1 设计依据
1.1 甲方提供的规划平面图、用地红线图、相关的结构图纸、岩土工程勘察报告等。 1.2 国家及地方有关规范
⑴《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011); ⑵《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012); ⑶《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010); ⑷《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009); ⑸《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98); ⑹《地基与基础工程施工及验收规范》(GB50202-2013); ⑺《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);
⑻《建筑深基坑工程施工安全技术规程》(JGJ311-2013); ⑼其它相关规范、规程; 1.3 理正深基坑支护软件7.01版。
1.4 本设计结构为临时性结构,设计使用年限为12个月,支护结构完成至土方回填结束,在此期间,基坑支护结构保证基坑安全。
2 基坑工程概况及基坑周边环境
2.1 周边环境
锦宸〃国际花园二期工程位于姜堰区,中干河西侧,马厂路南侧,原姜堰市套闸管理所内,南侧为已建小区。基坑东场地空旷。基坑南距离小区道路1.55~3.47m;距离已建1#和2#楼15.75m和17.15m;基坑西距离用地红线3.00~3.80m;用地红线位臵有煤气管道和通信电缆,煤气管道和通信电缆埋深在地下1.5m范围内。基坑北距离用地红线3.78~10.00m,场地空旷可以放坡。 2.2 基坑规模及开挖深度
±0.00相当于绝对标高+6.70m。
自然地面高程相当于绝对标高+6.20m;底板板面标高为相对标高-4.10m,板厚400mm,垫
层厚100mm。局部底板板面标高为相对标高-5.10m,板厚400mm,垫层厚100mm。基坑开挖深度为4.10m和5.10m。
3 工程地质、水文条件
拟建位置位于姜堰城区,处于江苏省中部,西接扬州、东连南通、南连长江。场地处于扬子地层东北部,地层发育较齐全,中元古界海州群、张八岭群为区域变质岩系,构成扬子准地台基震旦系-三叠系不整合覆盖,以海相沉积为主,各系、组间成假整合或整合接触;侏罗系以陆相碎屑和中酸性火山岩为主,假整合在三叠系层位上;白垩系为内陆盆地,红色碎屑岩为主,局部夹中性、碱性火山岩不整合在白垩系上;拟建场地在新构造运动中所处区域地质构造位置位于苏北坳陷中的泰州凸起上,第四纪以三角洲冲积相沉积为主,沉积厚度250.00m左右。
本工程支护深度影响范围内深度内土体按其特征及其物理力学性质划分如下: 1层素填土:灰黑色,松散,表层以碎砖瓦砾等建筑垃圾为主,下部由粉质粘土和粉土质组成,结构松散,抗压抗剪能力差。该层土场区普遍分布,层厚:1.80~2.30m,属高压缩性、低强度土。
2层粉土:灰黄色~灰色,中密为主,局部密实,湿~很湿,含少量钙质结核,摇震反应中等,无光泽反应,低干强度及韧性。该层土区普遍分布,层厚:2.90~4.10m,属中低压缩性、中等强度土。
3层粉砂:灰色~青灰色,饱和,中密,主要矿物为石英碎屑,含有较多的云母片,颗粒均匀,级配不良,磨圆度较好,粘粒含量1.40~4.20%。该层土场区普遍分布,层厚:3.20~4.20m,属中低压缩性、中等强度土。
4层淤泥质粉质粘土:灰色~灰黑色,流塑,局部软塑,夹姜结石,无摇振反应,稍有光泽反应,中等干强度及韧性。该层土场区普遍分布,层厚:1.80~6.50m,属高压缩性、低强度土。
详细资料见本工程的岩土工程勘察报告。 各土层的基坑设计参数见表:
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基坑设计参数表 土层含水率(%) 天然容重(kN/剪切指标(固结快剪)(标准值) 渗透系数(厘m/s)(最大值) 名称 (平均值) m3) (平均值) C(kPa) φ(度) (垂直方向) (水平方向) 1 (20.0) (17.5) (15.0) (8.0) (3.00E-04) (4.50E-04) 2 27.5 18.9 12.0 27.6 1.93E-04 2.05E-04 3 26.6 19.5 7.0 31.4 5.00E-03 6.15E-03 4 37.5 17.9 13.8 5.5 / 8.85E-06 3.2 水文条件
拟建区属北亚热带湿润季风气候区,季风环流是支配境内气候的主要因素,四季分明,雨水充沛。冬季受极地变性大陆气团控制,盛行西北气流,天气寒冷干燥,夏季受副热带高压影响,盛行低纬太平洋的偏东南风,温高湿润,雨热同季,在该季节中每年的5、6、7月份中有气象学上的连阴雨天气出现,由于此时又是梅子成熟的季节,俗称梅雨季节,春秋两季为冬夏季风交替时期,春季冷暖、干湿多变,天气变化无常,秋季则秋高气爽。该地区还受海洋性气候影响,雨水丰富。
根据钻探揭示情况,拟建场地地下水类型为潜水和微承压水,潜水主要赋存于1~3层土中,微承压水主要赋存于6层粉砂和10层粉土中。
与工程影响比较密切的地下水类型主要为潜水,勘察期间测得潜水初见水位在自然地面下2.20~2.25米,稳定水位在自然地面下2.30~2.35米,标高在3.83~3.87米。
根据区域资料,微承压水水头与潜水水头相近。该地下水受大气降水及地表迳流补给,水位呈季节性变化,历史最高地下水位在现有自然地面下埋深0.5m左右,近3~5年最高地下水位在现有自然地面下埋深0.8m左右。
根据区域资料,承压水水头和潜水水位相近,地下水对桩基设计和施工的影响较大,对预制桩主要对接头的腐蚀性及挤土影响,根据水土腐蚀性分析报告对预制桩接头具微腐蚀性,应按规范要求做好防腐措施;并应考虑挤土桩需考虑孔隙水压力,必要时设臵袋装沙井或塑料排水板以消除孔压,减少挤土效应。对灌注桩由于存在水头差的粉细砂,承压水对本工程影响较
大,应按桩基规范要求进行设计和施工。
详细资料见本工程的岩土工程勘察报告。
4 基坑支护结构及降水设计
4.1 基坑支护设计等级
根据基坑的开挖深度、工程地质条件及周边环境,本工程ABCDE段支护安全等级为二级,重要性系数1.0。EFGA段段支护安全等级为三级,重要性系数0.9。支护结构有效期为一年,在此期间,基坑支护结构保证基坑安全。
4.2 基坑支护设计荷载
均取20kPa满布荷载;基坑坡顶2.0m范围内严禁堆载,严禁坡顶超负荷堆载,基坑边如有特殊荷载要求,应采取必要的加固措施。 4.3 基坑开挖原则
基坑开挖应遵循“分层分段开挖、分层支护、严禁超挖”的原则,施工时必须严格按设计要求组织施工,同时与土建、挖土单位进行协调配合。 4.4 基坑坡脚预留工作面
在基坑施工前,应预先在现场放出基础外轮廓线,基坑坡脚线与基础外边线距离不小于1000mm,若图中尺寸与现场放样不一致,以现场放样为准,并对设计作相应的调整。 4.5基坑支护结构设计方案
⑴根据场区环境条件及土层性质,分成四个区段进行设计:ABCDE段采用搅拌桩桩+土钉墙支护;EFGA段采用挂网喷射砼简单支护。
⑵基坑开挖前,施工搅拌桩止水,桩径700mm双轴搅拌桩,桩间距1000mm,AB段两排桩长8.5m,BCDE段两排桩长10m,FGA段一排桩长10m。水泥采用32.5复合硅酸盐,掺入量为13%。水灰比0.5。
基坑四周支护结构的构造与设计详见支护施工图及支护计算。 4.6 基坑降排水方案
(1)根据土层情况,采用管井降水。
(2)基坑开挖前布设25口管井。
(3)靠近后浇带位臵,就近布臵在后浇带上。其余管井避开承台和电梯井等位臵。从自然
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地面开始计算井深12m,成孔600mm,下315mm波纹管。
(4)水位降至垫层底50cm以下。基坑内电梯井、集水井、承台等局部加深部位降水不到位时增加轻型井点或管井降水。
(5)为方便排水,在坑外场地道路内侧和基坑坡脚30cm处各布设一环通排水沟,宽300mm,深400mm;同时为防止地表水、大气降水等通过坑顶渗入支护结构外土体而影响支护体系安全,对场地道路内侧与支护结构之间的区域全部喷射混凝土面层。基坑底应设臵排水明沟及集水井。
(6)降水结束时间:基坑回填土,并满足抗浮要求。具体参考主体结构设计单位意见执行。
5 支护结构的施工
5.1 土钉墙施工
⑴ 土方开挖过程中应提供土钉成孔施工工作面宽度,开挖应与土钉施工相协调,交替作业,每段开挖后限时进行土钉的施工;
⑵ 施工前,应充分核对设计条件、土层条件和环境条件,预计土钉施工可能带来的影响,对所需原材料的型号、品种、规格及杆件等加工质量应符合设计要求;
⑶ 成孔时,应根据设计要求和土层条件,定出孔位,做出标记,选择合理的施工工艺; ⑷ 土钉采用引孔式方法施工;
⑸ 土钉/锚杆采用直径20的二级螺纹钢;
⑹ 施工顺序:土方开挖→人工修坡→测放孔位→施工土钉→注浆→喷射砼面层等步骤。 ⑺ 土钉成孔施工宜符合下列规定: ① 孔深允许偏差 ±50mm ② 孔径允许偏差 ±5mm ③ 孔距允许偏差 ±100mm ④ 成孔倾角偏差 ±5%
⑻ 土钉注浆:采用32.5复合硅酸盐水泥,采用二次注浆,第一次注浆压力控制在0.2~0.8Mpa,第二次压力控制在1.2~1.5Mpa,φ110土钉注浆水泥用量为45Kg/m。
⑼ 铺设坡面钢筋网:ABCDE段坡面铺设Ø6.5钢筋间距200mm*200mm;土钉上加设两根直径12mm横向加强钢筋。EFGA段坡面铺设Ø6.5钢筋间距300mm*300mm。
⑽ 喷射混凝土:应分两层喷射。喷层砼强度为C20,喷射砼配合比:水泥:砂:石子=1:2:2,
粗骨料粒径为5~10mm,喷层初凝小于10分钟,终凝小于30分钟 (建议喷射砼时速凝剂掺量为水泥用量的5%)。喷射作业应分段进行,同一分段内喷射顺序应自下而上进行,喷射混凝土时,喷头与受喷面保持垂直,距离宜0.6-1.0m。喷射混凝土终凝2h后,喷水养护,养护时间宜根据气温确定,为3-7d。喷射混凝土通常在每分段开挖底部预留300mm,这样会有利于下步开挖后安装钢筋网,与下步45°倒角的喷射混凝土层施工搭接。上层土钉砂浆及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层土钉施工。
(11) 设臵排水系统:在喷射砼部位坡面采用直径40mm,向上斜5°或10°,长度通常为300-500mm带孔塑料的排水管,其间距取决于土体和地下水条件,坡面每大于3平方时布臵一
个。
6基坑土方开挖
⑴ 基坑开挖前应根据工程地质与水文地质资料、结构和支护设计文件、环境保护要求、施工场地条件、基坑平面形状、基坑开挖深度等技术要求,并遵循“分层分段,均衡开挖”的原则编制土方开挖施工方案;
⑵ 严格按设计放坡坡比开挖,严禁超挖、严禁坑边堆载;
⑶ 施工过程中应严格按照施工方案进行,挖土机械的停放和行走路线布臵、挖土顺序、土方驳运、材料堆放等应避免引起对工程桩、支护结构、降水设施、监测设施和周围环境的不利影响;
⑷ 在有混凝土运输车停靠出入的位臵及土方运输车辆出入口等位臵应事先采取加固措施并形成混凝土硬化路面。土建单位应在基坑上口周边周边设臵限行围栏,并安排专人巡视;
⑸ 土方开挖期间应加强监测工作,每天由专人负责监测,用动态数据指导施工; ⑹ 基坑土方开挖时,由土建单位按照规范要求完成对基坑周边防护栏杆的施工。
7基坑监测及检测
本工程的基坑监测工作建议业主委托有相关资质和实际监测经验的单位来完成,及时提供监测数据,指导信息化施工。
在基坑土方开挖和地下室施工期间必须进行基坑监测工作。基坑监测是指导施工,避免事故发生的重要措施。本设计按照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009中相关要求,结合本工程基坑支护结构和环境的特点确定基坑监测内
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容和要求。
7.1 监测项目
⑴ 基坑周围地面与边坡坡顶的沉降与土体的水平位移 ⑵ 基坑周边建筑物、道路、管道、坑外地表的沉降 ⑶ 坑内地下水位
7.2 基坑基准点及监测点的布设
⑴基准点应布设在基坑工程影响的范围以外且不少于3个;
⑵基坑的坡顶周边每20m左右布设一个沉降位移监测点;基坑周边建筑物每栋布设6个沉降监测点;基坑周边道路每20m布设一个沉降监测点;
⑶监测的布臵应满足监控要求,从基坑边缘以外1~3倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作监测对象。
⑷布设四个水位观测井。 7.3 监测方法
采用人工巡视、仪器测量的方式。位移采用全站仪进行,沉降采用水准仪,水位采用测钟观测。
7.4 监测频率
⑴ 各监测项目在基坑开挖前必须读初始值至少2次,并保护好基准点; ⑵ 各监测项目的监测时间间隔根据施工进度确定;
⑶ 基坑挖土期间,每天一次,其它时间,观察次数视变形大小与速率而定; ⑷ 当观测指标达到警戒值,或场地条件变化较大时,应及时报警并加密观测次数; ⑸ 当出现危险征兆时,应进行连续监测; ⑹ 施工监测应持续到整个基坑回填方可结束。 7.5监测的控制允许值及控制报警值
监测内容 允许值 报警值 速率 累计值 速率 累计值 基坑坡顶水平位移 4mm/d 30mm 3mm/d 25mm 基坑坡顶竖向位移 3mm/d 25mm 2mm/d 20mm 周边道路及地下管线 3mm/d 30mm 2mm/d 20mm 周边建筑 0.5mm/d 15mm 0.35mm/d 10mm 注:(1)当监测项目的变化速率达到表中报警值或连续3d超过该值的70%,应报警。 (2)周边建筑物的变形允许值按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011)确定,报警值取允许值的70%。
8 施工与应急措施
1.基坑开挖前应备足草包、塑料布、水泥、水玻璃、钢管木桩等应急物资。
2.当基坑壁水平位移达到报警值时,可采取增加土钉、增打钢板桩等措施,限制水平位移发展,稳固变形土体,情况严重的立即回填土方,并在坡顶外开沟卸荷,重新研究支护措施。
3.雨季施工应防地表水体的回灌,施工中应快速封闭来水通道,并加强巡逻,地表出现裂缝时应及时用水泥浆液灌填。在暴雨来临之前检查坑内外排水系统,备好排水设备,安排专门人抽水,保证坑内不积水。
4.若坡脚出现滑移迹象,采用石子草包堆叠坡脚,阻止坡脚继续滑移,同时在坡脚设臵垂直止滑土钉,并增加压密注浆增强土体。
5.基坑内出现漏水、涌水时,应及时采用回填土或水泥包反压,防止事态扩大,及时插入轻型井点进行降水、压密注浆或砌砖墙引水等措施;基坑坡顶位移较大时,应即时采用土方回填,并在坡顶外开沟卸荷。
6.路面出现下沉或开裂时,可采用注浆和裂缝修补方法处理。
9 其他说明
1. 支护单位施工前应在本设计的基础上编制专门的支护施工组织设计。 2.施工道路边距离基坑上口≥3.0m。
3.基坑实际开挖应结合地下室结构施工图,以结构施工图为准。
4.施工方应根据土建轴线,对整个围护结构的平面布臵进行放样,发现问题及时通知设计方。
5.如现场工程地质情况有与岩土工程勘察报告不符或如地下室平面及开挖深度发生变化,基坑支护图纸需作相应调整。
6. 支护结构不能作为其它临时设施基础,如需要,另行加固。
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三、基坑支护及降水设计计算书
---------------------------------------------------------------------- 1、验算项目: (AB段勘察孔C11)
---------------------------------------------------------------------- [ 验算简图 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 验算条件 ]
----------------------------------------------------------------------
[ 基本参数 ]
所依据的规程或方法:《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012 基坑深度: 4.100(m) 基坑内地下水深度: 4.600(m) 基坑外地下水深度: 1.000(m) 支护结构重要性系数: 1.000 土钉荷载分项系数: 1.250 土钉抗拔安全系数: 1.600 整体滑动稳定安全系数: 1.300
土钉墙底面支锚轴向拉力经验系数ηb: 1.000
[ 坡线参数 ]
坡线段数 3
序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°) 1 -0.000 2.600 90.0 2 2.000 0.000 0.0
3 0.000 1.500 90.0
[ 土层参数 ] 土层层数 4
层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 与锚固体摩阻力 与土钉摩阻力 水土 (m) (kN/m^3) (kN/m^3) (kPa) (度) (kPa) (kPa)
1 素填土 2.000 17.5 8.0 15.0 8.0 18.0 18.0 分算 2 粉土 3.400 18.9 8.9 12.0 27.6 45.0 45.0 分算 3 粉砂 4.800 19.5 9.5 7.0 31.4 42.0 42.0 分算 4 淤泥质土 5.700 17.9 7.9 13.8 5.5 20.0 20.0 分算
[ 超载参数 ]
超载数 1
序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m) 1 满布均布 20.000
[ 土钉参数 ]
土钉道数 2
序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋 1 1.000 2.000 15.0 110 7.500 1D20 2 1.000 1.500 15.0 110 6.000 1D20
钢筋类型对应关系:d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500
[ 花管参数 ]
基坑内侧花管排数 0 基坑外侧花管排数 0
[ 锚杆参数 ]
锚杆道数 0
[ 坑内土不加固 ]
******************************************************************* [ 验算结果 ]
*******************************************************************
[ 抗拔承载力验算结果 ]
工况 开挖深度 破裂角 支锚号 支锚长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力标准值 抗拉承载力标准值 安全系数 (m) (度) (m) Nkj(kN) Rkj(kN) Rkj(kN) 抗拔 抗拉
1 2.500 51.0 0
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2 4.000 53.9 1土钉 7.500 43.1 97.0 105.2 2.253 2.445
3 4.100 54.0 1土钉 7.500 11.3 96.1 105.2 8.526 9.339
2土钉 6.000 35.4 87.4 105.2 2.473 其中:
K———流土稳定性计算安全系数;
Kf———流土稳定性安全系数;安全等级为一、二、三级的基坑支护,流土稳定性 安全系数分别不应小于1.6、1.5、1.4; ld———截水帷幕在基坑底面以下的长度(m);
2.977
[ 整体稳定验算结果 ]
工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 1 1.342 1.086 5.014 2.121 2 1.685 -8.607 12.707 15.264 3 2.230 -8.737 12.525 15.271
[ 喷射混凝土面层计算 ]
[ 计算参数 ]
厚度: 100(mm) 混凝土强度等级: C20 配筋计算as: 15(mm) 水平配筋: d6.5@200 竖向配筋: d6.5@200 配筋计算as: 15 荷载分项系数: 1.200
[ 计算结果 ]
编号 深度范围 荷载值(kPa) 轴向 M(kN.m) As(mm^2) 1 0.00~ 2.00 2.5 x 0.046 200.0(构造) 251.3 y 0.171 200.0(构造) 251.3 2 2.00~ 3.50 15.7 x 1.145 200.0(构造) 251.3 y 0.443 200.0(构造) 251.3 3 3.50~ 4.10 43.2 x 0.378 200.0(构造) 251.3 y 1.276 200.0(构造) 251.3 [ 抗隆起验算 ]
1) 从支护底部开始,逐层验算抗隆起稳定性,结果如下:
支护底部,验算抗隆起:
Ks = 3.652 ≥ 1.600,抗隆起稳定性满足。 深度5.400处,验算抗隆起:
Ks = 7.055 ≥ 1.600,抗隆起稳定性满足。 深度10.200处,验算抗隆起。
Ks = 1.616 ≥ 1.6, 抗隆起稳定性满足。
[ 流土稳定性验算]
K = (2ld+0.8Dl)γ'/Δhγw >= Kf
实配As(mm^2) D1———潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离(m); γ'———土的浮重度(kN/m3); Δh———基坑内外的水头差(m); γw———地下水重度(kN/m3);
K = (2.00*2.00 + 0.80*3.10)*9.18/3.60*10.00 K = 1.652 >= 1.5, 满足规范要求。
[ 抗承压水(突涌)验算 ] K`y=P`cz/P`wy
-式中 Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2); Pwy———承压水层的水头压力(kN/m2);
Kty———抗承压水头(突涌)稳定性安全系数,规范要求取大于1.100。
Kty = 38.22/30.00 = 1.27 >= 1.10 基坑底部土抗承压水头稳定!
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---------------------------------------------------------------------- 2、验算项目: (BC/DE段勘察孔C27)
---------------------------------------------------------------------- [ 验算简图 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 验算条件 ]
----------------------------------------------------------------------
[ 基本参数 ]
所依据的规程或方法:《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012 基坑深度: 4.100(m) 基坑内地下水深度: 4.600(m) 基坑外地下水深度: 1.000(m) 支护结构重要性系数: 1.000 土钉荷载分项系数: 1.250 土钉抗拔安全系数: 1.600 整体滑动稳定安全系数: 1.300
土钉墙底面支锚轴向拉力经验系数ηb: 1.000
[ 坡线参数 ]
坡线段数 1
序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°) 1 -0.000 4.100 90.0
[ 土层参数 ] 土层层数 4
层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 与锚固体摩阻力 与土钉摩阻力 水土 (m) (kN/m^3) (kN/m^3) (kPa) (度) (kPa) (kPa)
1 素填土 2.040 17.5 8.0 15.0 8.0 18.0 18.0 分算 2 粉土 3.200 18.9 8.9 12.0 27.6 45.0 45.0 分算 3 粉砂 4.000 19.5 9.5 7.0 31.4 42.0 42.0 分算 4 淤泥质土 5.400 17.9 7.9 13.8 5.5 20.0 20.0 分算
[ 超载参数 ]
超载数 1
序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m) 1 满布均布 20.000
[ 土钉参数 ]
土钉道数 3
序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋 1 1.000 1.000 15.0 80 7.500 1D20 2 1.000 1.000 15.0 80 6.000 1D20 3 1.000 1.000 15.0 80 7.500 1D20
钢筋类型对应关系:d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500
[ 花管参数 ]
基坑内侧花管排数 0 基坑外侧花管排数 0
[ 锚杆参数 ]
锚杆道数 0
[ 坑内土不加固 ]
******************************************************************* [ 验算结果 ]
*******************************************************************
[ 抗拔承载力验算结果 ]
工况 开挖深度 破裂角 支锚号 支锚长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力标准值 抗拉承载力标准值 安全系数 (m) (度) (m) Nkj(kN) Rkj(kN) Rkj(kN) 抗拔 抗拉
1 1.200 49.0 0
2 2.200 49.7 1土钉 7.500 13.6 53.7 61.6 3.939
8of13
4.519
3 3.200 52.6 1土钉 7.500 3.4 51.0 61.6 14.830 17.903
2土钉 6.000 32.4 58.9 80.4 1.821 2.485
4 4.100 53.9 1土钉 7.500 3.4 48.7 61.6 14.161 17.903
2土钉 6.000 15.4 52.9 80.4 3.433 5.223
3土钉 7.500 48.7 77.0 125.7 1.681 Ks = 3.157 ≥ 1.600,抗隆起稳定性满足。 深度5.240处,验算抗隆起:
Ks = 5.904 ≥ 1.600,抗隆起稳定性满足。 深度9.240处,验算抗隆起。
Ks = 1.626 ≥ 1.6, 抗隆起稳定性满足。
[ 流土稳定性验算]
K = (2ld+0.8Dl)γ'/Δhγw >= Kf 其中:
K———流土稳定性计算安全系数;
2.582
[ 整体稳定验算结果 ]
工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 1 1.317 -5.646 8.621 8.038 2 1.403 -8.619 11.745 13.085 3 1.475 -11.720 10.450 15.118 4 1.519 -13.380 9.065 16.162
[ 喷射混凝土面层计算 ]
[ 计算参数 ]
厚度: 100(mm) 混凝土强度等级: C20 配筋计算as: 15(mm) 水平配筋: d6.5@200 竖向配筋: d6.5@200 配筋计算as: 15 荷载分项系数: 1.200
[ 计算结果 ]
编号 深度范围 荷载值(kPa) 轴向 M(kN.m) As(mm^2) 1 0.00~ 1.00 0.2 x 0.009 200.0(构造) 251.3 y 0.009 200.0(构造) 251.3 2 1.00~ 2.00 12.3 x 0.454 200.0(构造) 251.3 y 0.454 200.0(构造) 251.3 3 2.00~ 3.00 22.8 x 0.840 200.0(构造) 251.3 y 0.840 200.0(构造) 251.3 4 3.00~ 4.10 39.2 x 1.757 200.0(构造) 251.3 y 1.413 200.0(构造) 251.3 [ 抗隆起验算 ]
1) 从支护底部开始,逐层验算抗隆起稳定性,结果如下:
支护底部,验算抗隆起:
实配As(mm^2) Kf———流土稳定性安全系数;安全等级为一、二、三级的基坑支护,流土稳定性 安全系数分别不应小于1.6、1.5、1.4; ld———截水帷幕在基坑底面以下的长度(m);
D1———潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离(m); γ'———土的浮重度(kN/m3); Δh———基坑内外的水头差(m); γw———地下水重度(kN/m3);
K = (2.00*2.00 + 0.80*3.10)*9.24/3.60*10.00 K = 1.664 >= 1.5, 满足规范要求。
[ 抗承压水(突涌)验算 ] K`y=P`cz/P`wy
-式中 Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2); Pwy———承压水层的水头压力(kN/m2);
Kty———抗承压水头(突涌)稳定性安全系数,规范要求取大于1.100。
Kty = 38.32/30.00 = 1.27 >= 1.10 基坑底部土抗承压水头稳定!
9of13
---------------------------------------------------------------------- 3、验算项目: (CD段勘察孔C29)
---------------------------------------------------------------------- [ 验算简图 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 验算条件 ]
----------------------------------------------------------------------
[ 基本参数 ]
所依据的规程或方法:《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012 基坑深度: 5.100(m) 基坑内地下水深度: 5.600(m) 基坑外地下水深度: 1.000(m) 支护结构重要性系数: 1.000 土钉荷载分项系数: 1.250 土钉抗拔安全系数: 1.600 整体滑动稳定安全系数: 1.300
土钉墙底面支锚轴向拉力经验系数ηb: 1.000
[ 坡线参数 ]
坡线段数 1
序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°) 1 -0.000 5.100 90.0
[ 土层参数 ] 土层层数 4
层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 与锚固体摩阻力 与土钉摩阻力 水土 (m) (kN/m^3) (kN/m^3) (kPa) (度) (kPa) (kPa)
1 素填土 2.050 17.5 8.0 15.0 8.0 18.0 18.0 分算 2 粉土 3.200 18.9 8.9 12.0 27.6 45.0 45.0 分算 3 粉砂 3.900 19.5 9.5 7.0 31.4 42.0 42.0 分算 4 淤泥质土 5.600 17.9 7.9 13.8 5.5 20.0 20.0 分算
[ 超载参数 ]
超载数 1
序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m) 1 满布均布 20.000
[ 土钉参数 ]
土钉道数 4
序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋 1 1.000 1.000 15.0 110 7.000 1D20 2 1.000 1.000 15.0 110 6.000 1D20 3 1.000 1.000 15.0 110 8.000 1D20 4 1.000 1.000 15.0 110 7.000 1D20
钢筋类型对应关系:d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500
[ 花管参数 ]
基坑内侧花管排数 0 基坑外侧花管排数 0
[ 锚杆参数 ]
锚杆道数 0
[ 坑内土不加固 ]
******************************************************************* [ 验算结果 ]
*******************************************************************
[ 抗拔承载力验算结果 ]
工况 开挖深度 破裂角 支锚号 支锚长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力标准值 抗拉承载力标准值 安全系数 (m) (度) (m) Nkj(kN) Rkj(kN) Rkj(kN) 抗拔 抗拉
1 1.500 49.0 0
10of13
2 2.500 50.8 1土钉 7.000 19.5 64.5 101.8 3.311 5.223
3 3.500 53.1 1土钉 7.000 3.4 60.9 101.8 17.715 29.594
2土钉 6.000 42.3 78.2 125.7 1.846 2.967
4 4.500 54.3 1土钉 7.000 3.4 57.4 101.8 16.700 29.594
2土钉 6.000 16.1 69.1 125.7 4.304 2 1.00~ 2.00 12.3 x 0.454 200.0(构造) 251.3 y 0.454 200.0(构造) 251.3 3 2.00~ 3.00 22.9 x 0.843 200.0(构造) 251.3 y 0.843 200.0(构造) 251.3 4 3.00~ 4.00 38.4 x 1.415 200.0(构造) 251.3 y 1.415 200.0(构造) 251.3 5 4.00~ 5.10 55.2 x 2.469 200.0(构造) 251.3 y 1.986 200.0(构造) 251.3 [ 抗隆起验算 ]
7.829
3土钉 8.000 66.3 109.9 152.1 1.657 2.292
5 5.100 54.9 1土钉 7.000 3.4 55.4 101.8 16.098 29.594
2土钉 6.000 16.1 63.8 125.7 3.972 7.829
3土钉 8.000 26.3 104.4 152.1 3.969 5.782
4土钉 7.000 70.6 96.1 196.3 1.661 2.780
[ 整体稳定验算结果 ]
工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 1 1.368 -6.988 9.342 9.045 2 1.358 -9.932 12.596 14.091 3 1.503 -12.892 11.288 16.126 4 1.581 -14.309 13.389 19.191 5 1.648 -14.877 12.183 19.229
[ 喷射混凝土面层计算 ]
[ 计算参数 ]
厚度: 100(mm) 混凝土强度等级: C20 配筋计算as: 15(mm) 水平配筋: d6.5@200 竖向配筋: d6.5@200 配筋计算as: 15 荷载分项系数: 1.200
[ 计算结果 ]
编号 深度范围 荷载值(kPa) 轴向 M(kN.m) As(mm^2) 1 0.00~ 1.00 0.2 x 0.009 200.0(构造) 251.3 y 0.009 200.0(构造) 251.3
实配As(mm^2) 1) 从支护底部开始,逐层验算抗隆起稳定性,结果如下:
支护底部,验算抗隆起:
Ks = 2.634 ≥ 1.600,抗隆起稳定性满足。 深度5.250处,验算抗隆起:
Ks = 2.595 ≥ 1.600,抗隆起稳定性满足。 深度9.150处,验算抗隆起。
Ks = 1.625 ≥ 1.6, 抗隆起稳定性满足。
[ 流土稳定性验算]
K = (2ld+0.8Dl)γ'/Δhγw >= Kf 其中:
K———流土稳定性计算安全系数;
Kf———流土稳定性安全系数;安全等级为一、二、三级的基坑支护,流土稳定性 安全系数分别不应小于1.6、1.5、1.4; ld———截水帷幕在基坑底面以下的长度(m);
D1———潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离(m); γ'———土的浮重度(kN/m3); Δh———基坑内外的水头差(m); γw———地下水重度(kN/m3);
K = (2.00*2.00 + 0.80*4.10)*9.50/4.60*10.00 K = 1.503 >= 1.5, 满足规范要求。
[ 抗承压水(突涌)验算 ] K`y=P`cz/P`wy
-式中 Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2); Pwy———承压水层的水头压力(kN/m2);
Kty———抗承压水头(突涌)稳定性安全系数,规范要求取大于1.100。
Kty = 38.91/30.00 = 1.29 >= 1.10 基坑底部土抗承压水头稳定!
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---------------------------------------------------------------------- 4、验算项目: (EFGA段勘察孔G10)
---------------------------------------------------------------------- 天然放坡支护
----------------------------------------------------------------------
[ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 规范与规程 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012 支护结构安全等级 三级 支护结构重要性系数γ0 0.90 基坑深度H(m) 4.100 放坡级数 1 超载个数 1
---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 坡号 台宽(m) 坡高(m) 坡度系数 1 0.000 4.100 1.000
---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]
---------------------------------------------------------------------- 超载 类型 超载值 作用深度 作用宽度 距坑边距 形式 长度 序号 (kPa,kN/m) (m) (m) (m) (m) 1 20.000 --- --- --- --- ---
---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]
----------------------------------------------------------------------
土层数 4 坑内加固土 否 内侧降水最终深度(m) 4.600 外侧水位深度(m) 1.000
---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- 层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 与锚固体摩 粘聚力 内摩擦角 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) 1 素填土 2.02 17.5 8.0 15.00 8.00 18.0 10.00 10.00 2 粉土 3.50 18.9 8.9 12.00 27.60 45.0 12.00 27.60 3 粉砂 3.60 19.5 9.5 --- --- 42.0 7.00 31.40 4 淤泥质土 3.00 17.9 7.9 --- --- 20.0 13.80 5.50
---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]
----------------------------------------------------------------------
天然放坡计算条件: 计算方法:瑞典条分法 应力状态:有效应力法
基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m 条分法中的土条宽度: 1.00m
天然放坡计算结果: 道号 整体稳定 半径 圆心坐标 圆心坐标 安全系数 R(m) Xc(m) Yc(m) 1 1.765 1.500 3.653 4.494 2 1.298 4.585 2.277 6.661 3 1.093 5.404 0.743 5.353
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降水计算:
水文地质条件及参数:
2按下式进行计算
n1.1Q/q1.1320.862/18.719(口)根据布井的可行性、降深要求及本地区地层渗透性能,实际布臵管井25口,可以满足降水要求。
基坑挖深5.1m,计算范围面积:约11000m;水位埋深=2.0m,潜水含水层厚H=12.5(m),基坑中心点水位需降深 S=3.6(m);降水后基坑内的水位高度h=9.4m;综合渗透系数取K=2m/d。管井降水,一级降水,基坑周边井间距按15m布设,井深12m,滤水管长度L=1.0m。
计算模型:潜水非完整井;基坑远离水体。 2.2、基坑涌水量计算
⑴、影响半径(R)值按下式进行计算:
R2SKH23.62.012.5=36(m) 式中:K—渗透系数,其余符号同前。 ⑶ 、基坑等效半径(r0) 按下式进行计算
r0A/11000/=18.712(m) 式中:A为基坑面积(m2)。 ⑷、基坑涌水量(Q)的计算
基坑总涌水量(Q)按潜水非完整井公式进行计算
QKH2h212.529.42ln(1Rr)hlln(10.2h2.0mm)ln(13610.95110.950lr018.712)1ln(10.218.712)=320.862(m3/d)
2.3、管井数量(n)的计算 ⑴ 单井出水量计算
q120rl3K1200.3152132.0 =74.809(m3/d)
单井出水效率按照25%计算。 ⑵ 管井数量
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