基坑支护课程设计.docx

Fijian U'nhversity at Tec lino logy《基坑支护》课程设计系 另IJ: 土木工程学院 专 业： 勘查技术与工程 专业方向： 岩土工程方向 班 级： 勘查1101 学 生： 陈永泰学 号： 指导老师： 基坑支护》课程设计1概述1.1工程概况1.2 基坑周边环境条件1.3 工程地质条件1.4 水文地质条件2 设计说明2.1 支护结构方案2.2 计算参数确定2.3典型剖面选取XI区段、X2区段……3 基坑支护结构计算3.1 X1区段支护结构计算3. 1. 1抗力与荷载计算3. 1. 2桩长确定3. 1. 3稳定性分析3. 1. 4截面承载力计算及配筋3.2 X2区段支护结构计算同3.1…3.3 支撑构件计算3.3.1荷载计算3.3.2截面承载力计算4 地下水控制4.1 地下水控制方案4.2 地下水控制设计5 基坑监测5.1 基坑监测项目5.2 监测预警值5.3 基坑监测点布置1、概述1.1 工程概况受“福清市侨乡建设投资有限公司”的委托，我司承担该公司拟建的“东 环路拆迁安置区”的岩土工程详细阶段基坑支护设计任务该项目由城市 建设研究院设计拟建场地位于福清市玉屏街道东环路西面，场地四周现状为山地、平整 地、荒地，仅东面局部为一煤气站（1F,框架，浅基）；地形相对较开阔， 但地势高差较大，呈东北高西南低。

本工程由6栋（1#〜6#） 17层住宅楼及1栋1层门卫组成，实用地面 积为 16365.0 平方米，总建筑面积为 59863.0 平方米拟建住宅楼建筑高 度为51.3米，为框-剪结构，单柱最大荷重为7000KN，拟采用桩基础，承 台埋深约6.0米；拟建门卫为框架结构，单柱最大荷重为500KN，拟采用浅 基础，基础埋深约 5.0 米拟建场地设一层整体地下室（设计高度约 4.50 米），地下室面积为9345.0平方米，纯地下室单柱最大荷载为1500KN建 筑对差异沉降较敏感，建筑相邻柱基的沉降差W0.002L, 1层建筑基础的倾 斜W0.004, 17层建筑基础的倾斜W0.003，基础的平均沉降量W200mm设 计场地室外地坪黄海标高为 33.30〜33.82 米，室内地坪黄海标高为 33.80 米拟建物重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等 级为二级，岩土工程勘察等级为乙级，地基基础设计等级为乙级，基坑安 全等级为二级1.2 基坑周边环境条件拟建场地位于福清市玉屏街道东环路西面，场地原为山地，四周现状为 山地、平整地、荒地，仅东面局部为一煤气站（1F,框架，浅基），周边地 形开阔，但地势高差较大，呈东北高西南低 , 场地钻孔地面黄海标高 26.02~37.65米，地貌上属低丘剥蚀地貌单元。

1.3 工程地质条件根据野外钻探取芯肉眼鉴别，结合现场原位测试和室内土工试验成果 综合分析，在钻探控制深度范围内地基土自上而下可划分为五层，各岩土 层具体特征描述如下：① 坡积粉质粘土（Q"）：灰黄、褐红、灰褐色，稍湿-湿，可塑-硬塑，4 主要由粘性土组成局部夹少量风化碎石，干强度中等，韧性中等，摇震 反应无，光泽反应稍有光滑，局部相变为粘土，本层分布于整个场地，层 厚 1.60-8.00 米，层顶标高 26.02~37.65 米标准贯入试验实测击数为 8.0-25.0 击，经杆长修正后击数为 7.2-22.6 击② 残积粘性土（Qei）：灰黄、灰白色，稍湿-湿，可塑-硬塑，主要由粘 性土组成大于2mm颗粒含量占2.0-7.7%，长石矿物已风化蚀变，干强度 中等，韧性中等-低，摇震反应无，光泽反应稍有光滑，残余结构明显，见 铁锰质结核物，局部相变为残积砂质粘性土本层分布于整个场地，层厚 6. 00-16. 20米，层顶埋深1. 60-8. 00米，层顶标高19. 01~33. 84米标准 贯入试验实测击数为 8.0-29.0 击，经杆长修正后击数为 7.2-24.6 击该 层在ZK31 （深度5.30-13.50米）、ZK37 （深度8.20-10.50米）孔夹砂土状 强风化残留体。

③ 全风化花岗岩（r 3）：灰黄、褐黄、灰白色，中细粒花岗结构、散体5状构造，原岩矿物成份为石英、长石及云母等，长石绝大部已蚀变成粘性 土，岩芯呈砂土状，原岩结构可辩，见铁锰质浸染，易软化，易崩解，岩 体极破碎，属极软岩，岩体基本质量等级为V级本层在ZK7、ZK10、ZK11、 ZK13、ZK14、ZK27-ZK29、ZK33、ZK36、JK2 钻孔揭露，其余地段缺失，揭 露厚度1.50-3.40米，层顶埋深11.60T8.10米，层顶标高12.20〜23.97 米勘探过程中未发现临空面、洞穴、软弱夹层等不良地质作用标准贯 入试验实测击数为 31.0-45.0 击,经杆长修正后击数为 21.9-33.9 击④ 强风化花岗岩根据岩石风化程度及力学强度的不同，细分为两个亚 层：④-1砂土状强风化花岗岩（r3）：灰白、黄褐、灰黄色，中细粒花岗5结构、散体状构造，矿物成份为石英、长石、云母等，岩芯呈砂土状、碎 裂散体状，原岩结构清晰可辩，见铁锰质浸染，岩体极破碎，属极软岩， 岩体基本质量等级为V级本层仅JK4钻孔地段缺失，其余地段均有揭露， 揭露厚度为 2.70-24.20 米, 层顶埋深 12.00-21.50 米，层顶标高 8.80〜 21.97米。

勘探过程中未发现临空面、洞穴、软弱夹层等不良地质作用标 准贯入试验实测击数为 52.0-120.0 击,经杆长修正后击数为 36.4-83.3 击 该层在ZK37 （深度13.00-19.50米）孔夹碎块状强风化残留体④-2碎块状强风化花岗岩（r3）：浅肉红、灰白、灰黄、黄褐色，中5细粒花岗结构，碎块状构造，矿物成份为石英、长石、云母等，岩芯呈碎 块状夹少量短柱状，风化裂隙发育，裂隙大多为铁锰质所充填，锤击易碎， 岩体破碎，为软岩〜较软岩，岩体基本质量等级为V类本层仅JK2-JK4、 JK6、JK7钻孔未揭露，其余地段均有揭露，揭露厚度为5.60-19.50米，层 顶埋深17.80-41.50米，层顶标高-12.34〜16.31米勘探过程中未发现临 空面、洞穴、软弱夹层等不良地质作用⑤ 中风化花岗岩（r3）：浅肉红、青灰、灰白、黄褐色，中细粒花岗结5构，块状构造，主要成分为长石、石英及云母等，裂隙较发育，裂隙面见铁质浸染岩芯呈短柱状夹柱状，RQD值为40-60，为较硬岩，属较破碎- 较完整岩，岩体基本质量等级为III -W本层仅在ZK29、ZK31、ZK33、 ZK36-ZK38、JK4钻孔揭露，但未揭穿，揭露厚度为7.70-15.60米，层顶埋 深10.00-46.00米，层顶标高-16.11〜24.25米。

勘探过程中未发现基岩内 有空洞、临空面、软弱夹层等不良地质作用根据室内试验饱和极限抗压 强度平均值为 32.60MPa场地内各岩土层分布情况详见工程地质剖面图1.4 水文地质条件福清市位于福建省东部沿海,北纬 25°18'—25°52'，东经 119°03' —119°42'福清属亚热带海洋气候，气候温和，光热充足，雨量充沛， 四 季常青年平均气温19.6°C； 1月平均气温10.8°C, 7月平均气温28.2°C； 极端最高气温38.7C，极端最低气温一1.2°C；$10°C积温6532C年降 水量 1326 毫米，无霜期 346 天经本次勘察揭露，场地内地下水主要为赋存于①坡积粉质粘土、②残积 粘性土层中的孔隙潜水，这两层富水性及透水性较差，为弱透水层；下部 全、强、中风化花岗岩中的基岩裂隙水、水力联系密切，其水量大小及渗 透情况受基岩裂隙发育情况、裂隙的连通性及裂隙面特征影响有关基岩 风化差异显著，水量分布不均，富水性一般，但不排除局部水量较大，施 工时应注意基岩裂隙水主要受相邻含水层侧向及垂直补给，侧向排泄 地下水类型为潜水类型勘察期间，测得拟建场地地下水初见水位埋深为7.50-14.60 米，稳定 水位埋深为 7.10-13.90 米，黄海标高为18.51-25.14 米。

据调查地下水近 3-5年变化幅度约1-3 米本次勘察为取得人工挖孔桩所需的水文地质参数，在场地JK3孔进行简 易抽水试验，由于水量较小，抽几分钟就已抽干，根据现场抽水计算和室 内土工渗透试验及临近场地已有施工经验，综合确定本场地各岩土层的渗 透系数见表 6：表6土层名称及编号水平渗透系数 (cm/s)垂直渗透系数 (cm/s)渗透性类别①坡积粉质粘土4.30X10-63.50X10-6弱透水层②残积粘性土1.40X10-51.14X10-5弱透水层③全风化花岗岩4.8X10-4中等透水层④T砂土状 强风化花岗岩5.0X10-4中等透水层④-2碎块状 强风化花岗岩5.5X 10-4中等透水层⑤中风化花岗岩6.0X10-4中等透水层二)地下水和场地土对建筑材料腐蚀性评价1.地下水腐蚀性评价福清市属湿润区、不冻区， 根据国标《岩土工程勘察规范》 (GB50021-2001、2009年版)附录G.0.1判定：场地环境类型属于II类，地下 水类型为B型，本次勘察ZK1和ZK36孔内取得两组水样进行水的腐蚀性分 析，各离子的含量详见水化学分析报告见附表4根据水的腐蚀性分析及国标《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001、2009年版)第十二章有关条款对地下水的腐蚀性评价如表7。

地下水腐蚀性评价表 表7腐蚀类型腐蚀介质T~T ■!■宀TTI1微腐蚀性 标准水样腐蚀性 评价水样腐蚀性 评价环境类型ZK1ZK36环境类型对 砼结构影响SO 2-( mg/l)4干湿交替<30024.95微8.58微无干湿父替<390Mg2+ ( mg/l)干湿交替<20007.40微2.47微无干湿父替<2000NH + ( mg/l)4干湿交替<5000.89微0.55微无干湿父替<500OH- ( mg/l)干湿交替<430000.00微0.00微无干湿父替<43000总矿化度 (mg/l)干湿交替<20000507.31微75.75微无干湿父替<20000地层渗透性对 砼结构影响PH值B型>5.06.82微5.35微侵蚀性 CO2( mg/l)B型<3044.77弱46.28弱钢筋砼结构 中钢筋影响Cl-长期浸水<1000027.74微16.77微干湿交替<100微微根据表7判定结果表明：拟建场地内地下水对砼结构具弱腐蚀性，对钢筋砼结构中的钢筋微腐蚀性，应按《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)有关规定进行防护2.场地土腐蚀性评价本次勘察根据ZK1、ZK33孔的土质化学分析，结果见附表5,根据国 标《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001、2009年版)第十二章有关条款对 地基土的腐蚀性评价详见表8。

地基土腐蚀性评价表 表 8腐蚀类型腐蚀介质微腐蚀 性标准土样腐蚀性 评价土样腐蚀性 评价ZK1-1ZK33—1环境类型对 砼结构影响SO 2- (mg/kg)4<45029微34。