和悅大廈地下室及基礎設計開題報告

1、題目：和悅大廈地下室及基礎設計1.選題目的和意義隨著我國經濟的迅猛發(fā)展，各種高層建筑遍布各地。在進行高層建筑的過程中，為了更加合理的利用城市空間基礎建設都伴隨有地下室的修建，而在工程建設中基礎是整個建筑物上下結構連接的關鍵紐帶，因此地下室及基礎的設計尤為重要。在工程建設過程中地下室及基礎工程約占總投資和相應施工工期的很大一部分，從此也可以看出地下室及基礎在建設過程中的重要性。因此合理優(yōu)化的地下室及基礎設計，對于保證安全，節(jié)約投資和降低造價起著舉足輕重的作用。在工程建設中，多高層建筑的基礎及地下室設計對保證工程安全和控制工程造價都至關重要。合理的設計可以更好地降低工程造價，縮短工期，節(jié)約材料和各

2、種資源，可以更好地適應現(xiàn)在經濟的發(fā)展形勢。而對于個人，進行基礎及地下室設計能讓我更好的了解地基基礎和地下室結構的設計過程和步驟。了解到地基和地下室在當今城市地下空間中的地位和發(fā)展情況。此外在設計的過程還能培養(yǎng)自己謹慎小心的性格。2.國內外研究的現(xiàn)狀地下室及基礎工程已作為土木工程科學的一個重要分支，是人類在長期的生產實踐中發(fā)展起來的一門應用型學科。各國對其的研究的方向和程度不盡相同，以下是國內外研究基礎的情況。    地基基礎發(fā)展到今天其型式已有很多而且按不同的方法分可以分成不同的基礎，其中按構造分就能分為獨立基礎、柱下條形基礎、筏板基礎、箱型基礎、樁基礎。在90年

3、代初隨著我國經濟的發(fā)展，獨立基礎在國內也迅速的發(fā)展起來。基礎屬于地下工程即使經過多年的研究且施工工藝較為成熟的基礎形式，如果不對重點問題重點控制,發(fā)生質量問題的可能性還是比較大。    國外大量出現(xiàn)獨立基礎的國家是美國，芝加哥被稱為“高層建筑之鄉(xiāng)”。隨著我國經濟的發(fā)展，獨立基礎在國內的技術越來月成熟，如高層建筑上部結構與基礎及地基土共同作用的設計理論和某些設計方法等。與國外相比，在施工檢測，施工設備和自動化程度等方面就與國外有較大的差距。    在基礎施工過程中或施工后可能會遇到各種不同的問題。如果處理不好會對后期的使用造成很大的影響

4、。對于深基坑技術的發(fā)展，改革開放20來我國基坑技術發(fā)展迅速，到80年代城市的高層建筑基本已有地下13層的地下室。這樣深基坑的技術也逐漸引起了工程界的廣泛重視?；訃o主要有樁式和墻式兩種。樁式結構國內使用的較少，主要用在鉆孔樁、人工挖空樁中，而墻式一般在地下連續(xù)墻中使用。    這些是基礎中極小的一部分，從中就可以看出來基礎的發(fā)展是多么的漫長。基礎發(fā)展中還有很多沒有完全解決的問題，需要我們潛心的研究。3.工程概況3.1項目概況擬建和悅大廈場地位于深圳市平湖街道華南城東北側，富安大道與平安大道交匯處的東北角。項目內計劃興建1棟17層的高層，地下室一層（設計為停車場）

5、，深度約5m。場地大致呈矩形，東西長190.6196.9m，南北寬113.4128.8m。場地北、東側為多層廠房和居民住房，西側為平安大道，南側距富安大道約60m。建筑物基本情況見表1:表1各建筑物相關參數(shù)擬建建筑物層數(shù)/高度（m）室外地坪標高(m)地下室層數(shù)基底標高(m)住宅17F/49.963.50158.703.2氣候、水文地質深圳屬亞熱帶向熱帶過渡型海洋性氣候(簡稱：亞熱帶季風性氣候）風清宜人，降水豐富。常年平均氣溫22.5（人最舒適溫度 1822），極端氣溫最高38.7，最低0.2。無霜期為355天，平均年降雨量1924.3毫米，日照2120.5小時。最冷的一月平均溫：15.4（平均

6、最高：20，平均最低氣溫：12，天氣和暖，冷空氣侵襲時有陣寒）。最熱的七月平均溫：28.8，夏秋季的臺風因受山巒阻擋，直接襲擊深圳市平均每年不到一次。深圳市依山臨海，有大小河流160余條，分屬東江、海灣和珠江口水系，但集雨面積和流量不大。流域面積大于100平方公里的河流有深圳河、茅洲河、龍崗河、觀瀾河和坪山河等5條。深圳市現(xiàn)有水庫24座，其中中型水庫9座，總庫容5.25億立方米。位于市區(qū)東部的深圳水庫，總庫容4000多萬立方米，是深圳與香港居民生活用水的主要來源。地下水資源總量6.5億立方米/年，年可開采資源量1億立方米。天然淡水資源總量19.3億立方米，人均水資源擁有量僅500立方米，約為全

7、國和廣東省的1/3和1/4。3.3工程地質根據(jù)鉆探揭露，場地內地層自上而下依次為：人工填土（Qml）、第四系沖洪積層（Q3al+pl）、第四系沼澤沉積層（Q3h）第四系殘積層（Qel）,下伏基巖為侏羅系砂巖（Jt）?，F(xiàn)將各巖土層的巖性特征自上而下分述如下：3.3.1第四系人工填層(Qml)人工填土：為雜填土，褐黃、褐紅色，主要由黏性土、建筑垃圾、強風化巖塊組成，局部不均勻含有中、微風化砂巖碎石、塊石。硬質物大小混雜，粒徑為220cm不等，硬質含量為3070%。堆填時間較短，呈松散狀態(tài)。該層在整個場地內普遍存在。人工填土揭露層厚1.106.90m，平均層厚2.84m。3.3.2第四系沖洪積層(Q

8、3al+pl)2黏性土：褐黃、紫紅、黃白等雜色相間，花斑結構，濕，上部為硬塑狀，下部為可塑狀態(tài)。稍有光澤，無搖振反應，干強度及韌性中等。該層僅在ZK1、ZK2、ZK3、ZK4、ZK6、ZK7、ZK9鉆孔附近揭露，分布不均勻且厚度變化較大。該層揭露層厚1.707.00m，平均厚層3.79m。層頂埋深3.206.90m，層頂高程56.6559.91m。進行標準貫入試驗6次，實測錘擊數(shù)為1220擊，經桿長校正后錘擊數(shù)為9.916.7擊，平均值13.3擊，標準值11.5擊。3.3.3第四系沼澤沉積層(Q3h)1泥炭質黏土：深灰、油墨色、具油脂光澤，含泥炭、炭化木、腐木及少量中、細砂，濕，可塑狀，有機質

9、含量為6.614.2%。稍有光澤，無搖振反應，干強度及韌性高。該層僅在ZK1、ZK2鉆孔附近揭露，該層揭露層厚1.603.70m，平均厚層2.65m。層頂埋深9.5011.20m，層頂高程51.8954.06m。進行標準貫入試驗3次，實測錘擊數(shù)為67擊，經桿長校正后錘擊數(shù)為4.75.4擊，平均值4.9擊。3.3.4第四系殘積層(Qel)粉質黏土：磚紅色、紫紅色、黃褐色，由侏羅系砂巖風化殘積而成，原巖結構清晰可辨，主要由黏性土組成，含少量粉砂，稍濕濕，可塑硬塑狀態(tài)，局部堅硬狀態(tài)。無搖震反應，稍有光澤，干強度及韌性中等。除少數(shù)鉆孔未有揭露外，該層在整個場地內廣泛存在。該層揭露層厚1.4010.70

10、m，平均厚層4.25m。層頂埋深1.109.10m，層頂高程53.9162.75m。進行標準貫入試驗26次，實測錘擊數(shù)為1528擊，經桿長校正后錘擊數(shù)為1423擊，平均值18.2擊，標準值17.4擊。3.3.5侏羅系砂巖(Jt)侏羅系砂巖：深灰色、灰綠色，膠結物為泥質、鐵質及鈣質，細粒粉砂狀結構，中厚層狀構造。本次勘察揭露其全風化、強風化、中風化和微風化四個風化帶。現(xiàn)自上而下分述如下：-1全風化砂巖：黃褐色、紫紅色、紅褐色，巖芯呈堅硬土狀，原巖已基本上風化成黏土，原巖結構清晰可辨，局部夾強風化薄層和中風化巖塊，手捏有砂感，無塑形。按巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001）巖體基本質量等級分

11、類標準（下同）：該層屬極軟巖，巖體極破碎，巖體基本質量等級為類。該層在整個場地內分布廣泛，除少數(shù)鉆孔未有揭露外，絕大多數(shù)鉆孔均有揭露。揭露層厚1.0012.40m，平均層厚4.19m。層頂埋深1.6014.50m，層頂高程46.0862.80m。進行標準貫入試驗15次，實測錘擊數(shù)為4047擊，經桿長校正后錘擊數(shù)為30.240.3擊，平均值36.2擊，標準值34.8擊。-2強風化砂巖：黃褐色、灰黑色，巖石因風化強烈而解體，原巖結構大部分被破壞，風化裂隙很發(fā)育，上部為黃褐色，堅硬土狀，往下則漸變成砂土狀并夾碎塊，底部則多變?yōu)榛液谏規(guī)r芯呈碎塊狀，巖塊用手可折斷，合金鉆具易鉆進。ZK24、ZK25

12、、ZK27、ZK30、ZK32、ZK36號鉆孔強風化巖層中夾較多的中風化巖塊。該層屬極軟巖軟巖，巖體極破碎破碎，巖體基本質量等級為類。該層在整個場地內均有分布。揭露層厚4.1015.50m，平均層厚8.06m。層頂埋深1.2020.70m，層頂高程39.7863.25m。進行標準貫入試驗15次，實測錘擊數(shù)為7179擊，經桿長校正后錘擊數(shù)為56.871.0擊，平均值61.2擊，標準值59.2擊。-3中風化砂巖：灰褐色、青灰色，巖芯主要呈塊狀，部分為短柱狀，裂隙很發(fā)育，合金鉆進困難。該層屬較軟巖較硬巖，巖體破碎較破碎，巖體基本質量等級為類。該層在部分鉆孔內揭露。揭露層厚0.506.60m，平均層厚

13、2.95m。層頂埋深12.0030.10m，層頂高程32.3852.45m。-4微風化砂巖：深灰色、灰綠色，節(jié)理裂隙稍發(fā)育，巖芯呈碎塊狀，局部為短柱狀。屬較軟巖較硬巖，巖體破碎較破碎，巖體基本質量等級屬級。僅在高層建筑鉆孔內才鉆至該層。揭露層厚5.4011.60m，平均層厚7.57m。層頂埋深15.0032.60m，層頂高程29.5849.45m。4設計依據(jù)1、 建筑結構靜力計算手冊 2、 混凝土結構構造手冊3、 地基基礎設計手冊4、 簡明建筑結構設計手冊6、 工業(yè)與民用建筑畢業(yè)設計手冊7、 現(xiàn)場及周邊的環(huán)境情況。8、 國家現(xiàn)行的有關規(guī)范、規(guī)程。9、 廣東省及深圳市現(xiàn)行的質量、安全生產、文明施

14、工的有關政策、文件規(guī)定。10、國家相關質量手冊和程序文件。5畢業(yè)設計內容5.1設計總說明 （1） 地基基礎設計等級，地基處理方案及基礎形式、基礎埋置深度及持力層名稱；若采用樁基時，應說明樁的類型、樁端持力層及進入持力層的深度； （2） 采用的設計荷載； （3） 所選用的結構材料的品種、規(guī)格、性能及相應的產品標準，當為鋼筋混凝土結構時，應說明受力鋼筋的保護層厚度、錨固長度、搭接長度、接長方法等； （4） 場地地下水對鋼筋具有微腐蝕性，采取相應的防腐蝕措施； （5） 施工中應遵循的施工規(guī)范和注意事項； （6） 建筑場地類別、地基的液化等級、建筑抗震設防類別、抗震設防烈度（設計基本地震加速度及設計地

15、震分組）； （7） 本工程設計的主要依據(jù)、建筑結構的安全等級和設計使用年限。5.2 基礎選型(根據(jù)建筑設計方案、上部結構形式及荷1)鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁應用十分廣泛，但因屬隱蔽工程，成樁后質量檢查比較困難，且由于軟土的特殊性質，經常會出現(xiàn)一些縮徑、斷樁、樁身孔洞和"爛樁頭"等質量問題。在潮汐地區(qū)，沒有采取措施來穩(wěn)定孔內水位，灌注砼時樁孔易坍孔，在該地區(qū)基礎設計時應少使用；預制樁的承載力由樁端承力和樁側摩擦力組成，由于軟土不易固化，降低了樁的側摩擦力，使樁在工程使用中不安全，因此該地區(qū)基礎設計時也應少使用。根據(jù)施工實例統(tǒng)計，沉管灌注樁基礎是沿海軟土地區(qū)好的基礎設計形式，樁設計

16、承載力和施工成樁質量均好控制，對于沉管樁較能保證質量的樁長范圍為400mm在16m以內，500mm在18m以內較合適，樁距最好在4d左右。（2） 箱型基礎箱形基礎是由鋼筋混凝土的底板、頂板和若干縱橫墻組成的，形成中空箱體的整體結構，共同來承受上部結構的荷載。箱形基礎整體空間剛度大，對抵抗地基的不均勻沉降有利，一般適用于高層建筑或在軟弱地基上造的上部荷載較大的建筑物。當基礎的中空部分尺寸較大時，可用作地下室。（3） 筏型基礎筏形基礎，當建筑物上部荷載較大而地基承載能力又比較弱時，用簡單的獨立基礎或條形基礎已不能適應地基變形的需要，這時常將墻或柱下基礎連成一片，使整個建筑物的荷載承受在一塊整板上，

17、這種滿堂式的板式基礎稱筏形基礎。筏形基礎由于其底面積大，故可減小基底壓強，同時也可提高地基土的承載力，并能更有效地增強基礎的整體性，調整不均勻沉降。載、巖土工程勘察報告，對上述三種樁基礎進行綜合比選，得出經濟合理的地基基礎設計方案。5.3 地下室平面布置根據(jù)建筑設計方案及所處具體的地理位置，結合地下室功能和相關規(guī)范要求、使用年限進行合理的地下室的布局設計。5.4 基礎計算 （1）地基處理：根據(jù)巖土工程勘察報告，需要對地基進行處理； （2）荷載計算，確定設計所采用的作用效應與相應的抗力限值； （3）基礎埋置深度：考慮建筑物的用途、基礎型式和構造、作用在地基上的荷載大小和性質、工程地質和水文地質條

18、件、相鄰建筑物的基礎埋置深度、地基土的凍脹和融陷的影響； （4） 承載力計算：基礎底面壓力的要求與計算地基承載力特征值確定與修定、計算基礎底面尺寸、沖切計算、配筋計算、構造要求等必要數(shù)據(jù)。 （5） 變形計算：依據(jù)相關規(guī)范要求確定本工程是否需要進行變形計算，地基變形值不應大于地基變形允許值； （6）穩(wěn)定性計算； （7）詳細的計算步驟依據(jù)所選用的基礎型式確定。5.5 圖紙 （1）施工圖設計說明； （2）地下室及基礎平面圖； （3）地下室及基礎詳圖：剖面圖、防潮層位置和基礎梁詳圖。6 設計所采用的方法及步驟6.1 設計方法在設計時應該要先進行現(xiàn)場觀察和查看地勘報告了解土質情況，通過了解的情況，是否對基礎進行降水、地基處理，確定設計方案。然后通過查閱相關規(guī)范和文獻，了解地基基礎及地下室平面布局設計時可能出現(xiàn)的錯誤和所要滿足的規(guī)定，避免設計不達標和設計錯誤的情況出現(xiàn)。圖26.2 設計流程圖7編制步驟1. 收集查閱資料2. 畢業(yè)實習，熟悉畢業(yè)設計的課題內容3. 確定基礎類型及地下室平面布局4. 基礎上部荷載計算5. 地基承載力計算6. 確定基礎底面尺寸7. 計算基礎底板配筋8. 沖切承載力計算9. 繪制地下室及基礎平面圖及完成設計總說明8畢業(yè)設計進度及計劃安排表3進度及計劃安排設計（