基坑支护计算书 1Word文件下载.docx
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⑤2中风化白云质灰岩(C1b、石炭系下统摆佐组):
灰白、灰色,细晶结构,中厚层状,隐节理发育,被方解石、铁质、钙质胶结。
钻进困难,岩芯呈短柱状、柱状,偶含碎块状。
采取率72~88%,波速值3872~5786m/s,平均值为4291m/s,完整性指数0.55。
(四)岩溶地质现象
根据对拟建场地勘察结果得知,下伏基岩岩溶类型,主要表现为溶沟、溶槽、石芽、悬臂、陡壁等,相邻钻孔间岩面相对高差大于5.00m的地段较多,说明场地岩溶溶蚀作用沿节理裂隙面竖向切割强烈。
根据353个钻探孔勘察结果,其中有95个钻孔见岩溶洞隙121个,见洞隙率为26.9%,本次施工的钻孔中岩石总进尺为8408.30m,洞隙发育的总厚度为212.6m,线岩溶率为2.5%,岩溶发育最深为24.2m(ZK12-1)。
根据《四川省建筑岩土工程技术规范》(DB22/46-2004),结合钻探揭露的洞隙情况,该场地属岩溶强发育地段。
1.3水文地质条件
根据勘察资料,按场地的地下水埋藏条件,场地地下水可分为土层内的孔隙水(上层滞水)和基岩中的岩溶洞隙潜水,两者具有一定水力联系,在场地钻孔中反映为地下水具统一混合水水位,水位相对高程为1790.3m(2012年4月测的水位为枯水期,已剔除异常值)。
根据水城地区水文长观资料,丰水期与枯水期水位涨幅相差在2m左右,即丰水期水位为1792.3m。
上层滞水赋存于土层中,该水主要受大气降水下渗补给的影响,并受季节性影响明显。
而岩溶洞隙潜水赋存于岩体岩溶洞隙内,并受岩溶发育控制,地下岩溶洞隙是天然储水空间和运动通道。
土层内的上层滞水与下伏岩溶洞隙潜水连通性较好,可下渗补给岩溶洞隙水。
抽水试验情况详见“凯宾斯基大厦钻孔抽水试验报告”。
拟建物有二层地下室,整平标高为1795.30米(±
0.00)。
由于场地基岩埋深变化大,加之场地基岩部分地段浅表岩溶洞隙较为发育,基础埋深在地下水位以下;
而场地地下水又较为丰富;
因此,基础施工时,桩基涌水量按基础埋深最大的12-1号桩作桩基涌水量计算,采用大井法公式:
Q=[1.366KS(2H0-S)/lgR-lgr]+4KSr
计算得桩基涌水量为:
2191.97m3/d。
式中:
K—渗透系数(2.260m/d);
S—水位降深(取24.7m);
H0—有效含水段长度=2S=2×
24.7=49.4m;
R—地下水影响半径=2S(HK)1/2=521.9米;
r—桩基半径(0.70m)。
即每天涌入桩基的水量为2191.97m3。
由于桩径及桩长的改变,涌水量会随桩径及桩长的改变而变化。
在桩基施工过程中如揭穿岩溶管道,涌水量会突发性增大,建议施工单位做好相应的预防措施。
均质含水层潜水非完整井基坑远离河流时,基坑涌水量按下式计算:
Q坑=πk(H²
-hm²
)/[log(1+R/r)+(hm-l)×
log(1+0.2hm/r)/l]计算得基坑涌水量为:
1512.27m³
/d。
hm=(H+h)/2
Q坑—基坑涌水量,m³
/d
K—渗透系数(2.26m/d);
H—潜水含水层厚度,H=22.4
h—降水后基坑内水位高度,h=15.5
l—过滤器进水部分长度,l=10
R—地下水影响半径,R=150
r坑—基坑引用半径,r坑=46
即每天涌入基坑的水量为1512.27m³
。
根据该场地地下水水样测试报告,其水质分析PH值=7.73,见表<
6>
:
地下水水质分析表表<
化学
成份
含量
Hco3-
Ca++
Co3--
So4--
Cl-
Mg++
NH4+
mg/L
314
100.90
0.00
144
32
11.80
0.25
项目
游离Co2
侵蚀Co2
总酸度(mmoL/L)
总碱度(mmoL/L)
总硬度(mmoL/L)
可溶性固体
54
62
258
286
785
根据岩土工程勘察规范腐蚀性评价标准,场地地下水所属环境类别定为Ⅱ类,地下水对砼结构及砼结构中的钢筋具有微腐蚀作用。
1.4边坡特征、安全等级及边坡支护措施
1、AC段边坡
边坡特征:
位于场区拟建物东南侧侧,全长39米,边坡形成后高度约为高8米,为挖方边坡,岩土混合边坡,上层为土,下层为岩石,倾向230度,倾角52度左右。
边坡坡顶有两层的居民楼。
基坑为直立开挖,破坏后果严重,基坑安全等级为二级。
支护措施:
边坡无放坡条件,采用直立开挖,综合考虑场地条件和使用要求及施工可行性,采用抗滑桩进行支护。
2、CD段边坡
位于场区拟建物南侧,全长82.1米,边坡形成后高度约为8米,为挖方边坡。
岩土混合边坡,上层以土为主,下层为中风化岩体,倾向230度,倾角52度左右。
边坡坡顶为住宅小区。
边坡失稳风险高,破坏后果严重,边坡安全等级为二级。
边坡无放坡条件,只能形成直立边坡,综合考虑场地条件和使用要求及施工可行性,采用抗滑桩及抗滑桩进行支护。
3、DE段边坡
位于场区拟建物西侧,全长60.2米,边坡形成后高度约为8米,为挖方边坡。
岩土混合边坡,上层以土为主,下层为中风化岩体,倾向230度,倾角52度左右,局部有强风化岩体。
边坡坡顶为住宅小区和博大医院。
4、EF段边坡
位于场区拟建物北侧,全长81米,边坡形成后高度约为8米,为挖方边坡。
边坡坡顶为广州中路。
采用直立开挖边坡,综合考虑场地条件和使用要求及施工可行性,采用抗滑桩及抗滑桩进行支护。
5、GJ段边坡
位于场区拟建物北侧,全长24米,边坡形成后高度约为4.7米,为挖方边坡。
由于边坡较浅,主要为土质边坡。
边坡失稳风险不高,破坏后果严重,边坡安全等级为二级。
边坡采用1:
0.3放坡,综合考虑场地条件和使用要求及施工可行性,采用锚杆+混凝土面层进行支护。
6、JK段边坡
位于场区拟建物东侧,全长22.7米,边坡形成后高度约为2.2~4.7米,为挖方边坡。
边坡坡顶为金桥搬迁路。
7、KA段边坡
位于场区拟建物东南侧,全长24米,边坡形成后高度约为2.2米,为挖方边坡。
边坡坡顶为居民楼。
1.5设计依据
1、本工程的岩土工程勘察报告;
2、建筑规划平面总图;
3、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);
4、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);
5、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002);
6、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
7、《混凝土结构设计规范》(50010-2002);
8、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
9、《工程岩体分级标准》(GB50218-94);
10、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);
11、《公路路基设计规范》(JTGD30-2004);
12、《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006)。
2设计采用的参数
根据本工程岩土工程勘察报告,采用岩土参数如下:
淤泥质粘土:
重度γ=16.4KN/m3,内摩擦角标准值φk=7.2°
,粘聚力标准值Ck=15.3KPa,Mb=0.12,Md=1.49,Mc=3.05得fa=64.8kPa;
粉质粘土:
重度γ=20.34KN/m3,内摩擦角标准值φk=19.5°
,粘聚力标准值Ck=23.7KPa,Mb=0.49,Md=2.98,Mc=5.57得fa=192.2kPa;
粘土:
重度γ=17.42KN/m3,内摩擦角标准值φk=16°
,粘聚力标准值Ck=20.2KPa,Mb=0.36,Md=2.43,Mc=5.00得fa=140.97kPa;
强风化破碎岩体(⑤1):
岩体基本质量等级Ⅴ,重度γ=22.5KN/m3,内摩擦角标准值φk=20°
,粘聚力标准值Ck=80KPa;
中风化较完整岩体(⑤2):
基本质量等级为Ⅲ,重度γ=24KN/m3,内摩擦角标准值φk=39°
,粘聚力标准值Ck=700KPa;
除岩体外,其他土体水下强度参数全部按0.7倍折减。
3边坡支护设计计算
(一)1-1断面设计计算
经反复计算比较,采用间距为2.0m×
2.0m锚杆+面层进行支护,支护结构及岩土条件如上图。
(1)边坡侧压力计算
边坡土质边坡,采用《建筑边坡边坡工程技术规范》6.2.3公式进行计算:
—土体重度(
);
—边坡高度(m);
—主动土压力系数。
沿边坡纵向每延米边坡侧压力计算结果如下表:
边坡范围内的土质为杂填土,为保守取强度参数:
,
边坡高度H
4.7
岩土体重度γ
18
粘聚力c
10
内摩擦角φ
坡顶均布荷载q
15
与支护结构的外摩擦角(实质上是外平衡力与坡面的夹角)δ
-1.7
坡顶地面与水平面的夹角β
坡面与坡前水平面的夹角α
106.7
θ
η
0.236407
Kq
1.35461
Ka
0.367009
Eak
72.96508
(2)需要的锚杆计算
采用《建筑边坡工程技术规范》7.2.2,可得需要的锚索面积为:
锚杆间距
2
锚杆面积
380.1
永久性边坡锚杆总根数
2.652240302
临时性边坡锚杆总根数
1.989180226
因为该边坡为临时性边坡,所以采用
22(
)的钢筋两根,满足要求。
对于断面2-2、3-3、4-4,它们高度也不高,从2.2米~5.8米,采用1:
0.3的坡率放坡,采用构造支护就可满足要求,其支护方案见施工图纸。
(二)5-5断面设计计算
----------------------------------------------------------------------
[支护方案]
排桩支护
[基本信息]
内力计算方法
增量法
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
基坑等级
一级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.00
基坑深度H(m)
8.000
嵌固深度(m)
6.000
桩顶标高(m)
0.000
桩截面类型
圆形
└桩直径(m)
1.500
桩间距(m)
3.000
混凝土强度等级
C30
有无冠梁
无
放坡级数
超载个数
1
支护结构上的水平集中力
[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)
15.000
---
[附加水平力信息]
水平力
作用类型
水平力值
是否参与
(kN)
倾覆稳定
整体稳定
[土层信息]
土层数
3
坑内加固土
否
内侧降水最终深度(m)
外侧水位深度(m)
2.500
弹性计算方法按土层指定
√
弹性法计算方法
[土层参数]
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
(kN/m3)
(kPa)
(度)
杂填土
1.64
16.0
10.00
粘性土
8.02
17.2
7.2
20.20
16.00
中风化岩
30.00
24.0
14.0
与锚固体摩
水土
计算方法
m,c,K值
抗剪强度
擦阻力(kPa)
水下(kPa)
水下(度)
60.0
m法
3.00
16.60
13.60
合算
7.00
700.00
39.00
K法
400.00
[土压力模型及系数调整]
弹性法土压力模型:
经典法土压力模型:
水压力
主动土压力
被动土压力
调整系数
最大值(kPa)
1.000
10000.000
[工况信息]
工况
深度
支锚
号
道号
开挖
[设计结果]
[结构计算]
各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
[截面计算]
[截面参数]
桩是否均匀配筋
是
混凝土保护层厚度(mm)
20
桩的纵筋级别
HRB400
桩的螺旋箍筋级别
桩的螺旋箍筋间距(mm)
150
弯矩折减系数
0.85
剪力折减系数
荷载分项系数
1.25
配筋分段数
一段
各分段长度(m)
14.00
[内力取值]
段
内力类型
弹性法
经典法
内力
计算值
设计值
实用值
基坑内侧最大弯矩(kN.m)
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
2916.35
2525.06
3098.62
最大剪力(kN)
1120.87
678.79
1401.09
选筋类型
级别
钢筋
实配[计算]面积
实配值
(mm2或mm2/m)
纵筋
34E28
20937[13653]
箍筋
E14@150
2053[1563]
加强箍筋
HRB335
D14@2000
154
[抗倾覆稳定性验算]
抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力
决定;
对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
注意:
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
工况1:
Ks=13.179>
=1.200,满足规范要求。
----------------------------------------------
[嵌固深度计算]
嵌固深度计算参数:
嵌固深度系数
1.200
抗渗嵌固系数
嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》JGJ