深基坑喷锚施工项目设计方案

1、深基坑喷锚施工项目设 计方案编制依据与说明0.1 编制依据1、中冶南方工程技术设计的柳钢热轧板带完善工程土方开挖图。2、建筑施工手册(第四版)，中国建筑；3、建筑工程分部分项施工手册地基与基础工程，中国计划。4、建筑边坡工程技术规 (GB50300-2002)。5、土方与爆破工程施工与验收规(GBJ20183)。6、基坑土钉支护技术规程(CEC96 97)中国工程建设标准化协会标准。7、 由广西水文地质工程地质勘察院编写的柳钢热轧板带完善工程 B轴25线、 C轴25线、26线承台桩基勘察报告及柳钢热轧板带完善工程 1450热轧生产线岩 土工程补充勘察报告 。8、参照本公司以前施工过的同类工程的

2、施工经验。9、招标文件与施工合同。10、建筑施工安全检查评分标准 (JGJ5999)。11、建筑机械使用安全技术规程 (JGJ332001)。12、 施工现场临时用电安全技术规JGJ46-2005/J405-2005 。0.2 编制说明1 、本方案主要详细地阐述了深基坑土方开挖与回填、基坑边坡支护及排水降水 等的施工方法与技术措施，用于本工程深基坑施工整个过程的指导。2、根据地质报告资料所显示，本场地地下并无软弱土层，其基坑开挖深度也未 到基岩层，但部分区域基岩层顶距基础底较近，根据以往的施工经验，一般在基岩顶 以上约 1 米围的土质均较差， 为此，在此也考虑了遇软弱土层及遇基岩时的处理措施3

3、、本方案的设计原则是以动态设计、动态施工及动态管理相结合的，施工过程 中必须随时对开挖和钻孔所取得的土体资料和水文地质资料进行分析、比较，发现与 设计所取土体物理力学性能及水文资料不符或出入较大时， 要及时调整设计方案和施 工方案，以确保设计方案的可靠度，进而确保基坑边坡以及基坑周围环境的安全。第一章 工程概况1.1 工程简介：钢铁 （ 集团 ） 公司板带完善工程，主厂房总建筑面积：45855m2 ，主厂房总长456.5m,总宽126m主厂房各跨地上部分采用全钢结构， 基本柱距15m局部12m 16.5m 18m27m本工程标高土 0.000相当于绝对标高94.50m设计年限为50年；深基坑主

4、要是 轧机基础与加热炉炉体基础，主要分布于 BC跨的O轴间及CD跨（即主轧跨）。 基坑深度大部分为10m最深可达13.5m，但最深处在基坑中间，且面积较小。1.2 场地地质情况及设计要求：1 根据地质报告，本工程场地岩土构成及其质量特征自上而下分别为：（1）杂填土 （第O层Qml）：杂色，主要由粘性土，工业废渣、碎石等组成，局部上部为0.300.50m厚的混凝土地板，结构坚硬松散状，层厚0.304.00m,整个场地均有分布。（2）坚硬塑状红粘土（第层ce1）:黄色，棕黄色褐黄色，土质均匀，结构致密， 切面较光滑光滑，局部孔段含铁锰结核，粘性好，干强度及韧性高，摇震无反应。揭露厚度7.7018.

5、50m,层顶面埋深0.304.00m,该层在场地水平分布连续。（3）强风化白云岩（第层C2d）:灰黄浅灰色，岩石破碎，风化裂隙发育，岩石结构已破坏。本层在场地水平分布不连续，部分钻孔揭露，揭露层厚0.4012.00m，层顶面埋深 7.9019.50m。（4）中微风化白云岩（第层C2d）:灰浅灰色，细晶质结构，中厚层状构造， 质硬性脆，岩体较完整，浅层岩溶、小溶孔及微裂隙较发育，岩石易机械破碎，岩芯 多呈块状，少量呈短柱状，岩质新鲜，属较硬岩，岩体基本质量等级为川级。揭露厚 度6.0014.30m,层顶面埋深9.1025.20m。2、设计要求： 设备基础落在第二层硬塑状红粘土上，其地基承载力特征

6、值为Fa230KPa如基底未达到该土层则挖至该层下的 200mm超挖部分采用级配碎石回填至基础底面 标高，并分层夯实，压实系数 0.96，承载力特征值为Fak> 230KPa（2）基坑开挖时应采取安全的防排水措施，不得泡水，排水措施应考虑相邻建筑 物的安全。（3）为保证不破坏持力土质结构而降低承载力，在设备基础详图未到之前，取土 深度为基础底面标高减 300mm。1.3 水文地质条件1、场地地下水类型为上层滞水和岩溶裂隙孔洞水，埋深在 2.77.4m之间，对 基础施工有较大的影响；2、地下水对混凝土及钢筋混凝土中的钢筋不具腐蚀性，但对钢结构具弱腐蚀性。1.4 施工作业分析：本工程土方竖向

7、开挖深度较深（最深可达13.5m），并且地表水及地下水均较为丰 富，导致土方挖运作业难度较大（湿土） 。本工程深基坑土方开挖时采每个作业区段 采用三台反铲挖掘机进行接力分台循环开挖， 并且中间穿插有机械排水和喷锚护坡措 施施工，因此作业降效明显导致施工成本加大。第二章 施工部署本工程深基坑支护与土方工程的施工顺序为： 先进行自然地坪到 -4.0m 段基坑部 分的开挖，在进行 -4.0m 以上基坑边坡喷锚支护后再继续向下分段分台阶接力开挖， 每次分台阶高度控制在12m之间，在锚杆护坡施工的同时，穿插进行土方开挖。2.1 、锚杆支护与土方开挖为保证工期，深基坑的土方开挖分 3 个施工作业队伍分 3

8、 个区段进行平行施工。 第一区段为BC跨。（5轴与CD跨0轴，第二区段为为CD跨®迤轴，第三区 段为CD跨轴及加热炉。整个地下基坑的锚杆护坡支护竖向根据地质报告的场地土特性以及 建筑施工手 册关于锚杆设计要求，设置6排锚杆，锚杆直径为110mm锚筋采用25钢筋制作， 锚杆长度从上至下分别为： L 12m L2= 12m L3 = 9m L4= 9m Ls= 7m Le= 7m锚 杆水平间距1.5m。喷锚施工队伍需通过招标评选，施工队分 4组。2.2 排降水土方开挖前，先布置好地面排水系统，在主厂房B列南面平行于B列方向做一条 大排水沟，与高架桥边的地下排水道连接，排水沟每 50 米左

9、右设置一个沉砂井。基 坑的水由水泵抽排往本排水沟。具体措施详见第三章。2.3 临时用电、用水深基坑土方开挖用电主要是边坡喷锚支护及抽水时的用点， 根据施工组织设计要 求，深基坑施工用电主要由2#主用电线路（即B列柱子上的主临时供电线路） 及北面 的 3#主用电线路供应， 所有用电均从该两条主临时用电线路接设。 施工临时用水主要 是边坡喷锚时的施工用水，根据施工组织设计的布置：现场施工临时用水主管道绕施 工现场一圈，同时在B列处平行于B列从O轴轴间也设置了一道主给水管，主水 管上每 50 米设置一个接水点。至于临时施工用电量的大小，在临时施工用电施工方 案的计算中已按工程的施工高峰来进行主电线路

10、的配置， 而在土方开挖时用电主要为 边坡喷锚设备及抽水设备，所用电量大大小于施工高峰期的用电量，故在此不再另行 施工临时用电的计算， 现场具体的临时施工用电与用水布置详见深基坑开挖临时施工 用电用水平面布置图，即附图一。2.4 各种资源需要量计划2.4.1 喷锚支护锚杆施工安排 4 套机械设备同时施工， 各套机械除电焊机可互相共用外， 其它设 备均各套独立。2.4.2 土方开挖土方开挖安排 3 个作业队独立完成， 根据基坑土方作业进度， 前期各作业队分别 考虑配备W1-100型履带式挖掘机3台（其铲斗容量q=im），在进行接力开挖时高峰期 各作业队挖掘机的配置分别不得少于 4台。2.4.3 应

11、急排水及降水根据地下水位的高度， 在穿过透水层开挖中有可能出现管涌等紧急情况， 故需要 储备出水管径为100的潜水泵15台、管径为150卧式抽水泵4台，并配置备用 120KW柴油发电机2台，以备现场突然停电时紧急抽水用。2.5 施工准备2.5.1 技术准备 根据建设单位提供的图纸和相关资料，组织有关人员熟悉图纸、参加建设单 位组织的图纸会审，并做好会审记录。 进行技术交底和施工组织设计交底，对工程的重要部位，以及容易出现质量 通病的部位，组织编写针对性的施工方案。 收集所涉及到的各种施工质量验收规，检测标准、材料的质量标准及有关的 施工图集等。2.5.2 劳动力的准备 为了保证工程的高效、快速

12、的施工，安排以下专业的施工队伍进场施工，各 施工队班组之间有明确的分工，也相互配合协作使工程能保证质量、按期、安全的竣 工，具体分工如下： 挖掘施工班：主要负责土石方开挖，勾机施工后修整基坑边线及基底，按建 筑工程施工质量验收规进行基础施工的土方回填。 钢筋工班：主要负责钢筋的加工制作绑扎等工作。 喷锚施工班：主要负责喷锚支护工作。 选择好的施工队伍并与之签订劳动合同，然后组织岗前培训，学习图纸，施 工工艺标准、 工艺流程、 进行书面技术交底， 安全交底， 对特殊工种及不熟练的工人， 还要进行相应的培训。特殊工种要持证上岗。2.5.3 物资准备、根据施工图，预算及施工方案，依照工程的施工进度计

13、划拟出分阶段、 分批、 分期的材料供需计划。、根据施工平面布置及施工方案，确定所需的施工机械设备、用具、拟出分阶 段、分期所需用的计划。、根据拟出的计划，落实安排好材料、构件（成品、半成品）施工机具的预购、 采购等工作。2.5.4 生产准备、平整场地，修通施工临时道路，主干线尽量利用厂区道路。、按施工总平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水试电，修 好临时排水沟第三章 主要分项工程施工方法与技术措施3.1 土方开挖与回填3.1.1 土方开挖的总体规划本工程的深基坑主要在主轧跨，最深可达 13.5m，由于工期紧，在深基坑的土方 开挖时，拟分 3个施工区段分别由 3个施工作业队伍平行开

14、挖，具体各区段划分分别 为：第一区段为BC跨0轴与CD跨轴，第二区段为CD跨®迤轴，第三 区段为CD跨0轴及加热炉。具体的施工分段及各段土方开挖深度图示详见土方 开挖平面示意图，即附图二。根据基坑的开挖深度，以及工程进度需要和结合现场具体情况，开挖时可先一次 性挖至 -4.0m 处，在施工完 -4.0m 以上的喷锚后方可继续向下开挖，土方开挖时按 1:0.45放坡。另外基坑开挖时，基坑边除工作面加宽500mn外，需再加排水沟宽度约 400mm。本工程所挖除的土方均需要外运，根据对现场的实际考察，所挖出的土方由北面 东头、南面西头及南面东头等三个现场出入口运离现场， 具体运行路线详见图

15、 3-1-1 。 在开挖4.0m以下的土方时拟在南面010轴间与0轴间、东面及北面的00 轴间和0轴间等设置坡道，坡道宽度4.5m，以使运土汽车下到基坑的4.0m处, 以减少挖掘机的接力次数，同时，为减少运土汽车上下坡时打滑，坡道用钢渣铺填。3.1.2 土方开挖前的准备（1）施工机具：反铲挖掘机、装载机、自卸汽车、蛙式打夯机、镐、铁锨、胶轮 手推车等。（2）土石方施工前须将施工区域的所有障碍物、附着物逐一进行拆除。（3）设置排水设施， 在分台接力开挖施工区域设置临时性排水沟， 抽排至场地已 有的临时排水沟。（4）做好测量控制，设置区域控制网，并做好轴线桩的测量及校核。同时进行场 地标高的测量工

16、作。3.1.3 机械挖方的要求及方法：（1）本工程属于深基坑开挖，挖土深度最深可达 13.5 米，由于基坑面积较大， 原则上按图 3-1-1 所示开挖坡道，以使运土汽车到坑运土，但对于收口或者因遇地下水而使汽车进入基坑困难时，则采用台阶接力循环开挖的方法进行开挖（见下页图）（2）配合机械作业的清底、平整、修坡等人员，须在机械回转半径以外工作。当 必须在回转半径以工作时，须停止机械回转并制动好后，方可作业。（3）土方挖掘作业中，如遇有电缆、管道、地下埋藏物或辨识不清的物品，须立 即停止作业，设专人看护并立即向施工负责人报告。 弄清楚无误后方可进行继续开挖; 在土方机械开挖中，须严格控制挖土的轴线

17、、标高、严禁超挖。（4）在施工中遇下列情况之一须立即停工，待采取措施并符合作业安全条件后， 方可继续施工：A、挖方区土体不稳定，有发生坍塌危险时;B气候突变，发生暴雨、水位暴涨时；C地面涌水冒泥，出现陷车或因雨天发生坡道打滑时；D工作面净空不足保证安全作业时；E、施工标志、防护设施损毁失效时；（5）采用白灰放出基坑开挖线。开挖时须先边后，先远后近，上口白灰线挖留各 半。先挖上层，后挖下层，铲铲相连，逐层加深，每层保持一个扇形工作面，直至基 坑底标高处。所挖出的土方全部用自卸汽车外运到弃土场。3.1.4 人工挖土方的方法及安全措施基坑土方机械开挖后，预留200300mn进行人工清底，以免扰动基层

18、。（1）挖掘土方时，必须由上往下进行，禁止采用掏洞、挖空底脚和挖“伸悬土” 的方法，防止塌方事故。（2） 多人同时挖土操作时，须保持足够的安全距离，横向间距不得小于2m纵 向间距不得小于3m禁止面对面进行挖掘作业。（3）用十字镐挖土时，禁止带手套，以免工具脱手伤人。挖掘土方作业中，如遇 有电缆、管道、地下埋藏物或变识不清的物品，须立即停止作业，设专人看护并立即 向施工负责人报告。严禁随意敲击，刨挖和玩弄。（ 4）深基坑挖土时， 操作人员须使用梯子或搭设斜道上下， 禁止蹬踏固壁支撑或 在土壁上挖洞蹬踏上下。（ 5）作业中，作业人员不得在阶坡及深坑和陡坎下休息。作业时，要随时观察边 坡土壁稳定情况

19、，如发现边坡土壁有裂缝、疏松、渗水或支撑断裂、移动等现象，作 业人员须先撤离作业现场，并立即报告施工负责人及时采取有效措施，待险情排除后 方可继续作业。（6）配合机械作业的清底、平整、修坡等人员，须在机械回转半径以外工作。3.1.5 土方回填（1）本工程深基坑因采用大开挖，而根据上部设备及吊装等的要求，并确保地 面在使用后不发生下沉， 设备基础周边采用砂夹石进行回填， 所用于回填的砂夹石不 得含有杂质及工程垃圾；卵石粒径不宜过大。（2） 下部坑底较窄处的回填每层厚度不大于30cm采用插捣器结合人工进行夯实，有工作面时，必须使用蛙式打夯机或者立式打夯机分层夯实，回填土密实度要符 合设计要求。每步

20、回填土间隔距离必须相互错开， 上下层土的接茬间隔不得小于 50cm。（3）进行回填时，禁止使用机械推土回填，回填前须作好回填隐蔽记录，分层夯 实，确实度达到设计要求，回填至顶板后，可采用压路机进行压实，但必须根据待顶 板砼达到设计强度后，方可使用压路机。3.1.6 土方开挖须注意的问题：（1）挖土时严禁损坏护壁结构。（2）施工安全措施：施工中遇到地下管线，必须立即报告现场施工负责人，经请 求汇报有关部门处理后方可继续施工。（3）在开挖过程中，随时观测基坑侧壁变形情况，挖掘机严禁破坏护壁设施，以 保证基坑及人员、 机具安全。 随时与甲方现场代表取得联系， 解决施工中遇到的问题， 确保施工顺利进行

21、。（4）机械开挖时严禁超挖和扰动原土。 基坑开挖后须尽快施工混凝土垫层， 减少 基底暴露时间，防止雨水对基槽的浸湿。（5）地下水或雨水进入基坑时， 应采取人工或机械排水， 使基坑保持处于无积水 状态。（6）开挖过程中，遇流砂或者较软弱土层，向下开挖困难时，须立即采取措施， 超出本方案边坡喷锚设计安全要求时，必须提出补充专项处理方案进行处理。3.2 基坑支护根据以往的施工经验及施工场地的地质资料，本工程深基坑边坡支护采用喷锚支 护。3.2.1 喷锚支护结构布置1、喷锚支护设计依据：建筑边坡工程技术规 （GB50330-2002）；基坑土钉支护技术规程 （CEC96： 97）中国工程建设标准化协会

22、标准；建筑施工手册第四版，中国建筑；柳钢热轧板带完善工程主厂房基础系统桩基勘察资料 （ 广西水文地质工程地质 勘察院）2、喷锚支护结构布置：（A）、本工程深基坑最深可达13.5米（从土 0.000m计算），但最深处在基坑的中间，喷锚设计时按D列O轴边的基坑深度进行设计（按10.5m）,整个地下基槽的 锚杆护坡支护竖向设置10排锚杆。锚杆水平间距1.5m。锚杆钢筋均采用25钢筋制 作，锚杆成孔直径为110mm采用0.4MPa压力注浆（M20水泥泵浆，水灰比为0.45）, 喷射混凝土为 C25,厚度80100mm网格配筋为8150双向设置，加强主筋为 181500X 1500 （即在锚杆端头处设置

23、），呈十字型与锚杆钢筋焊接连接，锚杆钢筋与 加强钢筋连接焊接时，锚杆钢筋端头做成90。弯钩并钩住加强钢筋（如节点图 2所示）。钢筋格网保护层厚50mm锚杆长度自上而下分别为：L1 = 12m L2= 12m L3= 9m L4= 9m L5= 7m L6= 7m锚筋为25mm的U级钢筋。锚杆入土角度（倾角）为15°。（B） 、基坑上口将护壁钢筋网片连为整体，向外1500mn宽做100mm厚压顶，并用 水泥砂浆做200 X 200的截水沟，防止地面水流入坑，施工时与第一节护壁一并施工；配筋和砼等级同护壁。（C） 、基坑顶部标高变化处，在自然地面水平处，护壁向侧面边坡延伸1.5m，直 接

24、打1000mm长25短钢筋挂网，喷100厚混凝土。（D）、根据地质报告地下水位，从基坑顶往下至-5.0米处开始设置泄水孔，泄水 孔每2米设置一个，梅花型布置，泄水采用直径 75mm的 PVC管制成。喷锚支护示意图详见图3-1、3-2。LJ二丁JI:ccO O ;i- _in v_*， 11jB1B1LH4*JsjIB=I-J丿£ 1inS 1i1o o mIsU.瞄3、喷锚支护的整体稳定性分析喷锚支护的整体稳定性分析一般主要进行部整体稳定性和外部整体稳定性的分析。根据建筑工程施工规的要求，对于喷锚面土体部的整体稳定性分析按下列公式进行验算：nnCikLiS + S+ qobi)cos

25、 ir8<P 让 + Ttcosf E j 4+ 5i - 1i = Ij - 1sin+ Oj)堆 <Pik公式3-1）式中n滑动分条数;M滑动体钉数;整体滑动分项系统，取1.3 ;基坑侧壁重要性系统，取1.10 ；w第i分条土重，滑裂面位于粘性土中时，按上覆土层的饱和土重度计bi 第i分条宽度；cik 第i分条滑裂面处土体固结不排水（快）剪粘取力标准值;© ik第i分条滑裂面处固结不排水（快）剪摩擦角标准值;9 i第i分条滑裂面处重点切线与水平面的夹角；aj土钉与水平面之间的夹角；Li 第i分条滑动面处弧长;S计算滑动体单元厚度；Tnj 第j要土钉圆弧滑裂面外锚固体与

26、土体的极限抗拉力式中dnj 第j根锚杆锚固直径；qsik 锚杆穿越第i层土土体与锚固体间极限摩阻力标准值，按施工手册表6-73 确定，查得 qsik = 80kN/mtLni第j根锚杆在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体的长度要完成公式3- 1的验算，则必须先确定边坡土体最危险的滑移破裂面，但要确定最危险的滑移破裂面则需要反复试算，即先确定圆弧半径然后再计算危险滑移破裂 面，但假设往往并不一定就是最危险滑移破裂面，甚至相距甚远，为此，要找到边坡 土体最危险滑移破裂面则需要反复的试运算，且计算公式又比较复杂，计算工程量较 大，为此本案采用了已得到建设部认可的理正岩土软件进行验算。根据理正岩土软件边坡

27、稳定性验算的要求，支护土层需要确定的计算参数有：土 层厚度、重度、粘聚力、摩擦角等，同时确定滑动土分条厚度（一般取1.0m）, 土方开挖坡度以及锚杆的设计情况等。根据广西水文地质工程地质勘察院提供的岩土工程勘察报告共四份，分别是柳 钢热轧板带完善工程主厂房基础系统 A 轴桩基勘察报告、柳钢热轧板带完善工程主 厂房基础系统B轴桩基勘察报告、柳钢热轧板带完善工程 B轴25线、C轴25线、 26线承台桩基勘察报告及柳钢热轧板带完善工程 1450热轧生产线岩土工程补充 勘察报告。对于本案，开挖场地主要是 CD跨的轧机设备基础，故在此采用了B轴 25线、C轴25线、26线承台桩基勘察报告以及1450热轧

28、生产线岩土工程补充勘 察报告等进行综合考虑取值。对于土层厚度，各分报告分别为： 、B轴25线、C轴25线、26线承台桩基勘察报告：第层土厚：0.31.4m，第层土厚：10.612.80m,第层土厚：0.92.2m, 本层顶埋深 12.1m13.8m 、 1450热轧生产线岩土工程补充勘察报告：第层土厚：0.51.8m，第层土厚：10.919.70m,第层土厚：0.62.3m， 本层顶埋深 11.20m19.7m综上所述，对于土层厚度，因为本案在地表以下 -2.0 米处才开始设置锚杆，而杂 填土层即第层土厚度均小于2米，为此并没有锚杆落在该层土，而第层土即强微 风化岩层顶埋深均超过了 10.5

29、米，故不考虑锚杆落于岩石层。因此，对于本次计算， 土层各参数取取值为：硬塑状红粘土：厚度10.5m，重度r=17.8kN /m,粘聚力c=42KPa摩擦角© =17.3 °1）、部整体稳定性分析经过软件计算自动搜索， 得出边坡土体最危险滑移破裂面及计算简图如图 3-3 所 示。同时经过软件的计算， 得出了各系数的数值分别如下表 3-2-2（滑动分条数 n=12）：10300护 513 (b)105CC:-J：721:：壬-表 3-2-2'i II 1-a367f8/-vis1112iLi ji a qI *i£=“ aif s-a二“"-B aP

30、 d r w n w * F：.3S.-Lir_1-1兴J册 i ：K :44J?r7防戶13a.74.-! .711011787.71mg-：）,0：?:月葩0.90 S:.9C：i0.903-7.7lit-8.732.336.P40.34G54.14 f>D根据公式：Tnj=nd 町 yy祕= 3.14 X 0.11 X 80 X 6.26 = 172.98kNTn2= 3.14 X 0.11 X 80 X 6.60 = 182.37kN忌=3.14 X 0.11 X 80 X 4.15 = 114.67kNTn4= 3.14 X 0.11 X 80 X 6.26 = 172.98k

31、N3.14 X 0.11 X 80 X 4.05 = 112.19kN3.14 X 0.11 X 80 X 5.59 = 154.46kN(其中qsik根据施工手册表6-73，取80 kN/m2)12V12Zi - 1将上述各参数值代入公式3-1得:1.0 X( 42 X 0.99+42 X 1.01+42 X 1.04+42 X 1.08+42 X 1.12+42 X 1.12+42 X1.18+42X 1.26+42 X 1.38+42 X 1.54+42 X 1.80+42 X 2.32) +1.0 X 15.12 X cos17.7 °tg17.3 ° +44.82

32、 X cos21.2 ° tg17.3 ° +73.39 X cos24.7 ° tg17.3 ° +100.74 X cos28.7 ° tg17.3 ° +126.73 X cos32.3 ° tg17.3 ° + (127.82+0.903 X 10) cos36.2 ° tg17.3 ° + (116.40+0.903 X 10)X cos40.2 ° tg17.3 ° + (103.17+ X 0.903 X 10) 弋“4.43 ° tg17.3

33、76; + (87.71+0.903 X 10) cos49.02 ° tg17.3 ° +(69.35+0.903 X 10) -】cos54.1 ° tg17.3 ° + (46.81+0.903 X 10) cos59.9 ° tg17.3 ° + (17.15+0.903 X10)cos67.8 ° tg17.3 ° +172.98 x( cos75° + sin75 ° tg17.3 ° 12 ) +182.37 xfos69° + sin69 ° tg1

34、7.3 ° /2 ) +114.67 x( cos59° + sin59 ° x tg17.3 ° /2 ) ii+172 .98 x (cos55° +si n55 ° tg17.3 ° /2 )+112.19 x (cos47 ° +si n47 ° tg17.3 ° /2 )+ 154.46 x( cos40 ° +sin40 ° tg17.3 ° /2 ) -1.0 x 1.3 x 1.1 15.12 x sin 17.7 °+44.82 x si

35、n21.2 ° +73.39 x sin24.7 ° +100.74 x sin 28.7 ° +126.73 x sin 32.3 °+ (127.82+0.903 x 10) sin 36.2 ° + (116.40+0.903 x 10)x sin 40.2 ° + (103.17 +0.903 x 10) sin 44.43 ° + (87.71+0.903 x 10) sin 49.02 ° + (69.35+0.903 x 10) sin 54.1° + (46.81+0.903 x 10)

36、sin 59.9 ° + (17.15+0.903 x 10) sin 67.8 ° =665.28+224.87+571.39-962.47=499.07 > 0故部整体稳定性符合要求。2) 外部整体稳定性分析(按重力式挡土墙验算)、抗滑移安全系数按公式 K=(Gn+Ean)卩 / (Eat-Gt )> 1.3 验算其中：Gn=GcosaGt=Gsina。Ean=Easin(a-a。- S )2Eat= Eacos(a-a。- S ) Ea=rH Ka/2G挡墙每延长米自重(根据计算简图(a)算得1347.74kN/m);Ea每延长米动岩土压力合力(kN/ m

37、a。挡墙基底倾角(°) , a°=6°a挡墙基背倾角(°)= 24°S岩土对挡墙墙背摩擦角(°)，按GB50330-2002规的表选用，取S=10°卩一一岩土对挡墙基底的摩擦系统，按GB50330-2002规的表选用卩= 0.35 ;查表得主动土压力系数Ka= 0.529Ea=17.8X 10.52 X 0.529/2= 519.07kNEan=519.07X sin(24 ° -6 ° -10 ° )=72.24kNEat=519.07X cos(24 ° -6° -10&

38、#176; ) =514.02kNKh= (Gn+Ean)卩 / ( Eat Gt)=(1347.74 X cos6° + 72.24 ) X 0.35 /( 514.02- 1347.74 X sin6 ° )=1.33 > 1.3满足要求、抗拉倾覆验算Km= (GXO+EazXf) / ( Exzt) 1.5E3x=E3cos(a- S)E3z=E3sin(a- S)Xf=b-zctga Zf=z-btga o式中z岩土压力作用点至墙踵的高度(m)本案Z=3.5mX)挡墙重心至墙趾的水平距离；本案 = 5.891mb基底水平投影宽度(mo氐=519.07 X co

39、s(24 ° - 10 ° ) = 503.65kN巳=519.07 X sin(24 ° - 10 ° ) = 125.57kNXf=7.211-3.5 X ctg24 °= -0.665Zf=3.5-7.211 X tg6 °= 2.741KM=(GXo+EazXf) /EaxZf=(1347.74 X 5.891-125.57 X 0.665 ) / (503.65 X 2.741) = 5.69 > 1.5 满足要求喷锚支护施工喷锚支护的施工工艺流程是：开挖作业面 =修坡( 初喷 )=成孔 =安装锚杆 =锚孔注浆=挂网=

40、 喷砼1) 、开挖作业面根据边坡支护技术要求，须采用分层、跳格开挖。各段面的分层次数与该断面锚 杆排数大致相同，按设计每层开挖深度为12米左右(开挖深度与当前层锚杆的垂直间距大致相同)。基坑边坡按照1: 0.45放坡开挖，作业面的开挖宽度应能满足 支护作业需求 （ 约同当前层锚杆长度 ） 。每天开挖长度约 20 米。对土质较复杂的地段， 须适当减少开挖长度及每层高度，以保证基坑边坡安全。挖掘机在开挖作业面时，要听从喷锚作业施工员的指挥，绝不能擅自开挖作业面及作 业面附近的土方。作业面开挖完成后，须根据施，工现场的排污、排水布置挖出喷锚 施工用水排放槽，以利喷锚施工用水能顺利流至污水排放点排出。

41、2） 、修坡（初喷混凝土 ） 机械开挖后，由人工铲除边坡上的松土及欠挖土体，填实超挖洞穴，进一步提高 边坡的平整度；作业面渗水较大时，须设置临时排水孔。当开挖后发现边坡土质较差 时，可先初喷底层混凝土，初喷混凝土厚度以35cm为宜。3）、成孔按支护图纸设计的锚杆间距和排距布孔， 在作业面上按设计要求 定出孔位和角 度，调整好钻孔机械进行成孔作业，并清理干净孔中的松土和杂物。孔径、孔深均须 满足设计要求。4）、锚杆制安按设计图纸的直径和长度制作锚杆，锚杆采用焊接且焊接技术必须符合规要求。 预应力锚杆的非锚固段，须作隔离处理并做好防锈处理。锚杆安装时，须清除锚杆上 的杂物，确保杆身的清洁。如采用底

42、部注浆时，锚杆前端须绑好底部注浆管，保证其 在锚杆送安过程中不脱落。在锚杆上每隔 2 3 米设锚杆对中架，保证锚杆送入锚孔 中后能使锚杆处于锚孔中央，锚杆须送至锚孔底部，锚杆长度与锚孔深度须对应，误 差不能大于 500mm。5）、锚孔注浆锚杆砂浆采用普通硅酸盐水泥（即425.R水泥）、细砂和适量的砼外加剂 搅拌而成（水灰比为0.40.5）。注浆体的强度等级须达到 M15（配合比由试验确定）。 注浆前，先在孔口绑好注浆袋，拉松底部注浆管，方可注浆；当孔口有稀浆溢出时须 先停止注浆，待拆卸底部注浆管后，直接用压浆管和止浆袋实行加压注浆。注浆压力 为0.40.8MPa（根据锚杆锚固端土质情况进行调整

43、），加压时间不少于530分钟， 以锚孔中注浆饱满为度。6）、挂网钢筋网的直径、间距和构造应符合设计图纸要求；钢筋网须离边 壁约 37cm；各层钢筋网之间采用单面搭接焊焊接且焊接须牢固，搭接长度应不小于10d,加强筋和锚头须按图纸大样牢固焊接。7) 、喷射混凝土 (终喷混凝土 ) 前面工序完成后，最后喷射混凝土成形。喷射混凝土采用 普通硅酸盐水泥(即425.R水泥)、中细砂、瓜米石和适量的砼外加剂拌合而成；喷射混凝土强度 等级为C25(配合比由试验确 定)。喷射混凝土前，须检查钢筋网是否达到垫离高度 和喷浆管道是否畅通，喷射时，空压机应提供0.40.8MPa左右的工作压力；喷射混凝土厚度除满足设

44、计图纸要求外，还须保证钢筋网和加强筋的保 护层厚度。3.2.3 质量控制(1) 开工前须做好各级技术准备和技术交底工作，施工技术人员、测量人员熟悉 图纸，掌握现场测量桩及水平点位置，同监理办理验桩、验线手续。(2) 认真执行样板制度，经质检人员检查作样板，并做好支护工作，将支护工作 做好后，经技术人员检查良好后，也作为施工样板，继续护壁工作。(3) 严格执行安全生产有关规章、规程和工程各项制度。(4) 浆体应按设计配制，浆液体搅拌均匀。(5) 钢筋制作应符合现行规。(6) 工地人员必须遵守的规定，技术不熟练人员不能顶岗操作机具，严禁酒后作业。(7) 干混合料宜随伴随用，存放时间不得超过 2h。

45、(8) 混合料采用人工搅拌，搅拌次数不得少于 3 次。(9) 喷射作业前，须对机械设备、输气管、水管线路、输料管线路和电缆线路等 进行全面检查及试运转。(10) 喷头与受喷面须垂直，宜保持 0.81.5m距离。(11) 、喷射手须控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光滑，无干斑或滑 移流淌现象。3.2.4 支护结构变形检测及变形量过大时的应急措施(1) 、变形检测：A、 变形监控值：最大水平位移监控值为 10mmB、变形监测容：a 、支护结构和被支护土体的侧向位移变形观测。b 、基坑顶部地表土层状态及四周相邻建筑物的变形观测。c 、基坑渗漏水及地下水变化观测。C 、变形观测方法：基坑位移观

46、测采用基准线法， 在基坑的长边布设一条基线准线， 在基准线的延长 线上埋设基准点，在通过基坑的基准线上布设 3 个基坑位移观测点， 在基准点上设站， 通过对 3 个基坑位移观测点的不同周期观测，可以精确直接测出基坑护壁的位移值。a 、基坑开挖前观测一次，获取原始资料。b 、开挖第一层后观测一次，开挖第二层后观测一次。c 、开挖到位后，每 3 天观测 1 次，直到稳定为止。d 、特别加强雨天及雨后的监测，并对各种可能危及支护安全的因素予以充分考 虑。e、观测中出现异常情况时，加密观测次数。(2) 、变形监测信息分析：在现场通过基准线法采集到的基坑的准确位移值，在计算机上经EXCL电子表格软件处理

47、，形成表格文件；须及时进行分析，分析结果表明基坑变形位移超出容许值 时，须停止基坑开挖，采取行之有效的应急措施。(3) 、应急抢险预案变形监测过程中发现变形值过大时， 须立即分析原因， 采取针对性应急措施。 坑 壁变形过大往往是由于地下水位回升， 下水管道渗漏， 雨水排泄不畅， 坑顶荷载突增， 坑壁土层突变，开挖深度超深等因素造成的，原因查清后，须根据实际情况立即启动 应急预案。a、坑壁跟部回填反压。变形过大不管是什么原因造成的，都必须先保证基坑暂 时稳定，然后检查原因，根据不同的情况采取具体治理措施。对于基坑支护来说，保 证基坑稳定的最有效的方法是在坑壁跟部堆载加荷，增加坑壁抗力。b、坑顶卸

48、荷，如果是由于坑顶堆载过大引起的，则在坑顶卸荷，清除由此对坑 壁产生的竖向附加应力，保证基坑稳定。c 、排水，水流活动是造成基坑变形过大的重要因素之一，地下水位回升，下水 管道渗漏，雨水排泄不畅，使坑壁土体充水，进而强度降低，容重增加，导致土体失稳。若遇此种情况，须采取排水措施，消除由此产生的险情3.3 遇软弱土层或基岩时的处理措施 遇软弱土层或基岩在此共考虑了四种情况：基岩面在基槽底标高之上、基槽底距 基岩面的软弱层厚小于1000mn且经钎探确定上下软弱层在2000mn左右、基槽底距基 岩面的软弱层厚在10003000mn之间、基槽底距基岩面的软弱层厚大于 3000m（分 别如图3-3-14

49、）。整个场地基坑沿竖向分为 A B两个区域（如图3-3-14）, A区域为非软弱土层， B区为软弱土层，对于 A区域的边坡支护方案前面已叙述，在此主要是对B区边坡支护方案的设计。 同时，在遇到软弱土层时， 必须随时对软弱土层的厚度进行钎探确认， 以便能针对不同的软弱层土层厚度采取不同的处理方案。（1）、当基岩面在基槽底标高之上时，采取如下方案：沿基坑开挖线垂直方向设置一排 DN127< 4600mm钢管。钢管穿过透水层，端头锚 入基岩11.50 m。钢管施工采用钻孔锚固压力灌浆工艺施工。钢管之间配置8150双向钢筋网格，并喷射80100厚的C25混凝土，施工时若因水量过大混凝土难于喷 射

50、时，可采用支护模板的方法来灌注混凝土，在混凝土喷射或灌注前，在基岩顶每间 距1m留设直径不得小于50的泄水孔，以利于板桩的水能及时的排出，减小边坡土体 对板桩的压力。具体做法如图 3-3-1 （a）、（b）、（c ）所示。同时在钢管的上端设置通长 20a 槽钢，并与钢管焊牢。Ill i I . H r |<p|.|(2) 、当槽底距基岩面软弱层在 1000mm且经钎探确定上下软弱层在 2000mn左 右时，米取如下方案：沿基坑开挖线垂直方向设置500mn厚钢筋混凝土挡墙，配中14200双层双向钢筋(HRB335)。在软弱土层的开挖时，必须采用跳格进行开挖，每段长度在50008000mm为

51、宜，一次性开挖到位。软弱土层开挖完后立即进行钢筋混凝土挡土墙的施工，同 时，钢筋混凝土挡土墙施工完毕后须立即采用级配碎石回填其根部至设计标高。具体 做法如图3-3-2 。(3) 、当槽底距基岩面软弱层在10003000mm寸，处理方案如下：沿基坑开挖线垂直方向各设置1排DNI27X4600m钢管，钢管穿过透水层，钢管端 入基岩顶面，采用16t汽车吊车起吊就位挖掘机直接将钢管打入，钢管入土端切割成 锥型便于施工；在距槽底2000m左右时，必须采用跳格进行开挖，每段开挖长度在 50008000m m为宜，一次性开挖到位，必须进行边挖边换填。开挖后在垫层下 300处采用20a3000设槽钢顶撑(如图

52、3-3-3 (a)、(b),槽钢顶撑采用挖掘机强行打入 软弱土层至基岩面，如图3-3-3 (c)所示。钢管桩之间的土体支护做法同图3-3-1(c)1 dlL川1 .HL -,i:r- 74paoi卜Mil:t.j-cl关单位进行确认是否将所有软弱土层全部挖除后用级配I <-3-3(4) 、当槽底距基岩面软弱层大于 3000mm寸，当遇到此种情况时，必须立即通知地质、设计、建设及监理等相碎石换填，若全部挖除再换填，其边坡支护方案同前面第(3)条，具体做法见图3-3-3。若不须全部挖除，则采取F列处理方案:如图3-3-4所示，沿基槽两侧开挖线垂直方向各设置1排DNI27X4600m钢管，钢管

53、必须穿过透水层，钢管端入基岩顶面，施工时采用16t汽车吊车起吊就位挖掘机直接将钢管打入，钢管入土端切 割成锥型便于施工，沿基坑边设换填带，换填带约1.5mX 1.5m，下层用级配碎石换填约1m高，再浇筑C15素混凝土约500mm厚至垫层底。在开挖换填带时必须一次性开 挖到位，并边挖边换填，每段开挖长度在 5000 8000mm为宜，若开挖后土层较差还需在垫层下300处采用20a3000设槽钢顶撑，斜撑槽钢采用挖掘机强行打入土层至 基岩面，具体打入方法同图3-3-3 (c)所示。<rDN127*粧切咳酬11斟TAMM2瞩或强风化帛匕二720cCD'If?一丄趣忙AcfWEE0a#P

54、3000r m/6顺500启66 .一 J0和門門） h,llrf|口-*7（5）、上述除采用钢筋混凝土挡墙外，均进行喷锚支护措施处理：喷射混凝土强度C25厚80100mm网格配筋为8150双向设置（如图3-3-1（c）。预应力锚杆L6或L7长度均为7m入土倾角为15°。（6）、每排锚杆（或土钉）设水平加强筋218,呈十字型和喷射混凝土钢筋网相焊 接，钢筋保护层厚50mm（做法同上部）。（7）、若在上层向下逐层开挖过程中， 花管之间坍塌严重，采用C25混凝土进行浇 筑支护处理，配14200双向钢筋（HRB335）,混凝土厚100mm做法如图3-3-5。如图 所示，先支护好I段后再向下

55、开挖U段，具体的分段高度及分段数根据现场土质情况 而定。14钢筋必须与钢管采取焊接连接稳固。锚杆（或土钉、注浆花管）垂直间距由现场实际情况作适当调整。（8）、预应力锚杆的预应力拉锚杆预应力拉应在锚杆注浆完成约 7天左右（锚杆强度达到设计强度的70%以上） 进行，施加预应力时应严格按有关规进行，当在一个预应力拉值段锚杆的拉伸值超过 规规定的临界值时，应及时查对原因。当确认该锚杆失效时，应及时报告项目部工程 技术部门，采取相应的弥补措施。3.4排水沟与集水井根据地质勘察报告，本场地的地下水主要是地下裂隙水，其稳定水位为-2.7m-7.4m，水量较大，同时，本工程的深基坑施工正好处于雨季，在施工过程

56、中可能会 出现强降雨。因此，必须做好排水降水措施。l、基坑顶排水沟土方开挖前，先布置好地面的排水系统，在主厂房B列南面平行于B列方向做一条主排水沟，所有基坑的水均抽至该主排水沟，然后再由该排水沟排至柳钢高架桥边 的地下大排水沟。1）、大排水沟截面尺寸的确定：根据施工现场的布置，现场设置两条大排水沟，第一条设置在O B轴以南11米处, 且平行于B列，长度从O2轴到高架桥边的地下排水沟，约300米；另一条设置在北面 从OO轴在距O轴10米处，且平行于OD轴。根据地质报告，本场地的地下水量主要为上层滞水和岩溶裂隙孔洞水，水量不是很大，但因面积较大，考虑坑底10台出水管径为100的潜水泵同时抽水的水量设置 排水沟。根据现场实际情况， 每一台水泵