管桩施工方案

1、 丰惠广场地下室支护方案一及计算书高强预应力管桩设计计算人： 日期2013.5.15校 核 人： 日期 审 核 人： 日期 目 录第一部分 设计方案综合说明1、设计依据2、工程概况3、基坑周边环境4、工程地质概况5、支护结构方案选择6、计算方法7、基坑监测8、土方开挖9、基坑开挖过程中的施工措施与应急措施第二部分 开挖深度9.20米工况设计计算第三部分 坑内开挖深度4.00米工况设计计算第四部分 围檩及内支撑体系设计计算及计算资料第一部分 设计方案综合说明1、 设计依据 本工程的岩土工程勘察报告； 本工程建筑总平面图及地下室平面图；连云港市软土地基深基坑支护技术规定（GJ9801）建筑基坑支护

2、技术规程JGJ 12099混凝土结构设计规范GB500102010 建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）建筑桩基技术规范JGJ942008建筑地基基础设计规范GB500072002）2、工程概况2.1 拟建建筑物概况1、 拟建连云港浙江丰惠建设集团有限公司工程位于连云港市连云新城，云湖路、纵六路及纵七路三路交汇处。拟建建筑物占地约1万平方米，建筑物包括：主楼写字楼37层一栋，高度150米；裙楼为商业4层，框剪结构；高度为24米。拟建建筑物地下室为两层，埋置深度8.40米左右。基坑东西长250米左右，南北宽90米左右，结构采用核心筒结构、钻孔灌注桩基础。该工程主体结构由中国二十冶集团

3、有限公司负责设计，江苏南京地质工程勘察院负责岩土工程勘察。2.2 开挖深度计算根据地形图，场地自然地面标高约2.000米。因旁边道路已经施工完毕，地面回填1.5米，工程0.000m相当于黄海高程4.500m。表一 基坑各区域计算深度计算表开挖区域0.000的黄海高程/m底板顶相对标高（承台底）/m板厚（垫层厚）/mm坑底黄海高程/m计算开挖深度/m备注主楼下大筏板处4.500-12.9003000(100)-8.404.0计算至筏板底，-8.9米以上按照荷载其他底板处4.500-10.200300(100)承台1400（100）-5.709.2承台较稀疏计算至板底2.3 地面超载取值说明拟开挖

4、基坑周围场地基坑西、南、北四方向场地均比较简单，东侧场地开阔，根据相关规范要求及连云港地区经验，地面超载取20kN/m2；出土口位置待确定位置之后地面超载取35kN/m22.4 土体参数确定原则根据勘察报告推荐值（CU试验）选用，淤泥部分采用UU试验值，详各剖面计算书。3、基坑周边环境基坑四边场地条件相对比较简单。 4、工程地质概况层素填土:杂色,稍湿，松散，土质不均匀，主要由碎石及少量粘性土组成。场区普遍分布，厚度:0.30-1.00m,平均0.67m;层底标高:1.17-2.32m,平均1.87m;层底埋深:0.30-1.00m,平均0.67m。层黏土:灰褐色，土质较均匀，软塑-可塑,切面

5、光滑，韧性高，干强度高，无摇震反应。场区普遍分布，厚度:1.00-2.10m,平均1.37m;层底标高:-0.44-0.95m,平均0.50m;层底埋深:1.70-3.00m,平均2.03m。层淤泥:灰色，稍臭，土质较均匀，流塑，局部夹粉砂薄层，含少量贝壳碎片，切面光滑，干强度及韧性高，无摇振反应。场区普遍分布，厚度:11.20-13.90m,平均12.63m;层底标高:-13.40-11.23m,平均-12.13m;层底埋深:13.40-15.70m,平均14.66m。层黏土:灰褐色-黄褐色，土质较均匀，可塑，切面光滑，韧性高，干强度高，无摇震反应，偶含铁锰质结核。场区普遍分布，厚度:1.0

6、0-4.00m,平均2.14m;层底标高:-15.23-13.28m,平均-14.27m;层底埋深:15.40-17.90m,平均16.80m。层黏土:黄褐色，土质较均匀，可塑，切面光滑，韧性高，干强度高，无摇震反应，偶含铁锰质结核。场区普遍分布，厚度:2.30-5.30m,平均3.81m;层底标高:-19.07-16.83m,平均-18.08m;层底埋深:19.40-21.60m,平均20.61m。层粉质黏土:黄褐色，可塑，切面较粗糙，韧性中等，干强度中等，无摇震反应,含少量钙质结核。场区普遍分布，厚度:0.90-3.50m,平均2.20m;层底标高:-21.49-19.20m,平均-20.

7、28m;层底埋深:21.70-24.10m,平均22.82m。层粉质黏土:黄褐色，可塑，切面较粗糙，韧性中等，干强度中等，无摇震反应,含少量钙质结核。场区普遍分布，厚度:0.60-4.60m,平均2.17m;层底标高:-26.09-21.05m,平均-22.35m;层底埋深:23.60-28.50m,平均24.89m。层粉土:黄褐色，稍密-中密，切面粗糙，韧性差，干强度差，摇震反应迅速,局部夹粉质粘土薄层。场区普遍分布，厚度:0.90-5.20m,平均2.31m;层底标高:-26.00-22.95m,平均-24.41m;层底埋深:25.40-28.50m,平均26.95m。-1层粉质黏土:黄褐

8、色，可塑，切面较粗糙，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。场区普遍分布，厚度:1.10-4.80m,平均2.01m;层底标高:-27.89-22.61m,平均-25.87m;层底埋深:24.50-30.50m,平均28.40m。-2层粉土:黄褐色，中密-密实，切面粗糙，韧性差，干强度差，摇震反应迅速,夹粉砂薄层。场区普遍分布，厚度:0.90-5.30m,平均2.27m;层底标高:-28.67-27.15m,平均-27.79m;层底埋深:29.30-31.20m,平均30.31m。层粉质黏土:灰黄色，可塑，切面较粗糙，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。场区普遍分布，厚度:1.20-3.70m,平均

9、2.48m;层底标高:-31.80-29.08m,平均-30.24m;层底埋深:31.20-34.50m,平均32.78m。层粉质黏土:灰黄色，可塑，切面较粗糙，韧性中等，干强度中等，无摇震反应,夹细砂薄层。场区普遍分布，厚度:1.20-3.30m,平均2.02m;层底标高:-33.59-30.48m,平均-32.22m;层底埋深:32.70-36.20m,平均34.75m。以下土层趋好，不再赘述。4、水文地质条件1、地下水的类型及分布：勘察报告显示，场区内在揭露深度范围内地下水有三种类型：松散岩类潜水、松散岩类承压水及基岩裂隙承压水。松散岩类潜水主要赋存于上部层素填土、层黏土及层淤泥层中；松

10、散岩类承压水主要赋存于层、-2层粉土及层细砂、层中砂层中；基岩裂隙承压水主要赋存层全风化片麻岩、层强风化片麻岩以及层中风化片麻岩中。2、地下水的补给与排泄松散岩类潜水主要以大气降水及地表水入渗为主要补给来源，排泄以自然蒸发为主要途径；松散岩类承压水及基岩裂隙承压水之间存在水力联系，主要通过侧向径流以及含水层之间的越流进行补给及排泄。施工时测得潜水稳定水位埋深0.90 -1.80米，平均1.33米，承压水稳定水位埋深1.50-2.00米，平均1.75米。第三层淤泥层的垂直渗透系数为5.7E-07,水平渗透系数为5.79E-07,基本为不透水层。但因大气降水聚集的较多上层滞水，在基坑、基础及承台施

11、工前应有排水措施，以防止突然性降雨产生较大水量影响承台施工。5、支护结构方案选择从总图、结构施工图、勘察报告等技术资料可以看出， 基坑具有以下特点：1、周边环境较简单，四边距离红线较近， 2、拟建场地分布的淤泥土层较深厚，其工程地质条件相对较差；3、开挖深度较深，需要控制好开挖时基坑变形量。基坑开挖范围主要为淤泥层，根据连云港地区经验，此部分淤泥层透水性不高，考虑到基坑深度范围内都是回填的海淤泥，故仍采用深搅桩进行封堵桩间缝隙。结合本工程的上述特点，本着“安全可靠、经济合理、技术可行、施工快捷”的基坑设计原则，提出以下支护方案：东、南、西、北挡土体系均采用高强预应力管桩+内支撑系统，为了减少主

12、楼下深厚大筏板的开挖对周边的工程桩及外围护桩产生不利影响，设计要求：先施工大地下室的底板，预留处主楼下方的大筏板，待周边的底板、梁均达到设计强度之后在开挖中间的大筏板，一方面减少外围护桩的计算深度，另一方面减少应坑中坑土方开挖容易造成相邻的地下室桩位的侧移；6、计算方法本基坑支护结构方案的设计计算严格按照国家的建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99、建筑边坡工程技术规范GB50030-2002及其它有关规范和规程进行。采用启明星软件设计计算，计算结果附后。第二部分 开挖9.20米深处设计计算预应力高强管桩支护方案1 工程概况：开挖9.2米工况2 工程基本设计计算参数2.1 基本参数本工程按一

13、级进行计算。2.2 土层参数编号名称厚度(m)重度(kN/m3)内聚力(kPa)内摩擦角()比重天然孔隙比12.0018.4022.007.902.501.0021.2018.4022.007.902.501.00312.7015.809.002.402.501.0042.7019.1052.0011.202.501.0053.6019.1053.0011.502.501.0062.7018.4043.008.602.501.0072.3019.0050.0010.502.501.00地下水位埋深1.50m2.3 放坡设计坡号坡高(m)坡宽(m)台宽(m)3.003.001.002.4 桩墙设

14、计桩径：800.00mm桩距：1000.00mm嵌入深度：15.90m混凝土等级：C302.5 地下水处理设计处理方法：截水坑外设计水位：0.50m坑内设计水位：0.50m止水帷幕嵌入深度：4.20m止水帷幕宽度：1.40m2.6 支锚结构设计2.6.1 支撑设计支撑编号：zc1支撑类型：砼支撑支撑长度：11.00m支撑间距：8.00m砼等级：C30截面高：700.0mm截面宽：1200.0mm支撑编号：zc2支撑类型：砼支撑支撑长度：11.00m支撑间距：8.00m砼等级：C30截面高：600.0mm截面宽：1200.0mm2.6.2 锚杆设计2.7 施工工况设计序号名称工况类型支锚编号距桩

15、顶深度(m)施工荷载(kPa)1开挖至0.6m开挖-0.6020.002安装zc1加支撑zc10.3020.003开挖至4.4m开挖-4.4020.004安装zc2加支撑zc24.1020.005开挖至6.2m开挖-6.2020.006换支撑-4.6020.007拆支撑-4.6020.008换支撑-0.6020.009拆支撑-0.6020.003 内力变形计算3.1 建筑基坑围护技术规程JGJ120-99方法3.1.1 计算参数3.1.1.1 水土压力土层编号土类水土分/合算1素填土分算2粘性土合算3淤泥合算4粘性土合算5粘性土合算6粘性土合算7粘性土合算3.1.1.1 基床系数土层编号土类m

16、(MN/m4)1素填土2.72粘性土2.73淤泥0.84粘性土6.65粘性土6.86粘性土4.97粘性土6.23.1.1.1 支点刚度支撑支撑编号支撑深度(m)支撑刚度(MN/m2)zc10.3572.7zc24.1490.93.1.2 位移内力包络图3.1.3 支点反力汇总支撑支撑编号支撑深度(m)支撑压力范围(kN/m)zc10.30.0311.7zc24.10.0361.24 配筋计算4.1 混凝土结构设计规范GB50010-2002方法4.1.1 计算参数桩身最大计算弯矩：915.9kN.m弯矩折减系数：1.0钢筋种类：HRB400-28保护层厚度:35.0mm4.1.2 计算结果桩身

17、受弯设计值为：1259.4kN.m计算配筋面积:12363.0mm2需钢筋:21根实际配筋面积:12930.8mm2配筋率为2.6%5 整体稳定计算5.1 建筑基坑围护技术规程JGJ120-99方法5.1.1 计算参数搜索范围：坡顶宽度0.0m；坡顶宽度0.0m。5.1.2 计算结果滑动圆心：（0.20，-5.41）m滑动半径：30.52m下滑力：2365.9kN/m抗滑力：4823.4kN/m整体稳定安全系数：2.039要求安全系数：1.30满足要求6 抗隆起计算6.1 上海市基坑工程设计规程DBJ08-61-97方法6.1.1 计算结果6.1.1.1 墙底抗隆起验算抗隆起稳定安全系数:2.

18、89要求安全系数:2.50满足要求6.1.1.2 坑底隆起量估算由经验公式估算坑底隆起量:37.54mm6.1.1.3 坑底抗隆起验算抗隆起力矩:4080.56隆起力矩:1551.11坑底抗隆起稳定安全系数:2.63要求安全系数:2.50满足要求7 抗倾覆稳定计算7.1 上海市基坑工程设计规程DBJ08-61-97方法7.1.1 计算参数土与墙面摩擦角系数：0.77.1.2 计算结果7.1.2.1 开挖至9.200m倾覆转点深：4.100m7.1.2.1.1 主动土压力计算分层号层顶深度(m)层顶压力(kN/m)层底深度(m)层底压力(kN/m)14.174.26.285.426.285.41

19、2.9121.2312.916.115.632.7415.630.319.252.2519.279.821.996.6621.976.322.177.5合力：1327.8kN/m合力作用点深：12.36m7.1.2.1.2 水压力计算分层号层顶深度(m)层顶压力(kN/m)层底深度(m)层底压力(kN/m)10.00.06.767.026.767.022.167.0合力：1256.2kN/m合力作用点深：12.63m7.1.2.1.3 被动侧土压力计算分层号层顶深度(m)层顶压力(kN/m)层底深度(m)层底压力(kN/m)16.219.46.728.226.728.212.968.3312.

20、9225.615.6268.0415.6274.419.2331.8519.2265.721.9299.9621.9346.522.1349.5合力：2901.8kN/m合力作用点深：16.87m抗倾覆稳定安全系数为:1.71要求安全系数为:1.20满足要求8 支护桩型选择桩身承受弯矩范围（-915.9903.1）KN.m,查图集选用PHC-800(110)C-C80-22，极限抗弯能力为1376 KN-m，满足要求。第三部分 坑内开挖深度4.00米工况设计计算1 工程概况2 工程基本设计计算参数2.1 基本参数本工程按二级进行计算。2.2 土层参数编号名称厚度(m)重度(kN/m3)内聚力(

21、kPa)内摩擦角()比重天然孔隙比38.0015.809.002.402.501.0042.7019.1052.0011.202.501.0053.6019.1053.0011.502.501.0062.7018.4043.008.602.501.0072.3019.0050.0010.502.501.00地下水位埋深4.50m2.3 邻近荷载荷载号离基坑边距离(m)荷载深(m)荷载宽(m)荷载值(kPa)120.000.0020.0044.002.4 桩墙设计桩径：500.00mm桩距：600.00mm嵌入深度：11.00m混凝土等级：C302.5 支锚结构设计2.5.1 支撑设计支撑编号：

22、1支撑类型：砼支撑支撑长度：11.00m支撑间距：8.00m砼等级：C30截面高：500.0mm截面宽：1000.0mm2.5.2 锚杆设计2.6 施工工况设计序号名称工况类型支锚编号距桩顶深度(m)施工荷载(kPa)1开挖至0.6m开挖-0.6030.002安装1加支撑10.3030.003开挖至4.0m开挖-4.0030.004换支撑-0.9030.005拆支撑-0.9030.003 内力变形计算3.1 建筑基坑围护技术规程JGJ120-99方法3.1.1 计算参数3.1.1.1 水土压力土层编号土类水土分/合算3淤泥合算4粘性土合算5粘性土合算6粘性土合算7粘性土合算3.1.1.1 基床

23、系数土层编号土类m(MN/m4)3淤泥0.84粘性土6.65粘性土6.86粘性土4.97粘性土6.23.1.1.1 支点刚度支撑支撑编号支撑深度(m)支撑刚度(MN/m2)10.3340.93.1.2 位移内力包络图3.1.3 支点反力汇总支撑支撑编号支撑深度(m)支撑压力范围(kN/m)10.30.0139.64 配筋计算4.1 混凝土结构设计规范GB50010-2002方法4.1.1 计算参数桩身最大计算弯矩：170.8kN.m弯矩折减系数：1.0钢筋种类：HRB400-20保护层厚度:35.0mm4.1.2 计算结果桩身受弯设计值为：234.9kN.m计算配筋面积:3742.0mm2需钢

24、筋:12根实际配筋面积:3769.9mm2配筋率为1.9%5 整体稳定计算5.1 建筑基坑围护技术规程JGJ120-99方法5.1.1 计算参数搜索范围：坡顶宽度0.0m；坡顶宽度0.0m。5.1.2 计算结果滑动圆心：（-4.65，-13.35）m滑动半径：29.43m下滑力：1330.2kN/m抗滑力：3806.7kN/m整体稳定安全系数：2.862要求安全系数：1.30满足要求6 抗隆起计算6.1 上海市基坑工程设计规程DBJ08-61-97方法6.1.1 计算结果6.1.1.1 墙底抗隆起验算抗隆起稳定安全系数:2.63要求安全系数:2.50满足要求6.1.1.2 坑底隆起量估算由经验

25、公式估算坑底隆起量:20.94mm6.1.1.3 坑底抗隆起验算抗隆起力矩:2633.51隆起力矩:675.96坑底抗隆起稳定安全系数:3.90要求安全系数:2.50满足要求7 抗倾覆稳定计算7.1 上海市基坑工程设计规程DBJ08-61-97方法7.1.1 计算参数土与墙面摩擦角系数：0.77.1.2 计算结果7.1.2.1 开挖至4.000m倾覆转点深：0.300m7.1.2.1.1 主动土压力计算分层号层顶深度(m)层顶压力(kN/m)层底深度(m)层底压力(kN/m)10.314.74.068.424.068.44.575.734.575.78.094.448.60.010.713.1

26、510.710.814.332.7614.358.315.062.6合力：622.1kN/m合力作用点深：6.73m7.1.2.1.2 水压力计算分层号层顶深度(m)层顶压力(kN/m)层底深度(m)层底压力(kN/m)14.50.04.50.024.50.015.00.0合力：0.0kN/m7.1.2.1.3 被动侧土压力计算分层号层顶深度(m)层顶压力(kN/m)层底深度(m)层底压力(kN/m)14.019.44.528.224.528.28.050.838.0198.610.7241.0410.7247.014.3304.4514.3242.115.0251.0合力：1908.7kN/m合力作用点深：11.27m抗倾覆稳定安全系数为:5.23要求安全系数为:1.20满足要求8 支护桩型选择桩身承受弯矩范围（-157.1170.8）KN.m,查图集选用PHC-500(110)C-C80-10，极限抗弯能力为325 KN-m，满足要求。第四部分 围檩及内支撑体系设计