杨公桥车站基坑开挖设计.doc
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1、重庆交通大学2012年前 言基坑工程是一项施工开挖与结构工程、岩土工程、环境工程等诸多因素相互交叉,同时也是一项涉及范围广泛又具有时空效应的综合性工程。放坡开挖和简易木桩围护可以追溯到远古时代。随着高层建筑的增多和城市用地的日益减少,基坑工程设计和施工涉及的地质条件、岩土性质、场地环境、工程要求、地下水动态、施工顺序和方法等许多问题越趋复杂,使基坑的开挖和围护结构的设计成为一个具有挑战性的岩土工程热门难题。总之,基坑工程是一项理论上尚待完善、成熟和发展,实践中需要大胆开拓,勇于创新的综合性技术学科。当然,由于基坑工程造价较高,加之大多又是临时性工程,费用高而建设后期利用率低的现状使人们往往忽视
2、基坑工程的重要性,而不愿意花费必要的建设资金。所以,从经济性和安全性的角度来讲,基坑工程往往处在很尴尬的处境。一方面,业主不希望花大价钱在基坑工程上,另一方面,基坑工程决定着整个后续工程的安全和质量。在这种处境下,就要求我们岩土工作者在基坑设计施工中发挥更大的主观能动性,使设计更合理,施工更经济。在老师的指导下这个学期我主要完成对杨公桥车站基坑开挖及围护结构的设计。本设计是在对杨公桥车站基坑地勘资料进行了详细的分析之后,参考了该地区类似工程的实践经验,通过查阅文献资料,在老师和同学们的共同帮助之下完成的。文章主要采用的桩锚支护方案,是在各种支护方案进行比较后最终确定的。在设计过程中,我利用理正
3、深基坑软件对杨公桥车站基坑的1-1剖面和3-3剖面进行排桩锚杆挡墙设计和计算。III目录摘 要1ABSTRACT2第一部分 杨公桥车站基坑开挖设计3第1章 概况31.1 程概况31.2 工程地质条件31.1.1 场地位置及地形地貌31.1.2 地质构造31.1.3 不良地质作用31.3 岩土工程参数选取41.4 水文地质条件41.5 边坡稳定性4第2章 基坑设计依据和设计原则52.1 设计依据及范围52.1.1 设计依据52.1.2 设计范围52.2 基坑设计控制标准52.2.1 统一技术标准52.2.2 采用的规范和标准52.3 基坑支护设计原则及设计思路6第3章 基坑围护方案设计73.1
4、一般支护结构的适用条件及注意事项73.2 方案确定8第4章 基坑支护结构设计计算104.1 剖面1-1104.1.1 支护方案104.1.2 土压力模型及系数调整124.1.3 整体稳定验算264.1.4 抗倾覆稳定性验算274.1.5 抗隆起验算304.1.6 承压水验算324.1.7 嵌固深度计算324.2 剖面3-3334.2.1 支护方案334.2.2 土压力模型及系数调整354.2.3 整体稳定验算504.2.4 抗倾覆稳定性验算504.2.5 抗隆起验算534.2.6 承压水验算554.2.7 嵌固深度计算55第5章 基坑开挖设计565.1 开挖方法565.2 开挖技术措施56第二
5、部分 杨公桥车站施工组织设计58第1章 施工组织设计依据581.1 工程概况581.2 施工技术规范规程58第2章 施工技术592.1 施工准备及场地平面布置592.2 支护结构施工技术工艺流程及说明592.2.1 支护参数592.2.2 施工技术工艺流程及说明602.2.3 结构材料74第3章 施工质量控制及其标准763.1 质量管理763.1.1 施工准备阶段的质量管理763.1.2 施工阶段的质量管理763.2 质量保证体系763.3 质量评定标准773.4 质量保证措施783.4.1 测量工作的质量保证措施783.4.2 锚索的质量保证措施及检验783.4.3 模板及支架质量保证783
6、.4.4 钢筋质量保证措施793.4.5 混凝土的质量保证措施79第4章 基坑监测与信息化施工814.1 监控量测的任务和目的814.2 监控量测内容814.3 观测项目与方法814.4 量测数据的处理与应用814.5 量测管理824.6 控制标准824.7 信息化施工、动态设计83第5章 施工工期保证845.1 施工工期保证措施845.2 施工用水用电84第6章 安全文明施工与环境保护856.1 安全施工制度与措施856.1.1 安全施工保证措施856.2 环境保护要求与措施866.2.1 文明施工措施86第7章 组织机构与岗位责任制897.1 组织机构与岗位图表897.2 各职位责任89结
7、论91谢辞92参考文献932012届土木工程专业(岩土与地下结构工程方向)毕业设计(论文)摘 要杨公桥车站基坑结构长120m,宽19m,开挖深度为730m,地质条件复杂,支护结构破坏后对周边环境和地下结构的施工影响很严重,基坑安全等级为一级。针对该工程首先应该结合资料选择合理的支护方案,然后根据初步选择的方案结合地质条件进行相应的支护参数确定及围护结构方案设计。在确定合理的施工参数和作业方法后进行施工组织设计等内容的编写。设计中,不仅要认真学习现有规范和工程中常用及新兴的各种施工工艺和施工技术,而且应结合当地工程经验和方法,将这些经验方法和自身所学的科学文化知识相结合,从而提出更加经济、合理、
8、有效、快速的施工方案。本课题的主要研究内容有:支护方案选择;支护参数确定;支护参数验算;基坑监测方案确定及施工安全对策等。综合考察现场的周边环境及岩土地质等条件,既要考虑围护方案的合理、可靠,又要考虑降低围护结构的造价,采用方法包括放坡开挖、排桩(人工挖孔桩)锚杆(索)挡墙和板肋式锚杆挡墙。经过详细的计算分析和验算,本人认为采用该组合方案对基坑进行支护,能满足基坑土方开挖、地下结构施工及周围环境保护对基坑结构的要求,符合“安全可靠,经济合理,技术可行,方便施工”的原则。关键词:基坑支护,支护方案,排桩ABSTRACTYangGong bridge foundation pit 120 m lo
9、ng the station structure, wide 19 m, excavation depth for 7 30 m, complex geological conditions, supporting structure after damage to the periphery environment and underground structure construction effect is very serious, the foundation pit security level for level. For this project should first wi
10、th material rational support scheme, then according to preliminary selection plan with geological conditions for corresponding supporting parameters and retaining structure design. In the determination of reasonable construction parameters and operation method for after the construction organization
11、 design content of the writing. Design, not only should study the existing standard and in general engineering and all kinds of construction technology and new construction technology, and should be combined with the local engineering experience and way, the experience and their own method learned k
12、nowledge of science and culture combined, and then puts forward more economic and reasonable, effective and rapid construction plan. This topic research content: support scheme selection; Supporting parameters; Checking the supporting parameters; Foundation pit monitoring plan and construction safet
13、y measures, etc. The comprehensive investigation of the surrounding environment and rock geological conditions, both must consider retaining scheme of the reasonable and reliable, and to consider lowering structural cost, the slope excavation method including put, row pile (artificial dig-hole pile)
14、 anchor (cable) retaining wall and board rib type anchor retaining wall. After detailed analysis and calculation of the check, I think that using the combination scheme for supporting of foundation pit, can satisfy the foundation pit turkmen excavation, underground structure construction and the sur
15、rounding environment protection on the requirements of the foundation pit structure, comply with the safe, reliable, and reasonable in economy, technology, feasible, and convenient for construction principle.KEY WORDS: foundation pit supporting, supporting scheme, row pile2第一部分 杨公桥车站基坑开挖设计第1章 工程概况1.
16、1 工程概况杨公桥站位于杨公桥大川花园附近,杨公桥立交西南侧,为城市繁华地段。车站呈东南西北向设置。杨公桥站采用10米岛式站台,地下五层箱型框架结构,车站起点里程K17+102.200,终点里程K17+264.320。车站总长度为162.12m,净宽为18.7m,高度为25.64m。由于场地限制,车站临近杨公桥立交侧采用暗挖法施工。 车站其余区段采用明挖逆做法,围护结构长120m,宽19m,深730m,支护方式为排桩(人工挖孔桩)锚杆(索)挡墙、板肋式锚杆挡墙。 车站临清水溪侧2009年初发生滑坡,上部19m为1:1.2放坡喷锚支护,下部11m支护方式为排桩锚杆挡墙。 车站除北侧局部与俊峰物业
17、基坑相接围护结构为永久边坡,其余均为临时边坡。1.2 工程地质条件1.1.1 场地位置及地形地貌本工程地貌宏观上属侵蚀剥蚀丘陵坡顶平台地貌,地势较平缓,总体趋势西高东低。由于场地地处城市中心地带,人类活动频繁,原始地形遭到破坏,地面经人工改造成弃土堆、房屋地坪或道路,地形呈缓斜平台状,局部为挡墙、陡坎。地形总体坡角15。目前地面高程215234m,相对高差约19m。1.1.2 地质构造杨公桥站场地位于川东南弧形构造带华莹山帚状褶皱构造束东南部,观音峡背斜东翼。区内无断层,地质构造简单,均为砂、泥岩互层,主要为中风化砂岩。根据邻近工地的地质测绘调查,基岩裂隙发育程度为不发育,岩体呈块状结构。主要
18、发育2组构造裂隙: J1组倾向320340,偶见翻转现象,倾角6585,裂隙部分张开23mm,延伸210m,偶有泥质充填,裂隙频率0.5条/m,局部1条/m。属硬性结构面,结合一般;J2组倾向240260,偶见翻转现象,倾角7085,间距0.50.8m/条,裂隙面平直,裂面张开约13mm,延伸35m,有泥质充填。属硬性结构面,结合一般。1.1.3 不良地质作用场地工程地质条件较好,未发现断层,滑坡、软弱夹层等不良地质现象。1.3 岩土工程参数选取表1-1 岩土工程参数(地勘)表岩性风化程度重度(KN/m3)地基承载力特征值(KPa)内摩擦角粘聚力(KPa)杂填土2028砂岩强风化2440038
19、1500中等风化25.21127043.72698砂质泥岩强风化2436035820中等风化25.6507534.417561.4 水文地质条件场地地下水主要为松散层孔隙水,属上层滞水,分布于局部地段的第四系松散层中。场地水文地质条件简单,对混凝土无腐蚀性。1.5 边坡稳定性 车站北侧边坡直立切坡后的主要破坏方式为沿破裂角剪切破坏,该段边坡直立切坡后处于基本稳定状态,岩体类型为类。 车站南侧边坡直立切坡后的主要破坏方式为沿破裂角剪切破坏,该段边坡直立切坡后处于基本稳定状态,岩体类型为类。 车站东侧边坡岩体内J1、J2裂隙组合为外倾不利组合,边坡破坏主要为J1、J2裂隙组合体掉块,岩体类型为类。
20、车站西侧边坡直立切坡后的主要破坏方式为沿破裂角剪切破坏,该段边坡直立切坡后处于基本稳定状态,岩体类型为类。 第2章 基坑设计依据和设计原则2.1 设计依据及范围2.1.1 设计依据重庆市轨道交通一号线杨公桥车站岩土工程勘察报告及补充勘察资料重庆市轨道交通一号线工程施工设计技术要求、文件编制统一规定与文件组成与内容重庆市轨道交通一号线工程初步设计专家意见及回复重庆市建设委员会关于轨道交通一号线(沙坪坝大学城段)初步设计的批复(渝建初设(2009)22号)重庆轨道交通一号线杨公桥车站施工设计协调会会议纪要 总体签发的有关工程设计联系单2.1.2 设计范围本次设计范围为重庆市轨道交通一号线(沙坪坝大
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