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文档简介

1、毕业设计说明书毕业论文邯郸市罗城头综合商住楼基坑支护设计10m 专 业:岩土工程学 生:指导教师:河北工程大学土木工程学院摘要拟建邯郸市罗城头商住楼邯郸市区南部,光明大街西侧原光明饮料厂内,地上29层,地下1层,建筑高度,结构形式拟采用剪力墙结构,地基根底设计等级均为乙级。基坑深度10m。通过对拟建场地的工程地质条件分析,地下水位较浅,采用挡水措施。由于基坑深度不大,因此可试着考虑采用较简单的基坑支护措施,以保证根底正常施工和主体地下结构的平安和周围建筑物不受损害。在本次基坑支护设计过程中,考虑到施工经济等原因,根据场地的土层条件及邯郸市类似基坑工程的经验,为保证基坑的稳定性及尽量节省投资,对

2、基坑壁先进行了等级划分,对不同等级的基坑壁拟采用不同的支护方案。先后分析了两种方案:1.悬臂桩支护;2.悬臂桩加锚杆支护;3.土钉墙支护。由于基坑较深,计算得出悬臂桩变形和位移较大并且配筋很不经济,所以被排除。悬臂桩加锚杆的方案中,可附加单排水泥土挡墙起挡水的作用。除北侧基坑壁等级为二级外,其余皆为一级,因此除北侧外采用了相同的支护方案。关键词:土钉墙 单支点排桩 基坑支护AbstractProposed composite commercial residential buildings in Handan City, Rochester head Handan urban south, t

3、he west side of the street bright light drinks factory, 29 of the ground, underground floor, building height 87.0 m, the form of a shear wall of the structure, the foundation design class Category B are. Pit depth of 10 m. Through the proposed venue of the engineering geological conditions, the shal

4、low groundwater level by retaining measures. As little depth of excavation, it may try to consider adopting a simpler foundation pit support measures to ensure that the basis for normal construction and the safety of the main underground structures and surrounding buildings will not be harmed. In th

5、e pit supporting the design process, taking into account the construction of economic and other reasons, according to the site and soil conditions similar excavation works in Handan City of experience, to ensure the stability of the pit and save as much as possible investment, the pit wall To a rank

6、ing of the different levels of pit wall to a different support programmes. Has analyzed two options: 1. Cantilever pile support, 2. Cantilever pile and bolting 3. Soil nail wall support. As deep pit, piles cantilever calculated deformation and displacement of very large economic and reinforced, so b

7、e excluded. Cantilever pile and the anchor of the programme, additional single-soil drainage from the retaining wall of the role. In addition to the north pit wall for the two grades, the rest were level, using the same support programme. Key words: Soil nail wall Single fulcrum pile Pit Support目 录摘

8、要20.绪论41.工程概况4 工程地质勘察资料42设计方案比拟63.土钉墙支护:6 土钉设计参数如下:6 土钉计算过程:7 土钉稳定性验算11 土钉的抗滑动稳定性分析14 土体的抗倾覆稳定性验算144.单支点排桩支护设计方案15 根本参数:15 土压力为零点(近似零点)距离基坑底面距离的计算17 4.3 求嵌固深度17 求桩顶的锚拉力18 求剪力为零点O点18 排桩墙稳定性验算19 配筋计算19 锚杆计算20 整体稳定性验算21 腰梁计算23 冠梁设计24 位移验算245施工监测方案286应急预案:29参考文献33邯郸市罗城头综合商住楼基坑支护设计学生:冯亚里 指导老师:原冬霞河北工程大学土木

9、工程学院土木工程专业岩土方向毕业设计是大学四年学习的最后一个阶段,本次设计的目的是详细学习和了解与岩土工程相关的知识,稳固以前学习过的深基坑支护、根底工程、地基处理、土力学、工程地质学等知识,并按照现行标准,通过对实际情况的分析把它运用到生产实践中去,同时也培养了调查研究、查阅文献、收集资料和整理资料的能力。通过本次设计使自己能够理论联系实际,并为以后的工作和学习打下坚实的根底,因此要到达以下要求:学会对资料的收集、整理、分析、评价等根本方法,学会阅读并编写勘察报告。通过对基坑支护、基坑降水和设计,施工图的绘制,对岩土工程有更深刻的理解,具备独立分析问题、解决问题的能力。通过本次设计,应学会熟

10、练掌握和使用在岩土工程方面的应用广泛的电算技术,以提高设计的效率。由于该工程基坑开挖较深,边坡不能自然稳定,必须对其进行支护。经过对几种支护方案的分析计算比拟后得出最正确方案。采用土钉墙支护体系。在西南角处用单支点排桩支护体系。 拟建邯郸市罗城头商住楼邯郸市区南部,光明大街西侧原光明饮料厂内,地上29层,地下1层,建筑高度,结构形式拟采用剪力墙结构,地基根底设计等级均为乙级。基坑深度10m。据邯郸市金地工程有限责任公司提供的?岩土工程勘察报告?,该场地土自上而下分述如下:第1层:杂填土【Q42ml】,杂色,稍密,稍湿。地表为厚的混凝土地面,下部为建筑垃圾以及含白灰的粉质粘土。本层在场地内广泛分

11、布,层厚0.201.20m,层底标高-0.600.50m。第2层:粉质粘土【Q42(al+pl)】,褐黄色,软塑可塑,干强度中等,中等韧性,摇振反响无,稍有光泽。夹少量灰色条纹,局部含锰斑点。本层在场地内广泛分布,层厚3.706.20m,层顶埋深0.201.20m,层底标高-5.90。第3层:粉土【Q42(al+pl)】,灰褐色,中密,湿,干强度低,低韧性,摇振反响迅速,无光泽。见铁锈斑。本层在场地内广泛分布,层厚2.505.30m,层顶埋深4.006.50m,层底标高-10.00。第4层:粉质粘土【Q42(al+pl)】,灰褐色灰黑色,可塑,干强度中等,中等韧性,摇振反响无,切面光滑。含少量

12、姜石、铁锈斑。本层在场地内广泛分布,局部钻孔穿透,揭露层厚1.505.00m,层顶埋深8.0010.50m,层底标高-12.70。第5层:中砂【Q41(al+pl)】,黄褐色,中密,湿。主要矿物成分为石英、长石,磨圆度一般,级配较差,局部夹粘性土团块。本层局部钻孔没有穿透,揭露层厚0.502.40m,层顶埋深11.8013.00m,层底标高-13.90。第6层:粉质粘土【Q41(al+pl)】,褐黄色,硬塑,局部坚硬,干强度高,中等韧性,摇振反响无,稍有光泽。含小姜石,含量约30%,局部50%。本层仅局部钻孔穿透,揭露层厚0.507.30m,层顶埋深13.0014.50m,层底标高-20.30

13、。第7层:粉质粘土【Q41(al+pl)】,灰黄色,硬塑,干强度中等,中等韧性,摇振反响无,稍有光泽。姜石含量较大,见大量灰绿色条带。本层见于局部钻孔中,揭露层厚1.204.00m,层顶埋深18.0021.00m,层底标高-23.30。第8层:粉质粘土【Q41(al+pl)】,黄褐色,硬塑,局部坚硬,干强度高,中等韧性,摇振反响无。含灰绿色团块,含少量姜石,局部夹细砂薄层。本层见于局部钻孔中,揭露层厚5.8010.50m,层顶埋深21.0024.00m,层底标高-32.40。第9层:卵石【Q41(al+pl)】,黄褐色,中密。卵石含量约50%,主要成分为石英砂岩,亚圆形,磨圆度一般,直径310

14、cm,大局部35cm,充填物为粉质粘土或中砂。本层见于局部钻孔中,且仅局部钻孔穿透,揭露层厚3.6016.20m,层顶埋深29.8033.00m,层底标高-46.40。第10层:粉质粘土【Q41(al+pl)】,棕褐色,坚硬,干强度高,高韧性,摇振反响无,稍有光泽。含细砂、灰绿色膨胀土团块。本层见于局部钻孔中,且所有钻孔均未穿透,揭露层厚8.008.10m,层顶埋深46.0046.80m。 0m,为上层滞水。各层土的物理力学性质指标见表1,其它资料详见?岩土工程勘察报告? 表1-1 土层分布情况表层号土的名称W(%)()eWWa(Mpa)F(kPa)h1杂填土1810012粉质粘土12053粉

15、 土10044粉质粘土12045中砂16016粉质粘土20042.设计方案比拟 1悬臂梁方案,由于基坑深度过大,土质的摩擦角较小,经计算最大弯距过大,导致桩径过大配筋过密,不经济,不宜采用。2单支点排桩方案 由于基坑深度为10米,因而采用单支点排桩能有效是减少桩身的位移和变形,计算出的锚杆适宜,配筋适宜,稳定平安。3土钉墙方案 通过勘察报告可以看出该工程土质较好,使用土钉墙方案可以利用土体的整体性,提高土体的稳定性,从而保证基坑的平安。土钉墙支护方案由于其经济和施工工期短,所以,此方案是最根本方案。3.土钉墙支护:1开挖坡度 1:0.2;2开挖深度 10m;3土钉直径 120 mm;4布置8道

16、土钉;5土钉倾角均为15;6土钉水平间距为1.2 m;7基坑周边设计荷载取均布荷载 q=10kPa。 (8) 土钉垂直间距为1 m3.2土钉计算过程:基坑深度范围内各指标的加权平均值为:主动土压力系数各土钉处水平荷载标准值分别为: 3-1 折减系数各道土钉受拉荷载标准值为: 3-2 根据公式3-2得: 土钉抗拉承载力设计值为: 3-4由公式3-4得经查土钉锚固体与土体极限摩阻力标准值表取,土钉在稳定土体内的长度为:土钉的长度(1) 土钉在直线破裂面内的长度: 3-5 =(2) 土钉总长度为: 取 取 取 取 取 取 取 取3.2.7配筋计算钢筋选用HRB335级钢筋,钢筋抗拉强度设计值,土钉钢

17、筋为: 3-6第1,2,3,4排土钉选用d=20,钢筋面积,满足;第5,6,7,8排土钉选用d=25,钢筋面积,满足;采用圆弧条分法进行稳定性验算,取任意半径画圆,将土体分为9条逐条进行计算。如下列图所示。具体过程见下表; 图3-1土钉墙计算简图图3-2土条计算简图1 图3-3土条计算简图2表3-1 土条计算列表 土钉编号dnj (m)qsik kPa)lni (m)Tnj (kN)i ()Tnj(cosi+1/2sinitank)15045.9677625051.8596735061.57858450467.56445550396503375027 850123,422 91.56求和 表3

18、2 土条计算参数表 土条编号Wi (kN)i ()li (m)s (m)bi (m)k ()ck (kPa)12152422352746335438645758862976表33 土条计算 土条编号s(Wi+q0bi)cositanksk0(Wi+q0bi)siniciklis18.607016.59183.9027216.767338.20213.9958320.583556.80434.1264420.120368.03845.3011520.300276.93154.5354616.368484.57715.8502714.345384.82535.2832812.153684.8654

19、5.906298.902784.39056.8768求和139.5241595.597267.9862满足条件。作用在墙后的滑移合力为土体主动土压力 3-7 土钉墙的厚度B取符合要求墙体的抗倾覆弯距为: 3-8 墙底受到弯距为符合要求4.单支点排桩支护设计方案根本参数:1各层土加权平均重度: = 2土的内摩擦角的加权平均值 3地面超载 图4-1 土压力分布图 图4-2 等值梁法计算简图 自立高度为:4.2土压力为零点(近似零点)距离基坑底面距离的计算 求嵌固深度设嵌固深度为t 4-1 4-2对锚定A点取距 4-3 整理得: 整理后得:经过试算得:施工时应乘平安系数嵌固深度设计值根据验算符合要求

20、O点对O点取距得:桩顶到O点的距离为y 4-4=求最大弯距 4-5 = 一般排桩墙满足抗倾覆验算,就可以满足抗滑移,等验算下面进行抗倾覆验算 满足要求预选桩径: 钢筋保护层厚度 : 钢筋笼直径为1100mm钢筋笼直径:选竖向主筋 经计算, 4-6 得 选用2425=取锚杆水平间距(1)支点力设计值 4-7 (2)锚杆承载力 4-8 4-9D取160mm 取1.3 符合要求(3)取锚固长度 4-10取(4)自由段长度 = 取(5)锚杆总长 4-11 (6)锚杆横截面积选用422钢筋 整体稳定性验算 图4-3 整体稳定性计算图 图4-4 整体稳定性计算简图 根据上图得 锚杆间距为(1) 4-12(

21、2) 4-13(3) 因为,要计算地面荷载 经查表得 4-14 满足要求。 图4-5 梁计算简图选配218 I=1270cm4 Wx=3 max=215N/2按构造配筋 图4-6 冠梁配筋图2位移验算1参数计算 4-14查表得:, 桩底置于非岩石中 由于得 坑底处弯矩:坑底处剪力:所以属于弹性桩。查=4表得: 桩底处置于非岩石地基中,且hd2.5,那么Kh=0,所以公式为坑底处桩的水平位移: 转角位移 2坑底以下位移为下表公式为:其中系数为 表4-1 坑底各点位移列表 h=ZA1B1C1D1X。0/M0 /2 EIQ0 /3 EIXz1135#12根据上表可以看最大位移为桩顶的位移:1挡墙作为

22、弹性地基杆系在基底底面处O点受P及弯距Pb后,O点的水平位移 4-15(2) 挡墙作为弹性地基杆件,在基坑底面处O点受力P及弯距Pb后产生的转角在N点引起的水平位移为 按题意得(3) 挡墙悬臂局部作为悬臂梁,在集中力P作用下在N点产生的水平变位,可以根据材料力学求得: 图4-6 位移计算简图1挡墙作为弹性地基杆系在基底底面处O点受Q及弯距Qb后,O点的水平位移(2) 挡墙作为弹性地基杆件,在基坑底面处O点受力Q及弯距Qb后产生的转角在N点引起的水平位移为 4-16 按题意得(3) 挡墙悬臂局部作为悬臂梁,在三角形土压力荷载下P作用下在N点产生的水平变位,可以根据材料力学求得: 4-17 图4-

23、7 位移计算简图 水平位移由以上位移迭加得到当时 =同理当 当 最大位移为5施工监测方案现场监测的准备工作应在基坑开挖前完成,从基坑开挖直至土方回填完毕均应作观测工作。在本工程深基坑施工过程中,为了随时监测基坑施工及相邻建筑物的平安,到达信息化施工,对以下工程进行了施工监测: 1桩顶水平位移监测: 水平位移观测点延其结构延伸方向布设,每15米布设一个观测点。测点埋设在桩顶冠梁上。当水平位移报警值为。 2临近建筑物沉降监测: 沉降观测点布设在东南角市政大酒店和西侧三栋民用住宅楼上,一栋建筑物上布设一个测点。测点布设在建筑物墙外侧。报警值按标准要求设置。3临近管线变形监测: 热力管道上布置23个观

24、测点,测点布设于管道顶部。报警值按标准要求设置。 水平位移、沉降和变形观测点在布设初始建立读数,在基坑开挖当日起实施。两天观测一次。观测数据应及时分析整理,水平位移、沉降和变形观测工程应绘制随时间变化的关系曲线,对变形的开展趋势作出评价。监测记录和监测报告应采用监测记录表格,并应有监测、记录、校核人员签字。监测工作完成后,由监测人员提交完整的基坑工程现场检测报告。6应急预案:当观测数据到达报警值时,必须通报有关单位和人员,采取措施。针对重点区段进行压力注浆,注浆压力一般为12MPa。注浆管深度试具体情况而定。浆液采用掺水玻璃的水泥浆,以加速其凝固,每孔的注浆量已注满为止。 毕业设计是大学学习的

25、最后阶段,也是最重要的阶段。通过本次设计:首先,使我们较深入地了解和掌握了与岩土工程相关的知识;其次,也是一次很好的理论联系实际的过程。这不仅使我们稳固了以往所学的专业理论知识,而且也使我们学会主动运用知识去解决问题的能力;再其次,培养了我们的调查研究、查阅文献、收集和整理资料的能力;最后,提高了我们的计算机应用技能。总之,通过毕业设计的整个过程,它为我们以后的工作、学习打下了坚实的根底。7各方案经济指标计采用长螺旋钻机成孔灌注桩,商品混凝土,经计算:基坑总长,单支点排桩137根,按构造要求,桩长大于4m需隔2m设置圆形箍筋一道,选用HPB235,直径10mm。螺旋箍筋间距150mm,锚杆锚固

26、段留设200mm,喷射混凝土厚50mm,冠梁主筋4为HRB300直径16mm,箍筋直径8mm,间距200mm,保护层厚度30mm.(1)灌注桩工程量:=24 钢筋用量:(2)喷锚支护工程量: (3)冠梁工程量: (4) 腰梁用量: 5土钉墙工程量计算 面层砼 土钉钢筋总量 20用量总长为 2357 25总长 2357 钢筋网用量 加强筋用量 水泥砂浆用量 致谢 通过这次毕业设计,在原冬霞老师的悉心安排和指导下,我们的毕业设计进行的非常顺利。在此向原冬霞老师致以最诚挚的谢意,同时也向在设计和学习中帮助我们的吴雄志老师,张岳文老师表示忠心的感谢,设计中还得到了同学的热心帮助,在此也向他们表示诚挚的

27、谢意。在设计中由于本人水平有限,加之能力、知识有限和经验的缺乏,难免会出现一些错误和缺乏,难免会出现一些错误和缺乏之处,敬请各位老师和同学批评指正参考文献1JGJ120-99,建筑基坑支护技术规程2CECS96:97,基坑土钉支护技术规程3GB/T50001-2001,房屋建筑制图统一标准4GB/T50105-2001,建筑结构制图标准5陈忠汉等,深基坑工程,第2版,机械工业出版社,20026JGJ120-99 建筑基坑支护技术规程,建工出版社,19997余志成等,深基坑支护设计与施工, 建工出版社,19978刘建航等主编,基坑工程手册, 建工出版社9张永波等,基坑降水工程,地震出版社,200

28、010根底工程, 建工出版社11袁聚云等,土木工程专业毕业设计指南岩土工程分册,水电出版社,199912JGJ79-2002,建筑地基处理技术标准13王吉望,唐业清,顾晓鲁,何颐华主编. 建筑基坑工程技术标准YB9258-97. 北京:冶金工业出版社,199914唐业清主编. 土力学根底工程. 北京:中国铁道出版社,198915陈仲颐,叶书麟主编. 根底工程学. 北京:中国建筑工业出版社,199016黄文熙主编. 土的工程性质. 北京:水利电力出版社,198317钱家欢,殷宗泽合编. 土工原理与计算第二版. 北京:水利电力出版社18宋二祥主编. 基坑工程学术讨论会论文集. 建筑技术杂志社出版,

29、199819林宗元主编. 岩土工程治理手册. 辽宁:辽宁科学技术出版社20尉希成编著. 支挡结构设计手册. 北京:中国建筑工业出版社,199521黄熙龄主编. 高层建筑地下结构及基坑支护. 北京:宇宙出版社,199422秦惠民,叶政青主编. 深根底施工实例. 北京:中国建筑工业出版社,199223黄强编著. 深基坑支护结构实用内力计算手册. 北京:中国建筑工业出版社,199524基坑支护技术进展. 建筑技术增刊,199825黄运飞编著. 深基坑工程实用技术. 北京:兵器工业出版社,199626华南理工大学,东南大学,浙江大学,湖南大学编杨位光主编. 地基及根底. 第三版,北京:中国建筑工业出版

30、社,199827高大钊主编. 土力学与根底工程. 北京: 中国建筑工业出版社,199928吴湘兴主编. 建筑地基根底. 广州:华南理工大学出版社,200229沈杰编. 地基根底设计手册. 上海:上海科学技术出版社,198830董建国,赵锡宏著. 高层建筑地基根底共同作用理论与实践. 上海:同济大学出版社,1997附件1:专题 附件2:读书报告深基坑工程中地下水问题的研究摘 要 在基坑的设计与施工中,地下水问题一直深受设计者与施工组织者的关注。文中分析了由于水的渗流对基坑设计中常规土压力计算方法的影响;阐述了地下水对基坑工程施工的影响并分析了其引发工程事故的原因,介绍了施工中常用的控制地下水影响

31、的方法。关键词 基坑;地下水;渗流;土压力 Research on the Problems of the Groundwater in the Foundation Pit Engineering Zhang Jun-ping, Zhang yao Tang zheng-guo(Engineering Institute of Engineering Corps , PLA Univ of Sci & Tech, Nanjing , 210007)Abstract:The problems of the groundwater catch organizer of the construct

32、ion and architects attention all along in the design and the construction of the foundation pit engineering.Analyze the groundwaters influence on the calculate method of the soil pressure in the usual design for the seepage of it,in the article and analyse the reason of the engineering problems.Intr

33、oduce the usual method of cortroling groundwaters influence in the construction.Keywords: foundation pit; groundwater ;seepage; soil pressure1. 引 言随着城市建设的开展,高层建筑、人防工程和地铁工程大量涌现。基坑支护的成功与否直接影响工程建设的效益与成败。地下水作为岩土体的赋存环境因素,对基坑工程的影响往往是不利的。据统计资料显示,约70的基坑事故与地下水有关,所以地下水防治是事关全局的工作1。作者在参与的几项基坑工程的设计与施工中,体会到由于长江中下

34、游地区地下水位高,基坑开挖中需大面积的临时性降水和止水,假设对基坑中地下水处理不当,易造成基坑坍塌、地面沉降等事故。2. 地下水对基坑工程的影响地下水是一种复杂的天然溶液,含有各种成分,可与岩土体之间发生离子交换、沉淀、腐蚀、固结等作用,从而对基坑工程造成各种不利影响。地下水对基坑工程的影响,主要表现为力学作用和物理化学作用两方面,不管哪个方面都是通过水土相互作用来实现的。力学作用主要表现在:水的渗流、静水压力、动水压力等导致的流砂、管涌、坑底土不能承受承压水压力而产生的突涌等。物理化学作用的表现有:如湿陷性黄土中含有大量可溶盐,遇水溶解后会使土粒间胶结力减弱,土粒变形,土体沉陷。又如膨胀土中

35、含有亲水性强的蒙特土与伊利土,遇水膨胀隆起,失水收缩下沉,往往导致建筑物的不均匀变形2。当水中含量过多时,会与作用生成结晶的,使其体积增大,在孔隙中产生膨胀压力,破坏混凝土;当水中氢离子PH值、重碳酸离子及游离二氧化碳的含量多时,会对混凝土产生分解破坏作用;当水中PH值较大时,还会对金属材料产生强烈的腐蚀作用等。鉴于地下水对基坑工程的种种影响,从人们关注的基坑设计与施工两方面作简要论述。2.1地下水渗流对基坑设计的影响在基坑工程的设计中,土压力的计算是设计的根底。现行的标准是?建筑基坑支护技术规程?JGJ 120-99。可以看出对于砂土及碎石土,采用的是“水土分算。对于粉土及粘性土采用的是“水

36、土合算。前者是比拟合理的,而后者却有些不妥之处。水土合算法在不存在渗流的情况下一般适用粘土和粉土,但如果有渗流存在,那么情况将有所不同。有渗流时地下水的一局部表现为渗流力,作用于土体骨架。剩下的才是孔隙水压力。同时渗流力的存在,对土体自重产生影响。且由于渗流力在主动区与被动区的方向不一致,导致主动土压力增大被动土压力减小的情况。对此,等曾作了研究并有如下结论:其中渗流力与水平方向夹角,在主动区为,在被动区为。因此在设计中可根据经验,对于粘性土与粉土判断其有无渗流,并考虑渗流对土压力的影响。使设计结果更接近实际,更科学。基坑水土压力计算常常采用朗肯和库伦土压力理论,其中朗肯理论由于其简便而被广泛

37、使用。土中水的问题是土压力计算的难点,简单的水土合算与分算并不能解决实际工程中的复杂问题。土中水的存在状态有多种,而地下水存在的形态又有上层滞水、潜水和承压水4。在基坑开挖过程中,基坑的水常常处于流动状态。由于朗肯理论要求墙后土应力状态为一维情况,这样,在一些土中水为静水压力或者水压力为一维渗流情况下适用,但有平面渗流的情况就不适用。库伦土压力理论由于考虑土楔体的极限平衡,因而更为适用在有渗流的情况下计算水土压力5。当挡土墙墙后水为二维渗流时,由于渗透力方向不全是竖直方向的,故朗肯理论不适用。这时朗肯理论与库伦理论计算的结果有很大的不同。水土压力的分布还受不同土层渗透系数的影响,当土层的渗透系

38、数由大到小,或者由小到大,考虑渗透影响,其水土压力分布有很大的不同,这点在北京某些地区含地下水的土中表现特别明显。此外,渗透力方向的不同,将影响基坑的水土压力。挡土结构后面的土中存在二维分布的超静孔压时,此时不宜用朗肯理论而应用库伦土压力理论。2.2施工中控制地下水影响的措施在深基坑工程的挖土与地下室施工中,要保证在“干状态下的施工。为解决这个问题,通常采取的方法有:止水、降水与排水。止水采用止水帷幕的形式,包括深搅桩、旋喷桩、挂网喷浆与地下连续墙甚至冻结法止水等,目的是阻挡基坑外水的渗入。但在实际中常出现止水帷幕的渗漏,且来势凶猛并伴有大量的漏水漏砂,边坡失稳、坍塌、倒桩及附近建筑物、路面的

39、不均匀沉降等现象。分析止水帷幕渗漏的内因主要是其本身的缺陷,如地下连续墙接缝不吻合或在透水层处有蜂窝空洞;拉森式钢板桩沉桩遇石等硬物出现偏移不咬缝6;旋喷止水桩在水下成型不佳;深搅桩遇硬物不闭合等。外因主要是场地的水文地质条件不好或由于基坑开挖深度大,周围的动水压力相对增大,导致止水帷幕挠曲或侧移。降水是使地下水位保持在基坑底面0.51.0m以下,方便挖土与底板“干作业。降水方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点与深井井点等。以管井井点降水为例,在实际中常有以下情况发生:1、开挖前降水过量;2、在淤泥质土中降水效果不明显,开挖时在机械挤压下又有水流出;3、水泵不能连续运转,降降停停等。这

40、些都将导致周边地面的不均匀沉降与开裂。对周边的管线、建筑与道路的正常使用带来威胁。排水是解决上部土层滞水与降雨积水的疏排。对土层滞水常用截水沟集水井的方式明排水;对于降雨积水那么应在雨后做好及时的疏排,特别是在基坑边已发现裂缝的情况下,防止雨水回灌,裂缝进一步发育,最终导致地面塌陷,甚至基坑整体失稳。对雨季中正在开挖的深大基坑,应做好防汛抢险措施防止基坑被淹。包括抢险人员的安排,麻包、草袋、水泵等抢险物资的储藏。要确保在暴风雨来时,尽量把坑外的水堵住,不让流入基坑,施工中有浇筑钢筋砼挡水墙来隔断主要入水通道的措施;同时要尽量将坑内的水排出去,设置专用的走水管道或通路,包括坑边的截水沟或大口径的

41、水管,并引入下水通道或指定地点。2.3工程实例 南京某地下停车场基坑,开挖深度,平面形态近似方形,面积约25000m2。基坑北距在建高层建筑(根底底板埋深约)约,南距老隧道约,西距在建地铁车站(根底底板埋深约)约。地下水位埋深1.70,年变幅左右。基坑采用深搅桩与旋喷桩两种止水帷幕形式,坑南侧主要采用钻孔灌注桩局部采用人工挖孔桩,其余段采用人工挖孔桩支护,设一道支撑,为钢筋砼支撑与钢管支撑间隔布置。基坑采用管井降水,一期工程共布设管井70余口。基坑开挖面积巨大,周边环境比拟复杂,不同的开挖段地质情况有较大差异。在开挖施工过程中遇到了许多问题。坑东北角在开挖时,由于降水不当,而地下3m到6m左右

42、为粉土与粉砂夹粉土层。由于水在砂性土中渗流,土中的细小颗粒在动力水的作用下,通过粗颗粒的孔隙被水流带走,为管涌的发生创造了条件。在人工挖孔桩挖到4m左右时,造成30多根人工挖孔桩全部连通,后采用钢模板封堵,才控制了险情,幸未造成人员伤亡。但引起了周边道路的下沉,相邻的房屋墙体拉裂,裂缝宽度4cm左右,屋内地面也出现了开裂。后采用压密注浆加固处理,控制了路面的下降及裂缝的扩展。但延误了将近一个月的工期。分析其产生的环境效应的主要原因如下:1、 内因是基坑内本身的土质情况,坑内东北角局部的粉砂土层易产生流砂现象的土体。2、外因是挖土前管井降水时水流速度时快时慢,未均匀降水,使土粒带出,为流砂的产生

43、创造了条件。为尽量防止上述情况,要注意以下几点:1、控制降水速度,均匀降水,勿使土粒带出。随时注意抽出的地下水是否有混浊现象。抽出的水中带走细颗粒不但会增加周围地面的沉降,而且还会使井管堵塞,井点失效。为此应选用适宜的滤网与回填的砂滤料。2、井点应连续运转,尽量防止间歇和反复抽水,以减小在降水期间引起的地面沉降量。同时在开挖时做好监测工作,及时反响监测信息是基坑平安施工的保证。在基坑东北角开挖时,底板已浇筑,深层位移与坑顶水平位移均已经稳定的情况下,某日监测数据突然变大。测斜数据增大6mm,在7米深度左右,变形速率增大到1.0mm/d,坑顶水平位移一天内增加4.6mm。经观察发现,支护桩身渗水

44、,说明外侧两层深搅桩已破损。经调查是由于相邻的地铁车站施工引起的,后经旋喷加固控制了渗水和变形的开展。3.结论1 在支护结构设计时,只要支护结构在开挖和使用阶段基坑外侧存在地下水渗流,对于粘土和粉土采用水土分算的方法是比拟适宜的。对于粘性土,判断采用“水土分算或“水土合算的依据不仅是土体渗透性的大小,关键在于渗流是否能够发生。2 在施工中应根据经验和实际情况,并依据监测数据合理采用控制地下水不利影响的措施。同时要注意降水对周边建筑物,道路及地下管线造成的影响。并做好汛期地下水处理的方案,制定应急措施确保基坑工程的平安。参考文献1 王建国.浅谈地下水对地基根底的影响.山西建筑,2002,42 陈希哲编著.土力学地基根底.北京:清华大学出版社,19973 中华人民共和国行业标准.建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99.北京:中国建筑工业出版社,19994 王 洋,汤连生,杜赢中.地下水渗流对基坑支护结构上水土压力的影响分析.中山大学学报,2003,35 张在明,孙保卫,徐宏声。地下水赋存状态与渗流特征对根底抗浮的影响J。土木工程学报,2001,34(1).6 李广信,周顺和。挡土结构上的土压力与超静孔压力的关系J。工程力学, 1999,(增刊):507512.7 陈忠汉,黄书秩

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