深基坑維護(hù)設(shè)計(jì)方案ppt課件

1、深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案目錄目錄 一、基坑概略 二、土壓力、支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算 三、降水計(jì)算 四、基坑監(jiān)測(cè)、開挖闡明基坑概略基坑概略本基坑位于浙江杭州富陽(yáng)市，基坑周邊環(huán)境如下圖：基坑三面對(duì)環(huán)境要求較高，一側(cè)對(duì)環(huán)境要求較低地質(zhì)條件地質(zhì)條件雜填土：灰黃色、灰色，濕，松散，主要由塊石、碎石或建筑渣滓組成。粘質(zhì)粉土：淺灰色，稍密，濕-很濕。切面無光澤，搖振反響迅速，干強(qiáng)度、韌性低。粉質(zhì)粘土：灰色，飽和，流塑-軟塑，薄層狀，粉土和粉質(zhì)粘土互層，部分為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。切面粗糙，搖振反響緩慢析水，干強(qiáng)度、韌性較低。淤泥質(zhì)粘土：灰黑色、濕、軟塑，富含有機(jī)質(zhì)夾有腐朽的植物根系，局部分布，為塘底或溝底堆積物

2、。粘質(zhì)粉土 ：黃色、黃褐色、稍濕濕、中密，以粘質(zhì)粉土為主，含鐵錳質(zhì)結(jié)核，斑狀構(gòu)造。部分夾有灰白色高嶺土。土層主要力學(xué)參數(shù)一覽表土土 名名重度重度(kN/m3)C C快剪快剪(kPa)(kPa)快剪快剪( (度度) )C C水下水下(kPa)(kPa)水下水下( (度度) )雜填土18.0010.0粘質(zhì)粉土18.417.519.015.517.0粉質(zhì)粘土19.118.018.516.016.0淤泥質(zhì)粘土17.015.09.012.07.0粉質(zhì)粘土19.118.018.516.016.0設(shè)計(jì)方案二設(shè)計(jì)計(jì)算二設(shè)計(jì)計(jì)算 1土壓力計(jì)算 2支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)計(jì)算1、土壓力計(jì)算、土壓力計(jì)算1.1計(jì)算方法與公式1.

3、2各剖面土壓力計(jì)算1.3規(guī)范土壓力選取1.1計(jì)算方法與公式計(jì)算方法與公式 1.1.1、豎向荷載的選定：基坑南側(cè)為市政道路，東、西兩、豎向荷載的選定：基坑南側(cè)為市政道路，東、西兩側(cè)為既有建筑，參考臨近工程設(shè)計(jì)施工閱歷，思索到平安側(cè)為既有建筑，參考臨近工程設(shè)計(jì)施工閱歷，思索到平安等級(jí)二級(jí)，取上部荷載為等級(jí)二級(jí)，取上部荷載為15kPa. 1.1.2、程度荷載規(guī)范值：基坑頂面及周圍紅線程度，根據(jù)、程度荷載規(guī)范值：基坑頂面及周圍紅線程度，根據(jù)規(guī)范規(guī)范JGJ 120-993.4條計(jì)條計(jì)算。算。水土合算水土合算 對(duì)于粉土或粘性土對(duì)于粉土或粘性土 程度荷載規(guī)范值計(jì)算簡(jiǎn)圖 1.1.3程度抗力規(guī)范值計(jì)算程度抗力規(guī)

4、范值計(jì)算 同樣根據(jù)規(guī)范同樣根據(jù)規(guī)范JGJ 120-993.4條計(jì)算條計(jì)算水土合算水土合算 程度抗力計(jì)算簡(jiǎn)圖程度抗力計(jì)算簡(jiǎn)圖1.2各剖面土壓力計(jì)算 1.2.1剖面A-A 1.2.2剖面B-B 1.2.3剖面C-C剖面A-A地層情況土土 名名厚度（米）厚度（米）重度重度(kN/(kN/m m3 3) )C C快剪快剪(kPa)(kPa) 快剪快剪( (度度) )雜填土1.6218.0010.0粘質(zhì)粉土0.9518.4019.0粉質(zhì)粘土0.719.118.018.5淤泥質(zhì)粘土1.0117.015.09.0粉質(zhì)粘土12.0919.118.018.5 自動(dòng)土壓力計(jì)算： 各層土的自動(dòng)土壓力系數(shù)： Ka1=

5、tan2(45-10/2)=0.7 Ka2=tan2(45-19/2)=0.49 Ka3=tan2(45-18.5/2)=0.52 Ka4=tan2(45-9/2)=0.7 Ka5=tan2(45-18.5/2)=0.52 第一層雜填土： ea11=q Ka1=15 0.7=10.5kPa ea12=q +r1h1Ka1-2c =(15+18 1.62) 0.7-0=30.9kPa 第二層粉質(zhì)粘土 ea21=q +r1h1Ka2-2c =(15+18 1.62)0.49=21.63kPa ea22=q +r1h1+rsat2h2Ka2-2c 2 =(15+18 1.62+18.40.950.4

6、9=30.2kPa 第三層粉質(zhì)粘土 ea31=q +r1h1+rsat2h2Ka3-2c 3 =(15+18 1.62+18.40.950.52-218=8.07kPa ea32=q +r1h1+rsat2h2+rsat3h3Ka3-2c 3 =(15+18 1.62+18.40.95+19.10.70.52-25.9=15.02kPa1aK2aK2aK3aK3aK 第四層淤泥質(zhì)粉土 ea41=q +r1h1+rsat2h2+rsat3h3Ka4-2c 4 =(15+18 1.62+18.40.95+19.10.70.7-215 0.84 =27.3kPa ea42=q +r1h1+rsat2

7、h2+rsat3h3+rsat4h4Ka4-2c 4 =(15+18 1.62+18.40.95+19.10.7+171.010.7 -215 0.84=39.3kPa 第五層粉質(zhì)粘土 ea51=q +r1h1+rsat2h2+rsat3h3+rsat4h4Ka5-2c 5 =(15+18 1.62+18.40.95+19.10.7+171.010.52 -218 0.72=22.01kPa4aK4aK5aK 樁端： ea52=q +r1h1+rsat2h2+rsat3h3+rsat4h4+rsat5h5Ka5-2c 5 =(15+18 1.62+18.40.95+19.10.7+171.01

8、+19.17.720.52 -218 0.72=98.69kPa 自動(dòng)土壓力： Ea=(10.5+30.9)/21.62+(21.63+30.2)/20.95+(8.07+15.02)/20.7+(27.3+39.3)/21.01+(21.01+98.69)/27.72 =33.5+24.62+8.08+33.63+462.04=561.9 kPa/m 被動(dòng)土壓力計(jì)算：ep=zKP+2c 被動(dòng)土壓力系數(shù)：Kp=tan2(45+/2)=1.93 坑底第一層土： ea51=2c =2181.39=50kPa ea51=2c +rhKP=50+19.151.39=234.3kPa Ep=1/2rh2

9、KP+2ch =0.519.1521.93+21851.39=711kPa/m 其形心位置間隔底面的間隔為 =3.62mPKPKPKPKpPPpKcHKKcHKH463 土壓力分布表示圖：?jiǎn)挝籯Pa10.530.921.6330.28.0715.0227.339.398.6922.01507111.3規(guī)范土壓力選取規(guī)范土壓力選取 由于思索東、西、南面A-A、B-B、C-C剖面采用一樣的支護(hù)布置，分析比較三個(gè)剖面的計(jì)算結(jié)果，選取A-A剖面規(guī)范土壓力值進(jìn)展排樁設(shè)計(jì)、驗(yàn)算計(jì)算 北面D-D剖面思索水泥土墻支護(hù)，選D-D剖面規(guī)范土壓力值進(jìn)展水泥土墻設(shè)計(jì)、驗(yàn)算計(jì)算。2.1排樁設(shè)計(jì)、驗(yàn)算排樁設(shè)計(jì)、驗(yàn)算嵌固深

10、度9米，樁徑1米，樁間距1.5米混凝土強(qiáng)度C30冠梁尺寸：1.20.8各工況： 內(nèi)力位移包絡(luò)圖： 地表沉降圖： 冠梁選筋結(jié)果： 鋼筋級(jí)別 選筋 As1HRB3352D16 As2HRB3352D16 As3HPB235d8200 環(huán)梁選筋結(jié)果： 鋼筋級(jí)別選筋 As1HRB3355D20 As2HRB3353D20 As3HPB235d8200截面計(jì)算截面參數(shù)：樁是否均勻配筋 是 混凝土保護(hù)層厚度(mm)50樁的縱筋級(jí)別HRB335樁的螺旋箍筋級(jí)別HRB335樁的螺旋箍筋間距(mm)150彎矩折減系數(shù)0.85剪力折減系數(shù)1.00荷載分項(xiàng)系數(shù)1.25配筋分段數(shù)一段各分段長(zhǎng)度(m)16.00內(nèi)力取值

11、：內(nèi)力取值：段段 內(nèi)力類型內(nèi)力類型彈性法彈性法經(jīng)典法經(jīng)典法內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力號(hào)號(hào) 計(jì)算值計(jì)算值計(jì)算值計(jì)算值設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值實(shí)用值實(shí)用值1基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)394.710.000.000.00 基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)171.351293.481374.321374.32 最大剪力(kN)152.10257.51321.89321.89段段 選筋類型選筋類型級(jí)別級(jí)別鋼筋鋼筋實(shí)配實(shí)配 計(jì)算計(jì)算 面積面積號(hào)號(hào) 實(shí)配值實(shí)配值(mm2(mm2或或mm2/m)mm2/m)1縱筋HRB33525D251227212127 箍筋HRB335D121501508-1007 加強(qiáng)箍筋HRB335D1420

12、00154 整體穩(wěn)定驗(yàn)算整體穩(wěn)定驗(yàn)算計(jì)算方法：瑞典條分法計(jì)算方法：瑞典條分法應(yīng)力形狀：總應(yīng)力法應(yīng)力形狀：總應(yīng)力法條分法中的土條寬度條分法中的土條寬度: : 1.00m1.00m滑裂面數(shù)據(jù)滑裂面數(shù)據(jù)整體穩(wěn)定平安系數(shù)整體穩(wěn)定平安系數(shù) Ks = Ks = 2.1762.176圓弧半徑圓弧半徑(m) R = 16.793(m) R = 16.793圓心坐標(biāo)圓心坐標(biāo)X(m) X = -1.783X(m) X = -1.783圓心坐標(biāo)圓心坐標(biāo)Y(m) Y = 7.561Y(m) Y = 7.561 KsMpMa 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 抗傾覆平安系數(shù): Mp被動(dòng)土壓力及支點(diǎn)力對(duì)樁底的彎矩, 對(duì)于內(nèi)支撐支點(diǎn)力由內(nèi)

13、支撐抗壓力 決議;對(duì)于錨桿或錨索，支點(diǎn)力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。 Ma自動(dòng)土壓力對(duì)樁底的彎矩; Ks = 1.242 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。Ks6285.885 0.0005057.126 抗隆起驗(yàn)算： Prandtl(普朗德爾)公式(Ks = 1.11.2)， 注：平安系數(shù)取自YB 9258-97(冶金部):KsDNqcNcHDqNqtan45o22etanNcNq11tanNqtan4518.50022e3.142tan 18.5005.520Nc5.52011tan 18.50013.510Ks18.0619.0005.52018.00013.51018.0097

14、.0009.00015.000Ks = 3.762 = 1.1, Ks = 3.762 = 1.1, 滿足規(guī)范要求滿足規(guī)范要求Terzaghi(Terzaghi(太沙基太沙基) )公式公式(Ks = 1.15(Ks = 1.151.25)1.25)，注：平安系數(shù)取自注：平安系數(shù)取自 YB YB 9258-97(9258-97(冶金部冶金部):):KsDNqcNcHDqNq12e342tancos45o22NcNq11tanNq12e343.14218.5002tan 18.500cos4518.500226.362Nc6.36211tan 18.50016.027KS18.0619.0006.

15、36218.00016.02718.0097.0009.00015.000Ks = 4.363 = 1.15, Ks = 4.363 = 1.15, 滿足規(guī)范要滿足規(guī)范要求。求。 隆起量的計(jì)算 留意：按以下公式計(jì)算的隆起量，假設(shè)為負(fù)值，按0處置! 式中基坑底面向上位移(mm); n從基坑頂面到基坑底面處的土層層數(shù); ri第i層土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的飽和重度(kN/m3); hi第i層土的厚度(m); q基坑頂面的地面超載(kPa); 875316ni1ihiq125DH 0.56.37c 0.04tan 0.54D樁(墻)的嵌入長(zhǎng)度

16、(m);H基坑的開挖深度(m);c樁(墻)底面處土層的粘聚力(kPa);樁(墻)底面處土層的內(nèi)摩擦角(度);r樁(墻)頂面究竟處各土層的加權(quán)平均重度(kN/m3); = 0(mm) 875316126.215.01259.07.0 0.56.3718.018.0 0.04tan 0.32 0.542.2水泥土墻水泥土墻 詳見計(jì)算書3、降水計(jì)算、降水計(jì)算 1、降水方案的選擇 2、確定井點(diǎn)管的長(zhǎng)度 3、基坑涌水量的計(jì)算 4、井點(diǎn)管數(shù)量和間距的計(jì)算 5、井點(diǎn)管的布置3.1 降水方案選擇降水方案選擇巖土名稱巖土名稱層層 厚厚（m m）滲透系數(shù)滲透系數(shù)（cm/s）透水性透水性雜填土1.62粘質(zhì)粉土0.9

17、51.8x10-3弱透水粉質(zhì)粘土0.701.7x10-5微透水淤泥質(zhì)粘土1.011.5x10-5微透水粉質(zhì)粘土12.091.7x10-5微透水中風(fēng)化巖層不透水基坑工程地質(zhì)情況、水文地質(zhì)情況3.1 降水方案選擇降水方案選擇由上式及表 可得浸透系數(shù)：k=1.75x10-5cm/s=1.51x10-2m/d 地下水間隔基坑頂部2.00m，基坑最大開挖深度為7.00m，降水至基坑底下0.5m處，那么降水深度為5.5m3.1 降水方案選擇降水方案選擇 綜上所述：基坑開挖采取輕型井點(diǎn)降水，坑外采取單排7001200雙軸攪拌樁墻構(gòu)成半封鎖止水帷幕。3.1 降水方案選擇降水方案選擇3.2 確定井點(diǎn)管的長(zhǎng)度確定

18、井點(diǎn)管的長(zhǎng)度要求降水深度為5.5m，因此用一級(jí)輕型井點(diǎn)系統(tǒng)即可滿足。井點(diǎn)管的埋置深度 L=H+h+l式中L井點(diǎn)管埋置深度，m； H基坑深度，m，本基坑為7m； h降水后水面距基坑底的深 度，m，普通取1m； l濾管長(zhǎng)度，m，該處取1m；因此，井點(diǎn)管的長(zhǎng)度為9m3.3 基坑涌水量的計(jì)算基坑涌水量的計(jì)算其中k=1.51x10-2m/d；H=14.37m；s=5.5mR與r0計(jì)算如下3.3 基坑涌水量的計(jì)算基坑涌水量的計(jì)算此基坑為矩形基坑，其中a=54m； b=28m；那么r0=0.29x54+28=23.78m3.3 基坑涌水量的計(jì)算基坑涌水量的計(jì)算）（m12. 537.1451. 15 . 52

19、R102）（）（mrr30096.31lgRlg)2k366. 1QSSH那么基坑涌水量為：3.4 井點(diǎn)管數(shù)量和間距的計(jì)算井點(diǎn)管數(shù)量和間距的計(jì)算單井的涌水量：其中：q井點(diǎn)管出水量，m3/d rs過濾器半徑，m，這里取0.02m； l過濾器進(jìn)水部分長(zhǎng)度，m，取1m； k浸透系數(shù)，m/d，該處為1.51x10-2m/d。因此可得q=1.02m3/d需井點(diǎn)管的數(shù)量： 取36根。 基坑四角處井點(diǎn)管應(yīng)加密，假設(shè)思索每個(gè)角加2根井管，采用的井點(diǎn)管數(shù)量為36+4=44根管間間距3sk l65qr47.3402. 196.311 . 1qQ1 . 1n）（m7 . 34428542nba2D3.5 井點(diǎn)管的布置4.1基坑監(jiān)測(cè)目的 全面、高精度的監(jiān)測(cè)可以保證基坑工程全面、高精度的監(jiān)測(cè)可以保證基坑工程平安。隨時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整施工參數(shù)平安。隨時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果調(diào)整施工參數(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，或采取相應(yīng)措施，以確保，優(yōu)化設(shè)計(jì)，或采取相應(yīng)措施，以確保施工平安，順利進(jìn)展。施工平安，順利進(jìn)展。 實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑周邊環(huán)境進(jìn)展有效的維護(hù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑周邊環(huán)境進(jìn)展有效的維護(hù)。 作為第一手現(xiàn)場(chǎng)資料，為今后改良設(shè)計(jì)作為第一手現(xiàn)場(chǎng)資料，為今后改良設(shè)計(jì)實(shí)際和施工技術(shù)提供根據(jù)，推進(jìn)基坑工實(shí)際和施工技術(shù)提供根據(jù)，推進(jìn)基坑工程實(shí)際程度的提高程實(shí)際程度的