定安全系数为:
5.23
要求安全系数为:
1.20
满足要求
8支护桩型选择
桩身承受弯矩范围(-157.1~170.8)KN.m,查图集选用PHC-500(110)C-C80-10,极限抗弯能力
为325KN-m,满足要求。
第四部分围檩及内支撑体系设计计算
1、支撑体系选型
根据场地条件及连云港地区类似基坑设计经验,采用钢筋混凝土支撑体系。
各部分支撑体系截面尺寸及荷载详见下表:
支撑名称
截面尺寸
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 施工 方案