¿Ejemplos de proyectos de diseño de esquemas de soporte de ingeniería de cimentación?
1. Descripción general del proyecto
La superficie total de terreno de un proyecto en Tianjin es de 26666,7 metros cuadrados. En el sitio se planean dos torres con alturas de 358 m (Torre 2) y 102,9 m (Torre 1) y un podio de tres pisos, con un sótano total de cuatro pisos. El área del pozo de cimentación es de aproximadamente 22.900 m 2 y la circunferencia es de aproximadamente 585 m. La profundidad de excavación del pozo de cimentación es de aproximadamente 20,6 m ~ 23,1 m en el área de la torre y de aproximadamente 20 m en el área del podio. El proyecto está ubicado en un área recientemente desarrollada sin edificios (estructuras) existentes a su alrededor. Los caminos alrededor de la base y las tuberías municipales enterradas bajo los caminos son objetos de protección de este proyecto. La Figura 2-10 muestra la distribución de las torres y podios de este proyecto y las condiciones ambientales circundantes.
Figura 2-10 Distribución del faldón de la torre y condiciones ambientales circundantes
2. Descripción general geológica de ingeniería
El sitio propuesto está ubicado en la orilla sur del río Haihe en Distrito de Tanggu, Tianjin. El terreno general del sitio es plano, con áreas circundantes solo ligeramente más altas. La elevación del Dagu en el terreno es de entre 2,04 y 1,25 metros. Dentro de la profundidad de excavación del pozo de cimentación, la capa de suelo del sitio es principalmente arcilla limosa. la capa superficial es arcilla limo plástica espesa y la capa profunda es un acuífero microconfinado de arena fina limosa profunda, y la parte superior del acuífero microconfinado está básicamente cerca del fondo del pozo de cimentación. Los indicadores físicos y mecánicos de la capa del suelo en el área de campo se muestran en la Tabla 2-10.
2. Análisis de la selección del esquema de diseño general para fosas de cimentación
Basado en los requisitos de diferentes factores como la economía y el período de construcción, para proyectos de fosas de cimentación con características y escala similares, el Las opciones generales disponibles generalmente son "método inverso completo", "método inverso completo", "método inverso parcial" y "combinación de métodos positivos y negativos".
Ambas torres de este proyecto son edificios de gran altura, y la calidad de la construcción de los tubos centrales de la torre, las columnas del marco y otras estructuras verticales de carga es crucial. Según sus propias características del proceso, el método de inversión total requiere múltiples juntas de construcción en la estructura portante vertical de la parte subterránea de la torre, lo que tiene un impacto negativo en la resistencia al viento y a los terremotos de la estructura portante vertical de la torre. torre, por lo que no es adecuado para ambos lados. El método inverso se implementa en cada torre al mismo tiempo. Al mismo tiempo, considerando que el área de la torre ocupa un área considerable del sótano, ni la solución de "enfoque inverso completo" ni la "combinación de avance y retroceso" son adecuadas para este proyecto.
Por lo tanto, desde la perspectiva de la viabilidad técnica, este proyecto puede adoptar los siguientes dos conjuntos de ideas de diseño generales:
1 Opción 1: Plan de construcción secuencial general
<. p>El podio y el foso de cimentación de la torre se ejecutan simultáneamente. De acuerdo con el área y la profundidad de excavación del proyecto del pozo de cimentación, la relación entre la pared exterior del sótano y la línea roja, y el entorno circundante, este proyecto debe adoptar un sistema de soporte de cerramiento de placa combinado con soportes multipunto en el pozo.2. Opción 2: Plan secuencial subregional
Considerando que el período de construcción de la Torre No. 2 de 358m de altura es el período de control de este proyecto, con el fin de acelerar Para ampliar el período de construcción de todo el proyecto, en primer lugar, el área se cierra individualmente y se adopta el método de construcción avanzada. Una vez completado el proyecto del pozo de cimentación, se llevará a cabo la construcción de la superestructura y el podio restante y el pozo de cimentación de la torre número 1 se implementarán utilizando el método de construcción directa. De manera similar, el foso de cimentación tabicado adopta un sistema de soporte de cerramiento de placas combinado con soportes multipunto en el foso. El plano del diseño de la secuencia de particiones se muestra en la Figura 2-11.
Figura 2-11 Plano del plan de diseño previo de la partición
De acuerdo con el análisis comparativo de las cantidades planificadas del proyecto, dado que el plan de construcción a largo plazo de la partición debe establecer recintos divisorios temporales, la cantidad del proyecto es mayor que el volumen total del proyecto. El plan de construcción para la primera fase se ha incrementado considerablemente, al mismo tiempo, desde la perspectiva del período de construcción, el período total de construcción de la Torre 1 será; aumentó mucho. Por lo tanto, a través de la comunicación con el propietario, se seleccionó un plan general adecuado para este proyecto.
3. Análisis de selección de la estructura del cerramiento
Basado en la experiencia práctica exitosa de una gran cantidad de proyectos de pozos de cimentación implementados en áreas de suelo blando, existen métodos de construcción SMW, pilotes perforados combinados con Cortinas impermeables y muros pantalla subterráneos están disponibles para proyectos similares de pozos de cimentación profundos.
1. Método de construcción SMW
En la actualidad, en proyectos de pozos de cimentación profunda con una profundidad de excavación de más de 13 m en áreas de suelo blando, la rigidez lateral de los pilotes SMW es limitada. es difícil de controlar. Sin embargo, el proyecto del pozo de cimentación tiene un área grande y la profundidad de excavación alcanza los 20 m ~ 23,1 m. Según estimaciones preliminares, incluso si se utiliza el pilote de mezcla de cemento y suelo de tres ejes φ 1000 @ 750, que es el más rígido entre los métodos de construcción existentes, y se insertan todas las secciones de acero H850×300×16×24, la deformación calculada ser grande y no puede cumplir con los requisitos de especificación.
Además, el sótano de este proyecto tiene una gran profundidad de excavación, un volumen enorme y un período de construcción relativamente largo. Inicialmente se estima que el período de construcción del cerco será de más de un año hasta llegar a 0.000. El uso del método SMW para pilotes no sólo requiere una gran cantidad de acero, sino que también requiere un largo período de arrendamiento del acero y una baja eficiencia económica. En resumen, los pilotes SMW no se consideran la estructura de cerramiento en el diseño del esquema.
2. Pilotes perforados in situ combinados con cortinas impermeables
Como método de construcción maduro, los pilotes perforados in situ combinados con cortinas impermeables tienen una tecnología de construcción simple y fácil. Control de calidad. Poco impacto en el medio ambiente. Se utiliza ampliamente en áreas de suelos blandos como Tianjin y el delta del río Yangtze, especialmente en proyectos de cimientos con métodos de construcción secuenciales. La cortina impermeable se puede seleccionar en función de factores integrales como las condiciones del suelo, las características ambientales circundantes, la profundidad de excavación del pozo de cimentación y los requisitos económicos.
La estructura de retención de pilotes perforados es conveniente y económica de construir. Los pilotes de cerramiento generalmente se ubican en el exterior del sótano a 800 mm de la pared exterior del sótano. Sólo se utiliza como cuerpo de retención de tierra temporal durante la etapa de excavación del pozo de cimentación. Después de determinar la posición plana y la profundidad de enterramiento de la estructura principal del sótano, se puede implementar un diseño condicional. La Figura 2-12 es una vista en sección transversal de un pilote perforado combinado con un pilote de mezcla de cemento y suelo de tres ejes.
Figura 2-12 Perfil de cerramiento de pilotes perforados combinados con pilotes de mezcla de cemento y suelo de tres ejes
3. Muro impermeable
Los muros pantalla subterráneos tienen anti- Tiene las ventajas de una gran rigidez lateral, la capacidad de controlar eficazmente la deformación del pozo de cimentación, proteger el entorno circundante y una tecnología de construcción madura. En los últimos años, se ha utilizado ampliamente en proyectos de pozos de cimentación con altos requisitos de protección ambiental circundante y grandes profundidades de excavación. El muro pantalla subterráneo sirve al mismo tiempo como cerramiento durante la fase de excavación del pozo de cimentación y como muro estructural exterior del sótano, lo que se denomina "dos muros en uno".
La rigidez general del muro pantalla subterráneo es mayor que la de los pilotes perforados separados, por lo que la deformación horizontal del pozo de cimentación es menor que la de los pilotes perforados, y la fuga alrededor del pozo de cimentación es generalmente más pequeño que el de los pilotes perforados. Debido a que las dos paredes se combinan en una, puede aprovechar al máximo el espacio subterráneo, ahorrar el costo de las paredes exteriores del sótano y es económico.
El muro pantalla subterráneo "dos muros en uno" se ha utilizado ampliamente en áreas de suelos blandos como Tianjin y el delta del río Yangtze en los últimos años, y ha desarrollado un conjunto completo de teorías de diseño y técnicas de construcción especiales. en la práctica, casi se convierte en la forma preferida de cerramiento para proyectos de pozos de cimentación de área y profundidad similares. Sin embargo, para este proyecto, debido al apretado cronograma de construcción y la dificultad para proporcionar datos estructurales subterráneos relevantes requeridos para el diseño del muro pantalla subterráneo "dos en uno" de manera oportuna, después del pesaje, finalmente se decidió Elija pilotes perforados combinados con pilotes de mezcla de cemento y suelo de tres ejes como cortinas impermeables.
IV. Selección de sistemas de soporte lateral
Existen dos sistemas de transmisión de fuerzas horizontales comúnmente utilizados en los sistemas de soporte de losas de cimentación profunda: soportes horizontales y anclajes. Hay una capa gruesa de arcilla limosa blanda altamente compresible dentro de la profundidad de excavación del pozo de cimentación de este proyecto. Es difícil proporcionar suficiente fuerza de anclaje para los pernos de anclaje en esta capa de suelo, además, porque está cerca de la carretera y allí. Hay muchas tuberías municipales enterradas debajo, es muy difícil usar pernos de anclaje y es difícil cumplir con los requisitos de soporte de fuerza y protección del medio ambiente circundante. Además, la distancia entre la pared exterior del sótano y la línea roja del terreno es pequeña y no hay espacio para la construcción de anclajes. Con base en los tres factores anteriores, se selecciona el soporte interno horizontal como sistema de transmisión de fuerza horizontal durante la etapa de excavación del pozo de cimentación.
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