基坑支护及BIM演示毕业设计

基坑支护及BIM演示毕业设计基坑支护及BIM演示毕业设计基坑支护及BIM演示毕业设计基坑支护及BIM演示毕业设计基坑支护及BIM演示毕业设计基坑1

毕设的主要内容基坑支护设计基坑支护设计施工组织设计1.土压力计算2.稳定性验算3.桩身配筋1.施工组织常规性设计2.内支撑拆除方案设计

.三维模型展示

.施工模拟动画演示3、BIM技术的应用毕设的主要内容基坑支护设计基坑支护设计施工组织设计12工程概况

拟建工程位于位于南京市浦口区柳州路与滨江大道交汇北处。由南京圣和置业有限公司投资建设，由地上6层博物馆组成，场地下均设有一层地下室相连通，基坑实际开挖深度约-5.20m（北侧、西侧及南侧）/-6.00m（东侧）。工程概况拟建工程位于位于南京市浦口区柳州路与滨江大道交3土层地质情况据拟建场地《岩土工程勘察报告》揭示：场地地形较平坦，地面标高8m，属长江下游地貌单元。支护深度影响范围内土层依次分布着：土层地质情况据拟建场地《岩土工程勘察报告》揭示：场地地形较平4计算标准1、地下水位为地表下3.00m。2、地面超载取20kpa。计算标准1、地下水位为地表下3.00m。5围护结构设计土压力计算嵌固深度计算稳定性验算支护桩内力计算桩身配筋围护结构设计土压力计算6（一）土压力计算：由于挡土墙后填土表面水平，墙背竖直。假设墙背光滑，可由朗肯理论计算土压力。

1、主动土压力计算：水土合算：第i层土顶主动图压力计算公式：

第i层土顶主动图压力计算公式：水土分算：主动土压力计算公式：

西、南、北侧支护结构设计计算

（一）土压力计算：

西、南、北侧支护结构设计计算

7主动土压力分布图主动土压力分布图82、被动土压力计算：第i层土顶被动土压力计算：第i层土底被动土压力计算：（开挖面上被动土压力为零）2、被动土压力计算：9总土压力分布图

（西、南、北侧）总土压力分布图

（西、南10西、南、北侧支护结构设计计算

3、计算反弯点位置西、南、北侧支护结构设计计算

3、计算反弯点位置11反弯点处土压力分布图反弯点处土压力分布图12西、南、北侧支护结构设计计算

4、计算支撑作用力西、南、北侧支护结构设计计算

4、计算支撑作用力13西、南、北侧支护结构设计计算

5、桩长计算：西、南、北侧支护结构设计计算

5、桩长计算：14西、南、北侧支护结构设计计算

6、抗隆起验算：西、南、北侧支护结构设计计算

6、抗隆起验算：15西、南、北侧支护结构设计计算

7、内力计算：西、南、北侧支护结构设计计算

7、内力计算：16西、南、北侧支护结构设计计算

8、拆撑计算：

地下室底板浇筑完好后换撑，随着外墙向上施工，拆除原支撑，此时地下室底板为支撑，基坑底部标高-5.2米不变。由于地下室底板标高为-3.5米,板厚为0.8米，则支撑标高为-3.5-0.8/2=-3.9m西、南、北侧支护结构设计计算

8、拆撑计算：地下室17东侧支护结构设计计算

总土压力分布图

（东侧）东侧支护结构设计计算

总土压力分布图

18东侧支护结构设计计算计算反弯点位置（零点位置）计算支撑作用力桩长计算内力计算抗隆起验算拆撑计算东侧支护结构设计计算计算反弯点位置（零点位置）19桩身配筋根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）采用沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土支护桩，其正截面受弯承载力应符合下列规定：桩身配筋根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-201220

最终，桩身配筋为主筋10根直径18的二级钢，箍筋φ8@200螺旋箍筋，φ16@1500加强筋最终，桩身配筋为主筋10根直径18的二级钢，箍筋φ8@21支撑梁、连系梁设计支撑采用钢筋混凝土支撑，经计算得基坑第一层支撑在拆除时出现最大轴力值分别为：西、南、北侧99.18kN/m；东侧103.5kN/m。对撑间距取10.0米，角撑间距取8.0米，支撑截面为600×700，连系梁截面为400×600混凝土等级为C30，立柱间距取10.0米。

经：（1）计算支撑承受轴力（2）大小偏心判别（3）配筋计算（4）平面外轴压验算最终确定支撑梁与联系梁的配筋如图所示：支撑梁、连系梁设计支撑采用钢筋混凝土支撑，经计算得基坑第一层22腰梁、冠梁设计腰梁截面尺寸为800×1200，混凝土等级为C30，钢筋选用二级钢（计算跨度取10m)。

腰梁、冠梁设计腰梁截面尺寸为800×1200，混凝土等级为C23腰梁、冠梁设计

冠梁截面尺寸为800×1200，混凝土等级为C30，由于冠梁处没有支点力，因而按构造要求配筋。

腰梁、冠梁设计冠梁截面尺寸为800×1200，混凝土等级为24内支撑体系设计整个基坑外围采用钻孔灌注桩加一层内支撑作为支护结构。内支撑体系设计整个基坑外围采用钻孔灌注桩加一层内支撑作为支护25立柱桩设计计算1、立柱受力计算：支承传给立柱的力：P1连系梁传给立柱的力：P1‘支撑节点的约束力，即使支撑纵向稳定所需的水平压力产生的竖向力0.1N1(N1为支撑上的作用力）立柱所承受的轴力设计值为：N=P1+P1'+0.1N1得到N=361.523kN2、立柱桩下段灌注桩承载力验算：在立柱桩范围内，基坑底部土层分布为：②-2粉土加粉质粘土。根据岩土工程勘察报告，结合工程实际经验，②-2粉细砂层桩周土侧阻力设计值取kPa，②-3粉土夹粉砂土层桩周土侧阻力设计值取kPa。设立柱桩深入②-3淤泥质粉质粘土x米，则立柱桩下段灌注桩所承受的荷载设计值为：

桩承载力为

又有F>P,最终得：钻孔灌注桩长为8.0m。计算得插入深度为2.3m。立柱桩设计计算1、立柱受力计算：26立柱桩设计计算立柱桩上段采用Φ425钢管，下段采用Φ800钻孔桩，立柱桩间距为10米。：立柱桩剖面图：立柱桩设计计算立柱桩上段采用Φ425钢管，下段采用Φ800钻27基坑降水设计计算根据工程地质勘察报告，渗透系数为0.24m/d，结合土类及渗透系数等情况，选用管井降水较合适。基坑底部约6米处为②-4淤泥质粉质粘土层，该层富水性、透水性弱，可看作不透水层，抽水管井深Lo=10m，过滤管进水部分计算长度取l=2米，基坑涌水量按无压不完整井计算。基坑水位降深取Sw=4m，含水层厚度取H=12m。基坑降水设计计算根据工程地质勘察报告，渗透系数为0.24m/28基坑降水设计计算（一）按规范方法计算（依据:《建筑基坑支护规程》JGJ120-2012附录E）：1、基坑涌水量：

其中：降水影响半径：基坑等效半径：h为井点管底部至不透水层距离：2、单井出水量：选用半径为150的滤管，计算出基坑降水设计计算（一）按规范方法计算（依据:《建筑基坑支护29基坑降水设计计算3、管井数量为：显然按照规范方法计算出来的管井数量太少，明显不合理。（二）按经验方法计算：1、基坑涌水量估算：由地质勘察报告可得，地下水位为-3.0米，则基坑水位降6-3+1=4m，考虑到由于降雨对地下水位的影响，实取6m。由于基坑采用全封闭止水，则基坑外面的地下水不能渗透到基坑里面来，且基坑底部有2-4不透水层，则基坑总涌水量可按下式计算：其中：F为基坑面积，W为地基土平均含水量，S为基坑水位降深，由地质勘察报告可得W=32.0%。

基坑降水设计计算3、管井数量为：30基坑降水设计计算2、单井出水量：3、管井数量为：考虑综合环境因素，对照两种计算方法，结合南京地区基坑工程每口管井降水面积300～400平方米的实际经验，降水管井数量取42口。地下水流速平缓，管井采用等间距布置。为了防止降水过度使地面沉陷或开裂，在靠近城市交通要道基坑西侧和北侧设置6口左右的回灌井，回灌井的位置根据现场条件确定。基坑降水设计计算31降水及监测设计降水井布置图如下降水及监测设计降水井布置图如下32施工组织设计一、施工组织管理、施工目标二、施工部署三、施工计划四、SCA膨胀剂调配试验五、BIM技术应用施工组织设计33工程管理及施工目标土方开挖施工与支护结构的安全有十分重要的关系，土方开挖需遵循以下原则：开挖过程中分层分块、先撑后挖；防止水土流失；不得超挖、欠挖；基坑周围不得堆载。工期目标：灌注桩、立柱施工在48日历天内完成。质量管理目标：工程质量达到住建部“建筑工程质量验收统一标准GB50300-2013”的合格标准。安全管理目标：工程施工杜绝重大伤亡事故，一般轻伤率小于0.05%。文明施工管理目标：创建南京市级文明工地。质量目标：分项工程合格率达到100%；保证本工程地下室安全可靠施工至0.00和完成回填土。工程管理及施工目标土方开挖施工与支护结构的安全有十分重要的关34施工部署

为确保本工程保质保量按期顺利完成，我公司将按要求成立“南京市滨江大道基坑支护工程项目经理部”施工部署为确保本工程保质保量按期顺利完成，我公司将按要求35施工总体计划：第一阶段：施工准备阶段第二阶段：基坑围护结构施工阶段第三阶段：土方开挖及桩顶冠梁、钢筋混凝土支撑梁施工阶段第四阶段：支撑拆除施工阶段第五阶段；工程竣工验收、基坑侧壁回填施工总体计划：第一阶段：施工准备阶段36施工准备：1、技术准备

图纸自审、会审及设计交底

2、资料准备

3、物资准备

4、劳动组织准备施工准备：37施工总平面图布置施工总平面图布置38基坑支护桩施工方案：1、施工流程：2、技术指标3、施工方法、工艺

基坑支护桩施工方案：1、施工流程：39基坑支护梁施工方案：1、施工流程：2、施工顺序3、施工技术要求及措施工艺

基坑支护梁施工方案：1、施工流程：40基坑内支撑拆除方案：

（一）、膨胀剂配合比试验：为防止反应强度过大、拌合物膨胀时放热过大、发生喷孔现象等易危害施工人员生命安全的情况出现。开展对SCA膨胀剂配合比的调配试验，为该工程静态爆破施工进行技术准备。

基坑内支撑拆除方案：41基于SCA膨胀剂的静态破碎剂性能研究

选用SCA膨胀剂共调配出十二组配合比，对玻璃瓶模拟爆破试验：

序号膨胀剂/g水泥/g水灰比初凝时间/min终凝时间/min开裂时间/h是否喷浆#16005000.30376049.0否#26005000.35407164.6否#36004000.30265930.3否#46004000.25224128.1否#57004000.30225040.3否#67004000.35183056.0否#78004000.3092127.0否#88004000.35142527.5否#9100000.269253.25否#10100000.289373.30否#11100000.3011303.42否#12100000.3213353.25否基于SCA膨胀剂的静态破碎剂性能研究选用SCA膨胀剂共调42基于SCA膨胀剂的静态破碎剂性能研究

玻璃瓶破裂情况实拍图：

基于SCA膨胀剂的静态破碎剂性能研究玻璃瓶破裂情况实拍图43基于SCA膨胀剂的静态破碎剂性能研究

12组配合比灌装后，温度随时间关系变化曲线：

基于SCA膨胀剂的静态破碎剂性能研究12组配合比灌装后，44基于SCA膨胀剂的静态破碎剂性能研究

对混凝土试块的破碎实验：C32.5水泥配置（150mm150mm550mm）混凝土试块，重量分别为：水2.8kg水泥8.5kg中砂14kg碎石2.5kg炮孔布置图：

基于SCA膨胀剂的静态破碎剂性能研究对混凝土试块的破碎实45基于SCA膨胀剂的静态破碎剂性能研究

从图12可以看到5.5小时时11#破碎剂已经将混凝土完全涨裂，而7#破碎剂却需要24小时，其破碎效果远大于后者。选定11#为最终施工使用配合比。基于SCA膨胀剂的静态破碎剂性能研究从图12可以看461、准备：根据当地环境温度选择合适类型的产品，幷准备好所需材料及工具，包括生活用水、水桶、拌合容器、拌合工具、防护眼镜、橡胶手套、钻机等。2、钻孔：

注：装药量为20kg/m3

被破碎结构孔径d(mm)孔距a(cm)孔深L(mm)抵抗线W(mm)钻孔数（个）水灰比（%）装药量（kg）钻孔方向排数支撑梁402554035092460.3500.20垂直一排连系梁402536030019920.372.2垂直一排1、准备：被破碎结构孔径d(mm)孔距a(cm)孔深L(473、拌合4、灌料：施工过程中应边拌边用，幷保证在10分钟内灌完，以防浆体流动性丧失无法灌入。采用20个小组方式同步进行施工，每组施工工人在每次操作循环过程中负责灌孔数量不宜过多，幷尽量同步进行，以保证每个孔内的破碎剂最大膨胀压出现的时间同期，确保被破碎物的破碎效果最佳。5、养护及后期维护6、安全提示及注意事项3、拌合48机械设备计划机械设备计划49劳动力计划劳动力计划50进度计划本工程预计工期154天（计划日期：2016年3月5日~2016年8月5日）。进度计划本工程预计工期154天（计划日期：2016年3月5日51序号项目孔径(mm)深度（m）数量（个）1灌注桩800114572立柱桩800141283支撑梁炮孔400.5492464连系梁炮孔400.361992表9-3钻孔工程量表序号项目混凝土标号混凝土量（m3

）1灌注桩C302526.852立柱桩C301769.343顶圈梁C30489.964围檩C30472.805支撑梁C302524.006连续梁C30310.61表9-4混凝土工程量表序号项目孔径(mm)深度（m）数量（个）1灌注桩80011452序号项目主筋加强筋螺旋筋/箍筋钢筋编号重量（吨）1支护桩10根1816@1500Φ8@200HRB335131.852立柱桩12根1816@1500Φ8@200加3米φ8@100HRB335104.693支撑梁8根加4根16--------------------φ8@200加φ8@400

HRB335117.184连系梁8根加4根16--------------------φ8@200加φ8@400

HRB33590.755腰梁8根加8根18--------------------φ8@150加φ8@400

HRB33548.836冠梁8根2