某项目抗浮锚杆方案与对策.doc

-目 录一、编制依据2二、工程及设计概况31建筑物概况32.地下构造抗浮设计概况33场地地层分布及工程地质特征34.目标锚固地层分析45.含水层及地下水位分析56.抗浮锚固中的地下水腐蚀性评价5三、囊式扩体锚杆方案设计61.总抗浮力估算62.囊式扩体锚杆设计63.单锚极限抗拔承载力计算7四、囊式扩体锚杆构造详图9一、编制依据1. 省岩土工程勘察设计研究，"科技综合体A区岩土工程勘察报告详细勘察"勘察2021031、"工程地质剖面图"工程2021031；2.市规划局，"勘探点位置平面图"编制日期：2021.12；3.同济大学建筑设计研究院集团*，"人工挖孔桩说明与详图"图号：11-002、"岩石锚杆桩说明与详图"图号：11-003、"总图构造试桩定位图"； 4.现行相关规、规程如下表所示：序号规名称规编号01岩土工程勘察规GB50021-202102建筑地基根底设计规GB50007-202103建筑基坑支护技术规JGJ120-202104高压喷射施扩大头锚杆技术规程JGJ/T 282202105岩土锚杆(索)设计规程CECS22：200506建筑地基根底工程施工质量验收规GB50202-202107混凝土构造工程施工质量验收规GB50204-202108工程测量规GB50026-200709预应力混凝土用螺纹钢筋GB/T20065-200610建筑工程施工质量验收统一标准GBJ50300-202111建筑桩基技术规JGJ 94-202112工程地质手册第四版二、工程及设计概况1建筑物概况拟建科技综合体工程位于市润扬北路与西路穿插口西北角，交通十分便捷。该工程总建筑面积23.7345万平方米，包括主楼、裙房和地下车库，其中地上16.058万平方米，地下两层7.6765万平方米。主楼共四幢，其中两幢为20层、两幢为24层；裙房共四幢，均为3层；地下车库为2层。主楼为框剪构造，裙房及纯地下室为框架构造，拟建用桩根底。各栋建筑物±0.00相对于绝对标高为8.00m,室外高差为0.2m。2.地下构造抗浮设计概况场地地貌类型为长江三角洲高河漫滩相冲(淤)积平原该工程地下设二层地下室，地下建筑面积约7.8万平方米，基坑挖深约10.0m。根据现场勘察所得的地下水位及近35年的地下水位埋深变化围，结合规要求，基坑设防水位标高至室外设计地坪标高+500mm, 基坑抗浮水位取室外设计地坪标高-500mm。外扩地下室部位，由于地下水浮力较大，且不均匀，需作抗拔处理。3场地地层分布及工程地质特征场地位于扬子地层区东部，基岩由中元古界海州群及八岭群区域变质岩系组成，中生代地层发育较齐全，上第三系地层也有分布，第四系以冲积相、三角洲相为主，上部为长江冲积层。根据勘察可知，在勘探孔揭露深度围，按地层成因、时代及各土层物理力学性质等该场地岩土层分为6层，自上而下依次为：素填土层、粉土层、粉砂层、粉质粘土层、强风化砂质泥岩层和中风化含砾砂岩层。拟建场地±0.00相对于绝对标高为8.00m，底板底的相对标高为-10.6m。而第层粉质粘土层顶板标高为-3.92-7.39m，层厚2.4011.90m，故该拟建区根底底板以下涉及抗浮锚固的地层为层，如以下图所示：根底顶标高-2.6m普通锚固段8m扩体段2m图2-1 地层及锚杆锚固示意图粉质粘土层：灰黄色，黄褐色，硬塑坚硬，干强度高，中等压缩性，中等韧性，土质不均匀，局部为粘土；含铁锰质结核，局部底部夹少量风化岩屑和砾石，承载力较高。层厚4.608.10m。 强风化砂质泥岩层：棕红色，夹灰白色，密实，呈砂土状，遇水极易软化，局部夹砾石，呈块状，大小不一；岩性为石英砂岩，强度高，分布不均匀。层厚2.4011.90m，顶板起伏较大。 中风化含砾砂岩层：棕红色，中等风化，坚硬，岩芯较完整，砾石分布不均匀，砾石含量一般地10%左右，局部富集可达30%；该层按岩石坚硬程度划分，属软岩，按岩体完整程度分类属较破碎。该岩层未击穿，最大揭露厚度24.20m，顶板起伏较大。4.目标锚固地层分析根据场地的地质条件和土层根本参数，综合考虑地下构造的埋深和抗浮锚固分项的造价最优化，该拟建区域选取-层为锚杆埋放层，第层中风化含砾砂岩层虽然不是作为扩体段锚固的理想层，但是由于受到对锚杆长度的限制，而自开挖处至第层底的总厚度较小，故需将第层作为扩体段锚固层。5.含水层及地下水位分析拟建场地地下水属潜水类型，潜水主要赋存在第、层土中。根据勘察资料，稳定地下水位埋深在0.603.30m之间，标高在4.405.75m之间，据调查近35年地下水埋深变化围在0.003.50m之间，即年最高水位埋深为0.00m，最低水位埋深为3.80m，年一般水位埋深在1.50m左右。地下水季节性变化明显，丰水期地下水位上升，枯水期地下水位下降，雨季时地下水位较高，地表有积水现象。地下水对边坡及基坑底板由于水头压差易产生流土、管涌等可能，以及水位上升时，地下水对底板产生浮托力的影响。6.抗浮锚固中的地下水腐蚀性评价通过现场勘察并依据"岩土工程勘察规"GB500212001确定该场地环境类型为类。根据场地"水土检测报告，依据GB 500212001"岩土工程勘察规"对水和土腐蚀性得出结论：按环境类型地下水和土对混凝土构造具微腐蚀性，按地层渗透性水和土对混凝土构造具微腐蚀性，在长期浸水情况下地下水对钢筋混凝土构造中的钢筋具微腐蚀性，在干湿交替情况下地下水对钢筋混凝土构造中的钢筋具微腐蚀性。本工程抗浮工程属于永久性工程，需要考虑地下水和土的腐蚀作用对抗浮锚固系统的影响。由于考虑本工程的重要性以及地下水位较高，可采用多重防腐型扩体锚固技术来综合解决耐久性问题。三、囊式扩体锚杆方案设计1.总抗浮力估算地下室建立控制线围包括：四幢主楼，其中两幢为20层、两幢为24层；四幢裙房，均为三层；地下设两层地下室。主楼处无需做抗浮设计，裙房处及纯地下车库处均需做抗浮设计。根据"抗拔桩计算书"，各处所需抗浮力计算如下表所示:表3-1 抗浮力计算汇总区域裙房处纯地下车库 处合计单位面积抗浮力KN7168.9单位面积所受浮力KN103面积m26805.557523675.299430480.8569所需增加抗浮力计算公式式单位面积收受浮力-单位面积抗浮力*面积抗浮力值KN217777.84807327.70951025105.552.囊式扩体锚杆设计设计单根锚杆长10m，扩体锚固端埋放于第层中风化含砾砂岩层，扩体段直径500mm，扩体段长度为2.0m，普通锚固段长度为8.0m。完整的抗浮锚杆是在根底底板形成锚孔孔径150mm、总长为10m的带有多重防腐的扩体锚杆，锚杆杆体采用132的PSB930级预应力混凝土用螺纹钢筋。单根囊式扩体锚杆抗拔承载力特征值取450kN。计算得裙房处布锚484根，纯地下车库处布锚1795根，共2279根。其方案概念如以下图所示：图3-1 方案概念示意图3.单锚极限抗拔承载力计算依据"高压喷射扩大头锚杆技术规程"(JGJ/T 2822021)，单根高压喷射扩大头锚杆抗拉力设计值T计算如下：式中: 锚杆抗拔平安系数，按规选取；锚杆抗拔力极限值kN；锚杆钻孔直径；扩大头直径m；锚杆普通锚固段的计算长度m；扩大头长度m；锚杆普通锚固段注浆体与土层间的摩阻强度标准值kPa，通过试验确定；无试验资料时，可按规取值；扩大头注浆体与土层间的摩阻强度标准值kPa，通过试验确定；无试验资料时，可按规取值；扩大头前端面土体对扩大头的抗力强度值kPa， 由于扩体段锚固层第层为中风化含砾砂岩层，故不存在粘聚力c及有效摩擦角值，故根据经历取值为1800 kPa。根据本工程地质勘察报告和设计的锚杆类型，及"高压喷射扩大头锚杆技术规程"(JGJ/T 2822021)，计算出科技综合体囊式扩体锚杆的极限承载力与设计承载力，汇总于下表：表3-2 囊式扩体锚杆计算极限承载力与设计承载力汇总表土层参数锚杆参数极限承载力(kN)平安系数K(-)许用承载力(kN)设计承载力(kN)Fmg1(kPa)Fmg2(kPa)h(m)Ld/D1(m/m)LD/D2(m/m)81.31407.57.5/0.152/0.511062.2502450注：先试验，根据试验结果再取设计值。对于锚杆杆体强度验算，根据"高压喷射扩大头锚杆技术规程"(JGJ/T 2822021)公式：As式中：KtTakfy锚杆杆体的抗拉断平安系数，永久性锚杆取Kt=1.6；锚杆的抗拔力特征值kN)；预应力混凝土用螺纹钢筋的抗拉强度设计值kPa。根据"高压喷射扩大头锚杆技术规程"(JGJ/T 2822021)附录知1根32的PSB930级精轧螺纹钢抗拉强度设计值fy=930MPa，由1×32的PSB930级精轧螺纹钢制作的单根锚杆的设计抗拉力:T=1×803.84×10-3×930/1.6=467.2kN > 锚杆的承载力特征值 450kN，满足设计要求。四、囊式扩体锚杆构造详图图4-1 囊式扩体锚杆预应力螺母垫片底板钢筋网绑扎前32精扎螺纹钢筋锚垫板图4-2 锚杆顶端构造示意图8螺旋箍筋底板钢筋网绑扎后图4-3根底底板与抗浮锚杆连接节点做法示意图教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。. z.