地下室基础抗浮锚杆方案.docx
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地下室基础抗浮锚杆方案
星星·卡纳湾畔一期
地下室基础抗浮锚杆设计与施工方案
中国华西工程设计建设有限公司
二0一0年三月
1.工程概况
2.场地工程地质概况
场地地形地貌及区域地质构造
2.2场地岩土构成及其特征
2.3场地水文地质条件
3.抗浮锚杆设计
锚杆设计计算
设计依据
抗浮锚杆设计要求及方案选择
锚杆杆体截面面积和锚杆长度计算
3.2锚杆布置及数量的确定
3.3锚杆材料及防腐
锚杆主筋在基础内的锚固
3.5防水处理
3.6耐久性设计
3.7锚杆抗拔试验
4.抗浮锚杆施工工艺及技术要求
附图：
1.抗浮锚杆平面布置图图号：
01
2．抗浮锚杆详图图号：
02
1工程概况
拟建工程位于成都市大邑县温泉大道，拟建物为2幢25-28层商住综合楼高度87米，地下1层，埋深约-m。
场地地下水类型属第四系孔隙潜水类型，砂、卵石为其主要含水层。
勘察期间处于枯水期，实际量测钻孔稳定水位～，标高～m，水位随季节变化，年变化幅度1.0～2.0mm左右，可作为抗浮设防水位，该区域卵石层渗透系数K=22m/d左右。
场地环境类别为Ⅱ类，强透水层。
拟建主楼部分，预计拟建物自重大于地下水浮力，若满足要求，可不考虑抗浮因素，对于裙楼及纯地下室部分荷载较小，应进行抗浮验算，若不满足抗浮要求，应采取抗浮措施，建议采用抗浮锚杆（索），抗浮水位取标高5m。
2场地工程地质概况
场地地形地貌及区域地质构造
拟建场地地貌单元属岷江水系Ⅰ级阶地。
勘察期间还未进行场地平整，测得场地勘探点孔口地面标高～m，高差m，场地地形较为平坦，局部有一定起伏。
大邑县在我国的大地构造上属扬子地台的西部地区，位于成都平原西侧。
大的区域构造属新华夏系第三沉降带四川盆地西部，处于北东走向的龙门山断裂带和龙泉山断裂带之间。
在成都平原下伏基岩内存在北东走向的蒲江－新津断裂和新都－磨盘山断裂及其他次生断裂，而彭灌断裂呈东北西南走向贯穿县境中部。
其中除蒲江－新津断裂在第四纪以来有间隙性活动外，其他隐伏断裂近期无明显活动表征。
总体而言，该区域属杨子地台区，地质构造相对稳定，亦可不考虑隐伏断裂以及龙泉山断裂带的影响，属相对稳定地块。
场地按七度地震烈度，已考虑龙门山断裂带对该场地的影响。
场地岩土构成及其特征
根据本次勘察资料,场地上覆第四系人工填土（Q4ml），其下由第四系全新统河流冲洪积（Q4al+pl）成因的粉质粘土、粉土、砂、卵石组成。
地层从上至下描述如下：
（1）杂填土：
褐灰色、褐灰、褐黄色等；松散；干燥～稍湿；由混凝土块、砖瓦、炭渣等建筑垃圾组成，含少量粉土及粘性土。
该层场地内普遍分布，层厚～m。
（2）素填土：
褐灰、褐黄色；稍密；稍湿；以粉质粘土、粉土为主，含少量砖瓦碎屑及植物根茎。
该层场地普遍分布，层厚～m。
（3）粉质粘土：
褐黄色、褐灰色，局部褐红色；可塑，局部硬塑，含氧化铁，铁锰质结核及少量钙质结核。
局部地段底部砂粒富集，渐变为粉土。
该层场地内均有分布，厚度～。
（4）粉土：
褐黄为主，局部褐灰色；密实；稍湿～湿。
含铁锰质、氧化铁和少许云母碎片；局部夹薄层粉质粘土。
该层在场地内局部地段分布，厚度变化较大，层厚～m。
（5）中砂：
褐黄、褐灰色；松散；稍湿～饱和；以长石、石英为主，含少量云母片。
混少量卵石、砾石；该层主要呈层状或透镜体分布于卵石层顶板之上或卵石层中,层厚～m。
（6）卵石：
褐黄、褐灰色等，稍湿～饱和。
主要以花岗岩、砂岩及石英岩等组成，顶部多呈强风化状，其下为中～微风化，一般粒径2～10cm，大者可达15cm以上，底部混个别漂石，隙间充填砂、圆砾及少量粘性土；卵石层顶板埋深2.70～6.00m，标高514.04～521.09m。
据N120动探试验，卵石层密实度可分为松散、稍密、中密、密实四个亚层：
①松散卵石：
褐黄色、褐灰色；稍湿～饱和；卵石含量45～55%；
②稍密卵石：
褐黄色、褐灰色；稍湿～饱和；卵石含量55～60%；
③中密卵石：
褐黄色、褐灰色；稍湿～饱和；卵石含量60～70%；
④密实卵石：
褐黄色、褐灰色；稍湿～饱和；卵石含量70～85%（各土层的工程指标建议值摘录为下表1。
岩土层的工程特性指标建议值表1
岩土名称
重度
γ
（kN/m3）
承载力
特征值
fak
（kPa）
压缩
模量
Es
（MPa）
变形
模量
E0
（Mpa）
抗剪强度指标
泊
松
比
μ
地基
基床
系数
K
（kN/m3）
粘聚力
标准值Ck
（kPa）
内摩擦角标准值φk
（度）
杂填土
15.0
0
5
素填土
80
10
10
粉质粘土
130
25
20
8
粉土
19.0
120
10
18
中砂
110
0
32
0
中砂
（卵石层中）
1
120
1
0
33
卵
石
松散
180
0
36
9
3.0×104
稍密
21.0
320
0
38
3.5×104
中密
550
5
40
4.0×104
密实
800
10
45
5.0×104
2.4场地地质水文条件
场地地下水类型属第四系孔隙潜水类型，砂、卵石为其主要含水层。
勘察期间处于枯水期，实际量测钻孔稳定水位～，标高～m，水位随季节变化，年变化幅度1.0～2.0mm左右，可作为抗浮设防水位，该区域卵石层渗透系数K=22m/d左右。
场地环境类别为Ⅱ类，强透水层。
场地地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性；对钢结构具弱腐蚀性。
场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性；对钢结构至少具弱腐蚀性。
3.抗浮锚杆设计
设计依据
《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）
《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
《注浆技术规程》（YSJ211-92）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
《岩土工程勘察报告书》（中南勘察设计院）
建设方提供的相关图纸。
锚杆轴向拉力标准值及设计值的确定
重庆建筑工程设计院有限责任公司成都分公司明确上部结构提出的抗浮设计要求为：
单根锚杆轴向拉力特征值为217kN。
根据拟建物特性及设计要求，锚杆按2000mm×2000mm间距布置。
、锚杆杆体截面面积和锚杆长度计算
1、锚杆钢筋截面积计算：
1、
《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）中式
As——配置钢筋有效截面面积；
Na——锚杆轴向拉力设计值，取217KN；
ξ2——锚筋抗拉工作系数，永久性锚杆取0.69；
γ0——边坡工程重要性系数，取1.0；
fy——锚筋抗拉设计强度值；采用HRB335R螺纹钢筋取300N/mm2；
As≥×217×103×300=1048mm2
取3Φ25钢筋（A=1472mm2≥1048mm2，满足设计要求）
2、锚固体长度确定
la≥
《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）中7.2.3式。
上面式中：
la——锚固段长度（m）；
D——锚固体直径130mm；
frb——土体与锚固体粘结强度特征值（kPa），取最不利钻孔加权平均值为110kPa；
ξ1——锚固体与地层粘结工作条件系数，对永久性锚杆取1.00。
根据重庆建筑工程设计院有限责任公司成都分公司提供的《地下室结构平面布置图》，单根锚杆的抗拔承载力特征值为217KN。
la=217××130mm×110Kpa=m
la取m≥m
3、杆钢筋与锚固砂浆长度计算：
la≥
×217×3×××
=639mmm
la取m≥0.639m
4、抗浮锚杆承载力特征值按下式估算
Fa=∑qsiUiLi
=110kpa××5m×5.0m=259KN
根据以上计算，锚杆上部1m不计锚固力，作为锚杆自由段。
因此，确定锚杆长度为；钢筋长度，预留锚固于筏板基础内，满足钢筋伸入筏板基础不小于35d。
因此在上述条件下，桩数共计1289根，总进尺共计6445米。
锚杆长，孔内置3Φ25钢筋（HRB335钢筋），钢筋长度6m，预留1m与建筑基础连接，M30水泥灰浆注浆，可提供217KN的容许抗拔力。
单根锚杆抗拔力由现场试验确定，根据现场试验结果可对本设计作适当调整。
另锚杆的止水施工由土建单位施工完成。
计算表格如下：
计算项目
单位
单根抗浮锚杆
轴向力设计值N
KN
217
钢筋类型与直径d
mm
Ⅱ级25
钢筋根数n
根
3
桩截面直径R
mm
150
钢筋截面面积As
mm2
1472
结论
满足要求
锚杆布置及数量的确定
根据建设单位提供的《地下室平面图》，设计单位在所需抗浮部位锚杆均匀布置如下表：
名称
单根锚杆抗拨力N（kN）
锚杆间距
（m×m）
单根锚杆锚固长度
（m）
实际按面积均布的设计根数n
锚杆总长（m）
地下室基础抗浮锚杆
N=217KN
2．0×2.0
5
n=1289根
6445
具体布置详见《抗浮锚杆平面布置图》。
3.3锚杆材料及防腐
杆体材料采用3根直径d=25mm普通Ⅱ级螺纹热轧钢筋。
灌浆材料采用纯水泥浆,:
1左右,灌浆量达到饱满。
沿杆体轴线方向每隔2m设置一个隔离对中支架，确保杆体保护层厚不小于25mm，以保证杆体不受腐蚀。
由于地下水对混凝土中的钢筋弱腐蚀性，本工程防腐等级为Ⅱ级，故锚固段注浆后，无需作特别防腐处理。
锚杆自由端伸入基础底板不小于35d（即约1000mm），杆体自由端上部500mm作90°弯曲处理后伸入基础底板并锚固于基础底板中。
3.5防水处理
锚杆与基础连接处的防水处理措施由结构设计单位提供，应选择有资质的专业防水施工队伍进行防水施工。
3.6耐久性设计
。
3.7锚杆抗拔试验
根据《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22:
2005），锚杆抗拔试验分为须基本试验和验收试验，最大试验荷载不宜超锚杆杆体极限承载力的0.8倍。
试验用计量仪表（压力表、测力计、位移计）应满足测试要求的精度。
基本试验锚杆数量不少于3根，按照极限抗拔力进行；验收试验锚杆数量不小于锚杆总数的5％，本工程总计1289根锚杆，需抽取约65根锚杆做抗拔验收试验。
本工程应选取有资质的检测单位按相关规范进行锚杆抗拔试验。
4.抗浮锚杆施工工艺及技术要求
4.1施工方法与特点
1、嵌入深度及成孔技术要求
根据拟建场地的地质条件，锚杆锚固段长度为8.0m；杆体直径为150mm；采用中风压跟管成孔，终孔后在孔内置入预制好的锚杆及灌浆管，后经压浆锚固形成直径约为150mm的抗浮锚杆。
2、灌浆技术要求
注浆压力：
0.5～1.5MPa；浆液水灰比：
0.5：
1，压浆用水泥为P.C32.5。
4.2施工工艺流程
测量放孔→成孔→记录孔深度→清孔→钢筋制安→填砾石→拔管→压力注浆→二次补浆→质量自检→养护期→抗拔试验→基础施工（含作防水，由第三方进行）。
4.3操作过程及技术要求
（1）测量放孔：
由土建施工单位放出拟建筑轴线，我方按照具体的《抗浮锚杆平面布置图》测放锚杆位置；
（2）成孔：
采用哈迈YXZ—70型锚杆钻机跟管钻进。
成孔时孔位准确，钻孔垂直，孔深符合设计要求并及时做好成孔深度记录。
（3）钢筋制安：
严格按照设计要求下料，沿杆体轴线方向每隔设置一个箍筋和一个对中支架，把钢筋、箍筋以及对中支架焊接牢固。
钻孔完成且清孔后，将制作好的钢筋和注浆管下入孔中，要求下至设计深度，误差不超过10cm。
注浆管端口距孔底20～30cm。
（4）填砾：
砾石宜选择均匀的，砾径不大于3cm，填冲砾石时宜确保钢筋位于孔中心。
（5）拔管：
填冲砾石后开始拔出套管，拔管时应保证钢筋不随管拔出。
（6）注浆：
通过注浆管进行压力注浆。
注浆材料采用P.C复合硅酸盐水泥，按水灰比0.5:
1配制纯水泥浆。
要求第一次灌浆至浆液返出地面为止,再间隔5分钟左右观察如孔内浆液低于地面10cm时应进行第二次压力补灌浆，直至浆液稳定。
（7）质量自检：
注浆完毕后按照设计图纸要求进行质量自检，发现问题及时处理。
（8）养护期：
自然养护天数大于14天。
（9）抗拔试验：
按照锚杆总数的5%随机抽检，由第三方进行。
（10）基础施工：
锚杆抗拔试验及验收合格后，即可进行基础施工，该部分工作由土建单位完成（含作防水）。
5.施工组织
5
场地“三通一平”为施工必要条件，其中施工现场用电可分为施工机械用电和照明用电两大类。
根据选用设备情况，施工现场高峰期最大用电容量可达550千瓦，为保证现场施工的有效进行，现场应满足施工用电不小于550千瓦，并保证充足的水源来配制水泥浆。
5
5施工组织机构
本工程严格按“项目法”进行施工项目管理，实行项目经理责任制，按《项目管理规范》进行各项管理，项目经理将对质量、工期、安全、成本及文明施工全面负责。
确保工程质量、工期、安全等方面达到目标要求。
施工组织机构图
5施工人员配备
由项目经理，项目技术负责人，施工队长组成项目施工班子，并配备一定数量的技术人员、技术工人和普工组成施工队伍。
项目班子对工地的生产、技术质量、工期进度、施工安全等进行直接管理，并接受业主、总承包方及施工监理的指导、监督、检查。
施工管理主要人员配备情况表
序号
工作岗位
职责
备注
1
项目经理
全面负责工程质量、进度、安全和成本
工程师
2
技术负责
全面负责技术工作
工程师
3
施工员
施工调度、人员机具安排、进度控制
助理工程师
4
质检员
质量监督、控制
助理工程师
5
材料员
材料采购、检验
助理工程师
6
安全员
安全管理
助理工程师
7
记录员
现场记录
助理工程师
5.3施工准备
施工准备工作分为技术准备、物质条件生产准备、施工组织准备、现场施工准备、场外组织与管理准备等几个部分同时进行。
5技术准备
（1）收集完善的抗浮锚杆方案设计所必须的资料，如正式的基础平面布置图、抗浮锚杆平面布置图等。
（2）组织各专业人员认真熟悉图纸，组织好图纸的会审工作，熟悉和掌握施工图纸的全部内容和设计意图，制定施工工艺卡，编制施工技术实施方法和实施程序。
（3）做好技术交底工作。
本工程每一道工序开工前，均需进行技术交底，技术交底是保证工程质量的重要因素，通过技术交底使参加施工的所有人员对工程技术要求做到心中有数，以便科学地组织施工和按合理的工序、工艺进行施工。
（4）技术交底采用三级制，即项目部技术负责人→专业工长→各班班长。
技术交底均有书面文字及图表，级级交底签字，技术负责人向专业工长进行交底要求细致、齐全、完善，并要结合具体操作部位、关键部位的质量要求，操作要点及注意事项等进行详细的讲述交代，工长接受后，应反复详细地向作业班组进行交代，班组长在接受交底后，应组织工人进行认真讨论，全面理解施工意图，确保工程的质量和进度。
5施工现场准备
施工现场准备安排见下表。
施工现场准备安排表
序号
工作内容
完成时间
执行部门或执行人
1
施工现场的移交接受
开工前2天
项目经理部
2
现场控制网的设立并复核
开工前1天
项目经理部、测量员
3
现场临时设施的搭设
开工前2天
项目经理部、施工员
4
临时水电线路的铺设
开工前2天
项目经理部
5
消防器材的设置
开工前2天
项目经理部
5
根据设计图纸要求材料规格、型号计算各种材料数量，并根据工程进度作好材料采购、运输、贮备计划，保证施工用料。
工程主要材料必须按照设计要求保证质量。
5.5.施工设备投入
施工设备应满足先进、安全、环保、节能、适用等要求。
施工设备投入详见下表：
用途
设备名称
额定功率
数量
用电量
成孔
YXZ-70全液压锚杆钻机
25KW
4台
100KW
空压机
185KW
2台
370KW
锚杆制作
电焊机
40KW
1台
40KW
灌浆
制浆机
2KW
1台
2KW
压浆机
11KW
1台
11KW
施工总总电量约计550KW
5.6劳动力投入
劳动力投入计划表
序号
工种名称
人数
备注
1
电工
1
2
机械操作、钻探工
12
3
钢筋、电焊工
6
4
注浆工
6
5
机械维修工
2
5.7施工进度控制
项目
施工进度（天）
2
4
10
15
18
22
26
32
35
45
施工准备
测量放点
成孔
钢筋制安
注浆
检测
电源（550KW）满足要求的情况下，本工程施工有效工期计划为45天。
若遇下雨或停电等不可抗拒的原因影响工期,其工期顺延。
6.质量控制保证措施
6.1关键点控制
为保证每根抗浮锚杆达到设计的抗拔力，必须严格控制以下影响质量的关键点：
（1）成孔深度必须≥设计的深度，施工中应作好深度、孔径及孔底地层的记录并及时交项目经理或技术负责人签字确认。
（2）成孔孔径必须≥146mm；通过压浆后形成的锚固体直径应不小于150mm，应确保压浆质量。
6.2质量管理及控制
（1）施工前，应将施工组织方案报有关技术部门及专业总工审核、审定。
（2）开工前，根据施工各环节的质量要求，对参加施工的全体管理人员和施工工人进行技术交底、质量教育，以加强质量意识。
（3）在施工过程中，对整个工程的各个工序进行全面质量管理，保证各工序的施工质量满足设计和规范要求，对不合格的工序，下道工序必须拒绝接收，并向工程负责人和施工负责人汇报，直到上道工序满足设计要求为止
（4）各工序的负责人必须作好本工序的记录，记录必须真实可靠，不得随意涂改原始记录。
（5）工程技术负责人及时作好原始记录的整理工作，出现问题立即会同有关人员组织处理。
（6）作好材质检查和验收工作，各种原材料必须具有质保书方能使用，地方建材必须具有质检报告并符合要求才能使用。
同时把好现场进料质量验收关，对不合格材料坚决退回。
（7）接受现场甲方代表、监理、土建总包方的监督、检查。
具体为：
①施工方案报监理核准，并下达开工令；②施工需用的主要材料请监理现场签证后送检；③请监理校核放孔轴线及场地标高；④成孔后请监理验孔，并签字记录；⑤请监理监督下钢筋、注浆过程，并请监理在隐蔽施工记录上签字；⑥抗拔试验点由甲方、监理随机抽选。
7.安全生产保证措施
（1）高度重视安全生产，严格贯彻国家有关安全生产的政策、法规，严格执行安全生产操作规程，设专人负责安全生产，杜绝重大人身、机具事故。
（2）施工时设专职安全员，严格执行有关安全法规和安全操作规程。
（3）所有作业人员必须按各自岗位的安全操作规程作业。
（4）自觉接受甲方及监理单位的安全检查。
（5）进入施工现场的人员均须配戴安全帽，不准穿拖鞋。
（6）建筑材料按指定地点分类集中堆放。
（7）临建搭设做到正规化、标准化，场地周围临设或堆放的材料不得影响附近原有建筑物和过往行人的安全。
（8）禁止现场施工人员打架斗殴，严禁随地大小便，保持现场卫生。
（9）禁止私接电源和使用电炉，禁止在民工宿舍吸烟和使用明火。
8.文明施工保证措施
（1）现场一切人员（施工、管理人员）必须配戴生产标示的安全帽，不准穿拖鞋和赤脚。
（2）做好防噪措施，避免夜间施工扰民。
（3）材料按指定位置分类集中堆放，并标示品名、规格和用途等。
（4）临时设施搭设应正规化、标准化，场地周围临时设施或堆放材料不得影响附近原有建筑和过路行人的安全。
（5）做好现场安全保卫工作，闲杂人员严禁进入施工现场，作好防火防盗工作，防止意外伤害。
（6）积极做好与各个兄弟单位的密切配合，严禁做出有损我单位形象的事情。
9.工期进度保证措施
（1）做好安全、文明施工和环境保护工作，合理安排施工时间，防止因为噪音扰民、扬尘污染环境等原因被强制性停工。
（2）积极与建设单位配合，主动办理相关手续，使施工能够按期进行。
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