基坑支護設計

摘 要

　　擬建工程，地面以上6層，地下2層�？偨ㄖ�面積69533m2,其中地上建筑面積為54330 m2,地下建筑面積為15203m2,建筑±0.00相當于絕對標高17.25m,基坑開挖深度8.50m.

　　結合本工程地質、環境、挖深等諸多因素確定安全可靠的支護方案；為基坑土方開挖和地下室施工創造一個安全干燥的施工環境；考慮到鄰近坑邊有建筑和道路（下設有水、電、氣等管線），為確保安全，以"變形"控制設計。

　　本著"安全可靠、經濟合理、技術可行、施工方便"原則，整個基坑采用一排鉆孔灌注樁作擋土結構， 一道鋼筋混凝土支撐作為支撐結構體系�；�坑西側和北側坳溝、暗塘處采用深層攪拌樁作止水帷幕�；�坑內采用集水坑排水。

　　關鍵詞：深基坑，支護結構，擋土結構，鋼筋混凝土支撐，鉆孔灌注樁

　　Abstract

　　The building of national microstructure laboratory in Nanjing University to be proposally constructed is 6-layer tall, including 2 basements. Its general construction area is 69533 square meters, containing 54330 square meters above the ground surface and 15203 square meters below the ground surface. The average level of the construction for 0.00, absolute level is 17.25 meters. The depth of excavation is 8.5 meters.

　　Considering of the geologic environment, excavation depth of the foundation pit, to create an safe and dry surroundings for the earth work and basement, we carry out the design in control of displacement deformation, in order to keep the main traffic roads and buildings safe and to arrange pipelines of water, electricity and coal gas below the surface.

　　According with fundamental technical standard, approaching safe reliability, the economical-reasonable and convenient construction and guaranteeing project time limit,we use nondisplacement piles as retaining structure, reinforced concrete bracing as bracing structure.In the western and northern parts of the foundation pit, we use deep churning piles as detaining water pile construct enclosed cut off trench. With the purpose of dewatering, we use sump.

　　Key words: Foundation pit;              Bracing structure;         Retaining structure;　Reinforced concrete bracing;    Nondisplacement pile

　　目錄

　　第一章  設計方案綜合說明

　　1.1 概述

　　1.1.1 工程概況

　　擬建工程位于南京市以西，其南臨南大生命科學院大樓，西側為住宅樓。擬建建筑物地面以上6層，地下2層，總建筑面積69533m2,建筑±0.00相當于絕對標高17.25m,整平后地面標高為17.00m,其它標高均以此為準，地下室負二層底板頂標高為-7.75m,基坑開挖深度為8.50m,框架結構。

　　1.1.2 基坑周邊環境條件

　　基坑北面和東面均為馬路，最近距離為15 m,下設通訊電纜、煤氣管線等設施。西側為居民住宅樓，樓高五層，其最近距離為10.5 m,南側為南大生命科學院大樓，最近距離為12.5 m.

　　1.1.3 工程水文地質條件

　　擬建場區地貌單元為階地，地形較平坦，場地西側有坳溝分布，東側有暗塘分布。在基坑支護影響范圍內，自上而下有下列土層：

　�、賹与s填土：灰色，稍密，主要由碎石、碎磚、建筑垃圾組成，硬質含量30-60%,填齡大于5年。

　�、�-2層素填土：灰黃~灰色，粉質粘土為主，可塑~軟塑，混少量碎磚粒，爐渣，填齡大于10年。

　�、�-3層淤泥質填土：灰黑色，流塑，稍具臭味，含腐植物。

　�、�-1層粉質粘土：灰黃~灰色，可塑~軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等。

　�、�-2層淤泥質粉質粘土~淤泥：灰色，流塑，含腐植物，稍有光澤，無搖震反應，干強度低，韌性低。

　�、�-3層粉質粘土：灰色，軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等。

　�、�-1層粉質粘土：黃褐色，可塑~硬塑，含少量鐵錳結核，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等。

　�、�-2層粉質粘土：黃褐色，可塑，局部軟塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等。

　�、�-3層粉質粘土：黃褐色，可塑~硬塑，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，含鐵錳結核及灰色高嶺土團塊。

　�、�-1層粉質粘土混卵礫石：黃褐色，由硬塑粉質粘土，稍密卵礫石及中粗砂組成，卵礫石為渾圓~次圓狀，主要成分為石英巖，粒徑4~50mm,含量約30%.

　�、�-2層殘積土：棕褐及紫紅色，呈硬塑粘性土狀。

　�、�-1層強風化泥巖~泥質粉砂巖：磚紅色，上部呈硬塑粘性土狀，下部碎塊狀，節理發育。

　�、�-2層中風化泥巖~泥質粉砂巖：磚紅色，層狀結構，塊狀構造，泥質膠結，屬極軟巖。

　　場區有一層地下水，屬孔隙潛水類型，地下水位深度在0.70m~1.65m之間。主要接受降雨、地表水、地下徑流的補給。

　　1.1.4 基坑側壁安全等級及重要性系數

　　南大微結構國家實驗室基坑安全等級為二級，基坑重要性系數γ0 = 1.0.

　　1.2 設計總說明

　　1.2.1 設計依據

　�。�1）南大微結構國家實驗室場地地形圖、管網圖、建筑基礎圖、地下室平面布置圖、樁位圖；

　�。�2）《南大微結構國家實驗室巖土工程勘察報告》（K2005-59）；

　�。�3）《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99）；

　�。�4）《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）；

　�。�5）《鋼結構設計規范》（GB50017-2003）；

　�。�6）《建筑樁基礎技術規范》（JGJ94-94）；

　�。�7）《巖土工程勘察規范》（GB50021-2002）。

　　1.2.2 支護結構方案

　　本工程基坑支護設計方案的設計計算，嚴格按照《建筑基坑支護設計規程》（JGJ120-99）、《混凝土結構設計規范》（GBJ50010-2002）、《鋼結構設計規范》（GB50017-2003）中的有關要求進行。同時采用了理正軟件進行了輔助計算和驗算；經過詳細的計算分析后，我們認為：采用本設計的基坑支護方案，能滿足基坑土方開挖、地下室結構施工及周圍環境保護對基坑支護結構的要求，符合"安全可靠，經濟合理，技術可行，方便施工"的原則。

　　基坑分為ABC、CDEF、FGHA三個計算區段，如圖1所示，均采用鉆孔灌注樁與鋼筋混凝土支撐，坳溝、暗塘分布區采用單排雙軸深攪樁止水結構。

　　本基坑工程的特點是基坑開挖面積大，地基土層以粉質粘土為主，基坑西側和北側有坳溝、暗塘。周圍環境較復雜，必須確保周圍建筑物、道路、管線的正常安全使用，要求圍護結構的穩定性好、沉降位移小，并能有效地止水。因此，圍護結構的設計應滿足上述要求。

　　綜合考察現場的周邊環境、道路及巖土組合等條件，為盡可能避免基坑開挖對周圍建筑物、道路的影響，經過細致分析、計算和方案比較，本工程支護方案選用下列形式：

　�、僬麄�基坑采用鉆孔灌注樁加一層鋼筋混凝土支撐作為支護結構。

　�、诨�坑西側和北側坳溝、暗塘分布區采用單排雙軸深攪樁作止水結構。

　�、刍�坑內采用集水坑排除地下水。

　　1.3 基坑監測

　　基坑監測是指導正確施工、避免事故發生的必要措施，本設計制定了詳細的沉降、位移監測方案，施工過程中將嚴格按照設計要求做好監測、監控工作。

　　第二章基坑支護結構設計計算書

　　2.1設計計算

　　2.1.1地質計算參數

　　2.1.2計算區段劃分

　　2.1.3計算方法

　　2.1.4土壓力系數計算

　　2.2ABC段支護結構設計計算

　　2.2.1土層分布

　　2.2.2土層側向土壓力計算

　　2.2.3土壓力合力及作用點的計算

　　2.2.4支撐軸力計算

　　2.2.5樁長計算

　　2.2.6最大彎矩計算

　　2.2.7拆撐計算

　　2.2.8配筋計算

　　2.3CDEF段支護結構設計計算

　　2.3.1土層分布

　　2.3.2土層側向土壓力計算

　　2.3.3土壓力合力及作用點的計算

　　2.3.4支撐軸力計算

　　2.3.5樁長計算

　　2.3.6最大彎矩計算

　　2.3.7拆撐計算

　　2.3.8配筋計算

　　2.4FGHA段支護結構設計計算

　　2.4.1土層分布

　　2.4.2土層側向土壓力計算

　　2.4.3土壓力合力及作用點的計算

　　2.4.4支撐軸力計算

　　2.4.5樁長計算

　　2.4.6最大彎矩計算

　　2.4.7拆撐計算

　　2.4.8配筋計算

　　2.5支撐結構設計計算

　　2.5.1支撐軸力

　　2.5.2支撐彎矩計算

　　2.5.3初始偏心距

　　2.5.4是否考慮偏心矩增大系數η

　　2.5.5配筋計算

　　2.5.6整體穩定性驗算

　　2.5.7聯系梁

　　2.6圈梁設計計算

　　2.6.1 ABC段圈梁設計計算

　　2.6.2 CDEF段圈梁設計計算

　　2.6.3 FGHA段圈梁設計計算

　　2.6.4是否考慮偏心矩增大系數η

　　2.7立柱強度計算

　　2.7.1上段鋼立柱Φ325?10鋼管

　　2.7.2下段鋼筋砼立柱強度驗算

　　2.8基坑止降水設計

　　2.8.1止水樁長確定

　　2.8.2基坑止水帷幕設計

　　2.8.3降水設計

　　第三章施工要求及監測方案

　　3.1基坑施工要求

　　3.2基坑監測方案

　　第四章電算結果

　　4.1ABC段深基坑支護方案電算

　　4.2CDEF段深基坑支護方案電算

　　4.3FGHA段深基坑支護方案電算

　　結 束 語

　　時間過得真快，轉眼間畢業設計已進入尾聲，回顧畢業設計的整個過程，收獲頗多。

　　本工程為基坑支護設計，整個基坑采用一排鉆孔灌注樁作擋土結構，基坑局部坳溝暗塘處采用深攪樁做止水帷幕。同時，由一道鋼筋混凝土支撐作為支撐結構體系�？紤]到基坑內的降水，在坑內采用集水坑排水。

　　我們進行工程設計的目的在于工程實踐，而工程設計運用到工程實踐中時，往往需要根據實際情況進行一定的改進。因為每一個工程就是一個富有不同個性的個體，工程不同，特點不一，而且每個工程中影響因素很多，我們作為今后的工程負責人，應該具備靈活敏捷的思維，不能刻舟求劍，一成不變，要隨著工程的實際情況作相關的調整和改進，以確保設計方案與工程相匹配。如在配筋設計計算的時候，我們可以用不同級別的鋼筋，但在實際工程實踐中，為了施工方便，我們往往盡量采取級別相同的鋼筋進行配筋。再者，我們在進行很多計算時，都會在其前面乘上一個安全系數，這樣進行多重計算后，計算結果已經被遠遠的夸大了，所以需要用試驗實踐加以修正。

　　施工質量和安全問題一直是基坑工程的重中之重。因為在實際工程中，影響因素實在太多，任何的工作不仔細，馬虎大意，都可能釀成不可挽回的重大事故，教訓是慘痛的。因此，我們應該把工程安全放在首位，防患于未然。

　　科學技術是隨著生產需要而迅速發展起來的，理論總是落后于實踐。對深基坑支護結構技術也是一樣。所以，作為年輕一代，我們以后的道路還是任重道遠的。

　　參考文獻

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　　[15]《工程水文地質學》，白玉蘭主編，北京：中國水利水電出版社，2002;

　　[16]《高層建筑深基坑圍護工程實踐與分析》，趙錫宏等，上海：同濟大學出版社，1996

　　[17]《南大微結構國家實驗室工程勘察報告》（K2005-59），2005

致    謝

　　時光如白駒過隙，大學四年的學習生活即將劃上一個句號，而本次畢業設計是我們教上的最后一份答卷。

　　在整個畢業設計的過程中，特別要感謝我的是我的指導老師李俊才老師，同時感謝在我畢業設計過程中有過幫助的其他老師。是你們給予我無私的指導，以你們所獨有的淵博厚重的學識、嚴謹負責的治學態度、謙和儒雅的學者風范，深深影響了我，所謂一日為師，終生為師。在此，衷心地感謝老師們在這四年里對我孜孜不倦的教誨。另外，還要感謝我的父母給我無私的關懷，為我提供了經濟支持和幫助。我也非常感謝我大學的同學們，在競爭和合作中，我們不斷成長，不斷進步。

　　畢業在即，有感慨也有期盼，學校"明德、厚學、沉毅、篤行"的精神深深地影響了我大學四年的時光，將使我受益一生，有勇氣去面對不可預知的未來。

（如您需要查看本篇畢業設計全文，請您聯系客服索�。�