舟山市某大厦深基坑工程设计【毕业设计】.doc

1、毕业论文 - 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 舟山市某大厦深基坑工程设计 学 院： 学生姓名： 专 业： 土木工程 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 毕业论文 - 目 录 摘 要 .5 1 设计方案综合说明 .7 1.1 概述 .7 1.1.1工程概况及场地环境 .7 1.1.2 基坑周边环境条件 .7 1.1.3 场地工程水文地质条件 .7 1.1.4 基坑侧壁安全等级及重要性系数 .8 1.2 设计总说明 .8 1.2.1 设计方案的选择 .8 1.2.2 设计依据 .11 1.2.3 支护结构方案 .11 2 基坑支护结构设计计算书 .12 2.1 计算准备 .12 2.1.1

2、 质计算参数 .12 2.1.2 计算区段的划分 .12 2.1.3 土压力系数计算 .12 2.2 东段支护结构设计计算 .13 2.2.1 土层分布（如表 4所示） .13 2.2.2 土层侧向土压力计算 .14 2.2.3 反弯点确定 .16 2.2.4 土压力合力及作用点的计算 .16 2.2.5 支撑力 T 计算 .17 2.2.6 嵌固深度计算 .17 2.2.7 最大弯矩计算 .18 2.2.8 配筋计算 .18 2.2.9 抗隆起验算 .20 毕业论文 - 2.2.10 基坑抗管涌稳定性验算 .22 2.2.11 整体稳定验算 .23 2.3 北段支护结构设计计算 .24 2.

3、3.1 土层分布（如表 5所示） .24 2.3.2 土层侧向土压力计算 .25 2.2.3 反弯点确定 .27 2.3.5 支撑力 T 计算 .28 2.3.6 嵌固深度计算 .28 2.3.7 最大弯矩计算 .28 2.3.8 配筋计算 .29 2.3.9 抗隆起验算 .32 2.3.10 基坑抗管涌稳定性验算 .34 2.3.11 整体稳定验算 .35 2.4 西段支护结构设计计算 .36 2.4.1 土层分布（如表 5所示） .36 2.4.2 土层侧向土压力计算 .36 2.4.3 反弯点确定 .38 2.4.4 土压力合力及作用点的计算 .38 2.4.5 支撑力 T 计算 .39

4、 2.4.6 嵌固深度计算 .39 2.4.7 最大弯矩计算 .40 2.4.8 配筋计算 .40 2.4.9 抗隆起验算 .42 2.4.10 基坑抗管涌稳定性验算 .44 2.4.11 整体稳定验算 .45 2.5 南段支护结构设计计算 .46 2.5.1 土层分布（如表 7所示） .46 2.5.2 土层侧向土压力计算 .46 2.5.3 反弯点确定 .48 毕业论文 - 2.5.4 土压力合力及作用点的计算 .48 2.5.5 支撑力 T 计算 .49 2.5.6 嵌固深度计算 .49 2.5.7 最大弯矩计算 .50 2.5.8 配筋计算 .50 2.5.9 抗隆起验算 .52 2.

5、5.10 基坑抗管涌稳定性验算 .54 2.5.11 整体稳定验算 .55 2.6 圈梁设计计算 .56 2.6.1 正截面强度计算 .56 2.7 支撑结构设计计算 .56 2.7.1 支撑轴力 .56 2.7.2 支撑弯矩计算 .56 2.7.3 初始偏心距 ei .57 2.7.4 是否考虑偏心矩增大系数 .57 2.7.5 配筋计算 .57 2.7.6 整体稳定性验算 .58 2.7.7 联系梁 .58 2.8 立柱强度计算 .58 2.9 基坑止水设计 .58 3.0 基坑监测方案 .59 3.1 基坑降水方案 .59 参考文献 .60 毕业论文致谢词 .61 毕业论文 - 舟山市某

6、大厦深基坑工程设计 摘 要 大厦基坑工程工程场地总用地面积为 1787.8m2、东西长约 39m、南北宽约 45m，建筑占地面积为 1080 m2，总建筑面积 14040 m2（其中地上部分 12960 m2、地下部 分 1080 m2）。拟建工程场地位于舟山市普陀区东港，场地东侧 为办公楼 、南侧 为规划道路 、西侧 为东港建设用地（在建） 、北侧为 恒大大厦。由于三边都是大厦，所以 要求围护结构的稳定性好、沉降位移小 ，并能有效地止水。因此方案的选择要既经济，又要其对周围的环境影响很小。所以经过计算和分析选用以下设计方案： 整个基坑采 用钻孔灌注桩作为支护结构。 采用单排 水泥土搅拌桩作止

7、水结构，基坑内采用集水坑排除地下水。 本工程采用朗肯土压力计算方法计算土压力的大小，设计计算严格按照 建筑基坑支护设计规程（ JGJ120 99）、混凝土结构设计规范（ GBJ50010 2002） 中的有关要求进行。同时对整体稳定性、抗隆起、抗管涌进行验算。 关键词 基坑工程 ； 围护结构；支护结构； 施工监测 毕业论文 - Zhoushan mansion of deep foundation pit engineering design Abstract Building Excavation Engineering is site total land area of 1787.8m2

8、 . From east to west length is about 39 meters, from the south to the northwest width for about 45 meters. Building area is 1080m 2 With a total construction area of 14040 m2 ( Among them the ground 12960 m2 for partial area for 1080 m2 underground parts area). The project site is located in the cit

9、y of Zhoushan Putuo District Donggang, East is office building, on the south side of the site is the planning of road, on the west side of construction land in Donggang (under construction),theNorth is Hengda building. As a result, the three edges are building, Requirements of palisade structure sta

10、bility, settlement displacement small, can effectively stop water. Therefore the choice must already economy, and its surrounding environment influence is small. So through calculation and analysis choose the following design scheme:The excavation supported by the cast-in-place pile as supporting st

11、ructure. The single drainage soil mixing pile for foundation pit stop water structure, using set in a puddle exclude groundwater.The project adopts the Rankines earth pressure calculation method to calculate the earth pressure size, strictly according to the design calculation,The building foundatio

12、n pit bracing design rules “(JGJ120-99)The concrete structure design codes “(GBJ50010-2002) ,according to the related requirements. At the same time on the overall stability and resistance to uplift, resistance to link the piping. Key Words Foundation； retaining structure； Support Structure； constru

13、ction monitoring 毕业论文 - 1 设计方案综合说明 1.1 概述 1.1.1 工程概况 及场地环境 大 厦基坑工程工程场地总用地面积为 1787.8m2、东西长约 39m、南北宽约 45m，建筑占地面积为 1080m2，总建筑面积 14040 m2（其中地上部分 12960 m2、地下部 分 1080 m2）。 建筑概况： 本工程 0.000 标高相当 于黄海 高程 3.300m（ 同建筑结构 ），本工程中所注标高除特别注明外均为相对标高。 拟建建筑主楼 12F,地下 1F，地上首层： 4.2m； 其他层： 3.3m；地下一层： 3.9m。采用框剪结构，主楼和设备用房的基坑开

14、挖面标高分别是 -5.5m 和 -6.5m，场地自然地坪与建筑 0.000 高差为 0.5 米。 地下室位于整个建筑场地中，地下室东西长 34m、南北宽 40m。 根据建筑设计总平面图绘制的地下室基坑面积约 1216m2， 基坑侧壁内边线周长 140.0m；坑中坑面积 12.5 m2、坑中坑侧壁周长 15m。 1.1.2 基坑周边环境条件 东侧：为办公楼，本场地已换土完成，基坑开挖部位场地标高约 -0.5m，基坑支护桩内边线距办公楼地下室外边线较近 北侧：为恒达大厦，本场地与恒达大厦之间有一步行道路； 西侧：为东港建设用地，现已换土完成，场地标高约 -0.5m； 南侧：为空地，待永跃大厦建成后

15、规划一条道路； 1.1.3 场地工程 水文地质条件 -1 层杂填土：灰色，稍密，主要由碎石、碎砖、建筑垃圾组成，硬质含量 30-60%,填龄大于 5 年，层厚 1.5m 4.0m，整个场区均有分布。 -2 层淤泥质填土：灰黑色，流塑，稍具臭味，含腐植物。层厚 1.0m 1.5m，仅在 ABC、DEF 段见有分布。其层顶标高介于 -2.5m -4.0m。 -1 层粉质粘土：灰黄灰色，可塑软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧毕业论文 - 性中等，层厚 1.5m 4.0m，除 J11,J13,J14 等十二个孔外，整个场区均有分布。其层顶标高介于 -5.2m -6.0m。 -2 层粉土及淤泥质

16、粉质粘土：灰色，流塑，含腐植物，稍有光泽，无摇震反应，干强度低，韧性低，层厚 1.5m 2.0m，整个场区均有分布 . 其层顶标高介于 -7.0m -7.8m。 -3 粉沙及粉细沙：层厚 1.7m 4.0m，整个场区均有分布。其层顶标高介于 -9.5m-11.5m。 -4 粉细沙：层厚 7.6m 10.2m，整个场区均有分布。 场地水文地质条件 ： 基坑开挖范围内，主要土层为新近回填的 层 杂 填土和 层 粉土和 淤泥质粉质粘土。 层素填土是基坑围护止（降）水设计应重点考虑的土层，该层透水性和富水性 均较大，地下水主要受地表水和大气降水补给，向地势地洼处排泄，地下水动态变化主要受气象、水文地质

17、环境的影响， 降雨后经现场测量，地下水位标高约 -2.300。 层为淤泥质粉质粘土，呈流塑状态，其渗透系数 k 在 10-6 - 10-8cm/s 数量级之间。基坑开挖期间，施工单位应密切关注或监测地表水流量、水位变幅情况与气象变化等情况。基坑支护止降水设计时，地下水位按相对标高 -2.300m 考虑。 1.1.4 基坑侧壁安全等级及重要性系数 基坑最大开挖深度 （相对值）为 6.50m，考虑场地周边环境条件，根据上述相关规范规定，基坑 南侧的 侧壁安全等级定为 二 级、重要性系数 0 取 1.00，除此之外，其余三侧及坑中坑的侧 壁安全等级定为 一 级、重要性系数 0 取 1.10。 1.2

18、 设计总说明 1.2.1 设计方案的选择 目前我国深基坑支护结构中常用的支护形式： （ 1）深层搅拌水泥土挡墙 1：用深层搅拌机将土和水泥浆强制搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状加固体围护墙。它的优点是：由于坑内无支撑，能快速挖土；有挡土和防渗的双重功能，而且比较经济。其缺点是：不能用于深基坑，一般坑深不宜大于 6m，位移较大，尤其在基坑边长大的时候；墙体厚度大，施工时要防止对周 边环境的影响。 毕业论文 - （ 2）钢板桩 2：它有两种形式：槽钢钢板桩和热轧锁扣钢板桩。用槽钢正反扣搭接而组成，或用 U 型、 H 型和 Z 型截面的锁口钢板桩。打入土后形成相互连接的钢板桩墙。优点是既用于挡土又用于

19、挡水，用于开挖深度 3 10m 的基坑，而且具有较高的可靠性和耐久性，在完成支挡任务后，可以回收重复利用；道钢支撑结合，施工方便，工期短。其缺点是钢板桩刚度比排桩和地下连续墙小，开挖后绕度变形较大，打拔桩振动噪声大，容易引起土体移动，导致周围地基较大沉陷。 （ 3）钻孔灌注桩挡墙 3：一般直径为 600 1000mm， 组成排桩式挡墙，顶部浇筑钢筋混凝土圈粱，用于开挖深度为 6m 13m 的深基坑。其优点是具有噪声和振动小，刚度大，就地浇制施工，对周围环境影响小。适合软弱地层，接头防水性差，整体刚度较差，不适合兼作主体结构。有的工程不用支撑简化施工，用相隔一定间距的双排钻孔灌注桩与桩顶横梁组成

20、围护墙。 （ 4）地下连续墙 4：是在基坑开挖之前用挖槽设备、在泥浆护壁之下开挖深槽，之后下钢筋笼浇筑混凝土形成的。它具有较高强度的钢筋混凝土挡墙，用于开挖深度达 12m 以上的基坑或施工条件较困难的情况。其优点是具有施工噪声低，振动小，就地 浇制、墙接头止水效果较好，整体刚度大，对周围环境影响小。适合于软弱土层和建筑设施密集城市市区的深基坑，高质量的刚性接头的地下连续墙可作永久性结构，并可采用逆筑法施工。 （ 5） 劲性水泥土搅拌桩 5：劲性水泥土搅拌桩是以水泥土搅拌桩法为基础，在适合应用水泥土搅拌桩的场合一般都可以使用劲性桩。特别是适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层，对于含砂卵石的地层要经

21、过适当处理后才能采用。 （ 6）逆作拱墙 6：当基坑形状合适的时候，可以用拱墙作为围护墙。拱墙有圆形闭合拱墙、椭圆形闭合拱墙、组合拱墙。 拱墙截面宜用 Z 字型， 拱墙的上、下端加肋梁。拱墙在垂直方向上应该分道施工，每道施工高度以土层直立高度而定，一般不超过 2.5m。逆作拱墙宜用在基坑侧壁安全等级为三级；淤泥和淤泥质土场地不宜用；基坑深度不宜大于 12m；地下水位超过基坑地面时，应该用降水或截水措施。 （ 7）土钉墙：是一种边坡稳定式的支护，它是起主动嵌固作用，增加边坡稳定性，让基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙用于基坑侧壁安全等级为二、三级的非软土地；基坑深度不大于 12m；当地下水位超过基坑

22、地面时，应该用降水或截水措施。目前在软土场地也用应用。 基坑主要支撑方法、技术类型 毕业论文 - 在深基坑的支护结构中，支撑系统按材料分可以有钢管支撑、型钢支撑，钢筋混凝土支撑，钢和钢筋混凝土组合支撑等；其受力形式分可以有单跨压杆式支撑，多跨压杆式支撑，双向多跨压杆支撑，水平桁架相结合的支撑，斜撑等类型 9。 钢支撑：便于安装和拆除，材料消耗量小，可以施加预紧力以合理控制基坑变形，钢支撑架设速度较快，工期短。但是钢支撑系统的整体刚度较弱，由于要在两个方向上施加预紧力，所以纵横杆之间的联结始终处于铰接状态 10。 钢筋混凝土支撑结构：它的优点是整体刚度好，变形小，安全可靠，施工制作时间长于钢支撑

23、，其缺 点是拆除工作比较繁重，材料回收利用率低，钢筋混凝土支撑因其现场浇筑的可行性和高可靠度而在目前国内被广泛的使用 11。 基坑主要止水方法、技术类型 降低地下水位的常用方法可分为明沟降水和井点降水两类。明沟降水因为其制约条件较多，目前还不能得到广泛的应用，但是井点降水的适用条件较广，并经过多年来的应用、发展和改进，已形成了多种井点降水的方法。目前常用的井点降水方法有多种：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井点，辐射井点等。这些降水方法现已被广泛用于各种降水工程中，但由于降低地下水位以后，可能带来一些不良影响，比 如地面沉降，邻近建筑物或构筑物的安全稳定及残留滞水的处理等。 明沟降水：在基坑内

24、设置排水明沟或渗渠和集水井，使进入基坑内的地下水沿排水沟渠流入井中，然后用水泵将水抽出基坑外。明沟降水一般适用于土层较密实，坑壁较稳定，基坑较浅，降水深度不大，坑底不会产生流砂和管涌等的降水工程 12。 在地下水位以下做基坑工程时，通常采用井点降水法来降低地下水位。垂直井点常沿基坑四周外围设置，水平井点可穿越基坑四周和底部，井点深度大于要求的降水深度，通过井点抽水或引渗来降低地下水位，保证基坑工程的施工。经井点降水后，能有效地 截住地下渗流，降低地下水位，克服基坑的流砂和管涌现象，防止边坡和基坑底面的破坏；减少侧土压力，增加挖掘边坡的稳定性，有利于边坡的支护和施工；防止基底隆起和破坏，加速地基土的固结作用；有利于提高工程质量，加快施工进度及保证施工安全。 本基坑工程的特点是基坑开挖面积大，地基土层以粉质粘土和淤泥质土为主。周围环境较复杂，基坑东侧、北侧和西侧是大型建筑，而南侧是规划道路，基坑的地下管线比较复杂，必须确保周围建筑物、道路、管线的正常安全使用，要求围护结构的稳定性好、沉降位移小，并能有效地止水。因此方案的选择要既经济， 又要其对周围的环境影响很小。