1、 本科毕业设计题目: 光大赛罕基坑支护设计学 院： 水利与土木建筑工程学院专 业： 水利水电工程姓 名： 学 号： 100613946指导教师： 职 称： 副教授设计完成日期：二零一四年六月摘 要基坑支护主要保证地下结构施工及基坑周边建筑物等的安全，对于现代建筑工程基础施工起到了相当重要的作用。本设计根据勘察报告及场地周边环境条件选取了土钉墙及土钉墙加锚索和排桩三种支护方案，其中涉及了土钉墙、排桩计算、锚索计算以及桩身和冠梁的配筋计算等问题。通过理正软件计算验证，设计方案满足规范要求。并从经济合理的角度，编制了施工组织设计。关键词：基坑支护；土钉墙；复合土钉墙；排桩；施工组织设计Abstrac
2、tFoundation pit supporting the main underground structure construction andensure the safety of foundation pit surrounding buildings, played a very important role in the foundation construction of modern building engineering.This design according to the survey report and the surroundings of the soil
3、nailing wall and soil nailing wall with anchor cable and pile three supporting scheme, which relates to the soil nailing wall, row piles, anchor and pile Wacombeam reinforcement calculation etc. Through the software of calculation,design scheme can meet the requirements of specification. And from th
4、eeconomic point of view, the preparation of the construction organization design.Keywords: foundation pit; soil nailing wall; composite soil nailed wall; pile;construction organization design目 录前 言 .11、工程概况 .21.1 工程简介 .21.2 工程地质与水文地质条件 .21.2.1 工程地质层分布与特征描述 .21.2.2 水文地质条件 .31.3 不良地质作用 .32、支护 方案设计 .32
5、.1 基坑的特点 .32.2 支护方案的选择 .42.3 土钉墙的设计 .42.3.1 土钉墙参数初步选取 .42.3.2设计原理基本原理 .42.4 排桩支护的设计 .62.4.1 排桩基本参数选取 .62.4.2 基本原理 .63、施工组织设计 .123.1 施工准备工作 .123.2 施工方案及施工工艺 .133.2.1 施工程序 .133.2.2 土方 及刷坡 .143.2.3 挂网钉施工 .143.2.4喷射混凝土面层施工 .143.2.5 原材料及材料配比要求 .153.2.6 施工监测 .153.2.7 挂网喷面质量保证措施 .153.3 人员安排及 机械设备 .163.3.1
6、项目经理部的组成 .163.3.2 机械设备 .173.4 施工进度计划 .173.5 工期保证措施 .183.6 安全保证措施 .183.7 竣 工与验收 .18结语 .20致谢 .21土钉墙分布图 .45排桩支护设计图 .46前 言基坑工程是我国当前地基基础领域一个重要的研究方向。基坑工程在二十世纪八十年代末才开始全面、深入地研究与工程实践，但随着我国建设事业的发展，城市的高层建筑大量涌现，极大的推动了深基坑工程设计理论和施工技术的不断发展，同时也产生了大量的深基坑支护设计与施工问题。国内外大量工程实践表明，许多工程的最危险阶段不一定是在正常使用阶段，而是在建造阶段和老化阶段。对许多工程事
7、故常常发生在施工阶段而言，其原因除了施工质量没有保证、施工方法发生了不合理的改变、人为错误等原因以外，重要原因之一是由于对环境、地质、荷载等因素认识不足而导致设计和施工中的某种失误和疏忽所致。本设计主要包括了三个大的方面：1、工程概况的论述及支护方案的比选。2、围护结构设计与计算。根据基坑的工程概况及其特点，在考虑基坑的安全性和经济性的前提下选择了土钉墙及排桩作为支护方案，采用郎肯理论计算水土压力，通过结构荷载法计算墙体内力、弯矩和嵌固深度。3、施工组织设计，根据深基坑施工组织规范详细的叙述了土钉墙及排桩的施工工艺流程和施工要点。1、工程概况1.1 工程简介呼和浩特市景辉房地产开发有限责任公司
8、拟开发兴建光大赛罕新城启动区，建设场地位于呼和浩特市赛罕区小台什村，二环南路南侧、拟建丰州路东侧，交通便利。占地面积 8.706 公顷，总建筑面积 239777 平方米。包括15 幢 7.524 层住宅楼，一幢 3 层幼儿园，商业用房为 1-2 层，场区北侧（2 #、3 #、4 #、5 #、6 #与 7#、8 #、9 #楼之间）设两层地下车库。各建筑物概况见表 1。各建筑物概况表 表 1建筑物名称 地上层数 地下层数 预计基础埋深 拟采用基础形式 结构类型1#楼 22 2 -8.0 筏基 剪力墙2#、3 #、4 #楼 24 2 -8.0 筏基 剪力墙5#楼 16、18 1 -4.3 筏基 剪力
9、墙6#楼 18、24 1 -5.6 筏基 剪力墙7#、8 #、9 #、13 #楼 11.5、16 1 -4.1 筏基 剪力墙10#楼 16、18 1 -4.3 筏基 剪力墙11#、12 #、14 #、15 #楼 7.5、10.5 / -3.0 筏基 剪力墙商业 1、2 / / 独立基础 框架结构幼儿园 3 / / 独立基础 框架结构我公司受建设单位的委托承担了本工程的岩土工程勘察任务。1.2 工程地质与水文地质条件 1.2.1 工程地质层分布与特征描述勘 察 结 果 表 明 ： 勘察场地位于大青山南麓山前冲洪积平原中下部，地层组成受当时古地理、古气候环境的影响。根据沉积物成因类型及岩性特点，将
10、勘探深度内的地层划分为九层，各层分 别描述如下：第层杂填土（Q 4ml）：褐色，稍湿，松散，含建筑与生活垃圾，局部为耕土；层厚 0.302.40m，平均厚度 0.60m。第层粉细砂（Q 4al）：褐黄色，稍湿，稍密中密，厚度不均匀，分布不连续，层位发育不稳定，层厚 0.603.30m，平均厚度 1.40m。标贯击数为8.016.0 击，平均值为 12.6 击（12.6 击） 。第层粉土（Q 4al）：黄褐、灰褐色，稍湿，中密密实，含有腐殖质，局部相变为粉细砂、粉质粘土，含有有机质土夹层。厚度不均匀，分布连续，层位发育较稳定，层厚 0.303.50m，平均厚度 1.40m。标贯击数为 4.010
11、.0击，平均值为 6.7 击（6.6 击） 。第1 层粉质粘土（Q 4al）：灰褐色，可塑，含有腐殖质。厚度不均匀，分布不连续，层位发育不稳定，层厚 0.401.30m，平均厚度 0.70m。标贯击数为 6.08.0 击，平均值为 6.6 击（6.5 击） 。第2 层有机质土（Q 4al）：灰黑色，可塑，含有腐殖质，有机质含量 5-10%。厚度不均匀，分布不连续，层位发育不稳定，层厚 0.303.50m，平均厚度1.20m。标贯击数为 3.08.0 击，平均值为 5.1 击（4.9 击） 。第3 层粉细砂（Q 4al）：黄褐色，稍湿，稍密中密。厚度不均匀，分布不连续，层位发育不稳定，层厚 0.
12、303.00m，平均厚度 1.20m。标贯击数为8.025.0 击，平均值为 15.3 击（14.3 击） 。第层砾砂（Q 4al）：黄色，饱和，中密密实，颗粒不均匀，含有薄层粉细砂及粉土夹层。厚度不均匀，分布连续，层位发育较稳定，层厚0.408.50m，平均厚度 2.70m。标贯击数为 15.042.0 击，平均值为 29.1 击（25.6 击)。第1 层粉细砂（Q 4al）：黄色，饱和，中密。厚度不均匀，分布不连续，层位发育不稳定，层厚 0.302.90m，平均厚度 1.00m。标贯击数为16.026.0 击，平均值为 20.0 击（17.2 击） 。第2 层粉土（Q 4pl）：褐黄色，湿
13、，密实。厚度不均匀，分布不连续，层位发育不稳定，层厚 0.303.20m，平均厚度 1.00m。标贯击数为 9.015.0击，平均值为 11.8 击（10.2 击） 。第层圆砾（Q 3pl）：黄色，饱和，中密密实，含有卵石，颗粒不均匀，局部含有粉质粘土透镜体。厚度不均匀，分布连续，层位发育较稳定，层厚0.905.50m，平均厚度 2.70m。重型动力触探试验击数为 8.028.0 击，平均值为 14.5 击（10.8 击） 。 第1 层粉质粘土（Q 3al）：褐黄色，可塑。呈透镜体状分布。标贯击数为13.015.0 击，平均值为击 14.0 击（11.2 击） 。各土层物理力学指标综合表 表
14、2层 号 2 3 1 2 土层名称 粉细砂 粉土 /粉 质 粘土 有机质土 粉细砂 砾砂 粉细砂 粉土 圆砾质量密度 (g/cm3) 1.90 1.90 1.75 1.95 2.00 1.95 2.04 2.00天然含水量 (%) / 24.8 37.1 / / / 22.2 /天然孔隙比 e / 0.770 1.112 / / / 0.613 /粘粒含量 c(%) / 10.6 / / / / / /q（直剪） 22.0 20.6 21.7内摩擦角(度) uu（三 轴 ） 35 6.5 6.5 35 38 35 7.1 40Cq（直剪） 14.6 9.1 4.6粘聚力(kPa) Cuu（三轴
15、） / 24.0 25.7 / / / 22.4 /承载力特征值 fak(kPa) 150 150 120 180 280 180 180 320水下 钻 （冲）孔 桩 的极限 侧阻力 标 准 值 qsik(kPa) 30 70 30 50 120 50 70 120水下钻（冲）孔桩的极限端阻力标准值 qpk(kPa) / / / / 1800 / / 22001.2.2 水文地质条件勘察期间场区内地下水静止水位埋深为 3.706.80m（高程1047.16m1049.25m） 。本区地下水属于潜水类型，主要受大气降水补给，故地下水位受季节性变化影响较大，一般来说，冬、春季为枯水期，水位有所下
16、降，夏、秋季为丰水期，地下水位有所回升，呼市地区枯水期与丰水期的水位变化幅度在1.53.0m 之间。勘察区地下水赋存在层砾砂、层圆砾、层卵石及层粗砾砂层中，渗透系数 k=80120m/d。本地区地下水补给主要来源于大青山山前补给，并由东北向西南方向径流、排泄。依据勘察期间实测最高稳定水位并结合场地地形地貌、地下水补给、排泄等条件，综合确定抗浮设防水位和防水设防水位为 1051.61m。1.3 不良地质作用勘察范围内，场地无暗浜、土洞、塌陷等其它不良地质作用；基坑边线以外 23 倍基坑深度范围内，无影响地下施工的各种管线及地下设施。2、支护方案设计2.1 基坑的特点综合分析本工程的地理位置、土质
17、条件、基坑开挖深度及周围环境的影响，有以下的特点：1 拟建工程重要性等级为二级，场地等级为二级，地基等级为二级，本次勘察为乙级勘察。2 本工程建筑场地类别为类。3 勘察场区属于抗震设防烈度 8 度区，设计基本地震加速度值为 0.20g，设计地震分组为第一组，设计特征周期为 0.35s。4 根据现场勘查和调查，场地内不存在不良地质作用，无地质灾害分布，遭受地质灾害可能性小。5 场地内不存在液化土层。6 勘察期间场区内地下水静止水位埋深为 3.706.80m（高程1047.16m1049.25m） ，地下水对建筑材料无腐蚀性。7 抗浮设防水位和防水设防水位可按 1051.61m 考虑。8 呼市地区
18、标准冻结深度为 1.60m。9 基槽开挖后，应会同勘察、设计人员验槽后方可进一步施工。2.2 支护方案的选择根据本工程的特点，设计时此基坑有可能采用的几种支护形式从技术上和经济上进行了分析比较。（1）由于东西南北四面都为平坦地面，所以设计相对简单，但由于南面属于道路，路面承载力为 30kpa，其余三面属于平坦用地，承载力为 20kpa，故选择两种支护结构，土钉墙和锚索。（2）北侧、东侧地形平坦，地质结构相对稳定，从经济性和合理性的方面考虑，可设计土钉墙支护结构。（3）西侧有小区，地质结构同样相对稳定，考虑到经济性和合理性因素，单纯的挡土墙结构无法满足使用要求，故设计排桩支护结构，并以两道锚索为宜。
