清华同方科技广场降水、支护、土方方案.doc

1、1第一章 工程概况一、工程概况室内外地坪高差 0.15m，基础埋深-15.55m（垫层以下） ，要求支护深度15.40m，护坡面内侧距结构底板外皮距离为 600mm。 （其余略）二、工程及水文地质条件1、工程地质条件根据中兵勘察设计研究院提供的岩土勘察报告，拟建场地各地基土层自上而下的分布情况摘要如下表：1）人工堆积层a.杂填土：厚度 1.202.70m，层底标高 47.4749.10m。b.粘质粉土素填土 1：厚度 0.402.60m，层底标高 47.1648.58m。2）一般第四系土层a.砂质粉土 ：厚度 1.805.10m，层底标高 42.8545.88m。b.粉质粘土：厚度 1.008

2、.20m，层底标高 41.0643.58m。c.砂质粉土 1：厚度 0.300.90m，层底标高 43.8943.58m。d.重粉质粘土 2：厚度 0.602.00m，层底标高 41.9543.85m。e.粉质粘土 ：厚度 3.807.00m，层底标高 34.2537.78m。f.重粉质粘土粘土：厚度 0.303.20m，层底标高 33.7236.18m。g.粉质粘土：厚度 2.605.00m，层底标高 29.1831.79m。h.粘质粉土 1：厚度 0.401.70m，层底标高 32.4234.59m。2、工程水文情况根据本工程岩土工程勘察报告，拟建场地勘察深度范围内地下水类型及埋藏条件如下

3、表所示：地下水静止水位序号 地下水类型埋深（m） 标高(m)1 潜水 4.30-6.10 45.99-43.662 承压水 19.7-20.30 30.50-29.92根据历年资料，本工程拟建场区位置处 1959 年最高水位标高为47.50m，1993 年最高水位标高为 47.4047.15m。2第二章 基坑降水、支护方案设计第一节、设计依据一、该工程的岩土工程勘察报告及部分设计图纸二、 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)三、 建筑地基与基础设计规范 （GBJ7-89）四、 混凝土结构设计规范 （GBJ7-89）五、建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）六、建筑桩基技术规

4、范（JGJ94 -94）第二节、基坑降水方案的设计一、基坑降水方案总体技术思路场地内对基坑施工有影响的地下水为潜水，其静止水位标高为45.9943.66m，埋深 4.306.10m。水位降深至垫层以下 0.5m，即-16.05m 处。根据该场地地下水埋藏条件、基坑开挖深度以及场地附近地区已有的降水经验，拟采用管井井点降水方案降低地下水位，即在基坑周围及坑内布设一定数量的管井，由管井统一将地下水抽出，达到阻截基坑外围地下水流入基坑的目的，从而满足基础施工对降水的要求。二、降水设计计算（按完整井计算）：1. 基坑等效半径 r0r00.29(a+b)式中：a 为基坑长度，约为 132m（含每边井点到

5、底板外皮距离，暂定4.0m） ；b 为基坑宽度，约为 97.6m（含每边井点到底板外皮距离） 。即：r 0=66.6m，综合考虑 r0 取 70m。2. 影响半径 R：R=2S HK式中：H 为含水层厚，取 11.88m ；3S 为降深，取 11.88m；k 为渗透系数，取 10m/d。则 R259m3. 基坑涌水量 QQ= )1lg(236.0rSHK将以上参数代入上式得：Q2868.5m 3/d4. 管井单井出水量能力 q：q= 24dl式中： 为过滤器淹没段长度，取 5m；ld 为过滤器外径，取 400mm；为经验系数，综合考虑，q 取 50 m3/d5. 确定管井数量 n:n=1.1

6、63qQ6. 确定管井井间距及调整管井数量井间距 a= nLL 取 460m 时，a=7.3m综合考虑,a 取 6.0m。n 取 77 口。7. 确定管井深度LH+h 1=（16.05-0.15）+0.1132/2=22.5m取 25m三、降水井的布置1.管井布置(1) 基坑外侧：沿基坑护坡桩外侧，距底板外皮 4.0m 处布置管井，井间距6.0m，共布置管井约 77 口。管井井深 25m，井径 600mm，井管内径 300mm，4井管为钢管滤水管，井管与井壁的环行间隙内填入砾石滤料，滤料直径为25mm。(2) 基坑内：为解决降水盲区的土层含水对施工的影响，在基坑内沿 F 轴方向在 716 轴区

7、间布置管井，管井规格同基坑外侧。井管为水泥条形滤水管。2观测井的布置在基坑内外共布置 6 口观测井，坑外 4 口，坑内 2 口，井深 24m, 井径600mm，井管内径 300mm，井管用料及填入的滤料同降水管井。四、坑壁残留滞水的处理基坑侧壁在潜水层分布范围有可能会出现少量的残留滞水，可采取相应位置插入引流管，引入坑底积水坑集中排走的措施进行处理。五、地面防渗措施1.严格控制基坑四周的用水点。2.基坑四周修筑排水沟或管，防止人工或雨水流入坑内。3.妥善处理各种管道渗漏水。六、基坑四周地面沉降观测及其预防措施因降水有可能造成地面附加沉降，经计算其附加沉降量不大，对周围建筑物、构筑物（包括地铁）

8、影响较小。为安全起见，基坑四周地面设置一定数量的观测点，以对地面沉降进行监测。若地面沉降量较大，对相关建筑物造成影响时，需及时采取有效的保护措施，如立即减少管井抽水量、必要时设置回灌井或增设帷幕防渗墙等。第三节、基坑支护方案的设计一、基坑支护方案的设计1、护坡形式由于本工程基坑平面尺寸大（125.23m90.78m） ，基坑深（-15.55m）,地下土层复杂，水位高。为确保边坡绝对安全，采用桩锚支护方案。为缩短护坡桩长度，先摘帽 3m,摘帽部分采用组合柱加 370 砖墙护坡。下部采用 800 钢筋砼护坡桩，设置二道锚杆。护坡桩轴线距地下室底板外皮 1.0m，基坑周长约446.54m。2、工程地

9、质条件5据该场地勘察报告，本工程场地标高计算时按-0.15m 考虑的土层厚度见图。由于该工程护坡桩摘帽 3m, 护坡桩桩顶标高为-3.50m,计算时选出土层厚度及参数详见下表：序号土层名称层厚(m)粘聚力C(KPa)内摩擦角 ( 0)重度 (KN/M3)Ka Kp1 砂质粉土 1.7 10 25 20 0.406 2.4642 粉质粘土 2.4 12 23 20 0.438 2.2833 粉质粘土 6.3 14 20 20 0.49 2.044 重粉质粘土 粘土 2.9 20 20 20 0.49 2.045 粉质粘土 3.4 14 20 20 0.49 2.04注：c、 值根据地勘报告，考虑

10、到降水等因素进行综合考虑选取。第一层层厚从-3.50m 开始计取。3、结构内力计算锚拉支护体系的内力计算方法较多，手算时常采用的方法为等值梁和连续梁方法。下面用等值梁法进行详细计算。 （1）第一阶段挖土深 0.25m,此阶段结构稳定，不用计算。（2）第二阶段挖土深 5.5m,并在-3.75m 标高处设立锚杆, 考虑到地层荷载及覆盖土层荷载，取 q0=80KPa,取 1m 为计算单元。计算简图如下：土压力计算p0=q0ka-2cpa=(q0+h)K a-2c k6计算过程略求开挖面下土压力为零点 2a= = =2.37m2a)(KapP)49.0.(573求 O 点开挖面以上土压力 Ea2Ea2

11、= 37.2514.25738.94.07.5.347.15374.19 =332.6kN/m求 y2Ea2y2=19.741.7( +3.8+2.37)+ 1.7( )+27.128.1337.28.34.052.4( +1.4+2.37)+ 2.4( )+404159.781.4( +2.37)+ 1.4( )+.32.37 2.3725.733=1239.65kNm/my2= =3.73m6.319求 T1T1= =162.7kN/m37.25.YEa最大弯矩作用点 mT1-19.741.7-13.81.7/2-34.052.4-21.022.4/2-59.78 -K a =01m12m

12、=0.17m1ma=1.7+2.4+0.17=4.27m求最大弯矩 2M=19.741.7（1.7/2+2.4+0.17）+13.81.7/2（1.7/3+2.4+0.17 ）27+35.042.4（2.4/2+0.17）+21.022.4/2（2.4/3+0.17）+59.780.170.17/2+1.6660.17/20.17/3-162.7（4.27-0.25）=-361.94kN*m（2）第三阶段挖土深 10.25m,并-9.5m 标高处设立锚杆,计算简图如下：开挖面以下土层按全部为细砂考虑:土压力计算计算公式同前,详见计算图,过程略.求开挖面下土压力为零点 3a= = =0.923a

13、)(KapP )28.04.(2597求 O 点开挖面以上土压力 3Ea=3Ea 92.057.125976.0.9214 =643.3kN/m求 3Y8* =3EaY92.032.597 )92.035.1(2.6459.7).5.1(64 .012.02.901 =3046.5kN*m/m= =4.74m3Y.64求 T2T2= =253.2kN/m92.05.)1(3Ea最大弯矩作用点 maT1+T2=389.1kN/m7.6mma求最大弯矩 3M=3 6.235.716.32.7486.714 T=-535.9 kN*m/m（3）第四阶段挖土深 15.25m,并在-14.5m 标高处设

14、立第三道锚杆,计算简图如下：9土压力计算计算公式同前,详见计算图,过程略.求开挖面下土压力为零点 4a= = =2.724a)(KapP)9.0.2(18求 O 点开挖面以上土压力 4Ea72.19.845.021984.7 2.89.6.36.4 Ea=1109.2kN/m求 4Y* =Ea 2.630.9(2.8)7.45.026.309(.11045.0236.(214.7).45.026.3(4.6)72.45.0 879).5.03(8)7.99.3.(9).2.(=9278.32kN*m/m= =8.36m4Y.109378.求 T3T3= =450kN/m72.5. )72.5.10()1(4TEa.最大弯矩作用点 maT1+T2+T3=839.1kN/m12.3mma.求最大弯矩 4M=4 23.64.)3.091(2.8)3.209(.1 - 7551T.T=-646.3kN*m/m求嵌固深度 t-T1-T2-T3- =04Ea2)49.0.(2xx=3.38mt=2.72+3.38=6.1m 因已穿透粘土层到圆砾层，考虑桩土摩擦的有利作用，取 t=5.5m4、支点内力设计值桩间距按照 1.5m,因此支点内力设计值按下式计算 :NU=1.25*1.5*TI计算结果如下: