基坑支护设计方案体育馆项目Word下载.docx
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X=3342531.835，Y=599289.091。
具体建筑物布置参见建筑总平面图。
场地整平地面标高为23.00m；
基础埋置深度为6.90m，初选基础方案为桩基础，以基岩中～微风化层作桩端持力层。
2.1场地工程地质条件
1）场地位置与自然条件
拟建工程位置在黄石团城山经济开发区桂林南路与广汇路交汇处，北为人民广场，东为黄石广电中心，环境优美，交通便利。
黄石市位于亚热带温湿性气候区范围内，四季分明多雨。
夏季极端最高气温为43.3ＯＣ,极端最低气温为-11.0ＯＣ,历年平均气温17.0ＯＣ；
近二十年来年平均降雨量1493.4mm，最大日降雨量为360.4mm（1998年6月23日），每年4-7月为雨季，占年总降雨量的60%。
2）场区地形及地貌
拟建场地原为垄岗坡地，南端分布有水塘，勘察期间场地尚未平整到位，场地地势表现为北高南低，现地面标高为18.13～25.36m。
场地位于剥蚀残山坡脚地貌范围，大体与长江Ⅱ级阶地相当。
3）场区地层及地质构造
场地范围内出露地层主要为燕山晚期闪长岩岩体及第四系坡残积松散堆积层。
场区位于扬子准地台下扬子台褶带大冶复式向斜西翼，场区及附近无断裂穿插，也没有发震构造通过。
4）场区不良地质作用
场地区范围内无灾害性的崩塌、滑坡、泥石流、岩溶及地层液化等不良地质作用。
5）场地区域稳定性
场地位于区域性稳定地块范围内，场区属于6度地震设防区；
场地及周边无新构造活动遗迹，也不存在活动性断层与发震断裂。
2.2场地岩土条件
1）场地地层结构与岩土特征
根据野外钻探取样鉴定，并结合地层形成时代、成因、沉积特征、工程地质性质及室内测试数据综合分析，场地内岩土层可分为六个工程地质单元层，现将各岩土层地质特征自上而下分述如下：
第
层素填土（Q4ml）：
颜色较杂，杂色，土质松散不均，主要粘性土及灰岩碎块等组成，局部含少许建筑垃圾，底部含较多植物根系或夹有淤泥质土，为近期人工平整回填。
层厚0.00～8.30m，平均厚度3.29m，顶板埋深18.13～25.36m，场地内多数地段有分布。
层淤泥质土（Q4l）：
灰黑色，流塑状，土质较均匀，含腐殖物，有腥臭味。
层厚0.00～1.60m，平均厚度1.03m，顶板埋深15.20～21.52m，场地内主要分布在场地南部。
层粉质粘土（Q3al+pl）：
灰黄色，软～可塑状，土质较均匀。
层厚0.00～8.00m，平均厚度2.55m，顶板埋深14.70～23.41m，场地内多数地段有分布。
第④层粉质粘土（Q3dl+el）：
褐黄、褐灰色，硬～可塑状，土质较均匀，含灰白色高岭土团块，底部含少量细小石英、长石颗粒，略有砂感。
层厚1.20～10.10m，平均厚度3.67m，顶板埋深11.88～22.58m，场地内均有分布。
第⑤层全风化闪长岩：
灰黄、褐灰色，稍湿，密实，岩石风化完全，岩芯手捏多呈粉土、粉细砂状，局部呈中粗砂状。
层厚1.00～8.40m，平均厚度2.64m，顶板埋深9.12～19.92m，场地均有分布。
第⑥层强风化闪长岩：
褐灰、灰黄色，原岩结构较清晰，岩芯手可捏碎，多呈中粗砂、砾砂状，局部夹较多中风化闪长岩硬质岩块。
层厚0.90～15.30m，平均厚度4.09m，顶板埋深3.99～22.49m，场地均分布。
第⑦层中风化闪长岩：
灰黄、褐灰、灰色，岩石结构构造清晰，部分长石矿物发生蚀变，裂隙发育，岩芯多呈碎块状，岩质较坚硬，岩芯锤击声脆，不易击碎。
揭露顶板埋深-8.88～14.49m，场地均分布。
2.3场地水文地质状况
场区内地下水类型主要为风化孔隙裂隙水和第四系孔隙水。
第四系孔隙水主要赋存在第
层填土的孔隙之中，属上层滞水类型，其富水性较弱；
基岩风化孔隙～裂隙水主要赋存在第⑤、⑥、⑦层闪长岩风化层的孔隙与各种裂隙之中，属上层滞水～潜水类型，其富水性较弱且极不均匀。
第
、③、④层粘性土属隔水层，含有少量孔隙、裂隙水。
场地范围内的地下水主要接受大气降水与地表散水的竖向渗透补给，水量无规律性，随补给源的变化而变化。
勘察期间测得场地范围内的孔隙裂隙（上层滞水～潜水）水位深度在0.80～2.80m左右。
据调查，场地地下水位年变幅在1.5m左右。
雨季时常造成地面短期积水,地下水水量一般不大。
场地下伏岩土层的渗透性极不均匀，第
层土的渗透系数k值为10-5～10-2cm/s左右；
、③、④层粘性土的渗透系数k值为10-5～10-6cm/s左右；
第⑤全风化岩及第⑥层强风化岩的渗透系数k值为10-5～10-3cm/s左右；
第⑦层中风化岩的渗透系数k值为10-6～10-4cm/s左右。
上述水位参数为实测值，渗透系数值等为当地经验值。
3基坑岩土工程分析与评价
拟建建筑基础埋置深度为≤7m，设计有地下室。
根据场地目前地面标高，基坑开挖深度约7.00m左右，属浅基坑，基坑工程等级为三级。
3.1基坑环境条件
拟建场地基坑周边环境较为简单，基坑周边50m左右范围以内无建筑物，亦无其它重要地下管网线及其它市政设施。
3.2工程地质条件
基坑开挖过程中，坑壁暴露的土层从上至下分别为：
第①层素填土，第②层淤泥质土（仅局部地段分布），第③层粉质粘土，第④层粉质粘土。
由于坑壁临空，改变了各土层原始的应力状态，在土体侧压力的作用下基坑边坡势必会出现失稳、崩塌和滑移。
根据本地区类似工程地质条件的具体应用情况，基坑四周无支护开挖较易出现塌方或冲刷事故，故基坑开挖时必须采取坑壁支护措施。
3.3基坑支护设计参数选择
根据直接快剪试验结果，结合附近基坑支护经验，并参照有关规程，基坑开挖的边坡稳定性计算和支护设计所需的岩土技术参数见下表。
地层
编号
岩土名称
室内试验
标贯试验
建议值
fak
（kPa）
Es
（MPa）
N
（击）
γ
N/m3
C
kPa
φo
②
淤泥质土
70
3.3
17.5
12
6
③
粉质粘土
150
5.6
6.4
18.5
27
11
④
250
9.2
15.8
18.6
34
14
⑤
全风化闪长岩
31.7
350
⑥
强风化闪长岩
52.5
500
⑦
中风化闪长岩
frk=10.4MPa
fa=1500kPa
3.4基坑支护方案选型
拟建筑基坑场地的工程地质、水文地质条件比较简单，基坑开挖揭露的第①层填土中虽存在不均匀以及含上层滞水、第④层粉质粘土遇水强度易降低等问题，但放坡大开挖仍然是合理可行的；
根据本地区类似工程地质条件的具体应用情况，建议拟建基坑采用放坡加钢筋网喷射混凝土面层（或加土钉、锚杆等）方案，放坡比例建议取1:
1.00～1:
1.25；
本工程基坑一般不存在坑底隆起破坏问题。
3.5基坑开挖与排水
虽然场地范围内地下水量一般较小，基坑深度不大，但仍要做好防排水措施。
影响拟建建筑基坑开挖的地下水主要为上层滞水，水量较小，受大气降水与地表散水的影响，基坑开挖时可以采用明沟排水方法，设置排水沟及集水井进行抽排水。
4设计方案
4.1基坑护坡设计方案
4.1.1设计原则
1）符合现场施工现状和环境条件，设计方案先进、合理、安全、可行；
2）符合水文地质条件及相关要求；
3）保证基坑绝对安全可靠；
4）施工工期合理；
5）充分考虑后续结构施工的合理衔接；
6）保证邻近建筑物和市政管网的安全与稳定；
7）在保证安全、可行的基础上尽量降低工程造价。
4.1.2基坑支护方案选择
本工程基坑支护与土方开挖的总体设计是在综合考虑地质条件、水位情况、周边环境以及我公司在此地区多项工程边坡支护经验的基础上进行的。
总体设计遵循的原则：
安全可靠、经济合理、施工可行、快速高效。
考虑到地层情况以及基础开挖局部最深处可达7.0m左右，我们在保证边坡稳定与安全的前提下，本着对业主负责的态度，采用大放坡挂网喷面及锚杆支护形式。
设计标高参数按下表考虑,该表所有数据参考设计方提供的施工招标图纸及现场场地标高,准确数据根据最终施工图纸确定。
部位
设计底板面标高（m）
底板厚度（mm）
垫层厚度（mm）
打桩标高（m）
场地绝对标高（m）
边坡处基坑深度（m）
环形及商业部分
游泳馆
1-1剖面
-6.45、-7.10
-10.10
800
100
6.85、-7.50
-10.50
22.0
6.0
2-2剖面
20.0、23.0
7.0、4.0
3-3剖面
23.0
7.0
4-4剖面
15.95
3.6
4.1.3基坑支护设计
1）设计分析
基坑支护设计计算采用理正深基坑支护软件（5.05版）进行分析计算，计算时综合考虑了工程地质条件、水文地质条件和国家有关规范、规程，考虑了基坑周边的附加荷载，考虑了基坑开挖时随土方开挖逐层设置锚杆的实际施工情况等。
2）支护方案设计
★1-1剖面锚喷设计：
考虑到现场用地条件，本部分剖面采用锚喷支护形式，场地平整后地面自然标高按22.00m考虑，基坑深度按6.0m考虑。
锚喷按1：
0.4放坡，坡顶做1000mm宽度的钢筋砼翻边，与地面硬化面衔接。
根据勘察报告勘探孔平面布置及剖面图,设计计算涉及到的勘探孔:
ZK54,ZK80,ZK79,ZK77,ZK76,ZK75,ZK74,ZK73,ZK72,ZK71,ZK117,ZK70,ZK69,ZK68,ZK67,8-8’剖面,30-30’剖面。
通过以上勘探孔，判断并确定所涉及到土层的性质及平均厚度，作为设计的依据。
该部分边坡所涉及到土层及平均厚度如下描述：
层素填土（Q4ml），平均厚度4.0m
层粉质粘土（Q3al+pl），平均厚度1.5m
④层粉质粘土（Q3dl+el），平均厚度2.0m
锚杆参数：
共设置4排锚杆，锚杆相对标高-2.5m、-3.7m、-5.2m、-6.7m；
锚杆水平间距1.5m，竖向间距1.2m和1.5m，梅花型布置，锚杆倾角10o，锚杆直径100mm，锚杆水泥浆体强度20MPa，锚杆水泥浆配比（W/C）0.55，锚杆主筋采用Ф18
级螺纹钢，锚杆长度由上往下依次为9.0m、10.0m、8.0m、7.0m。
面层参数：
喷射砼设计强度C20，设计配比为水泥:
砂:
碎石=1:
2:
2（重量比），喷射厚度60mm～80mm；
钢筋网Ф6＠250×
250mm，每排锚杆横向设置一根Ф14通筋，通筋与锚杆主筋端部连接方式见附图，保护层厚度30mm。
★2-2剖面自然放坡挂网喷锚设计：
考虑地质条件及现场周边允许放坡条件，本剖面采用自然放坡挂网喷锚设计，本剖面所涉及到的场地自然标高为两个，场地西侧按23.0m考虑，场地南侧鱼塘部位按20.0m考虑，基坑深度按7.0m及4.0m考虑。
1.1放坡，坡顶做1000mm宽度的钢筋砼翻边，与地面硬化面衔接。
ZK66,ZK64,ZK62,ZK61,ZK60,ZK57,ZK51,ZK45,ZK39,ZK38,ZK37,ZK32,5-5’剖面、17-17’剖面、20-20’剖面。
层素填土（Q4ml），平均厚度1.0m
层粉质粘土（Q3al+pl），平均厚度2.0m
④层粉质粘土（Q3dl+el），平均厚度4.0m
250mm双向挂网，网间用扎丝绑扎，坡面喷射砼坡面喷射砼设计强度C20，现场拌制，面层混凝土水泥:
碎石＝1:
2（此为重量比，该配比为经验值，具体准确配比由实验室提供，作为最后施工的依据），粗骨料最大粒径不宜大于12mm。
另外为保证坡顶稳定，在坡顶做1000mm的钢筋砼翻边，面层砼喷射厚度：
60～80mm。
★3-3剖面自然放坡挂网喷锚设计：
考虑地质条件及现场周边允许放坡条件，本剖面采用自然放坡挂网喷锚设计，本剖面所涉及到的场地自然标高按23.0m考虑，基坑深度按7.0m考虑。
坡面按1：
1.0放坡，坡顶做1000mm宽度的钢筋砼翻边，与地面硬化面衔接。
ZK66,ZK64,ZK62,ZK61,ZK60,ZK57,ZK51,ZK45,ZK39,ZK38,ZK37,ZK32,5-5’剖面、17-17’剖面、20-20’剖面。
★4-4剖面挂网喷锚模板墙设计：
体育场核心部分，该部分底板标高较其他部位低3.6m左右，考虑到后续结构施工顺序及便利，在地质条件允许的情况下，采用垂直放坡，挂网锚喷找平后作为模板墙，若地质条件不允许，则采用放坡挂网锚喷形式。
基坑深度按3.6m考虑，坡面无放坡，坡顶做1000mm宽度的钢筋砼翻边，与地面硬化面衔接。
ZK29,ZK30,ZK1,ZK2,ZK3,ZK4,ZK5,ZK7,ZK8,ZK9,ZK10,ZK11,ZK137,ZK145,ZK140,ZK17,ZK18,ZK19,ZK20,ZK21,ZK22,ZK23,ZK24,ZK25,ZK26,ZK27,ZK28,10-10’剖面、11-11’剖面、12-12’剖面、13-13’剖面、14-14’剖面、15-15’剖面、25-25’剖面、26-26’剖面、27-27’剖面、29-29’剖面。
层粉质粘土（Q3al+pl），平均厚度10m
④层粉质粘土（Q3dl+el），平均厚度3.0
（3）其它问题
A、对于土层含水量较大的边坡，在处理时可在支护面层背层部插入长度为400～600mm，直径不小于40mm的水平包滤网排水管，其外端伸出支护面层，以便将喷混凝土面层后的积水排走。
B、在施工过程中如出现局部变形严重或发生塌方应及时停止下部土方开挖，必要时进行土方回填，处理后继续进行下一步作业。
C、在施工中如遇到地下人防，应现场进行勘查，待确定其性质、走向及荷载分布特征后给出处理方案，切记盲目堵塞。
D、在施工过程中应及时和业主、设计、监理进行沟通，对不确定的技术问题要协商解决。
E、遇地下管线和地下障碍物，可通过调整锚杆位置等处理办法进行变更，具体由业主、设计、监理会同施工单位共同确定。
4.1.4基坑降排水设计
1）雨季外来水处理
设置1000mm宽翻边，翻边向外有一定的坡度，防止水沿坡面冲刷坡面及向基坑内灌水。
同时在基坑边坡顶部设置挡水墙，挡水墙高度150~200mm，2~3皮砖。
挡水墙外设置截水明沟，沟宽0.3～0.5m，深0.3～0.5m。
2）基坑坡面滞水处理
对于坑壁局部渗水，根据实际施工情况，如渗水较大，影响边坡锚喷面的稳定，则在开挖过程中插入周边带孔眼的包网塑料排水管，把局部渗水通过暗埋在坡面内的塑料排水管引入基坑底部排水沟及集水井中，利用水泵定时抽排，达到干槽作业。
3）基坑内降排水处理
为达到基坑干槽安全作业，在有明水的情况下，可以在基坑底板周边留设排水明沟和集水井，排水明沟宽0.3～0.5m，深0.3～0.5m，并有一定的坡度，间隔30～50m，设集水井（坑），深度1.0～1.2m，井径0.70～0.80m，集水井可下钢筋包尼龙网过滤器，排水明沟内可填粗粒径砾料防止坍淤又可导水，以利集水。
基坑内在承台部位标高较低，不超挖的前提下挖一定深度的（井）坑可作为临时集水井，设置水泵外抽。
4.1.5基坑支护变形及周边建筑物监测方案
采用信息化施工，确保基坑开挖过程中基坑本身及周边建筑物的安全，必须对基坑和周边建筑物进行监测，该监测方案由业主委托具有资质的第三方进行，其中施工单位在土方开挖及边坡支护施工过程中作为安全检测的手段进行水平位移的监测,若需要对边坡安全进行监测时,施工具体方案如下：
4）观测点的布置
在基坑边上布置观测点。
水平位移观测点布设在坡顶上，间距不大于20m，阳角必须有观测点。
5）观测精度要求
满足国家三级水准测量精度要求
水平误差控制<
1.00mm
沉降误差控制<
0.5mm
6）观测时间的确定
（1）在第二步土方开挖时开始观测，观测周期为每天一次，直到基坑开挖完毕7天后；
（2）基坑开挖完7天后,可由每天一次到3天一次,水平位移变化稳定后，适当调整观测周期。
7）场地查勘与记录
（1）施工前对原场地进行全面调查,查清有无原始裂缝和异常并作记录,照相存档。
（2）每次观测结果详细记入汇总表并绘制沉降与位移曲线。
8）基坑变形的监控值
（1）围护结构墙顶位移监控值20mm
（2）该边坡的位移量报警值取基坑深度的4‰。
9）注意事项
（1）每次观测应用相同的观测方法和观测线路。
（2）观测其间使用一种仪器，一个人操作，不能更换。
（3）加强对基坑各侧沉降，变形观测，特别对有地下管线地的各边坡重点观测。
（4）应特别加强雨天和雨后的监测。
（5）观测中如发现变形情况与开挖工况不一致、变形异常、变形速率过大或无法稳定，必须马上报告项目部。
4.2支护设计计算书（附后）
4.2.11-1剖面支护计算书
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验算项目:
[验算简图]
[验算条件]
[基本参数]
所依据的规程或方法：
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
基坑深度：
6.000（m）
基坑内地下水深度：
20.000（m）
基坑外地下水深度：
基坑侧壁重要性系数：
1.000
锚杆荷载分项系数：
1.250
锚杆抗拉抗力分项系数：
1.300
整体滑动分项系数：
[坡线参数]
坡线段数1
序号水平投影（m）竖向投影（m）倾角（°
）
12.4246.00068.0
[土层参数]
土层层数3
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
（m）（kN/m^3）（kN/m^3）（kPa）（度）（kPa）（kPa）
1素填土4.00017.820.010.08.060.045.0合算
2粘性土1.50018.018.027.011.080.040.0分算
3粘性土3.50018.718.034.014.080.075.0分算
[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满布均布10.000
[锚杆参数]
锚杆道数4
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