用理正深基坑支护软件设计土钉墙基坑支护

·岩土 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 ·地基基础· 文章编号 :100926825 (2006) 2420082202 用理正深基坑支护软件设计土钉墙基坑支护 收稿日期 :2006206222 作者简介 :贺永俊 (19652 ) ,男 ,高工 ,山西省勘察设计研究院 ,山西 太原　030013 贺 永 俊 摘 　要 :结合工程实例的概况及地质条件 ,对粘聚力、内摩擦角、基坑侧壁安全等级及重要性系数、坡线参数、超载参数等 基坑支护设计主要参数进行了阐述 ,探讨了采用理正深基坑支护设计软件进行土钉墙基坑支护的设计 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,指出该设计 方法值得大力推广应用。 关键词 :土钉墙 ,基坑支护 ,设计参数 中图分类号 : TU463 文献标识码 :A 1 　工程概况 拟建建筑物主要为 28 层高层综合楼及地下停车场 ,综合楼 高约 90 m ,基础埋深 - 10. 0 m ;地下停车场基础埋深 - 9. 0 m ,总 占地面积约 6 290 m2 。 基坑尺寸 :基坑平面呈矩形展布 ,周边轴线距东西 94. 8 m ,南 北 36 m ,基础底板与周边轴线的关系如下 :综合楼为 1. 8 m ,裙房 为 0. 9 m。土钉墙止水帷幕桩和东侧灌注桩中心线与轴线分别 为 :北、东、西侧 2. 3 m ,南侧 2. 0 m ,基坑总计周长 280. 8 m。 周边环境条件 :总平面图设计 ,基坑四周楼外墙与建 (构) 筑 物距离 :南侧距亲贤街路牙 20 m、可利用 15 m ;西侧与平房相距 10 m中间隔一条道路、可利用 7. 0 m ;北侧相距 29 m 为一、二层楼 房、可利用 29 m ;东侧 11. 4 m为 13 层钱江大酒店、可利用 9. 0 m , 相距 4. 5 m 埋有上水管 ,8. 0 m～9. 0 m 下埋有煤气与电缆。 设计采用 CFG桩进行地基处理 ,桩径 400 mm ,桩长 16 m ,桩 距 1 200 mm ,混凝土强度等级 C25 ,复合地基承载力极限值大于 900 kPa ,单桩地基承载力极限值大于 1 200 kPa。 2 　工程地质条件 场地所属地貌单元为汾河东岸 Ⅰ级阶地。 在勘察深度范围内 ,场地地基土自上而下大致可分为十二 层 : 第 ①层 :填土 (Q42ml) 杂色 ,主要由砖块、炉渣、白灰等组成。结构松散 ,土质不均。 该层层厚 0. 50 m～2. 00 m ,平均层厚 1. 0 m。 第 ②层 :粉质粘土 (Q42al + pl) 褐黄～黄褐色 ,含云母、煤屑、氧化铁 ,上部夹薄层粉土 ,具中 等压缩性。该层静力触探比贯入阻力 Ps 平均为 1. 00 MPa ,标贯 试验锤击数 (实测值 ,下同) N 值 1. 5 击～5. 0 击 ,平均 3. 1 击。 该层层厚 7. 20 m～8. 80 m ,平均层厚 8. 30 m。 第 ③层 :粉质粘土 (Q41al + pl) 灰褐色 ,含云母、煤屑、氧化铁 ,夹有薄层粉土及粉土透镜体 , 可塑～硬塑状态 ,稍光滑 ,无摇振反应 ,具中等压缩性。该层静力 触探比贯入阻力 Ps 平均为 4 MPa ,标贯试验锤击数 N 值 6. 0 击 ～19. 0 击 ,平均 10. 7 击。 该层层厚 5. 9 m～8. 1 m ,平均层厚 7. 1 m。 第 ④层 :粉质粘土 (Q41al + pl) 灰褐色 ,矿物成分以石英、长石、云母为主 ,夹粉土透镜体 ,可 塑 ,该层静力触探比贯入阻力 Ps 平均为 5. 00 MPa ,标贯试验锤 击数 N 值 7. 0 击～21. 0 击 ,平均 14. 3 击。 层厚 6. 00 m～8. 30 m ,平均层厚 7. 30 m。 各层地基土层厚、层底埋深、统计结果详见表 1。 表 1 　各土层厚度、层底埋深、层底标高统计结果 层号 岩土名称 厚度/ m 层底埋深/ m 最大值 最小值 平均值 最大值 最小值 平均值 ① 杂填土 0. 5 2. 0 1. 0 0. 5 2. 0 1. 0 ② 粉质粘土 7. 2 8. 8 8. 3 8. 7 9. 9 9. 2 ③ 粉质粘土 5. 9 8. 1 7. 1 15. 8 17. 0 16. 3 ④ 粉质粘土 6. 0 8. 3 7. 3 22. 9 24. 8 23. 6 　　勘察深度范围内第 ③层粉质粘土以上地下水类型为孔隙潜 水 ,主要由大气降水和侧向径流补给 ;第 ③层粉质粘土以下为承 压水。勘察期间实测上部潜水稳定水位埋深为 4. 4 m～4. 8 m ,水 位季节性变化幅度约 1. 0 m。 地基土物理力学性质指标详见地基土物理力学性质指标统 计结果见表 2。 3 　基坑支护设计主要参数取值 3. 1 　粘聚力与内摩擦角 基坑支护设计中最关键的参数就是粘聚力与内摩擦角 ,其值 的变化直接影响整个基坑设计的成果 ,决定基坑支护设计 :太保 守 ———浪费 ,偏风险 ———基坑失事。要保证基坑支护的经济合 理 ,安全可靠 ,必须正确合理选取参数。按照规范的要求 C ,φ值 取三轴固结不排水剪试验值 ,由于试验条件的限制一般只能得到 直剪试验值 ,由于钻进手段 ,取土方法 ,土样保存及运送等难以控 制的实际因素 ,直剪试验所得的 C ,φ值离散性偏大 ,给参数的选 取带来极大的困难。目前所采用的经验值往往是对支护涉及的 各层地层模糊性的综合值 ,其支护设计的安全保守程度与风险的 危险程度均无法得到验证。本工程对岩土工程勘察过程进行了 评价 ,认为可以选取直剪试验的 C ,φ值的平均值减 2 进行计算。 以探讨目前条件下直接采用直剪指标的可行性。 3. 2 　基坑侧壁安全等级及重要性系数 基坑侧壁重要性系数是对岩土作用力的调整 ,使结构计算随 基坑破坏后果及程度的不同而进行适当增减 ,从而使资金投入的 大小与风险之间得到一定的联系。本工程除东侧外 ,一倍基坑范 围内没有需要保护的“周边设施”但有可能直接影响施工工期和 土建施工场地 ,故而确定基坑侧壁安全等级为二级 ,重要性系数 为 1. 00。 3. 3 　结构计算分项系数取值 ·28· 第 32 卷 第 24 期 2 0 0 6 年 　1 2 月　　　　　　　　　　山 西 建 筑SHANXI 　ARCHITECTURE 　　　　　　　　　　　　　　　　 Vol. 32 No. 24 Dec. 　2006 　　 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 按照 J GJ 120299 建筑基坑支护技术规程的有关规定取值 : 土钉荷载分项系数 :1. 250 ; 土钉抗拉抗力分项系数 :1. 300 ; 整体滑动分项系数 :1. 300。 表 2 　地基土物理力学性质指标统计结果 层序 指标项目 含水量 W % 湿密度 ρ0 g/ cm3 干密度 ρd g/ cm3 土粒比重 Gs g/ cm3 孔隙比 e 饱和度 S r % 压缩系数 a1 - 2 MPa - 1 压缩系数 a2 - 3 MPa - 1 压缩模量 ES1 - 2 MPa 压缩模量 ES2 - 3 MPa 直剪 C kPa < (°) 液限 WL % 塑限 W p % 塑性 指数 Ip 液性 指数 IL ② 粉 质 粘 土 max 30. 5 2. 09 1. 70 2. 73 0. 905 100 0. 44 0. 27 9. 96 14. 49 25. 3 25. 0 35. 2 19. 8 19. 3 0. 98 min 16. 6 1. 77 1. 42 2. 70 0. 640 69 0. 17 0. 11 4. 22 6. 80 11. 6 12. 2 25. 1 15. 3 9. 0 0. 35 μ 24. 3 1. 94 1. 56 2. 71 0. 758 89 0. 32 0. 20 5. 97 9. 93 20. 1 18. 1 27. 8 16. 9 11. 3 0. 69 σ 3. 3 0. 07 0. 07 0. 01 0. 065 9 0. 09 0. 08 1. 82 3. 90 4. 1 3. 5 2. 3 1. 0 2. 2 0. 18 δ 0. 136 0. 035 0. 045 0. 003 0. 085 0. 096 0. 272 0. 392 0. 304 0. 393 0. 204 0. 193 0. 084 0. 059 0. 198 0. 268 n 31 31 31 31 27 31 29 5 29 5 19 19 46 46 46 29 ③ 粉 质 粘 土 max 31. 6 2. 12 1. 78 2. 73 0. 84 100 0. 33 0. 23 16. 62 27. 70 38. 0 24. 1 34. 8 19. 6 15. 4 0. 91 min 18. 3 1. 93 1. 47 2. 70 0. 52 91 0. 10 0. 06 5. 57 7. 69 12. 0 13. 5 22. 6 15. 3 7. 2 0. 04 μ 24. 6 2. 03 1. 64 2. 71 0. 67 98 0. 22 0. 15 8. 73 13. 21 22. 3 19. 4 28. 2 17. 1 11. 4 0. 56 σ 3. 7 0. 07 0. 09 0. 01 0. 10 3 0. 08 0. 05 3. 45 6. 04 7. 7 3. 8 3. 5 1. 3 2. 3 0. 23 δ 0. 149 0. 033 0. 057 0. 003 0. 153 0. 028 0. 362 0. 369 0. 395 0. 457 0. 346 0. 196 0. 126 0. 075 0. 205 0. 423 n 27 27 27 27 27 27 19 19 19 19 15 15 42 41 42 27 ④ 粉 质 粘 土 max 35. 50 2. 19 1. 85 2. 73 0. 947 100 0. 29 0. 20 16. 65 21. 83 37. 5 21. 7 15. 8 0. 92 min 16. 40 1. 86 1. 40 2. 70 0. 456 88 0. 10 0. 07 6. 01 9. 26 23. 0 15. 0 8. 4 0. 08 μ 25. 12 1. 99 1. 58 2. 71 0. 726 96 0. 19 0. 14 9. 87 14. 04 28. 9 17. 6 11. 4 0. 60 σ 5. 42 0. 09 0. 14 0. 01 0. 159 3 0. 07 0. 05 3. 52 4. 97 4. 6 2. 1 2. 5 0. 21 δ 0. 216 0. 048 0. 091 0. 004 0. 219 0. 035 0. 358 0. 360 0. 357 0. 354 0. 158 0. 120 0. 220 0. 356 n 29 29 29 29 29 29 13 13 13 13 42 42 42 29 ⑤ 粉 细 砂 max 26. 3 2. 16 1. 86 2. 72 0. 71 100 0. 26 0. 25 17. 86 29. 85 33. 4 19. 5 13. 9 0. 61 min 16. 0 2. 01 1. 59 2. 70 0. 46 89 0. 08 0. 05 1. 03 6. 92 24. 1 14. 3 8. 2 0. 05 μ 19. 8 2. 08 1. 73 2. 71 0. 56 95 0. 17 0. 11 10. 01 16. 37 27. 4 16. 6 10. 8 0. 30 σ 2. 5 0. 04 0. 07 0. 01 0. 06 3. 5 0. 06 0. 05 4. 39 6. 74 2. 9 1. 3 1. 7 0. 14 δ 0. 124 0. 021 0. 039 0. 003 0. 114 0. 037 0. 356 0. 448 0. 438 0. 412 0. 104 0. 077 0. 155 0. 466 n 52 34 34 34 34 34 33 32 32 32 17 34 34 34 ⑥ 粉 质 粘 土 max 32. 1 2. 84 1. 80 2. 73 0. 90 100 0. 28 0. 24 22. 99 25. 70 39. 9 21. 0 19. 6 0. 90 min 17. 9 1. 89 1. 44 2. 70 0. 50 82 0. 07 0. 06 5. 70 7. 84 24. 7 15. 7 8. 0 0. 11 μ 23. 7 2. 02 1. 62 2. 71 0. 68 95 0. 19 0. 13 9. 65 14. 03 29. 3 17. 7 11. 8 0. 52 σ 3. 7 0. 12 0. 09 0. 01 0. 09 4 0. 06 0. 04 3. 69 4. 72 3. 2 1. 3 2. 3 0. 21 δ 0. 156 0. 060 0. 054 0. 003 0. 139 0. 045 0. 300 0. 317 0. 382 0. 336 0. 109 0. 073 0. 197 0. 410 n 59 59 58 59 59 59 51 51 51 51 60 59 60 59 注 :max 为最大值 ;min 为最小值 ;μ为平均值 ;σ为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 差 ;δ为变异系数 ; n 为频数 3. 4 　坡线参数 地下水位埋深 4. 4 m～4. 8 m ,地层为粘性土 ,考虑到降水的 影响程度和场地的可利用情况 ,确定放坡坡高 4. 00 m ,台宽 2. 5 m。 3. 5 　超载参数 设计时考虑一倍基坑深度范围内不允许有静荷载 ,只允许小 平车运载。 3. 6 　土钉间距与钻孔直径 顶部坡 (台) 在水位以上 ,考虑到土的自立性 ,第一道设在 2. 7 m 处 ,为减少基坑变形 ,在台脚处设一道锚索 ,故第二道间距 设为 1. 5 m ,以下各道均按 1. 1 m 设计 ,水平间距按 1. 5 m 设计。 地层为含水量较大的粘性土 ,容易形成缩颈 ,很难保证注浆 体直径和钢筋周围水泥浆体的握裹力 ,故而选用打入式钢管作土 钉 ,其注浆体直径按钢管直径 50 mm + 5 mm ×2 = 60 mm 计取。 在确定了以上主要参数后 ,利用理正深基坑支护软件进行计 算。 4 　设计调整 软件设计中没有钢管项目 ,配筋按钢筋选配 ,在对拟选用的 钢管进行取样试验知其抗拉力满足计算中显示的指标 ,故而可以 取代。 5 　结果检验 根据支护设计成果结合工程实际情况进行了配套的止水帷 幕设计、降水设计、混凝土面层设计 ,编制了注水、挖土、 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 等方 案。施工过程各项工序均得到正确有效的控制。 检测结果 :周边楼房最大沉降 12 mm ,墙顶最大位移 8 mm。 6 　结语 该工程实践表明 ,采用理正深基坑设计软件设计打入式土钉 墙支护结构 ,需对岩土工程勘察成果进行评价 ,选用恰当的直剪 指标 ,可以取得理想的成果 ,值得大力推广。 The application of Lizheng soft ware for deep excavation design in design of soil nail ing wall retaining structure in deep excavation HE Yong2jun Abstract : Combined with practical work the setting of major parameters in deep excavation supporting design utilizing Lizheng software such as cohesive strength , internal friction angle , safe class of side wall , grade line , overloading and other parameters are introduced. Practical method using this software is mentioned in order to promote the application of this software. Key words : soil nailing wall , foundation pit supporting , design parameter ·38·　　 第 32 卷 第 24 期 2 0 0 6 年 　1 2 月　　　　　　　　　　贺永俊 :用理正深基坑支护软件设计土钉墙基坑支护 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net