中医院深基坑支护专项方案设计.doc

中医院深基坑支护设计说明一、 设计依据：序号名 称备 注1岩土工程勘察报告2建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）国家规范4建筑设计方案平面图、规划图建设单位提供二、工程概况：该工程位于长春市工农大路与富锦路交汇处，基坑周长286.6米，开挖深度9.5米，开挖深度内分别为回填土、粉质粘土。三、计算方法、公式、坡顶荷载及设计计算过程：计算采用北京理正软件设计研究院所编制的深基坑支护设计软件F-SPW（Ver 5.3）设计。在计算中采用有代表性的钻孔进行计算，实际施工时应根据开挖的实际情况及基坑监测反馈信息调整施工参数。依据地层条件及环境条件，基坑安全等级为一级，其中A区考虑坡顶堆放材料超载按30Kpa，B区坡顶超载按120Kpa。C区靠近道路考虑路面动载按30Kpa。计算参数取值根据地质报告选取。计算结果表明，本基坑采用上述支护方案是安全的，可以在实际施工中使用。、采用理正深基坑支护结构设计软件5.3版进行土钉抗拉设计与验算、采用圆弧滑动简单条分法进行整体稳定设计与验算、土钉配筋、面层设计计算、土钉墙外部整体稳定性验算。、基坑采用土钉墙与钢管桩复合支护结构形式。 四、各工序设计说明：（一）、钢管桩：、钢管桩钻机成孔后植入，后注入水泥净浆。、钢管制安：2.1 钢管全长，每500cm对称开2孔，孔径为20，作为出浆孔。3、钢管桩注浆：3.1 灌注水泥净浆采用水下灌注，从孔底由下往上采用不拆管灌注至孔口，灌注时将注浆管底离孔底1020cm。3.2水泥净浆水灰比为0.45,水泥采用普硅32.5R水泥。水泥净浆灌满后，在初凝之前进行复灌,保证灌满。（二）、土钉墙：土钉墙施工应遵守下列顺序：开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志初喷混凝土安装土钉（包括钻孔、插筋、注浆等）绑扎、固定钢筋网，设置加强筋终喷混凝土养护预应力锚杆张拉。各工序具体要求如下：、基坑内降、排水：土方开挖前，应提前降水，当分层开挖时，要求地下水位低于开挖层底以下05米。土钉墙顶做20钢筋混凝土护面，并设置排水沟和集水井等排水设施。2、土方开挖：土方开挖必须紧密配合土钉墙施工，开挖出的护坡面必须符合设计要求，具体要求如下：2.1上层土钉砂浆及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后，方可开挖下层土方及下层土钉施工。2.2 基坑开挖应按设计要求自上而下分段分层进行，及时支护，严禁超挖。2.3 机械开挖后，应辅以人工修整坡面，坡面平整度允许误差50mm。坡角大小和坡面平整度应达到设计要求。、初喷混凝土：初喷混凝土的主要目的是为护坡钢筋网提供足够的保护层，具体如下：3.1 将开挖出的护坡面修理平整后，埋设好控制喷层厚度的标志。3.2 喷射混凝土的配合比由试验来确定。喷射混凝土应分段分片依次进行，同一段内按自下而上顺序喷射。喷射混凝土时喷头和受喷面保持垂直，保持一米左右距离；喷手应控制好水灰比，保持喷射面平整，湿润光泽，无干斑或流淌现象。3.3 混凝土厚度为12厘米。喷射混凝土终凝2小时后，应喷水养护。、钢筋网的铺设应符合下列规定： 4.1 钢筋网采用8200200，钢筋与坡面的间隙不宜小于20mm。 4.2钢筋网与土钉连接牢固，喷混凝土时钢筋网不得晃动。4.3 钢筋网可焊接或绑扎，钢筋网格允许误差10mm，钢筋网搭接长度不小于200mm，焊接长度不应小于网筋直径的10倍。4.4 网面加强筋横向采用，竖向采用，通长布置。、土钉成孔：螺纹钢土钉成孔采用锚杆钻机或地质钻机成孔；钢花管土钉采用动力锤配合空压机击入土体中。5.1 按设计要求定出孔位允许误差5厘米。5.2 孔深允许误差20厘米，孔倾角允许误差2度。、土钉制作与要求： 土钉采用HRB335级直径25、28螺纹钢筋制作，螺纹钢作土钉时每间隔1.5米设置对中支架。、注浆施工应遵守下列规定：7.1注浆前先清孔，用清水将孔内残渣清理干净，直至孔内流出清水为止。7.2水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥标号选用32.5R。土钉注浆可采用压力注浆，压力0.40.8Mpa，孔口设置止浆袋，注浆满后保持压力35分钟，注浆孔附近的面层混凝土应具有抵抗注浆引起的压力扩散作用。、锁紧土钉：先将横向加强筋焊接固定于土钉上下两侧，再在土钉筋体端部两侧沿长度方向焊60毫米长的锁定筋。、终喷射混凝土：检查确认钢筋网敷设、连接符合要求后，立即进行终喷混凝土到设计厚度。终喷混凝土的工艺要求与初喷混凝土相同。五、基坑施工监测、监测内容：本工程现场监测项目有支护结构的侧移、周边地下管线的变形，基坑周边地面的沉降和裂缝等。、控制指标：水平位移和沉降指标按国家规范的有关规定执行，变形若超过标准应加密观测。、施工监测与施工工艺和施工组织密切相关，施工监测一方面要保证施工各阶段结构始终处理安全状态；另一方面根据监测数据的分析，对施工中结构的变形和受力进行有效的预测和控制。及时改进施工工艺，做到信息化施工。 4、基坑监测由甲方委托有相关资质的单位按设计要求来进行。六、质量检查：、施工用水泥、钢筋等原材料和成品，按现行有关施工及验收规范和标准进行检验。、质量检查按照建筑基坑支护技术规程（）的要求进行。3、未尽事宜按现行国家及地方规范、规程、规定等进行施工及验收。七、检验与检测：1喷射混凝土厚度检查采用凿孔法，检查数量应每100平方米取一组，每组不少于3个点，其合格条件为：全部检查孔处厚度平均值不小于设计厚度，最小厚度应不小于设计厚度的80%。2、土钉检测目的是为了检验土钉的抗拔力能否满足设计要求，数量为三根，取样时每排土钉选取一根，检测时土钉坑拔力达到设计值即为合格。被检测的土钉筋体自由段为1米用塑料胶管包裹，端部焊接27圆钢加工成的带丝张拉头，长度30厘米。3、预应力锚杆检测的目的是为了检验锚杆的抗拔力和位移量能否达到设计要求，取样数量为二根，施工完成养护20天后，方可进行检测，其抗拔力达到1.倍的设计值，端头位移量不超过40毫米为合格。4、土钉和锚杆检测必须选用由相关资质的单位来进行。七、施工应急预案：在施工过程中，若出现异常情况，采取的相关应急方案如下：1、基坑每天位移超过3mm或累计水平位移达到警戒值时，需立即上报有关各单位，组织现场会议，分析产生的原因，商讨处理方案。2、.必要时可采取如下处理方案：a、坡顶卸载；b、在地面出现裂缝区域，采用纯水泥浆进行灌填c、坡脚反压土堆或砂包。3、累计位移增量超过变形控制值，视变形发展情况，确定是否进行基坑内侧回填土施工。要求回填土在一天内完成，回填土的范围沿基坑边，回填土的高度不少于基坑深度的2/3，宽度不少于10m，间隔不大于6m。4、保持对周边建筑物及道路的沉降及变形观测，若变形异常超过规范容许值，轻微的进行坡顶卸载，严重时需及时疏散相关人员，力求将损失减少到最低限度。 八、各支护区计算书：1、A区计算书-验算项目: - 验算简图 - 验算条件 - 基本参数 所依据的规程或方法：建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑深度： 9.500(m)基坑内地下水深度： 9.500(m)基坑外地下水深度： 1.000(m)基坑侧壁重要性系数： 1.100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 坡线参数 坡线段数 1序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角() 1 -0.000 9.500 90.0 土层参数 土层层数 2序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 杂填土 2.000 18.3 18.3 8.0 5.0 20.0 20.0 合算 2 粘性土 12.250 19.6 19.6 25.6 20.0 60.0 60.0 合算 超载参数 超载数 1序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m) 1 满布均布 30.000 土钉参数 土钉道数 7序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋 1 1.300 1.200 15.0 130 18.000 1d25 2 1.300 1.300 15.0 150 21.000 1d28 3 1.300 1.300 15.0 150 18.000 1d28 4 1.300 1.300 15.0 130 15.000 1d25 5 1.300 1.300 15.0 130 15.000 1d25 6 1.300 1.300 15.0 130 12.000 1d25 7 1.300 1.300 10.0 130 9.000 1d25 花管参数 基坑内侧花管排数 1序号 横向间距(m) 纵向间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 发挥系数 抗拉力(kN) 1 0.300 1.000 90.0 150 12.000 1.000 100.0 内部稳定验算条件 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* 验算结果 * 局部抗拉验算结果 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 土钉长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力设计值 抗拉承载力设计值 满足系数 (m) (度) (m) Tjk(kN) Tuj(kN) Tuj(kN) 抗拔 抗拉 1 1.500 47.5 0 2 2.800 49.6 1 18.000 69.7 273.9 213.8 2.856 2.229 3 4.100 51.3 1 18.000 60.4 268.4 213.8 3.231 2.573 2 21.000 14.9 432.0 168.9 21.049 8.230 4 5.400 52.2 1 18.000 60.4 263.1 213.8 3.167 2.573 2 21.000 14.9 413.1 168.9 20.128 8.230 3 18.000 24.2 367.4 213.8 11.043 6.425 5 6.700 52.8 1 18.000 60.4 257.9 213.8 3.104 2.573 2 21.000 14.9 394.6 168.9 19.227 8.230 3 18.000 24.2 348.6 213.8 10.477 6.425 4 15.000 45.6 262.2 213.8 4.179 3.407 6 8.000 53.1 1 18.000 60.4 252.7 213.8 3.041 2.573 2 21.000 14.9 376.3 168.9 18.335 8.230 3 18.000 24.2 330.0 213.8 9.920 6.425 4 15.000 45.6 246.0 213.8 3.920 3.407 5 15.000 67.1 262.5 263.9 2.846 2.861 7 9.300 53.4 1 18.000 60.4 237.4 213.8 2.858 2.573 2 21.000 14.9 358.1 168.9 17.449 8.230 3 18.000 24.2 311.7 213.8 9.368 6.425 4 15.000 45.6 229.9 213.8 3.664 3.407 5 15.000 67.1 246.3 263.9 2.670 2.861 6 12.000 88.5 206.1 263.9 1.693 2.168 8 9.500 53.4 1 18.000 60.4 235.0 213.8 2.829 2.573 2 21.000 14.9 355.3 168.9 17.313 8.230 3 18.000 24.2 308.9 213.8 9.284 6.425 4 15.000 45.6 227.5 213.8 3.625 3.407 5 15.000 67.1 243.8 263.9 2.644 2.861 6 12.000 88.5 203.6 263.9 1.673 2.168 7 9.000 96.2 163.4 213.8 1.235 1.617 内部稳定验算结果 工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 1 0.476 -7.821 14.297 10.041 2 1.401 -7.034 10.791 8.137 3 1.544 -8.886 12.273 11.234 4 1.559 -7.440 9.926 9.449 5 1.487 -10.365 11.463 13.508 6 1.448 -11.609 10.416 14.637 7 1.381 -13.617 11.567 17.738 8 1.516 -16.083 14.531 21.675 外部稳定计算参数 所依据的规程： 建筑地基基础设计规范GB50007-2002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: 0.300墙趾距坡脚的距离: 0.000(m)墙底地基承载力: 190.0(kPa)抗水平滑动安全系数： 1.300抗倾覆安全系数： 1.600 外部稳定计算结果 重力: 986.0(kN)重心坐标: ( 5.000, 5.082）超载: 300.0(kN)超载作用点x坐标: 5.000(m)土压力: 95.5(kPa)土压力作用点y坐标: 3.230(m)基底平均压力设计值 130.3(kPa) 190.0基底边缘最大压力设计值 204.9(kPa) 1.300抗倾覆安全系数: 4.973 1.600 喷射混凝土面层计算 计算参数 厚度： 120(mm)混凝土强度等级: C20配筋计算as: 15(mm)水平配筋: d8200竖向配筋: d8200配筋计算as: 15荷载分项系数: 1.200 计算结果 编号 深度范围 荷载值(kPa) 轴向 M(kN.m) As(mm2) 实配As(mm2) 1 0.00 1.20 23.7 x 1.234 235.7(构造) 251.3 y 1.484 235.7(构造) 251.3 2 1.20 2.50 26.1 x 1.620 235.7(构造) 251.3 y 1.620 235.7(构造) 251.3 3 2.50 3.80 9.4 x 0.586 235.7(构造) 251.3 y 0.586 235.7(构造) 251.3 4 3.80 5.10 24.4 x 1.518 235.7(构造) 251.3 y 1.518 235.7(构造) 251.3 5 5.10 6.40 39.4 x 2.451 235.7(构造) 251.3 y 2.451 235.7(构造) 251.3 6 6.40 7.70 54.4 x 3.383 235.7(构造) 251.3 y 3.383 235.7(构造) 251.3 7 7.70 9.00 69.4 x 4.315 249.8 251.3 y 4.315 249.8 251.3 8 9.00 9.50 79.8 x 0.000 235.7(构造) 251.3 y 2.493 235.7(构造) 251.32、B区计算书 -验算项目: - 验算简图 - 验算条件 - 基本参数 所依据的规程或方法：建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑深度： 9.500(m)基坑内地下水深度： 9.500(m)基坑外地下水深度： 1.000(m)基坑侧壁重要性系数： 1.100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 坡线参数 坡线段数 1序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角() 1 -0.000 9.500 90.0 土层参数 土层层数 2序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 杂填土 2.000 18.3 18.3 8.0 5.0 20.0 20.0 合算 2 粘性土 12.250 19.6 19.6 25.6 20.0 60.0 60.0 合算 超载参数 超载数 2序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m) 1 满布均布 15.000 2 局部均布 120.000 1.500 9.000 11.000 条形 土钉参数 土钉道数 7序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋 1 1.300 1.200 15.0 130 18.000 1d25 2 1.300 1.300 15.0 150 21.000 1d28 3 1.300 1.300 15.0 150 21.000 1d28 4 1.300 1.300 15.0 130 15.000 1d25 5 1.300 1.300 15.0 130 15.000 1d25 6 1.300 1.300 15.0 130 12.000 1d25 7 1.300 1.300 15.0 130 9.000 1d25 花管参数 基坑内侧花管排数 0基坑内侧花管排数 1序号 横向间距(m) 纵向间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 发挥系数 抗拉力(kN) 1 0.300 1.000 90.0 150 12.000 1.000 100.0 内部稳定验算条件 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* 验算结果 * 局部抗拉验算结果 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 土钉长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力设计值 抗拉承载力设计值 满足系数 (m) (度) (m) Tjk(kN) Tuj(kN) Tuj(kN) 抗拔 抗拉 1 1.500 47.5 0 2 2.800 49.6 1 18.000 35.3 273.9 213.8 5.645 4.406 3 4.100 51.3 1 18.000 29.8 268.4 213.8 6.543 5.210 2 21.000 7.4 432.0 168.9 42.640 16.672 4 5.400 52.2 1 18.000 29.8 263.1 213.8 6.414 5.210 2 21.000 7.4 413.1 168.9 40.775 16.672 3 21.000 11.6 432.6 213.8 27.181 13.429 5 6.700 52.8 1 18.000 29.8 257.9 213.8 6.286 5.210 2 21.000 7.4 394.6 168.9 38.948 16.672 3 21.000 11.6 413.8 213.8 25.997 13.429 4 15.000 33.0 262.2 213.8 5.776 4.709 6 8.000 53.1 1 18.000 29.8 252.7 213.8 6.159 5.210 2 21.000 7.4 376.3 168.9 37.142 16.672 3 21.000 11.6 395.3 213.8 24.834 13.429 4 15.000 33.0 246.0 213.8 5.418 4.709 5 15.000 54.5 262.5 263.9 3.505 3.525 7 9.300 53.4 1 18.000 29.8 237.4 213.8 5.788 5.210 2 21.000 7.4 358.1 168.9 35.347 16.672 3 21.000 11.6 376.9 213.8 23.681 13.429 4 15.000 33.0 229.9 213.8 5.065 4.709 5 15.000 54.5 246.3 263.9 3.289 3.525 6 12.000 75.9 206.1 263.9 1.975 2.529 8 9.500 53.4 1 18.000 29.8 235.0 213.8 5.729 5.210 2 21.000 7.4 355.3 168.9 35.071 16.672 3 21.000 11.6 374.1 213.8 23.504 13.429 4 15.000 33.0 227.5 213.8 5.011 4.709 5 15.000 54.5 243.8 263.9 3.256 3.525 6 12.000 75.9 203.6 263.9 1.951 2.529 7 9.000 85.0 163.4 213.8 1.398 1.829 内部稳定验算结果 工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 1 0.692 -6.988 13.742 9.045 2 1.811 -2.325 9.109 3.348 3 1.893 -5.291 10.519 7.362 4 1.814 -5.564 9.231 7.569 5 1.697 -7.627 10.237 10.652 6 1.622 -11.609 10.416 14.637 7 1.493 3.675 18.451 18.618 8 1.498 4.422 16.493 17.075 外部稳定计算参数 所依据的规程： 建筑地基基础设计规范GB50007-2002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: 0.300墙趾距坡脚的距离: 0.000(m)墙底地基承载力: 190.0(kPa)抗水平滑动安全系数： 1.300抗倾覆安全系数： 1.600 外部稳定计算结果 重力: 986.0(kN)重心坐标: ( 5.000, 5.082）超载: 30.0(kN)超载作用点x坐标: -17.000(m)土压力: 24.9(kPa)土压力作用点y坐标: 3.230(m)基底平均压力设计值 103.2(kPa) 190.0基底边缘最大压力设计值 206.5(kPa) 1.300抗倾覆安全系数: 4.051 1.600 喷射混凝土面层计算 计算参数 厚度： 120(mm)混凝土强度等级: C20配筋计算as: 15(mm)水平配筋: d8200竖向配筋: d820