土钉墙支护设计施工方案.docx

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土钉墙支护设计施工方案

禹城市瑞明蓝湾小区1#楼

土

钉

墙

支

护

方

案

建设单位：

山东瑞明置业有限公司

监理单位：

禹城市建设工程监理中心

施工单位：

济南英雄山建筑安装工程有限公司

2012年2月26日

一、工程概况

本工程为禹城市瑞明蓝湾小区1#楼，建筑面积10390.54平方米，地下两层，地上十八层，短肢剪力墙结构。

位于禹城市行政街与通衢路交汇处原禹城市技工学校院内。

二、工程地质条件

（一）地层情况：

根据岩土工程勘察报告，现将拟建区影响边坡支护的地基土自上而下分述如下：

土层

土性

平均层厚

1

素填土

1.2米

2

粘性土

2.6米

3

粘性土

3.3米

（二）水文地质条件

根据岩土工程勘察报告提供的资料表明，本工程实测到地下水位在-2米左右，经降水后本工程的地下水位在-5.5米，对基坑没有影响。

三、护坡方案确定

本工程基坑开挖深度为4.20米，北边基坑和东边基坑放坡比例为1:

0.4，南边是地下车库，西边由于有城市污水管道采用高压旋喷桩进行支护，由于基坑开挖深度较深故需进行边坡支护，在确保安全的前提下，本工程的北边基坑和东边基坑选用土钉墙支护方案，该方按与其他支护方案比较优势在于工期短、造价低、稳定性高、施工界面美观、场地要求不高等特点。

四、土钉支护机理

土钉支护技术是一种先进的新型岩土加固技术，它充分利用原状土体自身的承载能力，通过密布土钉及压力注浆，彻底改善加固区原状土体的力学性能，在边坡原状土体中形成加固区（土钉墙）以抵抗不稳定的侧向土压力；边坡加固施工紧随开挖，迅速封闭开挖面，使的因开挖造成的土层应力释放及时得到控制，从而使边坡土体变形得到有效控制；用土钉将不稳定的土压力引入深层土体中，借助稳定土层自身的承载力，提供有效的锚固力来平衡不稳定的压力，从而形成一种先进的深层承载力主动支护体系，与土体共同作用，充分发挥土层能量，提高边坡土层的整体性的自身强度自稳定能力，使边坡得以稳定。

五、土钉墙支护

（一）方案

本工程北边和东边基坑按1:

0.4放坡。

经计算技术参数如下：

1、土钉墙技术参数

土钉道号

竖向间距（m）

水平间距（m）

倾角

超挖深度（m）

钻孔直径（㎜）

长度（m）

配筋（㎜）

1.8

2

10º

0.5

110

9

Φ22

1.8

2

10º

0.5

110

9

Φ22

2、面层技术参数

土钉横压筋Φ14通长，横压筋与土钉端部“L”字型焊接。

坡顶增设锚拉支护体系，每隔6.0米设一道竖筋，竖拉筋为Φ14螺纹钢，竖拉筋一端与各层对应的土钉钢筋焊接，另一端则与锚拉桩联接，锚拉桩为纵向土钉，土钉孔径为10㎝，其长度为2米。

钢筋网片Φ6.5@250×250，现场扎丝绑编；面层喷射C20混凝土，混凝土配合比为水泥：

砂：

石=1：

2：

2。

厚度6㎝，坡顶喷射混凝土，护顶宽度为1.5m。

钢筋采用Ⅰ级钢，水泥采用P32.5普通（或复合）硅酸盐水泥。

根据情况选用“先喷后锚”或“先锚后喷”的施工顺序。

采取信息法施工，各段土钉的排数、长度、间距应据实际情况、地下障碍情况由现场技术负责人及时作出变更和调整。

（二）施工部署

1、施工准备：

（1）测量放线：

放出基坑开挖上口线，并在场区四周围挡上作标记，以备开挖后测放边线；

（2）施工用电配置：

依据所投入机械设备用电功率统计，设备总计电力约50kVA，考虑到设备使用顺序及正常使用率，工程需电力40kVA，因此，因此，只需大于40kVA的变压器就可满足施工的需要。

（三）施工主要机械设备

考虑到场区内地层情况，设计要求及工期要求，主要施工机械设备选用如下：

成孔设备：

洛阳铲2把；

钢筋加工机械设备一览表

设备名称

设备型号

数量

调直机

1台

电焊机

BX-300

2台

钢筋切割机

GJ51-32

1台

喷射砼施工机械设备一览表

设备名称

设备型号

数量

空压机

12m³

1台

砼喷射泵

Pz-5

1台

搅拌桶

1个

注浆泵

2台

（四）施工工艺流程

修坡

成孔

下钢筋

注浆

遍网

喷射砼

六、施工工期计划

（一）施工进度计划

土钉支护紧随基坑开挖，土钉支护工程工期根据工程特点、现场情况及周围环境对工程的影响，采用先进的施工方法，合理安排工期，以确保承担的基坑支护工程在预定的时间内完成。

（二）保证措施

1、对工程进度所涉及的各方面工作进行详细的安排，反馈信息，及时调整工作计划以适应施工现场的实际条件。

2、合理组织施工工序，协调好各工序间交叉施工，解决好施工对现场周围环境的影响，保证全天候的作业条件，以充分利用有效工作时间。

七、施工主要质量技术要求

（一）成孔：

主要以人工洛阳铲成孔。

1、孔位允许偏差±100㎜。

2、孔深允许偏差±50㎜。

3、孔径不允许负偏差。

4、孔内渣土应清理干净。

5、遇土下障碍打不到设计深度应及时上报，经技术人员同总包、监理研究变更后再施工。

（二）注浆

1、注浆采用全长压力注浆，注浆次数不少于二次。

2、采用纯水泥浆，浆液水灰比0.5，水泥Po32.5。

（三）制锚

1、锚筋要达到设计长度，孔口外露统一为10㎝。

2、锚筋全长每2.5米加焊支架（或葫芦头）。

3、锚筋外露段严禁悬挂重物。

（四）喷射混凝土

1、面层喷射砼C20厚不小于6㎝。

粗骨料粒径最大不超过12㎜。

2、钢筋网片Φ6.5@250×250，采用绑扎而成，铺设时每边搭接长度应不小于200㎜。

3、横竖压筋焊接时不得有气孔、咬肉。

（五）滞水处理

1、设置排水管。

2、设排水沟，挖集水坑，集水外排。

八、施工质量保证机构与施工质量保证措施

（一）施工质量保证机构

建立由项目经理领导、项目副经理中间控制，技术质量组全体人员基层检查的管理系统，以确保各项质量保证措施落实到各分部工程及各道工序中。

并在施工过程中设专职质量员，班组设兼职质量员进行自检互检，发现不符合质量标准的问题及时纠正。

质量保证体系如附图所示：

项目经理

总工程师

技术质量部

钻

钢

混

锚

安

孔

筋

凝

杆

装

小

制

土

施

小

组

作

小

工

组

小

组

小

组

组

（二）施工质量保证措施

1、严把钢筋进料关，保证使用产品质量合格的钢材，并做好原材料试验；

2、水泥、砂、石、外加剂等进场后应做原材复试并提供试验报告；

3、土钉注浆后，一定时间（2小时内）内必须进行二次压浆，以确保锚固段长度；

4、做好并收集、整理好各种施工原始记录，质量检查记录、设计变更、现场签证记录等原始资料，并做好施工日志。

九、施工安全保证措施

（一）安全保证体系

以项目经理为首，由安全、工程、技术质量、安装、行政和基层专职安全员等各方面的管理人员组成安全保证体系，建立项目经理部安全工作委员会，领导和组织实施安全工作。

（二）分析安全难点，确保安全管理重点

在每个大的施工阶段开始之前，分析该阶段的施工条件，施工特点、施工方法、预测施工安全难点和事故隐患，确保管理点和预防控制措施。

1、在土方施工阶段，边坡的防塌是难点，除要有科学的计算依据，良好的施工质量外，还要做出切实可靠的安全程度评估；

2、现场电气设备均作漏电保护装置，配电线采用三相五线制；

3、锚杆注浆前要检查注浆管及接头绑扎是否牢固，防止漏浆喷射伤人；

4、已挖完的基槽，在雨后要仔细观察土壤情况，如发现有裂缝、鼓包、滑动等现象，要及时排除险情后方可施工；

5、工人上下基坑要走人行安全通道。

（三）安全管理

1、严格执行国家及禹城市有关施工现场安全管理条例及办法；

2、建立严格的安全教育制度，坚持入场教育、坚持每周按班组召开安全工作教育研讨会，增强安全意识，使安全工作落到广大群众基础上；

3、编制安全措施，设计和购置安全设施；

4、强化安全法制观念，严格执行安全工作文字交底，双方认可；

5、加强施工管理人员的安全考核增强安全意识，避免违章指挥。

（四）边坡意外情况应急措施

基坑开挖和喷锚支护施工过程中，由于破坏了土层中原有的应力平衡，坡面会发生变形，直到达到新的平衡。

当发现坡面的安全出现问题时，应采取相应的措施：

1、在施工过程中，就要进行预防，严格按设计施工方案进行施工并在边坡建立相应的位移观测点。

2、如果观测点的累积位移量超过3‰，应停止当前开挖，并对边坡进行增加锚杆的加固处理。

3、注意周边现场的管线情况，杜绝管道水渗漏，喷锚护坡安全的最大隐患是水，为此施工过程中对少量地下滞水一定要将其引出。

同时也要对地表水做好排水工作，不能使其渗入特别是在基坑周围不能有渗水井的存在。

如果发现基坑四周有地下管线跑漏水现象时，一定要将其处理妥当。

基坑四周坡顶施工场地应进行硬化处理，以保证施工机械以匀布荷载的形式作用于坡面。

4、由于施工速度过快，锚杆砂浆尚未凝固。

应和土方施工单位加强配合，安排好施工顺序，避免发生上一步坡面刚施工完就立即开挖的情况发生。

5、当发现坡面位移较大时，现场应设专人34小时不间断的观测，发现问题及时通过有关技术人员进行处理。

十、文明施工措施

该工程施工机械较多，施工方法较复杂，我们将力争做到文明施工。

（一）合理进行施工现场的平面布置，做到计划用料，使现场材料堆放降到最低值，保证场内道路通畅；

（二）合理安排作业时间，采用低噪音施工机械设备，减少噪音扰民；

（三）夜间灯具集中照射，避免灯光扰民；

（四）工人宿舍专人或轮流卫生值日，确保室内外整洁、卫生，工地厕所专人清扫，防止蚊蝇滋生。

十一、施工组织机构

根据所承担的工程量计算，所需各工种劳动力大约15人。

土钉墙支护设计计算

一、设计计算依据

1、《岩土工程勘察报告》

2、设计单位提供的相关设计图纸和技术要求

3、《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）

4、《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）

5、《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）

6、《基坑土钉支护技术规范》（CECS96：

97）

7、《深基坑支护设计与施工》（中国建筑工业出版社）

8、《地基加固新技术》（中国建筑工业出版社）

二、土钉支护设计计算

[基本参数]

所依据的规程或方法：

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2011

基坑深度：

4.200（m）

基坑内地下水深度：

5.200（m）

基坑外地下水深度：

5.200（m）

基坑侧壁重要性系数：

1.000

土钉荷载分项系数：

1.250

土钉抗拉抗力分项系数：

1.300

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（°）

11.6804.20068.2

[土层参数]

土层层数6

层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角与锚固体摩阻力与土钉摩阻力水土

（m）（kN/m^3）（kN/m^3）（kPa）（度）（kPa）（kPa）

1素填土1.00017.0---12.012.018.018.0---

2粘性土2.70018.7---14.014.235.035.0---

3粘性土1.90018.28.221.08.635.035.0合算

4粘性土2.70018.88.815.213.345.045.0合算

5粘性土0.60018.58.541.28.840.040.0合算

6粉土1.20019.19.111.224.150.050.0合算

[超载参数]

超载数1

序号超载类型超载值（kN/m）作用深度（m）作用宽度（m）距坑边线距离（m）形式长度（m）

1局部均布15.0000.00010.0002.000条形

[土钉参数]

土钉道数2

序号水平间距（m）垂直间距（m）入射角度（度）钻孔直径（mm）长度（m）配筋

12.0001.80015.01106.0001E22

22.0001.80015.01106.0001E22

[坑内土不加固]

[内部稳定验算条件]

考虑地下水作用的计算方法：

总应力法

土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数：

0.500

*******************************************************************

[验算结果]

*******************************************************************

[局部抗拉验算结果]

工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数

（m）（度）（m）Tjk（kN）Tuj（kN）Tuj（kN）抗拔抗拉

12.50040.916.00023.830.891.61.0353.082

24.20040.626.0002.127.891.610.43734.388

工况号安全系数圆心坐标x（m）圆心坐标y（m）半径（m）

12.0140.1978.5676.403

21.425-2.6468.2268.641

[外部稳定计算参数]

所依据的规程：

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

土钉墙计算宽度:

4.500（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）

土与墙底的摩擦系数:

0.300

墙趾距坡脚的距离:

1.680（m）

墙底地基承载力:

90.0（kPa）

抗水平滑动安全系数：

1.300

抗倾覆安全系数：

1.600