基坑支护工程设计方案.doc

基坑支护工程设计方案护坡方案设计特点(1)设计计算根据建筑基坑支护技术规程（jgj120-99）计算公式，结合专家论证及经验公式，采用清华理正深基坑设计软件辅助计算。详见设计计算书（后附）。(2)整个基坑支护深度最深为8.00 m，考虑到地下结构可能需要较长的施工周期，基坑支护要经过季节气候的严峻考验。(3)护坡方案要科学合理，因地制宜，切实可行，确保深基坑边坡支护经过雨季的冲刷和冬季的冻融后要安全可靠。(4)护坡工程必须与土方工程一体化安排，要为土方工程施工创造快捷和良好的前提条件。 (5)护坡工程在确保为后续施工创造出良好的施工作业面的同时，还要尽可能地减少不必要的土方回填。(6)护坡工程要尽量减少与土方施工的工序穿插的次数，以缩短工期。(7)护坡工程要充分考虑到其经济合理性等。支护形式选择目前华北地区比较成熟的支护形式有：护坡桩与锚杆支护、上部土钉墙（挡土墙）下部桩锚支护、土钉墙支护、微型桩复合土钉墙支护和地下连续墙支护几种。华北地区深基坑常用的支护方法支护方式性能对比护坡桩支护土钉墙支护组合支护自然放坡支护安全性工期设备投入成本考虑到本工程地层所含地下水较多，所含地下水均在基坑开挖土层上。这样地下水位以下就无法单纯采用土钉墙的支护结构形式，因此，地下水位以下部分适宜采用护坡桩+桩身预应力锚杆的复合支护结构形式。就本工程而言从工期、安全及可行性综合因素考虑为最优选择。地下水位以上为节约工程成本，可采用造价较低、施工周期短的土钉墙支护形式，在可放坡的部位可采用土钉墙支护形式。土钉墙支护是近几年广泛采用的支护方法，它具有以下优点：a能合理利用土体的自身承载能力，将土体作为支护结构不可分割的部分。b结构轻型，柔性大，有良好的抗震性和延性。c施工设备简单，土钉的制作与成孔不需要复杂的技术和大型机具，土钉施工的所有作业对周围环境干扰小。d施工不需要单独占用场地，对于施工场地狭小，基坑深度不大，大型护坡施工设备不能进场，该技术显示出独特的优越性。e在基坑开挖过程中有利于根据现场监测的变形数据，及时调整土钉长度和间距。（2）“护坡桩+预应力锚杆”支护优点“护坡桩+预应力锚杆”是一种比较成熟的基坑支护方法，是大直径钢筋混凝土灌注桩，桩顶设置一道钢筋混凝土连梁，从护坡桩桩顶往下做若干道预应力锚杆并用钢腰梁与护坡桩锚固，开槽时给土建施工留一定的作业面，地下结构防水做完后回填。a此种支护形式在各种不同的土层下均有比较成熟的施工工艺，支护安全可靠，且成桩过程基本不受地下水的影响。b一般大型较深的基坑，邻近有建筑物或构筑物而不容许有较大变形的基坑，安全系数要求较高，以及不容许设内撑的基坑，均可考虑选用此围护结构。c此支护形式宜用于较密实的砂土、粉土、硬塑至坚硬的粘性土地层或岩层中。d存在地下埋设物而又不容许损坏的场地，一般可采用此种支护形式。针对本工程的特点，结合基坑周边环境条件、场区内地质与水文条件、基坑开挖深度，基坑开挖深度浅的1#、2#、7#、8#楼采取土钉墙支护，1#地库和2#地库采取护坡桩+预应力锚索支护。技术措施(1)设计采用目前最为流行、经典的理正深基坑支护，该软件已在全国得到广泛应用，我单位基坑支护设计均采用该套软件并经上百项工程得到验证，产生了极好的经济效益和社会效益；(2)在施工前需要挖探坑准确确定地下电缆或管线的位置和走向及埋深，避免对其破坏；(3)实行动态信息化管理模式，建立完善的信息监测系统，用动态信息施工技术全面控制施工质量。通过采集边坡沉降与位移等方面的信息，对基坑施工可能出现的情况进行计算，以便及时采取相应措施，确保边坡安全。基坑支护设计条件 基坑的安全等级为二级，根据施工现场的具体情况及有关的土层情况，本工程的支护设计是以自然地坪标高为基准，基槽深度为设计给定的基底设计标高(已考虑垫层防水层厚度)进行设计和计算的，地面荷载20kn/考虑。对于混凝土地泵等大于15kn/地面荷载的移动设备和临时堆放的材料等应尽量距坡顶3.0m以外，若受场地条件限制，经复核验算和基坑变形观测后根据实际情况调整安排基坑周边场地的使用。一般施工工作面宽度建筑物外墙皮距基坑支护桩内边缘预留1.5m的肥槽，并考虑外挑抗压板的尺寸。基坑支护参数根据本工程的要求、该场地周围环境条件以及本工程的岩土工程勘察报告，结合我单位多年的施工经验，选取的主要设计计算参数如下：基坑深度按8.00m计算，地面标高按平均21.10m取。地面附加超载：它侧按20kpa考虑。土层参数取值按照工程地质勘察报告提供的典型剖面分层，场区内地层厚度比较均匀，考虑到各土层的物理力学性质，用于设计计算的各剖面土层参数如下：土层参数表层号土类名称层厚(m)重度(kn/m3)粘聚力(kpa)内摩擦角(度)杂填土2.8518.05.0015粉土4.1319.415.3027.6粘土3.6319.126.3012.0粉土1.9919.717.8021.3粉质粘土3.0819.433.1011.3粉土4.5920.118.8026.00基坑开挖深度详见基坑支护各剖面图。计算方法计算采用理正深基坑支护软件计算，不考虑水压力。基坑支护参数综合考虑本工程的特点和工程水文地质情况，按基坑开挖深度考虑，基坑采用“桩锚”的支护结构形式。基坑支护设计采用专业基坑计算软件进行计算，计算条件按无地下障碍物情况考虑，并根据我方在周边类似工程设计施工经验，本着安全第一，并考虑经济和便于施工等因素进行调整。基坑支护计算书详见附件后。(1)（1-1剖面）支护设计参数支护范围为除了临街面均采用1:0.60放坡土钉墙支护结构。该基坑开挖为8.00m，按1：0.60放坡采用土钉墙支护结构，基坑安全等级按二级基坑考虑，安全系数取1.00m，坡顶荷载20kn/m2，距离基坑上口2.0m以外，土钉墙基本设计参数见下表1-1剖面土钉墙支护参数一览表排序埋深（m）水平间距土钉直径（mm）锚筋直径（mm）锚筋长度（m）备注一1.501.501101165.0二3.001.501101163.5三4.501.501101163.0四6.001.501101163.0五7.301.501101164.0说明：1、该项目基坑上部为回填渣土，如土钉无法成孔，可在下步土钉间距加密及拉设地锚补强；2、土钉长度含弯钩部份。3、上层土钉浆体强度、面层施工24小时后再方可进行下层土钉施工。其它参数：土钉水平间距为1.5m，土钉倾角为5-10，梅花形布置。面层喷射8020mm厚的c20细石混凝土。钢筋网6.5250mm250mm，横向拉筋为114，局部有必要时可做竖向拉筋，仍采用114。土钉采用重力灌浆，采用p.s.a32.5的水泥，水灰比0.450.55。坡顶做1.0m宽散水，反向坡比5%。(2)（2-2剖面）支护设计参数支护范围为临街面均采用桩锚+止水帷幕桩支护结构。a、上部土钉墙支护土钉墙放坡坡度为1：0.3，高3.0m，土钉水平直间距为1.5m，竖向间距1.5m，按梅花型布置。土钉与水平面夹角为10。土钉采用人工洛阳铲成孔，成孔直径100mm。土钉端头处弯一长度为200mm的“l”钩，以便与单道14横向加强筋连接。土钉所采用钢筋均为级钢筋。1-1剖面土钉墙支护参数一览表排序埋深（m）水平间距土钉直径（mm）锚筋直径（mm）锚筋长度（m）备注一1.301.501101165.0二2.601.501101163.0说明：1、该项目基坑上部为回填渣土，如土钉无法成孔，可在下步土钉间距加密及拉设地锚补强；2、土钉长度含弯钩部份。3、上层土钉浆体强度、面层施工24小时后再方可进行下层土钉施工。其它参数：土钉水平间距为1.5m，土钉倾角为5-10，梅花形布置。面层喷射8020mm厚的c20细石混凝土。钢筋网6.5250mm250mm，横向拉筋为114，局部有必要时可做竖向拉筋，仍采用114。土钉采用重力灌浆，采用p.s.a32.5的水泥，水灰比0.450.55。坡顶做1.0m宽散水，反向坡比5%。b、桩锚支护结构设计:基坑开挖深度8.00m计算，护坡桩直径为600mm，桩中心间距为1.20m，桩顶标高位于自然地面以下3.00m，桩中心线距距基础外边线1.50m。护坡桩设计桩长12.00m，其中嵌固段长7.00m。护坡桩钢筋笼长12.00m，主筋配筋为1222，箍筋为6.5200mm，架立筋为142000mm。护坡桩的混凝土标号为c25，主筋混凝土保护层厚度为50mm。护坡桩共设1道预应力锚杆：锁定在连梁上，一桩一锚（间距1.2m）；锚杆与水平面夹角为15，成孔直径150mm。锚杆所用钢绞线为公称直径为15.20mm的标准型1860级钢绞线。钢腰梁接头要求焊接。锚杆锁定拉力为设计拉力的70%。预应力锚杆支护结构参数锚杆道数位置(m)孔径(mm)自由段长度(m)锚固段长度(m)倾角(度)间距(m)拉杆材料反力梁设计值kn锁定力kn13.21506.015.0151.22-7f5砼梁327230c、桩顶连梁结构护坡桩桩顶连梁宽