XXX基坑支护设计方案.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 * 基坑支护降水设计技术方案河*院有限公司 新*东一期基坑支护降水设计技术方案1、工程概况1.1 一般概况（1）建筑名称： 新*5#、10#楼基坑支护降水工程（2）建筑场所： 新乡*交叉口西南角（3）主要用途： 商业住宅（4）业 主： 新*限公司1.2 结构概况（1）建筑物概况：拟建一期工程包括2#、3#、5#、10#四栋高层住宅楼。拟建各建筑物结构特征一览表 表1建筑物名称层数0.00标高(m)结构类型基础类型0下基础埋深（m）自然地坪下 基础埋深（m）0下电梯井基础埋深（m地上地下2#楼18173.20剪力墙复合地基-6.92023.8m-9.77m 3#、10#楼18173.00剪力墙复合地基-6.92025.2m-9.77m5#楼26-32272.90剪力墙复合地基-7.3202.1-6.30m-10.17m（2）基坑规模：根据本次围护设计方案，基坑的平面尺寸约为60*30米，共4个基坑。（3）基坑开挖深度：根据岩土工程勘察报告和基础图，基坑深度有两种：2#、3#、10#楼25.0m，5#楼最深处6.30m。具体范围见基坑平面布置图。2、场地岩土工程条件2.1 地形地貌根据河南省建筑设计研究院有限公司提供的新乡绿都枫景上东一期岩土工程勘察报告（详细勘察阶段）2010年11月3日，场地所处地貌单元为黄河冲积平原。2.2 工程地质情况主要地层情况描述如下： 杂填土（Q4ml）：杂色，主要有建筑垃圾组成，含砖块、水泥块、植物根、有机质等，局部为鱼塘底部的淤泥。 粉质粘土（Q4al）：黄褐色，稍湿，可塑，干强度中等，无摇振反应，韧性中等。土质较纯，含铁质氧化物。 粉土（Q4al）：，稍湿，稍密中密。干强度低，无光泽反应，韧性低；含少量小姜石。该层在场地局部缺失。 粉质粘土（Q4al）：黄褐色褐色，湿，可塑，干强度中等，无摇振反应，韧性中等。土质较纯，含铁质氧化物，该层在场地内分布均匀。 粉质粘土（Q4al）：黄褐色褐黄色，湿饱和，可塑，干强度中等，无摇振反应，韧性中等。土质较纯，含铁质氧化物，该层在场地内分布均匀。 粉质粘土（Q4al）：黄褐色，饱和，可塑，干强度中等，无摇振反应，韧性中等。土质较纯，含铁质氧化物，该层在场地局部缺失。以下各层略场地的工程地质条件及基坑围护设计参数如下表所示。土层物理力学性质综合成果表层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1杂填土0.81-2粘性土1.3517.8-21.0011.0-3粉土1.1218.1-16.022.00-4粘性土1.4518.1-20.009.00-5粘性土2.1518.4-22.0012-6粘性土1.2818.3-2110-土层力学性质指标取用直剪试验强度。2.3 水文地质情况第二次勘察期间，实测地下水初见水位埋深4.06.1m，稳定水位埋深4.26.4m，相应稳定水位标高66.2067.01m。地下水主要受大气降水及河水补给，地下水位年变化幅度约1.5m左右。近3-5年，场地地下水位历史最高值曾经可达69.50m左右。3、基坑工程的环境条件与要求3.1本工程的环境特点基坑场地东侧为新中大道，北侧为规划友谊路，西侧为待开发空地，南侧为赵定排渠，其中2#、3#、5#楼东南角、10#楼北侧距离道路和场地堆载最近，为本次支护工程的重点和难点。3.2本基坑工程的设计等级依据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）和本工程情况,本工程基坑侧壁安全等级取值：2#、3#、5#楼基坑东南侧、10#楼北侧为二级，其它为三级。4、基坑支护设计深基坑支护工程虽作为一种施工临时性结构,但其所需投入的资金较多, 所占工期也长,一旦支护结构的失败,会造成较大的经济损失和产生不良的社会影响。在深基坑支护结构设计中,土压力计算理论一直沿用经典的库伦或者朗金理论,但由于岩土工程问题的复杂性、经典理论的近似性、工程地质资料的精确程度和施工过程中现场条件的不确定性,往往使得支护工程设计并不完全和实际吻合,以至于达不到预想的结果。所以，我们在整个设计过程中，首先对可能适合本工程的多种设计方案，在考虑施工等多种因素的条件下，进行分析比选，力求选择最佳方案；其次，具体进行设计时，采用信息化设计的方法。目前，基坑支护体系计算一般采用专用的计算软件，但这些软件虽然能计算出最终的受力与变形，但不能计算诸如介质的各向异性、非均质特性及其随时间的变化、复杂边界条件和施工过程对基坑支护的影响。信息化设计是比较科学的一种设计方法,它不仅能优化设计，而且还能和施工、监测相结合，它从基坑开挖监测过程中,不断获取基坑变形的动态信息, 从而判断支护结构的安全性和被支护土体的稳定性,并随时对原基坑支护设计进行修改和补充, 确保基坑开挖支护的安全稳定。4.1设计依据新乡绿都枫景上东一期岩土工程勘察报告（详细勘察阶段）建筑基坑支护技术规程JGJ120-99建筑地基基础施工质量验收规范 GB20202-2002基坑土钉支护技术规程 CECS96：97混凝土结构设计规范GB20010-2002混凝土结构工程施工质量验收规范GB20204-2002钢筋焊接及验收规程JGJ18-96建筑与市政降水工程技术规范JGJ/T111-984.2方案比选4.2.1支护：基坑开挖深度为5.0-6.0米。根据周围环境并结合河南目前较成熟的作业设备方法，拟建建筑基坑可采用的支护结构类型大致有以下几种。 土钉墙 放坡网喷适合该基坑工程的几种支护形式的优缺点比较支护形式优点缺点土钉墙造价低，施工经验丰富不适用大于12米基坑放坡网喷造价低需要较大场地由于该基坑开挖深度范围土层力学性能较好，除2#、3#、5#基坑东南侧、10#道基坑北侧距离道路较近外，其它都开阔，这对基坑开挖非常有利。但上部由于场地内原有鱼塘的回填土坑，这对基坑开挖不利，但并不影响基坑整体稳定。因此，该基坑支护的重点为2#、3#、5#基坑东南侧，10#道基坑北侧。根据以上分析，考虑造价、工期、施工等综合因素，结合不同的周围环境，采用不同的支护方式。提出如下方案：2#、3#、5#楼基坑东南侧、10#道基坑北侧（1-1断面）采用土钉墙支护，其它边坡（2-2断面）采用放坡网喷。4.2.2降水：基坑开挖深度为5.0-6.0米。根据实际观测地下水埋深-8米，水位位于大面积开挖基坑以下，电梯井基底之上1.7-2.2米，因此大面积基坑不需降水， 电梯井部位需局部降水。根据水文地质条件，采用管井井点降水方案，依据计算，每个电梯井布设2口管井。计算书见后。4.3 信息化设计4.3.1计算条件土的c，值采用勘察报告提供的直剪强度指标，围护结构内力计算和各项稳定性验算采用规范要求的计算参数，地面超载按15KPa考虑。4.3.2计算工况土钉墙：第一层开挖深度2米，以下按土钉竖向间距，每层开挖1.3米。放坡网喷：按1:1放坡，考虑局部鱼塘的回填土可能需要处理（采用砂袋堆放坡面），建议分两层开挖，第一层2米，第二层开挖到基坑底。高差部分：可以一次开挖到底。4.3.3设计方案要点经过详细的比较和优化，设计要点如下：1-1断面边坡段，采用1:0.3放坡，共设置23排土钉；2-2断面边坡段，网喷处理。4.3.4 基坑支护计算书及变形计算基坑支护计算采用北京理正软件进行计算分析，详见计算书部分。5、基坑土方开挖方案的建议考虑到施工场地较好，但施工工期紧，建议出土坡道设置在场地中部，可以根据需要设置1-2个坡道，该坡道也可以作为以后地下结构施工通道。本工程基坑面积较大，土方开挖必需遵循以下原则：（1）土方开挖前施工单位应编制详细的土方开挖的施工组织设计，并取得基坑围护设计单位和相关主管部门的认可方可实施。（2）施工顺序应遵循向撑后挖的原则。（3）土钉墙支护边坡段土方开挖要求分层分段，留土护壁，将基坑开挖造成的周围设施的变形控制在允许的范围内。（4）挖土机机械严禁碰撞和破坏护坡体。（5）地面及坑内应设排水措施，及时排除雨水及地面流水，坑内排水严禁在坑边挖沟。（6）地面超载应控制在设计范围以内。（7）混凝土垫层应随挖随浇，即垫层应在见底后24小时内浇筑完成。6、基坑支护施工建议6.1 主要施工机械要求土钉成孔宜采用人工方法，主要施工机械（空压机、喷射混凝土机、注浆机、搅拌机，电焊机等）1-2套。6.2 主要工序施工工艺要求采用人工洛阳铲成孔。土钉材料为16钢筋。注浆材料采用PC32.5级普硅水泥，水灰比为0.45-0.55。钢筋网片采用6.5250*250钢筋。喷射混凝土强度C20。土钉支护要求土方分层开挖，每次开挖深度根据土钉施工要求决定，一般为1.3m做左右。6.3施工工序建议（1）1-1断面分2-3层开挖，第一层开挖深度2米，以下每层1.3-1.5米。（2）2-2断面分2层开挖，第一层开挖深度2米，第二层到基坑底。（3）根据施工具体情况，各边坡段协调进行。7、基坑支护体系监测方案及建议在施工过程中,监测单位、施工单位和设计单位应互相配合,共同获取反馈的变形信息,结合信息化设计，做好监测工作。当变形信息有突变量或超过变形标准时,三方应立即组织人员进行研讨,再做出动态设计,即将设计置于时间和空间的动态过程中,随施工过程中信息的采集和反馈对原设计做出必要的调整。然后采取有效的应变措施,可以控制支护结构及周围环境的变形,并且对下一阶段的开挖可以作出预报和指导,从而有效地避免深基坑事故的发生。根据建筑基坑支护技术规程(JGJ12099)第3.1.3条本工程基坑安全等级为二级。7.1基坑安全监控内容本基坑工程按二级基坑观测，根据基坑周边环境条件，监控内容应至少包括：1、沉降观测（周围建（构）筑物变形）；2、位移观测（坡顶水平位移）；其它监测项目依据建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009选取。7.2允许变形控制根据实际监测数据对基坑工程作出险情预报，是一个极其严肃的技术问题，必须根据工程的具体情况，综合考虑各种实际因素，在实测数据的基础上及时做出判断。允许变形标准有两种指标,其一是变形容许值（累计变形）,其二是变化速率。这两种指标中任何一种达到警戒限值都应及时做出判断，形成决策。7.3监测要求在围护机构施工前，须测得初读数。在基坑开挖期间，须做到一日一测，在地下室施工期间的观测间隔可视测得的变形情况放长或缩短。7.4报警界限报警界限：变形连续3天大于3mm/d或累计大于30mm。8、应急预案基坑施工过程中，由于地质条件及场地周边环境比较复杂，常常会出现一些特殊的问题，如不及时采取措施，可能会给基坑边坡支护及周边建筑物的安全带来很大的危害。现将基坑开挖、支护过程中可能遇到的几种问题及补救措施分述如下：1土方超挖造成塌方（特别是回填土）或边坡位移土方开挖过程中，可能会产生超挖而造成塌方或边坡位移，这时、应及时回填土方，或用沙袋反压坡脚，并增加锚杆及时抢险支护，待土体稳定后再进行下一步开挖。2、基坑变形过大，或地面荷载过大时出现位移如出现以上现象，应马上减轻地面荷载，根据情况采用如堆砂袋、回填基坑、边坡卸荷、增设预应力锚杆、设置斜支撑等补救措施。9、基坑降水根据水文地质条件，每个电梯井南北侧各布置一眼降水井，井深18米，管径400，抽水设备采用QY1526潜水泵。共计布井14眼。详见每栋楼平面图。10、基坑支护、挖土施工工期计划预计施工工期20-25天。11、附件：支护降水计算书新乡绿都枫景上东一期计算书-绿都枫景上东一期土钉墙计算书（H=6.6米）- 设计简图 - 设计条件 - 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： 6.600(m)基坑内地下水深度： 7.600(m)基坑外地下水深度： 7.600(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 坡线参数 坡线段数 1序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角() 1 2.000 6.600 73.0 土层参数 土层层数 8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 0.810 18.0 18.0 10.0 10.0 20.0 20.0 合算 2 粘性土 1.350 17.8 18.0 23.0 12.0 60.0 60.0 合算 3 粉土 1.120 18.1 18.1 17.0 25.0 65.0 65.0 合算 4 粘性土 1.450 18.1 18.1 21.0 10.0 60.0 60.0 合算 5 粘性土 2.150 18.4 18.4 24.0 13.0 60.0 60.0 合算 6 粘性土 1.280 18.3 18.3 22.0 11.0 60.0 60.0 合算 7 粘性土 1.750 18.6 18.6 26.0 16.0 60.0 60.0 合算 8 粉砂 1.580 19.0 19.0 3.0 28.0 80.0 60.0 分算 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 15.000 土钉参数 土钉道数 3序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 1 1.500 1.500 15.0 120 2 1.500 1.500 15.0 120 3 1.500 1.500 15.0 120 花管参数 基坑内侧花管排数 0基坑内侧花管排数 0 锚杆参数 锚杆道数 0 坑内土不加固 施工过程中局部抗拉满足系数: 1.000施工过程中内部稳定满足系数: 1.000 内部稳定设计条件 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圆弧滑动坡底截止深度(m)： 0.000(m)圆弧滑动坡底滑面步长(m)： 1.000(m)- 设计结果 - 局部抗拉设计结果 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 设计长度 最大长度(工况) 拉力标准值 拉力设计值 (m) (度) (m) (m) Tjk(kN) Tj(kN) 1 2.000 42.1 0 2 3.500 44.3 1 1.609 1.609( 2) 6.1 7.7 3 5.000 43.5 1 2.111 2.111( 3) 0.0 0.0 2 2.021 2.021( 3) 11.3 14.2 4 6.600 43.4 1 3.092 3.092( 4) 0.0 0.0 2 3.000 3.000( 4) 11.4 14.2 3 7.990 7.990( 4) 93.5 116.9 内部稳定设计结果 工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 土钉号 土钉长度 1 1.659 1.641 6.972 1.189 2 2.042 -3.626 10.056 8.325 1 6.000 3 1.611 -3.375 10.464 9.670 1 6.000 2 6.000 4 1.367 -5.879 11.372 12.802 1 6.000 2 6.000 3 6.000 喷射混凝土面层计算 计算参数 厚度： 80(mm)混凝土强度等级: C20配筋计算as: 15(mm)水平配筋: d6300竖向配筋: d6300配筋计算as: 15荷载分项系数: 1.200 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: 6.000(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: 140.0(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: 597.3(kN)重心坐标: ( 3.467, 3.058）超载: 39.8(kN)超载作用点x坐标: 4.009(m)土压力: 65.9(kPa)土压力作用点y坐标: 2.244(m)基底平均压力设计值 108.1(kPa) 140.0基底边缘最大压力设计值 142.8(kPa) 1.300抗倾覆安全系数: 15.800 1.600-绿都枫景上东一期土钉墙计算书（H=5.0米）- 设计简图 - 设计条件 - 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： 5.000(m)基坑内地下水深度： 6.000(m)基坑外地下水深度： 6.000(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 坡线参数 坡线段数 1序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角() 1 1.500 5.000 73.0 土层参数 土层层数 8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 0.810 18.0 18.0 10.0 10.0 20.0 20.0 合算 2 粘性土 1.350 17.8 18.0 23.0 12.0 60.0 60.0 合算 3 粉土 1.120 18.1 18.1 17.0 25.0 65.0 65.0 合算 4 粘性土 1.450 18.1 18.1 21.0 10.0 60.0 60.0 合算 5 粘性土 2.150 18.4 18.4 24.0 13.0 60.0 60.0 合算 6 粘性土 1.280 18.3 18.3 22.0 11.0 60.0 60.0 合算 7 粘性土 1.750 18.6 18.6 26.0 16.0 60.0 60.0 合算 8 粉砂 1.580 19.0 19.0 3.0 28.0 80.0 60.0 分算 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 15.000 土钉参数 土钉道数 3序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 1 1.500 1.500 15.0 120 2 1.500 1.500 15.0 120 3 1.500 1.500 15.0 120 花管参数 基坑内侧花管排数 0基坑内侧花管排数 0 锚杆参数 锚杆道数 0 坑内土不加固 施工过程中局部抗拉满足系数: 1.000施工过程中内部稳定满足系数: 1.000 内部稳定设计条件 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圆弧滑动坡底截止深度(m)： 0.000(m)圆弧滑动坡底滑面步长(m)： 1.000(m)- 设计结果 - 局部抗拉设计结果 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 设计长度 最大长度(工况) 拉力标准值 拉力设计值 (m) (度) (m) (m) Tjk(kN) Tj(kN) 1 2.000 42.1 0 2 3.500 44.3 1 1.866 1.866( 2) 9.7 12.1 3 5.000 43.5 1 2.160 2.160( 3) 0.7 0.9 2 2.306 2.306( 3) 15.3 19.1 4 5.000 43.5 1 2.160 2.160( 3) 0.7 0.9 2 2.306 2.306( 3) 15.3 19.1 3 3.073 3.073( 4) 38.6 48.2 内部稳定设计结果 工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 土钉号 土钉长度 1 1.329 1.152 5.372 1.189 2 1.717 -4.875 9.107 9.290 1 4.500 3 1.341 -3.864 8.864 9.670 1 4.500 2 4.500 4 1.506 -3.864 8.864 9.670 1 4.500 2 4.500 3 3.000 喷射混凝土面层计算 计算参数 厚度： 80(mm)混凝土强度等级: C20配筋计算as: 15(mm)水平配筋: d6300竖向配筋: d6300配筋计算as: 15荷载分项系数: 1.200 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: 6.000(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: 140.0(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: 471.9(kN)重心坐标: ( 3.362, 2.370）超载: 67.1(kN)超载作用点x坐标: 3.764(m)土压力: 30.7(kPa)土压力作用点y坐标: 1.700(m)基底平均压力设计值 90.7(kPa) 140.0基底边缘最大压力设计值 121.9(kPa) 1.300抗倾覆安全系数: 36.365 1.600-*坡网喷计算书- 天然放坡支护- 基本信息 -规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99基坑等级三级基坑侧壁重要性系数00.90基坑深度H(m)6.600放坡级数 1超载个数 1- 放坡信息 -坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.0006.6001.000- 超载信息 -超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)115.000- 土层信息 -土层数 8坑内加固土 否内侧降水最终深度(m)7.600外侧水位深度(m)7.600- 土层参数 -层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1杂填土0.8118.0-10.0010.00-2粘性土1.3517.8-23.0012.00-3粉土1.1218.1-17.0025.00-4粘性土1.4518.1-21.0010.00-5粘性土2.1518.4-24.0013.00-6粘性土1.2818.38.322.0011.0022.0011.007粘性土1.7518.68.6-26.0016.008粉砂1.5819.09.0-3.0028.00- 设计结果 - 整体稳定验算 -天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法应力状态