天津某办公楼基坑支护施工方案

一、工程概况 2二、地质情况描述 2三、支护方案选择 3四、设计计算 3 3 4五、构造措施应注意事项： 7 9 9 一、工程概况H986工程天津**系统业务办公楼基础工程，位于天津***区与港口之间，**四号路北侧。该工程①~③轴至（F）～（H）轴部分为深基坑基础，平面尺寸为18×12m，设计±0.00标高相当于绝对标高6.95m，基底标高为-6.31～6.61m，室外自然地坪-1.40m，基坑开挖深度达4.91～5.21m，其北端与办公楼浅基础相连，高低差为4.31—4.6lm。基本特点：首先，本工程为**系统业务办公楼工程，与其他附属工程相比显得尤为重要，该工程正处厂区入口，周围场地相对狭小，尤其是整个基础分深浅两部分，并紧密相连，深基部分施工时，极有可能引起浅基部分基土（桩）的移动，造成浅基结构破坏；其次，场地工程地质条件较差，埋深5米以上为结构松散的人工填土和淤泥质粘土，土层分布不均，夹粘土及淤泥层，地下水位较浅，埋深只有0.3米；另外，基础大开挖放坡过大，势必影响将来厂区地坪的加固工作，给地基处理带来困难，因此，必须综合考虑，采取切实可行的基坑支护和降水方案，以保证施工及结构安全，也满足现场文明施工二、地质情况描述根据勘察资料综合分析，该场地勘察深度内地基土由于年代及成因类型不同，在垂直方向上出现海陆交替沉积，岩性特性为粘性土、粉土及粉砂层相间沉积。在水平方向上，各土层厚度及土质成分有一定的差异性。1、埋深2.5米以上人工填土，结构松散，为欠固土。2、埋深2.0～4.0米Q43a1Ⅱ粘土分布稳定，为高压缩性土。3、埋深4.0～17.0米Q42mⅢ1、Ⅲ2淤泥质粘土，土层分布不均，夹粘土及淤泥层，为高压缩性土。4、埋深17.0－20.5米Q42m的Ⅲ3粘土、Ⅲ4粉质粘土，局部夹粉土团块，土层分布稳定，属中等偏高压缩性土。5、埋深20.5－26.0米IV1粉质粘土、IV2粉土层，局部夹有粘土团块及薄层，土层场地分布稳定，土质较好，为中等～中等偏低缩性6、埋深26.0米以下IV3粉砂层，土质较好，分布稳定，为低压7、附地质土系数表及21＃、24＃柱状图。三、支护方案选择根据对工程地质条件的分析和本工程特点的综合考虑，支护方案选用沿基坑四周布置沉管灌注桩，桩径450，桩长12000，内配通长10Φ16钢筋，间距1200，桩顶作钢筋混泥土支护帽梁600×450（H基坑边1000，外围设一排Φ500，搭接长度100的连续水泥搅拌桩作止水帷幕，桩长8000，基坑内设4眼大口降水井进行井点降水的支护降水方案。四、设计计算①、基坑涌水量计算K为渗透系数，取0.5m/d井中水位降低值：S=5.91+1/10×12/2=6.51H0为有效带深度S/S+L=6.51（6.51+1.2）=0.84H0=1.91×（6.51+1.2）=14.73R=2S（H0K）1/2=2×6.51（14.73×0.5）1/2=35.33②、求井数n③、求井深6.51+1.2+0.3=8.01m经计算，基坑内设置4眼直径700，深8m的大口井进行井点降水，完全能满足工程需要。该工程基坑深度为-6.61m，场地自然地坪为-1.40m，将支护桩送），l、单锚板桩按非重力式支护结构计算。（悬臂式支护结构）。4、钢筋砼沉管灌注桩桩径φ=450砼标号C20，内配816钢筋。5、由地质勘样报告查得开挖深度范围土质系数：①内摩擦角平均值φ=7.50②土容重γ=17.5KN／m3③土的内聚力C＝17.1Kpa假定c＝0，即设定土为砂砾土（偏于安全）按悬臂桩的抗弯强度破坏和抗稳定性破坏核验。详见计算简图l、主动土压力系数Ka=tg2（45°-Φ/2）=Ka=tg2（45°-7.5°/2）=0.772、被动土压力系数Ka=tg2（45°+Φ/2）=Ka=tg2（45°+7.5°/2）=1.303、主动土压力Pa1＝q1Ka＝1×1.2×0.77＝0.92t／mPa2q+γH）×LKal＋1.75×4.21）×1.2×0.77＝7.73tPa3q+γH）×bKal＋1.75×4.21）×0.45×0.77＝2.90t4、求土压力零作用点位置：即Y0式中：m＝1＋2t/3b＝l＋2×43×0.456.93＞l／b＝l／0.45=2.22取m＝2.22Ra＝[(0.92×4.21)（4.21／2＋0.781／2×6.81×4.21×（4.21/3＋0.781／2×2.90×0.78×（2×0.783]4.21＋0.78）=8.6tP0＝0.92×4.21＋l／2×6.81×4.21＋l／2×2.90×0.78-Ra=19.34-8.6＝10.74t6、求桩埋深t0=0.78+[6×10.74／l.75×0.45（2.22×1.3－0.77）]=6.99≈7.0m即设计桩长=4.21＋7=11.21≈12m7、求悬臂桩中间最大弯矩：Mmax=0.92×4.21×(4.21／2＋0.78)＋1／2×6.81×4.21×(4.21/3＋0.78)＋l／2×2.90×0.78×（2×0.78）／3＝11.174＋31.30＋3.10＝45.6tm实际取：45.6×0.74＝33.74tm＝337.4×106Nmm（偏于保守）硅C20，fcm=11N／mm2，γ=225，8Φ16，As=1607.68mm2，fY＝210N／mm2，γs＝400,A=πr2=635×103mm2M=2／3fcmAγSin3πα/π+fYAsγs（Sinπα+Sinπαt）/π（此式参见《建筑基坑支护技术规程》P35.9.3.2－2）167.68mm2（Sin90°+Sin45°)/3.14＝370.4×106Nmm＞Nmm＝337.4×106Nmm安全五、构造措施应注意事项：l、桩顶加设帽梁，截面尺寸为600×450，C25砼，内配上下4Φ18钢筋，箍筋Φ18@200。2、灌注桩钢筋保护层50mm，帽梁钢筋保护层25mm。3、深浅基础交接处，根据需要，可降至承台底部设置，但要设法与两端纵向桩连结交圈。4、视现场具体位移情况，如位移过大，在18m长向中间加设钢支撑一道，钢支撑用[14焊成。5、开挖前至少10天应进行全面降水，水位降至槽底标高以下0.5m，帽梁强度达到设计100％时，才能进行正式开挖。6、开挖时，应随时对边坡进行位移监测，发现位移过大应及时进行加固方案处理。2基坑支护平面布置图300020001000270012000125010004.91~5.21450105080001200040004000100023001800027001000300020001000270012000125010004.91~5.21450105080001200040004000100023001800027001000基坑支护平面布置图-6.31~-6.611000230040001000400027001000 Ⅰ-Ⅰ剖面图3、基坑开挖支护结构图Φ12@2000主筋8Φ16Φ8@200Φ8@150Φ8@200Φ8@150Φ8@2001、本基坑支护结构设计依据天津市地勘院提供的《天津东港集装箱验放中心地质勘察报告》机械工业部设计研究院设计的天津东港集装箱验放中心办公楼结构施工图和《建筑桩基技术规程》。2、本工程±0.00相当于新3、本工程支护桩采用沉管灌注桩，桩身材料C25，钢筋Ⅰ级、Ⅱ级；帽梁砼C25，钢筋Ⅰ级、Ⅱ级。4、本工程止水帷幕采用水泥土深蹭搅拌加固法，水泥掺量不小于12%。5、本工程降水采用大口井降水，基坑开挖前10天内有效降水。6、本工程支护结构的施工应严格按照相关规范施工。Φ8@2004Φ土层物理学指标统计成果表层号WγeCΦN63.599999997733最大值Xmax最大值Xmax最大值Xmax992最大值Xmax978地质柱状图1钻孔直径300mm地下水位初见_______孔口标高5.39质年深度标高柱状图N63.5试料深度WKN/m3eaCI1Qm1III1Qm淤泥质粘土：灰色，III2粘土：灰色，饱和，III3粘土：灰色，饱和，III4粘土：灰色，饱和，IV1IV2粉土：灰色，饱和，土质不均，夹粉质粘土薄层，局部粘性高IV3粉砂：灰色，饱和，主要成分为石英，长地质柱