塔吊基础北侧支护加固方案
一、工况介绍
根据本工程塔吊布置方案,在楼北侧设置了一台70塔吊,塔吊基础底标高为-4.900m,塔吊基础为5000×5000×1300,塔吊基础下设置4根∅600灌注桩,长33米,强度等级为C35P8。
为了防止塔吊基础北侧土体产生滑动,破坏止水帷幕,影响基坑安全,将在塔吊基础北侧设置10根16米长Φ700钢筋混凝土灌注桩,并用800×500的冠梁拉结形成整体。
二、灌注桩设计
2.1、本工程支护桩设计依据勘察设计公司2021年3月10日提供的项目岩土工程勘察报告进行设计。
2.2、支护桩设计为∅700钻孔灌注桩,长度16米;灌注桩砼:C35P8;桩身主筋:1018,螺旋箍筋:∅8@100;冠梁:800×500,C35。
塔吊基础北侧支护加固平面布置图
塔吊基础北侧支护加固剖面示意图
冠梁配筋图
支护桩详图
三、灌注桩支护计算书
钻孔桩计算书
1 工程概况
该基坑设计总深7.0m,按二级基坑、选用《国家行业标准—建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)》进行设计计算,计算断面编号:1。
1.1 土层参数
序号
土层名称
厚度
(m)
γ
(kN/m3)
c
(kPa)
φ
(°)
1
素填土
2.50
17.8
8.00
10.00
2
粉质粘土
7.60
18.0
15.30
13.40
3
淤泥质粘土
2.40
17.8
15.50
7.10
4
粉质黏土
6.00
19.0
16.50
16.00
续表
序号
土层名称
厚度
(m)
m
(MN/m4)
Kmax
(MN/m3)
分算
/合算
1
素填土
2.50
2.5
0.0
合算
2
粉质粘土
7.60
4.0
0.0
合算
3
淤泥质粘土
2.40
2.0
0.0
合算
4
粉质黏土
6.00
4.5
0.0
合算
地下水位埋深:0.50m。
1.2 基坑周边荷载
地面超载:20.0kPa
2 开挖与支护设计
基坑支护方案如图:
基坑支护方案图
2.1 挡墙设计
·挡墙类型:钻孔灌注桩;
·嵌入深度:7.5m;
·露出长度:0.000m;
·桩径:700mm;
·桩间距:900mm;
·混凝土等级:C30;
·止水帷幕厚度:0.650m;
·止水帷幕嵌入深度:8.000m
2.2 支撑(锚)结构设计
本方案设置1道支撑(锚),各层数据如下:
第1道支撑(锚)为平面内支撑,距墙顶深度0.500m,工作面超过深度3.500m,预加轴力0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取0.0kN/m/m。该道平面内支撑具体数据如下:
·支撑材料:钢筋混凝土撑;
·支撑长度:30.000m;
·支撑间距:5.000m;
·与围檩之间的夹角:90.000°;
·不动点调整系数:0.500;
·混凝土等级:C30;
·截面高:800mm;
·截面宽:600mm。
计算点位置系数:0.000。
2.3 工况顺序
该基坑的施工工况顺序如下图所示:
3 内力变形计算
3.1 计算参数
水土计算(分算/合算)方法:按土层分/合算;
水压力计算方法:静止水压力,修正系数:1.0;
主动侧土压力计算方法:朗肯主动土压力,分布模式:矩形,调整系数:1.0,负位移不考虑土压力增加;
被动侧基床系数计算方法: "m"法,土体抗力不考虑极限土压力限值,坑内土影响范围:1.0倍基坑深度;
墙体抗弯刚度折减系数:1.0。
3.2 计算结果
3.2.1 内力变形结果
每根桩抗弯刚度EI=353576kN.m2。
以下内力和土体抗力的计算结果是每根桩的;支撑反力是每延米的。
第1工况:开挖至-7.00(深7.00)m,留土台3.0m
支(换)撑反力范围表
抗力
相对桩顶深度(m)
最小值(kN/m)
最大值(kN/m)
支撑
第1道支撑
0.50
0.0
0.0
坑内侧土体抗力安全系数:0.98~18.94。
4 整体稳定计算
4.1 计算参数
整体稳定计算方法:瑞典条分法;
应力状态计算方法:总应力法;
土钉法向力折减系数:ξ=0.5;
土钉切向力折减系数:ξ=1.0;
锚杆法向力折减系数:ξ=0.5;
锚杆切向力折减系数:ξ=1.0;
桩墙抗滑考虑方式:滑面绕桩;
浸润线不考虑止水帷幕;
滑弧搜索不考虑局部失稳;
考虑开挖工况;
搜索范围:坡顶:全范围;坡底:全范围;
搜索方法:遗传算法。
4.2 计算结果
4.2.1 开挖至-7.00m(深7.00m)
滑弧:圆心(1.45m,-1.26m),半径:15.91m,起点(-14.41m,0.00m),终点(15.04m,7.00m),拱高比0.728;
下滑力:1040.78kN/m;
土体(若有则包括搅拌桩和坑底加固土)抗滑力:1620.37kN/m;
土钉/锚杆抗滑力:0.00kN/m;
桩墙的抗滑力:0.00kN/m;
安全系数:1.56,。
5 坑底抗隆起(圆弧滑动)计算
5.1 计算参数
滑弧中心:最下道支撑;
滑弧位置:通过桩底;
应力状态计算方法:总应力法;
桩墙弯曲抗力:不考虑;
垂直滑面阻力:忽略;
滑面水平应力:不考虑。
5.2 计算结果
下滑力:959.7kN/m;
抗滑力:1519.7kN/m;
安全系数:1.58,要求安全系数:1.9 。
6 抗倾覆计算
6.1 计算参数
水土计算(分算/合算)方法:按土层分/合算;
主动侧土压力分布模式:三角形;
水压力计算方法:静止水压力。
6.2 计算结果
抗倾覆安全系数:,要求安全系数:1.2。
7 抗渗流稳定计算
7.1 计算参数
抗渗流计算方法:临界水力坡度法,垂直渗径换算系数(上段):0.8,垂直渗径换算系数(下段):1.0,水平渗径换算系数:0.0,有效重度计算方法:由饱和重度计算。
7.2 计算结果
抗渗流稳定安全系数:,要求安全系数:1.5。
8 其他计算
8.1 地表沉降计算
8.1.1 计算参数
地表沉降计算方法:同济抛物线法。
8.1.2 计算结果
10