1、 XX市保稅區紅酒庫基坑工程技術評估報告編寫:X X 校對:X X 審核:X X 目 錄1 研究背景11.1 項目概況12 研究依據12.1 工程設計相關成果及依據文件13 工程地質與水文地質23.1 工程地貌、地質23.2 工程水文條件54 紅酒庫基坑支護方案74.1基坑概況及安全等級74.2 基坑工程環境及地質特點74.3 基坑工程水文地質特點74.4 基坑工程分區、施工流程75 XX市保稅區紅酒庫基坑三維數值分析105.1 計算內容105.2 計算軟件及參數的選取105.2.1計算軟件的選取105.2.2本構關系及參數115.2.3計算荷載125.3 計算分析及主要步驟125.4 有限元
2、模型及邊界條件145.5 計算結果215.5.1連續墻DX向位移結果215.5.2連續墻DY向位移結果245.5.3地表沉降圖和坑底隆起圖265.5.4框架梁內力圖275.5.5冠梁和環梁內力圖295.5.6鋼格構柱內力圖325.5.7 連續墻內力圖325.5.8 板內力圖(Fxx)355.5.9板內力圖(Fyy)365.6 計算結果分析366成果評價371 研究背景1.1 項目概況1、本工程位于XX保稅區,東南側為廣保路,西北側為石英路。占地面積約150110平方米,擬建兩個地下室,分別為一層地下室(區)、三層地下室(區),一層地下室(區)部位開挖深度1.90m,三層地下室(區)部位基坑開挖
3、深度20.80m。2、地下室邊線距道路最近距離約3.0m,市政道路管線密集。基坑支護設計安全等級:區為一級、區為二級,使用年限為1年, 地下連續墻結構使用年限同主體結構。圖1-1 基坑周邊環境圖2 研究依據2.1 工程設計相關成果及依據文件(1) 國家標準混凝土結構設計規范(GB50010-2010);(2) 國家標準巖土工程勘察規范(GB50021-2001)(2009年版);(3) 國家標準建筑地基基礎設計規范(GB50007-2011); (4) 國家標準建筑基坑工程監測技術規范(GB50497- 2009); (5) 廣東省標準建筑地基基礎設計規范(DBJ15-31-2003);(6)
4、 廣東省標準建筑基坑支護工程技術規程(DBJ/T15-20-97);(7) 行業標準建筑基坑支護技術規程(JGJ120-99);(8) XX市標準XX地區建筑基坑支護技術規定(GJB02-98)。3 工程地質與水文地質根據紅酒庫勘察報告(XX市設計院院),該場區的工程地質與水文地質概括如下。3.1 工程地貌、地質1)工程地貌場區原為河涌,多年前已被填平,場地平坦,現有較多樹木,場地絕對標高約78m。場地各鉆孔的坐標及標高由測量技術人員采用全站儀施測,起算點根據業主提供的場區控制點R1(標高H=8.0m;X=22794.697m;Y=65073.711m)、R4(標高H=8.17m;X=2270
5、4.990m;Y=65215.036m)引測所得。坐標及高程系統為1980西安坐標系統,1985國家高程系統。2)工程地質根據野外鉆探編錄,結合原位測試及室內試驗資料,按成因、狀態、巖土性劃分,場區巖土層自上而下可分為:第-1素填土、-2雜填土、第-1淤泥、-2粉質粘土、-3淤泥質土、-4中砂、-5粉質粘土、-6粉質粘土、粉質粘土、-1 全風化巖、-2強風化巖、第-3層中風化巖、第-4層微風化巖。土層部分1)人工填土層(Qml),地層編號第層 人工填土:呈雜色,松散,濕,為磚塊、碎石、粘性土等。于48個孔段揭露。層厚1.504.80m,層面埋深0.00m,素填土:平均層厚為2.66m;雜填土:
6、平均層厚為3.06m。2)沖洪積層(Qal+pl),地層編號第-1層 淤泥:呈灰黑色,流塑,飽和,含腐木及粉細砂。于48個孔段揭露。層厚2.27.1m,平均層厚為4.47m。層面埋深1.54.8m。取試樣24件,含水量平均值W=64.5%,重度平均值=15.9kN/m3,孔隙比平均值e=1.646,粘聚力標準值Ck=10kPa,內摩擦角標準值k=8,壓縮系數平均值1-2=1.40MPa-1,壓縮模量平均值Es=1.94MPa。標準貫入試驗共57次,實測擊數N=12擊,平均值為1.5擊,標準值為1.3擊。經桿長修正后,N=0.91.9擊,平均值為1.3擊,標準值為1.2擊。建議承載力特征值取60
7、kPa。第-2層 粉質粘土:呈白黃紅色,硬塑,濕,含粉細砂。于48個孔段揭露。層厚1.506.30m,平均層厚為3.84m。層面埋深5.9010.2m。取試樣26件,含水量平均值W=23.1%,重度平均值=19.3kN/m3,孔隙比平均值e=0.680,粘聚力標準值Ck=38.7kPa,內摩擦角標準值k=18.4,壓縮系數平均值1-2=0.31MPa-1,壓縮模量平均值Es=5.44MPa。標準貫入試驗共61次,實測擊數N=914擊,平均值為10.4擊,標準值為10擊。經桿長修正后,N=7.811.7擊,平均值為8.6擊,標準值為8.2擊。建議承載力特征值取200kPa。第-3層 淤泥質土:呈
8、灰黑色,軟塑,飽和,含粉細砂及腐木。于33個孔段揭露。層厚1.28.7m,平均層厚為5.53m。層面埋深8.513.5m。取試樣16件,含水量平均值W=48.7%,重度平均值=16.8kN/m3,孔隙比平均值e=1.268,粘聚力標準值Ck=12kPa,內摩擦角標準值k=9,壓縮系數平均值1-2=0.92MPa-1,壓縮模量平均值Es=2.51MPa。標準貫入試驗共49次,實測擊數N=24擊,平均值為3.1擊,標準值為2.9擊。經桿長修正后,N=1.53擊,平均值為2.3擊,標準值為2.2擊。建議承載力特征值取90kPa。第-4層 中砂:呈灰黃色,稍密中密,飽和,含多量粗礫砂。該層于23個孔段
9、揭露。層厚17.6m,平均層厚為3.33m,層面埋深8.819.8m。標準貫入試驗共22次,實測擊數N=1419擊,平均值為17.5擊,標準值為17.1擊。經桿長修正后,N=10.214.7擊,平均值為13.2擊,標準值為12.8擊。建議稍密砂層承載力特征值取160kPa,中密砂層承載力特征值取240kPa。第-5層 粉質粘土:呈灰黑色,軟塑可塑,飽和,含多量腐木及少量粉細砂。于4個孔段揭露(控18、控9、鑒17、鑒1)。層厚0.65.6m,平均層厚為2.6m。層面埋深11.217.1m。取可塑試樣2件,含水量平均值W=28.1%,重度平均值=19kN/m3,孔隙比平均值e=0.782,粘聚力
10、平均值C=32kPa,內摩擦角平均值=14.8,壓縮系數平均值1-2=0.42MPa-1,壓縮模量平均值Es=4.26MPa。可塑層標準貫入試驗共2次,實測擊數N=7擊,平均值為7擊。經桿長修正后,N=5.25.4擊,平均值為5.3擊。建議軟塑承載力特征值取90kPa,可塑承載力特征值取130kPa。第-6層 粉質粘土:呈紅黃色,硬塑堅硬,濕稍濕,含粉細砂。于20個孔段揭露。層厚0.43.90m,平均層厚為1.74m。層面埋深14.119.3m。取試樣8件,含水量平均值W=21.1%,重度平均值=19.8kN/m3,孔隙比平均值e=0.612,粘聚力標準值Ck=41.4kPa,內摩擦角標準值k
11、=23.5,壓縮系數平均值1-2=0.25MPa-1,壓縮模量平均值Es=6.70MPa。標準貫入試驗共13次,實測擊數N=1023擊,平均值為17.3擊,標準值為15.3擊。經桿長修正后,N=7.516.9擊,平均值為12.6擊,標準值為11.2擊。建議硬塑承載力特征值取200kPa,堅硬承載力特征值取240kPa。3)殘積層(Qel),地層編號第層 粉質粘土:呈灰色,堅硬,稍濕,為泥巖風化后產物。于11個孔段揭露。層厚0.53.50m,平均層厚為1.74m。層面埋深1419.1m。取試樣6件,含水量平均值W=20.7%,重度平均值=19.8kN/m3,孔隙比平均值e=0.606,粘聚力標準
12、值Ck=42kPa,內摩擦角標準值k=23.4,壓縮系數平均值1-2=0.26MPa-1,壓縮模量平均值Es=6.23MPa。標準貫入試驗共10次,實測擊數N=1928擊,平均值為23.1擊,標準值為21.2擊。經桿長修正后,N=13.820.1擊,平均值為16.6擊,標準值為15.2擊。建議承載力特征值取280kPa。基巖部分第-1層 全風化泥巖:灰色,原巖結構基本破壞,呈堅硬土狀。該層于41個孔段揭露。層厚0.84.2m,平均層厚為2.44m,層面埋深15.321.6m。取試樣15件,含水量平均值W=19.8%,重度平均值=20kN/m3,孔隙比平均值e=0.571,粘聚力標準值Ck=43
13、kPa,內摩擦角標準值k=25.1,壓縮系數平均值1-2=0.2MPa-1,壓縮模量平均值Es=7.73MPa。標準貫入試驗共30次,實測擊數N=3148擊,平均值為39.9擊,標準值為38.7擊。經桿長修正后,N=22.634.5擊,平均值為28.4擊,標準值為27.4擊。建議承載力特征值取400kPa。第-2層 強風化泥巖:呈灰色,巖心破碎,呈半巖半土狀-碎塊狀,部分孔段夾中風化。該層于44個孔段揭露。揭露層厚0.710.9m,平均揭露層厚為3.4m。層面埋深15.523.5m。標準貫入試驗共6次,實測擊數N=5057擊,平均值為51擊,標準值為45.5擊。經桿長修正后,N=32.545.
14、8擊,平均值為42.1擊,標準值為36.9擊。建議承載力特征值取600kPa。第-3層 中風化泥巖:呈灰色,巖芯較破碎,呈碎塊狀-短柱狀(多數孔段夾強風化),該層于45個孔段揭露。揭露層厚0.67.8m,平均揭露層厚為2.37m。層面埋深2027.5m。該層共采取巖樣7組,天然濕度抗壓強度單值為3.56.5MPa,平均4.7MPa,標準值3.7 MPa。建議承載力特征值取1200kPa。綜合判斷中風化巖巖石堅硬程度屬極軟巖,巖體完整程度等級為破碎較破碎,綜合考慮后,建議巖體基本質量等級屬V類。第-4層 微風化泥巖、粉砂質泥巖:呈灰色,巖芯較完整,呈碎塊-短柱。該層于48個孔段揭露。揭露層厚4.
15、0410.85m,平均揭露層厚為7.67m。層面埋深21.733m。該層共采取巖樣42組,天然濕度抗壓強度單值為717.5MPa,平均值12.1MPa,標準值為11.5 MPa;飽和濕度抗壓強度單值為713MPa,平均值8.9MPa,標準值為7.94 MPa;軟化系數標準值為0.59。建議承載力特征值取3000kPa。微風化巖巖石堅硬程度屬較軟軟巖,巖體完整程度等級為較完整,綜合考慮后,判定巖體基本質量等級屬IV類。3.2 工程水文條件(一)水文地質概況XX地區地處南亞熱帶,全年降水豐沛,雨季明顯,日照充足,降水量大于蒸發量,大氣降水量是地下水的主要補給來源,地下水補給期在49月,消耗或排泄期
16、是10月至次年3月,場區地下水的水量處決于地層的滲透性。經鉆探揭露,場區地下水主要為填土上層滯水、砂土第四系孔隙水和基巖裂隙水。據滲透試驗資料,場區粉質粘土、淤泥、淤泥質土及砂質粘性土均為弱透水地層,場區地下水主要為填土上層滯水及中、粗砂層孔隙水,受大氣降水及地表水補給,蒸發及側向滲透為主要排泄方式。基巖裂隙水主要賦存于強風化、中風化巖中,其水量受風化裂隙控制。(二)地下水位據鉆探期間實測,各鉆孔靜止水位1.53.2米,標高4.356.05米。由于施工期較短,觀測的地下水位不能代表長期地下水位。(三)水質腐蝕性分析1、地下水場區地下水經在控24、控17等孔取水樣進行簡分析,PH=6.7(地下水
17、化學類型及化學指標詳見水質分析報告表),按巖土工程勘察規范GB50021-2001第12.2.1條規定,該水質對混凝土微腐蝕,在干濕交替環境中,對鋼筋混凝土結構中鋼筋有微腐蝕。地下水對建筑材料腐蝕的防護,請按工業建筑防腐蝕設計規范GB50046-2008規定執行。374 紅酒庫基坑支護方案4.1基坑概況及安全等級 地下室邊線距道路最近距離約3.0m,市政道路管線密集。基坑支護設計安全等級:區為一級、區為二級,使用年限為1年, 地下連續墻結構使用年限同主體結構。4.2 基坑工程環境及地質特點本場地位于XX市蘿崗區保稅區內,本工程擬建地上三層,絕大部分設三層地下室,擬開挖基坑約19m(自自然地面計
18、),東南角局部為一層地下室,開挖深度約6m(自自然地面計),詳細情況參見地庫平面圖。場地東北側毗鄰已投入營運的美資XX卓德嘉薄膜有限公司,東南側臨近保稅區南門入口,西南及西北均為市政綠化及道路。東北側管線主要為路燈的光纜,其余三面地下管線眾多(電力、電信、給排水、路燈等管線)且距場地較近(部分位于場地紅線以內),詳情見XX市保稅區紅酒庫鉆孔布置圖。4.3 基坑工程水文地質特點基坑開挖后基坑底主要地層為風化巖層,局部可能出現砂層或粉質粘土層。據鉆探期間實測,場區各鉆孔各鉆孔靜止水位最淺埋深1.5m,最大絕對標高為6.05m。由于施工期較短,觀測的地下水位不能代表長期地下水位。砂層地下水涌水量、滲
19、透系數及影響半徑見抽水試驗報告,基巖裂隙水相關參數待基坑開挖以后針對現場裂隙發育情況選擇有代表性孔段再次進行抽水試驗。4.4 基坑工程分區、施工流程根據地質條件、基坑開挖深度、面積、形狀和周邊環境,按安全可靠、經濟合理的原則,基坑支護設計如下:1、地下室施工采用部分正作部分逆作法。2、采用地下連續墻(兼做地下室外墻)+兩道內支撐(逆作地下室樓板)作為基坑支護體系。連續墻厚度1200mm,連續墻內側槽段交接處施工壁柱。3、本基坑的設計分共分兩個區(區、區)8個剖面,根據基坑平面、剖面及對應不利鉆孔資料計算結果并結合類似工程的經驗進行設計。區區區圖4-1 基坑分區平面布置方案圖圖4-2 基坑第一道
20、支撐平面布置圖圖4-3 基坑第二支撐平面布置圖基坑開挖工況:1、地下室施工采用部分正作部分逆作法,其施工步驟如下:區: 1) 平整場地,施工導墻,施工地下連續墻,施工旋噴樁及支撐立柱樁及格構式鋼立柱。2) 土方開挖至冠梁底,施工冠梁。3) 待冠梁強度達到設計強度80%后,開挖土方至第一道內支撐梁板底(地下一層樓面梁板底), 施工第一道內支撐梁板(地下一層樓面圓環以外部分)。4) 待已施工的樓面梁板強度達到設計強度80%后,開挖土方至第二道內支撐梁板底(地下二層樓面梁板底)。施工第二道內支撐梁板(地下二層樓面圓環以外部分)。5) 待樓面梁板達到設計強度80%后,繼續開挖土方至地下室底板及墊層底標
21、高處。6) 施工墊層及地下室底板。7) 由下至上施工正作法完成圓環區域內的梁、板、柱、壁柱,及逆作法部位鋼構柱外包鋼筋混凝土。區:待區地下室完成后正作法由下至上完成地下室施工。5 XX市保稅區紅酒庫基坑三維數值分析5.1 計算內容本工程基坑占地面積約150110平方米,擬建兩個地下室,分別為一層地下室(區)、三層地下室(區),一層地下室(區)部位開挖深度1.90m,三層地下室(區)部位基坑開挖深度20.80m。圍護設計方案考慮到該工程周邊市政道路管線密集,為減小對周邊環境的影響,區采用部分正作部分逆作法,施工較復雜,空間性也很強,很難用二維模型來簡化,從安全角度出發,應采用三維空間分析;并根據
22、分析成果,考慮采取相應的保護措施,以確保該基坑工程的安全。5.2 計算軟件及參數的選取5.2.1計算軟件的選取本次評估分析選取大型通用有限元軟件MIDAS/GTS作為計算平臺。MIDAS/GTS主要針對巖土隧道領域的結構分析所需要的功能直接開發的程序,是通用有限元程序與巖土及隧道專業技術的完美結合。其全新的操作界面和三維分析功能,為巖土和隧道工程師提供了強有力的解決方案。MIDAS/GTS分析類型包括:靜力分析、線性靜力分析、非線性靜力分析;施工階段分析;滲流分析:包括穩態滲流和瞬態滲流;固結分析:飽和和非飽和土體的固結分析;邊坡穩定;動力分析:包括特征值分析、時程分析、反應譜分析。通過GTS
23、為用戶提供的以上幾種分析類型,用戶可以實現對隧道、基坑、邊坡、土石壩等等巖土和隧道結構的計算和分析。在巖土結構中,除過需要考慮巖土自身的作用外,同樣也需要考慮結構部分對巖土部分的作用。MIDAS/GTS為用戶提供了各種結構單元來模擬結構部分的作用,包括:桁架單元、梁單元、樁單元、只受拉單元、只受壓單元、板單元以及平面應力單元等結構單元。通過這些單元的設置,可以模擬各種巖土分析中的結構部分。通過使用MIDAS/GTS,用戶可以實現巖土和結構的協同作用,實現對支護結構的受力分析。對于巖石和土體來說,材料的本構關系對計算有很大的影響,因此在巖土計算中需要選取合適的本構模型。MIDAS/GTS為用戶提
24、供了14種本構模型,還包括巖石和土體中常用的一些彈塑性模型。5.2.2本構關系及參數(1)土層本構關系及參數本文分析土體采用比較適合基坑開挖的修正莫爾庫倫模型,地下連續墻和支撐采用線彈性模型。土體是典型的彈塑性材料,卸載模量遠大于加載模量,MC模型將壓縮和卸載模量統一采用楊氏模量E來表示。由于基坑開挖是卸荷的過程,因此采用模擬土體卸載特性較好的Hardening soil (HS) 模型, 要比Mohr coulomb(MC)模型更為合理。HS模型用三個剛度值來表征土體在開挖過程中的特性,其中E50為標準排水三軸試驗中的割線剛度; Eoed為主固結儀加載中的切線剛度; Eur為卸載/重新加載剛
25、度。Hardening soil模型,簡稱HS模型(由Schanz于1998年提出),當對土體施加偏應力時,土體表現出剛度下降,產生塑性應變。在固結排水試驗中 豎向應變和偏應力的關系可以近似用雙曲線擬合(見圖1),這種關系最早由Kondner(1963年)提出,之后被著名的Duncan&Chang(1970年)采用。HS模型在Duncan&Chang模型的基礎上采用了塑性理論,同時考慮了土的膨脹和壓縮屈服面(見圖2)。卸荷模型與回彈指數之間的關系:式中: p-卸荷模量參考壓力 -卸荷泊松比 -初始孔隙比在固結排水試驗中,豎向應變和偏應力的關系表示為(當 時)式中:-固結排水試驗驗得出的割線模量
26、,即偏應力達到50%/時所得到的割線模量-偏應力漸近線值-偏應力破壞線值 圖5-1 標準排水試驗中的應力應變關系 圖5-2 模型主應力空間的壓力屈服面本工程計算使用參數如表5-1所示:表5-1 數值計算參數表土層(kN/m3)C(kPa)(MPa)(MPa)(MPa)2-1淤泥15.4442941294187302-2粉質粘土19.3361881608160244802-3淤泥質土16.87737653765112952-4中砂17.802534500345001035002-5粉質粘土17.2101545004500135002-6粉質粘土19.8361833500335001005004-
27、1全風化泥巖20452438650386501159504-2強風化泥巖223002537500037500011250004-3中風化泥巖234002665000065000019500004-4微風化泥巖246002713000001300000390000005.2.3計算荷載在基坑開挖、支護施工過程中,系統受重力場作用,并考慮基坑周邊20kPa的車地面超荷。地下一層、地下二層樓面活載15kpa。5.3 計算分析及主要步驟本工程基坑體量較大,分成兩個區開挖。區采用部分正作部分逆作法,區待區地下室完成后正作法由下至上完成地下室施工,施工過程較復雜,形成一系列非常復雜的空間力學系統。系統荷載
28、包括地下孔隙水壓力、圍護體外側的主動側向土壓力、圍護體內側的被動土壓力、圍護體的彈性抗力、支撐的水平力、立柱的豎向力等。圍護支護效果不僅與基坑幾何尺寸有關,還與地下水位、地質層物理特性、支護系統的剛度和強度,并反映各抗力和荷載的平衡過程。這使得系統的受力狀態在空間上變得更加復雜。基坑開挖一層,支護一層,隨挖隨支護。由于下一道水平支撐是在上層開挖結束后進行,即在水平支撐受力前,基坑支護已發生變形;下一序開挖在上一道水平支撐混凝土強度達到設計要求后進行,水平支撐受力后開挖下層,引起圍護和水平支撐協同變位,共同承擔土體和地下水的側向壓力。前一狀態是下一工序的初態(應力、應變),因此開挖、支護過程是系
29、統應力、應變連續、承接的過程,這使得系統狀態在時間上變得更加復雜。空間幾何呈非線性,土體本構呈非線性,土體與圍護結構、地鐵結構間的作用也呈非線性,這使得系統呈更加復雜的非線性。土體在重力場作用下,土體處于自然固結狀態,具有初始應力。在地質層一定的情況下,初始應力的大小隨埋深線性分布(比例常數為重力加速度與容重的乘積)。在地鐵結構下的土體受到結構底板的壓力,具體附加應力,呈超固結狀態,其應力狀態不再隨埋深線性分布,應力由建筑結構面向地基非線性擴散。圍護結構附近的土體由于受到主、被動土壓力作用,其應力狀態也十分復雜。要精確求解地鐵結構和周圍土體的初始應力是一項艱巨而復雜的工作,卻又必不可少。然而,
30、因為土體本身分層,并有孔隙水影響,其物理特性在空間上變化復雜;建筑物邊界的土體,幾何非規則;土體固結程度不一,主動區和被動區交織,應力狀態復雜;特別是建筑物與土體的彈性模量相差巨大,這給消除建筑物、樁與土體的相對沉降差帶來了很大困難。根據基坑圍護設計方案,基坑將經歷開挖、變位、支護、平衡;再開挖、再變位、再支護、再平衡因此土體、圍護支護系統的變位、應力、應變的發生在整體施工過程中。數值仿真時,在空間上、時間上應能較真實的反映這一系例工況變化過程。現建立地鐵結構、地基、基坑、圍護體、水平支撐和豎向支撐的三維有限元模型,仿真這一系統的應力和應變狀態過程。根據設計的圍護方案和施工工序,擬計算的主要步
31、驟如下:資料的收集和分析 模型規劃及建立(3D模型)初始重力場計算 重力場初始化 本基坑圍護側墻、打樁后的平衡態分析開挖至第一道支撐平面,計算系統內力和變位施工第一道支撐,計算系統內力和變位繼續開挖至第X道支撐平面,計算系統內力和變位施工第X道支撐,計算系統內力和變位撐繼續開挖至基坑底部,計算系統內力和變位回筑環內結構,計算系統內力和變位成果分析與總結5.4 有限元模型及邊界條件由于基坑深度20.08m,根據紅酒庫基坑平面關系,為減少邊界條件效應影響,選取的模型尺寸約為220m180m65m。根據基坑圍護設計方案,1:1建立幾何模型。網格模型按結構受力集中程度和幾何結構進行劃分,對土體采用六面
32、體實體單元;對連續墻圍護結構采用板單元;各支撐采用梁單元。基礎邊界(四周和底面)法向約束。對于本模型需要特別說明:各圍護結構按照等效剛度的原則等效為同等剛度的地連墻結構形式。圖5-3 本工程3D模型圖5-4 連續墻圍護體系圖5-5 梁支撐體系圖5-6 板支撐體系紅酒庫基坑工程各施工步驟模型如下: 工序號各階段施工工序及模型階段1:計算模型生成初始地應力階段2:施工連續墻和鋼格構柱階段3:土方開挖至冠梁底,施工冠梁階段4:開挖土方至第一道內支撐梁板底(地下一層樓面梁板底)階段5:開挖土方至第二道內支撐梁板底(地下二層樓面梁板底)階段6:開挖土方至地下室底板及墊層底標高處,施工底板階段7:由下至上
33、施工正作法完成圓環區域內的梁、板、柱、壁柱階段8:正作法施工區地下室5.5 計算結果5.5.1連續墻DX向位移結果階段3:土方開挖至冠梁底,施工冠梁階段4:開挖土方至第一道內支撐梁板底(地下一層樓面梁板底)階段5:開挖土方至第二道內支撐梁板底(地下二層樓面梁板底)階段6:開挖土方至地下室底板及墊層底標高處,施工底板階段7:由下至上施工正作法完成圓環區域內的梁、板、柱、壁柱階段8:正作法施工區地下室5.5.2連續墻DY向位移結果階段3:土方開挖至冠梁底,施工冠梁階段4:開挖土方至第一道內支撐梁板底(地下一層樓面梁板底)階段5:開挖土方至第二道內支撐梁板底(地下二層樓面梁板底)階段6:開挖土方至地
34、下室底板及墊層底標高處,施工底板階段7:由下至上施工正作法完成圓環區域內的梁、板、柱、壁柱階段8:正作法施工區地下室5.5.3地表沉降圖和坑底隆起圖階段6:開挖土方至地下室底板及墊層底標高處,施工底板階段8:正作法施工區地下室5.5.4框架梁內力圖階段4:開挖土方至第一道內支撐梁板底(地下一層樓面梁板底)階段5:開挖土方至第二道內支撐梁板底(地下二層樓面梁板底)階段6:開挖土方至地下室底板及墊層底標高處,施工底板階段7:由下至上施工正作法完成圓環區域內的梁、板、柱、壁柱階段8:正作法施工區地下室5.5.5冠梁和環梁內力圖階段3:土方開挖至冠梁底,施工冠梁階段4:開挖土方至第一道內支撐梁板底(地
35、下一層樓面梁板底)階段5:開挖土方至第二道內支撐梁板底(地下二層樓面梁板底)階段6:開挖土方至地下室底板及墊層底標高處,施工底板階段7:由下至上施工正作法完成圓環區域內的梁、板、柱、壁柱階段8:正作法施工區地下室5.5.6鋼格構柱內力圖階段8:正作法施工區地下室5.5.7 連續墻內力圖階段3:土方開挖至冠梁底,施工冠梁階段4:開挖土方至第一道內支撐梁板底(地下一層樓面梁板底)階段5:開挖土方至第二道內支撐梁板底(地下二層樓面梁板底)階段6:開挖土方至地下室底板及墊層底標高處,施工底板階段7:由下至上施工正作法完成圓環區域內的梁、板、柱、壁柱階段8:正作法施工區地下室5.5.8 板內力圖(Fxx
36、)階段6:開挖土方至地下室底板及墊層底標高處,施工底板5.5.9板內力圖(Fyy)階段6:開挖土方至地下室底板及墊層底標高處,施工底板5.6 計算結果分析根據上述結果,可見由于基坑開挖導致的主要影響總結如下:表5-2 基坑位移結果基坑位移位移(mm)控制標準(mm)是否滿足圍護結構側向位移DX19.30.18%H滿足圍護結構側向位移DY16.80.18%H滿足基坑坑底隆起5.60.15%H滿足地表沉降13.10.15%H滿足表5-3 結構內力結果基坑位移內力圈梁(1200x1000)1652.9kN環梁(2200x1000)10602.1kN環梁(1500x800)7016.0 kN框架梁(6
37、00x900)2509.4 kN框架梁(250x650)1069.2kN格構柱內力(900x700)7134.5kN板內力(Fxx)1063 kN/m板內力(Fyy)1607.5 kN/m連續墻(1200)1052.4kN*m6成果評價本報告基于紅酒庫基坑施工情況建立了空間3D 模型,充分考慮了土與連續墻、支撐的空間作用,計算了基坑分層開挖、分序支護引起的圍護變形,支撐內力及地面沉降。上述計算分析結果表明,在正常施工條件下,按設計工況,基坑自身變形可以滿足環境保護等級一級的變形控制要求,在結構安全和正常使用要求的范圍內。基坑的開挖和圍護過程是空間和時域上復雜的非線性力學平衡過程,圍護系統的圍護效果不僅與基坑本身的幾何尺寸、地下水位、地質層物理特性、支護系統的剛度和強度及施工方案有關,是設計和計算的難題。因此基坑施工時需采取更加安全可靠的措施,嚴控基坑變形,以更好的保護地鐵結構。