污水车间及初期雨水池基坑开挖方案论证前教材

1、辽东湾新区危险废弃物处置中心项目污水车间及初期雨水池深基坑开挖专项施工方案编制：审核：审批：日期： 2016年 05 月 25 日湖南省工业设备安装有限公司目录第一章 编制依据 1第二章 工程概况 1一、工程概况 1二、地质情况 1三、周边环境概况 2第三章、基坑支护施工方案 2第四章 施工计划 4第五章、深基坑支护施工方案 9一开挖原则 9二深基坑支护及开挖工艺 9三特殊情况处理 10第六章 土方开挖方案 10一 土方开挖概况 10二机械配置 11三土方开挖施工准备 11四土方开挖实施方案 11五土方收尾处土方开挖 12六、土方外运及文明施工措施 13第七章 基坑监测 13第八章 计算书 1

2、4一、土坡稳定性计算书 14二、土钉喷射混凝土支护计算书 18第九章 安全防护及应急预案 26一安全防护 26二应急预案 27湖南省工业设备安装有限公司第一章 编制依据1、兰州有色冶金设计研究院提供的焚烧车间车间施工图纸；2、辽东湾新区危险废物处置中心项目详细勘察报告。3、建筑基坑支护技术规程 JGJ120-2012 ；4、建筑地基与基础工程施工及验收规范 GB50202-20025、工程测量规范( GB50026 2007)6、建筑与市政降水工程技术规范( JGJT111-98)7、建筑基坑工程监测技术规范( GB50497-2009)8、施工现场临时用电安全技术规程( JGJ462005)

3、9、建筑机械使用安全技术规程 (JGJ33-2012)10、岩土锚杆喷射与混凝土支护技术规范( GB50086-2015)11、混凝土结构工程施工质量验收规范( GB502042015)12、建筑深基坑工程施工安全技术规范( JGJ311-2013)13、建筑施工土石方工程安全技术规范( JGJ180-2009) 第二章 工程概况 一、工程概况本工程位于辽宁省盘锦市辽东湾新区再生资源产业园区。项目名称：辽东湾新区 危险废弃物处置中心项目。施工建筑物为污水处理车间及初期雨水池 , 两个构筑物 之间距离为 8m左右，因此准备由浅至深依次开挖，平面布置见(附图)1 、污水处理车间 0.00 相当于绝

4、对标高 3.65m，C-B/1-3 轴间生产废水调节池 (承 台垫层底标高为 -7.70m ，其它承台基础单层标高 -1.30-2.60m 不等，现自然地平绝 对标高约为 3.10m。生产废水调节池开挖底约面积为 18.8m12m，开挖深度约为 7.25m。其余部分开挖深度 2 米以内，采用自然放坡开挖。2 、初期雨水池 0.00 相当于绝对标高 -2.06m ，原土层地面标高相当于绝对标高 约 3.10m，因此开挖深度约为 6.56 米，其中水池集水坑长 2.0m*宽 1.5m* 深 1.5m 开挖深度约为 6.56m。、地质情况湖南省工业设备安装有限公司1 、素填土（ Q4m）l ：为第四

5、系人工填土，表层为耕植土，灰色、灰黄色，主 要由黏性土组成，结构松散，见大量植物根系。该层在整个场地均有揭露，钻孔揭 露厚度 0.50 4.00m，层底埋深 0.50 4.00m，层底高程 -1.68 2.77m。2 、粉质粘土（ Q4m）c ：为第四系海陆交互相沉积层，上部为黄褐色，下部为 灰色，软塑，局部呈流塑状态。摇振反应无，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中 等。该层土质较不均匀，局部粉土含量高。该层在场地大部分钻孔均有揭露，钻孔 揭露厚度 1.70 18.50m，层底埋深 2.50 19.30m，层底高程-16.78 0.70m。3 、粘土（ Q4m）c ：为第四系海陆交互相沉积层，灰

6、色，软塑，局部呈流塑状 态，摇振反应无，切面有光泽， 干强度高，韧性高。在该层的下部局部夹有粉砂层， 呈透镜体状分布， 其透镜厚度为 1.4m 6.6m。该层在整个场地均有揭露， 钻孔揭露 厚度 0.50 21.50m，层底埋深 13.20 32.10m，层底高程 -29.35 -11.67m。 粉砂（ Q4m）c ：为第四系海陆交互相沉积层，灰色，饱和，中密密实，主要矿 物成份为石英、长石。局部在粉砂层上部夹有粘土层，多以薄层状和透镜状产出， 厚度 0.8m7.9m。该层在整个场地均有揭露，钻孔揭露厚度 0.50 14.90m，层顶 埋深 11.80 32.10m，层顶高程 -25.59 -

7、9.10m。三、周边环境概况 本工程位于盘锦市辽东湾新区，地理位置偏僻，周边没有居民和工厂，拟开挖 的基坑周边无相关管线资料，为空旷场地。初期雨水池按总施工组织方案先完成深 基坑部分再进行周边建筑物土方开挖，第三章、基坑支护施工方案基坑支护设计原则： 在确保支护结构的安全的前提下，做到经济、合理，满足国家建设工程的有关 法规和规范要求，施工可行、方便，尽量缩短工期，满足土方开挖及地下施工的技 术要求。1、基坑安全安全防护使用时间 基坑使用时间暂定 2016年 6月 1日2016年 7月 20日 2、支护结构湖南省工业设备安装有限公司采用放坡 +喷锚支护结构，深基坑采用分三层施工。3 、基坑排水

8、系统设计（见附图）（1）集水井设计 基坑底部及顶部各设置一个集水井以汇集坑顶坑底排水沟排出的地表水和地 下水，尺寸 10001000 800。排入市政管道的集水井前设做三级沉砂池。具体可 视开挖情况确定。（3）排水沟 ：坡脚及坡顶各设置一圈排水沟。水沟尺寸为： 300300 300 （顶宽底宽高），排水沟底做 400 宽 100厚砂浆垫层，砌筑 300300 水沟 10 厚水泥砂浆面层， 坡脚排水沟汇集边坡排出的水， 坡顶排水沟拦截坡顶雨水， 并 用于接受坑底抽水。基坑顶周排水沟 1m范围以内以水泥砂浆抹平厚度不少于 5cm 以防地表水渗入，水沟底按 0.5% 1坡度向集水井找坡。（4）泄水孔

9、设计孔径 50mm，其内安装 PVC管，用土工布包裹， 间距为 1.5 1.5m，梅花形布置， 泄水管进水长度 400mm，先在管壁上钻孔再用无纺土工纱布包裹两层并用尼龙丝扎 紧。4、喷锚面层设计（1）铆钉采用 20 钢筋，锚入深度不小于 6.5m, 梅花型布置间隔 1m，外露部 分与钢筋网焊接；（2）铆钉孔位允许偏差均为 50mm；（3）喷射砼原材料宜采用 P.C.32.5R 水泥，干净的中粗砂和粒径小于 15mm的 砾石，面层砼强度等级为 C20，厚度不小于 10cm,采用喷射机高压喷射或人工浇筑 抹压成型。（4）喷锚支护施工 24 小时后方可进行下一层土方开挖。（5）铆钉外露不小于 80

10、mm。头部用 2 根横向加强钢筋 16压紧焊牢。网筋采 用6钢筋 200200布置，加强筋 16150，0 坡面喷射砼厚度 100mm进行护面。（6）铆钉施工时位置允许根据现场实际情况对施工的角度进行适当调整，以 避开施工场地周边其它桩体或基坑湖南省工业设备安装有限公司（7）坡脚支护：一级坡采用叠袋支护，二级坡采用 14 槽钢间距 1m，槽钢埋深 3m外露 1.5m。5、其他（1）钢筋： HPB235钢筋及 HRB335钢筋（2）基坑顶四周设置一圈安全护栏， 栏杆采用 483.0 钢管扣件连接， 深基 坑周边防护加密目网并悬挂安全警示标示。第四章 施工计划1劳动力安排计划工种每班人数班组数合计

11、人数钢筋工515电焊工212泥工616现场水电工212土钉工414注浆工428砼工428杂工515挖土司机111合计总人数41 人上述劳动力配备为暂定计划，具体施工时可稍作调整2、施工机械配备计划序号机械名称规格功率（KW）数量1切断机1012弯曲机7.513污水泵1234电焊机28.815土钉钻孔机1526空压机1017挖土机1m334湖南省工业设备安装有限公司9土方运输车20T310砼喷射机7.5111砂浆搅拌机3112发电机1551上述机械配备为暂定数量，具体施工时可稍作调整3、施工条件1）有利条件a 场地实现“三通一平”的条件。b 场地四周比较开阔，没有紧靠的建筑物，减少了基坑施工的不

12、确定因素，为 基坑施工带来有利条件。2）不利条件a 土方支护期施工大约在 6 月份，施工期约 1.5 个月属于多雨季节，不利于降 水、排水及支护的稳定。B基坑开挖标高不统一，挖土时机械操作不便。现场土方需装车运至现场甲方 指定土方堆积出，因此而分两个阶段进行开挖施工。4、施工流程根据图纸设计结合总体方案， 生产废水调节池及初期雨水池开挖分三步两层开 挖，第一步开挖挖深 2m放坡比例 1:1.1 左右，边开挖边支护，支护完成后进行第 二阶段开挖，第二步开挖深度至 -3.8m ，放坡比例为 1:1.1 边开挖边支护， 1m宽平 台同时施工，第三步开挖深度 -3.8m 以下施工，坡度比例按 1:1.

13、1 放坡。开挖方向见（附图）第一步开挖流程湖南省工业设备安装有限公司附图 1第二步开挖流程图施工准备开挖、人工修边安装钢筋铆钉、钢筋网、泄水管喷射水泥浆、养护至第三层开挖湖南省工业设备安装有限公司附图 2第三步开挖流程湖南省工业设备安装有限公司附图 35. 深基坑施工组织管理机构职务姓名内容项目经理郭福臣负责深基坑开挖的全面布置技术负责人刘营钊负责深基坑开挖的方案编写及应急措施安全主管李春辉负责深基坑开挖的安全实施安全员陈小龙安全巡视及监测质量员刘佳伟负责深基坑支护的质量材料员赵勇负责深基坑的物资工作6、施工准备1）现场交接准备对现场实况进行详细勘察， 复合现场的平面和竖向控制点， 了解周边道

14、路情况，湖南省工业设备安装有限公司与业主、监理要求提供施工场地地下管网线路、障碍物等正式资料，并办理相关开 工手续，确定开关事宜。2) 技术准备(1) 组织图纸学习和图纸会审，对施工人员进行技术交底。(2) 根据工程需要加密现场的平面和高程控制点，并且加以保护。(3) 现场临电、临水、消防用水、作业棚及临时道路等进行系统布置并实施。(4) 施工前根据地质勘察报告对各施工部位土层及地下水进行详细的了解。3) 施工场地准备 本工程卸土点在施工现场合理设定好位置，运至甲方指定地点土方放置点，物 资材料堆放点计划合理。第五章、深基坑支护施工方案一开挖原则基坑土方的开挖必须分段、分层施工。土方开挖顺序、

15、方法必须遵循“开槽支 撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，具体如下1、下层土方必须待上层喷锚围护达到设计强度后才能开挖。2、土方开挖沿基坑边线一次开挖长度不得超过 25m，纵向深度不超过 1.5m； 坑内纵向深度不超过 3.0m，横向以对称开挖为准则。3、挖出的土方必须随即运出，不得在坑边堆放，土方运输车辆外出一律清洗 干净，确保环境整洁。4、土方开挖应根据施工图中所示基底标高分层进行，在挖到基坑底标高20cm处，预留采用人工开挖尽量减少对坑底土的扰动。二深基坑支护及开挖工艺1、第一层 1:1.1 放坡，中间设 1 米宽台阶；第二层开挖采用 1:1.1 放坡。开 挖采用人工修坡，随机械边

16、挖边修，第一步支护时将护坡散水施工完成，弹出边坡 500mm控制线，吊线、拉线控制边坡垂直、平整，修坡时采用砸入土体6 钢筋棍来控制边坡平整、喷射混凝土厚度的标志。上下口拉小白线定桩，人工用修坡铲铲 开。湖南省工业设备安装有限公司2、基坑底部及顶部各设置两个集水井，具体可是实际开挖情况确定。3、喷锚及钢筋网安放在边坡上放出铆钉位置线， 用白灰做出标识。 孔位误差不大于 50mm，当遇障碍 难以通过时，可适当调整孔位或者入射角度避开。挂钢筋网：首先将钢网和铆钉连 接，同时压紧钢筋网。4、喷射混凝土：钢筋网绑扎完成喷射混凝土，混凝土采用 C20细石混凝土， 压力为 0.5mpa，喷层厚度不小于 1

17、00mm，可根据埋设喷层厚度的标志来控制喷层厚 度。同时由于设计喷层厚度较厚，可采用二次喷射的方法达到设计厚度。第一次喷 射厚度以不完全履盖铁筋网为控制厚度， 第二次施喷时的时间是在加强钢筋和锚杆 头焊接完成后进行。 喷射顺序应自下而上进行喷射施工时迎面人员躲开， 防止伤害。5、混凝土喷射完成后，在 12h 内加以覆盖或洒水养护，保持混凝土湿润，养 护时间不少于 7 昼夜。上层喷射混凝土完成 24 小时后，方可开挖下层土方施工。6、开挖至基坑底标高护坡完成且 24 小时后通知设计单位，监理单位，业主等 进行验槽，完成且验收后进行混凝土垫层浇筑。三特殊情况处理1. 开挖时遇上层滞水时，视水量大小

18、设置排水花管若干个。2. 开挖至饱和土时，土坡易局部坍塌，先进行超前支护，在坡脚砸入短钢筋或 钢管，先喷设一层混凝土，再进行铆钉施工。3. 施打打铆时遇到不明障碍物或地下管线时，需调整钢钉位置和角度，严禁强 行穿越不明障碍物或地下管线。4. 若钢钉施打困难，在施打时可适当减短铆钉长度，用增加铆钉密度的方法做 处理。第六章 土方开挖方案一 土方开挖概况1 初期雨水池土方开挖量约 7400m32 污水处理车间土方开挖量约 6944m32基坑周围边坡上的土由人工配合挖土。10湖南省工业设备安装有限公司4本次挖土顺序：由南侧往北侧平行后退开挖。 二机械配置1. 采用 W1-100型单斗挖掘机挖土和 1

19、5吨自卸汽车运土。 需用机械数量计算过 程如下：挖掘机生产效率计算：Q=qnKmKb/Ks=2 951.25 0.7/1.25 133m3/h q- 挖土机斗容量 2m3n-工作循环次数 95 次/hKm-装满系数 1.25Ks- 土可松性系数 1.25Kb-时间利用系数 0.7 需要挖土机台数计算（挖土量约 14344 方）：N=W（/ QT）=（143441.25）/（13387）3 台 计划用 3台挖土机， 7 天挖完，每天工作 8个小时。 需要运土车台数计算运土车容量 20m3，取一辆车 30 分钟往返一次。 N2=PP1=133403 辆故根据计算，配备 3 辆自卸车可满足要求。 三

20、土方开挖施工准备1、组织项目经理部人员全面熟悉图纸，领会设计意图，明确质量、安全目标 并组织参加会审图纸；2、根据场区设置的水准点，做好高程控制测量工作；3、对工人做好技术、质量、安全、文明施工交底工作； 四土方开挖实施方案1. 施工流程：测量放线排降水（必要时）开挖基坑排降水（必要时） 修边、清底整平验槽2. 开挖的土方量需运至现场甲方指定地点，工期较短。根据这种情况，土方须11湖南省工业设备安装有限公司采用机械施工。施工时，采用突击方式，集中所用设备，将各个基坑分层完成，每 个开设 2-3 个工作面，基坑内每个工作面由 1-2 台挖掘机负责挖掘和短距离传土， 同时用推土机进行运送土方。当遇

21、到软土地层或在雨期施工时，进入基坑行走需先 利用碎石铺筑道路或者铺垫钢板或铺路基垫道，才能进入基坑施工。施工中必须严 格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑小开挖”的原则。3、挖土控制及超挖处理 土方开挖接近设计标高时，由专人测定坑底标高，并设置标高控制木桩，再引 至挖土控制竹签标桩，按设计图纸的基坑标高进行控制，如因特殊情况或其它原因 超挖土方，需与甲方及设计方协商处理。4、挖土方法1）土方开挖前必须降水 7 天以上以便降低地下水位，利于出土。2）挖土采用分三步两层进行。3）基坑开挖时的临时边坡按 1： 1.1 放坡处理。4）根据标高控制， 分三步两层挖至基坑底部 200mm，余土及附带在基

22、础桩上的 及周边挖机挖不到的地方，由配合挖土人员尽快挖除，并及时抛至挖机工作面内， 以便把余土全部带走，做到挖一块、清一块。在挖土过程中注意对工程桩的保护， 严禁挖土机械碰撞工程桩。若在挖土过程中遇地下暗浜，则在暗浜内填石块，经监 理验收后在铺填碎石，以保证基地稳固平整。基坑挖好后，应对基坑进行抄平，修 整，并向监理报验。为防止坑底扰动，基坑一边挖土一边浇注护坡混凝土，开挖面 垫层挖土 24 小时内完成 。5. 土方开挖标高控制机械挖土标高控制在基底以上 200mm处，余下土方改用人工挖土至底标高，标 高误差及平整度均严格按照规范要求执行。机械挖土接近坑底约300mm时，有现场专职测量员用水准

23、仪交水准标高引测至坑底，然后随挖土机逐步向前推进，将水准 仪置于坑底，每个 23 米调置一标高控制点，纵横向组成标高控制网，以准确控 制基底标高，严禁超挖。五土方收尾处土方开挖12湖南省工业设备安装有限公司土方开挖至基坑北侧坑边时， 土方开挖时留设在基坑内的挖土通道处的土方采 用在基坑顶自然地面上设置一台 16 米长臂挖掘机，在基坑内部设一台小挖掘机。 施工时小挖掘机负责清理基坑内的余土，为避免小挖掘机对基坑土产生扰动，同时 免对工程桩造成破坏， 在基坑大面积挖土时， 在小挖掘机行走范围为内， 留设 1.0m 厚的余土，小挖掘机在清土区域内后退行走，同时将区域内的余土转运至长臂挖掘 机的挖掘范

24、围内，由长臂挖掘机将土方转运至自然地面装车运走。六、土方外运及文明施工措施1. 认真贯彻政府有关规定，统一规划，合理布置，创建文明施工的环境，土方 开挖后全部由装上自卸车外运至政府指定的地点排放，运距5km。2. 不得雇用或使用未取得交通部门核发道路运输证、城管部门核发城市 建筑垃圾准运证、的泥头车；3. 加强对运土车装载的监管，禁止泥头车超高超载。现场实行硬底化，并设置 冲洗设施，严禁泥头车带泥上路。运输过程中应严格遵守交通、城管等部门的有关 规定，做好车辆保洁。4. 车辆出门口由专人检查，防止车辆后挡板松脱避免泥土滴漏造成道路污染；5. 设立专门保洁人员，每人早晨、晚上，负责清洗场内场外道

25、路，做到文明施 工，不污染环境。第七章 基坑监测1、监测点布置： 针对基坑周边周边环境的不同，对整个基坑周边布置相应的监测点 （1）坡顶水平位移监测 沿基坑坡顶，每 25m布置一个水平位移监测点，共布置约 7 个监测点。 （2）坡顶沉降监测沿基坑坡顶，每 25m布置一个沉降监测点，共布置 7 个监测点。2、变形控制值 支护结构的水平位移控制值为 40mm，周围地面沉降变形控制值 50mm；3、观测频率13湖南省工业设备安装有限公司变形观测点应在布设初始建立初读数。基坑开挖过程中，每12 天观测一次；基坑开挖支护结束一个月后每 7 天观测一次； 下大雨天或出现可能促使变形加快的情 况时（如坡顶超

26、载显著增加，超过设计允许值）应加密观测次数；基坑开挖完毕和 桩基础施工完且变形已趋稳定时可适当延长间隔时间，不少于每个月一次；当基坑 回填至一半以上时， 可结束观测。 如发现变形发展速率较大、 支护结构开裂等情况， 应增加观测密度，并及时向监理、设计人员和施工人员报告监测结果。当变形急剧 发展、出现破坏预兆时，应对变形连续监测，及时掌握变形发展趋势和准确判断基 坑安全性状。4、沉降及水平位移观测精度不低于三等精度。 观测仪器在使用前应予以校准， 操作和维护应符合有关标准和规定。5、监测内容及报警值基坑监测项目及报警值6、监测结果处理要求及其反馈制度（1）变形观测资料包括：观测基准点和变形观测点

27、的位置、编号、观测日期、本 次观测值和累积观测值。（2）观测资料应编制成表或绘制成曲线，对变形的发展趋势作出评价。当观测数 据达到报警值及其它异常情况时必须立即通报监理、设计人员和施工人员。 第八章 计算书一、土坡稳定性计算书计算依据：14湖南省工业设备安装有限公司1、建筑基坑支护技术规程 JGJ120-20122、建筑施工计算手册江正荣编著3、实用土木工程手册第三版杨文渊编著4、施工现场设施安全设计计算手册谢建民编著5、地基与基础第三版 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故 本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。本计算书采用瑞典条

28、分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力( 1)参数信息 :基本参数：条分方法瑞典条分法基坑开挖深度 h(m)7.25条分块数50放坡参数：序号放坡高度 L(m)放坡宽度 W(m)平台宽度 B(m)13.453.795323.84.181荷载参数：序号类型面荷载 q(kPa)基坑边线距离 a(m)荷载宽度 b(m)1局布311土层参数：序号土名称土厚度 (m)土的重度3 (kN/m)土的内摩擦角 ( )粘聚力C(kPa)饱和重度3 sat(kN/m )1填土319.51512202粘性土16202530222)计算原理 :根据土坡极限平衡稳定进

29、行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中 任意取出第 i 条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：1、土条自重， 2、作用于土条弧面上的法向反力， 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大 小，按照规范要求，安全系数要满足 1.35的要求。15湖南省工业设备安装有限公司（ 3）计算公式 :Ksj=cili+ Gibi+qbicos itan i/ ibGi+qbisin i 式子中：Ksj -第j 个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑

30、动力矩的比值 ;ci -土层的粘聚力；li-第 i 条土条的圆弧长度；Gi-第 i 土条的自重；i -第 i 条土中线处法线与铅直线的夹角；i -土层的内摩擦角；bi -第 i 条土的宽度；hi -第 i 条土的平均高度；q - 第 i 条土条土上的均布荷载；4）计算安全系数 :将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Ksjmin计算步数安全系数滑裂角 （度）圆心 X(m)圆心 Y(m)半径 R(m)第1步1.69836.4631.1665.8535.968示意图如下：16湖南省工业设备安装有限公司计算步数第2步示意图如下：安全系数1.603滑裂角(度) 圆心X(m)圆心

31、Y(m)28.5304.38610.570半径 R(m)11.444计算结论如下：17湖南省工业设备安装有限公司第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Ksjmin= 1.6981.350 满足要求! 标高 -3.800 m 第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Ksjmin= 1.6031.350 满足要求! 标高 -7.250 m 、土钉喷射混凝土支护计算书计算依据：1 、建筑基坑支护技术规程 JGJ120-20122 、建筑施工计算手册江正荣编著3 、实用土木工程手册第三版杨文渊编著4 、施工现场设施安全设计计算手册谢建民编著5 、地基与基础第三版 土钉需要计算其土钉的抗拉承载力和土钉喷射

32、混凝土的整体稳定性。(1)参数信息1、基本参数侧壁安全级别二级基坑开挖深度 h(m)7.25土体的滑动摩擦系数1.3条分块数10土钉墙计算宽度 B(m)25基坑地面至抗隆起计算平面之间的距离 D(m)12、荷载参数序号类型面荷载q(kPa)荷载宽度b(m)基坑边线距离 a(m)平行基坑边 的分布长度 l(m)作用深度d(m)1局布荷载311340.23、土层参数序号土名称土厚度 (m)坑壁土的重度 (kN/m3)坑壁土的 内摩擦角 ( )粘聚力 C(kPa)极限摩擦 阻力 (kPa)饱和重度3 (kN/m )1填土319.5151230202粘性土1620253070224、土钉布置数据 放坡

33、参数：序号放坡高度 L(m)放坡宽度 W(m)平台宽度 B(m)13.84.18123.453.7953土钉参数：18湖南省工业设备安装有限公司序号孔径 d(mm)长度 l(m)入射角 ()竖向间距 Sz(m)土钉杆体材料杆体截面积2As(mm )抗拉强度 标准值2 fyk(N/mm )抗拉强 度设计值2 fy(N/mm )1706.5201钢筋3144003602707201钢筋3144003605、计算系数结构重要性系数 01综合分项系数 F1.25土钉抗拔安全系数 Kt1.6圆弧滑动稳定安全系数 Ks1.3抗滑移安全系数 Ksl1.2抗倾覆安全系数 Kov1.3抗隆起安全系数 Khe1.

34、6经验系数 b0.62)土钉承载力计算2Ka1=tan2(45 -1/2)2= tan2(45-15/2)=0.589；2K a2=tan2(45 -2/2)2= tan2(45-15/2)=0.589；2K a3=tan2(45 -3/2)2= tan2(45-25/2)=0.406；K a4=tan2(45 -4/2)2= tan2(45-25/2)=0.406；第 1层土： 0-1.2m(+0)H1= 0h0/ i=0/19.5=0m0.5 0.5 2Pak1上 =1H1Ka1-2c1Ka10.5=19.5 00.589-2 120.5890.5=-18.419kN/m20.5 0.5

35、2Pak1下 =1(h1+H1)Ka1-2c1Ka10.5=19.5 (1.2+0) 0.589-2 120.5890.5=-4.637kN/m2 第 2层土： 1.2-3m(+0)H2= 1h1/ i=23.4/19.5=1.2mPak2上 =2H2Ka2-2c2Ka20.5=19.5 1.2 0.589-2 120.5890.5=-4.637kN/m20.5 0.5 2Pak2下 =2(h2+H2)Ka2-2c2Ka20.5=19.5 (1.8+1.2) 0.589-2 120.5890.5=16.037kN/m2 第 3层土： 3-4.2m(+0)H3= 2h2/i=58.5/20=2.

36、925m0.5 0.5 2Pak3上 =3H3Ka3-2c3Ka30.5=202.925 0.406-2 300.4060.5=-14.48kN/m20.5 0.5 2Pak3下 =3(h3+H3)Ka3-2c3Ka30.5=20(1.2+2.925) 0.406-2 300.4060.5=-4.736kN/m2 第 4层土： 4.2-7.25m(+0)H4= 3h3/ i=82.5/20=4.125m0.5 0.5 2Pak4上 =4H4Ka4-2c4Ka40.5=204.125 0.406-2 300.4060.5=-4.736kN/m20.5 0.5 2Pak4下 =4(h4+H4)Ka

37、4-2c4Ka40.5=20(3.05+4.125) 0.406-2 300.4060.5=20.03kN/m2 1)水平荷载19湖南省工业设备安装有限公司临界深度： Z0=Pak2下h2/(Pak2上+ Pak2下)=16.037 1.8/(4.637+16.037)=1.396m； 第 1 层土Eak1=0kN；第 2 层土Eak2=0.5Pak2下Z0ba=0.5 16.037 1.396 1=11.194kN；aa2=Z0/3+ h3=1.396/3+4.25=4.715m；第 3 层土Eak3=h3(Pa3 上+Pa3下)ba/2=1.2 (-14.48+-4.736) 1/2=-1

38、1.53kN；aa3=h3(2Pa3 上+Pa3下)/(3Pa3上+3Pa3下)+ h4=1.2 (2 -14.48+-4.736)/(3 -14.48+3 -4.736)+3.05=3.751m；第 4 层土Eak4=h4(Pa4 上+Pa4下)ba/2=3.05 (-4.736+20.03) 1/2=23.323kN； aa4=h4(2Pa4上+Pa4下)/(3Pa4上+3Pa4下)=3.05 (2 -4.736+20.03)/(3 -4.736+3 20.03)=0.702m； 土压力合力：Eak=Eaki=0+11.194+-11.53+23.323=22.987kN；合力作用点：aa

39、= (aaiEaki)/Eak=(00+4.71511.194+3.751 -11.53+0.702 23.323)/22.987=1.127m；1、单根土钉的轴向拉力标准值 Nk,j ： Nk,j=jPak,jSxjSzj/cos j 其中 -荷载折减系数j-第 j 层土钉轴向拉力调整系数Pak,j-第 j 层土钉处的主动土压力强度标准值Sxj、Szj-土钉之间的水平与垂直距离 j-土钉与水平面的夹角3）土钉墙整体稳定性的计算Nj=0FNk,j=11.25 0=0kNfyAs=400314=125.6kN 满足要求！序号Rk,j /Nk,jNj(kN)f yAs(kN)抗拔安全性抗拉安全性0

40、00125.6满足要求满足要求1158.3450.551125.6满足要求满足要求20湖南省工业设备安装有限公司根据建筑基坑支护技术规程 JGJ120-2012要求，土钉墙应根据施工期间不同开挖深度及基坑底面以下可能滑动面采用圆弧滑动简单条分法如下图，按照下式进行整体稳定性验算：圆弧滑动法示意图公式中：cj、j 第j 土条滑弧面处土的粘聚力 (kPa)、内摩擦角( )； bj第 j 土条的宽度 (m)；j第 j 土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角 ( )； lj第 j 土条的滑弧段长度 (m)，取 ljbj/cos j； qj作用在第 j 土条上的附加分布荷载标准值 (kPa) ； Gj第j

41、 土条的自重 (kN)，按天然重度计算；Rk,k第 k 根土钉在圆弧滑动面以外的锚固段的极限抗拔承载力标准值与杆体受拉承 载力标准值的较小值；k表示第 k 层土钉的倾角； k圆弧面在第 k 层土钉处的法线与垂直面的夹角； v计算系数，取 v=0.5sin( k+k)tan , 表示的是第 k 层土钉与滑弧交点处土的内摩 擦角。把各参数代入上面的公式，进行计算 可得到如下结果：21湖南省工业设备安装有限公司计算步数 安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心 Y(m) 半径R(m)第 1 步 1.911 41.384 0.180 1.617 1.627示意图如下：计算步数 安全系数滑裂角(度) 圆

42、心X(m) 圆心 Y(m) 半径R(m)第 2 步 1.622 41.384 0.359 3.234 3.254示意图如下：22湖南省工业设备安装有限公司半径 R(m)6.563计算步数 安全系数滑裂角 (度) 圆心 X(m) 圆心 Y(m)第 3 步1.302 47.790 -0.007 6.563示意图如下：计算步数 安全系数滑裂角(度) 圆心 X(m) 圆心 Y(m)第4步1.743 45.938 1.133 12.623半径 R(m)12.67323湖南省工业设备安装有限公司示意图如下：k= 1.911=1.300 满足要求 ! 标高 -1.000 m k= 1.622=1.300 满

43、足要求 ! 标高 -2.000 m k= 1.302 1.300 满足要求 ! 标高 -3.800 m k= 1.743 1.300 满足要求 ! 标高 -7.250 m计算结论如下：第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 第 4 步开挖内部整体稳定性安全系数 4）抗滑动及抗倾覆稳定性验算24湖南省工业设备安装有限公司1)抗滑动稳定性验算 抗滑动安全系数按下式计算： f/E ah 1.2 式中， Eah为主动土压力的水平分量 (kN) ； f为墙底的抗滑阻力 (kN) ，由下式计算求得： f= (W+qaBSv)为土体的

44、滑动摩擦系数；W 为所计算土体自重 (kN) q 为坡顶面荷载 (kN/m 2)； Ba为荷载长度； Sv为计算墙体的厚度，取土钉的一个水平间距进行计算1 级坡： f/Eah=54.0981.200，满足要求！2 级坡： f/Eah=26.3801.200，满足要求！ 2)抗倾覆稳定性验算 抗倾覆安全系数按以下公式计算： MG/MQ式中， M G-由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩，由下式确定 MG=W BCqBa(B-B+b Ba/2) 其中，W 为所计算土体自重 (kN)25湖南省工业设备安装有限公司其中， q 为坡顶面荷载 (kN/m 2)Bc为土体重心至 o 点的水平距离；Ba 为荷

45、载在 B 范围内长度；b 为荷载距基坑边线长度；B为土钉墙计算宽度；M k-由主动土压力产生的倾覆力矩，由下式确定Mk=Eahlh其中， Eah 为主动土压力的水平分量( kN)；l h为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾 O 水平面的垂直距离。1 级坡： M G/M Q=230.0161.300，满足要求！2 级坡： M G/M Q=346.7971.300，满足要求！(5) 坑底抗隆起稳定性验算满布荷载：f1=0 局部荷载：f2=(q1b+q2a+q3W1+q4B1+q5W2)/(b+a+W1+B1+W2)=(166.499 7.25+163.499 1+143.499 3.795+74

46、.499 3+74.499 4.18)/(7.25+1+3.795+3+4.18)=127.443Nq=tan2(45 +/2)etan=tan2(45 +25/2)etan25=10.662Nc=(Nq-1)/tan=(10.662-1)/tan(25)=20.72(mn+1DN q+cNc)/(f 1+f 2)=(20 110.662+30 20.72)/(0+127.443)=6.551 bK=1.6 满足要求！第九章 安全防护及应急预案 一安全防护1. 基坑四周设 1.1 米高的钢管式钢筋栏杆，下设踢脚板 150高，并悬挂安全警 示牌；2. 基坑施工过程周围压板以外 4 米范围内禁止加

47、载及堆土；3. 随时与测量小组保持信息联系，通过基坑监测提供定量的监测数据，通过分 析挖土过程基坑的变化情况，调整挖土的顺序或采取必要的防患措施，达到保证工 程施工安全的目的。26湖南省工业设备安装有限公司4. 基坑四周应设置排水明沟，避免顺地表水流入坑内及潜入支护结构，造成主 动力和水压力增加，引起支护结构变形。5. 开挖过程应每天不少于一次观测周边建筑的沉降和偏斜， 若发现异常情况应 立即停止挖土，观察其变化情况，若发现沉降或偏斜，则考虑在此楼周边回灌水或 回填土方，防止和控制事态的发展，并报告有关部门研究解决。6. 由于降水会引起基坑外的水位同时下降， 因此应在基坑外设置 4 个水位观察

48、 孔，每天测量 2 次并随时观测基坑外道路及周边建筑物的变化情况，发现水位下降 1 米以上则考虑在基坑外回灌水，弥补坑外水位，防止周边道路及建筑物下沉。7. 当监测数据发出危险警戒信号时， 应采用工字钢或槽钢成排对挡土桩进行斜 支撑，或加强基坑内面砂包的堆叠，并及时报告有关部门，采取措施防止事态的发 展。8. 工地 3 台挖土机随时处于警备状态并堆积一定数量的砂土， 当出现险情时立 即回填基坑内侧的砂土，或立即挖去基坑表面的土壤，降低土压力二应急预案应急沟通突发事件发生后，应随时与业主方代表、设计单位以及监理总监联系，共同处 理突发事件。一）、基坑开挖事故应急预案1、坑底开挖应急领导小组组织机

49、构 项目应急领导小组由项目经理、生产经理、技术负责人、安全主管等项目主要 人员组成，在处理紧急情况时， 可以在人员、机械设备、 物资供应等方面快速反应， 及时处理，急领导小组组织机构见下页“应急领导小组组织机构图”。2、应急领导小组名单及联系方式序号职务姓名电话1项目经理郭福臣135821761362生产经理郑三阳139338585663安全主任李春辉186338957684技术负责人刘营钊1583215808027湖南省工业设备安装有限公司5材料主管梁宇186334875253、应急人员、机械及物资的准备1）、现场土方施工时，拥有劳动力约为 40 人，满足抢险要求。2）、应急机械设备准备序号

50、设备名称数量备注1挖土机3台施工现场2推土机2台场外储备，随时进场3汽车吊2台场外储备，随时进场3）、应急物资准备序号材料名称数量备注1高压喷浆设备1台提前联系好， 场外储备，随时 进场2编织袋100个施工现场3堵漏灵100 公斤施工现场内4水泥5吨与混凝土搅拌站联系， 场外储 备。5碎渣土、石子20m3施工现场内6砂子20m3施工现场内4、启动应急预案的条件在施工过程中出现如下条件时，必须紧急启动本应急预案措施：a 基坑出现位移超过设计值b 支撑体系的各构件出现较大的裂缝超过设计值c 建筑物周边出现沉降或裂缝等d 土方开挖过程中出现支撑体系的个别构件挠度过大超过设计值等e 土方开挖过程中或拆除过程中出现重大的支撑体系不稳固或拆除事故等 f 土方开挖过程中出现严重的渗水等。5、应急预案措施：2