农民居房小区六期一区Ⅱ标段22栋工程基坑地基层处理及基坑加固方案编制人秦爱华职务(称)现场技术总负责(工程师)审核人顾锦亮职务(称)技术总负责(工程师)批准人陈烯华职务(称)总工程师批准部门(章)江苏建鸣建设工程有限公司编制日期 2010年5月28日悬臂式松木桩支护、地基层处理方案一、工程概况1、六期21#、22#、23#、29#、30#安置房工程;22#房属于剪力墙结构;地上18层;地下1层;建筑高度:52.20m;标准层层高:2.90m ;总建筑面积:33159.78平方米;由江苏建鸣建设工程有限公司承建。
2、本工程由经济园区开发有限公司投资建设,设计研究院有限公司设计,勘察设计研究院有限公司地质勘察,建设管理有限公司监理;由吴福兆担任项目经理,顾锦亮、秦爱华担任技术负责人。
(一)悬臂式松木桩支护一、基坑支护概况于2010年5月21日22#房基坑挖土完成,5月22日小区下水道管在22#房基槽南侧路边突然破裂使基槽边坡严重塌方、砼路面裂缝,所有的小区排水系统管道的中水都集中排放到22#房基坑里水深大约为1.9m蓄水量为900m3左右,为了确保22#房基槽地基工程质量及安全生产,因此本工程需要解决支护问题。
经综合考虑费用、施工方便等因素,决定采用基坑边坡钻孔打入木桩支护的方案。
一、编制依据本计算书的编制参照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99),《土力学与地基基础》(清华大学出版社出版)等编制。
二、参数信息重要性系数:1.00;土坡面上均布荷载值:22.00;荷载边沿至基坑边的距离:1.00;均布荷载的分布宽度:1.00;开挖深度度:3.40;基坑下水位深度:4.00;基坑外侧水位深度:4.00;桩嵌入土深度:2.60;简图如下:错误!未找到引用源。
现场现状照片基坑外侧土层参数:序号土名称土厚度坑壁土的重度内摩擦角内聚力饱和容重 (m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)1 粘性土 4.1 19.3 13.5 10 202 粘性土 1.6 18.6 19.3 10 213 粘性土 2 18.3 19.9 10 21基坑以下土层参数:序号土名称土厚度坑壁土的重度内摩擦角内聚力饱和容重 (m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)1 粘性土 0.85 19.3 13.5 10 212 粉土 3.6 18.3 19.9 10 21三、主动土压力计算K ai=tan2(450-13.500/2)=0.62;临界深度计算:计算得z0=2×10.00/(19.30×0.621/2)-7.33/19.30=0.93;第1层土计算:σajk上=7.33 kPa;σajk下=σajk下=7.33+19.30×3.40=72.95 kPa;1/2=-11.21 kPa;e ak上=7.33×0.62-2×10.00×0.621/2=29.57 kPa;e ak下=72.95×0.62-2×10.00×0.62E a=(0.00+29.57)×(3.40-0.93)/2=36.45 kN/m;第2层土计算:σajk上=σajk下=72.95 kPa;σajk下=σajk下=72.95+19.30×0.00=72.95 kPa;1/2=29.57 kPa;e ak上=72.95×0.62-2×10.00×0.621/2=29.57 kPa;e ak下=72.95×0.62-2×10.00×0.62E a=(29.57+29.57)×0.60/2=17.74 kN/m;第3层土计算:σajk上=σajk下=72.95 kPa;σajk下=σajk下=72.95+19.30×0.00=72.95 kPa;1/2=29.57 kPa;e ak上=72.95×0.62-2×10.00×0.621/2=29.57 kPa;e ak下=72.95×0.62-2×10.00×0.62E a=(29.57+29.57)×0.10/2=2.96 kN/m;K ai=tan2(450-19.300/2)=0.50;第4层土计算:σajk上=σajk下=72.95 kPa;σajk下=σajk下=72.95+18.60×0.00=72.95 kPa;1/2=22.52 kPa;e ak上=72.95×0.50-2×10.00×0.501/2=22.52 kPa;e ak下=72.95×0.50-2×10.00×0.50E a=(22.52+22.52)×1.60/2=36.03 kN/m;K ai=tan2(450-19.900/2)=0.49;第5层土计算:σajk上=σajk下=72.95 kPa;σajk下=σajk下=72.95+18.30×0.00=72.95 kPa;1/2=21.87 kPa;e ak上=72.95×0.49-2×10.00×0.491/2=21.87 kPa;e ak下=72.95×0.49-2×10.00×0.49E a=(21.87+21.87)×0.30/2=6.56 kN/m;求所有土层总的主动土压力:∑Eai=99.75kPa;每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hai;则所有土层总的合力作用点距支护桩底的距离为ha;根据公式计算得,合力作用点至桩底的距离ha=1.96m。
四、基坑下的被动土压力计算根据公式计算得K p1=tan2(450+13.500/2)=1.61;基坑下土层以上的土层厚度之和与水位深度进行比较∑hi=0.85<hwp=4.00,经比较可知,水位在本土层以下;σp1k上=0.00kPa;σp1k下=0.00+19.30×0.85=16.41kPa;根据公式计算得e p1k上=0.00×1.61+2×10.00×1.611/2=25.37kPa;根据公式计算得e p1k下=16.41×1.61+2×10.00×1.611/2=51.77kPa;式中c1----第一层土的粘聚力;根据公式计算得E p1=(25.37+51.77)×0.85/2=32.78kPa;本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi;H pi1=2.13;根据公式计算得K p2=tan2(450+19.900/2)=2.03;本土层以上的土层厚度之和与水位深度进行比较∑hi=2.60<hwp=4.00,经比较可知,水位在本土层以下;σp2k上=16.41kPa;σp2k下=16.41+18.30×1.75=48.43kPa;根据公式计算得e p2k上=16.41×2.03+2×10.00×2.031/2=61.85kPa;根据公式计算得e p2k下=48.43×2.03+2×10.00×2.031/2=126.92kPa;式中c2----第一层土的粘聚力;根据公式计算得E a2=(61.85+126.92)×3.60/2=339.78kPa;本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi;H pi2=0.77;∑Epi=372.56;每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi;则所有土层总的合力作用点距支护桩底的距离为hp;根据公式计算得,合力作用点至桩底的距离hp=0.89。
经过计算得出图如下:五、验算嵌固深度是否满足要求根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)的要求,验证所假设的hd是否满足公式;0.89×372.56-1.2×1.00×1.96×99.75=97.66;满足公式要求!六、抗渗稳定性验算根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)要求,此时可不进行抗渗稳定性验算!七、结构计算1、结构弯矩计算弯矩图(KN.m)变形图(m)悬臂式支护结构弯矩Mc=10.16kN.m;2、截面弯矩设计值确定:截面弯矩设计值M=1.25×1.00×10.16=12.70;γ0----为重要性系数,按照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99),表3.1.3可以选定。
八、截面承载力计算1、材料的强度验算:γx-----塑性发展系数,对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的构件,偏于安全考虑,可取为1.0;W x-----材料的截面抵抗矩: 750.00 cm3σmax=M/(γx×W x)=12.70/(1.0×750.00×10-3)=16.94 MP aσmax=16.94 Mpa<[fm]=17.00 Mpa;经比较知,材料强度满足要求。
2、支护结构的挠度计算:根据连续梁计算,最大挠度为: 0.18 m。
十、施工操作具体方案1、工程地质经无锡市勘察设计研究院有限公司地质勘察报告提供数据。
场地原地坪标高为-0.7m,±0.00为4.30m,自上而下分别为①粉质粘土,②粉质粘土,③粉质粘土粉夹层(物理力学性质详见地质报告)。
2、施工方法为了打桩确保安全、在坑边首先搭好脚手架以防操作人员滑入基坑中造成安全事故,操作的程序是:搭设脚手架→基坑边桩位放线→钻孔→木桩制作→打桩机就位→试打→打桩施工→三七灰土夯实→打桩机退场1、用0.15m直径的钻孔机钻孔,深度确保打入基坑底2.6m,间距≥0.2m。
2、用6m±0.4m。
直径为15cm的东北落叶松圆木,去皮检查材质,保证质量,不得有缺损现象,大头制尖向下,用探孔机夯入孔底,遇有个别弯曲木桩必须保证凸部朝向基坑。
3、为保证木桩与土方之间没有间隙形成,整体用1:0.5的干拌石灰、粘土密实填平。
4、结论通过此办法施工,达到了预期的技术效果,凡在实行支护部位,整个施工过程,保留现状土没有出现塌落状况,有效的保证施工正常进行。
十一、保证工程质量措施1、责任保证措施施工全过程实行责任制,项目负责人、技术负责人、施工人员应明确职责,保证工程质量及施工安全,奖优罚劣。
值班制度:实行工程技术人员现场值班制度,保证施工现场技术人员在岗在位。
2、技术交底制度工程技术人员定期向各施工班、组技术交底,做好技术培训和劳动教育,使全体施工人员了解设计意图,熟悉操作规程,保证工程质量。