成渝基坑支护设计方案.doc

《成渝基坑支护设计方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《成渝基坑支护设计方案.doc（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流成渝基坑支护设计方案.doc.精品文档.1 总论1.1 工程概况拟建的 场地位于 以北，处于石 以西、音乐广场以东的 。施工场地平坦，狭小，拟建建筑物为东西走向，地下3层，地面以上主楼33层，总高度100m；裙楼为4层，总高度16m,建筑物东西长129.8m，南北宽66.8m，占地面积3522m2, 建筑结构为框架结构，基础形式为筏形基础或箱形基础，基础拟置埋深度15.1m。1.2 设计目的采用基坑支护措施，防止基坑周围粉土层垮塌、卵石层坍塌，造成边坡失稳，为地基基础工程施工提供保障。1.3 设计依据岩土工程勘察报告、上部结构及基础设计资料等

2、；支护处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标等； 当地支护处理经验和施工条件，其它地区相似场地上同类工程的地基处理经验和使用情况等；针对该场地的勘察地质情况及边坡现状，采用经济、合理、科学的边坡加固措施，保证该段边坡的稳定性。主要依据下列规范、标准和手册：建筑边坡工程技术规范 （B50330-2002）建筑基坑支护技术规程 (BJ120-99)新疆建筑基坑土钉支护统一技术规定(J11257-2008)锚杆喷射混凝土支护技术规范 (B50086-2001)地基处理手册 (第三版)岩土工程治理手册 (第一版)建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2002）；建筑地基与基础施工手册 (

3、第二版)2 场地工程地质、水文地质条件2.1区域地质概况石河子市位于天山北麓玛纳斯河冲洪积扇中下部，地势东高西低、南高北低。地表坡降1114，地形较平缓。城区以南为低山丘陵区，以北是平坦的玛纳斯河冲积平原。区内地层均为第四系全新统松散冲洪积沉积物，表层为粉质粘土，下部为巨厚的卵石层。在大地构造上，石河子位于天山北麓，准噶尔盆地南缘。石河子以南12km为近东西走向的玛纳斯背斜构造，属山前坳陷区北部边缘的第二排构造，由第三系泥岩、砂岩、砾岩等组成，按区域地壳稳定性分区，石河子为基本稳定区中的石河子呼图壁基本稳定亚区。区内存在第四纪隐伏断裂，垂直活动速率约0.15mm/a，活动微弱，影响较大的发震性

4、活动断裂分别为清水河子大断裂和吐谷鲁断裂，前者距勘察区70km左右，有发生大震的可能，后者距区内40km左右，以1906年玛纳斯西南7.7级地震为最强，距勘察区南约70km。本区地壳厚度约45km，地震活动深度一般小于30km，为浅源地震。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）场区地震动峰值加速度为0.15g,地震基本烈度为度，设计地震分组为第二组。2.2地形、地貌场地位于准噶尔盆地南缘，玛纳斯河西岸冲洪积扇中上部，地势由东南向西北倾斜，地面高程430450m，自然坡度约10，场地内地形较平坦，地势南高北低。2.3 气象石河子市地处准噶尔盆地古尔班通古特沙漠西南边缘，属大陆性中温带干

5、旱气候，一般四季分明，夏季炎热，冬季寒冷，春季升温迅速，秋季降温快，昼夜温差大，光照充足，无霜期较长，降水少，蒸发强烈。石河子地区年平均气温8.0，多年极端最高气温42.8（7月份），多年极端最低气温-37.0（12月份），最大冻土层深度为1.4m。主风向为西南风和西风，风速413m/s，多年平均最大风速12.5m/s，最大风速26.0m/s，多发生在68月份。2.4地层构成场地地层为第四系上更新统全新统冲洪积堆积，地层具二元结构，自上而下可划分二层：第层粉土，厚度2.002.50m，土黄色，湿，中密密实。第层卵石，埋深2.00m2.50m，最大揭露厚度28.00m，未揭穿，根据区域地质资料，

6、该层厚度超过100m,为巨厚层。2.5地下水概况场地地下水为第四系孔隙潜水，据该区水井资料，该区地下水埋深大于50m，地下水对基础无影响。3 设计方案说明3.1 概述拟建建筑物基础埋深约15.1m，地下水位埋深大于50m，根据场地条件，基坑侧壁安全等级为一级，应采取基坑支护措施，防止基坑坍塌，造成边坡失稳。 经论证，该边坡宜采用土钉墙加抗滑桩支护体系进行综合支护（见图3-5、3-6），该支护具有材料用量和工程量少，施工工艺成熟、工程造价低、施工设备轻便、操作方法简单、结构轻巧、柔性大、具有非常好的抗震性能和延展性、施工速度快、节省工期的特点。3.2基坑开挖与回填本次基坑采用放坡与支护相结合的开

7、挖方式。施工单位应严格按设计要求进行分层、分段开挖。边坡支护施工单位做到随时开挖，随时支护，随时喷混凝土，在完成上层作业面的土钉植入与喷射混凝土后，进行下一层土的开挖。当机械进行土方开挖时严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动或挡土结构的破坏。基坑水平方向南北两侧每边外放不小于4.0m。东西两侧受场地限制局部外放3.5m,其他地方外放4.0m，坡度如下：在0- -5.m；坡度为1：0.25;-5.0- -9.m，坡度为1：0.685；-9.0m至-15.1m做抗滑灌注桩，垂直开挖。东西两侧0- -2.0m垂直开挖，-2.0m- -15.1m与东西两侧同坡度，并且同样做抗滑桩。基坑分六次开挖。第一次

8、挖至-3m做第一层土钉；第二次挖至-5m，做第二；按1：0.685坡度清基后，做三层土钉；第三次挖至-8m,做第四层土钉；第四次挖至-10m，做第五层土钉，然后做抗滑桩及冠梁,此时基坑周边10m以内挖土必须停止，只能在基坑中心挖土；第五次挖至-13m,做第六层土钉；第六次挖至-15.1m,做第七层土钉。为防止基坑边坡土体发生坍塌，对于易坍塌的土体可采用人工修整边壁，对修整后的边壁立即喷上一层M10的砂浆。由于基坑西侧第二层锚杆为避让地下电缆，位置降低，所以以下表控制挖土深度。挖土方顺序控制表序号土钉位置（m）每次挖土深度（m）1-1.5第一次挖深： -3.0m2-3.5由于第二次挖土超深待第二

9、层锚杆施工完毕，将基坑清至第二层锚杆头以下2.5米。 3-5.54-7.5每次以锚杆头为准向下挖深2.5米清平，最后挖至基地。在-10.0米时将周边清平。开始施工抗滑桩。此时可在中心挖土，中心挖土距坑边应大于10米。5-9.56-11.57-13.5施工单位在进行基坑开挖时，不得片面追求挖土速度而超挖，否则会迅速改变原来土体的平衡状态，使土体产生较大位移而发生坍塌，这样的事故已发生不少，应慎重对待。施工单位在进行基坑回填时，应采用基坑开挖时的原始卵石土进行回填并按有关要求夯填。由于本项目基础埋置较深，地面以下三层建筑施工时间较长，为确保边坡稳定，基坑回填应尽早、尽快、分层按照要求进行。3.3基

10、坑附加应力分析及处理根据业主要求，在施工过程中，混凝土罐车和泵车要在基坑南北两侧行走，这会对基坑壁产生静压力和动荷载，对坑壁造成极大威胁，通过力学分析，为解决这一问题，在此我们提出如下方案：3.3.1设置泵车平台混凝土罐车应在基坑外边沿10米以外行走，为使混凝土泵车安全，在基坑南北两侧各设3个混凝土平台，每个平台下做两根灌注桩。每个平台靠近基坑一侧各打两根灌注桩。承受混凝土泵车支腿竖向荷载。每根桩径800mm、桩长10m、通长配筋、灌注c25混凝土。在基坑四周10m以内禁止堆放重物，若无法避免时，应做特殊处理。平台及灌注桩平面示意图如下：图3-13.3.2.灌注桩施工要点（1）为便于运输和下笼

11、，钢筋笼现场制作。（2）钢筋在制作前应除锈、整直，用于螺旋筋的盘筋不须整直。主筋尽量用整根钢筋以减少焊点。（3）泵车平台灌注桩主筋采用Q235型18mm钢筋。钢筋笼主筋均匀分布在加强筋的内侧。加强筋制成700mm直径的圆圈。螺旋筋缠绕于主筋外侧。抗滑桩钢筋制作参数详见抗滑住配筋图及说明。（4）钢筋制作时，主筋的焊接头不得在同截面上，应交互错开焊接。主筋的焊接长度为240mm。螺旋筋的焊接长度为100mm。（5）加强筋与主筋之间采用双面焊联接。加强筋间距2m布置一根。（6）为保证钢筋笼的长度和垂直度，制作钢筋笼的主筋必须校直。（7）为确保钢筋保护层厚度，每段钢筋笼应焊接两组“耳朵”。“耳朵”采用

12、18mm钢筋，长度200mm，高度70mm焊在主筋外侧，均匀分布。（8）将制作好的钢筋笼稳固放置在平整地面上，以防变形。（9）吊放钢筋笼入孔时，对准孔位徐徐下放，不得左右旋转。若遇阻碍停止下放。查明原因进行处理。严禁高起猛落，强行下放。（10）钢筋笼孔口焊接时,上下主筋对下,保持钢筋笼上下轴线一致。（11）钢筋笼全部入孔时符合要求后，将主筋固定于孔口。防止钢筋笼自重下落或灌注砼时串动。泵车平台灌注桩钢筋笼 图3-23.4设计参数确定3.4.1 设计过程 基坑支护（理正软件岩土计算5.1版）以从基地至坡顶保持1：0.25坡度做模拟计算。 设计条件 基本参数 所依据的规程或方法：建筑基坑支护技术规

13、程JGJ 120-99基坑深度： 16.000(m)基坑内地下水深度： 50.000(m)基坑外地下水深度： 50.000(m)基坑侧壁重要性系数： 1.000土钉荷载分项系数： 1.40土钉抗拉抗力分项系数： 1.40整体滑动分项系数： 1.300 坡线参数 坡线段数 1序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角() 1 4.000 16.000 76.0 土层参数 土层层数 2序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 泊松比 变形模量 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 粉土 2.000 18

14、.0 19.1 13.6 28.0 80.0 178.0 合算 0.250 7.000 2 卵石 22.000 20.1 21.1 8.0 42.0 178.0 178.0 分算 0.250 7.000 土钉参数 土钉道数 8序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 1 2.000 1.500 10.0 110 2 2.000 2.000 10.0 110 3 2.000 2.000 10.0 110 4 2.000 2.000 10.0 110 5 2.000 2.000 10.0 110 6 2.000 2.000 10.0 110 7 2.000 2.000

15、 10.0 110 坑内土不加固 施工过程中局部抗拉满足系数: 1.000施工过程中内部稳定满足系数: 1.000 内部稳定设计条件 土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500圆弧滑动坡底截止深度(m)： 0.000(m)圆弧滑动坡底滑面步长(m)： 1.000(m) 设计结果 局部抗拉设计结果 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 设计长度 最大长度(工况) 拉力标准值 拉力设计值 (m) (度) (m) (m) Tjk(kN) Tj(kN) 1 3.500 55.0 0 2 7.000 57.0 1 2.186 2.186( 2) 0.0 0.0 2 1.705 1.705( 2) 9.

16、4 11.7 3 10.500 57.6 1 3.327 3.327( 3) 0.0 0.0 2 2.870 2.870( 3) 9.2 11.5 3 2.653 2.653( 3) 27.5 34.4 4 14.000 58.0 1 4.462 4.462( 4) 0.0 0.0 2 4.016 4.016( 4) 9.1 11.4 3 3.809 3.809( 4) 27.2 34.0 4 3.601 3.601( 4) 45.4 56.7 5 3.394 3.394( 4) 63.5 79.4 5 16.000 58.1 1 5.110 5.110( 5) 0.0 0.0 2 4.668

17、 4.668( 5) 9.1 11.3 3 4.463 4.463( 5) 27.1 33.9 4 4.259 4.259( 5) 45.2 56.5 5 4.055 4.055( 5) 63.2 79.0 6 3.851 3.851( 5) 81.3 101.6 7 3.646 3.646( 5) 99.3 124.2 6 16.000 58.1 1 5.110 5.110( 5) 0.0 0.0 2 4.668 4.668( 5) 9.1 11.3 3 4.463 4.463( 5) 27.1 33.9 4 4.259 4.259( 5) 45.2 56.5 5 4.055 4.055(

18、5) 63.2 79.0 6 3.851 3.851( 5) 81.3 101.6 7 3.646 3.646( 5) 99.3 124.2 内部稳定设计结果 工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 土钉号 土钉长度 1 1.590 -6.802 24.044 15.225 2 1.305 -2.404 14.115 6.916 1 3.000 2 3.500 3 1.325 -5.456 14.114 10.994 1 6.500 2 6.500 3 7.000 4 1.313 -11.503 14.180 17.100 1 6.500 2 6.500 3 7.00

19、0 4 6.000 5 6.000 5 1.311 -17.353 14.204 22.425 1 6.500 2 6.500 3 7.000 4 6.000 5 6.000 6 2.000 7 2.000 6 1.311 -17.353 14.204 22.425 1 6.500 2 6.500 3 7.000 4 6.000 5 6.000 6 2.000 7 2.000 外部稳定计算参数 所依据的规程： 建筑地基基础设计规范(GB50007-2008)土钉墙计算宽度: 10.000(m)墙后地面的倾角: 0.0(度)墙背倾角: 90.0(度)土与墙背的摩擦角: 10.0(度)土与墙底的摩

20、擦系数: 0.500墙趾距坡脚的距离: 0.000(m)墙底地基承载力: 900.0(kPa)抗水平滑动安全系数： 1.300抗倾覆安全系数： 1.600 外部稳定计算结果 重力: 2546.6(kN)重心坐标: ( 5.907, 7.254）超载: 0.0(kN)超载作用点x坐标: 0.000(m)土压力: 391.8(kPa)土压力作用点y坐标: 5.440(m)基底平均压力设计值 261.5(kPa) 850.0基底边缘最大压力设计值 294.5(kPa) 1.300抗倾覆安全系数: 7.490 1.600 抗滑桩设计结果 根据新疆建筑基坑土钉支护统一技术规定J1125-2008和农八师

21、石河子市建设局文件（石建发2009202）:由于本基坑深度超过12m，应考虑影响基坑各种不利因素，采取相应的加强措施。挡土灌注桩：在基坑-10m处延基坑四周设置一排抗滑档土灌注桩，桩顶以冠梁联结冠梁顶部在-9m处。桩及冠梁结构及计算如下：桩长10.0m、桩截面呈长方形8001000mm。冠梁截面呈正方形1000mm1000mm。冠梁与灌注桩顶钢筋联结一体。桩及冠梁均采c25混凝土。如下图所示：抗滑桩及冠梁布置图 3-3抗滑桩受力及弯矩分析图 3-4计算过程如下：（在地下固定的灌注桩可视为刚性悬臂梁的静定结构计算。）受力分析：Katg2(450-420/2) 0.2 Kptg2(450+420/

22、2) 0.5E1=(r1h1+r2h0)ka=35.34 kN/mE2=(r1h1+r2h2)ka=59.86 kN/m Ea=( E1+ E2)(h2-h1)/2=242.98 kN/mEp=0.5rt2kp=52.5 t2Ep Eat2.2 m桩入土深度应大于2.2m抗倾覆计算： =Ea/(kp-ka)r=2.5 l=h+=5.65 m a=2/3h=4.0 kr=(kp-ka)r=96.48 m=6Ea/krl2=0.19 n=6Ea*a/krl3=0.2查表得：=0.4 X=l=2.3 t=+1.2x=4.8 m 由抗倾覆计算桩入土深度不小于4.8 m因此确定抗滑桩长为 L=5.1+4

23、.8=9.9 m 取L=10 m 抗滑桩最大弯矩计算：Xm=2E/(kp-ka)r0.5=2.23 mMmax=E(l+xm-a)-(kp-ka)rxm3/6=811.8 kNm图 3-5图3-6图3-73.4.2 设计说明及施工过程控制点 根据实际施工经验，该地基卵石层较为密实，锚管钻进非常困难。因此从实际出发，在保证安全的前提下，充分利用抗滑桩与边坡坡度变化。对上述设计结果进行适当优化如下：锚杆共分7层，自上而下每层长度分别为：l1=6m,l2=1.5m, l3=1.0m, l4=1.0m, l5=1.0m, l6=1.0m, l7=1.0m。土钉入射角10o。各土钉竖直、水平间距均为2m

24、。（1）施工过程中，严格控制边坡坡角变化。（2）在基坑挖至-10m深度时，进行抗滑桩施工，梁顶在-9m处。（3）该土钉墙支护体系主要加固场地原位土体，加固体系由设置在原位土体中的锚管杆件群和附着于坡面上的钢筋混凝土面层组成，下部抗滑桩加冠梁用以抵抗墙后传来的侧压力和其他作用力，从而使边坡稳定。（4）为保证基坑坑壁安全，挖孔桩采取间隔跳挖，即分两序进行。以尽量减小坑壁侧压力释放。序灌注桩混凝土灌注72小时天后且混凝土强度达到70%，即可施工序桩孔。（5）挖孔时，施工人员应密切观察孔壁稳定，同时还应注意孔内缺氧、毒气等安全隐患，并采取有效安全措施。(6)该土钉墙支护体系主要采用直径48mm，壁厚3

25、.0mm钢管土钉全长锚固，钢管上事先钻有射浆孔。锚杆尾部用钢筋网片与喷射水泥砂浆形成30-80mm厚含细石水泥砂浆面层加固体系，土钉间距竖向为2.0m，横向为2.0m，孔距误差不应大于100。土钉与水平夹角呈100，与钢筋网焊接牢固。各排土钉埋深分别为：-1.5m、-3.5m、-5.5m、-7.5m、-9.5m、-11.5m、-13.5m。（7）压力灌浆：灌浆材料用水泥浆，水泥选用32.5复合硅酸盐水泥，土钉打入后，采用泥浆泵对钢管口进行压力灌浆，在灌浆时自孔底向外灌注，灌浆压力为0.5-1.0Mpa。（8）喷射水泥砂浆面层，强度等级M10。在喷射前，用高压风水冲洗喷面，使其表面整洁。空压机选

26、用排风量12m3/min，压风进入喷射机前，必须进行气水分离。（9）.喷射厚度：30-80。（10）.喷射水泥砂浆面层及钢网片(钢丝直径2.5mm单层铺设，网格200mm200mm，加强筋直径12mm),在边坡顶向外侧翻卷宽度不小于1.0m。(11).锚管前端注浆孔间距不大于0.5m。锚管接长采用三根12钢筋绑焊。（12）.加强筋与锚管采用焊接，锚管与喷射砂浆面层联结见下图：图3-83.5工艺流程该支护体系设计施工流程如下：方案设计施工组织开挖工作面（边坡）、修整边坡设置土钉（包括成孔、防锈、置入钢管、注浆等）铺设、固定钢网片喷射混凝土土钉灌浆设置排水沟养护及监测。 4 边坡治理的基本方式及要

27、点针对该边坡现状,拟采用土钉墙加抗滑桩支护体系。该加固方案须结合实际加固进行验算及修正,并包括下列内容:支护结构的强度计算。对施工期可能出现的不利工况进行验算。支护结构整体或局部稳定性验算。做好排水工作，防止地表水渗入边坡土体中或冲刷边坡；根据边坡坡顶的建筑物、边坡高度、坡高比、土质进行加固处理；对局部危险区域进行临时支挡，防止施工过程中出现险情；根据地质报告提供资料和现场调查,锚管土钉进入范围内有无人防设施及地底下电线管网经过,在锚管土钉进入前应进行专项调查,并弄清其走向。目 录1 总论11.1 工程概况11.2 设计目的11.3 设计依据12 场地工程地质、水文地质条件12.1区域地质概况12.2地形、地貌22.3 气象22.4地层构成22.5地下水概况23 设计方案说明23.1 概述23.2基坑开挖与回填23.3基坑附加应力分析及处理43.4设计参数确定63.5工艺流程174 边坡治理的基本方式及要点17工程勘测证书综合类300102-kj石河子市 大厦基坑支护设计方案水 利 部 勘测设计研究院新疆维吾尔自治区2011年4月石河子石河子市 大厦基坑支护设计方案项目负责：核 定：审 查：编 写：水 利 部 勘测设计研究院新疆维吾尔自治区2011年4月石河子