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1、LOGO云南大云南大学学本科生本科生毕业设计n班班级：11级-土木工程土木工程n学学生：生：张全明袁宇全明袁宇龙n指指导老老师：屈俊童：屈俊童芒市芒市国国际勐勐垅沙沙2号号基坑基坑支支护结构构设计毕业答答辩. . .本设计的任务和要求本设计的任务和要求 该项目在基坑支护中是一个比较特殊的工程实例，需要充分考虑市政该项目在基坑支护中是一个比较特殊的工程实例，需要充分考虑市政排水管涵改迁和团结大街市政道路路基挡土墙的保护，在此基础上进行排水管涵改迁和团结大街市政道路路基挡土墙的保护，在此基础上进行基坑支护设计，基坑支护设计，主要主要进行基坑支护的计算分析、优化调整进行基坑支护的计算分析、优化调整，
2、最终绘制基最终绘制基坑支护施工图。坑支护施工图。 施工图施工图主要包括主要包括： 平面图（基坑支护与周边环境关系平面图、基坑支护平面图、降排水平面图（基坑支护与周边环境关系平面图、基坑支护平面图、降排水平面示意图、监测平面示意图、土方开挖示意图、基坑开挖控制点定位平面示意图、监测平面示意图、土方开挖示意图、基坑开挖控制点定位坐标图）坐标图）； 剖面图（各个支护面剖面图（各个支护面的剖面的剖面图图以及展布图以及展布图）； 大样图（混凝土面层、桩配筋、冠梁配筋、腰梁配筋、锚索等）及相大样图（混凝土面层、桩配筋、冠梁配筋、腰梁配筋、锚索等）及相关详图关详图（钢架的节点连接和排水沟配筋等）（钢架的节点
3、连接和排水沟配筋等）。 整整套设计文件包括设计说明、施工图和计算书。套设计文件包括设计说明、施工图和计算书。.本设计任务的分工本设计任务的分工u剖面验算和大样图由小组协同完成剖面验算和大样图由小组协同完成u袁宇龙完成平面图的绘制和计算书的整理袁宇龙完成平面图的绘制和计算书的整理u张全明完成设计说明的编制以及剖面图和展布图的绘制张全明完成设计说明的编制以及剖面图和展布图的绘制u监测方案由袁宇龙完成，基坑监测专项说明有张全明编写。监测方案由袁宇龙完成，基坑监测专项说明有张全明编写。.芒市国际勐垅沙芒市国际勐垅沙2号基坑支护设计号基坑支护设计设计基本环节设计基本环节.本设计的主要内容本设计的主要内容
4、u第一部分第一部分 设计的基本资料设计的基本资料 u第二部分第二部分 基坑的支护方案基坑的支护方案 u第三部分第三部分 基坑支护结构的设计基坑支护结构的设计u第第四四部分部分 基坑降排水基坑降排水u第第五五部分部分 基坑监测基坑监测u第第六六部分部分 基坑土方开挖基坑土方开挖 .第一部分第一部分 基础资料基础资料1.工程概况：工程概况： 拟建工程位于芒市团结大街西侧，规划建筑包括栋拟建工程位于芒市团结大街西侧，规划建筑包括栋层建筑物。拟建场地周边环境较为简单，场地东侧为团结大层建筑物。拟建场地周边环境较为简单，场地东侧为团结大街，其余侧均为该项目的建设用地，目前均为空地。团结大街，其余侧均为该
5、项目的建设用地，目前均为空地。团结大街边上有一高街边上有一高6m左右的市政道路路基挡土墙，该挡墙距离左右的市政道路路基挡土墙，该挡墙距离地下室外墙地下室外墙4.31m,团结大街目前为芒市主要市政道路，正团结大街目前为芒市主要市政道路，正在使用；在挡土墙底部有三个永久性市政排水口。在使用；在挡土墙底部有三个永久性市政排水口。基坑开挖基坑开挖底周长为底周长为440.82m,开挖面积开挖面积为为6580.7m2，开挖深度开挖深度3.02m。.第一部分第一部分 基础资料基础资料照片照片照片照片2 2 2 2 东面团结大街一侧东面团结大街一侧东面团结大街一侧东面团结大街一侧 (2)(2)(2)(2)照片
6、照片1 1 东面团结大街一侧东面团结大街一侧 (1)(1).第一部分第一部分 基础资料基础资料.第一部分第一部分 基础资料基础资料2.工程地质概况工程地质概况 拟建场地属湖积平原，开阔平坦拟建场地属湖积平原，开阔平坦，自上而下有下列土层：自上而下有下列土层： 层层-杂填土：为拟建场地居民区拆迁时形成的人工填土，以粘性土充填为主杂填土：为拟建场地居民区拆迁时形成的人工填土，以粘性土充填为主含大量碎石，上部含大量建筑及生活垃圾。含大量碎石，上部含大量建筑及生活垃圾。 层粉质粘土：无摇振反应、稍有光泽、干强度中、韧性中等，具中压缩层粉质粘土：无摇振反应、稍有光泽、干强度中、韧性中等，具中压缩性性，含
7、少量碎石，局部地段相变为含砾粉质粘土，含少量碎石及砾石。含少量碎石，局部地段相变为含砾粉质粘土，含少量碎石及砾石。 层圆砾：湿，中密，含水层。成份以灰岩、石英砂岩为主，充填物以粘层圆砾：湿，中密，含水层。成份以灰岩、石英砂岩为主，充填物以粘性土为主，局部充填砂类土。性土为主，局部充填砂类土。 层粘土：灰白，兰灰色，湿，可塑状态，切面光滑，干强度及韧性高，层粘土：灰白，兰灰色，湿，可塑状态，切面光滑，干强度及韧性高，具中压缩性，局部地段含少量有机质，部分变相为砂质粘土，场地广有分布具中压缩性，局部地段含少量有机质，部分变相为砂质粘土，场地广有分布。 层砾砂：夹少量碎石，成分主要为石英砂，颗粒以圆
8、形、亚圆形为主，层砾砂：夹少量碎石，成分主要为石英砂，颗粒以圆形、亚圆形为主，级配良好，部分地段夹少量块石，层厚较大级配良好，部分地段夹少量块石，层厚较大，场地均有分布场地均有分布。 层卵石：灰白，中密层卵石：灰白，中密-密实状态，湿，主要成分为强密实状态，湿，主要成分为强-中风化灰岩，以沙中风化灰岩，以沙类土充填为主，颗粒以圆形、亚圆形为主，级配较差，场地广有分布类土充填为主，颗粒以圆形、亚圆形为主，级配较差，场地广有分布。 层层-砾砂：夹少量碎石，主要成分为石英砂，颗粒以圆形、亚圆形为主，级砾砂：夹少量碎石，主要成分为石英砂，颗粒以圆形、亚圆形为主，级配良好，局部地段含少量有机质。场地均有
9、分布，该层未揭穿。配良好，局部地段含少量有机质。场地均有分布，该层未揭穿。.3.拟建场地土体情况一览拟建场地土体情况一览第一部分第一部分 基础资料基础资料土层编号土层编号土层名称土层名称天然重度天然重度(kN/m)内摩擦角内摩擦角（ ）粘聚力粘聚力（KPa）杂填土17.58.015.0粉质粘土18.512.944.5圆砾19.220.05.5粉砂18.022.05.0粘土18.712.039.71泥炭质粘土16.76.818.0砾砂19.025.06.0卵石22.0045.0砾砂19.025.06.0.第二部分第二部分 基坑支护方案基坑支护方案u2.12.1基坑支护设计依据基坑支护设计依据 （
10、1 1）芒市国际勐垅沙）芒市国际勐垅沙2 2号基坑建筑场地岩土工程勘察号基坑建筑场地岩土工程勘察报告；报告； （2 2）芒市国际勐垅沙）芒市国际勐垅沙2 2号基坑总平面图；号基坑总平面图； （3 3）理正深基坑支护设计软件）理正深基坑支护设计软件7.07.0版；版； （4 4）设计任务书。）设计任务书。 .第二部分第二部分 基坑支护方案基坑支护方案u2.2 2.2 引用的标准、规范引用的标准、规范（1 1）建筑地基基础设计规范）建筑地基基础设计规范 （GB50007-2011GB50007-2011）（2 2）建筑基坑支护技术规程）建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012JGJ120-2
11、012） . .（1313）岩土锚杆（索）技术规程）岩土锚杆（索）技术规程 （CECSCECS：20052005）（1414）建筑基坑工程监测技术规范）建筑基坑工程监测技术规范 （GB50497-2009GB50497-2009）（1515）基坑工程手册）基坑工程手册） ( (中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社 2009 2009年年1111月第二版月第二版) ).u2.3 2.3 基坑支护设计标准基坑支护设计标准 （1 1）基坑安全等级）基坑安全等级 依据建筑基坑支护技术规程（依据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012JGJ120-2012）第）第3.1.33.1.3条条的规定：支护
12、结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及的规定：支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重为一级；严重为二级；不严重为三级。地下结构施工影响很严重为一级；严重为二级；不严重为三级。本项目结合场地周边环境，按建筑基坑支护技术规程（本项目结合场地周边环境，按建筑基坑支护技术规程（JGJ120JGJ12020122012），），该基坑支护结构的安全等级：东侧定为一级，该基坑支护结构的安全等级：东侧定为一级，其它三侧定为三级。其它三侧定为三级。 (2) (2) 基坑侧壁重要性系数基坑侧壁重要性系数 依据建筑基坑支护技术规程（依据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-201
13、2JGJ120-2012）的规定，）的规定，本基坑侧壁重要性系数本基坑侧壁重要性系数一级为一级为1.11.1，三级为，三级为0.90.9。 (3) (3) 基坑使用年限基坑使用年限 该基坑使用年限为该基坑使用年限为1 1年。年。第二部分第二部分 基坑支护方案基坑支护方案.第二部分第二部分 基坑支护方案基坑支护方案u2.4 2.4 基坑支护方案选型基坑支护方案选型 (1)基坑东侧紧邻团结大街，需重点保护；其它三侧为建设方基坑东侧紧邻团结大街，需重点保护；其它三侧为建设方用地，目前均为空地且基坑周边无管线，用地红线可以突破。结用地，目前均为空地且基坑周边无管线，用地红线可以突破。结合项目实际情况及
14、周边环境，本着安全、经济、合理的原则，该合项目实际情况及周边环境，本着安全、经济、合理的原则，该基坑支护方案总体为：基坑支护方案总体为：在基坑的东侧即团结大街一侧考虑到市政在基坑的东侧即团结大街一侧考虑到市政道路挡土墙离基坑距离太近，所以这侧采用道路挡土墙离基坑距离太近，所以这侧采用“排桩排桩+锚索锚索”的支的支护体系，其它三侧采用护体系，其它三侧采用“放坡放坡”的支护体系。的支护体系。 (2) 排桩支护对各种地质条件的适应性强，施工简单易操排桩支护对各种地质条件的适应性强，施工简单易操作且设备投入一般不是很大，一般做成排桩挡墙，顶部浇筑钢筋作且设备投入一般不是很大，一般做成排桩挡墙，顶部浇筑
15、钢筋混凝土圈梁；它具有刚度大、抗弯能力强、变形相对较小，施工混凝土圈梁；它具有刚度大、抗弯能力强、变形相对较小，施工时无振动、噪声小，无挤土现象，对周围环境影响小等特点。时无振动、噪声小，无挤土现象，对周围环境影响小等特点。.第二部分第二部分 基坑支护方案基坑支护方案u该挡土墙基础埋深位于基底标高以上，如该挡土墙基础埋深位于基底标高以上，如挡墙挡墙基础以下土体不能够自基础以下土体不能够自稳，则会导致挡土墙整体滑移甚至倾覆，因此根据本项目实际情况稳，则会导致挡土墙整体滑移甚至倾覆，因此根据本项目实际情况以及周边环境以及周边环境，需要重点考虑需要重点考虑的是的是东侧市政排水管涵的改迁和团结东侧市政
16、排水管涵的改迁和团结大街市政道路路基挡土墙的保护大街市政道路路基挡土墙的保护。u由于排桩距离市政道路挡土墙很近，仅有由于排桩距离市政道路挡土墙很近，仅有2.8米，无法预埋管道米，无法预埋管道进行进行排水，因此排水，因此我们我们采取将五根管道的排水通过一个明渠绕过二号基坑采取将五根管道的排水通过一个明渠绕过二号基坑集中排到原定排水点。根据相关资料计算得知，明渠的净流面积不集中排到原定排水点。根据相关资料计算得知，明渠的净流面积不得小于得小于m2。结合现场条件，本方案选用。结合现场条件，本方案选用26002300（其中净其中净流面积流面积为为20002000）的水渠，放在冠梁上以的水渠，放在冠梁上
17、以5的坡度由西的坡度由西向东排水。向东排水。u对于挡土墙抗滑移或抗倾覆稳定性不足的问题，常用的加固方法有以对于挡土墙抗滑移或抗倾覆稳定性不足的问题，常用的加固方法有以下几种：下几种： （1）坡顶卸载。将上部一定高度的挡土墙拆除，对填土进行放坡并）坡顶卸载。将上部一定高度的挡土墙拆除，对填土进行放坡并做好坡面防护；做好坡面防护； （2）采用注浆等措施，增加填土的抗剪强度，减少主动土压力，减）采用注浆等措施，增加填土的抗剪强度，减少主动土压力，减小滑移力以及倾覆力矩；小滑移力以及倾覆力矩； （3）增加挡墙厚度，使挡墙自重增加，增大抗滑移及抗倾覆力矩。）增加挡墙厚度，使挡墙自重增加，增大抗滑移及抗倾
18、覆力矩。.第二部分第二部分 基坑支护方案基坑支护方案.第二部分第二部分 基坑支护方案基坑支护方案u第一种方法拆除上部挡墙，并对填土进行放坡，将改变坡顶第一种方法拆除上部挡墙，并对填土进行放坡，将改变坡顶现有的道路及休闲绿地景观；现有的道路及休闲绿地景观；u第二种方法虽然可以增加土的抗剪强度，减少墙背土压力，第二种方法虽然可以增加土的抗剪强度，减少墙背土压力，但是抗剪强度增加的幅度和注浆量等参数需要进行现场试验但是抗剪强度增加的幅度和注浆量等参数需要进行现场试验确定，周期较长且加固费用较高；确定，周期较长且加固费用较高；u第三种方法将使挡土墙厚度增加较多，而挡土墙与基坑距离第三种方法将使挡土墙厚
19、度增加较多，而挡土墙与基坑距离过近，加固后对基坑开挖造成很大影响。过近，加固后对基坑开挖造成很大影响。u针对本挡土墙的特点及现场施工条件，经技术经济比较，针对本挡土墙的特点及现场施工条件，经技术经济比较，本本方案方案采用一个采用一个H型钢组合结构对原挡土墙进行加固保护。型钢组合结构对原挡土墙进行加固保护。.第三部分第三部分 基坑支护结构设计基坑支护结构设计u“排桩排桩+锚索锚索”支护结构设计：支护结构设计： 运用理正深基坑设计软件（运用理正深基坑设计软件（7.07.0版）对团结大街一侧采用版）对团结大街一侧采用“排桩排桩+ +锚索锚索”支护方式，共分两个剖面进行设计验算。支护方式，共分两个剖面
20、进行设计验算。 路面动载毛石挡墙和填土总荷载路面动载毛石挡墙和填土总荷载120KPa120KPa； 桩采用长螺旋挖孔灌注桩，桩的直径为桩采用长螺旋挖孔灌注桩，桩的直径为800mm800mm，桩间距，桩间距1600mm1600mm，桩顶设置冠梁；，桩顶设置冠梁； 止水桩采用深搅止水桩，桩径止水桩采用深搅止水桩，桩径500mm500mm，间距，间距300mm300mm，搭接，搭接200mm200mm； 锚索的水平间距为锚索的水平间距为3.2m3.2m，竖向间距，竖向间距2m2m；共两排锚索，直径；共两排锚索，直径为为150mm150mm，第一排长，第一排长18m18m，第二排长，第二排长15m15
21、m，第二排锚索处设置腰，第二排锚索处设置腰梁；梁； 防护面层厚防护面层厚80mm80mm，面层钢筋网为，面层钢筋网为81508150，采用，采用C20 C20 混凝混凝土喷射。土喷射。 团结大街侧支护结构设计如下图：团结大街侧支护结构设计如下图：.第三部分第三部分 基坑支护结构设计基坑支护结构设计.第三部分第三部分 基坑支护结构设计基坑支护结构设计u“放坡放坡”支护结构设计：支护结构设计： 对其它三侧采用对其它三侧采用“放坡放坡”支护方式，共分四个剖面进行设支护方式，共分四个剖面进行设计验算。计验算。 按临时基坑支护荷载组合设计按临时基坑支护荷载组合设计:坑边坑边5m内限制堆载内限制堆载5KP
22、a,5m外堆载外堆载20KPa； 基坑开挖深度为基坑开挖深度为3.02m，放坡比例为，放坡比例为1:1； 止水桩采用深搅止水桩，桩径止水桩采用深搅止水桩，桩径500mm500mm，间距，间距300mm300mm，搭接，搭接200mm200mm； 防护面层厚防护面层厚80mm80mm，面层钢筋网为，面层钢筋网为82008200，采用，采用C20 C20 混凝混凝土喷射。土喷射。 支护结构设计如下图：支护结构设计如下图：.第三部分第三部分 基坑支护结构设计基坑支护结构设计.第三部分第三部分 基坑支护结构设计基坑支护结构设计u桩锚支护结构设计，对结构、截面、锚索等进行了计算，并进行桩锚支护结构设计，
23、对结构、截面、锚索等进行了计算，并进行了整体稳定性验算，抗倾覆、抗隆起等的验算，满足规范要求。了整体稳定性验算，抗倾覆、抗隆起等的验算，满足规范要求。剖面编号剖面编号支护形式支护形式整体稳定性系数整体稳定性系数抗倾覆稳定性系数抗倾覆稳定性系数抗隆起稳定性系数抗隆起稳定性系数1-1剖面排桩锚索1.6763.5733.7472-2剖面排桩锚索1.6943.7503.5923-3剖面放坡2.687/4-4剖面放坡2.035/5-5剖面放坡2.289/6-6剖面放坡2.728/.第四部分第四部分 基坑降排水基坑降排水 在基坑开挖范围内，揭露的土层有隔水层、弱透水层，故基在基坑开挖范围内，揭露的土层有隔
24、水层、弱透水层，故基坑采用的降排水方案为：坑外截水帷幕坑采用的降排水方案为：坑外截水帷幕+ +坑顶截排水坑顶截排水+ +坑内集中抽坑内集中抽排降水相结合的方式。排降水相结合的方式。（1 1）截水帷幕采用深搅止水桩）截水帷幕采用深搅止水桩500mm300 mm500mm300 mm，搭接，搭接200mm200mm；（2 2）坑顶截排水：坑顶设置）坑顶截排水：坑顶设置500500500mm500mm截水沟，兼做排水沟；截水沟，兼做排水沟；（3 3）坑底排水：基坑内沿坑壁周边设置）坑底排水：基坑内沿坑壁周边设置300300300mm300mm排水盲沟；排水盲沟；（4 4）基坑内沿周边每隔）基坑内沿周
25、边每隔20m20m左右设置一口集水井；左右设置一口集水井；（5 5）根据工程需要，在坑顶拟设置）根据工程需要，在坑顶拟设置2 2个沉淀池。个沉淀池。. 基坑类别基坑类别监测项目监测项目一级一级支护桩顶部水平位移应测支护桩顶部竖向位移应测深层水平位移应测锚索内力宜测地下水位应测土体分层竖向位移宜测周边地表竖向位移应测地表裂缝应测第五部分第五部分 基坑监测基坑监测 通过对基坑工程监测项目的观测，以及监测数据的分析处理与计算，进行通过对基坑工程监测项目的观测，以及监测数据的分析处理与计算，进行预测和反馈，决定是否需要对支护结构、周边道路和地下管线采取保护或加固预测和反馈，决定是否需要对支护结构、周边
26、道路和地下管线采取保护或加固措施，以确保支护结构的稳定及周边环境的安全。措施，以确保支护结构的稳定及周边环境的安全。.u监测点布设及监测方法监测点布设及监测方法序号序号监测项目监测项目位置或监测对象位置或监测对象测点布置测点布置仪器仪器1桩顶水平、竖向位移桩顶间距1520m经纬仪、水准仪2土体侧向变形靠近围护结构的周边土体孔间距1520m左右，测点间距0.5米测斜管、测斜仪3围护结构侧向变形围护结构内孔间距1520m左右，测点间距0.5米测斜管、测斜仪5地下水位基坑周边间距约40米水位管6围护结构水土侧压力基坑周边间距3040米及转角处水土压力计7地面土体沉降、位移基坑周边间距1520米及转角
27、处经纬仪、水准仪. 序号测量项目支护结构类型控制值/mm允许值/mm变化速率/mmd-11桩顶水平位移旋挖灌注桩253522桩顶竖向位移旋挖灌注桩203023深层水平位移旋挖灌注桩455534基坑周边地表竖向位移304035锚索内力60%f270%f2第五部分第五部分 基坑监测基坑监测基坑及支护结构监测报警及允许值（一级基坑）基坑及支护结构监测报警及允许值（三级基坑） 序号测量项目报警值1坡顶水平位移累计达70mm或日变化量15mm/d坡顶竖向位移累计达70mm或日变化量8mm/d2周边地表沉降累计达60mm或日变化量8mm/d.u对对支护结构支护结构、施工工况施工工况、周边环境周边环境情况、
28、情况、监测设施监测设施等等应做好应做好巡视检查巡视检查，检查内容详见基坑支护监测专项说，检查内容详见基坑支护监测专项说明。明。u基坑监测的具体事宜详见方案说明及基坑支护监测专基坑监测的具体事宜详见方案说明及基坑支护监测专项说明。项说明。.u（1）该基坑相对较大，土方出土通道暂时设为二个，由）该基坑相对较大，土方出土通道暂时设为二个，由东侧出土。东侧出土。u（2）土方开挖的施工顺序应遵循分层分块，挖土操作分）土方开挖的施工顺序应遵循分层分块，挖土操作分层分段的分层厚度不大于层分段的分层厚度不大于3m，基坑周边留土的坡度不得，基坑周边留土的坡度不得陡于陡于1：1.0，严禁超设计标高开挖。坑底应保留，严禁超设计标高开挖。坑底应保留0.3m厚基土，采用人工挖除整平，并防止坑底土扰动。厚基土，采用人工挖除整平，并防止坑底土扰动。u（3）出土通道的坡度应不小于）出土通道的坡度应不小于1：1.5，位置可根据现，位置可根据现场调整。场调整。第六部分第六部分 基坑土方开挖基坑土方开挖.淘麦刷 http:/ 麦乐刷 http:/ w911211 .
