01圍護結構設計統一技術措施

2022-06-13 21:48:03 字數 4814 閱讀 9523

圍護結構設計統一技術規定

(試行)

中鐵一院城建院三所

二〇〇九年三月二十二日

1 總則

1.0.1 為了在基坑圍護結構設計中做到技術先進、經濟合理、確保基坑邊坡穩定、基坑周圍建築物、道路及地下設施安全,制定本措施。

1.0.2 本規程適用於一般地質條件下的建築物和一般構築物的基坑工程圍護結構設計及監控。對於膨脹土和溼陷性黃土等特殊地質條件地區應結合當地工程經驗應用。

1.0.3 基坑支護設計應綜合考慮工程地質與水文地質條件、基礎型別、基坑開挖深度、降排水條件、周邊環境對基坑側壁位移的要求、基坑周邊荷載、施工季節、支護結構使用期限等因素,做到因地制宜,因時制宜,合理設計、嚴格監控。

1.0.3 基坑支護工程除應符合本規定外,尚應符合國家現行的有關標準、規範和規程的規定。

1.0.4 本規定對應計算程式:理正深基坑支護設計計算軟體以及啟明星基坑支護軟體。

2 設計原則

2.1 基坑支護結構設計應根據破壞後果確定相應的側壁安全等級及重要性係數。

2.2 支護結構設計應考慮其結構水平變形、地下水的變化對周邊環境的水平與豎向變形的影響,對於安全等級為一級和對周邊環境變形有限定要求的二級建築基坑側壁,應根據周邊環境的重要性、對變形的適應能力及土的性質等因素確定支護結構的水平變形限值。

2.3 當場地內有地下水時,應根據場地及周邊區域的工程地質條件、水文地質條件、周邊環境情況和支護結構與基礎型式等因素,確定地下水控制方法。當場地周圍有地表水匯流、排瀉或地下水管滲漏時,應對基坑採取保護措施。

2.4 基坑支護設計應符合承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的要求。

3 結構計算及設計

3.1 圍護結構形式及方案比選

支護結構可根據基坑周邊環境、開挖深度、工程地質與水文地質、施工作業裝置和施工季節等條件,並根據當地成熟經驗,選用排樁、地下連續牆、水泥土牆、逆作拱牆、土釘牆、原狀土放坡或採用上述型式的組合,做到安全、經濟、結構受力簡捷合理。

3.2 支護計算

3.2.1 單元計算時土層引數應按最不利土層分布設計,在單元計算時,支錨剛度一定要經過計算確定(使支錨產生單位位移所需的的力,理正軟體的定義就是內撐水平間距範圍內的平均剛度,使用理正軟體計算圍護時應按理正軟體規定計算相應引數;廣州基坑規範規定的計算為內撐水平間距範圍內的剛度分布-不具實用性;啟明星軟體是指支撐之間某一點的剛度,所取計算點剛度與平均剛度之間的因果關係比較含糊(本身在樁間距比較小的情況下,考慮樁之間腰梁作用的剛度曲線分布沒有實際意義),設計時建議按照平均剛度取值,無腰梁時宜將2倍牆厚範圍之地下連續牆剛度等待成腰梁剛度輸入)。

3.2.2 圍護結構必須要按實際鑽孔分布,經過整體計算(單元計算時無法涉及到冠梁(腰)梁線剛度、鑽孔土層變化、變形協同等問題),以便確定支撐內力、冠(腰)梁內力分布、整體穩定及協同變形結果等(此點對於非矩形平面以及土層分布不均的基坑是必需的)。

3.2.3 內撐豎向間距設定應綜合考慮:主體結構層高、開挖加撐工況、施工拆撐等各工況的受力特點,原則上應靠近主體結構的板的位置。

3.2.4 基坑支護應符合承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的要求,基坑支護應按下列規定進行計算和驗算:

(1) 基坑支護結構均應進行承載能力極限狀態的計算,計算內容應包括:

1)根據基坑支護形式及其受力特點進行土體穩定性計算,抗隆起、管湧等應驗算。

嵌固深度必須經過計算確定:懸臂或單支點圍護應按極限平衡法驗算嵌固深度;多支點圍護應按整體穩定性驗算嵌固深度-安全係數不小於1.3,穩定驗算可計入內撐及支錨影響,同時支錨抗力應嚴格計算);同時應按照當地規範、jgj120-99、yb9258-97分別驗算。

2)基坑支護結構的受壓、受彎、受剪承載力計算。

3)整體降水與坑內降水應特別注意水土分算、合算的區別(坑內降水要根據不同土層特性選擇水土分算或合算進行計算――啟明星4.0不適用於坑內降水、土砂層同時存在的基坑計算)。

4)對於未設腰梁之地下連續牆結構,應驗算區域性抗壓強度以及點支撐情況下的土壓力作用下連續牆的受力分析、配筋計算。

(2) 對於安全等級為一級及對支護結構變形有限定的二級建築基坑側壁,尚應對基坑周邊環境及支護結構變形進行驗算。

(3) 地下水控制計算和驗算:

1)抗滲透穩定性驗算;

2)基坑底突湧穩定性驗算;

3)根據支護結構設計要求進行地下水位控制計算。

3.2.5 內撐穩定性應經過計算確定(純彎構件-強度達到設計強度等級的70%且尚未進行下層開挖時、壓彎構件兩種工況進行計算),同時應考慮施工堆載等施工荷載(內撐不小於2kn/m)、支撐安裝誤差引起的附加彎矩(鋼支撐偏心距可取支撐計算長度的1/1000且≥20mm)對內撐穩定性的影響。

3.2.6 圍護樁或牆在承擔其他豎向荷載時應按壓彎構件核算承載力。

3.2.7 立柱計算:

立柱內力宜根據支撐條件按空間框架計算;當梁柱節點按鉸接設計時,也可按軸心受壓構件計算(此時宜考慮施工誤差以及節點構造引起的附加彎矩);各層水平支撐間的立柱受壓計算長度可按各層水平支撐間距計算,最下層水平支撐下的立柱受壓計算長度可按底層高度加5倍立柱直徑或邊長。

3.3 構造要求:

3.3.1 地下連續牆的受力鋼筋應採用hrb335級或hrb400級鋼筋,直徑不宜小於20,構造鋼筋宜採用hpb235級鋼筋,直徑不宜小於16。

淨保護層不宜小於70mm,構造筋間距宜為200-300mm。地下連續牆在拐角處宜按剛性節點處理,外側水平鋼筋應通過計算確定。

3.3.2 鋼筋混凝土支撐體系在同一平面內應整體澆注,基坑平面轉角處的腰梁連線點應按剛節點設計。

3.3.3 鋼腰梁連線節點宜設定在支撐點的附近,且不應超過支撐間距的1/3。鋼腰梁與排樁、地下連續牆之間宜採用不低於c20細石混凝土填充。

3.3.4 支撐拆除前應在主體結構與支護結構之間設定可靠的換撐傳力構件或回填夯實。

3.3.5 支撐及腰梁與相鄰結構板之間的淨距不宜小於400以保證有足夠的施工空間。

附件一天津地區降水、減壓井及承壓水驗算設計原則:

1 基坑底存在承壓水時,必須通過抗承壓水驗算。安全係數不小於1.2。

2 承壓水驗算滿足基坑開挖深度時,圍護結構嵌固深度滿足圍護體系的承載力、穩定性驗算即可,不應穿透下臥穩定的承壓水層。

3 承壓水驗算不滿足基坑開挖深度時,圍護結構原則上應穿透承壓水層,並進入不透水層不小於2~3m(土層起伏較大時取大值)。地連牆嵌固深度在滿足基坑穩定的前提下,僅起隔水作用的地連牆可採用素砼牆(兩側水壓壓差較大時應核算受力-配筋)。

4 基坑內降水井以水位降至基坑底下1m為宜,嚴禁將降水井打到承壓水層。

5 減壓井開口高度應經過計算,嚴控基坑開挖風險(減壓水頭宜比計算值低1m左右)。

6 地連牆接頭處宜設旋噴樁進行止水。

7 配合施工時,應密切關注現場情況,特別是水位變化、漏水、湧水、內撐軸力超限等異象。

8 承壓水驗算:

ky=pcz/pwy

式中pcz—基坑開挖面以下至承壓水層頂板間覆蓋土的自重壓力(kn/m2);

pwy—承壓水層的水頭壓力(kn/m2);

ky —抗承壓水頭的穩定性安全係數,取1.2~1.5。

4 圍護結構設計說明的編寫要求

4.1 工程概況

4.1.1 工程概況:

××市軌道交通×號線××站位於××××,大致呈東西走向布置,為××××(車站形式),有效站台中心里程為×××,車站起點里程×××,終點里程×××,本站為×××(主體結構形式),採用×××法施工,結構外設定外包防水層。

4.1.2 本站基坑長度×××m,基坑標準段寬×××m,最寬處為×××m,基坑深××~××m。基坑圍護結構採用×××(說明維護結構體系)。

4.1.3 周圍管線情況以及管線改遷、保護情況。

4.2 設計範圍及設計依據

4.2.1本次設計範圍為×××,設計內容包括地下連續牆槽段布置、地下連續牆與冠梁配筋設計、基坑開挖、支撐及圍檁設計、圍護結構施工監測等。

4.2.2設計依據:

1)《××市軌道交通×號線工程設計技術要求》

2)《××市軌道交通×號線工程××站詳細勘察階段岩土工程勘察報告》

3)《××市軌道交通×號線工程××站初步設計》

4)××市軌道交通×號線工程設計總體部提供的有關工作聯絡單及會議紀要等。

5)×××站招標檔案、施工投標檔案及圍護結構中標方案等。

4.2.3 設計主要依據的規範、規程和規定:

《地鐵設計規範》(gb50157-2003)

《建築結構荷載規範》(gb50009-2001)(2023年版)

《混凝土結構設計規範》(gb50010-2002)

《地下工程防水技術規範》(gb50108-2008)

《建築地基基礎設計規範》(gb50007-2002)

《城市軌道交通工程測量規範》(gb 50308—2008)

《工程測量規範》(gb50026-2007)

《錨桿噴射混凝土支護技術規範》(gb50086-2001)

《建築邊坡工程技術規範》(gb50330-2002)

《鋼結構設計規範》(gb50017-2003)

《工業建築防腐蝕設計規範》(gb50046-2008)

《建築樁基礎技術規範》(jgj94-2008)

《建築基坑支護技術規程》(jgj 120-99)

《鐵路混凝土結構耐久性設計暫行規定》(鐵建設[2005]157 號)

《建築基坑工程技術規範》(yb9258-97)

《建築基坑支護技術規程》(db11/489-2007)-北京地標

《北京地區大直徑灌注樁技術規程》(dbj01-502-99)

《地鐵工程監控量測技術規程》(db11/490-2007)-北京地標

《北京地鐵工程監控量測設計指南》,北京市軌道交通建設管理****、北京城建勘測設計研究院有限責任公司。

4.3工程地質、水文地質情況

4.3.1地形地貌

4.3.2岩土分層及特徵

4.3.3 水文地質

4.3.4 不良地質和特殊地質

4.3.5 場地和地基的**效應

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