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1、精选优质文档-倾情为你奉上水口镇沿江路截污管网及道路修复工程提升泵站基坑围护设计设 计：校 对：审 核：江门规划勘察设计研究院2015年 09月01日目录第一部分基坑围护设计说明一、设计依据二、工程概况三、设计原则四、工程地质条件五、基坑围护方案六、基坑排水和防渗措施七、基坑施工及开挖要求八、基坑监测九、应急措施第二部分基坑围护结构计算一、计算内容二、围护布置及计算参数取值说明三、围护结构受力及稳定性计算四、相关地质报告复印件第三部分基坑围护设计图纸第一部分基坑围护设计说明一、设计依据1. 江门市勘测院有限公司提供的2015年08月水口镇沿江路截污管网及道路工程岩土工程勘察报告；2.建筑基坑支
2、护技术规程（JGJ 120-2012）；3.建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）；4.混凝土结构设计规范（GB 50010-2010）；5.钢结构设计规范（GB50017-2003）；6.建筑基坑工程监测技术规范（GB 50497-2009）；7. 建筑基坑工程技术规程（JGJ 120-2012）；8.基坑工程手册； 9.水口镇沿江路截污管网及道路工程-提升泵站设计图纸 ；10. 场地原始地形、地质条件、相关规范、以及实际工程经验等；二、工程概况本次围护仅对泵房、进水井、出水井进行围护设计其工程用地面积为 124.05m2 左右，工程桩采用静压预应力混凝土管桩和天然基础。1、地理
3、位置及周边环境：拟建工程位于开平市水口镇沿江路， 南侧为河流，其余为各侧为空地，管线情况：周边无重要管线。2、基坑概况：本工程0.000 相当于黄海高程 3.350m，现场地平均黄海高程约为 2.600m，标高为-0.750m。围护共约 72延长米，底板面标高为-7.200m，承台垫层底标高为-8.100m，挖深度为7.350m，垫层已考虑 100mm厚C15素混凝土垫层。三、设计原则1.保证围护结构及土体在施工期间的整体稳定性；2.在基坑开挖和施工过程中，确保周围建筑物、地下管线、道路等正常使用；3.方便施工、工程造价经济合理；四、工程地质条件依据江门市勘测院有限公司提供的2015年08月水
4、口镇沿江路截污管网及道路工程岩土工程勘察报告，知在场地所研究的深度内有性质如下的地层分布：杂填土（Q4ml）: 杂色，稍湿，松散，大孔隙，主要成分为黏性土、建筑废砖、碎石、中粗砂等，其中00.2m为水泥路面。此层全线均有分布，层厚2.806.00m，平均厚度4.26m，土、石等级为。 淤泥质粉质黏土（Q4al）:黑色，流塑，主要由粉粒、黏粒组成，含腐植质和少量砂粒，有腐臭味，局部与淤泥交替互层出现，有机质含量2.395%。此层全线大部分分布，仅钻孔ZK13、ZK14缺失，层厚1.103.90m，平均厚度2.41m，土、石等级为。粉质黏土（Q4al）: 灰白-红棕色，可塑-硬塑，主要由粉粒、黏粒
5、组成，切面稍有光泽，干强度中等、韧性中等，无摇振反应，此层全线大部分分布，层厚3.9011.25m，平均厚度6.50m，土、石等级为。2强风化泥岩（）: 棕红-灰白色，泥质结构，层状构造，主要矿物成分以泥质为主，少许云母碎片，岩石已风化成半岩半土状，干钻不易钻进，节理很发育，岩芯破碎，手折易断，岩石质量指标RQD极差。坚硬程度属于极软岩，岩体完整程度属于极破碎。此层全线均有分布，但部分钻孔未揭露，层厚3.259.70m，平均厚度5.21m，土、石等级为。3中风化泥岩（）:棕红色，泥质结构，层状构造，主要矿物成分以泥质为主，少许云母碎片，风吹日晒易干裂，岩芯呈短柱状，干钻困难，岩芯较破碎，岩石质
6、量指标RQD差。坚硬程度属软岩，此层全线均有分布，本次勘察未揭露此层深度，土、石等级为对以上各层土的厚度 h、天然重度、固结快剪试验的内聚力 C 及内摩擦角进行了处理、归类、统计，各层土的物理力学性质见表一。五、基坑围护方案1、基坑特点综合分析场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度和形状，本工程基坑具有以下特点：、西侧、北侧高位桩需重点保护，基坑四周有一定放坡条件；、基坑围护范围内 1 层杂填土及2层淤泥质粉质黏土，土性较差；3层粉质粘土，土性较好，坑底落在 3 层上；1 层杂填土，土性差，埋深较浅；基坑开挖范围内1 层杂填土渗透性较好。 、基坑计算开挖深度 7.350m，形状比较规则，开挖面积
7、很小。根据全国建筑基坑工程技术规程，本基坑属一级基坑工程，重要性系数0=1.1。2、围护方案比较与确定根据本工程基坑特点，在“安全、经济、方便施工”的原则下，对多种围护结构方案进行比较：、钻孔桩+旋喷桩钻孔桩+旋喷桩方案在广东地区有较成熟的施工经验，挖土施工方便，止水性能好，施工速度慢，当采用钻孔桩施工时容易漏浆、跑浆对成桩不利；高压旋喷桩，费用较高。、预应力砼管桩+钢筋混凝土支撑预应力砼管桩施工对工程桩会产生一定的影响，且外侧需设置止水帷幕，对整体工期影响较大。、钢板桩钢支撑方案拉森钢板桩不需要养护，在支撑体系形成后马上可以挖土，因此其工期较短，拉森型钢板桩止水性能也比较好。综合以上分析，考
8、虑到本工程计算挖深为 7.350m，形状规则且面积很小，采用钢板桩钢支撑的围护形式是最经济、合理的方案。具体方案如下：、考虑到粉土的渗透系数较大，围护桩采用 12m 拉森型钢板桩，围护桩穿越粉土层进入强风化泥岩0.7米左右，进入中风化泥岩0.3米左右；、支撑体系采用角撑的围护形式，围檩采用 400400x20x20H 型钢； 支撑采用610x11圆管、钢板桩桩顶标高为2.100m，两道支撑。、在北侧设置一个出土口，出土口按设计要求进行加固。六、基坑排水和防渗措施场地地下水较浅，赋存于素填土和土层中。素填土结构松散，性质不均，易形成地下水流入基坑的通道；另外坑内积水会泡软土体，危及基坑安全，应做
9、好相应的排水措施。1.地表排水：在基坑外侧地面设置 400400 排水沟，并在坑外设置若干个100010001000 集水井，防止地表水流入坑内；2.坑内排水：在坑内设置有组织排水，并在相应位置设置集水井，以便及时用水泵把坑内积水排出坑外七、基坑施工及开挖要求由施工单位提出基坑围护施工和挖土施工组织方案，基本要求如下：1.施工程序：开槽、打设钢板桩按设计要求卸土、放坡送桩到设计标高设置地表排水系统设置钢围檩和钢支撑基坑分层开挖到底板垫层底标高、打设垫层承台打设垫层钢筋绑扎，浇筑基础混凝土拆除钢支撑侧板和顶板施工回填土至地面拔除钢板桩空隙灌浆向上施工。2.钢板桩钢支撑施工要求、钢板桩施工应注意垂
10、直度及施打板桩墙墙面的平整度，在钢板桩打入时应设置打桩围檩支架，钢板桩垂直度1%，轴线偏差10cm；、为方便钢板桩拔出，钢板桩表面宜涂抹隔离剂，钢板桩必须在基础出地面，且回填土至设计标高后方可拔除，拔桩顺序宜与打桩顺序相反；、钢板桩与钢围檩之间的空隙打入木条或钢条；、焊接采用角焊接，角焊缝的焊角尺寸hf不得小于1.5t（t为最厚的板厚度）；、基坑挖到设计标高后及时打设垫层，垫层应延伸到钢板桩边；、围檩转角的角点上下各用一块厚2cm钢板焊接。3.挖土施工要求、待支撑体系形成后方可开始挖土。土方开挖前，挖土单位应制定详细的挖土施工方案，并经设计、建设单位和监理共同会审后执行；、土方开挖的顺序、方法
11、必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则；、挖土工作应分层进行，每层开挖深度不超过 1.5 米，停挖后留坡的角度不宜大于 1:2.5；、基坑开挖先浅后深，应分层挖到底板垫层底标高。、挖土结束，及时做垫层和砖胎模挡土，垫层应满铺到基坑边，基坑暴露时间不得超过6h，且须当天完成；、挖土机械不得碰撞或损伤围护结构，严禁挖土机械、车辆在已挖出的基坑边行驶；、挖出的土方应及时运出，不得堆置在坑边，基坑四周堆载不得超过设计工况要求；、土体开挖不得放坡过陡，以防止土体滑移使工程桩发生偏位；、挖土机械不得直接在支撑上行走，应在支撑两侧先填土高出支撑面500mm，并在其上铺设
12、路基箱后方可通行机械车辆；、出土口按设计要求进行加固处理。4.回填：回填前应先选好合格土源，并将坑底的建筑垃圾清理干净，槽底如有积水，应先排除，严禁带水回填；回填料应分层夯实。八、基坑监测在施工过程中，应密切监测围护结构、土体的变形，根据这些变形的发展情况及时调整施工工艺，实行信息化施工。本次基坑围护及开挖施工应进行以下项目的监测：1.钢围檩顶水平位移监测：在钢围檩顶设置水平位移监测点，共 8 个，并用全站仪进行监测；2.报警值：钢围檩顶水平位移累计大于 30mm。3.监测频率：根据挖土的进展速度及基坑的变形情况来定；基坑挖到设计标高前每两天监测一次；挖到设计标高后增加到每天一次；当监测值超过
13、警戒值时，增加监测次数至每天二三次；垫层和砖模形成后连续三天稳定可减少到每两四天一次，拆撑期间应加密监测频率。九、应急措施根据现场监测结果，采取如下应急措施：1.钢支撑明显起拱或围檩明显变形，速率较快，则在该部位加设钢管撑或斜撑；2.坑外加大卸土范围，坑底回填土、草包叠袋或在围护桩与底板胎模之间打设砼板带；3.放坡坡面出现滑移或沉陷现象，用松木桩加固坡脚或用土钉加固坡面或改为钢筋砼面层；4.基坑渗水部位用坑外截流或高压注浆止渗；施工现场应准备一定数量的钢管、土钉、松木桩和草包等应急材料。第二部分 基坑围护结构计算一、计算内容根据建筑基坑支护技术规程和宁波市软土深基坑支护设计与施工暂行技术规定，
14、排桩结构必须进行以下计算：1、桩长计算（抗倾覆稳定性验算）2、最大弯矩、最大剪力和支撑力计算3、整体稳定性验算4、结构计算二、围护布置及计算参数取值说明1、地面荷载取值：荷载按 20 KPa 考虑；出土口荷载按 30 KPa 考虑2、本工程计算所需的各地质层物理力学性质见表一；3、计算区域土层厚度按 ZK18、ZK19 孔（最不利孔位）取值。主要岩土参数建议值表 表1岩土名称承载力容许值fa0（kPa）重度（kN/m3）孔隙比e液性指数IL压缩系数a0.1-0.2(MPa-1)压缩模量Es0.1-0.2(MPa)快剪固结快剪黏聚力C(kPa)内摩擦角（）黏聚力C(kPa)内摩擦角（）杂填土18
15、.51015淤泥质粉质黏土土6017.01.412.141.1842.215.02.312.88.6粉质黏土20019.50.7460.370.4054.9228.716.637.922.92强风化泥岩50020.30.592-0.340.2845.3532.320.540.924.33中风化泥岩800三、围护结构受力及稳定性计算1-1区段深基坑支护设计 - 支护方案 -连续墙支护- 基本信息 -规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012内力计算方法增量法支护结构安全等级一级支护结构重要性系数01.10基坑深度H(m)7.350嵌固深度(m)5.150墙顶标高(m)-0.500连
16、续墙类型钢板桩 每延米板桩截面面积A(cm2)267.60 每延米板桩壁惯性矩I(cm4)63000.00 每延米板桩抗弯模量W(cm3)2037.00 抗弯f(Mpa)215有无冠梁无放坡级数 1超载个数 1支护结构上的水平集中力0- 放坡信息 -坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数11.0000.5001.000- 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)130.0000.0002.0001.500条形- 附加水平力信息 -水平力作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与序号 (kN)(m)倾覆稳定整体稳定- 土层信息 -土层
17、数 4坑内加固土 是内侧降水最终深度(m)8.000外侧水位深度(m)1.000内侧水位是否随开挖过程变化是内侧水位距开挖面距离(m)1.000弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法-基坑外侧土压力计算方法主动- 土层参数 -层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土3.4218.58.08.0012.002淤泥2.6017.08.05.002.303粘性土6.2019.58.028.7016.604中风化岩6.3019.98.0-层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (k
18、Pa)10.18.0012.00合算m法0.15-2120.05.002.30合算m法0.06-3120.028.7016.60合算m法0.75-4120.032.3020.50合算m法1.47- 加固土参数 -土类名称宽度层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角 (m)(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)人工加固土0.02.00018.0008.00020.00030.000土类名称粘聚力内摩擦角计算方法 m,C,K值抗剪强度 水下(kPa)水下(度) (kPa)人工加固土15.00015.000m法10.00050.00- 支锚信息 -支锚道数2支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固
19、段道号 (m)(m)()(m)长度(m)1内撑4.0001.000-2内撑4.0003.150-支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号调整系数(kN)调整系数10.00593.28-2-3900.000.8520.00593.28-4-3900.000.85- 土压力模型及系数调整 -弹性法土压力模型:经典法土压力模型:层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力 名称 调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa)1素填土合算1.0001.0001.0001.00010000.0002淤泥合算1.0001.0001.000
20、1.00010000.0003粘性土合算1.0001.0001.0001.00010000.0004中风化岩合算1.0001.0001.0001.00010000.000- 工况信息 -工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖1.500-2加撑-1.内撑3开挖4.650-4加撑-2.内撑5开挖7.350- 设计结果 - 结构计算 -各工况：内力位移包络图：地表沉降图：- 截面计算 - 截面参数 弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25 内力取值 段内力类型弹性法经典法内力内力号 计算值计算值设计值实用值1基坑内侧最大弯矩(kN.m)163.09187.62190.61190.
21、61基坑外侧最大弯矩(kN.m)246.03180.15287.55287.55最大剪力(kN)160.05146.39200.06220.06 截面验算 基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力) nei = Mn / Wx = 190.611/(2037.000*10-6) = 93.575(MPa) f = 215.000(MPa) 满足 基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力) wai = Mw / Wx = 287.551/(2037.000*10-6) = 141.164(MPa) = 1.250, 满足规范要求。 工况2： 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 内撑 828.750
22、- 2 内撑 0.000 - Ks = 6.083 = 1.250, 满足规范要求。 工况3： 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 内撑 828.750 - 2 内撑 0.000 - Ks = 4.609 = 1.250, 满足规范要求。 工况4： 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 内撑 828.750 - 2 内撑 828.750 - Ks = 6.995 = 1.250, 满足规范要求。 工况5： 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 内撑 828.750 - 2 内撑 828.750 - Ks = 6.207 = 1.250,
23、满足规范要求。 - 安全系数最小的工况号：工况1。 最小安全Ks = 2.797 = 1.250, 满足规范要求。- 嵌固深度计算 -嵌固深度计算参数：嵌固深度是否考虑内支撑作用是否考虑坑底隆起稳定性是否考虑最下层支点为轴心的圆弧稳定性嵌固深度计算过程： 当地层不够时，软件是自动加深最后地层厚度(最多延伸100m)得到的结果。1) 嵌固深度构造要求： 依据建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012, 嵌固深度对于多支点支护结构ld不宜小于0.2h。 嵌固深度构造长度ld：1.470m。2) 嵌固深度满足整体滑动稳定性要求： 按建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012圆弧滑动简单条分法
24、计算嵌固深度： 圆心(-103.154，61.119)，半径=120.245m，对应的安全系数Ks = 3.525 1.350 嵌固深度计算值 ld = 0.000m。 满足以上要求的嵌固深度ld计算值=1.470m，ld采用值=5.150m。=- 嵌固段基坑内侧土反力验算 -工况1：Ps = 763.758 Ep = 2334.177，土反力满足要求。工况2：Ps = 763.758 Ep = 2334.177，土反力满足要求。工况3：Ps = 499.570 Ep = 1412.893，土反力满足要求。工况4：Ps = 499.570 Ep = 1412.893，土反力满足要求。工况5：P
25、s = 378.461 Ep = 782.856，土反力满足要求。式中：Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力（kN）；Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力（kN）。2-2区段深基坑支护设计- 支护方案 -连续墙支护- 基本信息 -规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012内力计算方法增量法支护结构安全等级一级支护结构重要性系数01.10基坑深度H(m)7.350嵌固深度(m)5.150墙顶标高(m)-0.500连续墙类型钢板桩 每延米板桩截面面积A(cm2)267.60 每延米板桩壁惯性矩I(cm4)63000.00 每延米板桩抗弯模量W(cm3)2037.0
26、0 抗弯f(Mpa)215有无冠梁无放坡级数 1超载个数 1支护结构上的水平集中力0- 放坡信息 -坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数11.0000.5001.000- 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)120.0000.0002.0001.500条形- 附加水平力信息 -水平力作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与序号 (kN)(m)倾覆稳定整体稳定- 土层信息 -土层数 4坑内加固土 是内侧降水最终深度(m)8.000外侧水位深度(m)1.000内侧水位是否随开挖过程变化是内侧水位距开挖面距离(m)1.000弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法-基坑外侧土压力计