2022年深基坑支护结构设计- .docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 深基坑支护结构设计目 录2 深基坑支护结构设计 . . 22.1 工程简况 . 22.1.1 工程内容 . 22.1.2 工程地质及水文地质 . 22.2 深基坑支护地型式及合理选型. 42.2.1 不同基坑支护型式地特点及支护选型地原就 . 42.2.2 基坑支护方案地比较与选型论证 2.3 深基坑支护地设计要求及内容. 5 . 62.3.1 深基坑支护地设计要求 . 62.3.2 基坑支护设计运算地内容. 72.4 森公地铁车站南基坑支护结构设计及内力运算 . 8 2.4.1 土钉墙设计 . 8 2.4.2 排桩支护设计 . 14 2.4.
2、3 钢支撑设计 . 212.5 深基坑开挖地信息化施工. 242.6 小结 . 25名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 深基坑支护结构设计2.1 工程简况2.1.1 工程内容依据勘察报告,森林公园站位于朝阳区辛店村天辰路与辛店村路交叉处地下,主体结构呈南北走向,车站中心里程为 K4+2.000 ,轨顶标高为 28.986m,埋深为 15.6m 左右,拟建车站设出入口 4个,在东南与东北各设一个通风道,
3、在主体站两侧设风亭 2 个.该车站为地下二层三跨岛式站台,主体结构南北长 179.400m ,其中南段长约 73.50m,宽为33.00m;中间段长为 40.5m,宽为 23.10m;北段长约 65.40m,宽 42.700m.该站结构底板标高为27.296m,底板埋深为 17.11417.564m 左右 .主体结构顶板标高为 35.60m 左右,顶板埋深为 9.0m左右 .本站拟采纳明挖法施工 .本站位于天辰路与辛店村路交叉处地下,天辰路呈南北走向,辛店村路呈东西向,大路宽约8m 左右,勘察时天辰路东侧有少量平房,其它部位较平整,无障碍物.森公站是地铁奥运支线上地第三座车站,位于中轴路与辛店
4、村路相交地十字路口下,车站横跨辛店村路,本站为奥运支线北端终点站,车站北侧设折返线.车站南北中轴线与北京城市中轴线重合.2.1.2 工程地质及水文地质(1)工程地质 依据北京地铁奥运支线工程岩土工程勘察报告,本站所处地层依次序可分为:本次勘察揭露地层最大深度为 40.0m,地层层序自上而下依次为:人工填土层:粉土填土 1 层:褐色黄褐色,稍密,饱和,含砖渣、灰渣、水泥块、树根等,局部夹粉质 粘土填土、砂质粉土填土;杂填土层:杂色,稍密,湿饱和,以房渣土为主,含砖块、碎石,白灰渣 . 该层层底标高为 39.4043.15m.第四纪全新世冲洪积层:粉土层:褐黄色,中密密实,很湿,含云母、氧化铁、姜
5、石及有机质 .av=0.067 0.180MPa-1,属中压缩性低压缩性土,粉质粘土 1 层:灰色,硬塑,av=0.131MPa-1 ,属中压缩性土,含云母、氧化铁、有机质,姜石;粉细砂 3 层:褐黄色灰色,中密,饱和,N=21 42,属中压缩性低压缩性土;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 该层层底标高为 33.7036.85m;粉质粘土层:褐黄色,硬塑,母、氧化铁、姜石;粘土 1 层:褐黄色,硬塑,体存在;av=0.1830.523MPa-1 ,属中高压缩性中压缩性土,含云av=0.2250.275MPa-1 ,
6、属中压缩性土,含氧化铁,该层呈透镜粉土 2 层:褐黄色,密实,湿很湿,av=0.0950.182MPa-1 ,属中压缩性低压缩性土,含云母、氧化铁;粉细砂 3 层:灰色,饱和,密实,24.1526.40m.第四纪晚更新世冲洪积层:粉质粘土层:褐黄色,硬塑,氧化铁、姜石,呈透镜体存在;N=22 左右,属低压缩性土,含氧化铁;该层层底标高为av=0.1780.250MPa-1,属中压缩性土,含云母、粘土 1 层:棕黄色,硬塑, av=0.1510.293MPa-1,属中压缩性土,含氧化铁、姜石;粉土 2 层:褐黄色,密实,很湿,母、氧化铁;av=0.1160.128MPa-1,属中压缩性土,含云细
7、中砂 3 层:褐黄色,密实,饱和,N=3652,属低压缩性土,含个别砾石 .本层普遍存在,层底标高为 13.4018.60m. 卵石圆砾层:杂色,密实,饱和,N63.5=8490,属低压缩性土,亚圆形,最大粒径 100mm,一般粒径 20-30mm,粒径大于20mm 地颗粒含量约为总质量地70.中粗砂充填,母岩成份为辉绿岩、砂岩和砾岩;中粗砂 1 层:褐黄色,密实,饱和,属低压缩性土,含砾石;本层层底标高为 11.6015.12m,部分钻孔未穿透此层 . 粉质粘土层:褐黄色,硬塑,氧化铁;av=0.2080.316MPa-1,属中压缩性土,含云母、粉土 2 层:褐黄色,密实,很湿,av=0.1
8、300.137MPa-1,属中压缩性土,含云母、氧化铁;本层普遍存在,部分钻孔未能穿透此层 . 粉细砂 2 层:褐黄色,密实,饱和,属低压缩性土 . 粉质粘土 2 层:褐黄色,硬塑, av=0.084MPa-1 左右,属低压缩性土,含云母、氧化铁;(2)水文地质本段线路测得两层地下水,分别为上层滞水和承压水,未测得潜水,各层地下水情形分述如下:名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上层滞水:该层水水位标高40.29 43.42m(水位埋深1.03.9m),含水层为粉土填土层、杂填土 1 层、粉土层、粉细砂层.观测时间为
9、2002 年 7 月 22 日2003 年 8 月 14 日,补给来源主要为管道渗漏和地表水系、大气降水补给,主要以蒸发和向下越流补给下层潜水方式 .承压水:该层地下水含水层为卵石圆砾层、中粗砂1 层,透水性好,水头标高为 22.6923.00m(水头埋深为21.5021.70m),观测时间为2003 年 7 月 13 日2003 年 7 月 14 日,该层水具弱承压性,主要接受侧向径流补给及越流补给,以侧向径流方式排泄,地下水流向自西向东 .依据工程地质勘察报告,本区段地下水对混凝土结构无腐蚀性,在干湿交替环境下,对钢筋混凝土中地钢筋具弱腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性 .依据历年最高水位及近3-
10、5 年最高水位,参考钻探时地实测地下水位,并考虑该场区地水文地质条件,建议设防水位按 43.00M 考虑,用于抗浮验算 .2.2 深基坑支护地型式及合理选型基坑支护设计中首要地任务就是挑选合适地支护型式,然后进行支护结构地运算分析,依据运算分析进行支护结构地设计,包括结构截面、支撑或锚杆尺寸、入土深度等地设计 .同一个基坑,如采纳不同地支护型式,造价相差可能是庞大地 .因此,合理地挑选基坑支护型式是很重要地 .2.2.1 不同基坑支护型式地特点及支护选型地原就(1)基坑支护型式地特点及适用范畴放坡:适用于场地开阔、无变形掌握要求、造价低地情形 . 土钉支护:一般适用周边构筑物少、地质条件较好地
11、情形,软土或砂层地质要慎用或实行加强型方案 .土钉支护对位移掌握缺乏合理地运算理论,因此,对位移有严格要求地场地应慎用,造价较低 .排桩支护:排桩支护刚度好,适应性广,结合桩间止水也可用于砂层,止水效果没有连续墙好,造价低于连续墙而大于土钉墙 .重力式搅拌桩挡土结构:一般适用于 求不很高地情形 .地下连续墙:通常连续墙地厚度为7m以内地软土地基基坑、且周边对位移要600mm、 800mm、 1000mm,也有厚达1200mm 地,但较少用 .地下连续墙刚度大、止水成效好、是支护结构中最强地支护型 式,适用于地质条件差和复杂、基坑深度大、周边环境要求高地基坑支护,但造价较高,施工要求专用设备 .
12、支撑形式:主要有砼支撑、钢支撑和锚杆,一般砼支撑刚度大,但拆除不方名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 28 页精选学习资料 - - - - - - - - - 便;钢支撑刚度相对小一些,但拆除便利,可预加轴力达到掌握位移地目地;锚杆刚 度小,位移掌握主要通过施加预应力来实现,锚杆一般要打入基坑以外地地下场地,会对周边环境有肯定地影响,最好要求有较好地锚固土层 .(2)基坑支护选型地原就 要合理挑选基坑支护地型式,一方面要深刻明白各种支护型式地特点,包括其合 理性、优点和缺点,另一方面要结合地质条件和周边地环境和工程造价进行综合考 虑,因此,选型地原就应主要考虑三个方面:不同
13、基坑支护型式地特点;地质条件和周边地环境;工程造价 . 2.2.2 基坑支护方案地比较与选型论证基坑支护型式地合理挑选,是基坑支护设计地首要工作,应依据地质条件、周边环境地要求及不同支护型式地特点、造价等综合确定.一般当地质条件好,周边环境要求较宽松时,可采纳柔性支护,如土钉墙等;当周边环境要求高时,应采纳较刚性地支护型式,以掌握水平位移,如排桩或地下连续墙等.同样,对于支撑地型式,当周边环境要求较高,地质条件较差时,采纳锚杆易造成周边土体地扰动并影响周边环境地 安全,采纳内支撑型式较好;当地质条件特殊差、基坑深度较深、周边环境要求高 时,可采纳地下连续墙这种最强地支护型式 .森林公园站南基坑
14、开挖较深,并且开挖方式采纳地是分层分步开挖地方式,这就 打算了不能只用单一地支护型式,需要多种支护方式并用,才能达到基坑安全、施工 便利且满意开挖方式各个方面地要求 .(1) 基坑支护方案地比较 锚固支护锚固支护就是在排桩支护之后,在桩顶增设一条锁口梁.使用此支护型式是在使用排桩支护地前提下进行地,不能够单独使用此支护型式,但作为排桩支护地帮助支护型式不仅是可行地而且是必要地.一方面,可以增加基坑支护地整体性,另一方面可以在有限地施工空间内加强、提高支护体系地作用 .所以此支护型式不能单独使用,只能与排桩支护相互结合使用 .土钉墙支护土钉墙支护是在基坑开挖过程中将较密排列地瘦长杆件土钉置于原位
15、土体中,并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层.在实际施工中是边开挖边支护,且施工快捷简便,经名师归纳总结 济牢靠,是适合此基坑开挖方式地支护型式.但由于基坑二级开挖地深度比较深,所以第 6 页,共 28 页土钉墙支护不得单独使用.- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 排桩支护 考虑到地下连续墙工程浩大,造价比较高,不够经济,所以选用排桩支护 .排桩支 护与地下连续墙相比,施工简洁,不需要专用设备,而且造价比连续墙低,依据北 京奥运地铁支线森林公园站岩土工程勘察报告,土质多以粉质粘土为主,拟建基坑深 17.4m,一级开挖 7.4m,二级开挖10m.由于基坑较深,只
16、用土钉墙支护满意不了安全与施工,选用排桩支护在经济、安全、施工治理、设备方面较为合理 .因此,一级开 挖选用土钉墙支护,二级开挖选用排桩支护地基坑围护方式是适用于本拟建基坑地支 护方案 .水泥土搅拌桩 水泥土搅拌桩地搅拌支护主要将基坑坑壁地土层,在开挖前用水泥和固化剂进行 原位搅拌改性,提高土地强度,也可形成壁状或栅状地地下水泥土桩、墙地隔水帷 幕,阻挡地下水侵入 .深基坑支护中采纳水泥搅拌桩,虽然造价不高,但是基坑地开挖 深度不宜大于 7m,所以,水泥土搅拌桩不能作为此拟建基坑地支护形式 .地下连续墙 连续墙虽然有很多优点,如:适用于各种土质;施工时震惊小,噪声低;而且可在各种复杂条件下进行
17、施工.但是,地下连续墙也有它自身地不足之处,如:施工现场治理不善会造成现场泥泞泛滥;地下连续墙造价较高,不够经济等 .依据奥运支线森林公园站岩土工程勘察报告拟建基坑土质以粉质粘土为主,土质比较好,承载力比较高,假如用地下连续墙作为支护结构,不够经济.况且,在使用地下连续墙地同时,前场治理必需加强,这样不仅增加了治理上地难度,而且也增加了投资成本 .所以,地 下连续墙不宜使用 .(2)支护方案 综上所述,此深基坑一级开挖采纳土钉墙支护,二级开挖采纳排桩(钻孔灌注桩)支护型式比较适用于此基坑,且满意基坑安全、施工便利和开挖方式等各方面地 要求 .2.3 深基坑支护地设计要求及内容2.3.1 深基坑
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- 2022年深基坑支护结构设计- 2022 基坑 支护 结构设计
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