秦皇岛金舍汤河东岸基坑支护设计和实现 土木工程岩土专业.docx

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1、秦皇岛金舍汤河东岸基坑支护设计和实现土木工程（岩土）专业摘要基坑支护是指为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。基坑支护设计应根据场地的工程地质条件，结合周边环境情况，综合考虑施工条件，按照适用性、安全性及经济性原则进行。本次基坑支护设计共分为三段，即桩锚联合支护设计、喷锚网支护设计和土钉支护设计。各段基坑支护设计，必须严格按照相关规范的要求进行。首先，根据给定的工程地质勘察报告初步选定支护方案；其次，计算确定各个设计参数，并进行初步验算；再次，对设计结构进行内部稳定性分析验算；然后，对设计结构作外部稳定性验算；最后，优化并确定设计方案。关键词基

2、坑支护；桩锚；喷锚网；土钉AbstractTheFoundationPitisamethodofretaining,reinforcingandprotectingforthepitwa11andthesurroundingenvironment,inordertoensurethesafetyoftheundergroundstructureconstructionandthepitsurroundingenvironment.TheFoundationpitsupportdesignshou1dbebasedonengineeringgeo1ogica1conditionofthevenu

3、e,combinedwiththesurroundingenvironment,integratedconstructionconditions,inaccordancewiththeprincip1esofsuitabi1ity,safetyandeconomicbehavior.TheFoundationpitsupportdesignisdividedintothreesections,pi1e-anchorjointsupportingdesign,designofinjection-anchorsupportanddesignofsoi1nai1ing.Everysectionoft

4、heFoundationpitsupportmustbeconductedstrict1yinaccordancewiththerequirementsofthere1evantspecification.Firstofa11,initia11yse1ectsupportingprogramsaccordingtoagivenengineeringgeo1ogica1investigationreport;Second1y,ca1cu1ateanddeterminethedesignparameters,andcheckinitia11y;Third1y,checkandana1ysisthe

5、interna1stabi1ityofthedesignstructure;Then,checktheexterna1stabi1ityofthedesignstructure;Fina11y,optimizeanddeterminethedesign.KeywordstheFoundationPit；Pi1e-anchor；Injection-anchor；Soi1Nai1ing摘要Abstract第1章绪论O1.1 基坑工程概况O1.2 基坑支护设计原则113基坑支护设计的一般规定1第2章支护方案选择32.1 工程概况32.1.1 场地土层参数32.1.2 基坑周边环境情况32.1.3 水

6、文地质条件42.1.4 支护方案选择42.2 工程监测4第3章基坑地面超载53.1 汽车荷载53.1.1 车道荷载53.1.2 行车荷载53.2 人群荷载63.3 既有建筑引起的超载73.4 各段超载值7第4章侧向土压力计算84. 1ABC段土压力84.2CDEF段土压力114.3FG段土压力144.4GHIJA段土压力18第5章各段支护设计225.1 ABC段排桩支护设计225.1.1 支护桩嵌固深度225.1.2 支护桩布置245.1.3 锚杆计算255.1.4 稳定性验算265.2 CDEFG段喷锚网支护315.2.1 锚杆布置315.2.2 锚杆计算315.2.3 混凝土面层计算335

7、.2.4 锚杆内部稳定性验算345.2.5 锚杆外部稳定性验算355. 3GHIJA段土钉支护365.1.1 土车了设计参数365.1.2 土钉设计计算375.1.3 混凝土面层计算395.1.4 土钉内部验算395.1.5 土钉外部稳定性验算40第6章降水计算416.1 降水方案416.2 降水井深度426.3 涌水量426.3.1 单井涌水量426.3.2 基坑总涌水量436.4 降水井布设436.5 降水井效果验算436.5.1 各井点单井过滤器进水长度验算436.5.2 基坑中心点水位降深验算446.6 排水系统布置456.6.1 基坑内集水池的布置456.6.2 坡顶排水系统布置45

8、6.7 基坑监测45第7章基坑支护施工组织设计467.1 施工工艺流程467.2 施工的技术要求477.2.1 排桩支护技术要求477.2.2 喷锚网与土钉支护施工技术要求477.2.3 降水施工的技术要求497.2.4 排水施工的技术要求497.2.5 监测工程的技术要求50第8章工程概预算518.1 工程量计算518.2 工程取费表51结论56参考文献58致谢60第1章绪论1.1 基坑工程概况基坑工程是岩土工程的主要内容，是目前基础工程中日益普遍的重要环节，尤其是大型土木工程，无一例外地涉及到这一领域。因此，熟练掌握这一专业设计技能，对于从事相关专业设计的人员来说是非常重要的。根据支护结构

9、的设置目的，一般要求基坑支护结构同时具备三个方面的作用：(1)挡土作用，保证基坑周围未开挖土体的稳定，使基坑内有一个开阔、安全的空间。(2)控制土体变形，保证基坑相邻的周围建筑物和地下管线在基坑内结构施工期间不因土体向坑内的位移而收到损害。(3)截水作用，保证基坑内场地达到无水施工作业条件，不影响周围水位变动。80年代以来，随着我国经济发展，基础埋深逐步增大，基坑深度也随之增加，基坑支护问题也变得更加复杂。基坑支护是一项综合性的岩土工程,涉及面广，不但包括土力学中的强度、变形、稳定问题，同时还涉及土与支护结构的共同作用问题，并与施工密不可分，所以要求设计人员具备结构力学、土力学、地基处理、原位

10、测试等多学科知识。深基坑支护工程已成为目前工程建设引人注目的热点，当今深基坑支护工程具有以下特点：(1)建筑趋向高层化，基坑向更深层发展。(2)基坑开挖面积增大，宽度超过百米，长度达到上千米，整体稳定性要求更高。(3)在软弱地层中的深基坑开挖易产生较大的位移和沉降，对周围环境可造成较大的影响。(4)深基坑施工运行周期长，对临时性基坑支护有更高的牢固性要求。(5)深基坑支护系统不再只是临时性支护结构，而是参与到加固与改善建筑物的基础和地基作用当中。目前，主要采用的基坑支护类型有：土钉墙支护、水泥深层搅拌桩支护、桩锚联合支护、喷锚网支护、地下连续墙支护和内支撑支护等。1.2 基坑支护设计原则基坑支

11、护工程设计的总体原则为：贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。除了应满足工程设计要求外，尚应做到因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源。基坑支护设计要求安全性、经济性、适用性三方面统筹兼顾、同时满足。安全性包含两个方面，一是支护结构自身强度满足，结果内力必须在材料强度容许范围内。二是支护结构与被支护体之间的作用是稳定的，要求支护结构具有足够的承载力，不产生过量的变形。经济性要求在设计中通过运用先进技术和手段，充分把握支护结构特征，通过多方案比较，寻求最佳设计方案，使支护结构造价最低。适用性是指方案在施工中采用适当的工艺、工序,可以使设计更经济合理，既满足规范要

12、求，又不过量配置材料，也不影响支护结构的使用功能。支护结构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周围环境的水平与竖向变形的影响，对于安全等级为I级和周边环境变形有限定要求的级建筑基坑，应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定支护结构的水平变形限值。1.3 基坑支护设计的一般规定在选择基坑支护方案前，应完成下列工作：(1)搜集详细的工程地质、水文地质及地基基础等资料。(2)根据工程的设计要求，确定基坑支护的目的、范围和达到的各项技术经济指标。(3)结合工程情况，了解本地区基坑支护经验和施工条件以及其他地区相似场地上同类工程的基坑支护经验和使用情况等。设计前应认真分析地质地层

13、条件、周边环境及基坑特征，综合考虑以确定支护结构的平面布置与高度位置。根据地层、荷载、环境、技术和经济条件确定支护结构类型与截面尺寸，支护结构应与周围环境相协调，保证支护结构设计符合相应规范、条例的要求。基坑支护方法的确定按下列步骤进行：(1)根据荷载大小结合地形地貌、地层结构、地质条件、地下水特征、环境情况和对临近建筑的影响等因素，初步选定几种可供考虑的基坑支护方案。(2)对初步选定的基坑支护方案，分别从原理、适用范围、效果、材料来源及耗材、机具条件、施工进度和对环境的影响等方面进行技术经济分析和对比，选择最佳的基坑支护方法，必要时也可选择两种或多种基坑支护措施组成的综合方法。(3)对已选定

14、的基坑支护方法，宜按建筑物安全等级和场地复杂程度，在有代表性场地上进行相应的现场试验或试验性施工，并进行必要的测试，以检验设计参数和处理效果，如达不到设计要求时，应查找原因并采取补救措施或修改设计。基坑支护结构整体是一个各部分有着内在联系的共同作用系统，设计时要综合考虑地层的物理力学性质、上部荷载位置、支护结构的选型、材质、施工方法、环境影响、造价及工期等多种因素。这些因素各有特点，并密切联系，构成了一个复杂的系统，因而基坑支护结构设计应有系统分析的理念,以安全性、经济性和适用性为目标，以规范为指导，将施工、环境要求综合考虑，对方案优化改进，使系统各方作用协调，保证基坑支护结构设计的目标得以实

15、现。第2章支护方案选择2.1 工程概况金舍汤河东岸项目工程位于秦皇岛市海港区河北大街与西港路交叉口的东北侧。该工程为8栋33层的住宅楼，1栋27层的住宅楼，1栋20层住宅楼，场地内建筑物中间的空地全部为地下停车场，基坑最大开挖深度为10米左右，根据本场地地层条件和周边既有建筑物的实际状况综合评定，确定本基坑工程安全等级为级，侧壁安全等级为H级，基坑工程安全等级的重要性系数为1.0。2.1.1 场地土层参数本场地的地质条件根据地质勘察报告确定，具体参数的取值见表2-1：表2-1土层参数选择序号土层类型层厚/m重度/kNm3粘聚力/kPa内摩擦角/（。）1杂填土1.50018.03.010.02细砂1.00018.52.020.03粘性土0.60018.312.03.04中砂1.80018.52.025.05淤泥质土2.00018.53.020.06中砂3.0001935.028.07粘性土0.