边坡支护设计.docx
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边坡支护设计
“国家大剧院”
土
石
方
工
程
技
术
方
案
第一章工程概况
“国家大剧院”工程为一多功能特大型公共建筑，由椭圆形结构的主体-国家大剧院及南北两侧的地下票务大厅、地下停车库及商业区组成，其建筑面积为3.5万平方米。
该建筑物的地上部分略呈椭球型，平面投影尺寸东西长轴长度为210m，短轴长度为140m。
不同部分的基础埋深分别为-17.0m、-21.0m、-26.0m、-41.0m。
该建筑物场地位于永定河冲洪积扇中部，地层土质一粘性土、粉土与砂卵石土交互层为主，并存在着多个沉积旋回，该处详细地勘报告尚未提出，根据临近建筑物“国家电力调度中心”岩土工程勘察报告，土层自上而下为；
层号
深度（m）
层厚（m）
名称
φ（0）
C（KPa）
K（cm/s）
1
0~4.2
4.2
素填土
15
10
2
4.2~10.0
5.8
粉质粘土
15
20
3
10.0~11.8
1.8
粉细砂
30
4
11.8~15.5
3.7
卵石
35
5
15.5~18.8
3.3
粘质粉土
20
25
6
18.8~20.8
2.0
中粗砂
30
2.4×10-2
7
20.8~40.2
19.4
卵石
38
2.5×10-1
7-1
28.5~30.7
2.2
粉质粘土
8
40.2~45.2
5
粉质粘土
1.2×10-8
9
45.2~
卵石
1.2×10-1
第二章基坑支护方案的设计
该项工程由于不同部分的基础设计的埋深不同，呈阶梯状，共分四个梯段，每个梯段的支护方式根据降水方法的不同以及造价不同，采用的支户方式也不同，详见下表
序号
梯段
深度（m）
降水方法
支护形式
特点
1
第一梯段
0~11.0
水位以上
土钉墙
经济、土方量大时，施工速度快
桩锚
偏高、土方量大时，施工速度慢
2
第二梯段
11.0~17.0
水位以上
桩锚（φ600mm）
造价低、桩顶位移偏大
桩锚（φ800mm）
造价高、桩顶位移较小
3
第三梯段
17.0~26.0
大面积降水
桩锚（φ800mm）
降水量大、难度大、影响范围大
坑、内外结合
地连墙（0.8m）
降水量较小、造价高
4
第四梯段
26.0~41.0
大面积降水
地连墙（1.0m）
降水量大、难度大、影响范围大
冻结封底+管井
降水量较小、造价高
注浆封底+管井
施工难度大、风险大
1.第一梯段（0~11.0m）支护设计
此段采用土钉墙支护方式
土钉墙放坡1：
0.33
土钉垂直间距1.0、1.3、1.4m
土钉水平间距1.3、1.4m
土钉倾角10°15°
土钉直径150mm
土钉水泥浆体强度20Mpa
土钉水泥浆配比W/C0.5
土钉水泥浆体注浆压力0.1Mpa
土钉主筋规格及长度
排数
1
2
3
4
5
6
7
8
锚筋规格
Ф25
Ф25
Ф25
Ф25
Ф25
Ф25
Ф25
Ф25
水平间距（m）
1.3
1.3
1.3
1.4
1.4
1.4
1.3
1.3
锚筋长度（m）
10.0
11.0
11.0
11.0
11.0
11.0
10.0
9.0
喷射砼:
设计强度：
C20
水泥:
砂:
碎石：
8880速凝剂＝1:
2:
2：
0.03（此为重量比）
喷射厚度：
100mm
钢筋网：
Ф8@200×200mm,保护层为30～50mm,另外为保证坡顶稳定，在坡顶做1.5m的钢筋砼翻边。
各锚头采取纵横拉筋相连。
2.第二梯段（11.0~17.0M）支护设计
此段设计为φ600mm、φ800mm钻孔灌注桩。
两种对比如下：
采用φ800mm钻孔灌注桩
桩锚支护设计：
支护段长
（m）
桩数
（根）
桩径（mm）
桩间距（m）
桩长（m）`
嵌固深度`
（m）
钢筋笼长
（m）
砼强度
桩顶标高
（m）`
纵向配筋
（均匀布筋）
桩顶位移（mm）
720
600
600
1.2
10
4
13
C25
-0.5
12Ф22
89
720
515
800
1.4
10
4
13
C25
-0.5
12Ф22
60
3.第三梯段（17.0~26.0m）支护及降水设计
此段采用大口径降水至-27.0m。
方案一：
采用桩、锚支护方式；方案二：
采用地下连续墙支护。
方案一：
采用桩、锚支护方式，
支护段长
（m）
桩数
（根）
桩径（mm）
桩间距（m）
桩长（m）`
嵌固深度`
（m）
钢筋笼长
（m）
砼强度
桩顶标高
（m）`
纵向配筋
（均匀布筋）
桩顶位移（mm）
400
290
800
1.4
13
4
13
C25
-0.5
12Ф22
60
锚杆
数量
直径
（mm）
间距
（m）
自由段长
（m）
锚固段长
（m）
倾角
（0）
竖向位置
（m）
水泥浆体强度
（Mpa）
设计轴力
（KN）
1860级钢绞线
（7Ф5）
第一道
190
150
2.1
5
7
150
-3.0
20
256
3根
2.方案二：
地下连续墙支护
支护段长
（m）
墙厚（mm）
墙深（m）`
嵌固深度`
（m）
钢筋笼长
（m）
砼强度
桩顶标高
（m）`
纵向配筋
（内、外均匀布筋）
桩顶位移（mm）
400
800
14.5
5.5
14.5
C25
-0.5
Ф20＠200
89
锚杆
数量
直径
（mm）
间距
（m）
自由段长
（m）
锚固段长
（m）
倾角
竖向位置
（m）
水泥浆体强度
（Mpa）
设计轴力
（KN）
1860级钢绞线
（7Ф5）
第一道
200
150
2
5
7
150
-3.0
20
240
3根
1.降水方案的选择
根据该场地水文地质条件及降水技术要求,降水的目的层为潜水及部分承压水
含水层主要为粗颗粒砂卵石,渗透性强,水量大,采用管井降水方法较为合适.
2.降水方案设计
2.1降水井布置
考虑到该工程坑中复有坑中坑的复杂性,降水范围拟定为-27米标高以上的地层,-27米标高以下的基坑开挖时,为防止地下水向基坑内涌入,拟采用封堵结合的方法（详见基坑护坡方案）.
为拦截地下水向-27米标高以上的基坑内涌入,保证基础施工的进行,在-17.0米标高处,沿基坑外缘.据坑顶3米处布置抽水管井,间距8.0米—10.0米,计抽水管井约49个.场地内布置2个地下水位观测孔.详见基坑降水井平面布置示意图.
2.2井结构
降水井深25.0米,井径600-800mm,井管为直径400—500mm的水泥砾石滤水管.井管外添入砾石滤料,砂层部位添入直径为2.0—4.0mm的砾石或石屑.
4.第四梯段（26.0~41.0m）支护及降水设计
此段采用地下连续墙支护，降水方案有三种；
（1）大口井降水，（2.）冻结法封水+外围降水，（3）采用注浆封底+外围降水.
支护段长
（m）
墙厚（mm）
墙深（m）`
嵌固深度`
（m）
钢筋笼长
（m）
砼强度
桩顶标高
（m）`
纵向配筋
（内、外均匀布筋）
墙顶位移（mm）
400
1000
30.1
15.6
30.6
C25
-0.5
Ф28＠150
4
锚杆
数量
直径
（mm）
间距
（m）
自由段长
（m）
锚固段长
（m）
倾角
竖向位置
（m）
水泥浆体强度
（Mpa）
设计轴力
（KN）
1860级钢绞线
（7Ф5）
第一道
200
150
2
6.5
23
150
-2.0
20
314
3根
第二道
200
150
2
5
28
150
-6.5
20
422
3根
第三道
200
150
2
5
29
150
-12
20
432
3根
第三章施工总体部署
1.工作量统计（暂估量）
梯段
名称
工作量
备注
1
土钉墙（0~11.0m）
3万m2
土方开挖（0~11.0m）
35万m3
2
护坡桩
2600m3
土方开挖（0~17.0m）
55万m3
降水井
3
地连墙
8000m3
锚杆
2400延长米
降水井
土方开挖（17.0~26.0m）
9万m3
4
地连墙
m3
锚杆
2400延长米
土方开挖（26.0~41.0m）
1.5万m3
2.设备配备
土方挖运机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量（暂估）
备注
塔吊
2
挖-42m坑
反铲挖土机
15台
翻斗车
太拖拉
150台
推土机
D-80
2台
土钉墙施工机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量（暂姑）
空压机
12m3
4-6台
砼喷射泵
Pz-5
8台
锚杆机
4-6台
正铲装载机
ZL50
2台
注浆设备
4-6套
钢筋加工机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量
卷扬机
4台
钢筋弯曲机
WJ40-1
4台
电焊机
BX-300
20台
钢筋切割机
GJ51-32
4台
地下基础连续墙机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量
液压抓斗
BH-12、BH-7
8台
连续墙配套设备
HC-60
8套
吊车
8～30T
10台
泥浆净化机
JHB-100
8台
泥浆搅拌机
J1-400（A）
8台
灌注桩施工机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量（暂估）
用途
旋挖钻机
R618R622
6
桩成孔施工
冲击钻
10
桩成孔施工
汽车吊
20T
4
钢筋笼吊放
泥浆泵
10
泵送泥浆
水准仪
S3
1
测量
经纬仪
J2
1
测量
激光测距仪
DJ-2000
1
测量
降水施工机械设备一览表
序号
设备名称
设备型号
数量（暂估）
用途
1
冲击钻
30型
10
成孔施工
2
水泵
潜水泵（200QJ80）、深井泵（200JC210-10.5）
200
抽水
3
滤水管等其他设备
200
3.人员配备
第四章施工总体流程
施工总体流程框图
施工准备
土方开挖（0~11.0）
土钉墙施工（8层土钉）
土方开挖（0~17.0）
（5）土方开挖
0-2
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