課程設計0911基礎

1、 天津××住宅樓基坑支護設計和施工1.工程概況與資料 某開發(fā)公司擬建的××住宅一期有 3 棟高層組成， 總建筑面積為 126000m2，采用鋼筋混凝土框架結構，樁基礎。設二層地下室，三棟建筑的地下室連成一體，東西長 200.0 m，南北寬 60.0 m，總周長 520.0 m。建筑±0.00=8.0 m，現(xiàn)地面標高為7.4 m，基礎頂板標高為-0.6 m，底板厚 0.4 m，墊層厚 0.1 m。 根據(jù)勘察院提供的××住宅一期工程地質勘察報告指出：擬建場地地勢平坦，為長江漫灘地貌單元，支護影響范圍內依次分布著： 層填土：灰褐色

2、，潮濕，松散，主要由粉質粘土夾少量建筑垃圾組成，均 層厚 1.50m。 -1 層粉質粘土：灰色，飽和，軟可塑，中壓縮性，平均層厚 3.50m。 -2 層粉土：灰色，飽和，軟塑，高壓縮性，平均層厚 4.00m。 -3 層淤泥質粉質粘土： 灰色， 飽和， 軟流塑， 高壓縮性， 平均層厚 18.00m。 場地地下水為孔隙潛水，穩(wěn)定地下水位在地面以下-1.5m處。表1 各土層的主要物理力學性質表層序土層名稱平均層厚（m）天然重度kN/m3固結快剪土層滲透系數(shù)(cm/s)CKPa（0）水平Kh垂直Kv填土1.5019.020155.2×10-53.0×10-5-1粉質粘土3.518.

3、620127.4×10-67.0×10-6-2粉土4.018.515186.8×10-46.0×10-4-3淤泥質粉質粘土18.018.512109.0×10-68.0×10-6 根據(jù)對擬建場地周邊情況現(xiàn)場勘察得到周邊環(huán)境條件如下：基坑東側、西側：與道路外邊線相距 8.0m?；颖眰龋号c已建 3 棟 5 層住宅樓相距 5.0m，住宅樓為淺基礎，埋深在現(xiàn)地 面下 1.5m。基坑南側：空地。地面活荷載取值為 q=20kPa，北側建筑物按每層 15kPa 超載進行計算。根據(jù)工程勘察報告，地下水屬潛水類型，地下水穩(wěn)定，地下水埋深 1.5m。2

4、. 基坑支護設計（1）支護方案的選擇根據(jù)建筑基坑支護技術規(guī)程（JGJ-99），結合該工程開挖深度8m，場地南側為空地，可采用自然放坡處理；北側住宅樓與基坑相距較近且為淺基礎，對變形要求較高，因而采用地下連續(xù)墻；東西兩側為道路，相距基坑有一段距離，可在適當?shù)姆牌禄A上用土釘墻支護。（2）計算及施工 基坑南側開挖采用放坡開挖的方法，放坡表面采用紅磚護壁、鋼絲網水泥砂漿進行襯砌護坡，因現(xiàn)場有足夠的放坡面，放坡以后臨時襯砌應可以滿足施工需要?；A排水：在基坑坡頂、坑底布置400×400mm排水明溝、集水井，形成排水系統(tǒng)，并匯集到三級沉砂池，經三級沉淀后排入市政管線。在基坑坡面上設置設泄水孔，

5、間距1500mm,及時排出土體內的地下水?？觾乳_挖階段可根據(jù)實際需要，在坑內適當位置挖掘超前集水坑，達到集水和降水目的。南側-設計項目:南側放坡 - 設計簡圖 - 設計條件 - 基本參數(shù) 所依據(jù)的規(guī)程或方法：建筑基坑支護技術規(guī)程JGJ 120-99基坑深度： 8.000(m)基坑內地下水深度： 8.900(m)基坑外地下水深度： 8.900(m)基坑側壁重要性系數(shù)： 1.000土釘荷載分項系數(shù)： 1.250土釘抗拉抗力分項系數(shù)： 1.300整體滑動分項系數(shù)： 1.300 坡線參數(shù) 坡線段數(shù) 5序號 水平投影(m) 豎向投影(m) 傾角(°) 1 1.500 2.000 53.1 2

6、2.500 0.000 0.0 3 2.098 3.000 55.0 4 1.500 0.000 0.0 5 2.517 3.000 50.0 土層參數(shù) 土層層數(shù) 4序號 土類型 土層厚 容重 飽和容重 粘聚力 內摩擦角 釘土摩阻力 錨桿土摩阻力 水土 泊松比 變形模量 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 雜填土 1.500 19.0 9.0 20.0 15.0 17.0 0.0 合算 0.250 7.000 2 粘性土 3.500 18.6 8.6 20.0 12.0 40.0 0.0 合算 0.250 7.000 3 粉土 4.000 1

7、8.5 8.5 15.0 18.0 40.0 0.0 合算 0.250 7.000 4 淤泥質土 18.000 18.5 8.5 12.0 10.0 17.0 0.0 合算 0.250 7.000 超載參數(shù) 超載數(shù) 0序號 超載類型 超載值(kN/m) 作用深度(m) 作用寬度(m) 距坑邊線距離(m) 形式 長度(m) 土釘參數(shù) 土釘?shù)罃?shù) 0序號 水平間距(m) 垂直間距(m) 入射角度(度) 鉆孔直徑(mm) 花管參數(shù) 基坑內側花管排數(shù) 0基坑內側花管排數(shù) 0 錨桿參數(shù) 錨桿道數(shù) 0 坑內土不加固 施工過程中局部抗拉滿足系數(shù): 1.000施工過程中內部穩(wěn)定滿足系數(shù): 1.000 內部穩(wěn)定設

8、計條件 考慮地下水作用的計算方法：總應力法土釘拉力在滑面上產生的阻力的折減系數(shù)： 0.000圓弧滑動坡底截止深度(m)： 0.000(m)圓弧滑動坡底滑面步長(m)： 1.000(m)- 設計結果 - 內部穩(wěn)定設計結果 工況號 安全系數(shù) 圓心坐標x(m) 圓心坐標y(m) 半徑(m) 土釘號 土釘長度 1 5.645 9.330 8.697 1.909 2 3.232 8.598 8.497 2.717 3 2.452 8.188 9.683 4.720 4 2.118 6.965 8.889 5.368 5 1.705 5.886 10.893 8.201 6 1.515 4.614 10.

9、829 8.851 7 1.515 4.586 10.871 8.890 8 1.515 4.595 10.858 8.878 外部穩(wěn)定計算參數(shù) 所依據(jù)的規(guī)程： 建筑地基基礎設計規(guī)范(GB50007-2002)土釘墻計算寬度: 12.000(m)墻后地面的傾角: 25.5(度)墻背傾角: 90.0(度)土與墻背的摩擦角: 1.0(度)土與墻底的摩擦系數(shù): 0.300墻趾距坡腳的距離: 0.000(m)墻底地基承載力: 400.0(kPa)抗水平滑動安全系數(shù)： 1.300抗傾覆安全系數(shù)： 1.600 外部穩(wěn)定計算結果 重力: 980.3(kN)重心坐標: ( 7.927, 2.907）超載: 0

10、.0(kN)超載作用點x坐標: 0.000(m)土壓力: 222.8(kPa)土壓力作用點y坐標: 4.000(m)基底平均壓力設計值 82.0(kPa) < 400.0基底邊緣最大壓力設計值 124.6(kPa) < 1.2*400.0抗滑安全系數(shù): 1.325 > 1.300抗傾覆安全系數(shù): 1.772 > 1.600東西兩側兩側工程條件相同，采用3段放坡加土釘墻設計，基低與第一段傾角為63.4°，第二三段為80.5°，基坑邊緣距道路5m。選用5根土釘，第一坡段2根，三坡段3根，配筋選用E10200，噴射混凝土面層厚100mm,采用c30混凝土。

11、基底排水溝距基底200mm處，寬度為350mm，地表排水溝寬250mm。-設計項目: 土釘墻 - 設計簡圖 - 設計條件 - 基本參數(shù) 所依據(jù)的規(guī)程或方法：建筑基坑支護技術規(guī)程JGJ 120-99基坑深度： 8.000(m)基坑內地下水深度： 8.900(m)基坑外地下水深度： 8.900(m)基坑側壁重要性系數(shù)： 1.000土釘荷載分項系數(shù)： 1.250土釘抗拉抗力分項系數(shù)： 1.300整體滑動分項系數(shù)： 1.300 坡線參數(shù) 坡線段數(shù) 3序號 水平投影(m) 豎向投影(m) 傾角(°) 1 1.000 2.000 63.4 2 2.000 0.000 0.0 3 1.000 6.

12、000 80.5 土層參數(shù) 土層層數(shù) 4序號 土類型 土層厚 容重 飽和容重 粘聚力 內摩擦角 釘土摩阻力 錨桿土摩阻力 水土 泊松比 變形模量 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 雜填土 1.500 19.0 9.0 20.0 15.0 17.0 17.0 合算 0.250 7.000 2 粘性土 3.500 18.6 8.6 20.0 12.0 40.0 45.0 合算 0.250 7.000 3 粉土 4.000 18.5 8.5 15.0 18.0 45.0 45.0 合算 0.250 7.000 4 淤泥質土 18.000 18.5

13、 8.5 12.0 10.0 17.0 44.0 合算 0.250 7.000 超載參數(shù) 超載數(shù) 1序號 超載類型 超載值(kN/m) 作用深度(m) 作用寬度(m) 距坑邊線距離(m) 形式 長度(m) 1 局部均布 20.000 0.000 5.000 5.000 條形 土釘參數(shù) 土釘?shù)罃?shù) 4序號 水平間距(m) 垂直間距(m) 入射角度(度) 鉆孔直徑(mm) 1 10.000 1.500 15.0 70 2 10.000 1.500 15.0 70 3 10.000 2.000 15.0 70 4 10.000 2.000 15.0 70 花管參數(shù) 基坑內側花管排數(shù) 0基坑內側花管排數(shù)

14、 0 錨桿參數(shù) 錨桿道數(shù) 0 坑內土不加固 施工過程中局部抗拉滿足系數(shù): 1.000施工過程中內部穩(wěn)定滿足系數(shù): 1.000 內部穩(wěn)定設計條件 考慮地下水作用的計算方法：總應力法土釘拉力在滑面上產生的阻力的折減系數(shù)： 0.500圓弧滑動坡底截止深度(m)： 8.000(m)圓弧滑動坡底滑面步長(m)： 1.000(m)- 設計結果 - 局部抗拉設計結果 工況 開挖深度 破裂角 土釘號 設計長度 最大長度(工況) 拉力標準值 拉力設計值 (m) (度) (m) (m) Tjk(kN) Tj(kN) 1 1.200 47.8 0 2 2.200 47.3 0 3 3.200 47.0 1 4.23

15、8 4.238( 3) 17.1 21.4 4 4.200 46.8 1 1.725 4.238( 3) 0.0 0.0 2 12.285 12.285( 4) 65.4 81.8 5 5.200 46.8 1 2.362 4.238( 3) 0.0 0.0 2 12.851 12.851( 5) 65.4 81.8 6 6.200 38.7 1 2.346 4.238( 3) 0.0 0.0 2 17.813 17.813( 6) 97.4 121.7 3 177.461 177.461( 6) 466.8 583.5 7 7.200 38.9 1 2.879 4.238( 3) 0.0 0

16、.0 2 18.256 18.256( 7) 97.1 121.4 3 176.948 177.461( 6) 465.7 582.1 8 8.000 39.1 1 3.303 4.238( 3) 0.0 0.0 2 18.615 18.615( 8) 97.0 121.2 3 177.703 177.703( 8) 464.9 581.1 4 0.568 0.568( 8) 0.0 0.0 內部穩(wěn)定設計結果 工況號 安全系數(shù) 圓心坐標x(m) 圓心坐標y(m) 半徑(m) 土釘號 土釘長度 1 4.215 2.714 8.721 2.207 2 2.353 1.687 9.579 4.250

17、 3 1.709 0.298 10.777 6.765 1 4.238 4 1.458 -1.361 12.243 9.644 1 4.238 2 18.615 5 1.140 1.076 6.576 4.300 1 10.000 2 18.615 6 1.846 1.461 6.582 3.968 1 10.000 2 18.615 3 177.703 7 1.316 -0.953 13.223 12.496 1 10.000 2 18.615 3 177.703 8 0.950 1.352 6.648 11.726 1 10.000 2 18.615 3 177.703 4 10.000

18、噴射混凝土面層計算 計算參數(shù) 厚度： 100(mm)混凝土強度等級: C30配筋計算as: 15(mm)水平配筋: E10200豎向配筋: E10200配筋計算as: 15荷載分項系數(shù): 1.200 計算結果 編號 深度范圍 荷載值(kPa) 軸向 M(kN.m) As(mm2) 實配As(mm2) 1 0.00 1.50 0.0 x 0.000 200.0(構造) 392.7 y 0.000 200.0(構造) 392.7 2 1.50 3.00 0.7 x 0.000 200.0(構造) 392.7 y 0.195 200.0(構造) 392.7 3 3.00 5.00 20.1 x 0.

19、000 200.0(構造) 392.7 y 10.074 347.1 392.7 4 5.00 7.00 19.5 x 0.000 200.0(構造) 392.7 y 9.748 335.2 392.7 5 7.00 8.00 0.0 x 0.000 200.0(構造) 392.7 y 0.000 200.0(構造) 392.7 外部穩(wěn)定計算參數(shù) 所依據(jù)的規(guī)程： 建筑地基基礎設計規(guī)范(GB50007-2002)土釘墻計算寬度: 9.000(m)墻后地面的傾角: 0.0(度)墻背傾角: 90.0(度)土與墻背的摩擦角: 0.5(度)土與墻底的摩擦系數(shù): 0.300墻趾距坡腳的距離: 5.000(

20、m)墻底地基承載力: 400.0(kPa)抗水平滑動安全系數(shù)： 1.300抗傾覆安全系數(shù)： 1.600 外部穩(wěn)定計算結果 重力: 930.8(kN)重心坐標: ( 5.737, 3.591）超載: 0.0(kN)超載作用點x坐標: 0.000(m)土壓力: 129.4(kPa)土壓力作用點y坐標: 2.720(m)基底平均壓力設計值 103.5(kPa) < 400.0基底邊緣最大壓力設計值 163.2(kPa) < 1.2*400.0抗滑安全系數(shù): 2.161 > 1.300抗傾覆安全系數(shù): 1.963 > 1.600北側對變形要求較高，采用連續(xù)墻支護。因距公路邊緣有

21、一定距離，可以先進行適當?shù)姆牌略僦ёo，節(jié)省用料，選定坡度系數(shù)為1，坡頂距道路5m。3道支錨入射角均為15°，- 支護方案 -連續(xù)墻支護- 基本信息 -內力計算方法增量法規(guī)范與規(guī)程建筑基坑支護技術規(guī)程 JGJ 120-99基坑等級二級基坑側壁重要性系數(shù)01.00基坑深度H(m)8.000嵌固深度(m)5.500墻頂標高(m)-1.000連續(xù)墻類型鋼筋混凝土墻 墻厚(m)0.600 混凝土強度等級C30有無冠梁無放坡級數(shù) 1超載個數(shù) 1- 放坡信息 -坡號臺寬(m)坡高(m)坡度系數(shù)11.0001.0001.000- 超載信息 -超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長度序號 (kP

22、a,kN/m)(m)(m)(m) (m)1225.0000.0001.0005.000- 土層信息 -土層數(shù) 4坑內加固土 否內側降水最終深度(m)8.900外側水位深度(m)8.900內側水位是否隨開挖過程變化否彈性法計算方法m法- 土層參數(shù) -層號土類名稱層厚重度浮重度粘聚力內摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1雜填土1.5019.0-20.0015.002粘性土3.5018.6-20.0012.003粉土4.0018.58.515.0018.004淤泥質土18.0018.58.5-層號與錨固體摩粘聚力內摩擦角水土計算m值抗剪強度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下

23、(度) (MN/m4)(kPa)117.0-5.00-245.0-3.68-345.08.0010.00合算6.18-417.010.0010.00合算4.00- 支錨信息 -支錨道數(shù)3支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長錨固段道號 (m)(m)(°)(m)長度(m)1錨桿1.0002.00015.0011.004.002錨桿1.0002.00015.0013.507.503錨桿1.0002.00015.0015.009.00支錨預加力支錨剛度錨固體工況抗拉力道號(kN)(MN/m)直徑(mm)號(kN)10.0030.0015021.0020.0030.0015041.0030.

24、0030.0015061.00- 土壓力模型及系數(shù)調整 -彈性法土壓力模型:經典法土壓力模型:層號土類名稱水土水壓力主動土壓力被動土壓力被動土壓力 調整系數(shù)調整系數(shù)調整系數(shù)最大值(kPa)1雜填土分算1.0001.0001.00010000.0002粘性土分算1.0001.0001.00010000.0003粉土合算1.0001.0001.00010000.0004淤泥質土合算1.0001.0001.00010000.000- 設計結果 - 結構計算 -各工況：內力位移包絡圖：地表沉降圖：- 環(huán)梁選筋結果 - 鋼筋級別選筋As1HRB3352D20As2HRB3352D20As3HPB235d

25、8200- 截面計算 - 截面參數(shù) 墻是否均勻配筋 是 混凝土保護層厚度(mm)50墻的縱筋級別HRB335彎矩折減系數(shù)0.85剪力折減系數(shù)1.00荷載分項系數(shù)1.25配筋分段數(shù)一段各分段長度(m)12.50 內力取值 段內力類型彈性法經典法內力內力號 計算值計算值設計值實用值1基坑內側最大彎矩(kN.m)273.7270.04290.83290.83基坑外側最大彎矩(kN.m)1.34469.321.421.42最大剪力(kN)112.83123.66141.04141.04段選筋類型級別鋼筋實配計算面積號 實配值(mm2/m)基坑內側縱筋HRB335D25200245420411基坑外側縱

26、筋HRB335D2520024542041水平筋HRB335D12200565拉結筋HPB235d6100283- 錨桿計算 - 錨桿參數(shù) 錨桿鋼筋級別HRB400錨索材料強度設計值(MPa)1220.000錨索采用鋼絞線種類1 × 7錨桿材料彈性模量(×105 MPa)2.000錨索材料彈性模量(×105 MPa)1.950注漿體彈性模量(×104MPa)3.000土與錨固體粘結強度分項系數(shù)1.300錨桿荷載分項系數(shù)1.250 錨桿內力 支錨道號錨桿最大內力錨桿最大內力錨桿內力錨桿內力 彈性法(kN)經典法(kN)設計值(kN)實用值(kN)132.945.1741.1741.17289.9648.13112.45112.45385.5384.56106.92106.92 錨桿自由段長度計算簡圖 支錨道號支錨類型鋼筋或自由段長度錨固段長度實配計算面積錨桿剛度 鋼絞線配筋實用值(m)實用值(m)(mm2)(MN/m)1錨桿1E167.04.02011385.2