天泰小区地下车库基坑支护工程本科毕业论文.doc

本本科科毕毕业业论论文文（设设计计） 题目：题目：浅析天泰小区地下车库基坑支护工程浅析天泰小区地下车库基坑支护工程 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师 的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以 标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究 成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而 使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均 已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文） 的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本； 学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与 阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论 文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名： 日 期： 学位学位论论文原文原创创性声明性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研 究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完 全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位学位论论文版文版权权使用授使用授权书权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 指导教师评阅书指导教师评阅书 指导教师评价：指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格 建议成绩：建议成绩： 优优 良良 中中 及格及格 不及格不及格 （在所选等级前的内画“”） 指导教师：指导教师： （签名） 单位：单位： （盖章） 年年 月月 日日 评阅教师评阅书评阅教师评阅书 评阅教师评价：评阅教师评价： 一、一、论论文（文（设计设计） ）质质量量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格 二、二、论论文（文（设计设计）水平）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格 建议成绩：建议成绩： 优优 良良 中中 及格及格 不及格不及格 （在所选等级前的内画“”） 评阅教师：评阅教师： （签名） 单位：单位： （盖章） 年年 月月 日日 教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价：教研室（或答辩小组）评价： 一、答一、答辩过辩过程程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格 二、二、论论文（文（设计设计） ）质质量量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格 三、三、论论文（文（设计设计）水平）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格 评定成绩：评定成绩： 优优 良良 中中 及格及格 不及格不及格 （在所选等级前的内画“”） 教研室主任（或答辩小组组长）：教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年年 月月 日日 教学系意见：教学系意见： 系主任：系主任： （签名） 年年 月月 日日 本科毕业论文原创性声明 本人以信誉声明：所呈交的毕业论文是在导师指导下进行的研究工作所取得的 研究成果，论文中引用他人文献、数据、图件、均已明确标注出，论文中的结论和 结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得其它考试机构的学位或证书而使用 的材料。与我一同工作的同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 毕业论文作者（签字：） 签字日期： 年 月 日 摘要摘要 深基坑支护的设计、施工、监测技术是近 10 多年来在我国逐渐涉及的技术难 题。深基坑的护壁，不仅要求保证基坑内正常作业安全，而且要防止基坑及坑外土 体移动，保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。本文结合具体工程实例讨 论了土钉墙支护形式的优势和缺点以及在设计和施工中遇到的一些问题。并对土钉 墙的稳定计算及进行了初步的探讨。 关键词关键词基坑支护、土钉墙、基坑降水、稳定性计算。 abstract the design of deep excavation, construction, monitoring technology in the last 10 years involved in our increasingly technical problems. deep excavation of the wall, not only within the normal operating requirements to ensure the safety foundation, but also to prevent foreign soil pit excavation and movement, to ensure that excavation nearby buildings, roads, pipelines and running. this paper discusses specific examples of projects of soil nailing wall in the form of the strengths and weaknesses in the design and construction of some of the problems encountered. and the stability of soil nail wall for a preliminary calculation and discussion. key words excavation, soil nailing, foundation pit, stability calculations. 目录目录 引言引言.1 第一章第一章 工程概况工程概况.2 第一节 工程地质及水文地质条件 .2 第二节 周边环境条件 .2 第二章第二章 方案论证方案论证.3 第一节 方案对比 .3 第二节 方案选择 .5 第三章第三章 方案设计方案设计.6 第一节 设计依据 .6 第二节 设计思路 .6 第三节 主要技术参数和指标 .7 第四章第四章 计算书计算书.8 第一节 计算原理 .8 第二节 计算参数 .8 第三节 稳定验算 .9 第五章第五章 施工组织设计施工组织设计.13 第一节 编制依据及原则 .13 第二节 施工准备 .13 第三节 施工部署 .14 第四节 土石方开挖 .15 第五节 基坑支护施工 .16 第六节 基坑监测 .19 结束语结束语.21 致谢词致谢词.22 参考文献参考文献.23 引言引言 都说城市里的土地特别是繁华地段是寸土寸金，可见城市空间的可贵。当地面 空间的利用达到极致时，人们自然会将眼光投向地下空间的开发和利用。目前各类 用途的地下空间已在世界各大城市中得到开发利用，诸如高层建筑的多层地下室、 地铁、地下商场、地下车库等等。地下空间的开发必然要涉及到基坑开挖，随着开 挖深度的逐步加深和基坑周边环境的复杂化，基坑支护技术也在施工中不断的改进 和完善。在基坑支护技术的应用和探索过程中出现了多种支护形式，如重力挡土墙、 钢板桩结构、地下连续墙、土钉墙、灌注桩结合旋喷桩复合挡土结构以及土钉结合 肋梁支护形式等等。笔者在此之前有过基坑支护的设计和施工经历，对几种常用的 工法进行了比较和分析，认为土钉墙支护比较经济适用。 土钉技术在我国应用始于 80 年代初，由于它具有材料用量少，设备简单，施 工速度快，安全可靠，经济等优点，目前该项技术在许多高层建筑的深基抗开挖中 得到愈来愈多应用，在公路边坡的治理中也得到广泛的应用，甚至不少是用于常规 支护基坑失稳时抢险加固或塌滑处理。 但土钉支护也有它的局限性，在松散砂土、软土、流塑粘性土以及有丰富地下 水源的情况下不能单独使用该支护且易出现踏孔的现象，因此必须与其它的土体加 固支护方法相结合使用。 本文主要介绍了“天泰小区地下车库基坑支护工程”的设计思路、计算过程和 施工组织设计。笔者参加了此次工程的设计和施工的全过程，谨以此文与大家共同 探讨以助于相互学习促进。 第一章第一章 工程概况工程概况 该工程位于青岛市海安路西侧，海龙路东侧浮山山坡上，地势西北高东南底， 0=55.70-64.10m 基坑周长约为 461.4m,基坑深度约为 4.0-7.0m。本工程的基坑安 全等级为二级，基坑使用年限一年。 （详见附图 1：总平面图） 第一节第一节 工程地质及水文地质条件工程地质及水文地质条件 本工程上部地层为素填土，下伏基岩以强风化和中风化花岗岩为主。地下水主 要为基岩裂隙水水量较小，堪察过程中未见地下水。 参阅地质资料描述及相关工程经验，基坑支护涉及主要岩土层设计参数取值如 下： 第（1）层：素填土，=20kn/m3，c=10kpa，=30，qsik=40kpa； 第（2）层：强风化花岗岩，=23kn/m3，c=0kpa，=45,qsik=300kpa； 第（3）层：中风化花岗岩，=25kn/m3，c=0kpa，=55,qsik=350kpa。 第二节第二节 周边环境条件周边环境条件 基坑西北侧和东南侧均有道路，南侧现有小区建筑群，但距离基坑较远对基坑 没 有影响。 （详见附图 1：总平面图） 根据基坑周边环境、工程地质条件以及开挖深度划分支护单元，分别为 1-1、2- 2、3-3。 （具体划分详见附图 2：基坑平面图） 第二章第二章 方案论证方案论证 第一节第一节 方案对比方案对比 2.1.1 方案一：重力式挡土墙方案一：重力式挡土墙 （1）初步方案设计）初步方案设计 根据土层情况如采用重力式挡土墙可以采用搅拌桩形成的重力挡墙，经过简单 的计算需要 3 米宽嵌固深度为 3 米的墙体才能满足各项安全系数，考虑到节省造价 可采用格栅式即如图 2-1 所示的布桩形式。 450 3000 2000 450450 图 21 桩位布置图 （2）工程量计算）工程量计算 表 21：方案一工程量计算 单元长度 （m） 桩长（m） 工程量 （m） 单价（元）总价（元） 1-1 单元1829.018837.00659295.00 2-2 单元1108.010120.00354200.00 3-3 单元1686.011592.00 35.00 405720.00 合计460/40549.0035.001419215.00 根据上述计算，方案一的工程总造价约为 142 万。 2.1.2 方案二：土钉墙方案二：土钉墙 项 目 单 元 段 （1）初步方案设计）初步方案设计 可根据圆弧滑动分析法确定滑裂面的位置，锚杆的长度随圆弧而分布如图 2-2 所示： 图 22 （2）工程量计算）工程量计算 表 22：方案二工程量计算 各单元工程量 项目 单 位1-12-23-3 总量单价合价 土钉m1729908/263790237330.00 击入式土钉m9155260427502055000.00 面层m215568701108353480287720.00 合计/575050.00 根据上述计算，方案二的工程总造价约为 58 万。 第二节第二节 方案选择方案选择 根据上述计算对比很显然采用土钉墙进行支护可以大大降低成本，而且从施工 角度进行比较采用土钉也具有优势。 搅拌桩进入较硬的地层后施工难度较大，且搅拌桩的设备笨重，本工程位于山 坡上这样也不便于运输和移动。但搅拌桩在施工速度上比土钉墙要快，可以节省一 半的工期。 土钉墙虽然在速度上略逊于搅拌桩，但只要基坑靠挖结束基坑支护也可以随即 完工。另外，土钉墙还具有设备简单灵活、施工速度快、安全可靠的优点。 所以综上所述，选择方案二土钉墙支护方案比较合理。 第三章第三章 方案设计方案设计 第一节第一节 设计依据设计依据 3.1.1 设计依据的资料设计依据的资料 岩土工程勘察报告 总平面图、剖面图 3.1.2 设计依据的规范、规程设计依据的规范、规程 建筑基坑支护技术规程 jgj 120-99 建筑边坡工程技术规范 gb 50330-2002 锚杆喷射混凝土支护技术规范 gb 50086-2001 3.1.3 设计依据的软件设计依据的软件 理正深基坑支护结构设计软件 f-spw（5.3 版） 第二节第二节 设计思路设计思路 3.2.1 设计原则设计原则 对工程有针对性，实用、可行；保证工程顺利实施，安全有保证；采取先进合 理的设计理论和施工工艺，合理降低工程造价；兼顾不破坏环境，保持现场及周边 环保、卫生。 3.2.2 设计原理设计原理 基坑开挖，土体将会产生优势滑移线及优势滑移面（如图 2-2 中所示） 。采用 具有足够“缝合强度”的锚杆逐次超前“缝合”优势滑移控制面，使此滑移面不致产生 和发展。根据这一原理及土钉墙的有关设计规则并结合实际情况，本基坑从上到下 设计三层土钉结合放坡进行支护。本着经济的角度考虑 3-3 单元由于基坑深度较浅 仅为 4 米左右，采用击入式土钉结合放坡进行支护比较合理。 3.2.3 详细设计详细设计 一、支护体系一、支护体系 1支护单元划分：根据基坑周边环境、工程地质条件以及开挖深度划分支护 单元，分别为 1-1、2-2、3-3，具体划分详见附图 2：基坑平面图。 2支护结构形式：1-1、2-2 单元采用“放坡-锚喷“支护结构形式；3-3 单元采用 “放坡-网喷“支护结构形式；具体支护设计详见各单元“立面、剖面图“。 二、地下水控制体系二、地下水控制体系 总体思想是采用“集水明排“方案控制地下水，即在坡面设置导水管泄水、坡顶 和坡底设置排水沟和集水井明排水。 坡顶通过设置截水台防止地表水排渗入基坑侧壁，坡面根据渗水情况或按照 4m2 一个的原则设置 50pvc 管导水管；坑内在基坑开挖过程中通过设置排水沟、 集水井采用明排方式排水；基坑成型后在基坑侧壁砌筑砖胎模封闭基坑；每层土方 大面积开挖前应在基坑中间部位设置若干集水坑进行预降水。基坑支护施工或使用 期间遇雨季时应加强排水,确保基底干燥。 第三节第三节 主要技术参数和指标主要技术参数和指标 3.3.1 主要材料控制指标主要材料控制指标 水泥 p.o32.5r 普通硅酸盐水泥 喷射砼 强度等级 c20 钢筋 ：hpb235，强度标准值 fyk=235n/mm2 ：hrb335，强度标准值 fyk=335n/mm2 注浆材料 水灰比 0.450.5 的纯水泥浆，锚固体强度 m20 3.3.2 主要结构、构件控制标准主要结构、构件控制标准 锚杆 按照图纸设计间距矩形排列,倾角 20%d,孔径 150 采用锚杆机成 孔，杆体材料 120，注浆材料纯水泥浆，强度 m20； 土钉 按照图纸设计间距矩形排列,倾角 20%d,杆体材料 114，土层 内击入施工，基岩内采用 yt-24 钻成孔注浆施工； 面层 网喷工艺，厚度 80mm，钢筋网格 6.5250250 单层，加强 筋 212，砼强度等级 c20； 3.3.3 基坑监测指标基坑监测指标 本工程应按照二级基坑结合工程实际情况确定监测项目，本基坑设计要求必须 进行支护结构水平位移监测和坡顶垂直沉降监测，测点间距 1825m，位移与沉降 监测基准点宜设置在 2 倍基坑深度范围外。 监测报警值为基坑开挖深度的 3或位移速率连续 3 天2mm/天。 第四章第四章 计算书计算书 第一节第一节 计算原理计算原理 4.1.1 计算依据、方法计算依据、方法 建筑地基基础设计规范gb50007-2002 石家庄一土钉法，使用的计算软件为理正深基坑5.3版。 4.1.2基坑破坏原理基坑破坏原理 土钉支护结构的破坏形式分别有土钉内破坏和土钉体外破坏。土体内破坏有： 破坏面发生在土钉内部，土钉受剪、拉、弯应力的作用，使土体本身破坏，形成土 钉拔出或断裂。土体外破坏有：沿基坑底部滑动；绕墙趾倾覆；也有基坑底部隆起 的破坏。 形象地比喻，土体破坏面就像衣服的一道口子，土钉就像针线，要想用针线 把口子缝住，针线要足够结实而布料也要足够结实才行。 4.1.34.1.3计算原理计算原理 土钉支护为防止上述破坏发生，常分别进行内部稳定和外部稳定计算。土钉 支护通常以内部稳定计算为主，确定滑裂面、滑动转动力矩、所需土钉拉力，为土 钉支护设计提供依据。通常采用极限平衡理论进行分析，滑动面假定为对数螺旋线， 对边坡进行条分法稳定计算，由土钉承担滑动力矩与抗滑力矩的差值，达到满足要 求为止。 第二节第二节 计算参数计算参数 本计算过程限于篇幅仅以 1-1 剖面为例进行计算，其他剖面计算过程均省略。 4.2.14.2.1基本参数基本参数 基坑深度 7.000(m) 基坑内地下水深度 7.500(m) 基坑外地下水深度 7.500(m) 基坑侧壁重要性系数 1.000 土钉荷载分项系数 1.250 土钉抗拉抗力分项系数 1.300 整体滑动分项系数 1.300 （表41） 4.2.24.2.2坡线参数坡线参数 序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角() 11.4007.00078.7 （表42） 4.2.34.2.3土层参数土层参数 序 号 土 类 型 土层 厚(m) 容重 (kn/m3) 饱和容重 (kn/m3) c值 (kpa) 值 (度) 钉土摩 阻力 (kpa) 锚杆土 摩阻力 (kpa) 1 素 填 土 8.00020.020.010.030.040.040.0 2 强 风 化 岩 0.70023.024.00.045.0300.0300.0 3 中 风 化 岩 5.00025.025.00.055.0350.0350.0 （表4） 第三节第三节 稳定验算稳定验算 4.3.1 局部抗拉验算局部抗拉验算 考虑地下水作用的计算方法：总应力法 土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500 （表）验算结果分析表： 满足系数 工 况 开挖 深度 （m） 破裂角 （度） 土 钉 号 土钉长度 （m） 受拉荷载 标准值 tjk(kn) 抗拔承载 力设计值 tuj(kn) 抗拉承载力 设计值 tuj(kn) 抗拔抗拉 12.060.00 24.060.018.035.489.5147.32.0213.325 36.060.018.07.989.5147.39.12315.00 26.036.370.2147.31.5443.242 47.060.018.07.989.5147.39.12315.00 26.036.370.2147.31.5443.242 34.520.558.0147.32.2645.746 抗拉验算结果：该验算满足设计要求。 4.3.2 内部稳定验算内部稳定验算 工况号安全系数圆心坐标 x(m)圆心坐标 y(m)半径(m) 1 1.385-4.36412.3649.110 2 1.324-8.30012.80013.238 3 1.371-9.0339.36712.460 4 1.310-12.76011.93417.471 （表 46） 内部稳定验算结果：该验算安全系数满足设计要求。 4.3.3 外部稳定验算外部稳定验算 一、一、 外部稳定计算参数外部稳定计算参数 土钉墙计算宽度 10.000(m) 墙后地面的倾角0.0(度) 墙背倾角90.0(度) 土与墙背的摩擦角10.0(度) 土与墙底的摩擦系数 0.450 墙趾距坡脚的距离 0.000(m) 墙底地基承载力 800.0(kpa) 抗水平滑动安全系数 1.300 抗倾覆安全系数 1.600 （表 47） （图41 验算简图） 4.3.4 面层计算面层计算 一、计算参数一、计算参数 厚度 80(mm) 混凝土强度等级 c20 配筋计算as 15(mm) 水竖向配筋 d6200 平配筋 d6200 配筋计算as 15 荷载分项系数 1.200 （表49） 二、计算结果二、计算结果 编号深度范围 荷载值 (kpa) 轴向 m(kn.m) 构造 as(mm2) 实配 as(mm2) x0.009188.6335.1 1 0.00 1.500.1 y0.018188.6335.1 x1.028188.6335.1 2 1.50 3.507.0 y1.028188.6335.1 x1.325188.6335.1 3 3.50 5.509.0 y1.325188.6335.1 x0.206188.6335.1 4 5.50 7.002.9 y0.400188.6335.1 （表410） 第五章第五章 施工组织设计施工组织设计 第一节第一节 编制依据及原则编制依据及原则 5.1.15.1.1 编制依据编制依据 1.业主设计图纸、基坑支护设计文件。 2.相关岩土工程设计施工规范、规程： 建筑基坑支护技术规程 jgj 120-99 建筑边坡工程技术规范 gb 50330-2002 锚杆喷射混凝土支护技术规范 gb 50086-2001 5.1.25.1.2 编制原则编制原则 原则为：对工程有针对性，实用、可行；保证工程顺利实施，安全有保证； 采取合理施工组织措施和先进的施工工艺，合理降低工程造价并缩短工期；兼顾不 破坏环境原则，保持现场及周边环保、卫生。 第二节第二节 施工准备施工准备 本工程为土石方爆破、挖运以及基坑支护工程，根据建设单位要求，及时组织 劳动力、机械设备进场，并根据工程实际情况和施工工期要求，进行各项准备工作， 力争工程迅速展开。 1按建设单位指定水源、电源，将施工用水、用电接至用水点和现场配电箱； 按建设方指定的位置搭设临建。 2联系建设单位，详细了解施工现场地下障碍物，及周边建设物地基基础情 况，并编制相应的处理方案，确保工程顺利进行。 3组织机械设备进场，并进行试运转，确保所有机械设备性能良好。 4油料供应，根据本工程的机械设备及使用情况，所需燃料采用油罐车送到 现场。 5土石方开挖、基坑支护工程开工前做好城管、环保、交警等职能部门的协 调工作，便于工程顺利进行。 第三节第三节 施工部署施工部署 在施工过程中土方施工单位应及时配合支护施工单位以提高工效，并保证基坑 开挖有序、安全的进行。 5.3.15.3.1 施工组织施工组织 工程项目部按项目法进行施工管理，做到分工明确，责任到位，紧密配合，施 工组织管理机构如下： 项目部管理人员及专业技术人员配备： 岗 位人数姓名 项目经理1 人 * 技术负责人1 人 * 施工员1 人 * 质检员1 人 * 安全员1 人 * 机管员1 人 * 材料员1 人 * 预算员1 人 * （表 51） 施工计划按施工总进度计划安排，安全及文明施工实行目标责任制。 5.3.25.3.2 工程工期、质量、安全文明施工目标工程工期、质量、安全文明施工目标 1工程工期约为 70 天。 2工程质量达到一次验收合格。 3安全文明施工，按建筑施工现场管理标准（试行）（dbj3702-001- 2005 sx）的规定，争创 “安全文明施工优良工地”。 5.3.35.3.3 施工劳动力、机械安排施工劳动力、机械安排 一、劳动力组织一、劳动力组织 针对本工程实际情况，配备劳动力如下： 工种、岗位数量工种、岗位数量 锚杆、土钉、 面层施工组 12 人技修工3 人 钢筋工4 人杂工4 人 电气焊工2 人后勤4 人 （表 52） 第四节第四节 土石方开挖土石方开挖 5.4.15.4.1 施工工艺流程施工工艺流程 施工准备挖运土方预留进场临时道路坑壁清理配合支护施工 石方爆破石方外运 坑壁修凿配合支护施工清理基底交 工验收 5.4.25.4.2 施工方法概述施工方法概述 根据本工程的地质特点，场内表层土方直接用挖掘机开挖，翻斗式自卸汽车外 运；开挖至强风化岩层后，再分区、分层利用钻孔松动爆破方法进行石方爆破，然 后由挖掘机开挖，利用自卸汽车外运至指定地点。 土层和强风化花岗岩层为本工程的支护重点，采用喷射混凝土护面与土钉相结 合的工艺来进行支护；土石方开挖时，将根据支护的设计要求，密切配合支护的施 工。 每层土石方开挖时首先在基坑侧壁开挖一约 5m 宽的支护锚杆施工工作面，然 后在进入基坑其他部位进行大面的土方开挖施工。临近基坑侧壁每层土石方开挖应 该等支护结构强度达到设计强度的 75%后方可进行开挖。 5.4.35.4.3 分项施工要点分项施工要点 一、基坑开挖施工一、基坑开挖施工 基坑开挖按节点工期分区、分层开挖，挖掘机从不同的方向开挖，挖土时，自 卸汽车从临时道路上后退至挖土点，挖掘机装车，自卸汽车前行将土运走。 总的开挖顺序为：自上而下，依据土钉标高进行开挖到锚杆设计标高；基坑周 边的土石方挖运，按基坑支护的设计要求进行施工。 二、石方爆破二、石方爆破 1石方开挖为减轻爆破对岩体结构面的破坏和对坑壁的不利影响。 2爆破技术要求: 爆破必须保证周围环境的安全与边坡稳定，要求严格控制爆破振动效应， 确保安全。 要求提高岩石破碎度，爆破后岩石要便于运输和机械清方。 因爆破对岩体强度和层面粘聚力的损失十分敏感，应严格按施工方案施工， 钻孔精度要高，保护层尺寸按设计保留最后用小炮清除，以确保基岩与边 坡稳定。光爆孔装药量应严格控制，限制超爆。 三、开挖注意事项三、开挖注意事项 1开挖前，应设计好开挖路线，自上而下分层进行。 2开挖过程中，应经常测量和校核其平面位置、坑底标高。 3平面控制桩核标高控制点应采取可靠的保护措施，定期复测和检查。 第五节第五节 基坑支护施工基坑支护施工 5.5.15.5.1 土钉支护施工土钉支护施工 一、工艺流程一、工艺流程 修整坡面 锚孔定位设备安装 锚杆成孔 试块制作 灌注水泥浆 钢筋下料 挂网喷砼 锚头锚固 锚杆制作 锚杆下入孔内内 二、锚杆钻孔施工二、锚杆钻孔施工 1每层锚杆都严格按设计要求的上下层间距和水平向排间距进行定位和施工。 锚杆采用机械成孔。 2钻孔倾角：各个剖面倾角均为 20，工作面要求较平整以保证锚杆倾角。 3锚杆成孔：基岩内采用钎风锤钻机成孔；当有塌孔现象时，采用纯水泥浆 护壁钻进或套管护壁钻进。 4锚杆孔径：在土层中不小于 110/130mm，在基岩中不小于 45mm。 三、锚杆制作三、锚杆制作 1锚杆用钢材须有出厂合格证，并经复验合格后方可使用。 2钢筋锚杆焊接 5d 双面焊，并按规范要求做焊接试验。 3锚杆定位支架：采用 6 制作的船形支架，每 2 米一个。 4下料长度：锚杆下料长度为锚杆锚固段及外露长度之和，外露长度须满足 锚固的要求，误差100mm。 四、锚杆安设四、锚杆安设 1钻孔清孔完成后尽快安设锚杆，以防钻孔塌孔。 2插入拉杆时应将注浆管与拉杆绑在一起同时插入孔内，距孔底 200mm。 3在注浆前将孔口封闭，接上压浆管，即可注浆，灌注锚固体。 五、注浆五、注浆 1注浆用 p.o32.5 纯水泥浆，按 0.450.50 的水灰比拌制。 2注浆采用二次补浆法，水泥浆用注浆泵送至孔底，边注浆边拔管，在拔管 过程中应保证管口始终埋在水泥浆内，0.5 小时后二次补浆。 3注浆后严禁挖掘机等碰撞拉杆。 5.5.25.5.2 面层施工面层施工 一、坡面修整、清理一、坡面修整、清理 在坡面挂网、喷砼施工前，应先将坡面修正平整，并将浮土清理干净。 二、挂网二、挂网 待每层坡面修整后再进行，按 250250mm 的纵横间距形成钢筋网格，钢筋网 采用 300mm 搭接。 三、喷射砼作业三、喷射砼作业 1挂网安装完毕，经监理验收完毕后即可喷射面层砼。喷射砼配比 c20；喷 射厚度 mc=80mm。 2喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上。 3喷射砼时，喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为 0.61.0 米。 4喷射砼 2h 后，应洒水养护，养护时间为 37d。 四、施工注意事项四、施工注意事项 1喷射混凝土中钢筋网的铺设要符合下列规定： 钢筋使用前应清除污锈； 钢筋网应与锚杆或其他锚定装置联结牢固，喷射时钢筋不得晃动。 2钢筋网喷射混凝土作业还应符合下列规定： 开始喷射时，应减小喷头与受喷面的距离，并调节喷射角度，以保证钢筋与 壁面之间混凝土的密实性； 喷射中如有脱落的混凝土被钢筋网架住，应及时清理干净。 5.5.35.5.3 基坑排水系统施工基坑排水系统施工 本工程基坑开挖和使用过程中采用“明沟排水”。 在基坑坡面按照每 4m2设置一处或根据渗水情况设置长度为 400mm 直径为 50 的 pvc 花管，内端用丝网包裹，下倾角度为 5 度。 在基坑坡底设置排水沟，排水沟尺寸可以根据实际水量的大小调整，坡度为 3；在基坑主要角点设置集水井，其半径可以为 0.4m 深度为 1.0 米，集水井壁采 用砖石砌筑。 基坑施工期间可以根据实际水量大小安装潜水泵若干台，将基坑水排到市政 雨水检查井内。 第六节第六节 基坑监测基坑监测 5.6.15.6.1 监测内容监测内容 监测内容主要有以下几项： 1围护结构墙顶的水平位移； 2坡顶垂直沉降监测 3周边环境监测 3周边构筑物的变形观察； 4基坑周围地表的裂缝发展情况（包括位置、裂宽、走向）的观察； 5自然环境（暴雨、气温等）。 5.6.25.6.2 水平位移及垂直位移监测主要事项水平位移及垂直位移监测主要事项 一、监测点的布置一、监测点的布置 应以能满足监测要求为准，测点位置选在每边变形较大的中部，且测点间距不 大于 30m。监测基准点设在工程影响范围外，距基坑周边不小于 2h（h 为坑深）， 数量不少于两点（详见附图 3：基坑监测平面图）。 监测点具体位置，工程实施时再根据现场情况以及业主和监理的要求再细化。 二、监测设备二、监测设备 现场监测以仪器监测为主，并结合目测。投入的仪器有 j2 型经纬仪一台和 ds220 水准仪 1 台，可基本满足观测精度要求。 三、监测方法三、监测方法 测量定位放线后，即可设置监测基准点，在基坑开挖前在坡顶后的地面或冠梁 顶部设置监测点。坡顶水平位移用经纬仪监测，垂直沉降采用水准仪监测。 四、警戒指标四、警戒指标 根据相关基坑规范、规程以及本公司经验和对该工程理解，警戒指标为： 1支护结构最大位移控制值和地面最大沉降量控制值为基坑开挖深度的 3。 2位移和沉降连续 3 天发展超过 3mm/天； 3目测发现支护结构或周边地面有明显的异常。 本工程一旦达到上述警戒指标应立即报警，分析原因，选择有效措施使基坑稳 定、安全。 五、监测时间五、监测时间 基坑施工时 2 次/周，大雨过后监测 1 次/天，如基坑出现较大位移和沉降应加 大监测频率。直至变化关系趋于稳定后 1 次/周，变形稳定后停止观测。 当观测发现变形过大或异常时应加大观测次数，做好险情预报工作。 六、监测成果六、监测成果 监测过程中分别绘制“位移-时间关系曲线图”，当变化关系稳定后可停止观 测。 当发现观测点的数剧变化异常时，应及时上报监理和甲方以便决定相关处理措 施。 工程结束时应提交一份监测报告，其内容应包括： （1）监测项目和各监测点的平面布置图； （2）采用监测仪器的型号、规格和监测方法等； （3）监测原始数据； （4）监测数剧处理方法和监测结果过程曲线：“位移-时间关系曲线图”等； （5）监测结果评价。 结束语结束语 土钉支护技术是 1972 年在法国的拓宽铁路线路的边坡中首次应用，是一项开 挖支护、天然边坡加固的实用新技术。实践证明在深基坑中用土钉支护比钻孔灌注 桩与锚杆结合的桩锚支护节约 10%-40%的成本。因此在国内外的边坡稳定和基坑支 护中得到广泛应用，具有推广价值。 随着建设的需要基坑逐步向着深、大、周边环境复杂化的方向发展，使得深 基坑的开挖于支护难度越来越大。土钉支护技术作为一种新的技术也还有许多研究 与探讨的空间，特别是在软土地区的利用上更有研究价值。在这里我也希望更多的 同行们来共同研究探讨这一项技术的应用。 基坑支护的设计计算现在都由软件来完成，不需要人们动手一步一步进行计 算。但仅仅是依靠软件计算是远远不够的，纸上谈兵是不行的，不能与实际联系起 来。在设计过程中一定要亲自进行现场踏勘，掌握基坑周边的环境以及地质条件。 深基坑的开挖与支护施工实际上是一种比较危险的工作，在施工的过程中不 仅要注意自身安全还要经常对基坑进行观察。观察基坑周边建筑、马路是否有裂缝， 雨天通常是事故高发期，因此更要加大观察频率。在施工过程中如遇到与设计有冲 突的地方一定要及时向设计单位反映以便进行方案变更。 笔者参与了此次工程的设计与施工，在此工程中我学会了很多理论与实践知 识，也深刻地体会到设计与施工的密切关系。设计与施工实际上是需要相互学习、 相互交流，也是相互促进和优化的。比如说：做过设计后再去做施工，因为懂得设 计原理因而可以在施工中灵活变通；而在施工中与实际结合以后会懂得具体的施工 工艺以及如何节省造价，再来做方案设计的时候才会更加合理、更加贴近实际。 致谢词致谢词 感谢老师真心地感谢你们带领我从小小教室走向广阔的社会，将厚厚的书本变 成实际操作经验！ 本篇论文虽然凝聚着自己的汗水，但却不是个人智慧的产品，没有老师的指引 和赠予也不可能顺利完成。当我打完毕业论文的最后一个字符，涌上心头的不是长 途跋涉后抵达终点的欣喜，而是源自心底的诚挚谢意。 再次由衷感谢答辩组的各位老师对学生的指导和教诲，我也在努力的积蓄着力 量，尽自己的微薄之力回报母校的培育之情，争取使自己的人生对社会产生些许积 极的价值！ 参考文献参考文献 建筑结构抗震设计 ，东南大学编著、清华大学主审。北京：中国建筑工业出 版社，1998 混凝土结构上册，第二版，天津大学、同济大学、东南大学主编，清华大学 主审北京：中国建筑工业出版社，1998 房屋建筑学 ，第三版，同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑 大学编北京：中国建筑工业出版社，1997 土木工程专业毕业设计指南房建筑工程分册，董军、张伟郁，顾建平等编著， 北京：中国水利水电出版社，2002 李晓飞 结构力学上册，第四版，湖南大学结构力学教研室编，北京：高等 教育出版社，1998 土木工程专业英语 ，段兵廷主编，武汉：武汉工业大学出版社，2001 高等学校建筑工程专业毕业设计指导 ，沈蒲生、苏三庆主编，北京：中国建 筑工业出版社，2000 土木工程专业毕业设计指导 ，梁兴文、史庆轩主编，北京：科学出版社， 2002 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地 方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对 本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示 感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者（本人签名）： 年 月 日 学位论文出版授权书 本人及导师完全同意中国博士学位论文全文数据库出版章程、 中国优 秀硕士学位论文全文数据库出版章程(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位 论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在中国博士学位论文全文数 据库、 中国优秀硕士学位论文全文数据库中全文发表和以电子、网络