河世纪广场项目基坑支护工程计算书.doc

新河御湖国际、新河世纪广场项目基坑支护工程版 次： V 1.0 计算书建材桂林地质工程勘察院二一三年十二月四日 一、工程概况 1、工程概况拟建场地位于河源市新市区长安街与文昌路交汇之北东角。区内规划拟建4栋高层住宅楼，楼高2527层；新河世纪广场1栋，楼高25层及商业裙楼34层；拟建3栋多层住宅楼及社区配套服务设施，楼高35层。地下室二层，总用地面积约2.5万余。根据建设单位（东源县新河建筑工程有限公司）委托，我院对该项目基坑工程进行支护设计。2、周边环境条件整个项目场地北邻文福花园、金逢美域小区，南、西靠长安街、文昌路，东为鱼塘，交通便利，地理位置优越。文福花园距离现有基坑顶边距离约12m，之间为小区道路及人行道，文福花园临近建筑为18层，设有一层地下室。二、设计依据 1）、新河御湖国际、新河世纪广场岩土工程详细勘察报告河源市工程勘察院，2013.9； 2）、建筑总平面图及地下室结构图；3）、建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）； 4）、岩土工程勘察规范（GB50021-2001）； 5）、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）；6）、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）；7）、建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）三、工程地质条件1、地质条件本场地原始地貌为残丘坡地及冲沟，经人工挖填，场地较平整。现场地一层地下室深度范围已进行开挖和支护，开挖深度约4.5m。根据现场钻探、原位测试及室内土工试验结果，场地内各岩土层岩性特征自上而下描述如下：2.2.1素填土(第四系人工填土层，Qml)灰黄、紫红、灰等色，稍湿湿，松散，局部稍密，由粘性土及局部含2030%岩块组成，块径1060cm不等。场地局部分布，厚度：0.509.60m，平均4.08m；层顶标高：42.3548.32m，平均45.22m。2.2.2淤泥质粘土-1（第四系冲洪积层，Qal+pl）灰色深灰色,软塑,成分以粘粒为主,含少量有机质及腐植质,味臭。局部含1015%粉细砂及中粗砂。场地零星分布，仅分布于ZK72、ZK78钻孔地段，厚度：2.903.40m，平均3.15m；层顶标高：39.5439.89m，平均39.72m；层顶埋深：2.903.30m，平均3.10m。2.2.3含砾粉质粘土-2（第四系冲洪积层，Qal+pl）黄色、黄红色，可塑，成分粘粒为主，含510%砾，土质较均匀，粘结性较好。该层场地局部分布，厚度：0.705.70m，平均2.88m；层顶标高：36.4946.70m，平均41.21m；层顶埋深：0.009.60m，平均3.78m。2.2.4中粗砂-3（第四系冲洪积层，Qal+pl）黄灰色，松散稍密，饱和，中粗砂占5060%，砾占1015%，成份以石英、长石为主，余为粉细砂及粉粒，级配一般。该层场地零星分布，厚度：0.603.10m，平均1.62m；层顶标高：36.6440.30m，平均38.75m；层顶埋深：6.209.30m，平均7.52m。2.2.5粘土-4（第四系冲洪积层，Qal+pl）灰黄黄色，软可塑，砂510%，粘结性较好，干强度较高。该层场地零星分布，厚度：0.903.80m，平均2.22m；层顶标高：37.7439.48m，平均38.59m；层顶埋深：7.209.00m，平均8.34m。2.2.6砂质粘性土（第四系残积层，Qel）紫红色、褐黄色、浅灰色，可塑，局部硬塑，成分以粘粒为主，含1015%砂、砾，粒径210mm，粘结性一般，遇水易软化，由砂砾岩风化而成。该层场地局部分布，厚度：0.704.50m,平均2.24m；层顶标高：33.5447.19m，平均39.61m；层顶埋深：0.0010.60m，平均5.92m。2.2.7全风化砂砾岩-1(白垩系上统基岩层，K2)紫红色，岩石风化剧烈，原岩矿物成份除石英，其余已完全风化，岩芯呈土柱状、散块状，手捏易散，遇水软化，有残余强度。属极软岩，极破碎，岩体基本质量等级为级 。该层场地局部分布，厚度：1.503.40m,平均2.52m；层顶标高：36.3644.99m，平均40.38m；层顶埋深：0.0010.00m，平均4.58m。2.2.8强风化砂砾岩-2(白垩系上统基岩层，K2)紫红色，砂、砾状结构，中厚层状构，泥质胶结，胶结差，基岩成份以砂、砾为主，粒径0.56mm，岩芯呈碎块状 、短柱状，不均匀，局部半岩半土状。岩质较硬，岩块用手可折断，锤击声哑。属极软岩，较破碎，岩体基本质量等级为级。该层场地大部分布，其余钻孔地段均有分布，厚度（含夹层厚度）：0.506.00m，平均1.73m；层顶标高：26.6846.26m，平均38.77m；层顶埋深：0.0015.80m，平均5.61m。2.2.9中风化砂砾岩-3(白垩系上统基岩层，K2)紫红色，砂、砾状结构，中厚层状构造，泥质胶结，胶结较好，基岩成份以砂、砾为主，粒径0.56mm，节理裂隙较发育，岩芯呈块状、柱状，节长1060cm，RQD=7590，岩质新鲜坚硬，锤击声脆。属较软岩，岩体完整程度属较完整，岩体基本质量等级为级。该层全场地分布，各钻孔均已揭至，但未揭穿，揭露厚度（含夹层厚度）：0.7025.60m，平均13.66m；层顶标高：25.4845.41m，平均38.09m；层顶埋深：0.0017.00m，平均6.13m。场地各岩土层参数勘察报告建议值一览表地层名称及成因代码重度(kN/m3)抗剪强度渗透系数（m/d）c(kPa)(度)素填土Qml 18.010120.5-2含砾粉质粘土Qal18.525120.1-3中粗砂Qal19.5/3020粉质粘土Qwl18.535180.1-2强风化砂砾岩K221.045300.2-3中风化砂砾岩K223.0250322、水文地质条件在钻探揭露深度内，场地地下水类型主要为第四系孔隙潜水及基岩风化裂隙水。第四系土层除中粗砂层（-3）含水量及透水性好，属强透水层外，其余土层均为粘性土层，其含水量及透水性较差，属弱透水层；全风化砂砾岩及强风化砂砾岩裂隙发育，其裂隙富水及透水性一般，属中等透水层；中风化砂砾岩裂隙富水与透水具不均匀性。因此，场地地下水在残丘坡地较贫乏，在冲沟地段较丰富，地下水来源主要靠大气降水及场地东侧鱼塘蓄水的渗透补给。地下水水位及水量动态变化受季节性水位影响较大。在勘察期间测得各钻孔稳定水位埋深为：0.506.20m，平均2.76m；水位标高：40.8942.50m，平均41.71m。四、设计计算主要参数1、基坑安全等级：基坑西侧（MOPQRSTA段）为二级，其他为三级。2、基坑支护为临时性工程，设计使用时间为1年。3、基坑坡顶设计荷载按15kPa考虑，周边建筑荷载按18kPa每层考虑。4、基坑底边线与地下室外墙间距按1.5m考虑。5、考虑到承台、地梁等开挖，设计计算深度按基坑实际深度再增加0.5m考虑。 五、支护设计1、基坑概况建筑设计0.00为绝对高程38.60m。周边场地标高42.048.0m，因需场地平整，周边最低标高按44.0m考虑，基坑开挖底标高约为38.2m，基坑实际深度5.89.8mm。2、支护设计基坑大部分区域地层主要为强风化及中风化岩，仅在基坑西部、东部等局部坡段有厚度较大的填土、粘土等地层。1）、以强风化岩和中风化岩为主的坡段采用放坡段方法支护，坡面采用5cm厚混凝土护面，详见1-1、2-2、4-4、5-5、9-9剖面图。2）、东侧土质局部以填土和粘土的区域，由于放空间充足，也采用放坡段方法支护，详见3-3剖面图。3）、西侧基坑深度较大，但放坡空间有限，西侧的西、南段采用两级放坡段土钉墙支护，详见6-6、7-7剖面图。4）、西侧北段坑边外侧有建筑物、小区道路，因此基坑支护在保证整体稳定的前提下，必须严格控制变形。而基坑地附近局部有砂层分布，地下水含量大，容易因地下水流失形成流砂，严重时对已有建筑结构造成重大影响。根据基坑深度、周边环境条件、工程地质条件等，支护采用 “搅拌桩+微型桩+预应力锚索”的复合土钉墙支护方法。详见8-8剖面图。 3、地下水处理由于基坑开挖影响范围内在ST段有强透水的砂层，透水性强，为防止基坑漏水、流砂，以及施工中砂层容易塌孔，且填土层较厚，部分位于地下水以下，受浸泡后的填土层性质较差，且透水性较强。该段地下水的处理采用单排搅拌桩隔水帷幕止水。六、详细计算1、1-1剖面计算- 支护方案 -天然放坡支护- 基本信息 -规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012支护结构安全等级二级支护结构重要性系数01.00基坑深度H(m)7.000放坡级数 1超载个数 1- 放坡信息 -坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.0007.0000.200- 土层信息 -土层数 6坑内加固土 否内侧降水最终深度(m)8.000外侧水位深度(m)0.000- 土层参数 -层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角与锚固体摩粘聚力内摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)1素填土0.0018.08.010.0012.0030.08.0010.002粘性土0.0018.58.525.0012.0070.025.0012.003中砂0.0019.59.50.0030.00120.00.0028.004粘性土0.0018.58.525.0018.0080.025.0018.005强风化岩0.5021.011.028.0022.00150.028.0022.006中风化岩10.0023.013.0250.0032.00300.0250.0030.00- 设计结果 - 整体稳定验算 -天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法应力状态：有效应力法基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m条分法中的土条宽度: 0.40m天然放坡计算结果: 道号整体稳定半径圆心坐标圆心坐标 安全系数R(m)Xc(m)Yc(m)115.0572.0770.8868.53927.26414.849-6.39913.3992、2-2剖面计算-验算项目: - 验算简图 - 验算条件 - 基本参数 所依据的规程或方法：建筑基坑支护技术规程JGJ 120-2012基坑深度： 6.000(m)基坑内地下水深度： 7.000(m)基坑外地下水深度： 2.000(m)支护结构重要性系数： 1.000土钉荷载分项系数： 1.250土钉抗拔安全系数： 1.600整体滑动稳定安全系数： 1.300土钉墙底面支锚轴向拉力经验系数b： 1.000 坡线参数 坡线段数 1序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角() 1 1.834 6.000 73.0 土层参数 土层层数 6层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 与锚固体摩阻力 与土钉摩阻力 水土 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 素填土 2.500 18.0 8.0 10.0 12.0 30.0 25.0 合算 2 粘性土 3.500 18.5 8.5 25.0 12.0 70.0 50.0 合算 3 中砂 0.000 19.5 9.5 0.0 30.0 120.0 75.0 分算 4 粘性土 3.500 18.5 8.5 25.0 18.0 80.0 60.0 合算 5 强风化岩 3.100 21.0 11.0 45.0 32.0 150.0 120.0 合算 6 中风化岩 2.000 23.0 13.0 250.0 32.0 300.0 250.0 合算 超载参数 超载数 1序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m) 1 局部均布 15.000 0.000 10.000 1.166 条形 土钉参数 土钉道数 4序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋 1 1.200 1.200 15.0 100 6.000 1E20 2 1.200 1.300 15.0 100 6.000 1E20 3 1.200 1.300 15.0 100 6.000 1E20 4 1.200 1.300 15.0 100 4.000 1E20钢筋类型对应关系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500* 验算结果 * 抗拔承载力验算结果 工况 开挖深度 破裂角 支锚号 支锚长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力标准值 抗拉承载力标准值 安全系数 (m) (度) (m) Nkj(kN) Rkj(kN) Rkj(kN) 抗拔 抗拉 1 1.700 42.5 0 2 3.000 42.5 1土钉 6.000 11.8 45.9 125.7 3.892 10.655 3 4.300 42.5 1土钉 6.000 2.1 39.5 125.7 18.433 58.675 2土钉 6.000 21.6 76.5 125.7 3.532 5.805 4 5.600 42.5 1土钉 6.000 2.1 33.1 125.7 15.433 58.675 2土钉 6.000 10.9 63.6 125.7 5.812 11.482 3土钉 6.000 39.4 76.5 125.7 1.942 3.193 5 6.000 42.5 1土钉 6.000 2.1 31.1 125.7 14.510 58.675 2土钉 6.000 10.9 59.7 125.7 5.450 11.482 3土钉 6.000 13.1 72.5 125.7 5.530 9.585 4土钉 4.000 38.6 55.6 125.7 1.439 3.255 整体稳定验算结果 工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 1 1.433 0.843 8.630 4.356 2 1.648 -1.911 10.128 7.267 3 1.599 -6.109 14.465 14.383 4 1.439 -6.430 13.435 14.589 5 1.500 -6.899 12.899 14.6293、3-3剖面计算- 支护方案 -天然放坡支护- 基本信息 -规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012支护结构安全等级二级支护结构重要性系数01.00基坑深度H(m)6.000放坡级数 1超载个数 1- 放坡信息 -坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.0006.0001.000- 超载信息 -超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)115.0000.00020.0007.000条形- 土层信息 -土层数 6坑内加固土 否内侧降水最终深度(m)7.000外侧水位深度(m)2.000- 土层参数 -层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角与锚固体摩粘聚力内摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)1素填土2.8018.08.010.0012.0030.08.0010.002粘性土3.8018.58.525.0012.0070.025.0012.003中砂0.0019.59.50.0030.00120.00.0028.004粘性土0.0018.58.525.0018.0080.025.0018.005强风化岩5.0021.011.045.0030.00150.028.0022.006中风化岩2.0023.013.0-300.0250.0030.00- 设计结果 - 整体稳定验算 -天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法应力状态：有效应力法基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m条分法中的土条宽度: 0.40m天然放坡计算结果: 道号整体稳定半径圆心坐标圆心坐标 安全系数R(m)Xc(m)Yc(m)11.4784.0315.3867.78521.3095.7633.2578.96331.37710.7240.37010.7174、4-4、5-5剖面4-4、5-5剖面的基坑深度都在1-1、3-3剖面的范围内，可分别参考该两剖面，其安全系数更高。5、6-6剖面计算-验算项目: - 验算简图 - 验算条件 - 基本参数 所依据的规程或方法：建筑基坑支护技术规程JGJ 120-2012基坑深度： 8.500(m)基坑内地下水深度： 9.000(m)基坑外地下水深度： 5.000(m)支护结构重要性系数： 1.000土钉荷载分项系数： 1.250土钉抗拔安全系数： 1.600整体滑动稳定安全系数： 1.300土钉墙底面支锚轴向拉力经验系数b： 1.000 坡线参数 坡线段数 3序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角() 1 1.284 4.200 73.0 2 1.000 0.000 0.0 3 1.290 4.300 73.3 土层参数 土层层数 6层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 与锚固体摩阻力 与土钉摩阻力 水土 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 素填土 7.800 18.0 8.0 10.0 12.0 30.0 25.0 合算 2 粘性土 0.700 18.5 8.5 25.0 12.0 70.0 50.0 合算 3 中砂 0.000 19.5 9.5 0.0 30.0 120.0 75.0 分算 4 粘性土 2.000 18.5 8.5 25.0 18.0 80.0 60.0 合算 5 强风化岩 2.000 21.0 11.0 45.0 30.0 150.0 120.0 合算 6 中风化岩 5.000 23.0 13.0 250.0 32.0 300.0 250.0 合算 超载参数 超载数 1序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m) 1 局部均布 15.000 0.000 10.000 1.426 条形 土钉参数 土钉道数 6序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋 1 1.200 1.200 15.0 100 6.000 1E20 2 1.200 1.200 15.0 100 9.000 1E20 3 1.200 1.200 15.0 100 9.000 1E20 4 1.200 1.500 15.0 100 12.000 1E20 5 1.200 1.200 15.0 100 12.000 1E20 6 1.200 1.200 15.0 100 9.000 1E20钢筋类型对应关系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500* 验算结果 * 抗拔承载力验算结果 工况 开挖深度 破裂角 支锚号 支锚长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力标准值 抗拉承载力标准值 安全系数 (m) (度) (m) Nkj(kN) Rkj(kN) Rkj(kN) 抗拔 抗拉 1 1.700 42.7 0 2 2.900 42.7 1土钉 6.000 14.0 38.7 125.7 2.772 8.999 3 4.100 42.7 1土钉 6.000 0.9 32.8 125.7 34.538 132.426 2土钉 9.000 41.9 62.3 125.7 1.486 2.998 4 5.600 42.5 1土钉 6.000 0.9 31.6 125.7 33.255 132.426 2土钉 9.000 14.9 61.1 125.7 4.112 8.459 3土钉 9.000 33.4 67.1 125.7 2.011 3.767 5 6.800 42.5 1土钉 6.000 0.9 25.6 125.7 27.005 132.426 2土钉 9.000 14.9 55.2 125.7 3.713 8.459 3土钉 9.000 33.3 61.1 125.7 1.834 3.771 4土钉 12.000 21.9 98.2 125.7 4.486 5.743 6 8.000 42.5 1土钉 6.000 0.9 19.7 125.7 20.755 132.426 2土钉 9.000 14.9 49.2 125.7 3.314 8.459 3土钉 9.000 33.3 55.2 125.7 1.657 3.771 4土钉 12.000 0.2 92.2 125.7 565.017 769.838 5土钉 12.000 86.4 145.6 125.7 1.684 1.454 7 8.500 42.5 1土钉 6.000 0.9 17.2 125.7 18.151 132.426 2土钉 9.000 14.9 46.8 125.7 3.148 8.459 3土钉 9.000 33.3 52.7 125.7 1.582 3.771 4土钉 12.000 0.2 89.8 125.7 549.879 769.838 5土钉 12.000 25.7 143.1 125.7 5.562 4.884 6土钉 9.000 86.4 143.5 125.7 1.660 1.454 整体稳定验算结果 工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 1 1.811 2.121 9.936 3.275 2 1.496 0.729 10.645 5.418 3 1.383 -1.382 12.037 8.497 4 1.344 -0.890 10.817 8.114 5 1.304 -2.948 12.273 11.127 6 1.364 -4.473 11.947 12.184 7 1.392 -8.379 15.901 17.9746、7-7剖面计算-验算项目: - 验算简图 - 验算条件 - 基本参数 所依据的规程或方法：建筑基坑支护技术规程JGJ 120-2012基坑深度： 8.500(m)基坑内地下水深度： 9.000(m)基坑外地下水深度： 5.000(m)支护结构重要性系数： 1.000土钉荷载分项系数： 1.250土钉抗拔安全系数： 1.600整体滑动稳定安全系数： 1.300土钉墙底面支锚轴向拉力经验系数b： 1.000 坡线参数 坡线段数 3序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角() 1 1.284 4.200 73.0 2 1.000 0.000 0.0 3 1.290 4.300 73.3 土层参数 土层层数 6层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 与锚固体摩阻力 与土钉摩阻力 水土 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 素填土 3.600 18.0 - 15.0 8.0 30.0 25.0 - 2 粘性土 6.300 18.5 8.5 25.0 12.0 70.0 50.0 合算 3 中砂 0.000 19.5 9.5 0.0 30.0 120.0 75.0 分算 4 粘性土 1.100 18.5 8.5 25.0 18.0 80.0 60.0 合算 5 强风化岩 1.000 21.0 11.0 45.0 30.0 150.0 120.0 合算 6 中风化岩 5.000 23.0 13.0 250.0 32.0 300.0 250.0 合算 超载参数 超载数 1-序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m) 1 局部均布 15.000 0.000 10.000 1.426 条形 土钉参数 土钉道数 6序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋 1 1.200 1.200 15.0 100 6.000 1E20 2 1.200 1.300 15.0 100 6.000 1E20 3 1.200 1.300 15.0 100 6.000 1E20 4 1.200 1.500 15.0 100 6.000 1E20 5 1.200 1.200 15.0 100 6.000 1E20 6 1.200 1.200 15.0 100 6.000 1E20钢筋类型对应关系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500* 验算结果 * 抗拔承载力验算结果 工况 开挖深度 破裂角 支锚号 支锚长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力标准值 抗拉承载力标准值 安全系数 (m) (度) (m) Nkj(kN) Rkj(kN) Rkj(kN) 抗拔 抗拉 1 1.700 40.7 0 2 3.000 40.7 1土钉 6.000 9.7 37.5 125.7 3.880 13.011 3 4.300 41.0 1土钉 6.000 0.0 30.7 125.7 999.000 999.000 2土钉 6.000 27.4 51.3 125.7 1.875 4.588 4 5