某综合楼深基坑开挖和支护结构设计.doc

某综合楼深基坑开挖与支护结构设计 一、工程概况 环境条件概况 某综合楼是集购物、商住、办公于一体的综合性建筑，建筑面积70000m2。工程占地面积144×40m2。上部结构由三幢19~20层的塔楼组成，最大高度达81.5m，其中1号、2号楼带三层裙楼，三幢楼的裙房连在一起。塔楼群房采用框架剪力墙结构，钻孔灌注桩箱形基础，设两层地下室，挖深为8.9m，电梯井局部挖深达11.6m。该建筑物西侧剧长宁街仅5m，且在路面下埋有电缆线、煤气管道、自来水管道及污水管道等市政公用设施。南边是新华联施工现场，其围墙局开挖最小距离为4m，青春小区土方开挖时，新华联施工现场正处于打钻孔灌注桩阶段。东侧大部分为一片已完成拆迁的空地，其中有一幢友谊服装厂的四层厂房，间距约13m，北侧距长庆街约12m。建筑场地平面位置见下图。 建筑场地平面图 工程地质概况 该场地为原住宅及厂房等拆除后整平，场地基本平坦。根据地质勘测勘料，地下水位埋藏较浅，平均深度为1.15m，其中上部土层透水性较好。 该场地30m深范围内土层的主要物理力学指标如下： 层序 土层名称 层厚/m 天然含水量w(％) 重度γ （kN/m3） 内摩擦角 φ(o) 内聚力C(kPa) 渗透系数 K(cm/s) 1 杂填土层 3.0~4.8 30.5 18 10.0 5 5.4×104 2 粉土层 3.5~4.0 31.7 18.9 35.0 10 5.52×104 3 粉土夹沙层 3.5 30.6 18.7 35.5 6.5 5.25×104 4 淤泥质粉 质粘土层 3.5 34.1 18.9 11.2 15.6 4.50×104 5 粉土层 3 18.4 6 粉土层 1 17.3 43.0 7 粉质粘土层 8 19.1 30.65 二、降水设计 根据本地的工程地质水文条件以及周围环境，设计采用喷射井点降水系统。由于上部透水性较好，采用环圈形式布置井点，并配抽水设备。方案为潜水完整井。 井点系统布置 井点管呈长方形布置，总管距沉井边缘1.5m。沉井平面尺寸为144×40m2，水力坡度取1/10。 井点系统总长度 [（144+1.50*2）+(40+1.50*2)]*2=380m 喷射井点管埋深 H=11.6+IL1=11.6+1/10*43/2=13.75m 取喷射井点管长度为14m 虑水管长度取L=1.5m ,φ38mm 在埋设喷射井点时冲孔直径为600mm，冲孔深度比滤水管深1米. 即：14.50+1.50+1.00=17.00m 井点管与滤水管和孔壁间用粗砂填实作为砂滤层，距地表1.00m处用粘土封实以防漏气。 基坑排水量计算 渗透系数的确定 土的渗透系数用第二层和第三层的加权平均值 =*10-4 =5.36*10-4cm/s =0.46m/d 含水层厚度Hw Hw=3.9+3.8+3.5+3.5+3+1-1.15=17.55m 基坑要求降低水位深度S′ S′=11.6-1.15+0.5=10.95m 地下水位以及井管长度，即井管内水位下降深度S S= S′+i L1=10.95+1/10*43/2=13.1m 影响半径R R=10s=10*13.1*=88.8m 引用半径r r===44.87m 基坑总排水量Q Q= = =239.8m3/d 单根井点管的出水量 q =65πdl =65*3.14*0.038*1.5* =8.98m3/d 4. 单根井点管数及间距 N=1.1Q/q=1.1*239.8/8.98=29.4 实际用30根井点管 D=(147+43)*2/30=12.67m 实际间距取12米， 实际布置图见图2。 注意：在井点系统抽水期间应加强地面沉降的观测，防止由于地面沉降而引起的环境问题。 按此喷射井点设计方案降水在沉井施工过程中降水效果好，满足设计要求。 土层压力计算 因墙背竖直、光滑，填土面基本水平，符合郎金条件计算时假定附加荷载q=10kp 个填土层物理力学性质该书中已给，不再赘述。计算过程如下： Ka1 =tan2(45。-10。/2) =0.7 σa0 =qKa1-2c1 =10*0.7-2*5* =-1.37kp σa1 =(10+18.1*1.15)*0.7-2*5 =13.2kp σa2 =(10+18.1*1.15+8.1*3.35)*0.7-2*5 =32.2kp Ka3 =tan2(45。-35。/2) =0.27 σa2’=(10+18.1*1.15+8.1*3.35)*0.27-2*10 =5.25kp σa3=(10+18.1*1.15+8.1*3.35+8.9*4)*0.27-2*10 =14.86kp Ka4= tan2(45。-35.15