고층 건물의 깊은 기초 피트 지지 엔지니어링에 대한 사례 연구?

1. 프로젝트 개요

(1) 지리적 위치. 본 프로젝트는 화이안시 칭허구 건간서로와 시안로 교차점 북동쪽에 위치하며 교통은 편리하지만 주변환경이 복잡하다. 제안된 건물 1#~12#는 프레임 전단 구조와 2층 지하를 갖춘 17~33층 건물입니다. 제안된 민방위 및 비민간 방공 지하 차고는 지하 1층입니다. 기초 구덩이의 굴착면적은 약 48136.7m2, 둘레는 약 1088.3m이다.

(2) 지질학 공학. 조사 단위에서 제공한 조사 보고서에 따르면 토양층의 지질 특성은 다음과 같습니다: 1층: 평탄한 성토, 2층: 미사질 점토, 3층: 미사질 점토층; 5: 미사질 고운 모래;층 6: 점토.

(3) 주변환경 및 일반계획. 동쪽의 빨간색 선 바깥쪽에는 기존의 고층 주택이 있고, 지하 외벽과 동쪽 건물 사이의 가장 가까운 거리는 11.6m입니다. 남쪽은 Jianjian West Road의 빗물 및 하수관입니다. ; 서쪽에는 지하 0.6m 깊이에 가스 파이프가 매설되어 있으며 북쪽 빨간색 선에는 0.6m 깊이에 가스 파이프라인이 매설되어 있습니다.

(4) 현장 지하수. 현장탐사깊이 내 지하수의 종류는 수압수와 가압수이며, 본 프로젝트에 영향을 미치는 주요한 수질은 상층수이다.

2. 기초 피트 지원 설계 계획

(1) 기초 피트 지원 계획. 동쪽은 합성 흙 못의 지지 형태를 채택하고 일부 지역은 토양을 유지하기 위해 Φ800@1000 천공 파일(캔틸레버) 구조를 사용하며 서쪽은 단일 지하에 인접한 영역을 경사 지지 형태로 채택합니다. Φ700 이중 옹벽을 사용하고, 나머지 단면(순수지하부)은 Φ800@1000 천공파일(캔틸레버) 구조 옹벽을 채용하며, 북부지역은 깊이 12#의 대형 엘리베이터 샤프트로 인해 실제 굴착 깊이는 9 ．85m이고 10.85m)는 피트 가장자리에 가깝기 때문에 Φ700@900 및 Φ800@1000 파일 유지 구조(단일 지지 구조)가 사용됩니다.

(2) 기초 피트 지하수 처리 계획. 1. 워터스톱커튼. 조밀한 미사가 기초 피트 지지 범위 내에 분포되어 있으므로 지수커튼은 Φ700 2축 심혼파일(Φ700@1000) 2열을 채택하여 완전밀폐형 지수커튼을 형성합니다.

2. 탈수 및 배수 설계. 배수 및 배수 계획: 먼저 관정을 사용하여 기초 구덩이의 배수 및 탈수를 수행하고 구덩이의 지하수 수위를 낮추기 위해 21개의 수위 관찰 및 재충전 우물을 배치합니다. 구덩이 밖에 배치되었습니다. 둘째, 기초피트 굴착시 공사현장의 여건에 따라 기초피트 주변에 배수로를 설치하여야 하며, 배수로의 폭은 400mm, 깊이는 300~500mm, 경사도는 300~500mm로 한다. 배수로는 1%로 하며, 상부 물이 기초 구덩이로 유입되는 것을 방지하기 위해 빗물과 지하수를 적시에 제거해야 하며, 기초 구덩이 주변에 난간을 설치하여 인원의 안전을 보장해야 합니다. 셋째, 굴착 전 시험 강수량 시험이 필요하며, 강수 상황에 따라 추가 배수정 필요 여부와 굴착 시기를 결정한다.

3. 유한요소법 시뮬레이션 분석

(1) 수치 시뮬레이션. 1. 토양층의 기본 매개변수. 굴착 지역의 토양층의 기본 매개 변수는 표 1.2에 나와 있습니다. 기본 근무 조건. 경사를 위해 1.35m를 굴착하고, 7.75m=4m+3.75m까지 굴착하고, 지지대를 제거합니다. 3． 기본 가정. 첫째, 강수과정이 완료되었으며, 둘째, 굴착에 대한 강수량의 영향을 고려하지 않았다. 셋째, 지반과하중의 영향을 고려하지 않았다. 4. 모델 빌딩. 첫째, 전체 모델은 40m×50m이고, 굴착 표면은 폭 30m, 굴착 표면 외부 20m로 기초 구덩이 굴착 깊이의 3배입니다. 둘째, 토양은 이상적인 균질 재료로 간주됩니다. 셋째, 철근 콘크리트 말뚝은 탄성 모델과 보 단위를 채택하고, 다섯째, 말뚝과 토양 사이에 구속력을 사용하며, 전체 모델의 측면을 X 방향으로 변위시킵니다. 바닥의 ​​x 방향과 y 방향 변위는 억제됩니다. 5. 전산 분석.

(1) 전반적인 스트레스 분석. 기초 피트를 굴착한 후 말뚝 본체는 가장 큰 응력을 받게 되며, 피트 표면에 가까운 위치에서 최대 응력은 8.76MPa에 이릅니다. 토양의 전체 응력은 작으며 최소값은 1.2kPa에 불과합니다. 굴착면 바깥쪽 구덩이 상단의 지반은 가라앉고, 구덩이 벽에서 멀어질수록 침하가 커지지만 점차적으로 구덩이 바닥이 위쪽으로 불룩해지고, 구덩이에서 멀어질수록 면적이 완만해집니다. 구덩이 벽에서는 융기의 변화가 더 완만해지는 경향이 있습니다.

(2) 말뚝체의 응력해석.

Figure 1과 2에서 볼 수 있듯이, 굴착깊이에 따라 말뚝 본체에 가해지는 응력이 증가하고, 응력이 가장 큰 지점이 피트 바닥으로 이동하며, 피트 표면에서 응력이 가장 크고 강성이 높아지는 것을 알 수 있다. 3차 굴착 이후에는 강성 힌지 위치에 큰 음의 응력 S11이 주어졌고, 최대값은 8MPa에 이릅니다. 이는 강성 추가로 인해 x 방향의 변위가 제한되기 때문입니다. 지반의 역할로 인해 굴착이 진행됨에 따라 변위는 계속 증가하는데, 지반을 추가한 후에도 기본적으로 피트 상부의 변위는 변하지 않습니다. 구덩이 바닥과 심지어 파일 바닥의 변위도 증가하고 있으며 심지어 킥킹 경향도 있습니다.

(3) 표면 침강 및 피트 바닥 융기 분석. 피트 바닥의 흙의 융기는 피트 외부의 흙의 침하에 의해 보상되어야 하므로 피트 외부의 침하가 발생하며 피트벽에서 멀어질수록 표면침하가 커지지만 점차 완만해진다. , 그림 3과 같이 침하가 완만해지며 기본적으로 구덩이 벽에서 16미터 이상에서는 변하지 않습니다. 베이스의 최대 융기는 1cm 미만입니다. 최대 변위는 피트 벽에서 가장 멀리 발생하지 않지만 피트 벽에서 약 12m 떨어진 곳에서는 피트 바닥의 융기가 점차 작아지고 수평이 됩니다. 약 25미터.

(2) 분석 결론. 기초 피트 굴착에 대한 수치 시뮬레이션 및 실측 연구를 수행하기 위해 유한요소 수치해석 방법을 사용하였고, 기초 피트 굴착에 대한 수치 시뮬레이션 및 분석을 위해 유한요소 ABAQUS 소프트웨어를 사용하였다. 기초 구덩이를 굴착한 후 말뚝 몸체가 가장 큰 응력을 받게 되며, 구덩이 표면 근처에서 최대 응력 8.76MPa에 도달합니다. 토양의 전체 응력은 작으며 최소값은 1.2kPa에 불과합니다. 굴착면 외부의 지반은 가라앉아 있으며, 피트 벽에서 멀어질수록 침하량이 커지지만, 피트 바닥이 위쪽으로 불룩해지고, 피트 벽에서 멀어질수록 융기의 변화가 커집니다. 온화한 경향이 있다. 기초 피트 지지 설계 방식은 계산 및 분석 후에 실현 가능합니다.

4. 구축 및 모니터링의 주요 및 어려운 점

(1) 구축의 주요 및 곤란한 점. 건설은 Jiangsu Tongzhou Foundation Engineering Company에서 수행합니다. 동쪽의 천공 파일로 지지되는 인접한 건물 사이의 최소 거리는 7.5m에 불과하며 부분 지지에는 복합 토양 못이 사용됩니다. 우기 동안 관측정의 수위가 경고값에 도달하면 건설업체에서는 이를 감시할 인력을 배치하고 적시에 적절하게 물을 펌핑하여 지하수위를 낮추고 관측정의 큰 측면 이동과 붕괴를 방지합니다. 토양을 보호하고 기초 피트 안전사고 발생을 예방합니다.

(2)공사 모니터링 콘텐츠. 모니터링 내용은 다음과 같습니다. 첫째, 지지말뚝 상단의 수평(수직) 변위 모니터링입니다. 기초 피트 굴착시 인클로저 전체의 변위를 적시에 감시하기 위해 지지말뚝 상부를 따라 20.0 정도 간격으로 수평(수직) 변위 감시점을 배치할 계획이다. 말뚝 상부의 수평(수직) 변위 감시점 55개. 수직) 변위 감시점(D1~D55). 두 번째는 건물 외피 주변 토양의 깊은 수평 변위를 모니터링하는 것입니다(경사 측정). 세 번째는 기초 피트 주변의 도로와 파이프라인의 침하 및 변위를 모니터링하는 것입니다. 네 번째는 기초 피트 주변 건물의 침하를 모니터링하는 것입니다. 다섯 번째는 구덩이 외부의 지하수 수위를 모니터링하는 것입니다.

(3) 건설 모니터링 방법 및 경보 값.

1． 수평 변위 모니터링. 콜리메이션 방식(방향선 방식) 사용: 기초 피트의 가장자리를 따라 선택한 방향선의 양쪽 끝에 2개의 영구 제어점을 매설한 후 가장자리를 따라 두 끝점을 연결하는 직선 위에 점의 행을 설정합니다. 고정된 방향에서 이 점 열의 거리를 관찰하고 이를 비교함으로써 이러한 측정 점의 수평 변위를 계산할 수 있습니다. 정기적인 테스트와 정확한 검증을 위해 다점 방향 및 토탈 스테이션 좌표 수집의 두 가지 방법이 사용됩니다.

2. 도로, 파이프라인 및 건물의 침하 모니터링. 정착 모니터링 요구 사항: 국가 2급 레벨링 측정 사양에 따라 표고를 측정하고 정기적으로 공동 측정을 수행하여 기준점의 안정성을 감지합니다. 각 테스트 동안 침하 모니터링 지점과 기준점 사이에 Class II 폐쇄선이 형성됩니다. 각 측정 지점의 초기 값은 세 가지 테스트의 평균입니다. 관찰 결과는 레벨 라인의 폐쇄 오류가 ±0.3(mm) 이하인지 확인하기 위해 컴퓨터로 엄격하게 계산됩니다(N은 측정 스테이션의 수).

3. 심층 수평 변위(경사계) 모니터링. 기초 구덩이 굴착 7일전에 GXY-1 100미터 드릴링 장비를 사용하여 경사계 파이프의 미리 정해진 위치에 경사계 구멍을 뚫고 파이프에 90°로 4개의 가이드 홈이 있으며, 이는 토양 변형 방향과 일치합니다(그리고 피트 가장자리는 수직입니다).

4. 구덩이 외부의 수위 모니터링. 현장 강우정 관측을 활용하여 재충전 우물로 두 배로 활용합니다. SWJ90 강철 눈금자 수위 측정기를 사용하여 지하수 수위의 깊이와 변화 발달을 측정합니다.

(4) 기초 구덩이 모니터링 결과.

2012년 2월 3일부터 2012년 9월 23일까지 커뮤니티의 깊은 기초 구덩이에 대해 지지 말뚝 상단의 수평 변위, 지지 말뚝 상단의 수직 변위 및 깊은 수평 변위를 포함한 일련의 테스트가 수행되었습니다. 인클로저 구조를 둘러싼 토양의 변위 모니터링. 전체 깊은 기초 피트 지지대에 대한 모니터링 결과, 주로 기초 피트 굴착의 긴 노출 시간으로 인해 누적 수평 변위 변수가 경보 값을 초과하는 것으로 나타났습니다. 심부변위의 누적변수는 경보값을 초과하는데, 이는 주로 기초 구덩이의 토굴 굴착이 빈번하게 노출되기 때문입니다. 건물의 누적 변수가 경보 값을 초과하는 이유는 주로 기초 구덩이 굴착의 노출 시간이 길고 초기 단계에 구덩이 외부의 낮은 수위, 구덩이 외부 토양의 물 분자 소산 및 압밀로 인해 발생합니다. 그리고 토양의 정착. 기초피트 굴착부터 기초공사 완료까지 기초피트 프로젝트 전체 동안 토목사고는 발생하지 않았습니다.

V. 결론

프로젝트가 위치한 현장의 주변 환경은 복잡하고, 지질 조건이 열악하며, 공사 기간이 촉박하고, 기초 피트는 불규칙하고 시공이 어렵지만 시공 관리 측면에서 기초 피트 전체를 정보 기반으로 시공할 수 있으며 다양한 이유로 인한 기초 피트 엔지니어링 지원에 대한 잠재적인 안전 위험을 처리할 수 있습니다. 적시에 전체 프로젝트의 기초 건설을 보장하므로 비교적 성공적인 깊은 기초 구덩이 지원 프로젝트로 간주될 수 있습니다. 저자는 다양한 장소의 지질 조건, 기초 구덩이 지원 프로젝트의 기초 구덩이 변형에 대한 제어 조치, 경고 값 모니터링의 과학적 결정 및 기초 구덩이 프로젝트의 정보 구축이 향후 추가 연구할 가치가 있다고 믿습니다.

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