1、 地下室周边环境 表2 方位 地下室外侧环境 北侧 有一临时施工用电电缆,建设单位承诺开挖前对电缆进行保护工作,设计时可不考虑电缆的影响。 东侧 场地开阔,局部距离施工道路边线最小约10.7m,最大约16m。 南侧 距离道路边线最近约10.7m。 西侧 距离施工道路边线最小约4.9m,最大约5.9m。 2.2 场地岩土工程条件 根据保利心语九区岩土工程勘察报告,拟建场地地貌单元属长江冲洪积级阶地。 与基坑工程有关的各岩土地层特性见表3。 2 m 武汉市勘测设计研究院 武汉林宇房地产开发有限公司 心语九区地下室深基坑工程设计 各土层的分布及主要特征一览表 表3 层号 地层名称 地层 年代 及成因
2、 分布范围 层顶埋深 (米) 厚 度 (米) 颜色 湿度 状态及 密度 标贯击数 N(击) 压缩性 包含物及其它特征 1 杂填土 Qml 均有分部 现地表 0.6-4.8 褐黄 / 褐灰 稍湿 松散 高 以黏性土为主混建筑垃圾及生活垃圾(局部为素填土或耕土,含有少量植物根茎。 (2) 黏土 Q4al 局部分布 0.6-2.5 0-2.9 灰黑 饱和 软塑 4-5 高 含腐殖质,具腥臭味。 (3) 黏土 局部分布 3-4.8 0-6.2 灰褐 饱和 软塑 2-4 高 含少量氧化物,具腥臭味。 (4) 黏土 局部分布 2.4-7.4 0-4.5 灰黄 饱和 可塑 5-8 中 含少量氧化物及灰白色高
3、岭土条纹。 (5) 黏土 局部分布 5-9.4 0-8.5 灰褐 饱和 软塑 2-4 (6-1) 黏土 局部分布 0.9-14.5 0-6.6 灰褐 饱和 可塑 4-8 (6-2) 黏土 局部分布 3.9-15.6 0-4.1 灰褐 饱和 可塑 8-12 (7) 粘土 Q3alpl 局部分布 516.4 0-8.5 褐黄 饱和 可塑硬塑 13-20 中 含有少量铁锰质氧化物及灰白色高岭土团块。 (8) 粉质黏土 局部地段缺失 11-18.9 1.6-9.6 黄褐/棕红 饱和 硬塑 6-14 中-低 含有铁锰质结核及灰白色高岭土团块。 武汉林宇房地产开发有限公司 心语九区地下室深基坑工程设计 2
4、.3 场地水文地质条件 场地地下水类型主要为上层滞水、基岩裂隙水,上层滞水赋存于(1)杂填土层中,无统一自由水面,接受大气降水和地表散水的渗透补给,水量较小;基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中,水量有限;岩溶裂隙水赋存于溶洞内,水量与溶洞发育情况及补给有关。 (2)(3)单元层各地基土层均为黏性土,为相对隔水层,渗透性弱。 勘探期间测得部分钻孔稳定水位在现地面下0.43.2m。 第三章 基坑支护方案的设计条件 3.1 设计依据 (1)心语九区总平面图、地下室底板结构布置图、地下室桩承台平面布置图; (2)保利心语九区岩土工程勘察报告(电子文档); (3)建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)
5、; (4)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001); (5) 湖北省地方标准基坑工程技术规程(DB42/159-2004); (6) 建设部行业标准建筑基坑技术规程(JGJ120-99); (7)武汉市深基坑工程设计文件编制规定(WBJ-1-2001); 3.2 设计参数 根据武汉心语九区岩土工程勘察报告(湖北省地质工程勘察有限公司,2011年)和基坑工程技术规程,结合地区经验,确定场地与基坑支护设计相关的土层参数,如表4所示: 基坑支护设计岩土参数 表4 地层编号及名称 饱和重度KN/m3) 粘聚力 c(KPa) 内摩擦角 () (1)杂填土 20 8 18 (2)黏土 18.
6、5 18 12 (3)黏土 17.6 13 5 (4)黏土 18.6 23 12 (5)粉质黏土 17.8 14 6 (6-1)黏土 18.7 23 13 (6-2)黏土 19.3 28 15 (7)黏土 19.5 38 16 3.3 基坑特点分析 1、基坑开挖深度为5.85m。 基坑周长约518m,开挖面积约13900m2,面积较大,工程量大,施工周期较短。 2、基坑侧壁素填土较厚,在基坑西侧及南侧局部有一定厚度的软弱土层,强度较低。 根据勘察报告,坑侧壁和坑底面下土层为(1)杂填土、(2)黏土、(3)黏土、(4)黏土、(5)黏土、(6-1)黏土、(6-2)黏土、(7)黏土。 其中(3)层黏
7、土的承载力fak=65KPa,承载力较低,该层厚度局部较大,基坑土方开挖后,可能发生边坡坍塌、一阶坡底平台隆起现象,危及基坑内工程桩和周边环境的安全,施工时应予以充分重视。 从整体看,场地上覆厚度较大的填土层及软土层,地质条件对基坑开挖和坑壁稳定较为不利。 3、该基坑工程地点位于武汉市洪山区马湖村,心语九区所围地块范围内,所处地理位置比较好,地势平坦开阔,据建设单位提供的场地周边管线分布说明函,基坑周边一定距离范围内无管线分布。 整平标高约为21.35m。 除西侧及南侧距离规划道路边线分别为5m及11m ,其余边线场地开阔,基坑开挖周边环境影响小。 3.4 基坑重要性等级 根据拟建建筑物地下室
8、结构图,最大开挖深度为5.85m,基坑侧壁主要由填土及软塑状黏土组成。 根据湖北省地方标准DB42/159-2004基坑工程技术规程第4.01条,本工程开挖深度小于7m,地质条件一般,基坑重要性等级均按三级考虑。 基坑支护有效期为六个月。 第四章 深基坑支护方案的选择 4.1 设计原则 1、保证基坑开挖期间地下室的安全开挖和顺利施工。 2、保证基坑开挖期间的工程桩(墩)在基坑开挖时不发生推挤现象,导致工程桩(墩)破坏变位。 3、保证基坑开挖期间周边建(构)筑物、管线的安全和稳定。 4.2 支护方案选择 本工程场地位于武昌地质条件较差的地区,从地质剖面看,基坑开挖深度范围内主要由松散的杂填土、软
9、可塑粉质黏土及硬塑的粉质黏土组成。 根据场地地质和环境条件,除基坑边线北侧一定范围内有管线外,其余边线无建筑物,本基坑支护对支护结构的水平位移和沉降要求不是特别严格。 目前该基坑可能采用的支护形式有: a. 人工放坡+挂网喷射混凝土护面; b. 桩锚支护; c. 人工放坡+挂网喷射混凝土护面+水泥搅拌桩加固 从经济上及基坑安全上考虑,结合场地周边环境,基坑开挖一定范围内不存在任何建筑物及市政管线工程,我院推荐采用北侧及东侧采用人工放坡+挂网喷射混凝土护面+水泥搅拌桩加固,土层条件较好地段建议采用人工放坡+挂网喷射混凝土护面;西侧采用桩锚支护,桩采用PHC-A500-100型管桩;南侧局部距离道
10、路较近地段建议采用采用人工放坡+挂网喷射混凝土护面,并采用PHC-A500-100型管桩加固一级坡脚。 由于坑壁局部存在一定厚度的软土,呈软塑状态,承载力特征值fak=65KPa,易产生坡脚失稳、坑底隆起现象。 为解决侧。 壁上部土体软弱、强度低、易失稳的问题,根据类似地质条件、规模大小近似的成功工程经验,对局部软土分布地段建议采用木桩进行加固。 采用该支护形式,不占用独立支护时间,边开挖边支护,施工速度快,工期短,造价相对较低,同时可采用信息化施工,安全可靠。 第五章 支护结构设计 5.1 设计计算模型 基坑设计开挖范围:以地下室承台外侧外扩约1.0m为基坑开挖内边线,距离地下室底板边线约1
11、.0m1.5m。 详见基坑平面布置图(图1)。 支护计算深度普遍取至地下室基础梁底(h=5.85m)。 概化地层,按场地地层厚度变化概化为6个地层剖面。 北侧、东侧及南侧坡顶周边超载按15kPa考虑,西侧坡顶周边超载按30kPa考虑。 土压力分布模式,按朗肯土压力理论,水土合算方式。 计算软件:“天汉V2005.1”软件。 5.2 支护结构设计 分别针对不同地段基坑边坡进行支护设计。 1. ab段 支护形式:二阶放坡+挂网喷砼支护+水泥搅拌桩加固 基坑计算深度取至板底,h=5.85m。 一级边坡坡高2.85m,按1:1放坡并铺设钢筋网,中间设置1.5m宽平台,平台上铺设钢筋网,二级坡高3m,按
12、1:1边坡侧壁铺设钢筋网。 一级坡脚采用双排直径500mm水泥搅拌桩加固。 计算参数按最不利考虑,坡顶超载取15 KPa。 边坡重要性等级按三级考虑,临时性支护结构调整系数t0.90。 经计算,边坡最小稳定系数Kmin=1.141.05,抗隆起稳定系数6.91.8,满足三级基坑稳定计算要求。 2. bc段 支护形式:二阶放坡+挂网喷砼支护 基坑计算深度取至板底,h=5.85m。1.5放坡并铺设钢筋网,中间设置2.5m宽平台,平台上铺设钢筋网,二级坡高3.0m,按1:1.2边坡侧壁铺设钢筋网。 边坡重要性等级按二级考虑,临时性支护结构调整系数t0.90。 经计算,边坡最小稳定系数Kmin=1.331.05,抗隆起稳定系数7.27 3. cd段 支护形式:1.5放坡并铺设钢筋网,中间设置3.0m宽平台,平台上铺设钢筋网,二级坡高3.0m,按1:1.05,抗隆起稳定系数2.37 4. cd段 支护形式:1.05,抗隆起稳定系数7.39 5. de段 支护形式:1.5放坡并铺设钢筋网,中间设置4.0m宽平台,平台上铺设钢筋网,二级坡高3.0m,按1: 平台上设置双排500水泥搅拌桩加固,桩长7m。 计算参数按最不
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