基于多支点等值梁法的建筑基坑设计书

岩土工程课程设计

基坑支护

设计计算说明书

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1.工程概述及总体设计思路

1.1工程概况

某大厦进行深基坑支护设计，该工程规划净用地面积18156.9m2，总建筑面积105476m2，其中地下建筑面积32976m2；主要规划为1、2、3#办公楼（主楼），地上19层，高69.95m；次为商业用房，地上2～5层，高为13.95～22.95m；均设3层地下室。采用框架结构，筏板基础，基础底板埋深13m。

1.2工程及水文地质条件

（1）场地工程地址条件

拟建场地地貌单元为岷江水系二级阶地。场地因旧房拆迁堆积建渣使得场地地势略显起伏。地面标高503.96～505.66m，相对高差为1.7m。根据总平面图，±0.00=504.75m，接近于场地自然地坪高度。

场地地基岩土构成按岩土组成、结构构造特征及形成条件划分为三大层：第四系人工填土堆积层、第四系上更新统冲洪积堆积层和中生界白垩系上统灌口组泥岩。按地基岩土的构成自上而下分述如下：

a．第四系人工填土堆积层（Q4ml）

杂填土：杂色，褐灰、黄灰色，结构松散。成份以碎砖、瓦块、混凝上碎块、砾卵石为主混10～20%的建筑废弃土组成。该层遍布于场地表部，厚度1.20～5.20m。

素填土：褐灰、黄灰色，结构较松散，湿。以粘性土、粉土为主，混10～15%的砖瓦碎块。该层分布不连续，厚度0.40～3.30m。

b．第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）

本层主要特点是：从地形地貌条件上属河间地块。据成都平原水文地质工程

地质综合勘察评价报告，根据绝对年龄的测定本层属第四系上更新世晚期（Q23），相当于广汉冲积层。由于堆积时间较久，经上覆土层长期压密作用，以密实卵石层构成地基岩土主体层位；卵石层自上而下由微风化向弱至中等风化过渡，泥质含量逐渐增高构成本层又一特点。

粉质粘土：黄褐、黄灰色，可塑为主，湿。土体裂隙较发育，土体合少量铁锰质结核及浸染斑块。本层受人类工程活动影响，分布不稳定，残存厚度0.40～1.60m。

粉土：灰黄、黄灰色，湿，松散～稍密。土体夹粉砂薄层及铁锰质浸染斑块。其粉粒含量约为86.2%，粘粒含量约为9.0%。受人类工程活动影响，该层分布不稳定，残存厚度0.40～1.80m。

细砂：灰黄、黄灰色，湿，松散。矿物成份以长石、石英为主，云母片及暗色矿物次之。粒径大于0.075mm的砂粒含量为87.5-90%。该层分布较连续，厚度0.43～3.10m。

卵石层中的细砂：灰、青灰色，湿～饱和，结构松散。矿物成份以长石、石英为主，云母片及暗色矿物次之。粒径大于0.075mm的砂粒含量为88.8～89.8%，局部段含少量砾卵石。该层呈透镜体分布于卵石层中，厚度0.20～4.20m。

卵石层：黄褐、黄灰色，湿～饱和。卵石成分以花岗岩、辉长岩、石英岩为主，次为变质岩、砂岩、灰岩等。卵石呈圆形、亚圆形，磨圆度较好，坚硬，部份卵石呈弱风化状，少量呈强风化状。以细砂充填为主，局部由泥砂或泥质充填。卵石层顶面埋深5.0～7.6m，标高496.99～499.57m，构成地基岩土主体层位。卵石层划分为三个亚层：

稍密卵石：黄褐、黄灰色，湿～饱和，稍密。卵石排列混乱，大部分不接触。

该层呈透镜体分布于卵石层上部及中部。

中密卵石：黄褐、黄灰色，湿～饱和，中密。卵石交错排列，大部分接触。该层呈透镜体分布于卵石层上部及中部。

密实卵石：黄褐、黄灰、青灰色，湿～饱和，密实。卵石交错排列，连续接触。本层厚度大，分布较稳定，构成卵石层主体层位，

c．中生界白垩系上统灌口组泥岩（K2g）

紫红、棕红色，强风化，泥质胶结，裂隙较发育；质软，岩芯呈碎块状、短柱状，手折易断。泥岩层顶埋深30.6～30.8m，标高473.41～473.93m，(2) 场地水文地质条件

场地地下水主要赋存于卵石层中，为松散岩类孔隙潜水，主要接受大气降水、地下侧向径流补给，于地势较低处排泄或从井中人工排泄。

勘察期间实测地下水位埋深为7.0～7.7m，标高496.87～496.97m，该水位埋深偏大，是受场地附近长期降水工程的影响所致。在无人工降低地下水位的条件下，丰水期地下水位正常埋深约为4.5m，标高为500.135m；历史最高水位埋深约为2.5m，标高为501.635m；地下水位年变幅约为2m，地下水自北西流向南东，水力坡度约为0.002。

另场地局部地段人工填土层中赋存上层滞水，水位埋深约1.5～3.9m，由沟水、雨水、自来水渗透补给，但水量甚微。

水文地质参数:场地泥岩埋深30.6～30.8m，标高473.41～473.93m。含水层厚度约为24m。卵石含水层渗透系数k=12.02～19.7m/d，平均15.12m/d。场地含水层渗透系数建议取值17m/d。

场地地下水无色、无味、透明，PH值7.4～7.5，对砼结构无腐蚀性；对钢

筋砼结构中的钢筋无腐蚀性；对钢结构具弱腐蚀性。

该基坑所处地层（按地基岩土的构成自上而下的土层）的主要物理力学参数如下表所示:

2.结构设计任务及要求

2.1设计任务

本工程采用筏板基础，基础底板埋深超过10m，对于该工程的基坑围护，综合考虑场地土质条件以及施工安全要求，采用排桩结合锚杆的锚拉式支挡结构

进行支护。根据本工程的开挖深度、地质情况及周边环境情况，基坑安全等级为二级，基坑重要性系数。

2.2设计参数

1)基坑开挖面积：2

32976m

2)整体稳定性： 1.3

K=

s

3)抗隆起稳定性： 1.6

K=

b

K=

4)突涌稳定性： 1.2

h

K=

5)流土稳定性： 1.5

f

H=m

6)基坑深度：13

2.3基坑支护设计的计算方法

计算板桩墙的内力常用方法，主要有静力平衡法、等值梁法、弹性支点法等。由于弹性支点法手算复杂，且边界条件未知，故在手算时不采用，在电算时采用。本次设计手算过程采用多支点等值梁法计算结构内力。

在设计时选用1—1横剖面地层进行设计计算，具体地层条件见表1。2.4设计依据资料及规范

1）《岩土工程设计任务指导书》

2）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）

3）《混凝土结构设计规范》（GB500010-2002）

2.5支护结构方案

本工程的基坑支护方案定为锚拉式支护结构，拟采用三排锚杆，分别位于地面以下1m、5m、9m处，通过对锚杆施加预应力来控制变形。支挡构件为排桩，排桩采用钻孔灌注桩，嵌固深度及桩长由此后设计计算而定，桩径拟定为1.0m，