承台施工深基坑边坡防护方案.docx

承台施工深基坑边坡防护方案.docx

《承台施工深基坑边坡防护方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《承台施工深基坑边坡防护方案.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

承台施工深基坑边坡防护方案

承台深基坑边坡防护施工方案

一、编制依据

1、厦门市文兴路（县黄路～双涵路）道路工程A标施工图设计文件及地勘报告。

2、国家有关的政策、法规、施工验收规范\以及现行有关施工技术规范、标准等。

3、参照《建筑建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）进行验算。

二、工程概况

文兴路（县黄路－双涵路）道路工程为城市Ⅱ级次干道,与县黄路（城市Ⅰ级主干道）交叉,该交叉口设立跨线立交桥一座,跨线立交分为左右两幅，桥梁宽度9.0m，单向双车道，布置型式：

0.5m（护栏）+8.0m（行车道含双实线）+0.5m（护栏）。

桥下净空按5.0m控制，全长226.3m。

该桥承台部分设计为C35砼，根据施工设计图纸及现场实测表明其中3#、4#墩承台的埋置深度均为近5.0m的深基坑。

考虑到承台之间距离有限，故根据《公路桥涵施工技术规范实用手册》（JTJ041-2000）的相关规定及厦门地质工程勘察院对现场实勘后出据给我部的地质情况说明等相关依据，因场地受限我部决定采用设置坡率为1：

0.5的边坡喷锚网支护防护施工，以确保施工安全。

3、方案比选

文兴路跨线桥3#、4#承台处市政管线错综复杂、基坑深度近5米地质状况较差，又因毗邻县黄路基坑开挖坡比受限仅为1：

0.5，对下步施工存在很严重的安全隐患。

根据市政工程建筑安全条例规定，一般超过5米的基坑为了确保安全必须采取安全防护措施及制定安全防护的具体方案。

   目前基坑支护主要方式有：

地下连续墙、护坡桩、水泥土墙、土钉墙（喷锚网）内支撑、、预应力锚杆等，其中喷锚网支护以其独特的优点应用日趋广泛。

   喷锚网支护采取在所加固的边坡上钻孔、插筋、注浆设置锚杆，然后在边坡表面挂网、喷射混凝土形成面板。

天然的边坡土体通过锚杆的就地加固与钢筋混凝土面板的有机结合，形成一个类似重力式挡墙的结构，有效承担墙后和墙顶传来的土压力及其它荷载，并具有下列优点：

1.同其它支护方法相比，造价最低。

2.对场地土层的适应性强，施工速度快；

3.施工所需的场地较小，施工简洁方便。

通过技术及经济比选，结合现场实际情况，我们在县黄路跨线桥3#、4#施工基坑边坡采用喷锚网支护。

工艺流程：

修理边坡锚杆制作钻孔锚杆安设注浆挂钢筋网锚头固定喷射砼养护

四、施工总体方案

1、基坑开挖：

3#、4#墩的承台基坑开挖深度近5.0m，属于深基坑施工。

因市政管线错综复杂，只能采用挖掘机清表，人工进行承台基坑开挖直至设计高程。

承台基坑开挖放坡，根据《公路桥涵施工技术规范实用手册》（JTJ041-2000）的相关规定及厦门地质工程勘察院对现场实勘后出据给我部的地质情况说明等相关依据，因场地受限设置坡率为1：

0.5再进行边坡防护；基坑开挖尺寸为：

基底平面长宽均比承台结构尺寸加大1.0m，必要时在坑底四周挖集水坑，使坑壁渗水沿四周集水沟汇合于集水坑，用抽水泵排出坑外。

2、根据施工设计图纸和地勘描述以及现场基坑开挖后的实际地质情况判断，3＃、4＃墩的承台基坑底部主要为粉质粘土，坑壁主要为杂填土和粉质粘土，该土层土质软弱，触变性流变性强、抗剪强度低、遇水湿极易崩解坍塌，给基坑开挖施工造成了极大的安全隐患；根据《建筑基坑支护技术规程》我部提出对3＃、4＃墩的承台开挖坡比设为1：

0.5，再对坑壁进行喷锚网联合支护方案以确保工程安全顺利施工。

具体支护形式为：

打设φ22螺纹锚杆、长2.0m、间距60*60cm、梅花型布置；再在坑壁表面铺设φ8钢筋网片，网格间距为15*15cm后喷射12cm厚C20砼,对表面进行封闭。

5、方案设计

5.1锚杆设计

　应基坑地质情况和实际使用条件，本防护施工比选采用土钉墙支护方案，根据《建筑基坑技术规程（JGJ120-99）》规定，具体设计指标如下：

1.杆体材料采用Φ22Ⅱ级钢筋；　

2.喷射混凝土强度采用C20混凝土，1d龄期的抗压强度不低于5MPa；

3.喷射混凝土支护厚度为12cm。

六、锚杆抗拉承载力及整体稳定性验算

锚杆抗拉承载力验算

该基坑边坡防护锚杆采用φ22螺纹沙浆锚杆，长度为2.0m，间距为0.6×0.6m进行验算。

参照《建筑基坑技术规程》JGJ120-99：

　水平荷载标准值计算简图

⑴土钉墙计算过程

㈠土钉墙设计参数选值

基坑支护最深5.5m，根据土钉墙设计的一般原则，

试选定参数数据如下：

β=53o,θj=10o,dnj=220mm,

式中β——土钉墙坡面与水平面夹角；

αi土钉与水平面之间的夹角；

dnj第j根土钉锚杆固体直径；

㈡土钉墙内部稳定性分析

土层分布情况：

土层

厚度（m）

C（Kpa）

γ（KN/m3）

φ

杂填土

1.8

10

17

15

粉质粘土

18

31

18.8

18.6

加权值

29.1

18.6

18.3

主动土压力系数Ka=tg2（45-18.3/2）=0.52

①土钉抗拉承载力计算

⑴荷载折减系数可按下式计算

ζ=tg（β-φ）/2｛1/tg[（β+φ）/2]-1/tgβ｝/tg2（45-φ/2）

=tg（530-18.30）/2｛1/tg[（530+18.30）/2]-1/tg530｝/tg2（450-18.30/2）

=tg34.70/2｛1/tg31.850-1/tg530｝/tg239.650

=0.35×0.65/0.52

=0.44

②单根土钉受拉荷载标准值可按下式计算：

Tjk=εeajkSxjSyj/cosθj

式中ε——荷载折减系数；

eajk——第j个土钉位置处主基坑水平荷载标准值；

Sxj、Syj——第j根土钉相邻土钉的平均水平、垂直间距；

θj——第j根土钉与水平面的夹角。

设第一根土钉在0.75m处，ea1k=Kaγh-2Cka½

=0.52×18.6×0.75-2×29.1×0.72=-34.65Kpa

设第一根土钉在3.75m处，ea2k=-5.6341Kpa

设第一根土钉在4.35m处，ea3k=0.17Kpa

设第一根土钉在4.95m处，ea4k=5.97Kpa

设第一根土钉在5.2m处，ea5k=8.39Kpa

T3k=0.44×0.17×0.6×0.6/cos10o=0.03KN

T4k=0.44×5.97×0.6×0.6/cos10o=0.96KN

T5k=0.44×8.39×0.6×0.6/cos10o=1.35KN

③锚杆单根受拉承载力设计值计算

Tuj=1/γs*π*dnj*∑qsik*Li

γs——锚杆抗拉分项系数，取1.3；

dnj——锚杆锚固直径；

qsik——锚杆穿越土体与锚固体的极限摩阻力，这里查表6.1.4取值60KN/㎡；

Li———第j根锚杆在直线破裂面外稳定土体内长度，破裂面与水平面的夹角为（β+φ）/2。

L3=0.74m、qs3k=18Kpa,Tu3=1/1.3×3.14×0.022×18×0.74=0.71KN

L4=1.82m、qs4k=60Kpa,Tu4=5.8KN

④单根土钉抗拉承载力计算应符合下式要求

1.25γ0Tjk≤Tuj

式中Tjk——第j根土钉受拉荷载标准值；

Tuj——第j根土钉抗拉承载力设计值。

其中γ0取1.0

1.25γ0T5k=0.61≤Tu5=0.71KN

1.25γ0T6k=5.25≤Tu6=5.8KN

㈢整体稳定性验算

①采用圆弧滑动简单条分法按下式进行整体稳定性验算：

∑CiliS+∑Wicosθitgφi×s+∑Tnj[cos（ai+θj）+sin（aj+θj）tgφj/2]-∑γkγo[Wisinθi×S]≥0

式中n——滑动体分条数；

m——滑动体内土钉数；

γk整体滑动分项系数，应根据经验确定，当无经验时可取1.3；

γ0基坑侧壁重要性系数，取1.0；

ωi——第i分条土重，滑裂面们于粘性土或粉土中时，按上覆土层的饱和土重度计算；滑裂面位于砂土或碎石类土中时，按上覆土层的浮重度计算；

bi第i分条宽度；

ci第i分条滑裂面处土体固结快剪粘聚力标准值；

φi第i分条滑裂角处土体固结快剪内摩擦角标准值；

θi第i分条滑裂面处中点切线与水平面夹角；

li第i分条滑裂面处弧长；

s计算滑动体单元厚度；

Tnj第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力。

经计算（理正深基坑支护结构设计软件F-SPW）分析可知1.2米处为最危险圆弧滑动面。

②单根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体的极限抗拉力可按下式确定：

Tnj=πdnjqsjkLnj

式中Lnj——第j根土钉在圆弧滑裂面外稳定土体内的长度。

Ln1=0.6m,qs1k=18Kpa,Tn1=0.75KN

Ln2=1.2m,qs2k=18Kpa,Tn2=1.50KN

Ln3=1.8m,qs3k=60Kpa,Tn3=7.46KN

>0,故整体稳定性符合要求。

土钉作用：

为了安全，将土钉刺入稳定土体的长度最小值作为全部土钉的有效长度，如图1，即lni＝0.5m，取1m宽度的土体计算，滑裂面外土体与土体的极限抗拉力Tnj为：

93.95kN

即：

当未打入土钉时边坡的稳定系数

打入土钉后边坡的稳定系数

验算结论：

根据《建筑基坑技术规程》（JGJ120-99）6.1.1规定，该基坑边坡防护锚杆采用φ22螺纹沙浆锚杆，验算最大长度为3.0m，间距为0.5×0.5m进行验算结果满足要求，但考虑到锚杆在施做过程中按照规范要求有不超过10㎝的外露头有利于钢筋网片铺设，因此在施工过程中锚杆长度应选长度为2.1m。

即该边坡在未打入土钉时，土体是稳定的，但稳定系数偏小，打入土钉后，稳定系数由1.10提高为1.81，该边坡不会发生失稳的现象，可以满足施工安全的要求。

六、具体技术措施及其质量要求

锚杆施工技术要求

⑴钻孔前应根据设计要求定出孔位，作出标记，孔距允许偏差为±100mm，孔深允许偏差为±50mm，孔径允许偏差为±5mm；

⑵将经检验合格的锚固剂浸泡于清水中，浸水时间以不冒气泡为准，但不得超过水泥初凝时间，必要时要作浸水后的水灰比检查；

⑶将浸泡好的锚固剂用锚杆送至眼底，并轻轻捣实。

若中途受阻，应及时处理，若处理时间超过水泥终凝时间，则应换装新锚固剂或钻眼作废；

⑷锚固剂注入量根据设计锚杆长度确定，以装好锚杆后有少量锚固剂溢出为宜；

⑸将锚杆旋转推进至眼底，锚杆安设后不得随意敲击，其端部在24小时内不得悬挂重物，锚杆端头外露长度不超过10cm为宜。

钢筋网的安设要求：

⑴钢筋网使用前应清除锈蚀；

⑵钢筋网应随受喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于1cm；

⑶钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固，在喷射砼时不得晃动；

⑷钢筋网要尽可能多的与锚杆头焊接，锚杆要有适量的露头；

⑸钢筋网要被喷射混凝土所包裹、覆盖，即喷射混凝土要将钢筋网包裹密实。

⑹钢筋网应在喷射第一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不宜小于20mm；

混凝土喷射施工方法

喷射砼采取拌合站集中拌制，由混凝土运输罐车运至施工作业面，再利用简易脚手架作业平台配合湿喷机进行砼喷射。

喷射作业时分段、分片进行喷射。

采用钢筋网喷射砼时，在土面喷射一层砼后再进行钢筋网的铺设，并在锚杆安设后施工。

混凝土用料要求：

⑴水泥：

采用普通硅酸盐水泥，其标号不得低于425号水泥，一般宜选用早强水泥，在使用前经试验合格后方可投入使用，防止变质水泥投入使用；

⑵