北京南站10KV电源工程护坡段方案.doc
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1、北京南站10KV电源工程里程0+7270+841段边坡支护工程设计、施工方案 1 1.1.编制依编制依据据 1.11.1相关设计资料相关设计资料 1、江西省勘察设计研究院提供的北京铁路局北京南站 10KV 外 电源工程岩土工程勘察报告 (2008-003) 2、 0+7270+841 电力沟道开挖剖面图 1.21.2主要规程、规范主要规程、规范 建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002) ; 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99) ; 建筑基坑支护技术规程(DB11/489-2007) ; 建筑变形测量规程(JGJ/T897) ; 建筑地基基础设计规范(GB50007-2
2、002) ; 建筑桩基技术规范JGJ94-94 ; 2.2.工程概述工程概述 2.12.1工程概况工程概况 拟建场地位于北京市宣武区马家堡西路以东,沟道开挖深度 6.00m9.00m,原设计基坑按 1:0.5 放坡开挖,沟道上口宽度达到 12.10m13.80m,所涉及相关地面上构筑物拆除量较大(包括桥栏、材 料场、污水泵站、交通信号灯、园林树木、市政柏油路面及步行道等) , 经现场开挖段验证,地下土质较差,有厚层砂土存在,现场条件不允许 大开挖,因此将此段改为按 1:0.15 放坡,边坡采用土钉墙支护方式予以 保护。我公司拟承担此段基坑支护任务,并根据甲方提供的资料,编制 此边坡支护设计及施
3、工方案。 北京南站10KV电源工程里程0+7270+841段边坡支护工程设计、施工方案 2 2.22.2水文地质及工程地质概况水文地质及工程地质概况 2.2.1 地形、地貌及地物条件 拟建场地所处的北京市区,位于华北地台北缘,市区西、北及东北 三面环山,东、南及东南面为广阔的平原,第四纪以来,受构造运动的 影响,山区部分不断抬升,平原不断下降,并接受巨厚的河流相沉积物, 自西北部山前地带向东南部平原河流相沉积物逐渐增厚,地貌单元由冲 洪积扇过渡为冲积平原,地层以碎石土、砂类土为主渐变为以粉土、粘 性土为主的交互层。 本工程位于北京市宣武区。沉积地层为粘性土、砂类土和卵石交互 沉积层。拟建场地地
4、形基本平坦,勘察期间测量钻孔孔口处标高 40.21m42.29m,本段标高 41.00m42.00m。 2.2.2 工程地质条件 根据现场钻探、原位测试及室内土工试验成果综合分析,将拟建场 地地面以下 20.00m 范围内的地层按照沉积年代、成因类型可分为:人 工堆集层、第四纪沉积层两大类。根据地层岩性、物理力学性质及工程 特性,进一步划分为 6 个大层,详见下表。 北京南站10KV电源工程里程0+7270+841段边坡支护工程设计、施工方案 3 地层岩性特征一览表地层岩性特征一览表 层 号 成因 年代 岩土 名称 层厚(m) 层顶高程 (m) 岩性特征 房渣土杂色,湿,中密,含砖渣、灰渣 1
5、 人工 堆积 层 粘质粉土 1.206.30 35.8942.15 黄褐,中密,湿,中强,含砖渣、 灰渣 粉质粘土 黄褐,饱和,中密,可塑,含氧化 铁 1 粘质粉土黄褐色,密实,饱和,含氧化铁 2 砂质粉土 1.903.80 33.8139.65 褐黄,湿,密实,含云母 细砂中砂 0.604.50 32.1536.71褐黄,湿,中密,含云母 卵石 1.306.10 28.6534.75 杂色,密实,稍湿,硬,呈亚圆形, 级配较好 细砂中砂 褐黄,密实,稍湿,硬,含水量圆 砾 1 粉质粘土 褐黄,中密,湿,可塑,中硬,含 氧化铁条纹 2 第四 纪沉 积层 粘质粉土 1.305.50 25.993
6、0.85 褐黄,密实,饱和,可塑,硬,含 云母 层与边坡支护无关,略。 2.2.3 水文地质条件 岩土工程勘察期间(2008 年 4 月 2 日4 月 8 日)于钻孔深度范围 内未揭露到地下水。 依据该场地历年水位资料,考虑到地下水动态变化规律,并支除 管线渗水影响,建议抗浮设防水位标高按 19.00m(埋深 13.00m)考虑。 不考虑地下水的腐蚀性。 3.3.基坑基坑支护方案设计支护方案设计 3.1设计依据设计依据 3.1.1 江西省勘察设计研究院提供的北京铁路局北京南站 10KV 外电 北京南站10KV电源工程里程0+7270+841段边坡支护工程设计、施工方案 4 源工程岩土工程勘察报
7、告 (2008-003) ; 3.1.20+7270+841 电力沟道开挖剖面图 ; 3.1.3 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99) 、建筑基坑支护技术规程 (DB11/489-2007) ; 3.1.4 由于地下水位较深(或有水降水) ,不计静水压力, 3.1.5 地面超载基坑南侧按 20KPa 考虑。 4.2方案制定方案制定 按0+7270+841 电力沟道开挖剖面图 ,本工程的沟道开挖深度 分别为: 0+8410+814.5 -9.00 m-7.00 m 0+814.50+796 -7.00 m 0+7960+769.5 -7.00 m-6.50 m 0+7270+769.5 -
8、6.00 m-6.50 m 均属于深度较浅的基坑,按 1:0.15 放坡,采取土钉墙支护方式是经 济合理的选择。在进行设计时,0+8410+814.5 按-9.00 m 考虑,施工 时将最下一排土钉去掉即可,其它按-7.00 m 考虑,以便于施工控制。 根据对应的勘察剖面,本段杂填土平均厚度 3.00m,粉质粘土层 平均厚度 2.00m,以下为细砂、中砂层,以下各层与本支护无关。 肥槽指基础外墙至基坑坡脚空间,设计为 800mm(加深区 1500mm) 。 4.3基坑支护设计基坑支护设计 计算采用通过北京市建委组织的专家评估并荣获北京市科学技术二等奖的“大力神”系列 北京南站10KV电源工程里
9、程0+7270+841段边坡支护工程设计、施工方案 5 软件,计算结果如下: 1、1-1 剖面土钉墙支护设计计算(深度-7.00m,放坡系数 1:0.15) (1)土钉墙设计 *土坡及土钉墙稳定性分析的瑞典条分法* 放坡段数= 1 放坡高度(m) 放坡角度() 台阶宽度(m) 7.00 81.50 4.00 坡高(m)= 7.000 满布荷载值(Kpa)= .00 坡顶条形荷载值(Kpa)= 20.00 条形荷载左端点距坡面及坡顶交点的距离(m)=3.00 条形荷载宽度(m)= 10.00 条形荷载深度(m)= .00 水平向地震系数= .00 地下水埋深(m)= 13.000 地层总数= 3
10、 土条数= 100 土层厚度(m) 土体密度(KN/m3) 土体粘结力(Kpa) 土体内摩擦角() 2.000 19.500 5.000 10.000 2.000 20.300 20.000 15.000 4.000 20.500 3.000 30.000 土钉排数= 4 土钉水平间距(m)= 1.500 第 1 排土钉埋深(m)= 1.50 倾角()= 10.00 长度(m)= 5.00 钻孔直径(mm)=110.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 2 排土钉埋深(m)= 3.00 倾角()= 10.00 长度(m)= 6.00 钻孔直径(mm)=110.00 钢筋抗拉强度(M
11、pa)= 335.00 第 3 排土钉埋深(m)= 4.50 倾角()= 10.00 长度(m)= 5.00 钻孔直径(mm)=130.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 4 排土钉埋深(m)= 6.00 倾角()= 10.00 长度(m)= 4.00 钻孔直径(mm)=130.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 园心横坐标(m) 纵坐标(m) 半径(m) 安全系数 XC= -8.778 YC= 11.370 R= 14.350 FS= .691 XC= -3.830 YC= 7.130 R= 7.525 FS= .805 XC= -9.271 YC= 12.464 R
12、= 21.175 FS= 3.093 XC= -6.238 YC= 9.212 R= 10.938 FS= .733 XC= -4.319 YC= 9.726 R= 17.763 FS= 2.538 XC= -8.726 YC= 9.273 R= 12.644 FS= .696 XC= -9.977 YC= 12.805 R= 16.056 FS= .699 XC= -8.778 YC= 11.370 R= 14.350 FS= .691 * 当园心横坐标(m)= -8.778 纵坐标(m)= 11.370 半径(m)= 14.350 园弧与坡面(或坡底)交点横坐标(m)= .003 纵坐标(
13、m)= .021 园弧与坡顶交点横坐标(m)= 4.890 纵坐标(m)= 7.000 时 天然土坡的安全系数= .691 土钉墙的安全系数= 1.321 抗滑力(KN)= 545.747 北京南站10KV电源工程里程0+7270+841段边坡支护工程设计、施工方案 6 下滑力(KN)= 413.086 滑弧与坡顶交点距坡面和坡顶交点的距离(m)= 3.844 滑弧与坡面交点位于坡脚之上! 第 1 排土钉抗拔力(KN)= 22.17 拉力(KN)= 10.48 其抗拔出安全系数= 2.12 其长度达到设计要求! 钢筋选用 1 根 16 第 2 排土钉抗拔力(KN)= 52.67 拉力(KN)=
14、 40.48 其抗拔出安全系数= 1.30 其长度达到设计要求! 钢筋选用 1 根 16 第 3 排土钉抗拔力(KN)= 93.74 拉力(KN)= 64.79 其抗拔出安全系数= 1.45 其长度达到设计要求! 钢筋选用 1 根 16 第 4 排土钉抗拔力(KN)= 123.74 拉力(KN)= 93.76 其抗拔出安全系数= 1.32 其长度达到设计要求! 钢筋选用 1 根 18 (2)土钉墙整体稳定性分析(安全系数1.3) 放坡段数= 1 放坡高度(m) 放坡角度() 台阶宽度(m) 7.00 81.50 4.00 坡高(m)= 7.000 满布荷载值(Kpa)= .00 坡顶条形荷载值
15、(Kpa)= 20.00 条形荷载左端点距坡面及坡顶交点的距离(m)=3.00 条形荷载宽度(m)= 10.00 条形荷载深度(m)= .00 水平向地震系数= .00 地下水埋深(m)= 13.000 地层总数= 3 土条数= 100 土层厚度(m) 土体密度(KN/m3) 土体粘结力(Kpa) 土体内摩擦角() 2.000 19.500 5.000 10.000 北京南站10KV电源工程里程0+7270+841段边坡支护工程设计、施工方案 7 2.000 20.300 20.000 15.000 4.000 20.500 3.000 30.000 土钉排数= 4 土钉水平间距(m)= 1.
16、500 第 1 排土钉埋深(m)= 1.50 倾角()= 10.00 长度(m)= 5.00 钻孔直径(mm)=110.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 2 排土钉埋深(m)= 3.00 倾角()= 10.00 长度(m)= 6.00 钻孔直径(mm)=110.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 3 排土钉埋深(m)= 4.50 倾角()= 10.00 长度(m)= 5.00 钻孔直径(mm)=130.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 4 排土钉埋深(m)= 6.00 倾角()= 10.00 长度(m)= 4.00 钻孔直径(mm)=130.00
17、钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 园心横坐标(m) 纵坐标(m) 半径(m) 安全系数 XC= -6.348 YC= 11.757 R= 14.350 FS= 1.787 XC= -.985 YC= 11.372 R= 7.525 FS= 1.537 XC= -9.271 YC= 12.464 R= 21.175 FS= 3.093 XC= 1.948 YC= 9.699 R= 4.113 FS= 2.766 XC= -6.155 YC= 9.533 R= 10.938 FS= 1.588 XC= -.029 YC= 7.560 R= 5.819 FS= 1.623 XC= -2.097
18、 YC= 7.079 R= 9.231 FS= 1.330 XC= -.865 YC= 11.896 R= 8.378 FS= 1.861 XC= -4.468 YC= 8.304 R= 10.084 FS= 1.611 XC= -1.143 YC= 8.121 R= 8.805 FS= 1.343 XC= -2.603 YC= 7.201 R= 9.658 FS= 1.384 XC= -2.328 YC= 7.518 R= 8.591 FS= 1.399 XC= -2.030 YC= 7.074 R= 9.018 FS= 1.351 XC= -1.143 YC= 8.121 R= 8.698
19、 FS= 1.351 XC= -.994 YC= 8.019 R= 8.911 FS= 1.334 XC= -.994 YC= 8.019 R= 8.911 FS= 1.334 * 当园心横坐标(m)= -.994 纵坐标(m)= 8.019 半径(m)= 8.911 园弧与坡面(或坡底)交点横坐标(m)= -4.881 纵坐标(m)= .000 园弧与坡顶交点横坐标(m)= 7.859 纵坐标(m)= 7.000 时 土钉墙的安全系数= 1.330 抗滑力(KN)= 903.287 下滑力(KN)= 679.163 滑弧与坡顶交点距坡面和坡顶交点的距离(m)= 6.813 滑弧与坡面交点穿过
20、坡脚! 北京南站10KV电源工程里程0+7270+841段边坡支护工程设计、施工方案 8 2、2-2 剖面土钉墙支护设计计算(深度 9.00m,放坡系数 1:0.15) (1)土钉墙设计 *土坡及土钉墙稳定性分析的瑞典条分法* 放坡段数= 1 放坡高度(m) 放坡角度() 台阶宽度(m) 9.00 81.50 4.00 坡高(m)= 9.000 满布荷载值(Kpa)= .00 坡顶条形荷载值(Kpa)= 20.00 条形荷载左端点距坡面及坡顶交点的距离(m)=3.00 条形荷载宽度(m)= 10.00 条形荷载深度(m)= .00 水平向地震系数= .00 地下水埋深(m)= 13.000 地
21、层总数= 3 土条数= 100 土层厚度(m) 土体密度(KN/m3) 土体粘结力(Kpa) 土体内摩擦角() 3.000 19.500 5.000 10.000 2.000 20.300 20.000 15.000 5.000 20.500 3.000 30.000 土钉排数= 6 土钉水平间距(m)= 1.500 第 1 排土钉埋深(m)= 1.50 倾角()= 10.00 长度(m)= 8.00 钻孔直径(mm)=110.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 2 排土钉埋深(m)= 3.00 倾角()= 10.00 长度(m)= 8.00 钻孔直径(mm)=110.00 钢筋
22、抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 3 排土钉埋深(m)= 4.50 倾角()= 10.00 长度(m)= 7.00 钻孔直径(mm)=110.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 北京南站10KV电源工程里程0+7270+841段边坡支护工程设计、施工方案 9 第 4 排土钉埋深(m)= 6.00 倾角()= 10.00 长度(m)= 5.00 钻孔直径(mm)=130.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 5 排土钉埋深(m)= 7.30 倾角()= 10.00 长度(m)= 4.00 钻孔直径(mm)=130.00 钢筋抗拉强度(Mpa)= 335.00 第 6
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