澜湾地下室基坑围护设计方案Word格式.docx

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根据《建质（2009）87》文，开挖深度超过5米（含5米）的基坑（槽）的土方开挖，属于深基坑工程。

本工程部分基坑开挖深度在6.0m和6.3m，属于深基坑开挖工程，本方案按照岩土工程勘察报告5-5’剖面图27#孔、13-13’剖面图90#孔、15-15’剖面图115#孔计算。

2设计依据及使用规范

2.1设计依据

1、根据江苏省都市建筑设计研究院有限公司提供的岩土工程勘察报告：

勘察编号为K2013-29。

2、⑴总平面图；

⑵结构设计图纸一套；

2.2设计采用的规范、规程

⑴国家行业标准“《基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；

⑵国家行业标准《基坑土钉支护技术规程》（CECS96:

97）；

⑶国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；

⑷国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；

⑸国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；

⑹国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；

⑺国家行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002；

⑻国家行业标准《土钉喷射混凝土支护技术规范》（GBJ50086-2001）。

3场地工程地质条件

3.1工程地质条件

根据江苏省都市建筑设计研究院有限公司提供的岩土工程勘察报告：

拟建场地基坑工程围护结构深度范围内自上而下的土层分布如下：

层①杂填土：

杂色，主要成分为粘性土，稍湿，松散状态，含建筑垃圾、植物根茎等。

层②粘土：

黄褐色，可塑，饱和；

中压缩性；

光泽反应中等，韧性中等，干强度高,无摇震反应。

层③粘土：

黄褐色-黄白色，硬塑状态，局部坚硬，饱和；

中-低压缩性；

光泽反应中等，韧性中等，干强度高,无摇震反应，含铁、锰质结核，含砂姜，含砂，局部富集。

层④粘土：

黄褐色，可塑-硬塑，饱和；

层④-1粘土：

黄褐色，饱和，硬塑，局部坚硬；

层⑤中粗砂：

黄白色，饱和，密实；

主要有长石、石英组成，含贝壳、云母碎屑等；

夹有粘土团块，局部富集。

3.2基坑围护设计参数表

基坑设计参数一览表

土层代号及名称

重度

γ

土层

厚度

直接快剪

层底标高（米）

kN/m3

（m）

C（kPa）

Ø

（0）

最小值

最大值

平均值

⑵粘土

18.7

0.70~3.2

51.0

13.1

21.80

25.51

23.82

⑶粘土

19.1

1.3~6.0

73.3

15.9

18.00

22.26

20.26

⑷粘土

18.9

1.0~11.3

63.8

14.7

7.06

20.05

12.24

注：

土的力学参数取C、Ø

的直接快剪试验标准值，（）内数值为经验值。

3.3场地地下水情况

本次勘察深度范围内，地下水类型为承压水，稳定水位高程在22.00米左右。

地下水补给方式为大气降水，蒸发为地下水主要排泄方式，降水较大时，地表水可汇入沟渠排泄。

据调查，地下水水位变化幅度约为1.50米，最高水位高程在25.00米。

4基坑围护结构设计

4.1基坑围护结构方案选型

选择基坑围护结构方案，必须综合考虑工程本身所处的位置、特点。

首先应满足工程施工要求，在保证基坑顺利施工、周边环境安全、可靠的基础上，尽可能做到即技术先进又经济合理，同时要便于施工，又利于加快工程进度。

本工程基坑具有以下特点：

（1）拟建基坑工程场地比较开阔，具有一定的放坡空间。

（2）基坑开挖深度范围内主要为土质较硬的粘土层，该场地各土层层面分布较均匀，土粒土工物理力学性质较接近，故整个场地地基土均匀性较好。

根据以上分析基坑周围工程环境条件和土质情况，必须严格控制由于基坑施工引起的地层位移，并须绝对保证基坑周围环境的安全。

根据本工程特点，结合宿迁市周围地区基坑围护的工程经验，本工程围护结构采用放坡+土钉墙的围护形式。

结合本工程的具体情况，按照基坑各边的环境条件，开挖深度，附加荷载，地基土及地下水条件不同，确定各自的放坡及支护方式。

在设计中采用理论计算与工程类比法相结合的原则，重在符合工程本身的特点。

4.2围护方案

根据岩土工程勘察报告提供的各土层的力学参数，依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99），《基坑土钉支护技术规程》（CECS96:

97），利用PKPM深基坑软件分析计算并结合已有施工工程经验，基坑支护设计方案如下：

4.2.1基坑围护方案B-B’区段

本区段基坑侧壁安全等级按二级设计，开挖深度6.0m。

采用一级放坡，坡比1：

1。

坡面设置四排成孔式土钉，方形布置，土钉安置后进行注浆。

坡面喷射混凝土厚度δ＝100mm，强度等级C20，中间夹钢筋网ф6.5＠200×

200双向钢筋网。

坡顶钢筋网翻边1.0m，坡顶设置L=1.0m@1.5m长的1Φ18（结构需要，支撑坡顶网）。

第一道土钉位于-0.8m（相对坡顶），长1.0m，水平间距1.5m，与坡面夹角90o；

第二道土钉位于-2.3m（相对坡顶），长1.0m，水平间距1.5m，与坡面夹角90o。

第三道土钉位于-3.8m（相对坡顶），长1.0m，水平间距1.5m，与坡面夹角90o。

第四道土钉位于-5.3m（相对坡顶），长1.0m，水平间距1.5m，与坡面夹角90o。

4.2.2基坑围护方案A-A’区段

本区段基坑侧壁安全等级按二级设计，开挖深度5.20m。

放坡坡比为1：

0.6，高度5.20米。

坡面设置三排成孔式土钉，方形布置，土钉安置后进行注浆。

第一道土钉位于-1.0m（相对坡顶），长5.0m，水平间距1.5m，与水平夹角15o；

第二道土钉位于-2.5m（相对坡顶），长5.0m，水平间距1.5m，与水平夹角15o。

第三道土钉位于-4.0m（相对坡顶），长4.0m，水平间距1.5m，与水平夹角15o。

200双向钢筋网，压双向通长加强筋1Φ14。

4.2.3基坑围护方案C-C’区段

本区段基坑侧壁安全等级按二级设计，开挖深度6.30m。

0.5，高度6.30米。

第一道土钉位于-0.7m（相对坡顶），长5.0m，水平间距1.5m，与水平夹角15o；

第二道土钉位于-2.2m（相对坡顶），长5.0m，水平间距1.5m，与水平夹角15o。

第三道土钉位于-3.7m（相对坡顶），长4.0m，水平间距1.5m，与水平夹角15o。

第四道土钉位于-5.2m（相对坡顶），长4.0m，水平间距1.5m，与水平夹角15o。

4.3围护结构施工技术要求

土钉墙施工技术要求：

（1）土钉墙施工流程

①根据设计要求放线定基坑开挖线，按设计坡比进行开挖。

②土方开挖每次沿基坑边挖深1.2～1.5m，宽20.0～30.0m，施工第一层土钉并挂网，喷混凝土；

依次开挖第二、第三等各层，挖深至设计标高深度，即基坑底面。

土钉墙施工顺序为：

开挖工作面，修整边坡设置土钉（包括成孔、置入钢筋、注浆、补浆）铺设、固定钢筋网喷射混凝土面层

观测养护。

（2）土钉墙施工技术措施

①制作土钉、钢筋网

材料要求：

钢筋的种类、型号符合设计要求；

材料购进后，应妥善保管。

土钉制作要求：

土钉制作尺寸允许偏差：

土钉长度+100mm；

土钉弯曲度<

1％；

钢筋网制作要求：

钢筋网规格为ф6.5＠200×

200双向钢筋，使用前应调直并清除污垢，钢筋网与砼面的间隙不宜小于20mm，施工时可在钢筋网后适当垫砖块或插入土中钢筋固定，确保在喷射混凝土前，层面内的钢筋网片牢牢固定在边壁上并符合保护层厚度（20mm）要求，钢筋网宜采用绑扎，钢筋搭接处需要进行点焊，搭接长度不小于300mm，在钢筋网外采用双向1Ф14加强筋固定在土钉上，焊接牢固。

②配制、灌注水泥浆

土钉注浆材料选用纯水泥浆，水泥浆配合比为水泥：

水=1：

0.6；

土钉采用二次注浆施工工艺，一次注浆压力控制在0.2～0.6Mpa，二次注浆压力控制在1.0～1.5Mpa。

③配制砼及喷砼

水泥：

采用复合硅酸盐水泥，强度等级32.5，水泥应符合现行水泥标准的规定要求，必须有生产厂家的试验报告，质量检验单，出厂证等证明文件。

袋装水泥在储运时应妥善保管、防雨、防潮，堆放在距离地面一定的高度的堆架上，严禁抛摔和损坏包装袋，严禁使用受潮水泥。

骨料：

所进石料粒径5～12mm（粗骨料最大粒径不宜大于16mm），砂料（中粗砂或粗砂）应符合有关标准规定。

拌合用水：

水中不含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质，不得含有油脂、游离酸等；

应使用自来水。

砼配合比：

喷射混凝土的配合比除应达到设计标准强度外，还应满足施工工艺要求，经验配合比为1：

2：

2（水泥：

砂：

瓜子片）。

喷射砼采用人工干拌，施工人员按配合比换算成实际材料用量，拌和均匀，拌均匀后才能加入喷射机。

喷射砼质量要求：

喷射混凝土前，应对机械设备、水、电进行全面检查和试运行。

喷射作业分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，喷头与喷面保持垂直，距离0.6～1.0m。

坡面设置厚度标尺，喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为3～7h。

5基坑开挖与降水

5.1基坑降水综述

基坑降排水方法如下：

（1）地表水：

基坑四周支护范围内的地表进行修整，构筑排水堤，防止地表降水流向基坑。

（2）基坑内排水：

采用基坑底布置明沟即在基坑底四周紧靠坑壁设置深明沟（300×

400）加集水坑（1000×

1000），将水浅层水和坑底明沟底以上土层的水渗入明沟并导入集水坑，用水泵将积水排出坑外。

坡顶在支护压顶边设置深明沟（300×

1000）。

5.2土方开挖

土方开挖必须根据基坑围护的特点并与之协调，同时也必须满足项目部对场地使用的总体规划相一致。

土方施工方案必须经过基坑围护设计方认可和项目部单位、监理等相关单位审核认可后方可实施。

土方开挖原则：

（1）土方开挖前，应完成定位、放线、基准点引测工作，否则不得开挖该皮土方。

（2）土方开挖应结合施工缝严格施行“分层分段、限时支护”原则，将基坑开挖造成的周围设施的变形控制在允许的范围内。

每区段开挖面长度不宜大于30m；

自然放坡段每一层开挖深度不大于2.0m，土钉墙段每一层开挖深度为土钉标高下30～50cm，严禁超挖。

（3）基坑坡顶地面荷载不超过15kPa，周边严禁超荷堆载。

（4）机械进出口通道宜铺设路基箱扩散压力，或局部加固地基。

（5）坑底20～30cm厚的基土，用人工挖除整平，并防止坑底土扰动，开挖到位后及时施工砼垫层，随挖随浇，即垫层必须在见底后24小时内浇筑完毕。

基坑坑底最大暴露面积不得大于300㎡。

（6）在土钉墙体强度未达到设计要求前不得开挖下一皮土方。

（7）土方机械除坡道口外，均不得进入基坑外靠近或土钉3.0m以内范围，以免加剧坑周地表变形。

（8）首层开挖前对变形监测进行一次小结，并在第一皮土开挖后完成一次初读数，以便实际掌握开挖阶段的变形情况。

土方开挖必须有专项的施工方案。

6施工监测

施工监测包括对环境的保护监测和对工程本体的监测，及时预报施工中出现的问题，以指导施工。

施工期间应根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法，基坑围护监测，由有资质的专业的监测单位（建议业主委托第三方）编制监测方案并实施，并及时将监测资料反馈设计与施工方，以便及时分析处理，做到信息化施工，确保基坑安全。

6.1监测内容

监测内容如下：

A.基坑支护结构水平位移，包括基坑边壁顶部的水平位移与垂直沉降；

B.基坑围护结构及周围地表开裂状态（位置、裂宽）的观察；

C.基坑渗、漏水状况及地下水位变化；

D.基坑周边各种管线的变位与破损；

E.基坑周围地面超载状况；

6.2监测要求

（1）监测点的布置应满足监控要求，从基坑边缘以外1~2倍开挖深度范围内的需要保护物体应作为监控对象。

并在在围护结构施工前，须测得初读数，尤其是基坑周边已有建筑物的现状测量和检查记录工作。

（2）在基坑开挖期间，须做到一日一测。

在主体结构施工期间的观测间隔，可视测得位移变化情况放长或减短。

（3）测得的数据应及时上报建设、监理、施工和围护设计单位。

（4）报警界限：

土钉墙坡顶水平、垂直位移报警值：

水平、垂直位移累计大于60mm或日位移速率连续三天大于5mm/d。

地下水位报警值：

水位累计下降大于2000mm或日下降速率连续三天大于500mm/d。

若测试值达到上述界限须及时报警，以引起各有关方面重视，及时处理。

7应急预案

根据基坑特点结合近年来的一些施工经验，基坑可能出现一些危情，包括基坑变形过大，基底隆起，暴雨、周边污水管道破损渗漏等，针对情况采取如下应急措施：

7.1抢险准备

人员准备：

挖机手、施工队长、技术负责人（项目经理）必须24小时吃住在在现场，任何一方有事必须向项目部请假。

设备准备：

围护施工期间必须且至少有一台挖机在现场。

材料准备：

土钉墙施工完第一层开始备用抢险材料a.圆木Φ200，L≥4m不得少于50根，b.土包袋不得少于200只。

7.2应急预案

⑴及时有效处理渗水问题是土钉墙支护技术的关键所在，针对本工程具体情况，特制定以下几项治水措施：

雨水或其它地面水量较多时，如上、下水管破裂等，应首先查明水源，进行修复、截断、改造或停用。

同时在地面沿坑壁四周、距坑壁1.0～1.5m处设置排水沟，将雨水或其它地面水引流到远离基坑的地方排出，在排水沟与坑壁之间的地面喷射钢筋砼，防止坑边地面渗水。

当坑壁含水量较高、并出现渗水或涌水现象时，在喷护前，在土钉上方20～40㎝处设置长度3.0～5.0米的引流管，水平间距2.0～2.5米。

⑵地面裂缝：

地面一旦出现裂缝，顺裂缝注入水泥与水玻璃混合液，地面用水泥砂浆抹平，同时在裂缝外侧布置土钉，增加抗拉力，稳固变形土体。

现场备足草包，塑料布，钢管等应急物质，以便能及时抢险。

⑶水平位移过大：

观察地面的位移和地面裂缝，当基坑壁水平位移达到报警值，采用增打钢板桩，限制水平位移。

⑷坡脚滑移：

坡脚增打木桩或采用石子草包堆叠坡脚，阻止坡脚继续滑移。

⑸当基坑位移监测数值超过速率或总体警戒值时，立即采取应急措施，在有条件的地段的坡顶立即采取挖土卸荷，卸土宽3.0m，深度2.0m。

同时坑内坡脚堆填土，以减少坡顶荷载，降低基坑相对深度，改变坡体应力分布，达到基坑坡土稳定的目的，并增加监测次数，确定其加固后的位移值是否正常。

说明：

在基坑围护结构施工过程中，当周边环境条件不满足设计要求或发生改变以及开挖出来土质发生变化时，必须根据实际情况对本围护设计方案进行调整。

附件:

计算书

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验算项目:

运河·

澜湾基坑支护工程（以A-A’区段为例）

以地勘报告5-5’剖面图27#孔为例

[验算简图]（1:

0.6放坡）

本计算依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）。

一、基本计算参数

1.地质勘探数据如下：

———————————————————————————————————————————

序号h（m）γ（kN/m3）C（kPa）φ（°

）极限摩阻（kPa）计算方法土类型

10.6018.5010.0015.0020.0水土合算填土

21.2018.7051.0013.1020.0水土合算粘性土

32.7019.1073.3015.9020.0水土合算粘性土

44.6018.9063.8014.7020.0水土合算粘性土

表中：

h为土层厚度（m）,γ为土重度（kN/m3）,C为内聚力（kPa）,φ为内摩擦角（°

）。

基坑外侧水标高-3.70m，基坑内侧水标高-5.70m。

2.基本计算参数：

地面标高-1.30m，基坑坑底标高-6.50m。

3.地面超载：

—————————————————————————————————————————

序号布置方式作用区域标高m荷载值kPa距基坑边线m作用宽度m

1均布荷载基坑外侧-0.2020.00----

4.土钉墙布置数据：

放坡级数为1级坡。

——————————————————————————

序号坡高m坡宽m坡角°

平台宽m

15.203.1259.041.00

土钉数据：

—————————————————————————————————————

层号孔径（mm）长度（m）入射角（度）竖向间距（m）水平间距（m）材料

150.005.0010.001.001.50φHRB400钢筋

250.004.0010.001.501.50φHRB400钢筋

350.004.0010.001.501.50φHRB400钢筋

二、土钉（含锚杆）抗拉承载力的计算

土钉墙局部稳定验算:

层号有效长度（m）抗拉承载力（kN）受拉荷载标准值（kN）初算总长度（m）安全系数

12.496.010.682.896.01/（1.39×

0.90×

0.68）=7.12>

=1.0满足!

22.395.770.001.615.77/（1.39×

0.00）=100.00>

33.287.930.000.727.93/（1.39×

根据每根土钉受拉荷载设计值（=1.25×

γ0×

标准值）,按照土钉材料，计算土钉或锚杆的强度（土钉或锚杆的层号按标高排序）：

第1层土钉的材料为:

HRB400钢筋设计强度为360.00N/mm2

土钉受拉荷载设计值=759.37（N）第1层土钉的直径至少应取2mm

第2层土钉的材料为:

土钉受拉荷载设计值=0.00（N）第2层土钉的直径至少应取1mm

第3层土钉的材料为:

土钉受拉荷载设计值=0.00（N）第3层土钉的直径至少应取1mm

局部稳定计算结果如下：

土钉的抗拉承载力为19.71kN；

土钉的受拉荷载标准值为0.68kN；

土钉的安全系数为K=19.71/（1.39×

0.68）=23.34>

=1.0满足要求!

三、土钉墙整体稳定性的计算

计算步数滑动体土重（kN/m）土体抗滑力矩（kN.m/m）土钉抗滑力矩（kN.m/m）土体滑动力矩（kN.m/m）

第1步21.05519.710.00124.39

第2步91.102633.2741.51597.69

第3步224.544099.9136.971086.16

第4步357.956571.5648.531979.56

滑弧坐标系：

地面的Y坐标为0,向上为正；

坑底的X坐标为0，向右为正。

计算步数安全系数滑裂角（度）圆心X（m）圆心Y（m）半径R（m）

第1步4.1836.070.743.645.19

第2步4.4837.47-0.885.208.33

第3步3.8137.47-0.343.127.47

第4