某综合楼深基坑支护设计(手算)教学教材

某综合楼深基坑支护设计

一、工程概况

1.环境条件概况

某综合楼是集购物、商住、办公于一体的综合性建筑，建筑面积70000m2。工程占地面积144×40m2。上部结构由三幢19~20层的塔楼组成，最大高度达81.5m，其中1号、2号楼带三层裙楼，三幢楼的裙房连在一起。塔楼群房采用框架剪力墙结构，钻孔灌注桩箱形基础，设两层地下室，挖深为8.9m，电梯井局部挖深达11.6m。该建筑物西侧剧长宁街仅5m，且在路面下埋有电缆线、煤气管道、自来水管道及污水管道等市政公用设施。南边是新华联施工现场，其围墙局开挖最小距离为4m，青春小区土方开挖时，新华联施工现场正处于打钻孔灌注桩阶段。东侧大部分为一片已完成拆迁的空地，其中有一幢友谊服装厂的四层厂房，间距约13m，北侧距长庆街约12m。

该场地为原住宅及厂房等拆除后整平，场地基本平坦。根据地质勘测勘料，地下水位埋藏较浅，平均深度为1.15m，其中上部土层透水性较好。

该场地30m深范围内土层的主要物理力学指标如下：

二、降水设计

根据本地的工程地质水文条件以及周围环境，设计采用喷射井点降水系统。由于上部透水性较好，采用环圈形式布置井点，并配抽水设备。方案为潜水完整井。

1．井点系统布置

井点管呈长方形布置，总管距沉井边缘1.5m。沉井平面尺寸为144×40m2，水力坡度取1/10。

1)井点系统总长度

[（144+1.50*2）+(40+1.50*2)]*2=380m

2)喷射井点管埋深

H=11.6+IL1=11.6+1/10*43/2=13.75m

取喷射井点管长度为14m

3)虑水管长度取L=1.5m ,φ38mm

4)在埋设喷射井点时冲孔直径为600mm，冲孔深度比滤水管深1米.

即：14.50+1.50+1.00=17.00m

井点管与滤水管和孔壁间用粗砂填实作为砂滤层，距地表1.00m处用粘土封实以

防漏气。

2. 基坑排水量计算

2) 渗透系数k 的确定

土的渗透系数用第二层和第三层的加权平均值 k =

1

.725

.5*1.34*44.5+*10-4

=5.36*10-4cm/s =0.46m/d 2)

含水层厚度H w H w =3.9+3.8+3.5+3.5+3+1-1.15=17.55m

2) 基坑要求降低水位深度S ′

S ′=11.6-1.15+0.5=10.95m

2) 地下水位以及井管长度，即井管内水位下降深度S

S= S ′+i L 1=10.95+1/10*43/2=13.1m 2) 影响半径R

R=10s k =10*13.1*46.0=88.8m 2) 引用半径r

r=14.3/F =14.3/43*147=44.87m

2) 基坑总排水量Q Q=

r

R s s H k ln 'ln '

)'2(14.3--

=

87

.44ln )8.448.88ln(95

.10)95.1075.13*2(46.0*14.3-+-

=239.8m 3

/d

3. 单根井点管的出水量

q =65πdl 3k

=65*3.14*0.038*1.5*346.0

=8.98m 3

/d

4. 单根井点管数及间距

N=1.1Q/q=1.1*239.8/8.98=29.4 实际用30根井点管

D=(147+43)*2/30=12.67m 实际间距取12米

注意：在井点系统抽水期间应加强地面沉降的观测，防止由于地面沉降而引起的环境问题。

按此喷射井点设计方案降水在沉井施工过程中降水效果好，满足设计要求。

三、土层压力计算

因墙背竖直、光滑，填土面基本水平，符合郎金条件计算时假定附加荷载q=10kp

个填土层物理力学性质该书中已给，不再赘述。计算过程如下：

K a1 =tan2(45。-10。/2)

=0.7

k

σa0 =qK a1-2c11a

=10*0.7-2*5*7.0

=-1.37kp

σa1 =(10+18.1*1.15)*0.7-2*57.0

=13.2kp

σa2 =(10+18.1*1.15+8.1*3.35)*0.7-2*57.0

=32.2kp

K a3 =tan2(45。-35。/2)

=0.27

.0

σa2’=(10+18.1*1.15+8.1*3.35)*0.27-2*1027

=5.25kp

.0

σa3=(10+18.1*1.15+8.1*3.35+8.9*4)*0.27-2*1027

=14.86kp

K a4= tan2(45。-35.15。/2)=0.27

.0

σa3’ =(10+18.1*1.15+8.1*3.35+8.9*4)*0.27-2*6.527

=18.5kp

.0

σa4 =(10+18.1*1.15+8.1*3.35+8.9*4+8.7*3.5)*0.27-2*6.527

=26.7kp

K a5 = tan2(45。-11.2。/2)

=0.67

.0

σa4’ =(10+18.1*1.15+8.1*3.35+8.9*4+8.7*3.5)*0.67-2*15.667 =57.5kp

.0

σa5 =(10+18.1*1.15+8.1*3.35+8.9*4+8.7*3.5+8.4*3.5)*0.67-2*15.667 =77.2kp

K a6 = tan2(45。-17.3。/2)

=0.54

.0

σa5’ =(10+18.1*1.15+8.1*3.35+8.9*4+8.7*3.5+8.4*3.5)*0.54-2*4354 =19.6kp

.0

σa6 =(10+18.1*1.15+8.1*3.35+8.9*4+8.7*3.5+8.4*3.5+8.9*3.5)*0.54-2*4354 =36.5kp

被动：

K p4= tan2(45。+35.12。/2)

=3.7

σp4 =8.7*0.4*3.7+2*6.57.3

=37.9kp

K p5= tan2(45。+11.2。/2)

=1.48

.1

σp4’ =8.7*0.4*1.48+2*15.648

=43.1kp

.1

σp5 =(8.7*0.4+8.4*3.5)*1.48+2*15.648