某广场地下车库基坑围护及降水工程方案设计.doc
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1、. *广场地下室基坑围护及降水工程方案设计一、工程概况拟建*广场位于阳光大道南侧,大里港东侧,东侧、西侧、南侧三面环水。总用地面积为7219.5平方米,总建筑面积为43152平方米,拟建物包括:主楼为25层,框架剪力墙结构,最大轴力约为23000KN,基础型式采用桩基础;裙房为3层,框架结构,最大轴力约为7000KN,基础型式采用桩基础,建筑面积为33213.9平方米;地下1层,框架结构,建筑面积为9938.1平方米。地下车库底板厚600mm,垫层厚100mm,根据结构设计图纸计算,底板垫层底的黄海高程为-6.350米,周边承台底的黄海高程为-7.250米,场地现有地面平均黄海高程2.500米
2、,由于周边承台密集且尺寸大,故基坑计算至承台垫层底,所以基坑开挖深度:9.750米,基坑上口线总周长约365米。二、工程地质条件对基坑工程有主要影响的工程地质、水文地质条件分述如下:1工程地质条件本工程场地原来为耕地,整个场地地形较为平坦,略有起伏。基坑开挖影响深度范围内各层地基土土性特征及分布规律自上而下分述如下: 土层编号土层名称土层厚度(m)土层描述素填土0.71.1灰色,松散,以粘性土为主,含植物根茎,厚度一般粉质粘土0.91.3褐黄色,软塑流塑,含铁锰质氧化斑点及结核,局部粉粒含量高,中偏高压缩性淤泥质粘土1.21.8灰色,流塑,含腐殖质,高压缩性,工程力学性质较差-1粘土3.14.
3、9暗绿色,硬可塑硬塑,含铁锰质氧化斑点和结核,土质均一,中等压缩性-2砂质粉土2.710.4灰黄色,稍密中密,含多量的云母碎屑,中偏低压缩性,中等压缩性粉质粘土1.27.6灰色,软塑流塑,含少量植物腐殖质和有机质,中偏高压缩性,工程性能差粉质粘土4.56.0灰绿色,硬塑,含少量铁锰质氧化结核,中偏低压缩性2水文地质条件本场地地下水主要有浅部粘性土层中的潜水和浅部的粉土层中的微承压水。浅部土层中的潜水主要赋存于浅部粘性土中(层素填土、层粉质粘土、淤泥质粘土),其中层粉质粘土富水性差,地下水类型属潜水型,主要受大气降水和地表水影响,地下水与地表水有明显的水力联系, 水位随季节而变化,埋深距地表下0
4、.70.9米,水位年变化幅度为0.01.0米;浅部微承压水主要赋存于-2层砂质粉土中,根据附近地质报告资料及区域地质资料,承压水水头略低于潜水位,按黄海高程1.2米计算。三、基坑周边环境概况基坑北侧是阳光大道,其余三侧是河道。基坑上口线西距大里港最近约5米,东距河道最近约3米,南距河道最近约6米,北距阳光大道最近约17米。施工单位的临建及主要材料场地布置在北侧,其它三面仅堆放少量的建筑材料,材料运输主要通过布置在基坑中央的塔吊,混凝土采用拖式泵输送,东面、西面和南面不设施工道路。四、基坑围护设计(一)设计依据1、甲方提供的有关图件2、*大厦岩土工程勘察报告3、建筑基坑支护技术规程(JGJ120
5、-99)4、浙江省建筑基坑工程技术规程(DB33/T1008-2000)5、建筑基坑工程监测技术规范(GB 50497-2009)6、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)7、基坑土钉围护技术规程(CECS96:97)8、建筑边坡工程技术规范(GB 50330-2002)9、建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)10、岩土工程勘察规范(GB 50021-2001)(2009年版)11、混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)12、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB 50202-2002)13、现场踏勘及测量资料14、其它有关规范及规程(二)设计参数土层编号土层名称综
6、合渗透系数(cm/s)土的重度(kN/m3)C(kPa)(度)极限摩阻力标准值(kPa)素填土18.00101016粉质粘土5.510-518.50181224淤泥质粘土6.010-617.60108 20-1粘土5.010-719.40301550-2砂质粉土8.010-419.10522 30粉质粘土4.010-518.60121020粉质粘土20.00361560注: 1 抗剪强度指标C、值及极限摩阻力标准值根据勘察报告、规范及工程经验综合确定;其余指标由本工程的勘察报告提供。 2本工程的勘察报告未提供素填土的相关参数,计算时按经验取值。 (三)基坑围护方案设计根据基坑周边环境条件、工程
7、地质、水文地质条件和基坑开挖深度,本着“安全可靠、经济合理、技术可行、方便施工”的原则,确定本基坑采用上部土钉墙+下部桩(锚)结构的围护方案。经综合分析,确定基坑安全等级为:一级基坑。本工程0.000相当于黄海高程3.600米,现场地面黄海高程平均为2.500米。基坑设计总体思路: 由于本基坑侧壁上部土质较好,故上部6米采用土钉墙围护,可以发挥土钉墙造价低廉、施工速度快的优点,而下部采用桩(锚)结构可以充分利用钻孔灌注桩刚度大、变形小的特点,为基坑的稳定和安全提供了有力的保证。桩后普遍留设4.5米宽的平台(局部为2.5米),相当于桩后局部卸土,大大减小了桩的受力,使桩弯矩减小。场地东侧被动区为
8、砂质粉土,土质较好,降水后土质更趋好,可以提供较大的水平抗力,故采用上部土钉墙下部悬壁桩的方案,安全性和经济性较优。西侧、南侧和北侧被动区上部为砂质粉土,下部为厚度较大的灰色、软流塑状的粉质粘土,该层土为中偏高压缩性,工程性能差,所能提供的水平抗力不大,故采用上部土钉墙下部桩锚结构的围护方案,可以适当减小桩长和配筋,由于环境保护要求不高,锚杆不施加预应力。综上所述,整个工程根据不同区段地质条件、挖深、周围环境的不同、结合本公司处理类似工程的经验可将基坑划分为三个区段分别进行设计,使用理正软件、采用建筑基坑围护技术规程(JGJ120-99)及其计算方法,经计算,各区段的各项安全系数均满足现行通用
9、的技术标准。计算结果详见各区计算书。五、基坑降水和排水本工程基坑挖深范围内土层2、3、4-1为弱透水性土层,不需降水。但坑底附近的4-2层砂质粉土中存在微承压水,承压水头高度在黄海高程1.20米。根据计算并结合工程经验,本工程的降水需要10口18米长管井和9口12米长管井。18米长管井主要布置在基坑西侧,间距约15米,此区域粉土厚度大,轻型井点不能满足要求;其它三侧处布置9口12米长管井,间距约20米。 基坑开挖到设计底板垫层底标高后,根据现场管井降水实际效果来决定是否在场地内设置5口疏干井及3套轻型井点对坑内粉土进行疏干(每套需40根井井点管),如无必要可不设。轻型井点也可在需要的承台四周单
10、独设置,仅为该承台降水。由于本工程的4-2层砂质粉土分布不均匀,自西向东由厚变薄,故本基坑降水分东、西两部分分别计算,西侧基坑尺寸88*33米,东侧基坑尺寸88*70米,均采用承压完整井模式,水位降至相应区域最深的承台底下0.5米。西侧管井降水计算书降水计算所需基本参数降水方法管井计算模式承压完整井基坑挖深(H)9.75含水层厚度(M)10m水位降深(S)10.15m渗透系数(k)0.69m/d计算公式如下:基坑等效半径: 影响半径: 基坑总涌水量: 计算数量: 式中符号意义详见建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)。降水计算结果基坑等效半径(r0)35.09m影响半径(R)84.31m
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