降水及基坑支护施工方案.docx
《降水及基坑支护施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《降水及基坑支护施工方案.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
降水及基坑支护施工方案
降水及基坑支护施工方案
编制单位：
编制人：
【
1
1工程概况
本工程位基坑深度11.20m。
基坑边界条件：
基坑东边线路约20m；路lOm；北侧距2层民房3～8m；距基坑西北角约15～20m处有一幢层住宅楼：
基坑西侧边线距层客运站m，本基坑的坡道准备留于基坑西侧。
其
平面位置见图1/3。
支护范围内土层情况：
本场地地层情况详见《岩土工程勘察报告书》。
各层土的主要物理力学指标详见表l。
支护土层计算参数
表1
指标
指标值
层号
厚度（m）
深度（m）
3
Y（kN/m）
C（ｋPa）
φ（°）
①人工填土
1.5
1.5
17.00
10.00
l5.00
②黄土
2.8
4.3
16.80
25.00
21.00
③黄土
7.5
11.8
18.30
21.00
12.00
④古土层
3.O
14.8
18.50
35.00
18.00
基坑大致呈长方形为71.6m×33.1m，开挖深度约11.2m；基坑支护采用放坡（1∶0.2）＋土钉墙支护。
基坑底总边长约为209m。
支护范围内土层主要为黄土类土，地下水位埋深5.50m，根据勘察报告提供及地区经验，降水范围内土层的综合渗透系数K取7m／d。
基坑尺寸及其与相邻建筑的相对位置详见降水井平面位置
图。
2
2土钉墙设计与施工
2.1设计依据及所执行的技术标准
2.1.1现场踏勘资料；
2.1.2《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）；
2.1.3《基坑土钉支护技术规程》（CECS96：
97）；
2.1.4《建筑深基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。
2.2设计与计算
采用极限平衡理论方法，并结合地区土钉墙支护施工经验进行设计
与计算。
计算首先对未支护基坑的稳定性进行了验算，其计算安全系数：
基
坑南侧为0.650，基坑北侧为0.603，均小于1.00，说明未支护基坑边坡
是不稳定的，因此必须采取支护措施。
根据现场具体条件及西安地区基坑支护经验选择土钉墙方案比较经
济可行。
2.3施工方案的选择及技术措施
基坑支护总体上采用土钉墙支护方案，即基坑分层开挖分层支护，
其主要靠设置于坡体中的土钉被动受力（主要是受拉作用），提高土体的
抗剪切强度，同时混凝土面层则起到限制和约束基坑土体侧向变形的作
用。
土钉墙施工应与土方开挖交叉或平行施工。
基坑开挖与支护应分层
进行。
主要包括土钉施工、钢筋混凝土面层施工及排水系统等施工。
2.4土钉及混凝土面层设计
3
2.4.1土钉
土钉墙坡度80°，墙高北侧6.20m，南侧为6.50m，土钉按梅花形布
置，间距1.40m，共布9排，各排距地表分别为1.20m、2.4m、3.6m、4.8m、
6.0m、7.2m、8.4m、9.6m、10.8m。
土钉直径130mm，与水平向夹角15°，
长度自上而下分别为9.0m、9.0m、9.0m、9.0m、11.7m、11.7m、11.7m、11.7m
和9.0m.土钉钢筋分别为1φ20、1φ20、1φ20、1φ20、1φ25、1φ25、
1φ25、1φ25和1φ20。
每2m设一组船形定位支架（扶正筋），按120°布
置，焊接在主筋上锚孔内注M15水泥砂浆。
南侧加固后边坡稳定验算（Bishopit）
FS=
b+Wtg
sin
式中Fs—土坡的稳定安全系数。
m⎝i=cos⎝i+
sin⎝itg⎫i
Fs
式中bi—第i条土条的宽度；
Ci—第i条土条滑裂面上的土层黏聚力标准值（kPa）；
Li—第i条土条滑裂面处弧长（m）；
Wi—第i条土条自重（KN/m）；
θi—第i条土条滑裂面处中点切线与水平面夹角；
Φi—第i条土条滑裂面处土层内磨擦角标准值。
Fs=12800=1.26
土钉墙内部整体稳定性分析
4
∑m1⎝i[Ciiii⎫]
∑Wii⎝
10163
Fs=
∑[（Wi+⎝i）sin〈i]
R∆R
将各数据代入求得Fs=1.6＞1.4安全
土钉抗拔力验算可采用下式计算：
Kdi=
Tti⋅cos〈ii
Ean⋅Sx⋅Sy
≥1.5
式中Kdi－第i个土钉抗拔强度安全系数；
Tti－第i个土钉设计极限抗拔力（kN）；
Ean－第i个土钉处主动土压力（kN/m2）；
Sx，Sy－土钉的水平，垂直间距（m）。
外部整体稳定性验算
（1）抗滑移安全系数
KS=
（Gn+Ean）∝
Eat−Gt
1.5≥1.3
（2）抗拉倾覆验算
KS=
Gxo+EazXf
EaxZf
=1.6≥1.5
Gn=Gcos〈!
Gt=Gsin〈!
Eat=Easin（〈−〈!
−™）
Eat=Eacos（〈−〈!
−™）
Eax=Easin（〈−™）
Xf=b−Zctg〈
Zf=Z−btg〈!
5
∑[（Wi+⎝i）cos〈i⋅tg⎫i+（Shkk）sin®k⋅tg⎫i+ci（cos〈ii）+（Shkk）⋅cos®k]
式中
G—自重;
x!
—重心与墙趾的水平距离；
〈!
基底倾角；
〈墙背倾角；
™
—磨擦角；
b—水平投影宽度。
2.4.2墙面
墙面配单层φ6@200钢筋网片，与土钉钢筋连接处焊接井字形钢筋
架，井字形钢筋架由2φ18通长加强筋及2φ18长100mm钢筋组成。
上
下网片搭接长度200mm，墙面面层喷C20细石混凝土，厚100mm，钢筋
保护层厚50mm。
2.5土钉施工
2.5.1土钉施工主要工序
平整坡面→孔位放线→成孔→土钉加工与安放→灌注水泥砂浆→补
浆。
2.5.2主要技术要点及质量指标
（1）平整坡面
采用人工铲平，达到基本平整，符合尺寸要求。
（2）放线
按照图纸要求采用钢尺确定孔位以木桩或钢钎做为标记，孔位误差
小于5cm。
（3）成孔
成孔采用人工洛阳铲成孔为主，机械成孔为辅，根据地层成孔性，
6
随时调整成孔机具。
严格控制成孔的位置和角度偏差，成孔倾角为15°，
偏差小于±3°。
（4）土钉加工与安放
为使锚钉居中，每隔2.Oｍ设置一个钢筋船形中心定位架。
成孔后将锚
杆下入孔内，锚钉下入前应清除孔内虚土。
（5）
灌注水泥砂浆
采用M15强度水泥砂浆，水灰比0.40～0.45。
用砂浆搅拌机搅拌均匀
后将注浆管插入距孔底不小于40mm，通过砂浆泵加压，灌入孔底后，缓
慢拔出注浆管，直至砂浆饱满，稍后需补浆1～2次。
（6）施工技术要求
1）严格按照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99）有关要求施工。
2）基坑开挖与支护应分层进行，上层支护完毕后，支护结构达到一
定强度（大于70%）后，方可进入下一层的开挖。
分层开挖深度不大于
2.0m.
3）土钉墙施工顺序:
基坑开挖→修坡→成孔→安放锚筋（杆）并注
浆→制做钢筋网片并安装（挂网）→喷混凝土。
4）土钉成孔施工允许偏差：
孔深允许偏差±50mm；孔径允许偏差±5mm；孔距允许偏差
±100mm；成孔倾角允许偏差±5%。
5）墙面施工允许偏差：
坡面平整度允许偏差±20mm；钢筋保持层厚度不小于20mm。
2.6钢筋混凝土面层施工
2.6.1面层施工主要工序
7
（
绑扎固定钢筋网→设置面层厚度控制标志并检查面层钢筋保护层厚度
→喷射细石混凝土面层→定期进行养护。
2.6.2主要技术要点及质量指标
土钉施工后，在修整后的坑壁上将编织好的钢筋网固定在锚钉和挂
网钢筋上，检查锚头与面层钢筋网片的连接是否牢靠，检查钢筋保护层
厚度是否不小于30mm，然后喷射C20细石混凝土。
细石粒径在5～1Omm
之间，喷射采用混凝土喷射机干喷法作业。
2.7设置排水系统及混凝土养护
混凝土面层施工的同时，在坡顶及坡脚采取必要的敞、排水措施。
即坡顶做散水面，坡脚挖排水沟。
对已施工的混凝土做防冻养护。
2.8土钉墙施工要点
2.8.1土钉支护按设计规定的分层开挖深度按作业顺序施工，在完成
上层作业面的土钉与喷混凝土以前，不进行下一层深度的开挖。
2.8.2当用机械进行土方作业时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体
松动。
基坑边壁采用小型机具或铲锹进行削坡，保证边坡平整并符合设
计规定的坡度。
2.8.3为防止基坑边坡的裸露土体发生坍陷，对于易塌的土体可采取
以下措施：
（1）对修整后的边壁立即喷上一层薄的砂浆或混凝土，待凝结后再进
行钻孔；
（2）在作业面上先构筑钢筋网喷射混凝土面层，而后进行钻孔并设置
土钉；
（3）在水平方向上分小段间隔开挖：
8
（4）先将作业深度上的边壁做成斜坡，待钻孔并设置土钉后再清坡；
（5）在开挖前，沿开挖面垂直击入钢筋或钢管，或注浆加固土体。
2.8.4土钉支护是在排除地下水的条件下进行施工，采取恰当的排水
措施包括地表排水，支护内部排水，以及基坑排水，避免土体处于饱和
状态并减轻作用于面层上的静水压力。
2.8.5基坑四周支护范围内的地表进行修整，构筑排水沟和水泥砂浆
或混凝土面层，防止地表降水向地下渗透。
2.8.6土钉成孔前，按设计要求定出孔位并作出标记和编号。
孔位的
允许偏差不大于l50mm，钻孔的倾角误差不大于3°，孔径允许偏差5～
20mm，孔深允许偏差为－50～200mm。
2.8.7成孔过程中做好成孔记录，按土钉编号逐一记录取出的土体特
征、成孔质量、事故处理等，以便及时修改土钉的设计参数。
2.8.7钻孔后进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土
立即处理，成孔后及时安设土钉钢筋并注浆。
2.8.8土钉钢筋置入前，设置定位支架，保证钢筋处于钻孔的中心部
位，支架沿钉长的间距为2m。
2.8.8土钉钢筋置入后，采用重力方法注浆填孔。
重力注浆以满孔为
止，在初凝前补浆1～2次。
2.8.9向孔内注入浆体的充盈系数大于1.O。
2.8.10注浆用水泥砂浆的水灰比不超过0.4～0.45，浆体搅拌均匀
并立即使用。
2.8.11砂浆强度用70mm×70mm×70mm立方试件经标准养护后测定，
每批至少留3组（每组3块）试件：
给出3天和28天强度。
9
2.8.14土钉端部通过其他形式的焊接件与面层相连，事先对焊接强
度作出检验。
2.8.15在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片牢固固定在边壁上并符
合规定的保护层厚度要求。
2.8.16钢筋网片绑扎而成，网格允许偏差．－10～+10mm，钢筋网铺
设时每边的搭接长度应不小于一个网格边长。
2.8.17喷射混凝土配合比通过试验确定，粗骨料最大粒径不大于
12mm，水灰比不宜大于0．45。
2.8.18喷射混凝土的喷射顺序为自下而上，喷头与受喷面距离宜控
制在0.80～1.50m范围内，射流方向垂直指向喷射面，防止在钢筋背面
出现空隙。
2.8.19为保证施工时的喷射混凝土厚度达至规定值，可在边壁面上
垂直打入短的钢筋段作为标志。
在继续进行下步喷射混凝土作业时，仔
细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松敞碎屑，并喷水使之潮湿。
2.8.20喷射混凝土强度采用边长100mm立方试块进行测定，每批至
少留取3组（每组3块）试件。
2.9土钉墙设计
10
图1计算参数及简图
图2
计算参数及简图
2．9．1土钉墙计算结果
11
技术参数
12
表2
土坡高度
11.7
坡角（°）
80
土钉倾角（°）
15
地表荷载Pｑ（kPa）
O
由支护土体自重引起的侧压力最大值
Pm（kPa）
11.60
土钉垂直间距Sｖ（ｍ）
1.2
土钉水平间距Sh（m）
1.4
平均黏聚力（kPa）
20.6
平均内磨擦角（°）
14.5
土钉墙稳定安全系数（1.2～1.4）
1.25
土钉钢筋的直径（mm）
22
钢筋抗拉强度标准值（MPa）
310
土钉的孔径（ｍ）
O．13
土钉与土体之间的界面粘结强度
34.7
3
土的平均重度r（kN/m）
17.8
无外荷时土钉所受的最大拉力N（kN）
72.36
土钉之抗拉强度算
满足要求
2．9．2计算土钉长度及配筋
计算土钉长度及配筋
外荷信息
13
表3
表4
第一排
第二排
第三排
第四排
第五排
第六排
第七排
第八排
第九排
第ｉ层土钉距
坑底的距离
（ｍ）
10.5
9.3
8.1
6.9
5.7
4.5
3.3
2.1
0.9
第ｉ层土钉处
土压力系数
0.41
0.82
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
土钉所受拉力
（ｋN）
29.68
59.37
72.36
72.36
105.91
105.91
105.91
105.91
105.91
第ｉ层土钉长
度不小于
7.75
9.78
10.31
9.75
10.12
11.53
10.91
10.36
9.77
Iｉ/H
0.66
0.84
0.88
0.83
1.04
0.99
0.94
0.89
0.84
根数
1
1
1
1
1
1
1
1
1
土钉钢筋的直
径
20
20
20
20
25
25
25
25
25
土钉之抗拉强
度验算
满足要
求
满足要
求
满足要
求
满足要
求
满足要
求
满足要
求
满足要
求
满足要
求
满足要
求
外荷（kPa）
外荷距坑边（m）
作用深度-（m）
外荷引起的侧压力（kPa）
40.00
2．OO
1.00
33.55
地层岩性
稳定性验算
14
表5
表6
层号
厚度
重度
黏聚力
内摩擦
角
粘结强度
l
1.5
17
25.5
lO
15
15
22.5
30
2
2.8
16.8
47.04
25
70
2l
58.8
50
3
7.5
18.3
137.25
2l
157.5
12
90
30
0
0
O
总深度
11.8
平均f^（按厚度加权）
17.8
20.6
14.5
34.7
Ka=
O.5991475
规范第
8.2.4条
上钉墙平均重
度r
17.8
Ea
1439.56
士钉墙厚度
B（m）
10
Ft
Eax
KH
抗滑动稳定性
验算
1041.77
729.09
1.43
1.87
Mw
M0
KQ
抗倾覆验算
12546.28
2843.43
4.41
2.12
图3
土钉墙正立面图
15
图4I—I剖面图
16
图5lI—II剖面图
图6
基坑支护平面图
17
说明：
l.基坑A－B、C-D、E－A及D-E段采用土钉墙支护方案。
2.土钉墙施工前应查清坡体影响范围内的管线情况，并检是否有渗漏
等现象，如发现有异常情况及时报设计进行处理。
3.基坑开挖与支护应分层进行，上层支护完毕后，支护结构达一定强
度后，方可进行下一层的开挖，分层开挖的深度不大于2.0m（第一层视土
质情况可开挖3.0m）。
4.锚孔灌注M15水泥砂浆，面层为C20细石混凝土。
5.如遇人工填土或其他易塌土层，应分段进行开挖与支护，分段长度
不超过lOm。
6.土钉墙及锚杆施工严格按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
之规定执行。
7.B－C段拟设置坡道，可根据实际情况单独考虑支护方案。
3降水井设计与施工
3.1降水设计
3.1.1基本参数
据邻近场地抽水试验结果，降水深度范围内土层综合渗透系数k=7.0m
／d。
基坑设计水位降深S为7.70m（即地下水降至基坑底以下2．0m），
含水层厚度H为20.0m。
降水井半径据地区经验取r=0.4m。
3.1.2基坑涌水量（Q）估算
18
根据等代大井法估算了该基坑的涌水量，估算时采用下式：
Q=1.366[K（2H-s）s]/lg（R0/r0）
式中
R0＝R＋r0；
R=2sKH=182.22m；
R0=F/3.14，
2
计算结果
：
Q＝2936
升级会员 