深圳地铁深基坑支护设计毕业设计

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西 南 交 通 大 学 本科毕业设计(论文)

深圳地铁深基坑支护设计

年 级:

学 号: 姓 名: 专 业:

指导老师:

西南交通大学毕业设计(论文) 第 I 页

院 系 土木工程学院 专 业 土木工程专业 年 级

姓 名

题 目 深圳地铁深基坑支护设计

指导教师

评 语

指导教师 (签章)

评 阅 人

评 语

评 阅 人 (签章)

成 绩

答辩委员会主任 (签章)

年 月 日

西南交通大学毕业设计(论文) 第 II 页

毕业设计(论文)任务书

1、本论文的目的、意义 毕业设计(论文)的目的是使学生能够将所学基础理论和专业知识应用到工程实际中,达到理论与实践相结合的目的。通过本毕业设计,使学生对地铁深基坑支护中存在的问题有较深刻的了解,熟悉深基坑支护的主要内容及各种常用的方法, 掌握深基坑支护的设计理论和设计计算方法。通过本次毕业设计的训练,使学生具备工程设计的基本技能,初步具备工程师的能力。 2、学生应完成的任务 学生在毕业设计过程中应完成以下三部分的工作: 第一部分:论文正文,至少应包括以下几部分内容——(1)查阅资料,了解国内外最新动态;(2)对深基坑支护的常用方法进行综述;(3)详述深基坑支护的设计理论和设计计算方法;(4)结合深圳地铁工程实例对深基坑支护进行设计;(5)对深基坑支护设计施工中存在的问题进行探讨。

第二部分:毕业实习,参加毕业实习并编写实习报告。 第三部分:外文翻译,按要求翻译不少于10000字符的外文资料。 3、论文各部分内容及时间分配:(共 12 周) 第一部分

原始资料的收集和整理 (2.0周)

西南交通大学毕业设计(论文) 第 III 页

第二部分 第三部分 第四部分 第五部分

计算、分析、撰写论文

(6.0周)

绘图 (1.0周) 审查及文整

(1.0周)

实习 (1.0周)

(1.0周)

评阅及答辩

备 注

指导教师: 年 月 日 审 批 人:

年 月 日

西南交通大学毕业设计(论文) 第 IV 页

摘 要

基坑工程是指在地表以下开挖的一个地下空间及其配套的支护体系。而基坑支护就是为保证基坑开挖,基础施工的顺利进行及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁以及周边环境采用的支挡,加固与保护措施。

基坑支护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大风险,基坑工程具有很强的区域性。不同水文,工程地质环境条件下基坑工程的差异很大。基坑工程环境效应复杂,基坑开挖不仅要保证基坑本身的安全稳定,而且要有效的控制基坑周边地层移动以及保护周围环境。

本文在第1章中介绍了深基坑的发展状况、人们对其设计理论的研究状况及重点研究方向;第2章主要介绍了基坑支护的一些常用方法及各自的特点;在第3章中,从排桩的计算、止水、降水以及钢支撑稳定性分析方面对深基坑计算理论进行了阐述,最后还介绍了施工监测方面的内容;第4章通过对深圳地铁工点的具体分析,运用前面讲到的理论方法,对基坑支护进行了设计;第5章对施工组织设计做了一个简单的设计,着重介绍了土方的开挖顺序、挖孔桩和钢支撑的施工工艺。

关键词:基坑支护结构 人工挖孔桩 钢支撑 施工组织设计

西南交通大学毕业设计(论文) 第 V 页

The Design of Deep Foundation Pit Bracing of

Shenzhen Metro Abstract

Foundation Pit is the excavation of an underground space below the surface and a coordinated support system. Bracing of foundation pit is to ensure that excavation and foundation construction for the smooth and safe environment Foundation Pit and used the pit retaining wall reinforcement and protection. Bracing of Foundation Pit structure is the structural safety of temporary reserves are smaller, more risk. Foundation pit structure has a strong regional. Excavation works under different hydrological environmental and geological conditions are vastly. Effects complex excavation, excavation pit is not only necessary to ensure their own safety,but also to effectively control the pit surrounding strata.

In chapter 1, it introduces the development of deep foundation pit, and the study of the design theory, and the major research direction; In chapter 2, it primarily introduces some methods of the foundation bracing and respective characteristic; In chapter 3, it gives readers a presentation to the theory of computation of deep foundation pit, through calculation of piling, water-stop, dewatering and the stability analysis of steel bracing. In the end, it introduces some content about supervisory survey of construction; In chapter 4, through detailed analysis of construction site and the application of the theory method mentioned above, it finishes the design of the deep foundation bracing; In chapter 5, it designs the construction management plan simply, among which earth excavation sequence and the construction techniques of dug pile and steel timbering are recommend highlighted.

key words: Bracing of Foundation Pit Structure, Artificial digged-hole pile, Steel Timbering, Construction Management Plan

西南交通大学毕业设计(论文) 第 VI 页

目录

第1章 绪论 ............................................................ 1

1.1 深基坑工程的发展状况 ........................................... 1 1.2 深基坑支护设计理论及计算方法研究现状 ........................... 2 1.3 深基坑工程中存在的主要问题及重点研究方向 ....................... 4 第2章 基坑支护的主要内容和方法 ........................................ 7

2.1 基坑支护的内容和特点 ........................................... 7

2.1.1 基坑支护的主要内容和功能 .................................. 7

2.1.1 基坑支护的主要特点…………………………………………………… 8

2.2 基坑支护方法概述 ............................................... 9

2.2.1 护壁桩支护结构 ............................................ 9 2.2.2 地下连续墙支护 ........................................... 10 2.2.3 土钉支护 ................................................. 11 2.2.4 内支撑支护 ............................................... 12

第3章 深基坑设计计算理论 ............................................. 13

3.1 土压力计算 .................................................... 13 3.1.1 静止土压力………………………………………………………………13 3.1.2 填土面水平时的朗肯土压力……………………………………………14 3.2 地下连续墙止水帷幕 ............................................. 16 3.2.1 地下连续墙的分类 ......................................... 16 3.2.2 地下连续墙的优点 ......................................... 16 3.2.3 地下连续墙止水帷幕的应用 ................................. 17 3.3 降水设计 ....................................................... 17 3.3.1 管井降水一般计算方法 ..................................... 17 3.3.2 按经验数据计算管井降水 ................................... 19 3.3.3 辅助降水 ................................................. 19

3.4 排桩设计 ...................................................... 19 3.5 钢支撑稳定性验算 ............................................... 21 3.6 施工监测 ....................................................... 22

西南交通大学毕业设计(论文) 第 VII 页 3.6.1 监测量测组织与程序 ....................................... 22 3.6.2 施工监测主要内容 ......................................... 23 第4章 深圳地铁太安站工点设计 ......................................... 26

4.1 太安站工程概况及设计资料 ...................................... 26

4.1.1 概述 ..................................................... 26 4.1.2 本区地质情况概要及不良地层概况 ........................... 26 4.1.3 太安车站周边建造物基础调查 ............................... 28 4.1.4 52轴至67轴周边房屋照片 ................................. 28 4.2 施工降水 ...................................................... 30

4.2.1工程地质概况 ............................................. 30 4.2.2管井降水计算 ............................................. 31 4.2.3 按经验数据降水计算 ....................................... 32 4.3 桩配筋计算和钢支撑稳定性验算 .................................. 32 4.3.1 桩配筋计算 .............................................. 33

4.3.2 钢支撑稳定性验算………………………………………………………43

第5章 深基坑支护施工组织设计 ......................................... 45

5.1 工程概况 ...................................................... 45

5.1.1 工程简介 ................................................. 45 5.1.2 既有建筑物 ............................................... 45 5.1.3 工程特点 ................................................. 45 5.1.4 工程重点 ................................................. 46 5.1.5 技术难点及采取措施 ....................................... 48 5.2 总体施工方案及施工顺序 ........................................ 48

5.2.1 总体施工方案 ............................................. 48 5.2.2 施工步骤 ................................................. 50 5.2.3 施工组织 ................................................. 51 5.3 挖孔桩及护壁施工 .............................................. 52

5.3.1 挖孔桩施工 ............................................... 52 5.3.2 护壁施工 ................................................. 54

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5.4 钢支撑施工 .................................................... 55

5.4.1 施工工艺 ................................................. 56 5.4.2 施工方法 ................................................. 56

结论 .................................................................. 60 致谢 .................................................................. 61 参考文献 .............................................................. 62 附录 ................................................................... 6

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第1章 绪论

1.1 深基坑工程的发展状况

自80年代以来,我国城市建设进入了一个新的发展时期,高层、超高层的建筑越来越多,仅从1990年到2000年的十年间,我国各大中城市己建10层以上的建筑物超过1.5亿m2。相应的,基坑开挖的深度也就越来越大,如武汉的国贸大厦基坑开挖到地面以下16.8m;北京市经贸委大楼,地下4层结构,基础埋置深度为地面以下30m;上海的经贸大厦基坑开挖到地面以下32m。我国迄今已竣工的深基坑工程在各大城市中可谓比比皆是,不胜枚举。据有关部门估计,我国目前己开发利用的地下空间约5?107m3时,这大体上反映了其仅完成的深基坑工程的规模。总之,我国高层建筑数量越来越多的同时,深基坑将向大深度、大面积方向发展已成必然趋势。

深基坑工程是基础工程的一个组成部分。深基坑工程在国外称为“深开挖工程”(Deep Excavation),这比称之为“深基坑”似乎更全面。因为从上面的描述可知,为建(构)筑物的基础结构而开挖,只是深开挖的一种类型;深开挖还包括为各种地下工程整体(并非基础而己)所需进行的深层开挖。如果完整而形象的说,它是为了高层建筑和高耸杆塔烟囱等构筑物的基础结构,或城市地铁车站、地下商场、地下车库、地下影剧院、地下变电站等各类地下工程开辟地下空间,以便它们进入施工的一个重要技术领域。深基坑工程最终并不形成任何物质产品或固定资产,它是一种大型的,技术含量高的“服务性工程行为”;一旦基础结构或地下工程施工完毕,深基坑即完全消失。因此,也可以把它称为基础结构或地下工程施工的先导技术。

在复杂、众多的基坑工程实践中,我国深基坑工程技术已得到长足发展,其标志是:

(1)基坑工程技术标准与规范的编制

为经济安全的进行基坑工程的施工,减少工程事故发生,各地都组织技术力量进行基坑工程技术标准的编制工作,这足以说明基坑工程由“乱”到“治”,正逐渐走上向许可循的新时期。我国的许多专家学者纷纷参与深基坑工程的实际工程或咨询答疑,或进行专题研究。中国科学院和工程院孙钧、刘建航、叶可明、陈肇元、钱七虎等多位院士的直接参与指导,我国大量深基坑工程解决了面临的一个又一个难题,迅速达

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第2章 基坑支护的主要内容和方法

2.1 基坑支护的内容和特点

2.1.1 基坑支护的主要内容和功能

基坑支护是指建筑物或构筑物地下部分施工时,需开挖基坑,进行施工降水和基坑周边的围挡,同时要对基坑四周的建筑物、道路和地下管线进行检测和维护,确保正常、安全施工的一项综合性工程,其内容包括勘探、设计、施工、环境监测和信息反馈等工程内容。基坑工程的服务工作面几乎涉及所有土木工程领域,如建工、水利、港口、路桥、市政、地下工程以及近海工程等工程领域。

基坑支护是地下基础施工中内容丰富而又富于变化的领域。工程界已意识到基坑支护是一项风险工程,是一门综合性很强的新型科学,它涉及到工程地质、土力学、基础工程、结构力学、原位测试技术、施工技术、土与结构相互作用以及环境岩土工程等多学科问题。基坑支护大多是临时工程,影响基坑工程的因素很多,例如地质条件、地下水情况、具体工程要求、天气变化、施工工序及管理、场地周围环境等多种因素影响,可以说它又是一个综合性的系统工程。

基坑支护工程作为土木及建筑工程中的一个重要组成部分,越来越受到人们的关注和重视:一方面是基坑的开挖深度越来越深,技术难度越来越大;另一方面是基坑支护的事故不断产生,特别是一些重大深基坑支护的事故,教训非常深刻。总的来说,基坑支护技术要从一下三方面进行考虑:

(1)保证基坑四周边坡的稳定性,满足地下室施工的空间需求,即基坑支护体系要起到稳定土体的作用。

(2)保证基坑四周相邻建筑物、构筑物和地下管线的安全,即控制基坑施工过程中土体的变形移位,将基坑周围地面沉降和水平位移控制在容许范围内。

(3)保证基坑支护的施工作业面在地下水位以上,即通过截水、降水等排水系统措施,保证施工作业面的要求

因此,基坑支护结构应该与其他建筑设计一样,要求在规定的时间和特定的条件下完成各项预定的功能,包括以下两个方面:

(1)支护结构承载能力不应超过其极限状态,应满足规定的材料强度和稳定性要求,即承载能力极限状态。其承载能力极限状态包括以下几点:

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基坑失稳,即基坑发生稳定性破环;锚固系统或内支撑系统失败; 挡土结构破坏。

(2) 正常使用状态下应满足规定的变形和耐久性要求,即正常使用极限状态。基坑变形不影响地下工程施工、相邻建筑、管线及道路正常使用。出现下列状态之一时即认为超过了正常使用极限状态:

影响正常使用的变形;影响正常使用的耐久性局部破坏(如裂缝)。

基坑支护的设计与施工,既要保证整个支护结构在施工过程中的安全,又要控制结构和周围土体的变形。以保证周围环境的安全。在安全前提下,设计既要合理,又能节约造价、方便施工、缩短工期。要提高基坑支护的设计与施工水平,必须正确选择计算方法、计算模型和岩土力学参数,选择合理的支护结构体系,同时还要有丰富的设计和施工经验。

2.1.2 基坑支护的主要特点

基坑工程作为一个理论还不很成熟的领域,其支护工程的主要特点有以下几个方面:

(1)风险大

当支护结构仅作为地下主体工程那个施工所学要的临时措施时,其使用时间不长,一般不超过两年,属于临时工程,设计的安全储备系数相对较小,加之岩土力学性质、荷载以及环境的变化和不确定性,使支护结构存在着一定风险。 (2)区域性强

岩土工程区域性强,基坑支护工程则表现出更强的区域性。不同地区岩土力学性质千变万化,即使在同一地区的沿途性质也有区别,因此基坑支护设计与施工应因地制宜,结合本地情况及成功经验进行,不能简单照搬。 (3)综合性强

基坑支护是岩土工程、结构工程以及施工技术相互交叉的学科,同时基坑支护工程涉及土力学中的稳定、变形和渗流三个课题,影响基坑支护的因素也很多,所以要求基坑支护共享哼的设计者,应该具备多方面的综合专业知识。 (4)理论不成熟

尽管深基坑支护技术取得了丰硕的成果,但是在理论上仍属尚待发展的综合技术学科。目前基坑支护理论的研究尚不完备,满意的工程实测资料也很少,因此还没有

西南交通大学毕业设计(论文) 第 9 页 条件能够像建筑结构那样通过对材料性能、荷载作用及结构效应等方面的统计分析得出结构可靠性的概率指标。

5.作用因素存在不确定性

(1)外力的不确定性。作用在支护结构上的外力往往随着环境条件 、施工方法和施工步骤等因素的变化而改变。

(2)岩土性质的不确定性。地基土的非均匀性(成层)和地基土的特性不是常量,在基坑的不同部位、不同施工阶段岩土性质是变化的,地基土对支护结构的作用或提供的抗力也随之而变化。

(3)一些偶然变化所引起的不确定因素。施工场地内土压力分布的意外变化、事先没有掌握的地下障碍物或地下管线以及周围环境的改变等等,这些事前未曾预料的因素都会对基坑支护工程产生影响。

由于存在以上不确定性以及支护理论上的不成熟等因素,很难对基坑工程的设计与施工定出一套标准模式,或用一套严密的理论计算方法来把握施工过程中可能发生的各种变化,因此在基坑支护工程中发生工程事故的概率比较高。目前只能采用理论计算与地区经验相结合的半经验、半理论的方法进行设计,在某种意义上讲,成功的工程经验往往更重要。

2.2 基坑支护方法概述

深基坑支护的方法种类很多,具体工程中采用何种支护方法主要根据基坑开挖深度、岩土性质、基坑周围场地情况及施工条件等因素综合考虑决定。目前在工程中常用的支护方法有:护壁桩支护结构、拉锚式支护结构、土钉墙支护、地下连续墙支护。

2.2.1 护壁桩支护结构

护壁桩主要可分为灌注桩、预制桩和深层搅拌桩。灌注桩应用比较广泛,由于其无噪声、无振动,对环境影响小等优点,使得灌注桩在工程界得到普遍的应用。灌注桩的类型按其成孔方式可分为人工挖孔灌注桩和机械钻孔灌注桩。人工挖孔桩因施工方便,造价低廉而得到广泛的应用,但人工挖孔桩也有其局限性:当地层中含有流沙,砾石等强透水层且水量大时,以及当地层中含有沼气或一氧化碳等有毒气体时,对人工挖孔桩施工也是一个威胁,应尽量避免。利用并列的机械钻孔灌注桩组成的围护墙体由于施工简单,墙体刚度大,造价低,因此在工程中用的比较多。就挡土而言,钻孔灌注桩挡土结构可用于开挖深度比较大的基坑。在地下水位较高地区,为了防止地

西南交通大学毕业设计(论文) 第 10 页 下水并夹带土体颗粒从桩间空隙流入坑内,应同时在桩间或桩背采取高压注浆,设置深层搅拌桩,旋喷桩等措施,或在桩后专门构筑防水帷幕。预制桩一般是预先在一定的场地制作成型,采用打桩机械打入土中,施工质量易于保证,但打桩时产生的噪声,振动和挤土将大大影响周围环境,故在使用时收到一定的限制,一般用于较浅的基坑支护中。预制桩按其材料种类可分为钢筋混凝土预制桩和钢板桩。深层搅拌桩是利用水泥,石灰等材料作为固化剂,通过深层搅拌机械,将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理-化学反应,是软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体,是加固软土地基的一种新方法。

深层搅拌桩由具有一定刚性的脆性材料所构成,按其强度和刚度分,它是介于刚性桩(灌注桩、钢筋混凝土预制桩)和柔性桩(砂桩、碎石桩)之间的一种桩型。深层搅拌桩最适宜于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土地基,其优点在于:

(1)其施工工艺由于将固化剂和原地基软土就地搅拌混合,因而最大限度的利用了原土;

(2)搅拌时不会将地基土侧向挤出,因而对周围既有建筑物的影响较小; (3)按照不同地基土的性质及工程设计要求,合理选择固化剂及其配方,设计比较灵活;

(4)施工时无振动,无噪声,无污染,可在市区内和密集建筑群中进行施工; (5)土体加固后重度基本不变,对软弱下卧层不致产生附加沉降。

2.2.2 地下连续墙支护

地下连续墙围护呈封闭状态,在深基坑开挖后,加上内支撑或锚杆,就可以起到挡土的作用,更加方便深基坑工程的施工。特别是当今地下连续墙已经发展到既是基坑施工时的挡土围护结构,又可以作为拟建主体结构的侧墙(此时在墙体内侧宜加筑钢筋混凝土衬套),即两墙合一。

地下连续墙按照施工材料的不同,可分为钢筋混凝土连续墙、桩排式连续墙和水泥土地下连续墙。其施工工艺具有如下优点:

(1)墙段刚度大,整体性好,因而结构和地基变形都较小即可用于超深围护结构,也可用于主体结构;

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(2)使用各种地质条件。对砂卵石地层要求进入风化岩层时,钢板桩难以施工,但却可以采用合适放入成槽机构施工的地下连续墙结构;

(3)可减少工程施工时对环境的影响。施工时振动少,噪声低,对周围相邻的工程结构和地下管线影响较小,对沉降及变位较易控制;

(4)可进行逆筑法施工,有利于加快施工进度,降低造价。

由于地下连续墙具有整体刚度大和防渗性能好,适用于地下水位以下的软粘土和砂土多种底层条件和复杂的施工环境,尤其是基坑底面以下有深层软粘土需将墙插入很深的情况。但地下连续墙的造价高于钻孔灌注桩与深层搅拌桩,因此要根据基坑开挖深度,土质情况和周围环境情况,通过技术经济比较认为经济合理才可采用。一般来说,当在软土层中基坑开挖深度大于10米,周围相邻建筑物如地下管线对沉降与位移要求较高,或用作主体结构的一部分,或采用逆筑法施工时,可采用地下连续墙。

2.2.3 土钉支护

土钉支护是近年来发展起来用于基坑开挖和边坡稳定的一种新型支护结构。它是由密集的土钉群,被加固的土体,喷射混凝土面层组成,形成一个复合的,、能自稳的、类似于重力式挡墙的挡土结构,以此来抵抗墙后传来的土压力和其他作用力,从而使开挖基坑或边坡稳定。

土钉一般是通过钻孔,插筋,注浆来设置的,但是也可以通过直接打入较粗的钢筋或型钢形成土钉。土钉主要分为钻孔注浆土钉和打入式土钉两类。钻孔注浆土钉是目前工程中最常用的土钉类型。打入式土钉的优点是不需要预先钻孔,施工速度快。

与其他支护结构相比,土钉支护的优点主要体现在:

(1)能合理利用土体的自承能力,将土体作为支护结构不可分割的部分; (2)结构轻型、柔性大,有良好的抗震性能和延性; (3)施工设备简单轻便,不需要大型的机具和复杂的工艺; (4)施工方便,速度快,不需单独占用场地;

(5)工程造价低,据国内外资料分析,土钉支护工程造价比其他支护形式的工程造价低1/3~1/2左右。

土钉支护的缺点和局限性主要是基坑变形大。由于土钉支护是一种被动受力支护形式,只有土体发生变形时土钉才受力,因此基坑变形位移相对较大。土钉支护不宜用于对基坑变形有严格要求的支护工程中,土钉支护基坑的深度不宜太大。

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土钉支护主要适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土,粘性土和弱胶结砂土。对于无胶结砂层,砂砾卵石层和淤泥质土,土钉成孔困难,不宜采用土钉支护。对于不能临时自稳的软弱土层,土钉支护的现场施工无法实现,因此也不能采用土钉支护。从愈多工程经验来看,土钉支护的破坏几乎是由于水的作用,水使土体产生软化,引起整体或局部破坏,因此规定采用土钉支护工程必须做好降水,且不能作为挡水结构。

2.2.4 内支撑支护

表2-1钢支撑和现浇钢筋混凝土支撑的优缺点

材料 钢结构支撑 优点 缺点 自重小,安装和拆除方便,可重安装节点比较多,当构造不合复使用,可随挖随撑,能很好地理或施工不当时,很容易造成控制基坑变形,一般情况下可优节点变形而导致基坑过大的先考虑采用钢支撑 水平位移,施工技术水平要求高 混凝土结构支撑 具有较大的平面刚度,适用于各自重大,材料不能重复利用,种复杂平面形状的基坑,现浇节安装和拆除需要较长工期,不点不会产生松动而增加基坑的能做到随挖随撑,对控制变形变形,施工技术水平要求较低 不利,当采用爆破拆除支撑时会出现噪声、振动等危害 内支撑最大的缺陷还在于占据基坑内的空间,给挖土和主体结构施工造成许多困难,干扰并影响施工进度;随着主体结构的施工进展,在自下至上逐步卸去支撑时,还有可能进一步增加周围地层的位移。此外,环境温度变化可对支撑的内力产生很大的影响,比如20m宽的基坑若环境温度降低10oC,支撑就会缩短25mm,使基坑变形增加;而在温度升高后,这一变形并不能完全恢复,相反会使支撑内力增加许多,所以有时对内支撑在高温下采取冷却或涂漆(减少吸收热量)等措施。有下列条件时,可优先考虑选择使用内支撑支护结构:

(1)相邻场地有地下建筑物,不宜选用锚杆支护结构;

(2)为保护场地周边建筑物,基坑支护不得有较大的内倾变形; (3)场地土质条件较差,对支护结构有严格要求时。

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第3章 深基坑设计计算理论

深基坑计算理论有很多种,在此以古典的桩板计算理论为例做一个介绍。即在土压力已知的情况下不考虑桩体的变形,用静力平衡法来计算求解桩身的弯矩和剪力,从而运用结构设计原理的知识对桩进行配筋计算以及对基坑横撑进行稳定性验算。

3.1 土压力计算

3.1.1 静止土压力

静止土压力是墙静止不动,墙后土体处于弹性平衡状态时作用于墙背的侧向压力。根据弹性半无限体的应力和变形理论,z深度处的静止土压力为

p0?K0?z (3-1) 式中 ?—土的重度;

K0—静止土压力,可由泊松比?来确定,K0??1??。

一般土的泊松比值,砂土可取0.2~0.25,黏性土可取0.25~0.40,其相应的K0值在0.25~0.67之间。对于理想刚体??0,K0?0;对于液体??0.5,K0?1。

由式(3-1)可知,在均质土中,静止土压力与计算深度呈三角形分布,对于高度为H的挡墙而言,取单位墙长,则作用在墙上静止土压力的合力值E0为

E0?1K0?H2 (3-2) 2合力E0的方向水平,作用点在距墙底H/3高度处。 悬壁桩在土压力和地下水压力下的计算土如下图所示

西南交通大学毕业设计(论文) 第 14 页

地面线地下水位线土水 图3-1土压力及水压力计算图

3.1.2 填土面水平时的朗肯土压力

朗肯土压力理论认为在垂直墙背上的土压力,是相当于达到极限平衡的半无限体中任一垂直截面上的应力。当地面水平时,土体内任一竖直面都是对称面,因此竖直和水平截面上的剪应力等于零。 3.1.2.1 主动土压力

当墙后填土达到主动极限平衡状态时,作用于任一z深度处土单元的竖直应力

?z???z应是大主应力?1,而作用于墙背的水平向土压力pa应是小主应力?3。由土的强度理论可知,当土体中某点处于极限平衡状态时,大主应力?1和小主应力?3间应满足以下关系式:

??黏性土 ?1??3tan2(45??)?2ctan(45??) (3-3)

22??或 ?3??1tan2(45??)?2ctan(45??) (3-4)

22?无黏性土 ?1??3tan2(45??) (3-5)

2?或 ?3??1tan2(45??) (3-6)

2以?3?pa,?1???z代入式(3-4)和(3-6),即得朗肯主动土压力计算公式为

??黏性土 pa??ztan2(45??)?2ctan(45??) (3-7)

22

西南交通大学毕业设计(论文) 第 15 页 或 pa??zKa?2cKa (3-8)

?无黏性土 pa??ztan2(45??) (3-9)

2或 pa??zKa (3-10)

?上面各式中 Ka—主动土压力系数,Ka?tan2(45??);

2 ?—墙后填土的重度(kN/m3),地下水位以下取有效重度; c—填土的黏聚力(kPa); ?—填土的内摩擦角;

z—计算点距填土面的深度(m)。

由式(3-10)可知:无黏性土的主动土压力强度与深度z成正比,沿墙高压力分布为三角形,作用在墙背上的主动土压力的合力Ea即为pa分布图型的面积,其作用点位置在分布图型的形心处,土压力方向为水平,即

1? Ea??H2tan2(45??) (3-11)

221或 Ea??H2Ka (3-12)

23.1.2.2 被动土压力

当墙在外力作用下挤压土体时,填土中任一点的竖向应力?z???z仍不变,而水平向应力却由小到大逐渐增大,直至出现被动朗肯状态。此时,作用在墙面上的水平向应力达到最大限值pp,即大主应力?1,而竖向应力为小主应力,即?3。利用(3-3)和(3-5)可得被动土压力强度计算公式:

黏性土 pp??zKp?2cKp (3-13) 无黏性土 pp??zKp (3-14)

?式中 Kp—被动土压力系数,Kp?tan2(45??)。其余符号同前。

2由上面两式可知,黏性土的被动土压力随墙高呈上小下大的梯形分布。单位墙长被动土压力合力为:

1黏性土 Ep??H2Kp?2cHKp (3-15)

2

西南交通大学毕业设计(论文) 第 16 页

1 无黏性土 Ep??H2Kp (3-16)

2以上介绍的朗肯土压力理论计算公式简单,使用方便。但由于在推导过程中的条件假定和简化,使该理论使用范围受限。此外,由于朗肯理论忽略了墙背和填土之间的摩擦作用,从而使计算的主动土压力偏大,被动土压力偏小。

3.2 地下连续墙止水帷幕

地下连续墙开挖技术起源于欧洲。它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的,1950年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工,20世纪50~60年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广,成为地下工程和深基坑施工中有效的技术。

由于目前挖槽机械发展很快,与之相适应的挖槽工法层出不穷;有不少新的工法已经不再使用膨润土泥浆;墙体材料已经由过去以混凝土为主而向多样化发展;不再单纯用于防渗或挡土支护,越来越多地作为建筑物的基础,所以很难给地下连续墙一个确切的定义。一般地下连续墙可以定义为:利用各种挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体。

3.2.1 地下连续墙的分类

1.按成墙方式可分为:①桩排式;②槽板式;③组合式。

2.按墙的用途可分为:①防渗墙;②临时挡土墙;③永久挡土(承重)墙;④作为基础用的地下连续墙。

3.按强体材料可分为:①钢筋混凝土墙;②塑性混凝土墙;③固化灰浆墙;④自硬泥浆墙;⑤预制墙;⑥泥浆槽墙(回填砾石、粘土和水泥三合土);⑦后张预应力地下连续墙;⑧钢制地下连续墙。

4.按开挖情况可分为:①地下连续墙(开挖);②地下防渗墙(不开挖)。 目前,地下连续墙在城市地下工程的施工设计中已经成为了一个重要的方法,尤其是在城市地铁这个领域也越来越受到人们的重视,它在地铁施工中的防水作用越来越明显。

3.2.2 地下连续墙的优点

地下连续墙之所以能得到如此广泛的应用和其具有的优点是分不开的,地下连续

西南交通大学毕业设计(论文) 第 17 页 墙具有以下一些优点:

1. 施工时振动小,噪音低,非常适于在城市施工。

2. 墙体刚度大,用于基坑开挖时,可承受很大的土压力,极少发生地基沉降或塌方事故,已经成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构。

3. 防渗性能好,由于墙体接头形式和施工方法的改进,使地下连续墙几乎不透水。

4. 可以贴近施工。由于具有上述几项优点,使我们可以紧贴原有建筑物建造地下连续墙。

5. 可用于逆做法施工。地下连续墙刚度大,易于设置埋设件,很适合于逆做法施工。

6. 适用于多种地基条件。地下连续墙对地基的适用范围很广,从软弱的冲积地层到中硬的地层、密实的砂砾层,各种软岩和硬岩等所有的地基都可以建造地下连续墙。

7. 可用作刚性基础。目前地下连续墙不再单纯作为防渗防水、深基坑维护墙,而且越来越多地用地下连续墙代替桩基础、沉井或沉箱基础,承受更大荷载。

8. 用地下连续墙作为土坝、尾矿坝和水闸等水工建筑物的垂直防渗结构,是非常安全和经济的。

9. 占地少,可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间,充分发挥投资效益。 10. 工效高、工期短、质量可靠、经济效益高。

3.2.3 地下工程中地下连续墙止水帷幕的应用

在地下工程中用地下连续墙作为止水帷幕,不仅可以起到止水的效果,还能充分发挥地下连续墙的支护效果,可以减小挖孔桩在基坑支护方面所承担的力。地下连续墙一般采用成槽机开挖方法,用防水混凝土浇筑,能有效地解决深基坑防水方面的问题,在地下工程尤其是地铁车站施工中越来越受到人们的重视,用地下连续墙作为止水方案的工程也越来越多。

3.3 降水设计

3.3.1 管井降水一般计算方法

管井降水采用JGJ/T111一98《建筑与市政降水工程技术规范》中的公式计算。

西南交通大学毕业设计(论文) 第 18 页 3.3.1.1 降水深度S 基坑中心降水深度S 计算公式:

S?H?h?h0 (3-17) 式中: H —基坑的深度;

h —地下水位离地表的深度; h0—要求降水至基底以下深度。 基坑边降水深度Sj为:

1B Sj?S?? (3-18)

2i式中: B—基坑的宽度; i—基坑降水曲线坡降。 管井长度为:

L?h?Sj?l0 (3-19) 式中: l0—过滤器长度。 3.3.1.2 基坑涌水量Q

基坑涌水量可用下面计算公式计算: Q?2.73kMS (3-20)

lgR?lgr0式中: k—降水井端岩层的渗透系数; M—承压水含水层厚度; R—降水井影响半径;

r0—基坑等效半径,一般取r0?(A?),A为基坑面积。

设计基坑涌水量为:

Qs?1.1?Q (3-21) 3.3.1.3 管井出水量q

管井出水量为

q?Ld12?'?24 (3-22)

西南交通大学毕业设计(论文) 第 19 页 式中: ?'—与渗透系数有关的经验系数,一般取?'?130。 3.3.1.4 管井数量计算

管井数量n可用以下公式计算: n?Qs (3-23) q3.3.2 按经验数据计算管井降水

根据当地同类含水层降水经验,在此种土层承压水的情况下,每m2基坑面积的涌水量为v。故其管井降水公式为:

1.基坑涌水量: Q?24vA (3-24) 2.管井出水量: q?3.管井数量: n?Ld?'?24 仍用(3-22)式

1.1Qs (3-25) q3.3.3 辅助降水

由于地下工程的施工环境和施工条件的复杂性,施工降水的方案应在施工工程

中不断的调整完善。此外还应采用轻型井点,碎石渗水盲沟明排封井等辅助降水措施,基坑开挖中如果局部不满足降深要求,可在该部位补打管井或增设轻型井点。

3.4 排桩设计

地铁深基坑设计中悬臂桩主要依靠基坑内横撑所提供的水平抗力平衡桩墙所受的水平荷载。下面用一个简单的模型分析一下。

西南交通大学毕业设计(论文) 第 20 页

地面线地下水位线土水图3-2 悬臂桩内力计算分析

(1)基坑在施工过程中由于钢支撑的架设和拆除,以及站台站厅层的底板的浇筑,使得图3-2中基坑内侧的支点位置及距基坑底的距离随施工的进展而变化。所以在弯矩计算中应考虑其最不利位置,即计算各种情况下的最大弯矩M'max,也可分段计算各段的最大弯矩。

由此可得桩身所受的最大弯矩设计值Md为

(3-26)

(2)验算桩身截面尺寸配筋。圆形截面的桩,其截面受弯承载力M可采用下列公式计算

?fcA(1?sin2??)?(???t)fyAs?0 2?? (3-27)

sin???sin?t2sin3???fyAsrs M?fcAr (3-28)

3??当??0.625时,取?t?0,否则令

?t?1.25?2? (3-29) 式中 A─桩身截面面积;

西南交通大学毕业设计(论文) 第 21 页 As─全部纵向受拉钢筋的截面面积; r─桩身截面半径;

rs─纵向受拉钢筋重心所在圆周的半径;

?─对应于截面受压区的圆心角(rad)与2?的比值; ?t─纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值; fc─混凝土的轴心抗压强度设计值; fy─钢筋的抗拉强度设计值。

具体计算时,应先通过式(3-27)求解?,注意角度的单位为弧度(rad),并令

fyAsfcA b? (3-30)

考虑到?t?1.25?2?,并将式(3-27)改写为等式,则可导出 ??1sin2??(1.25b?) (3-31) 1?3b2?由(3-31)式用试算法可求解出?,并进而得到?t。

求得?和?t以后,即可由式(3-28)计算桩的受弯承载力M,如该值大于桩身所受的最大弯矩设计值Md,则表示满足设计要求,否则需要重新确定桩身截面尺寸及配筋。

3.5 钢支撑稳定性验算

钢支撑轴力设计值为

西南交通大学毕业设计(论文) 第 22 页 N??0N'max (3-32) 钢管稳定性验算:

钢支撑可以看成两端铰接的轴心受力杆件验算其稳定性。

N??Afc (3-33) 式中:

钢管截面积 A?(14)?(R2?r2) (3-34)

fc为钢材强度设计值

钢管截面惯性矩 I?(132)?(R4?r4) (3-35) 钢管回转半径 i?I (3-36) Al钢管长细比 ?? (3-37)

il为钢管的计算长度

根据《钢结构设计原理》(西南交通大学出版社.2004.10)附录4可以查得钢材的稳定系数?。

将所有计算和查得的数据代入(3-33)式中验算其稳定性是否满足要求。

3.6 施工监测

为确保基坑开挖安全,对基坑开挖必须进行全过程监控。施工中全过程采取信息化施工,用监控量测反馈信息指导施工的各道工序,是施工数字化,科学化。 本标段工程地处交通主干道之下,且周围有高层建筑等构筑物及复杂的地下管线。现场监控量测是监视围岩稳定、判断支护设计是否合理、施工方法是否正确的重要手段。也是保证结构安全与围岩的稳定、确保地面建筑物及地下管线等的正常使用和地面交通顺畅的重要条件,故必须在施工的全过程进行全面、系统的监测工作。 我们将按照招标设计文件的要求,建立专业监测小组进行监控量测工作。在信息化施工中,监测后及时对各种监测资料进行整理分析,判定稳定性,并及时反馈到施工中去指导施工。

3.6.1 监控量测组织与程序

根据本工程监测的特点,按照招标文件的要求,组建专业监测小组,以项目总工

西南交通大学毕业设计(论文) 第 23 页 程师为直接领导,由具有丰富施工经验、监测经验及有结构受力、分析能力的工程技术人员组成。

监测组内部按地面监测及地下监测分为两个监测小组,各设一名专项负责人,在组长指导下负责地面、地下的日常监测工作及资料整理工作,其余人员在专项负责人指导下工作。监测施工组织流程见图3-3所示

3.6.2 施工监测主要内容

1.由于车站周边建筑物密集,在围护过程中必须定期对周围邻近建(构)筑物进行基础沉降、变形、裂缝等全方位的监测。若沉降、变形、裂缝等数值超过有关规定限值,应立即停止施工,并通知有关单位人员进行研究,采取注浆加固等有效处理措施。

在车站施工中,要求从基坑降水、围护桩成孔施工,以及基坑开挖三个环节上严格控制地面沉降和围护侧移,在通过合理的监测手段和信息化管理,必要时辅以局部加固措施,从而达到环境保护的目的。

对邻近基坑的建筑物,应加强施工前、中、后的各项监测工作,如有必要可对其地基进行加固,如注浆措施。

2.在围护施工过程中,对邻近地下管线进行监测,应满足各管线权属单位要求的允许值,如监测发现有超过规定允许值时,应立即停止施工,并通知有关单位,采取相应的处理措施。

3.在施工过程中对周围邻近道路的沉陷等进行监测。如发现开裂、沉陷情况,应立即停止施工,并通知有关单位人员进行研究、处理。

4.在围护桩施工过程中和基坑开挖时应对地下水位的变化应进行测量。 5.基坑开挖时应对桩身位移、钢支撑轴力和变形进行监测,如监测发现有超过规定允许值时,应立即停止施工,并通知有关单位,采取相应的处理措施,做到信息化施工。

6.当基坑变形值突变时或指标超限时,应立即停止基坑开挖作业并即时通知监理工程师及设计工程师,提供所有资料给有关人员或部门,认真仔细分析与查找原因,提出对策,采取可靠措施后方可施工。以下提供主要的安全预案措施供参考,各项措施应根据需要选用。

西南交通大学毕业设计(论文) 第 24 页

(1)施工单位应有基坑开挖应急预案,基坑开挖期间应配备必要的设备及材料,例如挖机、注浆机、水泵、砂包、水泥、速凝剂及钢管等; (2)应备一定数量的抢险人员,指挥人员应在现场值班;

(3)围护结构水平位移过大:在基坑内墙(桩)前堆满砂石袋,坑顶注浆或设多排树根桩,增设内支撑,在坑底墙(桩)前打设多排旋喷桩加固被动区。 (4)钢支撑轴力过大:增设内支撑或打设锚杆。

(5)地表沉降过大:如属于水土流失原因则可在基坑围护桩外注浆隔水,同事采取回灌措施;如属围护结构刚度不足,则对围护结构系统进行补强,方法同上。 (6)管线沉降位移过大:采用控制地表沉降和围护结构水平位移的措施,在管线的一侧或两侧设树根排桩架等形式对管线进行支托。

(7)应对发现的裂缝即时进行封堵,防止有地表水渗入土层内。

7.基坑开挖应严格按照规定的施工步序施工,严禁多开挖少设撑、不及时架撑、提早拆撑。

8.委托的第三方监测应按规范进行,监理方进行旁站,确保监测数据真是有效,遇有特殊情况,如连降暴雨、地下水管破裂等,应加密监控量测频率,必要时增加量测内容。

9.监测量测局部测点平面布置示意图如下图所示。

西南交通大学毕业设计(论文) 第 25 页

图3-4 施工监测平面布置示意图

西南交通大学毕业设计(论文) 第 26 页

第4章 深圳地铁太安站工点设计

4.1 太安站工程概况及设计资料

4.1.1 概述

深圳地铁5号线工程太安站位于深圳东晓路上,为地下三层岛式车站,是深圳地铁5号线与规划7号线上下平行换乘站,车站分为折返线段(DK35+373.372~DK35+678.190)304.818m及太安站(DK35+678.190~DK35+994.770)316.58m,总长621.4m,基坑宽20.4m,基坑深24.5~25.1m,车站有效长度140m,线间距14.2m。车站负一层为站厅层、负二层为 5号线站台层、负三层为7号线站台层。

车站采用明挖顺作法施工,布心路局部盖挖顺作法施工。

工程项目周边均为城区民用建筑物及单位办公楼,距离基坑边缘1.2m~15m,在现场地质勘察证明该地段地层地质条件复杂。

4.1.2 本区地质情况概要及不良地层概况

根据太安站地质详勘资料,太安站地质情况为: (1)第四系全新统人工堆积层(Q4ml)

①1素填土:褐红色,主要成分为可塑状粘性土,不均匀夹少量碎块石,有一定程度压实,路面孔顶部有20cm左右的沥青砼,局部钻孔由含较多碎石及砼块。

①5杂填土:杂色。由粘性土、块石、砖块混杂而成,略有压实。 (2)第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)

④1淤泥:灰黑色,流塑,含较多有机质,有臭味。

④3淤泥质粉质粘土:灰黑色,流~软塑,含少量有机质,有臭味。 ④5粉质粘土:灰色、灰黑色,可塑,土质不均,局部含少量砂。 ④6粉土:灰黄色,松散,饱和,含少量粘粒。

④7粉砂:灰白、灰黄色,松散,饱和,含少量粘粒。共有11个钻孔揭露该层,呈透镜状分布于本站,厚度0.00~4.60m,层顶高程15.01~23.98m,层顶埋深2.50~9.80m。

④9中砂:灰色、灰黄色,中密,饱和,级配不良,局部含较多粘粒。

④10粗砂:灰色、灰白色,松散,饱和,级配较好,仅SZM5-Zc-185孔揭露该层,揭露厚度1.90m,层顶高程23.59m,层顶埋深3.00m。

西南交通大学毕业设计(论文) 第 27 页 (3)第四系上更新统坡积层(Q3)

⑥1粘土:褐黄色、褐红色,可塑。含10~45%石英角砾,星点状分布。 ⑥2粉质粘土:褐黄色,可塑~硬塑,含少量星点状角砾。

⑦2砂质粘性土:褐黄色,硬塑为主,局部可塑,原岩结构可辨,砂质含量15%左右,含少量5~10%角砾。 (4)震旦系混合岩(Z)

基体粒状变晶结构,块状构造。按风化程度可分为全、强、中、微风化4个亚层,分述如下:

?1全风化混合岩:褐黄色,原岩结构可辨,呈较硬的土柱状。手捏易散,浸水易软化崩解。该层在本站广泛分布,

?2强风化混合岩:褐黄色、褐灰色色,原岩结构清晰,呈土夹碎块状、碎块状,碎块手可折断,遇水易软化崩解。

?3中风化混合岩:褐黄、灰色。裂面铁质渲染。岩石不新鲜,较破碎,岩体以碎石状为主,少量块石状。根据岩石抗压强度结果,本场地中等风化混合岩为软岩,岩芯破碎,岩石质量等级为Ⅴ级。

?4微风化混合岩:灰色、肉红色。基体粒状变晶结构,条带状混合结构,岩质新鲜坚硬,大部分钻孔原岩节理较发育,岩石较破碎,岩体呈块石状为主,部分大块状。根据岩石抗压强度结果,本场地中等风化混合岩为较硬岩,岩芯破碎,岩石质量等级为Ⅳ级。

(5)太安站不良地质

根据太安站地质详勘资料,太安站不良地质情况为: ① 填土

本场地表层分布素填土,主要由可塑状粘性土夹少量砂砾和碎石颗粒组成,土质不均匀;杂填土主要由粘性土、砖块、碎石混杂而成,土质十分不均。

② 软土

本站分布的软土主要为淤泥、淤泥质粉质粘土,具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、欠固结、高灵敏度、抗震强度低等特点。

该层主要呈透镜状分布于本站,层厚0.00~4.70m,对本工程施工有一定影响。 ③ 地震液化土

dl

西南交通大学毕业设计(论文) 第 28 页

本场地分布的砂层富含地下水,结构松散,施工开挖中极易坍塌,且场地内局部分布的松散饱和粉砂为地震液化土,液化等级为轻微~中等,施工时应予以足够的重视。

④ 残积土和风化岩

本场地普遍分布的全、强风化层及残积土,天然状态下物理力学性质较好,但该层土水理性质差,遇水易崩解,饱和状态下受扰动后,易软化变形,强度、承载力骤减,是本区间的不利条件。

4.1.3 太安车站周边建造物基础调查

车站地下连续墙成槽及车站基坑开挖深度深,工程量大,施工周期较长,相应会对周边建筑基础的稳定性可能带来较大的安全隐患。地下连续墙成槽及深基坑土石开挖过程中有可能会出现素填土流失、塌方、流沙等现象,这些现象都会破坏民用建筑基础覆盖层的完整性,使基础一侧存在临空面、悬空或存在软弱夹层成为可能,从而造成桩基失稳或大范围地面塌陷,影响建筑物的安全。

4.1.4 52轴至67轴周边房屋照片

图4-1 51轴至67轴施工平面示意图

西南交通大学毕业设计(论文) 第 29 页

图4-2 粤海新村(52轴至67轴西侧)

图4-3 粤发宾馆(国安局8栋)

图4-4 国安局5栋

西南交通大学毕业设计(论文) 第 30 页

表4-1 太安车站周边建筑基础调查

序沿线建筑 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 罗湖区文化大厦 罗湖环保监测站 东晓花园1栋、2栋 东湖医院1、3栋 东湖医院4栋 粤海新村1、4栋 东晓市场北楼(南城百货商厦) 东晓市场 东安花园1、2、5栋 国家安全局5、6栋 国家安全局7、8栋 布心花园1、2、3、4、5栋 布心花园6栋 桩基础 桩基础 浅基础 浅基础 浅基础 浅基础 浅基础 桩基础 桩基础 天然地基浅基础 桩基础 浅基础 浅基础 砼10 砼8 砼7 砼4、6 砼6 砼7~8 砼3 砼12 砼8 砼7 砼7 砼6~7 砼8 基础样式 结构类型 备注 4.2 施工降水

4.2.1工程地质概况

本车站范围内上覆第四系人工堆积层(Q4ml)、冲洪积层(Q4al+pl)、坡积层(Q3dl)、残积层(Qel),下伏震旦系混合岩(Z)。主要地层概述如下:

(1)第四系:人工堆积素填土、杂填土,冲洪积淤泥、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉土、粉砂、中砂、粗砂、圆砾、坡积粘土、粉质粘土,残积砂质粘性土。

(2)震旦系混合岩:主要成分为石英、长石、云母。基体粒状变晶结构,块状构造。按风化程度可分为全风化岩、强风化岩、中风化岩、微风化岩。

西南交通大学毕业设计(论文) 第 31 页

表4-2基坑范围内地层工程地址概况表

底层编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 土层名称 素填土 淤泥质粉质粘土 粉砂 砂质粘性土 全风化混合岩 强风化混合岩 中风化混合岩 微风化混合岩 平均层厚/m 3.9 2.4 2.3 5.7 11.0 9.4 8.7 6.6 土类型 中软土 软弱土 中软土 中硬土 中硬土 中硬土 岩石 岩石 渗透系数m/d 0.3 0.001 1.5 0.5 0.5 1.5 2.0 1.0 4.2.2管井降水计算

采用JGJ/T111- 98《建筑与市政降水工程技术规范》中的公式计算 4.2.2.1设计降水深度S

基坑深25m,标准宽20.4m,地下水位在地面下平均4.6m;要求降水至基底以下

.56m2,基底降水曲线坡降按i?1计;则基坑1.0m,基坑面积A?621.4?20.4?126768中心降深度S?25?4.6?1.0?21.4m,基坑边管井降水深度

1SJ?21.4??10.2?22.7m。过滤器长度取3.5m,管井长度

8L?4.6?22.7?3.5?30.8m。

4.2.2.2基坑涌水量Q

按地质资料,选用(3-20)公式计算: Q?2.73kMS

lgR?lgr0式中:渗透系数因管井进人全风化与强风化混合岩,取k?0.5?1.51.0m/d; 2承压水含水层厚 M?2.3?5.7?11.0?9.4?8.7?6.6?43.7m; 降水井影响半径 R?5Sk?107m; 基坑等效半径 r0?(A/?)1212?63.5m。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/9eog.html

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