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深基坑支護(hù)設(shè)計(jì) 一、概況： 路和交叉口東南側(cè)，場(chǎng)地南面有新建的七層框架建筑，東西兩邊沿基坑邊有電纜通過(guò)，東面有倉(cāng)庫(kù)，見圖一?；归_挖要確保道路、地下電纜線與周邊建筑物的安全使用。圖一 工地全景 本工程共有19層，基礎(chǔ)采用Φ1000沖鉆孔灌注樁，基坑開挖深度分別為4.4、5.4、6.5米。 二、地質(zhì)條件概述 根據(jù)省工程地質(zhì)勘察院的工程地質(zhì)勘察報(bào)告，與基坑開挖有關(guān)土層分布情況見表一。土層名稱 層厚(M) r(kN/N3) C(kN/m2) Φ(℃) 1層雜填土 1.0～2.4 - - - 2層粉質(zhì)粘土 1.5～2.0 17.94 27 5.2 3層淤泥 3.2～6.8 16.42 10.38 6.46 4層含泥細(xì) 沙夾淤泥 4.25～3.8 16.9 18.67 6.5 三、支護(hù)方案選擇 1、人工挖孔樁 2、沖孔灌注樁 3、預(yù)制樁 4、噴錨 5、沉管灌注樁 通過(guò)以上五種方案對(duì)比，綜合考慮施工場(chǎng)地限制及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，決定采用沉管灌注樁方案。 四、支護(hù)樁設(shè)計(jì) 4.1 基坑設(shè)計(jì)深度的確定 設(shè)計(jì)深度按四周地梁及承臺(tái)墊層底的深度確定，分別為4.4、5.4、6.5米。 4.2 地面荷載取值 挖土機(jī)械行走路線控制在4.4米深基坑范圍內(nèi)，同時(shí)考慮臨時(shí)堆土，取4.4米深基坑處地面超載為20kN/m2；5.4米深基坑禁止機(jī)械行走，地面超載10kN/m2，6.5米深基坑坑后地面土挖掉1米，范圍見圖二，坑邊不得堆土，禁止機(jī)械行走，不考慮地面超載。 圖二 圍護(hù)樁及支撐平面圖 圖三 支護(hù)結(jié)構(gòu)剖面 圖四 支護(hù)結(jié)構(gòu)剖面圖五 5.4m深基坑土壓力分布圖(kN/m2) 圖六 6.5m深基坑土壓力分布圖(kN/m2)圖七 4.4m深基坑土壓力分布圖(kN/m2
) 圖八 支承樁圖九 4.4m深圍護(hù)樁 圖十 5.4m深圍護(hù)樁 圖十一 6.5m深圍護(hù)樁 圖十二 樁頂環(huán)梁 圖十三 內(nèi)支撐梁 圖十四 支承樁圈梁轉(zhuǎn)角節(jié)點(diǎn) 斜撐與圈梁交接節(jié)點(diǎn) 圖十五 直撐與圈梁交接節(jié)點(diǎn) 4.3 土層抗剪強(qiáng)度指標(biāo)取值 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的結(jié)果，1層雜填土無(wú)試驗(yàn)資料，在工程樁施工時(shí)，表面沉積了一層淤泥；2層為粉質(zhì)粘土層，其力學(xué)指標(biāo)較3層好，但土層較薄。土壓力計(jì)算時(shí)，將1至3層合并成同一層土，并參照3層土取值。因沉管灌注樁為擠土樁，支護(hù)施工為先打樁后開挖，基坑土因擠密而使C、Φ值提高，借鑒福州地區(qū)深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，Φ取1.3倍的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均值。 4.4 圍護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算 本工程圍護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算按國(guó)家有關(guān)規(guī)范并參照《上海地區(qū)深基礎(chǔ)施工指南》進(jìn)行。土壓力計(jì)算按朗肯理論進(jìn)行。圍護(hù)樁計(jì)算采用等值梁法；即將支護(hù)樁作為簡(jiǎn)支梁，其上支點(diǎn)為支撐，下支點(diǎn)在梁上土壓力等于零點(diǎn)，計(jì)算支撐點(diǎn)的反力，然后找出支護(hù)樁上剪力等于零點(diǎn)，計(jì)算該點(diǎn)彎矩，即為支護(hù)樁的最大彎矩。最后，再以簡(jiǎn)支梁的下支點(diǎn)反力與該點(diǎn)以下土壓力對(duì)支護(hù)樁底力矩平衡為條件，計(jì)算支護(hù)應(yīng)有的長(zhǎng)度，鋼筋混凝土支撐采用連續(xù)梁計(jì)算，荷載系數(shù)取1.4。 計(jì)算結(jié)果： 1、4.4米深基坑，支護(hù)樁樁徑Φ500，樁長(zhǎng)12.5米，砼強(qiáng)度等級(jí)C20，樁距700，最大彎矩115kN-m，配筋見圖九。 2、5.4米深基坑，支護(hù)樁樁徑Φ500，樁長(zhǎng)15.5米，砼強(qiáng)度等級(jí)C20，樁距700，最大彎矩185kN-m，配筋見圖十。 3、6.5米深基坑，支護(hù)樁樁徑Φ500，樁長(zhǎng)15.5米，砼強(qiáng)度等級(jí)C20，樁距700，最大彎距165.5kN-m。配筋見圖十一。 4、樁頂環(huán)梁最大彎矩500kN-m，梁配筋見圖十二。內(nèi)支撐600×600按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算，考慮支撐跨度中自重產(chǎn)生的彎矩，并分別驗(yàn)算豎向和水平向的穩(wěn)定性，計(jì)算結(jié)果見圖十三。因環(huán)梁
轉(zhuǎn)角部位及環(huán)梁與內(nèi)支撐交點(diǎn)處內(nèi)力比較復(fù)雜，應(yīng)力較為集中，所以這些部位在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行局部加強(qiáng)見圖十五。 五、圍護(hù)施工與基坑開挖 5.1 圍護(hù)施工 5.1.1 支護(hù)樁施工 由于樁距較小，支護(hù)樁采用間隔2根樁距離的跳打方案，沿基坑順時(shí)針?lè)较蜻B續(xù)施工，打3圈完成，以保證樁身質(zhì)量。由于沉管樁的擠密效應(yīng)，在打第3圈時(shí)有6根樁無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的樁長(zhǎng)，作為補(bǔ)救措施，在離支護(hù)樁原位1.5米處(遠(yuǎn)離基坑方向3倍樁徑位置)，相應(yīng)地進(jìn)行補(bǔ)樁。 5.1.2 內(nèi)支撐梁的支撐立柱施工 支撐立柱在工程樁施工時(shí)與工程樁的縱筋焊接，隨工程樁縱筋吊裝就位見圖八，不在工程樁位置的，增打Φ600的沖孔樁作為支柱支承樁，樁長(zhǎng)6米，樁身配筋見圖十四，樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20。 5.1.3 環(huán)梁、內(nèi)支撐梁的施工 在支護(hù)樁強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到80%后，開始挖基槽、支模、綁扎鋼筋，最后澆筑混凝土。 5.1.4 基坑開挖 設(shè)計(jì)時(shí)僅4.4深基坑支護(hù)樁考慮機(jī)械走及坑邊臨時(shí)堆
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