《lz格林广场基坑支护设计与施工组织-土木工程本科毕业设计说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《lz格林广场基坑支护设计与施工组织-土木工程本科毕业设计说明书（171页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、山东科技大学学生毕业设计（论文）摘 要格林广场基坑工程位于南京市河西新区，基坑挖深14m，开挖面积40000m2左右，四邻城市主干道，建成后将成为河西地区地标性建筑。本工程从可行性研究阶段一直到工程竣工阶段都会受到社会的广泛关注，其自身的重要性不言而喻。保障本工程的施工安全成为关键性问题之一。首先，对基坑及支护结构进行了分析并选择了钻孔灌注桩加钢筋混凝土支撑的围护形式，然后根据Rankine土压力理论确定了土压力大小，采用力不变等值梁法确定了支撑轴力大小及嵌固深度，根据结构力学相关知识计算了桩身弯矩分布，然后基于正截面承载力计算理论与最大弯矩值确定了桩身配筋，最后根据相关规范及工程特点确定了排
2、桩尺寸，冠梁尺寸等细部结构尺寸。内支撑方面根据规范与偏心受压构件配筋理论确定了支撑尺寸与配筋。稳定性验算方面，根据规范说明的方法，对整理抗滑稳定性、坑底抗隆起稳定性、抗渗流稳定性、抗倾覆稳定性进行了验算。最后根据规范及工程特点进行了施工组织、监测设计与安全对策制定。关键词：软土基坑；基坑支护结构；基坑稳定验算；基坑施工组织；基坑监测设计；施工安全对策AbstractGREEN square excavation engineering is located in Hexi new district, Naning city. Excavation depth is about 14 meter
3、s and it also covers an area of 40000 square meters. This engineering is surrounded by fours roads, which are main roads in Hexi. GREEN square would be an important landmark building in Hexi area of Naning. So it must widely attract the focus of the society since it is established and it is very imp
4、ortant obviously. The key problem is to keep the safety of construction.Firstly, the form of supporting structure was analyzed and selected. Bored piles and concrete supporting were applied to this engineering in the end. Then soil pressure was calculated by Rankine earth pressure theory. The axial
5、force of supporting structure and embedded depth were calculated by equivalent beam theory. According to related knowledge of structural mechanics, the distribution of the bending moment in the piles was calculated. Then based on the theory of the normal section bearing capacity and the value of max
6、imum bending moment, steel bars were assembled into piles and support. Finally, according to the revelant industry regulation and the engineering characteristics, some detailed sizes of structures formed. At the end of the project, the construction organization, the design of monitor and the safety
7、countermeasures were determined.Key words: foundation pit in soft soil; supporting structure; the stability of foundation pit; construction organization; monitoring system; emergency plan.目 录1 绪论61.1课题的研究目的与意义61.2国内外研究现状与进展71.3主要设计内容172 工程概况202.1 工程地质与水文地质202.2 工程周边环境253 基坑支护结构对比与选型263.1常见的基坑支护结构形式2
8、63.2基坑支护总体方案对比选型313.3基坑围护结构对比选型333.4围护桩选型与平面布置363.5基坑支撑体系对比选型384 基坑支护体系参数确定404.1参数计算404.2 排桩桩径与桩距设计534.3 冠梁设计544.4 桩的配筋计算544.5桩间土防护网设计584.6内支撑截面与配筋设计585 基坑支护稳定性验算655.1基坑整体抗滑稳定性验算655.2基坑坑底抗隆起稳定性验算695.3基坑抗渗流稳定性验算705.4基坑抗倾覆稳定性验算716 施工组织设计756.1施工总体流程756.2三轴深层搅拌桩施工766.3钻孔灌注桩施工796.4高压旋喷桩施工836.5降水井施工876.6钢
9、筋混凝土内支撑施工916.7降水方案996.8土方开挖方案1027 施工监测方案设计1057.1概述1057.2监测项目1077.3测点布置1097.4监测方法1137.5监测频率1157.6监测报警值与监测精度1178施工安全与对策1198.1流砂与管涌1198.2渗水漏水1208.3止水桩缩颈、断桩、分叉1228.4支护桩侧移过大1228.5周边地层沉降1238.6坑底土体隆起1238.7周边管线位移过大1249专题设计：海洋风电基础的受力与变形特性研究1269.1研究背景与研究意义1269.2海上风电基础形式与主要荷载类型1289.3单桩基础受力与变形特性研究1339.4桶式基础受力与变
10、形特性研究1389.5结论142参考文献144附录一：英文原文150附录二：中文译文161致谢1711绪论1.1课题的研究目的与意义随着城市建设的不断发展与城市人口的快速膨胀，城市用地日趋紧张、交通压力增大，在这种大趋势下，城市建设向纵深发展并最终形成垂直城市成为目前最可行的未来城市发展方案。目前各类用途的地下空间已在世界各大中城市中得到开发利用,诸如高层建筑多层地下室1、地下铁道及地下车站2、地下停车场、地下街道、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等3。国外有代表性的地下工程有法国巴黎中央商场4、美国明尼苏达大学土木工程系的办公大楼5和实验室、日本东京八重洲地下街、加拿大的蒙特利尔等6。
11、在国内，许多大型市政地下工程近几年纷纷建成或提上城市发展日程规划。如北京市和上海市不断扩展完善的地铁交通工程7、上海的张杨路综合管线共同沟工程8、人民广场地下大型停车场、人民广场地下变电站等9。总之，城市地下空间的综合开发已成为未来城市开发发展的趋势。伴随着城市地下空间的大力开发，在城区开挖的基坑数量越来越多，基坑深度与开挖面积亦不断增加。由于地理优势等因素，东部沿海地区城市建设速度明显快于中西部地区，在这些城市，基坑的开挖深度，施工难度，周围环境复杂程度都要远高于中西部城市的基坑工程。但必须注意的是，由于地质运动土体沉积等作用，东部沿海地区许多城市都属于软土地区。在物理力学特性上，软土相较于
12、其他土体，具有含水量高，孔隙比大，压缩性高，流动性大，土体结构受扰动后强度下降明显，在施工中具有明显的时空效应。因此在软土地区开挖深基坑会面临更大的水土压力以及土体变形，这大大增加了施工风险。尤其是对于市中心的深基坑，周围环境复杂，对土体变形等环境效应往往有极其严格的要求。这些因素大大增加了深基坑支护设计的难度。本课题格林广场基坑支护设计与施工组织的设计主体格林广场位于南京市河西新城奥体中心南侧，江东中路与巴山路、奥体大街与富春江西街之间，四面皆为城市干道，地下管线复杂，对基坑开挖引起的周围地层沉降非常敏感，这对控制基坑开挖引起的环境效应，尤其是周围地层沉降提出了极高的要求，因此针对格林广场基
13、坑周边环境特点与基坑支护结构形式特点制定合理的基坑监测方案，对施工过程中产生的过大变形及时预警采取相应补救措施以保证施工顺利安全就变得非常重要。本基坑面积40890m2，平均开挖深度14m，属于深大基坑，基坑安全等级为一级。场地稳定水位1m左右，地下水丰富，对基坑防水要求极高，同时其所在河西新城区工程地貌属于漫滩相软土地区，根据钻孔勘探揭露的地层显示，在整个基坑开挖深度范围内土质皆为处于软塑到流塑状态的淤泥质黏土，工程地质性质差。在这种地层下，一般的基坑支护结构将会出现较大变形，轻则影响基坑施工，重则引起基坑坍塌对周围道路及管线造成极其严重的破坏。因此，针对该场区的工程地质及水文地质条件，设计
14、一种经济合理，安全可靠的基坑支护体系显得十分重要，这对保证基坑工程顺利施工，确保周边道路管线正常使用都具有非常重要的意义。根据以往该地区基坑工程施工经验，在该地区进行基坑施工往往会面临基坑支护体系的变形过大，施工中由于防水不严密导致的管涌冒砂，坑底土体隆起幅度较大，土拱效应显著等突发情况，因此根据格林广场本身的施工技术以及支护形式制定一系列施工安全与应急对策方案变得非常重要。1.2国内外研究现状与进展随着社会发展，科技进步，我国的工程建设领域也显现出前所未有的高速发展态势，在基坑工程方面也具有同样的表现：勘察方法更加多样；设计理论不断改进完善；施工技术更加先进；施工管理更加科学；基坑监测更加信
15、息化等。为了更好地完成课题格林广场基坑支护设计与施工组织，对国内外专家学者与科研院所在基坑支护设计与施工两大方向的研究情况以及最新研究进展进行了了解，并概括为4个方向分述如下：1.2.1基坑支护设计方法研究现状与发展基坑的支护结构是由支护桩、冠梁、腰梁和支撑体系等部分组成。支护结构的各组成部分都有其相应的支护作用：支护桩承担大部分土体侧向压力，并阻止因基坑开挖导致的土体过大变形，在基坑挖深不大时，支护桩开挖面以上所受的水平土压力由嵌固端承受，在基坑挖深较大时，其所受的土压力一般由支撑体系与拉锚体系承受，工作状态下桩体处于弯剪应力状态；冠梁与腰梁是为提高支护桩整体性与围护刚度而设置，一定程度上可视为连系构件，工作状态下受力较为复杂；支撑体系直接承受来自支护桩体的力，内支撑体系将力再传给对称端支护桩体，外拉锚体系将力传给深处岩土体。在工作状态下内支撑体系为压弯构件，处于压弯应力状态，拉锚体系处于受拉的应力状态。因此，基坑支护结构设计计算方法应在科学合理准确的基础上全面反映各组成部分的支护效应，考虑各组成部分的实际工况。随着人们对基坑工程认识的不断深入以及科学技术的迅速发展，基坑支护的设计方法也在不断改进，从最早的以强度理论为主导的设计到以变形理论为主导的设计最后到近几年的利用有限元分析设计共经历了三个阶段。由
