浙江9米深基坑复合土钉墙结合排桩内支撑支护施工图含计算书文档格式.docx

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全场下设地下室，其中大部为二层地下室，东侧、北侧为一层地下室。

工程桩采用钻孔灌注桩。

2、地理位置及周边环境

拟建工程场地位于路桥区财富大道西侧，基坑（开挖线下口）距离用地红线25.0～30.4m；

基坑北侧为拟建文化路，基坑（开挖线下口）距离用地红线29.5m；

基坑南侧为拟建一号路，基坑（开挖线下口）距离用地红线37.60m；

基坑西侧为规划路，基坑（开挖线下口）距离用地红线18.3m。

财富大道路缘绿化带下有市政雨水管线，埋深1.5m，基坑（开挖线下口）距离管线28.9m～38.5m。

3基坑概况

本工程设计标高±

0.00相当于黄海高程5.50m，场地自然地坪整平后标高为3.80m，相对标高为-1.700m。

一层地下室底板顶相对标高为-5.05m，板厚450mm，垫层厚150mm，周边地梁上翻,承台垫层底标高-6.70m。

基坑开挖深度计算至底板垫层底为3.95m。

二层地下室底板顶相对标高为-9.30m，板厚700mm，垫层厚150mm，周边地梁上翻,承台垫层底相对标高-10.95m，核心筒承台垫层底相对标高为-11.85m。

基坑开挖深度计算至承台垫层底为9.25m，坑中坑深1.70m。

4、地表超载

根据场地四周条件，本次设计预先考虑出土口位于东侧财富大道，施工用房位于场地东侧。

坑外地表超载东侧（一区）取35kPa，其余侧（二区）取20kPa，坑内取20kpa。

（详见总平面图地面超载分区）

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，确保周边建筑安全，周围道路等正常使用；

3、方便施工、工程造价经济合理。

1、土质条件

依据浙江山川有色勘察设计有限公司提供的岩土工程勘察报告，在场地勘探深度内地层分布如下：

（1）杂填土

杂色，松散状，主要由碎石、砂、粘性土等组成，含少量碎砖、碎砼等建筑垃圾、生活垃圾，为人工近期（约半年前）堆积，土层均匀性极差。

该层主要分布为场地南部，层厚0.30～1.60m。

（2）粘土

黄灰色～灰棕色，局部褐灰色、棕灰色，软塑～软可塑状（局部硬可塑状），高压缩性；

含少量铁锰质结核；

土层均匀性尚好，局部相变为粉质粘土；

该层顶部0.2～0.3m左右为耕植土，含较多植物根茎。

该层场地水塘部位缺失，层厚0.30～1.90m。

（3）淤泥

灰色，流塑状，高压缩性；

含少量贝壳碎屑、有机质，略具泥臭味；

土层均匀性较好，局部相变为淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土，局部地段底部相变为软塑状粘土、粉质粘土。

该层全场地均有分布，稳定性较好，层厚13.90～25.20m，层面分布高程1.32～2.25m。

（4）-1粘土

黄灰色，局部黄棕色、青灰色、灰绿色，硬可塑～硬塑状（局部软可塑状），中压缩性；

土层均匀性一般，局部相变为粉质粘土。

该层场地局部地段缺失，层厚0.40～9.40m，层面分布高程负23.28～-12.25m。

（4）-2粘土

灰色，局部黄灰色、褐灰色，软塑状（局部软可塑状），高压缩性；

含少量有机质，局部含少量贝壳碎屑；

该层场地局部地段缺失，层厚0.80～10.50m，层面分布高程负24.40～-15.15m。

对以上各层土的厚度h、天然重度γ、固结快剪试验的内聚力C及内摩擦角φ进行了处理、归类、统计，各层土的物理力学性质见表1。

表1：

场地各土层主要物理力学性质指标（表中C、φ括号内为设计取值）

层号

土层

含水量（%）

重度γ（KN/m3）

内聚力

C（KPa）

内摩擦角

φ（°

）

（1）

杂填土

18.0

（10.0）

（2）

粘土

41.4

17.4

23.0（18.4）

12.3（9.84）

（3）

淤泥

59.2

16.1

9.5（7.4）

7.4（5.92）

（4）-1

30.7

18.7

45.6（36.48）

16.5（13.2）

（4）-2

42.3

22.9（18.32）

2、地下水状况

拟建场地勘察深度以浅地下水主要为浅部的孔隙潜水、孔隙承压水及深部基岩裂隙水。

浅部的潜水主要接受大气降水与地下径流补给，水量贫乏，渗透性差。

勘察期间测得钻孔稳定水位一般在自然地面下0.20m～1.50m之间，黄海高程在1.60m～3.67m之间，浅部主要为接受大气降水和地表水渗入补给的孔隙潜水，深部主要为（8）-4、（9）-2、（10）-3、（11）-3号层中的孔隙承压水，承压水水头约为地面以下6.0～7.0m。

地下水水位动态变化受季节性影响，但变化幅度不大，一般在0.50～1.00m之间。

1、本工程基坑特点：

综合分析场地周边环境、土质条件、基坑开挖深度及形状，本工程基坑具有以下特点：

（1）、本基坑场地各侧距离周边道路、建筑物相对较远，有一定的放坡条件。

（2）、基坑开挖深度深，面积大，施工周期较长，需充分考虑时空效应对围护产生的不利影响。

（3）、基坑围护影响范围内

（2）层粘土物理力学性质较好，但土层较薄，（3）层淤泥的物理力学性质较差，且层厚较大；

基坑底部处于淤泥层中，对坑底隆起和基坑变形控制较为不利。

（4）-1层粘土性质较好，是良好的围护桩端持力层。

（4）、基坑土方开挖量很大，开挖期间可能处于雨季，对基坑较为不利。

根据《浙江省基坑工程技术规程》中对基坑的分类，本基坑工程安全等级为一层地下室为Ⅱ级，基坑侧壁重要性系数为1.0；

二层地下室部分为Ⅰ级，基坑侧壁重要性系数为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，本设计对二种围护结构方案进行比较，具体如下：

方案一：

排桩加锚索支护方案

桩锚支护结构指排桩与预应力锚杆（索）联合支护的简称。

桩体起到挡土的作用，桩端应嵌入持力层或基坑底板以下一定的深度。

桩体自上而下按照一定的网度布设多道预应力锚杆（索），并通过横梁背拉桩体，共同约束基坑边坡变形，为确保基坑边坡的整体稳定起到了主动支护的作用。

对于锚杆（索）施加预应力，其目的即在锚杆周围的岩土体中产生压应力区，增加潜在滑动面上的正应力和抗剪阻力，减少了非稳定性土体的下滑力。

但桩锚支护结构变形大，施工周期长，且锚杆（索）超出用地红线，对后期建设影响较大。

方案二、排桩加混凝土内支撑方案

对于软土地区基坑开挖深度深的情况，排桩加内支撑的支护方式具有无需占用基坑外侧地下空间资源、可提高整个围护体系的整体强度和刚度，可有效控制变形。

采用排桩加内支撑，其围护桩直径、间距、入土深度均可完全按需要进行设计及施工，具有很大的灵活性，可将有限的材料用到必须的地方。

同时对周边后期建设无任何影响。

由于本工程基坑开挖面积较大，且深度较深，综合考虑基坑施工工期、造价及对后期周边建设影响，结合地区经验，本设计采用方案二。

设计采用复合土钉墙+排桩加一道水平混凝土内支撑综合支护方案，水泥搅拌桩止水帷幕。

方案简述如下：

（1）、基坑北侧、东侧一层地下室由于距离用地红线较远，采用放坡+复合土钉墙支护方案。

（2）、基坑二层地下室部分，为控制位移，采用排桩加一道水平混凝土支撑支护方案。

（3）、围护桩通过计算分析，通过安全性、经济型比较，桩径稍大，混凝土方量增大，但由于桩刚度增加很多，配筋减少。

本设计采用Φ900@1200，Φ700@1000两种围护桩。

（4）、桩长由于基坑深度较深，淤泥层厚度大，但（4）-1层粘土层性质较好，位于坑底下10～15m左右，桩长插入（4）-1层，满足整体稳定性要求。

（5）、支撑竖向布置，根据基坑深度以及地下室底板面的布置，支撑设置在一层地下室底板垫层底，相对标高为-5.95m，支撑下挂。

（6）、支撑水平布置，根据基坑平面，在基坑四角布置角撑，东西设置两道对撑，在基坑东侧设置3个出土口。

（7）、核心筒坑中坑深度较深，采用水泥搅拌桩重力式挡墙方案。

（8）、止水帷幕考虑当地施工条件及土质情况，采用水泥搅拌桩进行止水、止土。

场地地下水较浅，赋存粘土、淤泥层中。

表部填土结构松散，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，应做好相应的排水措施。

1.地表排水：

在基坑外侧地面设置排水沟，排水沟截面为400×

400；

基坑四角各设置一个集水井，中间每隔30m设置一个集水井，集水井尺寸为1000×

1000×

1000，防止地表水流入坑内。

2.坑内排水：

为防止基坑底部积水，基坑开挖施工期间可在坑底设置临时性的排水沟，做到有水即排；

基坑开挖到设计标高后，土建单位可根据实际情况在坑底利用承台井、地梁沟作为集水井、排水沟，及时用水泵把坑内积水排出坑外。

3.防渗措施：

为防止地表水渗入基坑，在放坡的坡面上喷射100厚C20的混凝土护面，并在坡面上间隔2.5m设置Φ50PVC排水管以防边壁内积水。

七、基坑围护施工及土方开挖要求

由施工单位提出基坑支护施工和挖土施工组织方案，基本要求如下：

1、施工程序：

（1）土钉墙：

按设计要求放坡→浇筑混凝土护坡→设置地表排水系统→基坑分层开挖钻入土钉注浆直到底板垫层底标高→打设垫层→绑扎钢筋，浇筑底板混凝土→侧板和顶板施工→回填土→向上施工。

（2）排桩加一道水平混凝土内支撑：

钻孔灌注桩施工→养护→按设计要求放坡→浇筑混凝土护坡→设置地表排水系统→基坑开挖至支撑垫层底标高→打设垫层→施工支撑打设垫层→基坑分层开挖到底板底标高→绑扎钢筋，浇筑底板混凝土→换撑→拆除支撑→侧板和顶板施工→回填土→向上施工。

2、水泥搅拌桩施工技术要求

（1）水泥搅拌桩的桩径为Φ600，围护桩搭接为150mm，坑内加固墩搭接为100mm。

水泥掺量15%，采用42.5级普硅水泥,水灰比0.50～0.55,为改善水泥土加固体的性能和提高早期强度，水泥土中应掺加0.5‰（水泥重量比）三乙醇胺和2‰木质素磺酸钙；

（2）水泥搅拌桩的桩位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于0.5%，搅拌升降速度不大于0.8m/min；

（3）水泥搅拌桩应连续搭接施工，间隔时间不得超过12h，如间隔时间过长导致无法搭接，应采取补救措施；

（4）根据现场实际情况对大块的杂填土进行清障处理再进行搅拌桩施工；

（5）水泥搅拌桩的施工工艺为“四搅四喷”施工工艺，提升速度不得大于1.0m/min；

（6）水泥搅拌桩28天单轴无侧限抗压强度不低于0.8Mpa，施工时每台桩机每24小时取一组试块。

（7）水泥搅拌桩在设计开挖龄期采用钻芯法检测桩身强度及桩身完整性，钻芯数量不宜少于总桩数的1%，且不应少于6根。

3、钻孔灌注桩施工

（1）按照JGJ94-2008规程施工钻孔灌注桩。

（2）为确保桩顶砼强度，要求施工控制超灌高度为1.0m。

（3）打桩施工顺序为跳打法。

（4）桩位偏差不得超过50mm，否则会影响相邻桩及冠梁施工。

（5）桩内主筋沿桩身均匀布置，并尽量减少钢筋接头，桩内主筋搭接采用焊接，焊接长度以及焊条需符合规范要求。

（6）钻孔过程中应防止缩径和塌孔，应确保清孔后浇灌时桩底沉碴厚度小于100mm和桩身垂直度。

（7）充盈系数不小于1：

1。

（8）桩身混凝土采用C30，主筋为HRB400，箍筋为HPB300，桩主筋保护层厚度为50mm。

（9）桩顶钢筋伸入冠梁不少于35d。

（10）孔底沉渣少于200mm。

4、冠梁、支撑梁施工

（1）冠梁、支撑梁采用现浇钢筋砼结构，砼强度等级C30，主筋为HRB335和HRB400，箍筋为HPB300，最外层钢筋保护层厚度为25mm。

（2）冠梁施工前应将支护桩顶浮浆凿除清理干净。

（3）冠梁、支撑梁梁地模须严格平整、可靠，按中心受压构件要求严格控制纵向轴线偏差，并防止在混凝土浇捣时产生变形。

（4）转角处基坑外侧冠梁主筋必须保持连通，无法连通部位，主筋水平向弯起，并满足抗拉钢筋锚固长度要求。

（5）支护桩顶嵌入冠梁50mm。

（6）冠梁、支撑梁垫层为100mm厚C10素混凝土

（7）冠梁、支撑梁轴线偏差小于50mm。

5、井型钢构架竖向立柱

（1）新打设桩位水平偏差不得大于50mm，桩径允许偏差±

50mm。

充盈系数＞1.10。

孔底沉渣厚度≤50mm。

钢筋笼安装深度允许偏差为±

100mm，桩长及桩端标高详见基坑围护图。

其余的施工要求同围护钻孔灌注桩。

（2）竖向立柱的上部采用格构式井字型钢构架，缀板与角钢的焊接为围焊，未注明焊缝高度不小于6mm。

（3）井字型钢构架顶部伸入钢筋混凝土水平支撑600或采取其他可靠锚固措施，下部插入钻孔桩中长度见详图。

（4）竖向立柱施工时，先钻孔至设计标高，放入钢筋笼和井型钢构架，井型钢构架与钢筋笼主筋焊接。

清孔后，灌入混凝土，详细尺寸，标高见图纸。

（5）井型钢构架的四根角钢的接头可采用剖口熔透焊，接头应错开600mm。

（6）当地梁纵向钢筋数量较多且难以穿越井型钢构柱时，可在刚构筑上开孔。

但角钢开孔面积不得大于角钢全面积的30%，具体可根据现场实际情况与设计人员协商确定。

6、土钉墙施工技术要求

（1）搅拌式土钉施工

土钉采用48×

3.0钢管，施工时应将钢管前端封闭，端部焊接搅拌叶片，每侧叶片长度100mm，叶片前设置一个出浆孔，出浆孔直径为10mm。

钢管边钻入边注浆，一搅一喷，钻入速度不大于0.8m/min。

转速为60转/min。

注浆采用低压注浆，压力一般控制在0.4-0.6Mpa。

注浆水泥采用42.5普硅水泥，水灰比0.5～0.55，每延米水泥用量不得少于25kg。

（2）钢筋网铺设

采用绑扎连接，钢筋为Φ6.5@200双向，搭接长度不小于300mm。

钢筋和坡面的空隙宜大于20mm。

每层土钉通过Φ16斜向加强筋及两根15cm长的锁定筋与面层钢筋网连接。

（3）喷射混凝土

喷射混凝土强度等级为C20，素喷混凝土面层厚度80mm，锚喷混凝土厚度为100mm。

水泥采用42.5级普硅水泥，粗骨料为5-12mm的干净碎石，砂为粗砂，水泥与砂、石重量比为1：

2：

2，水灰比为0.5。

喷射混凝土初凝时间不得大于10min，终凝时间不得大于30min。

7、土方开挖

（1）土方开挖前，挖土单位应制定详细的挖土施工方案，并经专家会审后执行；

（2）必须待支撑梁强度达到设计强度的70%方可开挖土方；

（3）土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致；

（4）挖土工作应分层进行，每层开挖深度不超过1.0m，停挖后留坡的坡度不宜大于30°

，以防止土体滑移使工程桩发生偏位，距坑底30cm左右应采用人工修土；

（5）承台、地梁沟、槽必须采用人工开挖；

（6）挖土时需加强对工程桩的保护工作。

凿桩挖土的相互配合，既不能凿桩时间过长（使基坑长期暴露），也不能将桩挖断挖偏。

（7）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24h；

（8）挖土至底板垫层底标高后，在距围护桩边10m范围内，必须在24小时内浇筑完≥20cm混凝土垫层，与围护桩连成一体。

（9）挖土机械不得碰撞或损伤围护结构，基坑开挖时严禁挖土机械在围护边或水泥搅拌桩上行走；

（10）挖出的土方应及时运出，不得堆置在坑边，基坑四周10.0m内堆载不得超过设计值，严禁车辆在已挖出的基坑边行驶；

（11）挖机不得在支撑上直接行走。

如要行走，必须在支撑两侧填土高于支撑面500mm以上，后在其上铺设路基板；

（12）出土口按设计要求进行加固处理，出土口具体位置待挖土方案确定后再定。

（13）土钉工作面开挖

“分层分段开挖是土钉墙施工的特点，应按施工要求分层分段开挖并及时提供土钉工作面。

①每层土钉工作面开挖宽度宜为15m，适当放坡。

②作业面可分小段间隔开挖，分段开挖长度不得大于15m。

③作业面开挖不应影响土钉施工，与土钉施工穿插进行。

④每层作业面开挖深度不得超过该层土钉标高以下0.3m。

⑤上层土钉与混凝土面层完成3天后方可进行下一层工作面开挖。

土坡暴露时间不得超过24小时。

8、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。

1、本工程高程以建筑的相对标高为准，场地标高在设计标高以上时，应将场地平整至设计标高。

2、本工程预留土建施工工作面除标明外均为0.5m，并据此确定基坑开挖边线，如本设计图中所示尺寸与现场放样有出入时，宜参照土建结构施工图进行。

3、基坑施工放样应结合建筑（结构）施工图进行，若基坑定位尺寸与建（结）施工图不符时，应以建（结）施工图为准。

4、土方开挖、水泥搅拌桩、土钉墙、钻孔灌注桩等应由经验丰富的专业施工单位施工。

5、重型车辆、动荷载应远离基坑边，基坑外10m范围内超载不得超过设计允许值。

6、塔吊基础如需独立设置于基坑内侧，则基础需另行专门设计，具体做法应同土建施工单位协商处理。

7、土建单位应配合围护施工，及时做好外侧场地硬化。

8、建议土建单位施工堆场设置在远离基坑的空地上，以免对基坑安全造成隐患；

土建单位如调整基坑四周布置堆场或施工道路，应及时通知设计人员，以及时做出设计调整。

九、基坑监测方案

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。

基坑监测必须有具备相应资质的专业单位实施，同时施工单位需进行施工监测。

本次基坑围护及开挖施工应进行以下项目的监测：

1、监测内容：

（1）本工程在基坑坑顶地表上设置位移和沉降观测点，位移用经纬仪或全站仪观测，沉降用水准仪观测。

（2）基坑周边设置深层土体位移监测点，在基坑施工前埋设测斜管，做好原始记录和标志。

（3）基坑周边设置水位观测孔，施工前埋设水位管，做好原始记录和标志。

（4）支撑轴力监测，在支撑浇筑前埋设应力计，做好原始记录和标志。

（5）立柱桩顶设置沉降监测点，开挖期间进行沉降观测。

（6）基坑周边道路管线开挖期间需进行位移、沉降监测。

2、报警值：

（1）深层土体位移最大控制值为50mm，或位移速率连续3天大于3mm/天，或单日位移大于5mm；

（2）基坑坑顶地表水平位移和沉降最大控制值为50mm，或位移速率连续3天大于3mm/天，或单日位移大于5mm；

（4）立柱累计沉降20mm,沉降速率2mm/天；

（5）支撑轴力ZC1为7000KN，其余为5000KN；

（6）水位下降1m或单日变化0.8m。

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天监测一次；

挖到设计标高后增加到每天一次到二次；

当监测值超过报警值，增加监测次数至每天二次；

垫层浇筑完毕连续七天稳定可适当放宽监测频率。

基坑监测单位应把当天的监测结果及时上报有关单位，如发现异常情况，应进行分析并及时通知有关各方进行处理。

根据现场观测结果，若出现：

深层土体、坑顶水平位移较大，速率较快；

坡面出现滑移现象；

深层土体出现明显位移，基底有隆起趋势；

场内外道路变形明显等情况，需考虑采取应急措施。

1、应急措施的制定：

根据可能出现的异常情况，制定如下相应的应急措施：

（1）在施工过程中，支护结构位移较大时，可采取加长加密土钉，坑顶挖土卸载，在冠梁上增设钢管对（角）撑或斜撑，或者回填反压等措施。

（2）、当开挖面出现水土流失时，可在该部位打入竖向锚管并在管内注浆。

（3）、土钉墙发生渗漏时，可在渗漏部位打入导流管，将水导出。

（4）、当土方已开挖到设计标高后，围护体发生较大位移时，可堆叠砂袋压载，或在墙面上补打土钉等措施。

（5）、由于基坑开挖造成坑底土体隆起，应在坑内利用重力压制隆起土体；

或对坑外土体进行降方卸载。

（6）、台风强降雨期间，应24小时专人值班，配备足够的水泵和沙袋、松木桩等抢险物资，同时现场不少于1台挖机，一旦出现坑顶地表开裂、沉降等险情及时处理。

2、应急措施的实施

（1）现场成立监控小组，在挖土及支护结构施工阶段进行24小时监控。

监控内容为：

地表水平位移、周边土道路、管线的变化，并记录备案。

（2）成立现场抢险小分队，由现场有关人员组成抢险领导小组，配备各种相关工种及常用抢险材料，随时准备执行任务。

（3）根据围护体的稳定状况，必要时准备抢救物质。

（4）当围护体位移超过报警值时，及时采取措施防止围护结构位移发展。

（5）在围护结构施工期间，场地内保证有一台挖土机可以随时调用，如发现开挖后，坡顶位移呈增大趋势且不收敛，立即用挖土机挖土向坡脚回填反压或对坑外土体进行降方卸载，直至位移稳定后再采取加固措施。

工程造价概算表表2

工作内容

单价

工程量

小计（万元）

围护桩（钻孔桩）

1300元/m3

12963.8

1504.86

立柱桩（钻孔桩）

4496.5

584.545

冠梁、支撑梁

1000元/m3

9023.612

902.36

搅拌桩（水泥掺入量15%）

165元/m3

23511.4

387.94

土钉

45元/m

16944

76.248

网喷混凝土

75元/m2

4556.7

34.18

素喷混凝土

50元/m2

4488

22.44

立柱钢格构

4700元/吨

578.56

271.9

排水沟

40元/m

1375

5.50

总造价（万元）

3789.973万元

说明：

1、概算造价不包括设计、监测和土方开挖费用；

2、本经济分析参考了有关定额、造价信息和市场价，供参考。

第二部分基坑围护结构计算说明

一、计算内容

（1）、复合式土钉墙计算内容：

1、土钉抗拉计算与验算；

2、整体稳定计算与验算；

3、外部稳定验算

（2）、围护桩计算内容：

1、围护桩插入深度计算；

2、基坑整体稳定性验算；

3、围护