地下建筑结构 工程实例精要.ppt

L/O/G/O 地下建筑结构 交通运输工程学院 地下建筑结构 1.1工程概况 湖北省高级人民法院位于武昌区首义路新建湖北省高级人民法院二号楼办公楼。办公楼高9层,总建筑面7922m2(不含地下室),采用框架结构,高38.50m,基坑开挖深度约3.85~7.05m。抗震设防分类为丙类,该工程重要性等级为二级,场地等级为三级,地基等级为二级。 基坑大致呈矩形,东西向宽25.50m;南北向长45.00m,基坑开挖面积约1150.oom2,基坑周长约140m。 1.工程概况及地质情况 1.2工程地质及水文地质条件 1、工程地质条件 本基坑位于三级阶地。开挖后,侧壁中上部为填土和一般粘性土,部分坡段下部为老粘性土,部分坡段侧壁下部仍为一般粘性土,坑底接近老粘性土,总体而言,侧壁中上部土质条件相对较差,坑底土质良好,对整体稳定有利。场地内地基岩土层划分为四个层组共六个亚层。 2、水文地质条件 场地经人工整平后相对平坦。场地地下水分为上层滞水及砂土层中空隙承压水。（1）层杂填土,结构松散,属中等透水层,含少量上层滞水,但不能形成统一自由水位,受大气降水及地表径流补给; (2) 二层三层属弱透水层,一般起隔水作用。4、5层为粉砂夹粉土、粉质粘土,粉砂,属含水层,为空隙承压水。 地下建筑结构 1.3环境条件及力学性能指标 本基坑环境条件比较严峻,东侧为五层办公楼,与拟建二号办公楼相连接,基坑需要紧贴原有基础开挖,基坑东南边距离份7层住宅5.7m,南边距离八层住宅9.5m,西边距离首义路9.5m,北边距离围墙仅3m。用地范围较为狭窄,基坑开挖必须重视环境保护。为确保施工安全,在基坑施工前进行了详细的管线探测,地下室开挖范围内无地下管网分布。 地下建筑结构 基坑监测由多方面内容组成,检测项目的选择应根据基坑工程的安全等级、周围环境的复杂程度和实际工作条件等因素而定。周边建筑物沉降观测是基坑周围环境监测其中的一个内容。在深基坑开挖过程中,为了掌握临近建筑物的沉降情况,确保周边环境的安全,需进行沉降观测。 2.1基坑监测方案 本工程沉降水准观测,对基坑周边边坡土体和建筑物沉降监测共布设10+8个沉降观测点。其中,在基坑周边土体共布设10个水平位移和沉降观测点,东面两栋距基坑较近的被测建筑物的首层柱上共为3个沉降观测点。其中对周边建筑物进行13次沉降观测。观测周期与工程进度密切联系,基坑开挖期间,土体扰动对周围环境影响较大,沉降速率较大,故保证每隔2天一次观测,时刻注意环境动态,后期施工过程中,根据实际情况相对减小监测频率。 2.位移监测成果 地下建筑结构 2.2沉降观测成果 该工程监测工作从2007年11月27日开始,至2008年3月24日结束。分析中将第一次,累计观测时间未118天。将沉降监测结果整理见表1。 为了能更直观看出周围建筑物沉降随时间的变化规律,对表中数据进行比较后,选取具有代表性的已有建筑物上M7、M8点和基坑顶面坑边M4、M8点(见图1),将各点的沉降观测数据,绘制成随时间的沉降曲线图如图1。 地下建筑结构 表1周边建筑物水平位移及沉降监测成果汇总表 图1典型沉降观测点沉降与时间关系曲线图 地下建筑结构 图中: ①-⑤分别表示第一到五次分步开挖工况。 从上图表可以看出: 1、东侧已有建筑物位移随基坑开挖处于不断增大的趋势,但随着基坑开挖支护完成后一段时间,位移趋于稳定。 2、监测点M7、M8累计沉降量在2.5mm左右,基坑边M4、M5累计水平位移在2.5mm左右,累计沉降值和水平位移发展趋势均在容许范围内,且几乎没有差异沉降,不会对基坑边坡和周边环境产生危害。满足基坑稳定和周边建筑物安全要求。 地下建筑结构 l、计算范围 通过分析该深基坑工程的地质条件,周边环境及基坑要求,结合收集的资料,不考虑地下水的影响,对整个基坑的东面进行三维数值模拟。 基坑东面分BC段和CD段两段:BC段长20m,基坑顶面标高-2.8m,基坑底面标高-9.4m,开挖深度6.6m,采用预应力锚杆支护结构,放坡坡率1:0.3;CD段长25m,基坑顶面标高-1.4m,基坑底面标高-6.85m,开挖深度5.45m,采用超前钢管桩复合预应力锚杆支护结构,垂直开挖。 本计算模型在基坑宽度方向(x方向)取25m(开挖面后影响区取15m,开挖基坑内影响区取10m),长度方向(y方向)取65m(两侧各加宽10m影响区),深度方向(z方向)取20m。在建立FLAC3D计算模型时, 3.模型和参数设置 地下建筑结构 将计算模型的基本土层概化为三层,力学模型采用摩尔一库仑模型,采用brick原始模型