安徽理工大学土木深基坑工程毕业设计.doc
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1、本科毕业设计说明书合肥芜湖路万达广场北区深基坑支护设计THE DESIGN OF WANDA PLAZA NORTH DEEP EXCAVATION ON WUHU ROAD IN HEFEI CITY 学院(部): 土木建筑学院 专业班级: 土木10-3班 学生姓名: 陈润生 指导教师: 林斌教授 年 月 日安 徽 理 工 大 学毕业设计任务书专业、班级 土木10-3班 姓名 陈润生 日期 1 设计题目 合肥芜湖路万达广场北区深基坑支护设计 (专 题) 2 设计原始资料:3 设计文件:说 明 书图 纸4. 设计任务下达日期:5. 设计完成日期:6. 设计各章节答疑人: 部分 部分 部分 部分
2、 部分 部分 7. 指导教师 8. 教研室负责人 9. 系负责人 安 徽 理 工 大 学毕业设计成绩评定专业、班级 土木10-3班 姓名 陈润生 完成日期 1、设计题目 合肥芜湖路万达广场北区深基坑支护设计 2、专题 3、答辩评定意见 4、毕业设计成绩的评定指导教师(分)评阅教师(分)毕业答辩(分)总 分5、答辩委员会(签名) 日期 合肥芜湖路万达广场北区深基坑支护设计摘要本设计为合肥市芜湖路万达广场北区深基坑支护设计。设计时严格按照建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)和毕业设计大纲进行。 根据该基坑工程实际情况,以及考虑到经济、工期等诸多因素,选取桩锚支护结构作为基坑围护形式;截水
3、帷幕加明沟集水井作为基坑降水排水方法。整个工程的施工时间拟定为六个月。施工组织的顺序是先施工钻孔灌注桩和截水帷幕;再进行土方开挖、打设锚杆支护;最后设置排水沟和集水井。在整个基坑工程中,务必组织好各个分项工程的施工、管理和监测工作,确保工程按时按质按量完成。关键词:深基坑,钻孔灌注桩,锚索,施工组织THE DESIGN OF WANDA PLAZA NORTH DEEP EXCAVATION ON WUHU ROAD IN HEFEI CITYABSTRACTThe design is about the Hefei Wuhu Road, Wanda Plaza, North deep exc
4、avation,which is in strict accordance with the construction excavation Technical Specification (JGJ120-2012) and Graduation Outline .According to the excavation actual situation, and taking into account the many economic factors, duration, etc., it selectes the pile anchor retaining structure as bra
5、cing, Curtain mecamylamine ditch drainage sump pit as dewatering methods.Construction time of six months developes the whole project.the first order of the Construction of the organization is construction bored and cut water curtain.And then earth excavation, set up to fight bolting;Finally, set the
6、 drains and sump Throughout the excavation project, it be sure to organize the construction, management and monitoring of the various sub-projects to ensure that the project is completed on time and according to the volume.KEYWARDS:Deep foundation,Pile anchor retaining structure, Construction Organi
7、zation目录摘要(中文)I摘要(英文)II1工程基本情况11.1 建筑工程概况11.2 工程地质与水文地质条件11.2.1 工程地质11.2.2 水文地质22深基坑维护结构方案与选择22.1 深基坑围护结构方案22.1.1 土钉墙22.1.2 水泥土重力式挡土墙32.1.3 地下连续墙32.1.4 灌注桩排桩围护墙32.2 结构方案选择43围护结构设计43.1 设计基本参数43.2 围护结构设计计算及验算43.2.1 1-1截面设计计算43.2.2 2-2截面设计计算253.3 基坑降水、排水设计464围护结构施工及土方开挖464.1 施工方法选择464.2 围护结构施工464.2.1 钻
8、孔灌注桩施工464.2.2 锚索施工484.3 基坑开挖494.3.1 施工准备494.3.2 施工流程494.3.3 施工设备494.4 截水帷幕施工494.4.1 施工准备494.4.2 施工流程494.4.3 问题处理504.5 施工组织设计504.6 施工安全技术措施504.6.1 安全用电措施504.6.2 现场消防安全措施504.6.3 建筑施工安全措施514.7 基坑质量检查与验收515工程检测515.1 监测内容515.2 量测原件布置与安装515.2.1 监测点布置515.2.2 监测原件安装525.3 监测时间525.4 监测数据分析与预报526工程概预算536.1 材料消
9、耗量计算536.2 概预算费用53参考文献55致谢561工程基本情况1.1 建筑工程概况合肥市万达广场位于合肥一环路以内,三面环路,一面临河,芜湖路从广场中间穿过将其一分为二,地理位置优越,交通十分便捷。工程地点位于万达广场的北区部分,在此开挖深基坑建设地下室,开挖面积约2.89公顷,开挖深度大约在10米左右。该深基坑工程的作用一方面是为了去除表面的人工填土,为广场上酒店住宅等高层建筑打设深基础,另一个更大的作用是为了开发成多层地下室。该深基坑工程开挖深度以及空间都很大,对基坑稳定性要求高、水平位移控制严格;要保持基坑内部干燥以便于施工。1.2 工程地质与水文地质条件1.2.1 工程地质依据勘
10、察结果,工程场区地面以下30m深度范围内土层按工程性质可分为杂填土、粉质黏土夹粉土、粉土与细砂互层、强风化泥质砂岩、中风化泥质砂岩。杂填土层:该层连续分布,厚度在35米,以建筑垃圾为主,含大量灰渣、碎石。粉质黏土夹粉土:土质呈褐黄色,坚硬-硬塑,中压缩性,局部夹粉土薄层。粉土与细砂互层:该层连续分布,灰黄色、黄色,湿-较塑,中压缩性,局部夹粉细砂薄层。强风化泥质砂岩:棕红色,密实,湿,已风化成砂土状,手捏易碎,遇水软化。中风化泥质砂岩:棕红色,泥质胶结,胶结程度低,岩芯呈柱状,裂隙较发育。根据勘察报告各土层的主要设计参数建议值见下表1-1。表1-1 各土层的主要设计参数建议值岩土名称天然密度直
11、接快剪压缩模量静止侧压力系数基床系数渗透系数粘聚力内摩擦角水平垂直水平垂直cEs0.1-0.2K0KXKvKKg/cm3kPaMpa Mpa/mMpa/mm/dm/d杂填土1.8 0811.20.462225 / /粉质黏土夹粉土1.872018100.4535350.000600.00062粉土与细砂互层1.91326100.4335300.005650.0333强风化泥质砂岩2.002522100.4340350.05000.0500中风化泥质砂岩2.013020100.4140350.04320.04631.2.2 水文地质芜湖路万达广场北区地下水位埋深2.03.5米,含水层主要是粉质黏
12、土夹粉土,弱承压,主要接受越流、侧向径流补给,主要以侧向径流方式排泄。地下水的动态特征受大气降水的垂直渗入的影响较小。2深基坑维护结构方案与选择基坑工程是土木工程领域经常遇到的一个内容,也是最为复杂的技术领域之一。基坑工程具有很明显的“地区性”,因此在基坑工程设计时必须因地制宜,结合当地的工程经验与土质条件。而深基坑工程又是基坑工程中技术最为复杂的部分。随着基坑深度的加大,挡土墙后水土压力也不断线性增长,而且要保持基坑内部易于施工,挡水以及排水就变得更加困难。因此深基坑维护结构的设计与施工不仅要保证维护结构在施工全过程中各工况条件的安全,还要合理控制基坑周围土体变形以保证基坑周围环境(邻近建筑
13、物以及地下建筑结构)不受扰动,而且在安全的前提下,既要设计安全,又要经济节约,施工简便,缩短工期。2.1 深基坑围护结构方案目前我国深基坑围护结构方案一般有土钉墙、水泥土重力式挡土墙、地下连续墙、灌注桩排桩围护墙等几种类型,在深基坑设计过程中应结合各种围护结构特点以及具体工程实践合理选择围护结构方案。2.1.1 土钉墙土钉墙是一种由土钉、面层、被加固的原位土体以及必要的防水系统组成的具有自稳能力的原位挡土结构。土钉墙的优点有:施工工艺简便,对基坑形状的适用性强;不需要内支撑,可敞开式开挖基坑;墙面的密封性好,可防治坑壁雨水冲刷以及水土流失;施工占用场地小,支护结构几乎不占用场地内空间;可以边开
14、挖边施工边监测,有利于信息化施工。土钉墙的缺点有:土钉墙的土钉长度一般比较长,所占用坑外空间比较大,对于地下管线有潜在危险;土钉墙控制土体水平位移能力较弱;土钉施工与土方开挖同时进行,对现场施工组织要求较高;土钉墙不适用较深基坑,在深基坑工程中一般与其他支护方式联合使用;土钉墙适用于地下水位以上的人工填土、黏性土或者弱胶结砂性土土层中的基坑支护,一般用于开挖深度不大于12米、周围环境保护要求不太高的基坑工程中。2.1.2 水泥土重力式挡土墙水泥土重力式挡土墙是以水泥等胶凝材料为固化剂,将深层地基土和固化剂进行强制搅拌,形成具有一定厚度的水泥土柱墙式加固结构。优点有:原料来源广、施工简易快捷、经
15、济效益显著、基坑内部不需用内支撑和锚杆体系,无施工阻碍,与此同时还可形成封闭的止水帷幕,因此挡水能力好。缺点有:施工速度较慢,所用工期较长;强身宽度随着深度而增加,因此造价也会很高;维护结构变形不易控制;维护墙体对周围环境影响较大。水泥土重力式挡土墙一般适用于软土地层,而且适用于软土地层中开挖深度不大于7米、对周围环境保护要求不高的基坑工程中。2.1.3 地下连续墙地下连续墙是先采用挖槽机械沿着基坑边缘线,在泥浆护壁的条件下,开挖出一条深槽,清槽后,在槽内放置钢筋笼,然后浇筑水下混凝土筑成一个单元槽段,如此逐段进行,在地下筑成一道墙壁式的深基坑维护结构。优点有:对周围环境影响小;防水防渗性能高
16、;墙体刚度大,稳定性好;开挖基坑过程中安全性高;还可用作地下室的墙体。缺点有:废弃物较难处理;对于粉砂土层会经常出现墙壁坍塌等问题;墙体连接部位是防水的薄弱环节,容易产生漏水渗水等问题。一般适用深度大于十米、对基坑变形和防水性能要求较高的深基坑工程;如果场地空间不够或者基坑边缘与场地红线距离很近,最好采用地下连续墙作为基坑围护结构。2.1.4 灌注桩排桩围护墙灌注桩排桩围护墙是采用连续的柱列式排列的灌注桩形成的围护结构。工程中有三种常用的灌注桩排桩围护墙。分离式排桩围护墙的优势是施工简易、技术成熟、造价合理;振动小、噪音低、对环境影响较小;而且还可以灵活调整围护桩刚度。缺点是对于有隔水要求的工
17、程需另设止水帷幕。分离桩适用性较广,但不常用于软土地层中的深基坑工程。咬合式排桩围护墙的优点集受力与隔水结构二者合一,整体刚度较大,防水性能较好;造价低、施工快、对环境影响较小;缺点是较难满足对成桩垂直度的要求。咬合桩一般适用于淤泥、流砂、水多的软土地区。双排式排桩围护墙的优点是施工简易、技术成熟、造价经济、易控质量。缺点是围护结构占用空间较大;自身不能隔水。双排桩适用于场地开阔,控制变形要求高,开挖深度大的基坑工程。2.2 结构方案选择该基坑工程占地面积大,工程量大,施工较复杂。基坑开挖主要有两个不同的截面,考虑到施工、技术、工期等方面的因素,两个截面均采用分离式排桩围护墙,桩型选用直径60
18、0mm钻孔灌注桩,支撑体系采用锚拉式结构,600mm高压旋喷桩作为止水帷幕。1-1截面基坑深10.7米,常地下水位距地面3.2米深处。基坑上段3.2米放坡开挖至地下水位,基坑下段7.5米采用桩锚体系作为围护结构。2-2截面基坑深9米,常地下水位距地面2.2米深处。基坑全段采用桩锚体系作为围护结构。3围护结构设计3.1 设计基本参数1.开挖深度本深基坑工程主要有两种具有代表性的设计截面:1-1截面开挖深度10.7米,2-2截面开挖深度9米。2.标高1-1截面的地表标高为-0.4米,基坑开挖底面标高-11.1米。2-2截面的地表标高为-1.0米,基坑开挖底面标高-10.0米。3.地下水位该工程的地
19、下水位埋深较浅,地下水位一般距地表23.5米。1-1截面的常地下水位标高平均约为-3.6米,2-2截面的常地下水位标高平均约为-3.2米。3.2 围护结构设计计算及验算3.2.1 1-1截面设计计算1-1截面采用单排钻孔灌注桩加三层锚索支撑,地表标高-0.4米,桩顶标高-3.6米,坑底标高-11.1米,基坑深H=10.7米,三道锚索锚头标高分别为:-4.6米、-7.1米、-9.6米;钻孔灌注桩桩径D=600mm,桩距=1200mm;地面超载=15kPa。桩顶到地表这3.2米厚土层采用1:0.7放坡开挖,在坡顶打入土钉,并铺设钢筋网片、喷射混凝土;在从桩顶处计算土压力时,要考虑坡体对桩侧土层产生
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