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沈阳市亚洲金融大厦地基勘察与基坑支护设计

作　者: 沈犁
导　师: 徐会文；张殿文
学　校: 吉林大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 沈阳亚洲金融大厦工程勘察基坑支护基坑稳定性分析 “理正”深基坑软件
分类号: TU472
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着我国经济的不断发展,基础设施建设和各种现代化工业建筑不断兴建,基坑开挖深度越来越大,岩土工程勘察的重要性逐渐凸显出来,其质量的优劣,对工程建设有着重要的影响。基坑工程是地下基础施工中内容丰富而富于变化的领域,尤其是近年来越来越多的深基坑的出现,将这门学科与软件模拟结合起来。以沈阳市亚洲金融大厦工程为例,首先对该工程的地理位置、地形地貌、区域气象概况和地质条件等进行了简要的说明,根据场地情况及工程概况将本项工程的岩土工程勘察等级定为甲级;根据勘察阶段和具体工程情况确定了本次勘察的核心任务,并提出了具体的勘察设计方案:依据《岩土工程勘察规范》相关规定和地区经验对勘察工作进行具体的布置,确定了勘察范围、勘探点位布置,孔深等现场参数,通过统计工作量提出了设备需求量和计划工期,为进行勘察施工提出了切实可行且合理的方案。并对该项工程的勘察设计进行了合理化论述。通过对勘察得到的现场资料和室内试验数据进行分析和统计并且对地基土的适宜性与可靠性进行了分析与评价:勘察场地地形平坦,勘察深度内地层主要为第四系全新统人工堆积层、第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层。场地稳定,可以进行工程建设。抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,场地特征周期Tg为0.35s。建筑场地类别为Ⅱ类,属于可进行建设的一般场地。标准冻结深度为1.20m,最大冻结深度为1.48m。地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水,稳定水位埋深14.20～15.20m,相当于本次假设标高29.69～30.77m。地下水在干湿交替条件下或长期浸水条件下均对混凝土结构有微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性,对钢结构有微腐蚀性。获得了符合场地实际情况的岩土工程基本设计计算参数。在勘察设计分析的基础上,针对沈阳市亚洲金融大厦的具体情况提出了基坑采取桩锚联合支护的支护方式,即“上部砌筑砖墙,下部螺旋钻孔压灌桩加1-3排锚杆联合支护”的基坑支护设计方案。实施中将基坑分段,对各段确定锚杆的排数和支护高度和角度,并提出了基坑的降水措施、抗浮设计和变形监测三方面的具体要求。运用“理正”深基坑设计支护软件对支护结构设计方案进行基坑壁位移、应力应变的稳定性模拟分析,以“北九马路一侧(AB段)基坑”为例,将开挖全过程分为五种工况,分别分析各工况条件下基坑壁的应力和位移的变化,然后绘出开挖全过程的应力应变包络线图和地表沉降图,分析其总应力和最大位移量。基坑侧壁变形最大值为18.51mm,地表最大沉降量控制在48mm以内,最后使用条分法进行整体抗滑稳定性验算和抗倾覆稳定性验算,整体抗滑稳定安全系数Ks = 1.480,抗倾覆安全系数Ks = 2.019≥1.200,均能够满足规范要求。通过以上的分析和模拟,对工程措施提出合理化建议,进而指导设计、施工、监测和防护等后期工程,保障其安全,对工程建设具有很强的实践意义。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-13
第1章绪论  13-16
  1.1 研究意义和选题依据  13-14
  1.2 研究内容和技术路线  14-16
第2章工程概况及工程勘察设计预期目标  16-23
  2.1 拟建工程概况  16-17
  2.2 区域地质条件  17
    2.2.1 区域地质构造  17
    2.2.2 地震活动带划分  17
  2.3 场地水文地质条件  17-18
    2.3.1 区域气象概况  17-18
    2.3.2 地下水赋存条件  18
  2.4 场地的地形、地貌条件  18
  2.5 工程勘察设计预期目标  18-19
  2.6 岩土工程勘察分级  19
  2.7 勘察任务布置  19-21
    2.7.1 勘察范围  19
    2.7.2 勘探点布置  19-20
    2.7.3 孔深设计  20-21
  2.8 勘察工作量统计  21-22
  2.9 施工设备及工期计划  22
  2.10 本章小结  22-23
第3章勘察施工情况与成果分析  23-33
  3.1 工作量完成情况  23
  3.2 场地的地层结构及其岩性特征  23-25
    3.2.1 第四系全新统人工填土层（Q4ml）  23
    3.2.2 第四系全新统浑河新扇冲积层（Q42al）  23-25
  3.3 场地水文地质条件  25-27
    3.3.1 地下水赋存条件  25
    3.3.2 地下水动态特征  25
    3.3.3 地下水及环境土腐蚀性评价  25-27
  3.4 岩土工程参数选取  27-29
  3.5 地基土的分析与评价  29-31
    3.5.1 场地地震效应  29-30
      3.5.1.1 波速测试  29
      3.5.1.2 场地土类型和场地类别  29-30
      3.5.1.3 场地抗震设防烈度、地震动加速度及特征周期  30
      3.5.1.4 液化评价  30
    3.5.2 冻胀性评价  30
    3.5.3 地基的均匀性评价  30
    3.5.4 场地稳定性与适宜性评价  30
    3.5.5 地基持力层的选择  30-31
    3.5.6 岩土设计参数  31
  3.6 本章小结  31-33
第4章基坑支护方案  33-44
  4.1 基坑开挖和支护方法选择  33-36
    4.1.1 基坑开挖方法  33-34
    4.1.2 基坑支护方法  34-36
  4.2 基坑支护设计原则的确定  36-37
  4.3 基坑支护设计参数的确定  37-38
  4.4 基坑支护设计方案  38-42
  4.5 基坑降水措施  42
  4.6 基坑抗浮设计  42-43
  4.7 基坑变形监测  43
  4.8 本章小结  43-44
第5章基坑分步开挖稳定性模拟分析  44-51
  5.1 模拟手段  44-45
  5.2 北九马路一侧（AB 段）基坑支护稳定性模拟  45-49
    5.2.1 开挖工况  45-46
    5.2.2 各工况包络线图比较  46-49
  5.3 抗滑稳定性验算  49-50
  5.4 抗倾覆稳定性验算  50
  5.5 本章小结  50-51
第6章结论与建议  51-53
  6.1 结论  51-52
  6.2 建议  52-53
参考文献  53-55
附录  55-85
作者简介及科研成果  85-86
致谢  86

沈阳市亚洲金融大厦地基勘察与基坑支护设计

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