平阳县五显殿街地区场地基坑支护结构毕业设计Word文档格式.docx

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【Keywords】:

hydrogeologyandengineeringgeology;

surroundingandprotectionstructure;

earthpressure;

waterpressure;

protectionpile

结束语30

参考文献31

致谢32

1.前言

1.1基坑工程的现状和特点

我国城市化的不断发展，导致城市人口膨胀，建筑空间日趋拥挤，可利用土地资源日益紧张。

为了充分利用土地，我国的高层建筑逐年增加，而地下空间的利用更是越来越受人们的重视。

目前，各种用途的地下工程如地下室、地下停车场、地下铁道、和车站、地下商场以及人防工程等不断兴起，地下空间的开发利用已成为当前城市建设过程中的一个重大课题。

大量兴建的高层建筑和地下工程必然带来大规模的基坑工程。

基坑工程是基础和地下施工中的一个古老的课题，同时又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及到土力学中典型的强度与稳定问题，又包含变形问题，同时还涉及到土与结构物的共同作用。

基坑工程具有许多特征，概括起来有以下几方面：

1）基坑工程是临时工程，安全储备相对可以小些，但又与区域性有关。

不同区域地质条件其特点也不相同。

基坑工程是岩土工程、结构工程以及施工技术互相交叉的学科，是多种复杂的因素交互影响的系统工程，是理论上尚待发展的综合技术学科。

2）由于基坑工程造价高，开工数量多，是个施工单位争夺的重点，又是技术复杂，涉及范围广，变化因素多，事故频繁，是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难点，同时也是降低工程造价，确保工程质量的重点。

3）基坑工程正向大深度、大面积发展，有的长度和宽度均超过百米，工程规模日益增大。

4）岩土性质千变万化，地质埋藏条件和水位地质条件的复杂性、不均匀性、往往造成勘察所得的数据离散性很大，难以代表土层的总体情况，并且精确度较低，给基坑工程的设计和施工增加了难度。

5）在软土、高水位及其他复杂场地条件下开挖基坑，很容易产生滑移、基坑失稳、桩位变位、基坑隆起、支挡结构严重漏水、流土以致破损等病害，对相邻建筑物、地下构造物以及管线的安全造成很大威胁。

6）基坑工程造价较高，但又是临时性工程，一般不愿意投入较多资金，可是一旦出现事故，处理十分困难，造成的经济损失和社会影响往往十分严重。

7）基坑工程施工工期长，从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程，常需要经历多次降雨、周边堆载、震动、施工失当等许多不利条件，其安全度的随机性较大，事故的发生往往具有突发性。

正是由于基坑工程的上述特点，使得其成为一个复杂的岩土工程课题。

各地基坑事故时有发生，给国家造成了巨大的经济损失。

我国珠江三角洲一带为典型的冲积平原地区，软土分布既深又广，其特点是地下水位较高，土体强度很低。

因此，这一地区的基坑事故更为严重。

这里面既有认为因素，又存在设计理论的不足，如控制变形，保证软土地区基坑边坡的稳定，是当前岩土工程中一个值得重视的问题。

1.2基坑开挖的支护结构

我国幅员辽阔，各地的地质条件各异，对于支护结构的施工工艺、适用方法等都有不同的选择，如何合理的选择支护结构应根据地质条件，周围环境要求，工程功能，当地常用的施工设备以及经济技术条件的综合考虑。

一般而言，基坑工程根据其施工开挖可分为无支护开挖与有支护开挖。

其中，有支护开挖一般包括以下内容：

支护结构、支撑体系、土方开挖、降水工程、地基加固、变形监测、环境保护等几项内容。

无支护包括降水工程、土方开挖、地基加固及土坡护面等。

基坑支护结构形式主要有以下几类：

（1）悬臂式围护结构

悬臂式围护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构安全。

悬臂结构所受土压力分布是开挖深度的一次函数，其剪力是深度的二次函数，弯矩是深度的三次函数，水平位移是深度的五次函数。

悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大变形，对相临建筑物产生不良影响。

悬臂式围护结构适用于土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。

（2）水泥土重力式围护结构

水泥土与其包围的天然土形成重力式挡墙支挡周围土体，保持基坑边坡稳定。

深层搅拌水泥土桩重力式围护结构常用于软粘土地区开挖深度约在7.0m左右的基坑工程。

水泥土抗拉强度低，水泥土重力式围护结构适用于较浅的基坑工程。

（3）拉锚式围护结构

拉锚式围护结构由围护结构体系和锚固体系两部分组成。

围护结构体系常采用钢筋混凝土排桩墙和地下连续墙两种。

锚固体系可分为锚杆式和地面拉锚式两种。

地面拉锚式需要有足够的场地设置锚桩，或其它锚固物。

锚杆式需要地基土能提供锚杆较大的锚固力。

锚杆式较适用于砂土地基，或粘土地基。

由于软粘土地基不能提供锚杆较大的锚固力，所以很少使用。

（4）土钉墙围护结构

土钉墙围护结构的机理可理解为通过在基坑边坡中设置土钉，形成加筋土重力式挡墙起到挡土作用。

土钉墙围护适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土、卵石土等，不适用于淤泥质及未经降水处理地下水位以下的土层地基中基坑围护。

土钉墙围护基坑深度一般不超过18m，使用期限不超过18个月。

（5）内撑式围护结构

内撑式围护结构由围护体系和内撑体系两部分组成。

围护结构体系常采用钢筋

混凝土桩排桩墙和地下连续墙型式。

内撑体系可采用水平支约0.60—1.3m，内支撑适用与基坑较狭小的场地

（7）放坡开挖及简易支护

适用于地基土质较好，开挖深度不深，以及施工现场有够放坡场所的工程。

放坡开挖一般费用较低。

（6）其他形式支护结构

其他支护结构主要有门架式支护结构、拱式组合型支护结构、喷锚支护、沉井支护结构、加筋水泥土墙支护结构、冻结法支护等。

1.3拟建场地工程概况

我国城市化进程不断加快，沿海地区高层建筑密度不断加大。

对于平阳县，其上部以软土和粘土层为主，厚度约为20～30，力学强度低。

对带有多层地下室的高层建筑物，必须进行深基坑围护，一则保证基坑内正常作业安全，二则保证基坑附近建筑物、道路管线的正常进行。

平阳县县城综合开发建设指挥部拟对县城五显殿街路段进行改建，改建工程由11层商住楼2幢与2层裙房及4-7层商住楼等组成（均有1层地下室），拟建物总建筑面积约52108。

设计上部采用框（剪）架（混）结构，下部拟采用桩基础。

场地地面高程为5.50，建筑物结构要求基坑开挖深度5。

场地地层性质差，且场地无放坡开挖条件，所以基础开挖时必须进行基坑围护。

本论文对1号楼进行基坑支护设计。

2.场地工程地质条件

2.1地形地貌特征

本区地貌属山前边缘冲海积平原。

场地位于平阳县五显殿街街区，原为居名居住区，旧房屋大部分已拆除，地面相对较平坦，勘探孔孔口地面相对高差为0.93。

在勘察深度内场地地曾上部为第四系全新统（）人工杂填土（）及淤泥（）、中砂（）、淤泥质土（）、含角砾粘性土（）等海陆交相沉积土层，下部基岩为燕山期花岗岩（）。

2.2岩土层构成及特征

根据野外钻探取芯肉眼鉴别，结合现场原位测试和室内土工实验成果综合分析：

在钻探控制深度范围内地基岩土层可划分为以下10个工程地质层：

①层杂填土：

灰黑色，湿-饱和，成分上部为碎砖瓦、粘性土、花岗岩块石等，下部为淤泥质土，夹碎砖瓦。

该层结构松散，均匀性差。

全场分布，厚度：

3.50～1.00。

②层淤泥：

青灰色，饱和，流塑，为高压缩性土，此层下部夹少量粉细砂，并含贝壳碎片、腐木质。

全场均有分布，层面高程：

4.52～-10.70，厚度：

16.90～0.10。

③层粘性土：

黄褐色，饱和，软塑为主，属高压缩性土。

该层分布不稳定。

层面高程：

-7.88～-13.85，厚度：

4.10～0.50。

④层淤泥质土：

深灰色，饱和，软塑-流塑。

为高压缩性土，此层局部地段含有角砾、粉细砂与半炭化植物。

-10.20～-16.52.厚度：

10.70～0.50。

⑤层含角砾粘性土：

土黄色，灰绿色，饱和，可、稍密-中密，属中压缩性土。

稍密-中密，角砾含量0-30%不等，角砾粒径0.3-2，最大者为5。

局部地段夹砾砂，并含有少量粒径〉10的孤石。

-10.23～-21.09，厚度：

6.60～0.50。

⑥层粘土：

深灰色，饱和，软塑-流塑，属高压缩性土。

局部地段为淤泥质土和淤泥。

-10.83～-26.17，厚度：

11.60～1.30。

⑦层含角砾粘性土：

粉红色，浅黄色，饱和，软塑为主，稍密-中密，属高压缩性土。

稍密-中密，角砾含量0-40%不等，角砾粒径一般为0.3-2，最

大5，局部地段夹砾砂及软塑-流塑状薄粘土夹层，并含有少量粒径〉20的孤石，为风化残积土。

-4.14～-32.99，厚度：

17.00～1.80。

⑧-1层全风化花岗岩：

灰黄，褐黄色，饱和，可塑状，中等压缩性，上部经剧烈风化后呈粘性土、粉性土，下部呈砂性土，含氧化铁锰质，遇水易崩解，夹少量未完全风化的岩石碎块，工程地质特性随深度逐渐变好。

-7.61～-47.05，厚度：

27.49～1.00。

⑧-2层强风化花岗岩：

浅灰黄，褐黄色，斑状结构，斑晶为长石、石英及少量黑云母，基质为长英质，因强风化岩石被风化裂隙切割成碎块。

-32.67～-42.06m，厚度：

4.00～1.10m。

⑧-3层中等风化花岗岩：

灰色，岩石坚硬、较新鲜，裂隙较为发育，岩芯呈短柱状。

-35.10～-43.86，厚度：

5.70～0.70。

2.3场地水文地质条件

2.3.1场地地下水类型

2.3.1.1孔隙潜水

孔隙潜水富存于上部①杂填土孔隙中，水位为0.60～1.30直接接受大气降水，富水性与渗透性好，降水补给量直接影响地下室基坑的开挖。

2.3.1.2风化裂