深基坑支护设计方案演示课件.ppt

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1、 深基坑支护设计方案深基坑支护设计方案目录目录一、基坑概况二、土压力、支护设计计算三、降水计算四、基坑监测、开挖说明基坑概况基坑概况本基坑位于浙江杭州富阳市，基坑周边环境如图所示：基坑三面对环境要求较高，一侧对环境要求较低地质条件地质条件杂填土：灰黄色、灰色，湿，松散，主要由块石、碎石或建筑垃圾组成。粘质粉土：浅灰色，稍密，湿-很湿。切面无光泽，摇振反应迅速，干强度、韧性低。粉质粘土：灰色，饱和，流塑-软塑，薄层状，粉土和粉质粘土互层，局部为淤泥质粉质粘土。切面粗糙，摇振反应缓慢析水，干强度、韧性较低。淤泥质粘土：灰黑色、湿、软塑，富含有机质夹有腐朽的植物根系，局部分布，为塘底或沟底沉积物。粘

2、质粉土：黄色、黄褐色、稍湿湿、中密，以粘质粉土为主，含铁锰质结核，斑状构造。局部夹有灰白色高岭土。设计方案二设计计算二设计计算1土压力计算2支护结构设计计算1、土压力计算、土压力计算1.1计算方法与公式1.2各剖面土压力计算1.3标准土压力选取水平荷载标准值计算简图1.1.3水平抗力标准值计算水平抗力标准值计算同样根据规范建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99）3.4条计算水土合算水平抗力计算简图1.2各剖面土压力计算各剖面土压力计算1.2.1剖面A-A1.2.2剖面B-B1.2.3剖面C-C主动土压力计算：各层土的主动土压力系数：Ka1=tan2(45-10/2)=0.7 Ka2=tan

3、2(45-19/2)=0.49Ka3=tan2(45-18.5/2)=0.52Ka4=tan2(45-9/2)=0.7Ka5=tan2(45-18.5/2)=0.52第一层（杂填土）：ea11=q Ka1=15 0.7=10.5kPaea12=（q+r1h1）Ka1-2c =(15+18 1.62)0.7-0=30.9kPa第二层（粉质粘土）ea21=（q+r1h1）Ka2-2c =(15+18 1.62)0.49=21.63kPaea22=（q+r1h1+rsat2h2）Ka2-2c 2 =(15+18 1.62+18.40.95）0.49=30.2kPa第三层（粉质粘土）ea31=（q+r

4、1h1+rsat2h2）Ka3-2c 3 =(15+18 1.62+18.40.95）0.52-218=8.07kPaea32=（q+r1h1+rsat2h2+rsat3h3）Ka3-2c 3 =(15+18 1.62+18.40.95+19.10.7）0.52-25.9=15.02kPa桩端：ea52=（q+r1h1+rsat2h2+rsat3h3+rsat4h4+rsat5h5）Ka5-2c 5 =(15+18 1.62+18.40.95+19.10.7+171.01+19.17.72）0.52-218 0.72=98.69kPa主动土压力：Ea=(10.5+30.9)/21.62+(21

5、.63+30.2)/20.95+(8.07+15.02)/20.7+(27.3+39.3)/21.01+(21.01+98.69)/27.72=33.5+24.62+8.08+33.63+462.04=561.9 kPa/m被动土压力计算：ep=zKP+2c被动土压力系数：Kp=tan2(45+/2)=1.93坑底第一层土：ea51=2c =2181.39=50kPaea51=2c +rhKP=50+19.151.39=234.3kPaEp=1/2rh2KP+2ch =0.519.1521.93+21851.39=711kPa/m其形心位置距离底面的距离为 =3.62m土压力分布示意图：单位k

6、Pa10.530.921.6330.28.0715.0227.339.398.6922.01507111.3标准土压力选取标准土压力选取由于考虑东、西、南面（A-A、B-B、C-C剖面）采用相同的支护布置，分析比较三个剖面的计算结果，选取A-A剖面标准土压力值进行排桩设计、验算计算北面（D-D剖面）考虑水泥土墙支护，选D-D剖面标准土压力值进行水泥土墙设计、验算计算。2.1排桩设计、验算排桩设计、验算嵌固深度9米，桩径1米，桩间距1.5米混凝土强度C30冠梁尺寸：1.20.8各工况：地表沉降图：冠梁选筋结果：钢筋级别 选筋As1 HRB3352D16As2 HRB3352D16As3 HPB2

7、35d8200 环梁选筋结果：钢筋级别选筋As1 HRB3355D20As2 HRB3353D20As3 HPB235d8200内力取值内力取值：整体稳定验算整体稳定验算计算方法：瑞典条分法计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度条分法中的土条宽度:1.00m1.00m滑裂面数据滑裂面数据整体稳定安全系数整体稳定安全系数 K Ks s=2.1762.176圆弧半径圆弧半径(m)R=16.793(m)R=16.793圆心坐标圆心坐标X(m)X=-1.783X(m)X=-1.783圆心坐标圆心坐标Y(m)Y=7.561Y(m)Y=7.561 抗隆起验算：Prand

8、tl(普朗德尔)公式(Ks=1.11.2)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部):K Ks s=3.762=1.1,=3.762=1.1,满足规范要求满足规范要求Terzaghi(Terzaghi(太沙基太沙基)公式公式(Ks=1.15(Ks=1.151.25)1.25)，注：安全，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(YB 9258-97(冶金冶金部部):):K Ks s=4.363=1.15,=4.363=1.15,满足规范要求满足规范要求。隆起量的计算注意：按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按0处理!式中 基

9、坑底面向上位移(mm);n从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;ri第i层土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);hi第i层土的厚度(m);q基坑顶面的地面超载(kPa);D桩(墙)的嵌入长度(m);H基坑的开挖深度(m);c桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);r桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);=0(mm)2.2水泥土墙水泥土墙详见计算书3、降水计算、降水计算1、降水方案的选择2、确定井点管的长度3、基坑涌水量的计算4、井点管数量和间距的计算5、井点管的布置3.1 降水方

10、案选择降水方案选择基坑工程地质情况、水文地质情况3.1 降水方案选择降水方案选择由上式及表 可得渗透系数：k=1.75x10-5cm/s=1.51x10-2m/d 地下水距离基坑顶部2.00m，基坑最大开挖深度为7.00m，降水至基坑底下0.5m处，则降水深度为5.5m3.1 降水方案选择降水方案选择 综上所述：基坑开挖采取轻型井点降水，坑外采取单排7001200双轴搅拌桩墙形成半封闭止水帷幕。3.1 降水方案选择降水方案选择3.2 确定井点管的长度确定井点管的长度要求降水深度为5.5m，因此用一级轻型井点系统即可满足。井点管的埋置深度 L=H+h+l式中L井点管埋置深度，m；H基坑深度，m，

11、本基坑为7m；h降水后水面距基坑底的深 度，m，一般取1m；l滤管长度，m，该处取1m；因此，井点管的长度为9m3.3 基坑涌水量的计算基坑涌水量的计算其中k=1.51x10-2m/d；H=14.37m；s=5.5mR与r0计算如下3.3 基坑涌水量的计算基坑涌水量的计算此基坑为矩形基坑，其中a=54m；b=28m；则r0=0.29x（54+28）=23.78（m）3.3 基坑涌水量的计算基坑涌水量的计算则基坑涌水量为：3.4 井点管数量和间距的计算井点管数量和间距的计算单井的涌水量：其中：q井点管出水量，m3/d rs过滤器半径，m，这里取0.02m；l过滤器进水部分长度，m，取1m；k渗透

12、系数，m/d，该处为1.51x10-2m/d。因此可得q=1.02m3/d需井点管的数量：取36根。基坑四角处井点管应加密，如果考虑每个角加2根井管，采用的井点管数量为36+4=44（根）管间间距3.5 井点管的布置4.1基坑监测目的全面、高精度的监测全面、高精度的监测能够能够保证基坑工程保证基坑工程安全安全。随时根据监测结果调整施工参数，随时根据监测结果调整施工参数，优化设计，或采取相应措施，以确保施优化设计，或采取相应措施，以确保施工安全，顺利进行工安全，顺利进行。实现对基坑周边环境进行有效的保护实现对基坑周边环境进行有效的保护。作为第一手现场资料，作为第一手现场资料，为今后改进设计为今后

13、改进设计理论和施工技术提供依据，推动基坑工理论和施工技术提供依据，推动基坑工程理论水平的提高程理论水平的提高基坑概况基坑西、北两侧有基坑西、北两侧有道路，并埋设有地道路，并埋设有地下管线。下管线。东侧为未开挖空地。东侧为未开挖空地。南侧为一建成写字南侧为一建成写字楼。楼。4.2监测项目4.3监测点布置平面图4.4基坑监测报警值根据上海市工程建设规范上海市工程建设规范基坑工程施工监测规程基坑工程施工监测规程DG/TJ08-2001-20064.5开挖说明基坑开挖前先在基坑支护外侧打止水桩，形成连续的水泥土防渗墙体；然后埋设轻型井点管；当达到降水效果后开始打设排桩及水泥土墙。在施工程序上做到边开挖边支护，分层开挖。在施工程序上做到边开挖边支护，分层分段开挖。土方开挖和支护施工要密切配合，严格禁止超挖。开挖到坑底后应及时施工垫层及底板，防止坑底长时间暴露。在前一区块完成土方开挖及垫层施工后，才能进行邻近区块的开挖。在开挖过程中要注意开挖的对称性，禁止在一个地方一次性开挖到底。在承台稀疏部位开挖至板底，而仅在承台部位进行局部开挖。底部300mm应由人工开挖，开挖到底后及时施工垫层和碎石层。