胡龙海澜创新大厦深基坑开挖及支护结构设计.doc
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1、本科毕业设计论文题目:海澜创新大厦深基坑开挖及支护构造设计院、 系: 建筑工程学院 学科专业: 土木工程 学 生: 胡龙 学 号: 080706106 指导教师: 王亮 2021年 3月海澜创新大厦深基坑开挖及支护构造设计摘要本文共有两篇,第一篇以重点介绍深基坑开挖为主,即海澜创新大厦深基坑开挖施工方案。第二篇以深基坑支护构造设计为主,即海澜创新大厦地下连续墙支护构造设计。第一篇通过对所给工程勘察报告的分析,结合当地水文地质条件及相关标准对深基坑开挖的施工方案进展组织。其包含的内容:方案编制依据、工程概况、施工准备、组织构造、土方开挖方案、组织协调管理及工期、雨季施工措施、应急措施及考前须知和
2、平安、文明施工及环保措施。第二篇通过对勘察报告的深入研究合理选取其建议的支护构造类型,通过比照最终选取地下连续墙支护构造。关键词:深基坑 开挖 支护 地下连续墙HAILAN innovation building deep foundation excavation and support structure design AbstractIn this paper a total of two, first highlight of Deep Excavation-based, the Hailan innovation building deep foundation excavation
3、 and construction programs. The second main deep foundation pit supporting structure design, namely, to Hailan innovation Building underground continuous wall supporting structure design. The first analysis of the engineering investigation report given, combined with the local hydrogeological condit
4、ions and the specification of deep excavation construction program is organized. Basis contain the same content: programming, project overview, construction preparation, organizational structure, earth excavation program, organization and coordination of management and duration of the rainy season,
5、construction measures, emergency measures and precautions and safe, civilized construction and environmental protection measures. The second in-depth study on the survey report reasonable to select the type of supporting structure of its recommendations, selected by comparing the final underground d
6、iaphragm wall supporting structure.Key words: deep foundation excavation shoring diaphragm walls1 绪论前言 本文中心内容有两个:一个是以深基坑开挖为主旨;另一个是以深基坑支护构造设计为主旨。一方面随着城市建立的不断开展,城市土地资源日趋紧张,城市内部高层以及超高层建筑逐步增多,因此大面积、大深度的基坑成为开展的一种趋势,这就对土方的开挖提出了更高的要求。深基坑开挖是基坑工程的重要局部,它是一个复杂的系统工程,深基坑的开挖一般土方数量大比拟大,挖土的速度在很大程度上也决定了基坑工程工期的长短。同时,
7、支护构造的强度和变形控制能否到达要求和预期的目的,也都是在挖土阶段来进展检验,所以整个基坑工程的成功实施也离不开基坑开挖的严格质量控制。另一方面基坑在建筑工程中也是一个重要局部,其开展与建筑业的开展有着密切的关系,同时,深基坑支护的选型都是工程施工的技术难点,常见的支护构造类型有:深层搅拌水泥土挡墙,钢板桩,型钢横挡板,钻孔灌注桩挡墙,地下连续墙,土钉墙,加筋水泥土墙SMW工法。其中地下连续墙,是于基坑开挖之前,用特殊挖槽设备在地下成槽后,挠筑混凝土,建造具有较高强度的钢筋混凝土挡墙,用于开挖深度达10m以上的基坑或施工条件较困难的情况,多用于-12m以下的深基坑。地下连续墙作为深基坑的主要支
8、护构造之一,常用厚度为600800mm,也有厚达1200mm的,但较少使用。具有施工噪声低,振动小,就地浇制、墙接头止水效果较好、整体刚度大,对周围环境影响小等优点。是支护构造中最强的支护型式,适用于软弱土层、地质条件差和复杂、基坑深度大、周边环境要求较高的深基坑,高质量的刚性接头的地下连续墙可作永久性构造,并可采用逆筑法或半逆筑法施工。但是造价较高,施工要求专用设备。1.2 国内外研究现状基坑工程是一个古老而又有时代特点的岩土工程课题。人类土木工程活动促进了基坑工程的开展。特别是到了本世纪,随着大量高层、超高层建筑以及地下工程的不断涌现,对基坑工程的要求越来越高,出现的问题也越来越多,促使工
9、程技术人员以新的眼光去审视基坑工程这一古老课题。在都市中,高层及多层建筑的地下室、地下商场、地下车库等工程施工,都会面临地基根底工程和深基坑工程。在此推动下深基坑支护这门工程运用学科开展了起来,新的完善的支护构造上的土压力理论还没有正式提出,要准确地加以确定是不可能的。而且由于土的土质比拟复杂,土压力的计算还与支护构造的刚度和施工方法等有关,要准确地确定也是比拟困难的。因此,目前土压力的计算,仍然是简化后按库仑公式或朗肯公式进展。1.3 课题背景随着都市中高层、超高层建筑及地下工程的不断涌现,基坑工程正逐渐成为土木工程行业的工程研究热点,基坑工程的平安、稳定意义重大。如何结合具体工程的实际情况
10、选用合理的基坑支护方案对相应的建筑工程在经济效益和社会效益方面影响很大。“海澜创新大厦建立地点位于江苏省江阴市经济开发区,滨江东路以南、外环东路以东 ,用地面积32486.83平方米,由一栋250米55层高主楼及24米。预计开挖深度18米,是一项十分具有挑战性的基坑工程。通过对该工程的深基坑开挖施工方案的研究和支护构造的设计可以到达学生熟悉基坑工程设计、对大学所学的专业知识加以综合应用的目的。1.4 本文主要研究的工作 深基坑开挖施工方案结合当地的水文地质条件及所给的地址看场报告进展合理的基坑开挖施工方案。方案包括:方案编制依据、工程概况、施工准备、组织构造、土方开挖方案、组织协调管理及工期、
11、雨季施工措施、应急措施及考前须知和平安、文明施工及环保措施。支护构造设计一、 支护方案的比选选择二、 支护构造稳定性的盐酸1、 承载力验算2、 抗滑稳定性验算3、 抗倾覆稳定性验算4、 整体滑动圆弧稳定性验算5、 构造强度验算6、 支撑构造内力、变形计算2场地工程地质条件2.1 工程概况 “海澜创新大厦建立地点位于江苏省江阴市经济开发区,滨江东路以南、外环东路以东 ,用地面积32486.83平方米,由一栋250米55层高主楼及24米。预计开挖深度18米,是一项十分具有挑战性的基坑工程。本工程工程重要性等级为一级,场地等级为二级中等复杂场地,地基等级为二级中等复杂地基,该工程地基根底设计等级为甲
12、级,抗震设防类别为乙类,岩土工程勘察等级为甲级。2.2 地形地貌“海澜创新大厦建立地点位于江苏省江阴市经济开发区,滨江东路以南、外环东路以东 ,勘察时场地内原有建筑局部撤除原消防大队尚未撤除。地貌上属长江三角洲冲积平原,地貌单一,地势根本平坦,标高介于6.477.27之间1985国家高程基准,下同。场地水文地质条件,近年最低气温-6,最高气温39,年平均降雨量为1025.6mm,年平均气压为1016毫帕,年平均相对湿度为67。江阴地处江南水网区,属长江南岸冲湖积平原,区内地表水系较发育,但场区地表水不发育,仅南部有一人工鱼塘。场地主要含水层根据勘探提醒的地层构造,场地潜水含水层,由人工填土、粉
13、土、软弱粘性土构成。下部的可塑、硬塑粉质粘土为隔水底板。场地承压水含水层,主要由6层粉砂构成。含水层富水性和透水性人工填土,尤其是杂填土,孔隙大,构造松散,连通性较好,有利于地下水聚集,透水性较好,但富水性与厚度及季节有关,一般雨季富水性较好。2层粉土、3层淤泥质粉质粘土,富水性良好,为场地主要含水层。但透水性较弱,根据渗透性试验属弱透水层,给水性较差。下部的粉质粘土为相对隔水底板,属微透水不透水地层。第6层粉砂为承压含水层,富水性好,透水性强,属强透水层。地下水稳定水位及变化幅度本区地下水水位最高一般在78月份,最低水位多出现在旱季12月份至翌年3月份。据了解,历史最高水位6.0m左右,近3
14、5年,最高地下水位5.8m左右,水位变化幅度一般在4.50m冬春5.80m夏秋之间。勘探期间在钻孔中量测的场地地下潜水初见水位埋深在地面下0.801.20m,高程约5.70m5.80m左右,稳定水位高程约5.605.70m。第6层粉砂为承压水含水层,其稳定水位标高4.50米左右。场地潜水的补给来源主要为大气降水入渗补给,以蒸发和地下径流为主要排泄方式,水位受季节性变化影响,年变化幅度为1.01.50m左右。场地地基土特征根据钻探取样、静力触探、标准贯入原位测试及岩土物理力学性质指标综合分析,场区在160米深度范围内可划分为14个工程地质层,现分述如下:1杂填土:杂色,松散,顶部以混凝土地坪为主
15、,中部以建筑垃圾及块石土为主,下部以粉质粘土为主,不均质,具高压缩性,层厚m。2粉土:灰黄色,中密,湿,摇震反响中等,干强度、韧性低,无光泽,局部夹粉质粘土,属中压缩性土,层厚0.04.5米。3淤泥质粉质粘土:灰色深灰色,流塑状态,含少量有机质成分,局部夹薄层粉土或淤泥质粉土,无摇振反响,干强度、韧性低,稍有光泽,属高压缩性土,层厚0.05.8米。4-1粉质粘土:青灰色,可塑,含高岭土成分,无摇振反响,干强度、韧性中等,稍有光泽,属中压缩性土,该层为上伏软土层与下卧层之过渡带,层厚0.03.4米。4粉质粘土:灰黄色,可塑硬塑,含铁锰质成分,无摇振反响,干强度、韧性中等,稍有光泽,属中压缩性土,
16、层厚0.08.0米。5粉质粘土夹粉土:灰黄色,可塑稍密,很湿,无摇振反响,干强度及韧性较低,具层理,上部以可塑粉质粘土为主,下部以稍密粉土为主,局部呈互层状,属中压缩性土,层厚4.69.6米。6粉砂:青灰色,中密,饱和,矿物成分以长石、石英为主,具层理,夹少量粉质粘土及粉土薄层,含有机质成分,属中等压缩性土,层厚1.614.2米。7粉质粘土:灰色,软塑可塑,局部夹粉土层,无摇振反响,干强度、韧性中等,稍有光泽,属中压缩性土,层厚10.427.2米。8粉质粘土:青灰色灰黄色,可塑,局部粉粒含量高或夹粉土层,无摇振反响,干强度、韧性中等,稍有光泽,属中压缩性土,层厚2.515.0米。9粉质粘土:灰
17、色,可塑,含高岭土成分,无摇振反响,干强度、韧性中等,有光泽反响,属中压缩性土,层厚0.013.8米,呈透镜体分布。10粉质粘土:青灰色灰黄色,可塑,局部夹粉土层,无摇振反响,干强度、韧性中等,稍有光泽反响,属中压缩性土,层厚0.011.9米。11粉质粘土:黄褐色灰黄色,硬塑坚硬,含铁锰质结核及钙质结核或角砾,无摇振反响,干强度、韧性中等,稍有光泽,层厚13.725.6米。12粉质粘土:黄褐色灰黄色,可塑硬塑,含铁锰质成分,无摇振反响,干强度、韧性中等, 稍有光泽,局部粉粒含量高,层厚13.118.1米。13粉质粘土:黄褐色灰黄色,坚硬,含铁锰质结核及钙质结核或角砾,无摇振反响,干强度高、韧性
18、低,稍有光泽,属中偏低压缩性土,层厚31.837.0米。14全风化细砂岩:时代:K2紫红色、棕红色、灰黄色,严重风化呈土状,坚硬状态,构造致密,组织构造根本破坏,尚可辩认母岩为细砂岩,矿物成分已显著变化,裂隙很发育并被粘性土充填。岩体完整程度极破碎,岩体根本质量等级为类。该层仅9#、14#、23#孔揭露。钻至160.0米未揭穿。场地地下水及腐蚀性评价场地地下水的腐蚀性评价根据勘探提醒的地层构造,场地地下水属潜水及承压水,由1、2、3层构成潜水含水层,第6层中密粉砂富水性好。潜水含水层与地表水体、大气降水的水力联系密切,该含水层与地下室基坑施工影响大,关系密切。第4层粉质粘土为潜水层相对隔水底板
19、,根据渗透试验,属弱透水层,给水性一般。承压含水层以第6层粉砂为场地主要承压含水层,其厚度变化大,富水性好,透水性强,补给来源为侧向迳流或越流方式补给,排泄以侧向迳流的方式排泄。该含水层与地下室基坑施工影响大,关系密切。本场地原为滨江派出所和滨江消防中队办公场所,附近无明显污染源,根据本工程水质分析资料,按?岩土工程勘察标准?GB50021-2001第、12.2.2及、条规定,场地环境类型为类,按地层渗透性影响,地下水对混凝土构造有微腐蚀性;按环境类型影响,水对混凝土构造有微腐蚀性;按表12.2.4地下潜水对钢筋混凝土构造中钢筋有微腐蚀性。场地土的腐蚀性评价本工程场区地下含水地层土中的可溶性盐
20、一般已溶于地下水中,所以,地下水的腐蚀性一般能代表含水层土的腐蚀性。经调查场地及周围无环境污染源。场地地下水位以上的填土层填料为粉质粘土和建筑垃圾无环境污染影响。结合场地地下水腐蚀性评价结果综合判定:场地土对混凝土构造和钢筋混凝土构造中钢筋有微腐蚀性。3 土方开挖工程专项施工方案方案编制依据 编制依据 1) 海澜创新大厦工程深基坑开挖及边坡支护设计施工图。 2) 海澜创新大厦工程深基坑工程地质详勘及物探报告。 3) 现场情况及周边环境。 4) 有关设计和施工采用的最新施工技术验收标准、规程及标准。 本方案实施原那么 本方案经监理、业主审核确认后的方案报安监站备案手续完备展开施工;方案必须向各施
21、工人员及机械手交底,理解无误后施工。所有施工均应符合设计技术标准及验收标准要求。3.2 场地概况根本概况 “海澜创新大厦建立地点位于江苏省江阴市经济开发区,滨江东路以南、外环东路以东。 地质概况 根据区域地质资料,拟建场地属扬子准地台下扬子钱塘褶皱带东部,处于四条深切基底的浙皖赣断裂、长江断裂、苏北滨海断裂以及高邮-嘉兴断裂所包围的一个相对稳定的地块上,虽发生过地震,但震级均较小,区内地震、地质构造条件较好,地形平坦,不存在滑坡、泥石流等严重的地质灾害条件;拟建场地属稳定场地。场地地势开阔,地形根本平坦,场地及周围未发现影响地基稳定性的滑坡或边坡问题。场地勘探深度内未发现影响场地稳定性的不良地
22、质作用。 水文、气象情况,近年最低气温-6,最高气温39,年平均降雨量为1025.6mm,年平均气压为1016毫帕,年平均相对湿度为67。3.3 施工准备 施工前准备1.对施工现场场地上的障碍物进展全面清查,包括施工场地地形、地貌、地质水文、河流、气象、运输道路、邻近建筑物、地下根底、管线、电缆坑基、防空洞、坟墓、土洞、垃圾、树根、地面下施工范围内的障碍物和堆积物,供水、供电、通讯线路,防洪排水系统等;人工在基坑四周挖一条探测沟,详细探测出地下有无管线或管线在什么位置。制定排障方案和处理方案幷采取有效地防护加固措施,综合考虑工程的现场情况、进度要求和土方施工方法以及分期分批施工工程的土方堆放和
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