毕业设计（论文）-地下智能停车库基坑维护及主体结构设计

1、目录全套图纸加扣3012250582 第一章 设计方案综合说明21.1 设计依据21.2 工程概况31.2.1 周边环境概况31.2.2工程地质概况31.2.3水文地质概况41.3基坑设计方案综述41.3.1 本工程特点41.3.2 方案选择5 1）桩的选型5 2）支撑体系比选7 3）下水的处理8 4）结构围护方案的选定81.4本工程参数说明81.4.1设计荷载81.4.2工程材料91.4.4计算分析软件91.4.5设计技术标准9第二章 支护结构的设计计算112.1 地质计算参数确定112.2 土压力计算112.2.1 土压力计算模型112.2.2其他区段土压力计算12 1）基坑剖面1-1土压力12 2）基坑剖面2-2土压力182.3 排桩挡土结构的设计计算232.3.1 桩长计算23 1）基坑剖面1-123 2）基坑剖面2-2322.3.2 桩体材料412.3.3 支护桩稳定性验算41 1）整体抗滑移稳定性分析41 2）抗倾覆稳定性分析41 3）基底抗隆起稳定性分析43 4）基坑渗流稳定性分析472.3.4 支护桩配筋计算48 1）基坑剖面1-1截面49 2）基坑剖面2-2截面51第

2、一部分 基坑支护第一章 设计方案综合说明1.1 设计依据(1) 本工程的岩土工程勘察报告；(2) 本工程建筑总平面图及地下层平面图；(3) 有关设计计算规范及规程： 建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-2012）； 混凝土结构设计规范（GBJ50010-2010） ； 建筑桩基技术规范（JGJ94-94）； 深基坑工程 ；(4) 场地的周边环境条件；(5) 业主的投标邀请书。1.2 工程概况 高林地下智能停车库位于厦门市高林。厦门市位于东经1180404 、北纬242646 ，地处我国东南沿海福建省东南部、九龙江入海处，背靠漳州、泉州平原，濒临台湾海峡，面对金门诸岛，与台湾宝岛和澎湖列岛隔海相望。该项目位于已建成高林社区东北角，西侧为环岛干道。停车场长度约50m，宽度约25m。设有地下智能停车库、监控室、机房等，在北侧留有车辆进出口，地面设有楼梯口连接小区。基坑深约25m，基坑底位于全风化花岗岩、散体状强风化花岗岩。本基坑安全系数为一级。结构设计使用年限为50年；安全等级为一级。1.2.1 周边环境概况车站南侧是居民小区，在施工开挖时需要注意对居民楼进行保护。北侧是公路，东、西侧是公

3、路。基坑周围并没有任何市政管线。1.2.2工程地质概况 主要岩土层设计参数如下：基坑支护设计土层参数表岩土名称重度（kN/m3）粘聚力c（kPa）内摩擦角（）二次注浆土体与锚固体摩阻力标准值qsik(kPa)厚度（m）素填土18.1151720.05粉质黏土18.93617557.6残积砂质黏性土18.43222556全风化花岗岩18.533236511散体状强风化花岗岩18.6342690201.2.3水文地质概况主要地质由浅到深依次为：杂填土、素填土、淤泥质土、可塑状粉质粘土、硬塑状粉质粘土、全风化花岗岩、散体状强风化花岗岩、中等风化花岗岩、中等风化球状风化体（孤石）、全风化辉绿岩、散体强风化辉绿岩、碎裂状强风化辉绿岩等。在地质中，粗砂按标准贯入度实验法判定不液化，并且不考虑软土塌陷对工程的影响。人工填土主要为素填土、黏土质素填土，人工填土密实度低自稳性差，力学性质差，不利于边坡稳定，易引起基础沉降过大，对车站边坡稳定性有一定影响。 高林地下智能停车库范围内，未见地表水。地下是主要有第四系孔隙水、基岩裂缝水。第四系孔隙潜水主要赋存于残积砂质粘性土及砂层中。残积土总体透水性微弱，富水

4、性弱，水量较小，但由于残积土石英含量较高，具有一定的砂土特征加之风化差异，透水性强弱不均。中粗砂层渗透系数大，富水性强，水量较大。总体以孔隙潜水为主，人工填土层中局部存在上层滞水。 基岩裂缝水主要存在于基岩强、中等风化带。基岩的含水性、透水性受到岩体的结构、构造、裂缝发育等的控制。由于岩体的各向异性，加之局部岩体破碎、节理裂缝发育，导致岩体富水程度和渗透性不尽相同。岩体的节理、裂缝发育地带、地下水相对富集透水性也相对较好，反之不然。总体上，基岩裂缝水发育具有不均一性。 建议最高水位按设计室外地面标高以下0.5m考虑。1.3基坑设计方案综述 1.3.1 本工程特点（1）拟建工程平面上为矩形形状，实际开挖深度大，深度达25m。主体基坑开挖宽度2220m，基坑周长约84m，面积约为440。（2）拟建场地周边环境：车站南侧是居民小区，东、西、北侧都是公路。施工场地较狭小，基坑设计方案需确保临近建筑物的安全，控制周边建筑物的沉降。 1.3.2 方案选择 本次设计为智能停车库深基坑设计是一个深基坑工程，智能停车库深基坑围护结构主要有地下连续墙、钻孔灌注桩+止水帷幕、咬合式排桩、双排桩等，每种类型在

5、适用条件、工程经济性等方面各有特点，因此需根据本基坑工程所处的环境、工程地质、水文地质、基坑深度，经计算分析、工程类比、技术经济综合比较选着合适的基坑支护形式。 1）桩的选型 1.钻孔灌注桩法+止水帷幕 该法是应用比较广泛的一种基坑支护型式，比较简单，支护结构是钢筋混凝土桩体，灌注桩外侧应结合工程的地下水位情况设置相应的隔水帷幕。 该方法的优点是：施工的工艺简单，工艺成熟，质量易控制；可根据基坑的变形控制要求灵活设置桩体刚度；因其对各种土层的适当性强、无挤土效应无震害、无噪音、承载力高；排桩围护墙仅作临时围护体时，在在主体地下室结构平面位置、埋深确定后即可设计、实施。 该方法的缺点是：自身没有止水能力，需要通过辅助止水帷幕止水，因此造价较高；且深基坑的止水效果与止水帷幕的施工工艺、土质条件有很大关系。 该方法的适用范围：对于从软粘土到粉砂性土、卵砾石、岩层中的基坑均适用，但软土地层中一般适用于开挖深度不大于20M的深基坑工程。止水帷幕： 最常见的止水帷幕是采用水泥搅拌桩（单轴、双轴或多轴）相互搭接咬合形成一排或多排连续水泥搅拌桩墙，设在排桩围护体背后。该方法相对比较经济，工艺较成熟。但

6、双轴水泥土搅拌桩一般不超过18米，但三轴的施工深度可达35米左右。 当场地狭窄，无法同时设排桩和隔水帷幕时，可在两根桩体之间设置旋喷桩，将两桩间土体加固，形成止水加固体，但常因桩距不一和土层特性变化导致旋喷桩体直径不一而导致漏水。 2.咬合桩 钢筋混力土桩和素混凝土桩切割咬合，桩与桩之间排列构成相互之间相互咬合的桩墙，桩与桩之间可以传递一定程度的剪力，形成具有良好防渗作用的整体连续挡土支护结构。 咬合桩的特点：咬合桩受力结构和隔水结构合一，占用空间小；整体刚度大，防水性能好。施工速度快，造价低；无须排放泥浆，近于干法成孔，机械设备噪音低、无振动，大大减少工程施工时对环境的污染；全套管的跟管钻进及其掘进方法，有效的防止了孔内流沙、涌泥，并可进行嵌岩，保证了成桩质量；咬合桩的成桩对垂直度要求较高，施工难度高。 咬合桩适用范围：一般适用于淤泥、流沙、地下水富集的软土地区，以及邻近建筑物对降水、地面沉降较敏感等环境保护要求较高的基坑工程。 3.双排桩 为增大排桩的整体抗弯刚度和抗侧移能力，可将桩设置成为前后两排，将前后排桩桩顶的冠梁用横向连梁连接，就形成了双排门架式挡土结构，双排桩的前后排桩可

7、以采用等长和非等长布置，也可采用不同的桩顶标高，形成不等高双排形式。 该方法的特点：双排桩抗弯刚度大，施工工艺简单，工艺成熟，质量易保证，造价低，可作为直立式悬臂支护结构，无需设置支撑体系。但维护占用空间大。自身不能隔水，再有隔水要求的工程中需另设隔水帷幕。 该方法适用范围：场地空间充足，开挖深度较深，变形控制要求较高，且无法设置内支撑的工程。 4.地下连续墙 现浇地下连续墙是采用原位连续成槽浇筑形成的钢筋混凝土围护墙，该围护墙具有挡土隔水双重作用。 地下连续墙的优点：施工时振动少、噪声低，对周围环境的影响较小；刚度大、整体性好、变形相对较小，基坑开挖过程中安全性高；抗渗性能好，坑内降水对坑外影响较小；地下连续墙可做主体结构外墙，实现两墙合一，可缩减工期和减少造价。 地下连续墙的缺点：地下连续墙如单独用作围护墙成本较高；地下连续墙存在弃土和废泥浆处理；由于地下连续墙浇筑时槽段存在接缝问题，而接缝处是防水的薄弱环节，需小心处理。 地下连续墙的适用条件：深度较大的基坑工程，一般深度大于10m较经济；临近存在保护要求较高的建筑物，对基坑本身的变形和防水要求较高的工程，围护结构也作为主体结构的

8、一部分，且对防水、抗渗有较严格要求；基地内空间有限，地下室外墙与红线距离极近，采用其他维护形式无法满足留设操作施工空间要求的工程；采用逆作施工法，地上和地下同步施工时，一般采用地下连续墙作为围护墙。 本基坑的特点是车站标准段主体结构宽度为 19.6m，总长为195.25米，顶板覆土 3.7m，底板埋深约 17m，为地下两层三跨钢筋混凝土框架结构基坑开挖的面积较大，场地是狭长长方形。基坑开挖深度范围内的土层的工程性质一般，地下水富集，周围的环境条件复杂，对降水、地面沉降较敏感等环境保护要求较高，因此对基坑的要求较严格。根据本工程的特点，设计时此基坑适宜采用咬合桩支护体系。采用明挖法施工，车站两端区间隧道均采用盾构法施工。 2）支撑体系比选 作用在板式支护结构上的水、土压力可以由内支撑进行平衡，也可以从坑外设置锚杆进行平衡。内支撑刚度大、控制基坑变形能力强，而且不占用周围地下空间，但相对锚杆系统工程造价较高，且支撑的设置对建筑主体结构的回筑施工有一定程度的影响；锚杆系统设置在围护结构外侧，为土方开挖、结构施工提供尽可能大的空间，有利于提高效率和工程质量，且相对内支撑系统的造价较低，但锚杆系统需要较大围护墙外侧地下空间，对将来地下空间的开发利用形成一定的障碍。本工程因地下周围的管网较多，所以本工程选用内支撑系统。 内支撑系统从材料上可以分为钢支撑和钢筋混凝土支撑，内支撑系统应在确保基坑安全可靠地前提下做到经济合理、施工方便。 1.钢支撑 钢支撑体系是在基坑内将钢构件用焊接和螺栓拼接起来的结构体系。 优点：钢支撑架设和拆除的速度快、架设完毕后不需等待强度即可直接开挖下层土壤， 且支撑材料可以重复循环使用，对加快工期具有显著优势。 缺点：造价高，钢支撑节点构造和安装复杂以及目前常用的钢支撑材料截面承载能力较为有限，整体性不高，支撑间距小，存在稳定问题。 适用于开挖深度一般，平面形状规则，狭长型的基坑工程。 2.钢筋混凝土支撑 优点：整体刚度大、截面承载能力高、整体性好、安全可靠；可使围护墙的变形小，有利于保护周围环境；可方便的变化构件的截面和配筋，以适应其内力的变化，灵活的平面布置形式适应基坑工程的各项要求。 缺点：支撑的成型和发挥作用时间长，现场浇筑的时间长，时间效应大。不能重复利用，拆除相对困难。 根据本工程的特点该工程的内支撑体系采用一

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