初步设计说明-结构-公交弹子石资料

1、项目初步设计结构4.1 工程概况4.1.1本工程位于重庆市南岸区弹子石，主要功能为公交站场和办公。4.1.2 本工程办公楼为地下 1 层、地上 4 层，框架结构，建筑尺寸为 22mX57m，主要柱网为 8.4mX7.5m，最大层高为 4.5m，建筑高度 20.1m。厂区挡土墙采用锚杆挡墙。4.2 设计依据4.2.1 建筑主体结构设计使用年限：50 年。4.2.2 自然条件4.2.2.1基本风压： 0.40KN/m2；地面粗糙度： B类。4.2.2.2基本雪压：无。4.2.2.3抗震设防烈度为6 度；设计基本地震加速度为0.05 ；设计地震分组为第一组。4.2.2.4顾客提供的重庆川东南地质工程

2、勘察院2011 年 7 月编制并经过审查的重庆市弹子石公交站场一次性勘察- 岩土工程勘察报告4.2.3 本工程所执行的主要规范、规程和标准4.2.3.1 建筑结构制图标准 GB/T50105-2010；4.2.3.2 建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001；4.2.3.3建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008；4.2.3.4 建筑结构荷载规范 GB50009-2001（2006 年版 ) ；4.2.3.5 砌体结构设计规范 GB50003-2001；机械工业第三设计研究院1项目初步设计4.2.3.6建筑抗震设计规范 GB50011-2010；4.2.3.7建筑地基基础设计

3、规范GB50007-2002；4.2.3.8建筑桩基技术规范 JGJ94-2008；4.2.3.9混凝土结构设计规范GB50010-2010；4.2.3.10钢结构设计规范 GB50017-2003；4.2.3.11 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图03G101-104G101-4；4.2.3.12 建筑边坡工程技术规范GB50330-2002；4.2.3.13 全国民用建筑工程设计技术措施结构体系、地基与基础、砌体结构、混凝土结构、钢结构2009 年版。4.2.4由总图、建筑、给排水、电气和暖通等各专业提供的设计资料。4.2.5 建设单位提出的与结构有关的符合有关法规、标准

4、的书面特殊要求。4.2.6批准的上一阶段的设计文件。4.3 建筑分类等级4.3.1 根据建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001，本工程的建筑结构安全等级为二级。4.3.2 根据建筑地基基础设计规范GB500072002，本工程的地基基础设计等级为丙级。4.3.3 根据建筑抗震设防分类标准 GB50223-2004，本工程建筑为丙类建筑 。4.3.4 根据建筑抗震设计规范 GB50011-2010，本工程框架的抗震等级为机械工业第三设计研究院2项目初步设计四级。4.3.5地下室防水等级为2 级。4.4 主要荷载（作用 ) 取值4.4.1楼屋面活荷载、特殊设备荷载标准值见下表表 4.4

5、.1活荷载标准值表序号荷载类别标准值 (KN/m 2)备注1上人屋面2.02不上人屋面0.53文娱室，阅览室3.04劳保后勤库3.05办公室、会议室、休息室2.56楼梯、走道、电梯间3.57卫生间2.08设备间 电梯机房7.09变配电间 水箱房10.010一层楼面3.511其它未列项目见现行规范、规程及标准的荷载4.4.2该工程抗震设防烈度为6 度，设计基本地震加速度为0.05g ，设计地震分组为第一组，场地类别为II类，场地特征周期为0.35s ，结构阻力比为 0.05 ，多遇地震的水平地震影响系数最大值为0.04 。4.4.3地下室水浮力、温度作用、特殊荷载。无4.5 上部结构设计4.5.

6、1结构缝的设置本工程各区结构长度超过混凝土结构设计规范GB50010-2002规定的伸缩缝间距要求，采用施工后浇带的施工措施，不设结构缝和施工缝。机械工业第三设计研究院3项目初步设计4.5.2结构选型表 4.5.2项目结构选型一览表设计编号01项目名称站务综合楼结构型式框架结构框架四级抗震等级剪力墙竖向构件布框架柱置结构布置主次梁现浇楼楼面布置盖4.6 地基基础设计4.6.1工程地质和水文概况勘察区位于南岸区弹子石，勘察区西侧为腾龙大道，南侧及东侧为一荒坡，总体地势南东高北西低， 地形地貌及环境条件有利于场区自然排水。勘察区土层主要为第四系人工填土，岩石为砂泥岩互层，无地表水体分布，地下水的补

7、给唯一来源为大气降水。因此，大气降水与蒸发量大小是影响该地区地下的关键因素。通过观测，勘察区29 个钻孔终孔后24 小时均为干孔，证明勘察区在勘察时段，勘察深度范围内无稳定地下水。大雨或暴雨过后局部可能含水。勘察区周边无化工厂及工业“三废”排放，据经验判断，短时季节性地下水及大气降水对砼物具微腐蚀性。机械工业第三设计研究院4项目初步设计勘察区水文地质条件简单。4.6.1.1建筑场地概况重庆市南岸区弹子石公交站场建设场地区域地貌属川东构造剥蚀红层浅切割丘陵。 场地地貌为浅丘斜坡， 勘察区地面标高 263.56 283.97m，相对高差约 20.41m，地形坡角一般 36，部分地段约 45，最陡达

8、 60，勘察区总体地形较平坦，东侧和南侧地形较陡。勘察区地质构造处于金鳌寺向斜东翼地段，岩层呈单斜产出。岩层产状为 279 45。场区内未见断层破碎带分布， 基岩中发育两组构造裂隙。裂隙 J1（）：产状 300310 3137，一般产状 305 34，张开 25mm，裂面平直、粗糙，粉质粘土及碎石局部充填，大多无充填，延伸长一般 24m，裂隙间距 12m，属结合一般的硬性结构面。裂隙 J2( ) ：产状 7180 4956，一般产状 78 52，张开24mm，裂面平直、粗糙，粉质粘土及碎石局部充填，大多无充填，延伸长一般 58m，裂隙间距 25m,属结合一般的硬性结构面。据钻探揭露，场区土层主

9、要为第四系全新统人工填土层（Q4ml）和残坡积粉质粘土层（ Q4el+dl ），原地形沟谷处的土层较厚。基岩为侏罗系中统沙溪庙组（ J2s），岩性以砂泥岩互层。由新到老分述如下：人工填土层（ Q4ml）人工填土层（ Q4ml）：杂色，主要由砂、泥岩碎块石、建筑垃圾、粉质粘土等组成，块石粒径一般 200680mm，含量约 15%，碎石粒径一般 20200mm，含量约 20%，主要为建筑工程弃土堆填形成。堆填时间约2 年。二、沙溪庙组基岩（ J2S）机械工业第三设计研究院5项目初步设计场地内基岩岩性以砂、泥岩互层。砂岩：灰色，灰白色，中细粒结构，中厚层状构造，主要成份为长石、石英，少量云母等，钙泥

10、质胶结。泥岩：暗紫色、紫灰色，泥质结构，中厚层状构造，主要成份由粘土矿物组成，泥质胶结。4.6.1.2不良地质情况（无，有) ，场地适宜性评价。据现场调查访问，勘察区为川东构造剥蚀红层浅切割丘陵地貌，斜坡基岩裸露，坡形平整，未见危岩崩塌、滑坡、泥石流、地下洞室、采空区、盐渍土、软土等不良地质作用。勘察区不良地质作用不发育。4.6.1.3 根据地勘报告，本工程拟采用人工挖孔桩基础，基础持力层为中风化岩石。中等风化泥岩单轴天然抗压强度标准值为12.4MPa。泥岩承载力特征值为 3010Kpa，中等风化砂岩单轴饱和抗压强度标准值为23.5MPa。砂岩承载力特征值为 8225Kpa。岩、土质地基承载力

11、特征值计算结果如下：粉质粘土地基承载力特征值根据经验按地标查表取值150Kpa；强风化泥岩层：根据地区经验，结合场地实际情况取值，强风化泥岩地基承载力特征值取300KPa, 强风化砂岩地基承载力特征值取400KPa。4.6.2 基础选型。表 4.6.2项目基础选型一览表机械工业第三设计研究院6项目初步设计设计编号01 G项目名称站务综合楼0.000 相当于绝对标高值（ m)266.5地基基础设计等级丙级桩基设计等级丙级基础形式桩基础场地冻土厚度无基础埋置深度410 米浅基础设计的持力层中风化泥岩浅基础地基承载力特征值3010KPa桩基类型挖孔桩桩基设计的持力层及进入深度2D单桩竖向承载力特征值

12、4450KN地基处理的方法4.6.3关键技术问题的说明。无4.6.4邻近建筑物的影响及保护措施。无4.6.5施工特殊要求及其他需要说明的内容。无4.7 结构分析4.7.1 本工程采用的结构分析软件为中国建筑科学研究院开发的2010 年版的 PK，PM，SAEWE。4.7.2 结构分析表 4.7.2结构分析表机械工业第三设计研究院7项目初步设计设计编号01 G项目名称站务综合楼计算模型杆系模型计算嵌固部位基础顶部风荷载作用信息计算风荷载只计算水平地地震荷载作用信息震作用，考虑双向地震活荷载不利布置考虑4.7.3 结构计算主要结果表 4.7.3结构计算主要结果设计编号项目名称T1周期T2T3扭转周

13、期比地震X 向Y 向层 间 位移角X 向风Y 向最大层间位移X 向与层间平均位移的比值Y 向剪重比X 向Y 向01 G-1站务综合楼1.291.261.210.81/18561/14261/66001/21421.291.171.4%1.37%机械工业第三设计研究院8项目初步设计有效质量系数框架部分承受的地震倾覆力矩与总的地震倾覆力矩的比值X 向100%Y 向100%X 向100%100%向以上各值均能满足现行规范要求。4.7.4结构构件截面图详见结构初步设计图。详结构专业初设图纸4.8 主要结构材料表 4.8-1主要结构材料表设计编号01 G项目名称站务综合楼柱C30剪力墙-梁C30板C30

14、基础C30地下室（水池、砼挡墙 )C30砌体强度MU10砌体砂浆强度M5钢筋HPB300,HRB400其它特殊材料Q345B机械工业第三设计研究院9项目初步设计4.9 环境边坡及深开挖设计4.9.1 环境边坡稳定性评价1AB段边坡位于拟建场地的南侧， 坡向为 6，直立挖方岩土质混合边坡，坡长为38.00m，边坡坡脚设计场坪标高266.7m，坡顶标高275.00m，边坡总高度为 8.3m（详见剖面 8）。该边坡上部分为填方土质边坡，高度为0.0 3.90m，按照设计标高整平后，大部分杂填土被开挖掉，局部地段土层属临空状态，受自身重力影响，易沿岩土界面发生滑动（但残留的土层方量非常小，岩土界面较陡

15、，故未对土层的岩土界面进行稳定性计算），上部土质边坡处于欠稳定状态。该边坡下部为基岩，坡向为6，高度为0.0 4.40m，坡长为39.9m（详见剖面 9）。边坡坡体为侏罗系中统沙溪庙组砂、泥岩，边坡安全等级为二级，据现场调查和钻探揭露岩体较完整，边坡岩体类别为类，该边坡由两组裂隙，赤平投影分析如图5.1-1 。结构面、线产状表产状倾向() 倾角()结构面边坡690层面27945裂隙30534裂隙7852图 5.1-1南侧 AB段边坡赤平投影分析图由此得知：层面与边坡的坡向垂直相交，对边坡稳定性影响小；裂隙机械工业第三设计研究院10项目初步设计与边坡的坡向呈大角度相交，对边坡稳定性影响小；裂隙与

16、边坡呈大角度相交，对边坡的稳定性影响小，边坡将处于稳定状态。该边坡不具放坡条件，建议边坡采用重力式挡墙进行支挡，挡墙基础宜置于中等风化带基岩中。岩体破裂角取 45+1/2 *35 =62.5 ，等效内摩擦角取50 。2.BC 段边坡：边坡 BC段：位于拟建场地的南侧， 坡向为 6，坡长约 47m，高约 8.3 15.90m，为岩质挖方边坡，边坡坡体为侏罗系中统沙溪庙组砂、泥岩，边坡安全等级为二级，据现场调查和钻探揭露岩体较完整，边坡岩体类别为类，赤平投影分析如AB段岩质边坡分析。该边坡坡高 8.3 15.90m，由于长期受风化影响， 边坡易发生掉块或风化剥落现象。该边坡不具放坡条件，建议边坡采

17、用锚喷进行支护。岩体破裂角取 45+1/2 *35 =62.5 ，等效内摩擦角取50 。3CD段边坡：位于拟建场地的东侧，坡向为286，坡长为 111.80m，边坡坡脚设计场坪标高265.00 265.70m，坡顶标高269.5 281.6m，边坡高为4.50 15.9m。为岩质挖方边坡，边坡坡体为侏罗系中统沙溪庙组砂、泥岩，边坡安全等级为二级，据现场调查和钻探揭露岩体较完整，边坡岩体类别为类。赤平投影分析如图5.1-2 。机械工业第三设计研究院11项目初步设计结构面、线产状表产状倾向 ()倾角 ( )结构面边坡28690层面27945裂隙30534裂隙7852图 5.1-2 南侧 CD段边坡

18、赤平投影分析图从结构面赤平投影关系图上可看出，边坡属顺向坡，边坡稳定性受主要受岩层层面控制。岩层层面属贯通性结构面。岩层的倾角为45。岩层层面与边坡的坡向相同，可形成滑面，边坡破坏模式属平面破坏。以典型剖面 33作为计算评价剖面， 概化出 CD段岩质高边坡评价模型见图 5.1-3 。图 5.1-3 CD段岩质边坡平面破坏模式及计算模型图计算参数：砂岩岩体重度取岩石重度平均值25.0kN/m3, 泥岩岩体重度取岩石重度平均值24.50kN/m3, 层面抗剪强度取C=50kPa、=18，边坡机械工业第三设计研究院12项目初步设计滑面长度及滑面以上的岩体面积用Autocad 软件在模型图上直接量取。

19、滑面倾角取层面倾角45。基本公式如下：( Vf 0 ) cos tgAcKs=(Vf0 ) sin式中岩土体的重度（ kN/m3），本边坡为砂岩 25.00 kN/m3、泥岩24.50 kN/m3 ；结构面的粘聚力，取 50kPa；结构面的内摩擦角，取18；A结构面的面积（ m2）；V岩体的体积（ m3）；结构面的倾角（层面倾角45）；f0 附加荷载。计算单位宽度边坡稳定性时，公式变为：( Sf 0 * M ) cos tg LcKs=( S f0 * M ) sin式中 S 单位宽度纵断面面积（m2）；L单位宽度边坡纵断面结构面的长度（m）；f0 单位宽度边坡附加荷载（取225kN/m2）；

20、M附加荷载水平加载长度（m）。验算结果 Ks=0.98，Ks1.35, 边坡将处于欠稳定状态，稳定程度不能满足规范要求。边坡失稳影响宽度16.4m，边坡失稳后威胁坡脚拟建高层建筑的安全，边坡失稳后果很严重。机械工业第三设计研究院13项目初步设计该段边坡不具备放坡条件，建议采用锚索加抗滑桩进行可靠支护。锚拉系统应采用预应力锚索，严格控制边坡岩体侧向变形并加强监测。边坡岩体破裂角取岩层层面倾角45，等效内摩擦角取55 。4.9.2基坑边坡稳定性评价1站务综合楼西侧基坑边坡位于拟建场地站务综合楼西侧， 坡向为 102，直立挖方土质边坡， 坡长为 58.00m，地下室室内设计场坪标高 262.00m，正负零设计标高 266.50m，边坡总高度为4.50m（详见剖面3）。组成基坑边坡坡体的物质为杂填土，按设计标高整平后，边坡易产生圆弧滑动，将处于欠稳定状态。由于基岩面埋深较深，建议边坡采用重力式挡墙进行支挡，以中等风化带基岩或压实填土（满足规范要求的密实度）作持力层。2站务综合楼东侧基坑边坡位于拟建场地站务综合楼东侧， 坡向为 302，直立挖方土质边坡，