基坑支护与降排水方案.docx
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基坑支护与降排水方案
1工程概况
山东省民主党派机关办公楼工程位于济南市经十路以南，舜耕路以东，交通较为方便。
根据有关资料，该工程地下2层，基坑南北长约53米，东西宽24～37米，面积约1424平方米，基坑开挖深度8米。
基坑侧壁安全等级按二级考虑。
2场地岩土工程条件
2.1场地地形地貌
拟建场地为拆迁场地，地貌单元属山前冲洪积平原。
2.2岩土工程条件
根据山东省化工工程地质勘察院提供的《岩土工程勘察报告》，拟建场地地基土层如下：
①杂填土：
含有碎砖，局部为混凝土墙和基础。
②粉质粘土：
褐色，可塑～硬塑，厚度0.00—3.90m。
③粘土：
褐红色，可塑～硬塑，含少量铁锰氧化物。
厚度0.00—4.50m。
④泥灰岩：
青灰色，岩心呈砂状、碎块状，厚度较大。
④-1溶洞充填物：
主要为粘土，褐红色。
2.3地下水
根据建设单位提供的有关资料，场地地下水埋藏较深，可不考虑地下水对基坑开挖的影响。
2.4基坑周边环境条件
基坑西侧距离舜耕路约28米，基坑东侧距离广场东沟约10米左右，基坑北侧距离经十路约25米，基坑南侧20米之内基本无建筑物，综合考虑，本工程可采用复合土钉墙支护方案。
根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）第3.1.3条及《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）第7.1.7条，本工程侧壁安全等级为二级，基坑变形监控为二级。
3基坑支护方案设计
3.1基坑支护方案的选择
根据收集到的资料及附近建筑经验，结合《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）的有关规定，针对场地工程地质、水文地质条件、基坑开挖及周边环境情况，经多方案分析比较，基坑边坡可采用复合土钉墙支护方案。
3.2设计依据
1、山东省民主党派机关办公楼工程基坑支护方案编制说明；
2、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）；
3、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086—2002）；
4、《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）；
5、《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111—98）；
6、《建筑变形测量规程》（JGJ/T8—97）。
3.3设计参数的选取
设计计算参数主要根据该场地的岩土工程勘察报告，缺少的部分参数依据当地建筑经验及上述规范取值，土体与锚固体的极限摩阻力标准值依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）第4.4.3条有关规定并结合当地工程经验综合取值，设计计算中采用的各地层的主要岩土指标如下：
表1基坑设计计算参数
层号
岩土名称
重度
（kN/m3）
粘聚力
（kPa）
内摩擦角
（°）
极限侧阻力标准值
（kPa）
1
杂填土
20.0
5.0
25.0
16.0
2
粉质粘土
19.0
30.0
15.0
50.0
3
粘土
19.5
40.0
15.0
65.0
4
泥灰岩
22.0
70.0
35.0
180.0
3.4地面荷载
根据周边建筑物情况，基坑四周荷载取15kPa。
3.5计算软件及使用说明
本工程计算软件采用“理正深基坑支护结构设计软件”及“同济启明星岩土工程软件”计算，相互验证。
3.6基坑支护方案
采用复合土钉墙支护方案。
（1）北侧和西北侧：
放坡角度以81°（1：
0.15）为宜，设置土钉4道，参数如下：
序号
标高
（m）
水平间距
（m）
入射角
（°）
钻孔直径
（mm）
设计长度
（m）
拉筋直径
（mm）
备注
1
-2.0
1.5
15
110
9.0
25
钢筋网材料为φ6盘圆编网，网距0.25m。
2
-3.5
1.5
15
110
9.0
25
3
-5.5
1.5
15
110
7.0
25
4
-7.5
1.5
15
110
5.0
25
4道土钉用φ25加强筋进行连接。
坡顶面距离坡面1.5m处设置一道竖直土钉，对钢筋网起固定作用，长1.5m，材料同上。
如果第4层土钉根据地层情况已位于泥灰岩中，可以酌情减少。
（2）南侧：
由于该侧填土厚度较大，且环境条件稍空旷，放坡角度以70°为宜，且顶部放坡1级，共设置土钉3道，参数如下：
序号
标高
（m）
水平间距
（m）
入射角
（°）
钻孔直径
（mm）
设计长度
（m）
拉筋直径
（mm）
备注
1
-2.0
1.5
15
110
9.0
25
钢筋网材料为φ6盘圆编网，网距0.25m。
2
-3.5
1.5
15
110
7.0
25
3
-5.5
1.5
15
110
5.0
25
3道土钉用φ25加强筋进行连接。
坡顶面距离坡面1.5m处设置一道竖直土钉，对钢筋网起固定作用，长1.5m，材料同上。
如果第3层土钉根据地层情况已位于泥灰岩中，可以酌情减少。
（3）东侧：
放坡角度以70°为宜，设置土钉3道，参数如下：
序号
标高
（m）
水平间距
（m）
入射角
（°）
钻孔直径
（mm）
设计长度
（m）
拉筋直径
（mm）
备注
1
-2.0
1.5
15
110
12.0
25
钢筋网材料为φ6盘圆编网，网距0.25m。
2
-3.5
1.5
15
110
10.0
25
3
-5.5
1.5
15
110
7.0
25
3道土钉以用φ25加强筋进行连接。
坡顶面距离坡面1.5m处设置一道竖直土钉，对钢筋网起固定作用，长1.5m，材料同上。
（4）西侧：
放坡角度以80°为宜，设置土钉3道，参数如下：
序号
标高
（m）
水平间距
（m）
入射角
（°）
钻孔直径
（mm）
设计长度
（m）
拉筋直径
（mm）
备注
1
-2.0
1.5
15
110
12.0
25
钢筋网材料为φ6盘圆编网，网距0.25m。
2
-3.5
1.5
15
110
12.0
25
3
-5.5
1.5
15
110
9.0
25
3道土钉用φ25加强筋进行连接。
坡顶面距离坡面1.5m处设置一道竖直土钉，对钢筋网起固定作用，长1.5m，材料同上。
3.7设计说明及技术要求
1、支护工程采用独立坐标系统，假定自然地面为±0.00m。
2、坡面进行挂网喷护，喷射砼厚度不小于80mm，强度C20。
3、基坑顶边外线2.00m范围应进行路面硬化，禁止行车及堆放材料。
4、加强施工用水及地表水的管理工作。
3.8施工注意事项
1、开挖过程中如果发现地质资料同勘察报告不符合或者地下管线、构筑物、尤其是上下水管等情况与设计条件差异较大时，应及时对设计方案进行核实，并进行方案调整。
2、基坑应分层分段进行开挖，发现异常情况及时采取措施。
4基坑工程检测
基坑工程检测是基坑工程施工中的一个重要环节，根据本工程的实际情况，结合现行规范规定，本基坑工程监测项目主要包括：
1、基坑变形监测
（1）基坑开挖及使用过程中必须对边坡进行水平位移观测，观测点设置在坡定，沿基坑周边布置，各侧均不少于3个点。
（2）在基坑各侧设置沉降观测点均不少于2个。
（3）基坑最大允许变形值根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的要求进行。
（4）基坑四周均按二级基坑实施变形监控。
（5）当位移量超出监控值时，应及时停止挖土，并在适当位置增加预应力锚杆，当地面沉降超出监控值时，应及时采取有效措施，确保基坑施工和周围建筑物的稳定。
2、监测时限及要求
基坑开挖过程中，各监测项目每天监测2次，监测指标趋于稳定后，每天可监测1次。
当变形较大或出现异常情况时，应增加监测密度。
监测与维护期，应持续至基础结构施工至±0.00m。
基坑变形监测应委托有资质的第三方进行。
5应急预案
1、通过现场跟踪监测，确定预警值，当支护结构不能满足设计要求时，应立即停止挖土，并及时采取回填、卸载、增加土钉等措施。
2、发现任何异常情况时，应立即停止本工序施工，查清原因并采取措施后，方可进行下一步工作。
理正软件基坑支护计算书
----------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------
北侧:
[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：
8.000（m）
基坑内地下水深度：
20.000（m）
基坑外地下水深度：
20.000（m）
基坑侧壁重要性系数：
1.000
土钉荷载分项系数：
1.250
土钉抗拉抗力分项系数：
1.300
整体滑动分项系数：
1.300
[坡线参数]
坡线段数1
序号水平投影（m）竖向投影（m）倾角（°）
11.2678.00081.0
[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杂填土3.50020.020.05.025.016.016.0合算
2粘性土1.00019.018.030.015.050.050.0分算
3粘性土7.50019.518.040.015.065.065.0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15.000
[土钉参数]
土钉道数4
序号水平间距（m）垂直间距（m）入射角度（度）钻孔直径（mm）长度（m）配筋
11.5002.00015.01109.0001D25
21.5001.50015.01109.0001D25
31.5002.00015.01107.0001D25
41.5002.00015.01105.0001D25
[花管参数]
基坑内侧花管排数0
基坑内侧花管排数0
[锚杆参数]
锚杆道数0
[坑内土不加固]
[内部稳定验算条件]
考虑地下水作用的计算方法：
总应力法
土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数：
0.500
*******************************************************************
[验算结果]
*******************************************************************
[局部抗拉验算结果]
工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数
（m）（度）（m）Tjk（kN）Tuj（kN）Tuj（kN）抗拔抗拉
11.90053.00
23.30053.00
34.70051.719.00071.861.1147.30.6801.640
46.10050.919.00037.057.5147.31.2433.181
29.00032.4120.9147.32.9853.637
57.50050.319.00037.253.9147.31.1593.165
29.00036.9109.9147.32.3853.197
37.00028.2101.3147.32.8744.178
68.00050.219.00037.352.7147.31.1303.160
29.00036.9105.9147.32.2963.192
37.00028.296.3147.32.7274.172
78.00050.219.00037.352.7147.31.1303.160
29.00036.9105.9147.32.2963.192
37.00028.296.3147.32.7274.172
45.00058.781.5147.31.1092.006
[内部稳定验算结果]
工况号安全系数圆心坐标x（m）圆心坐标y（m）半径（m）
10.720-2.9589.3795.114
20.587-8.51812.57012.154
31.078-6.10110.7159.223
41.326-7.73411.53012.542
51.319-8.63413.62015.750
61.251-9.00013.00015.811
71.370-9.00013.00015.811
[外部稳定计算参数]
所依据的规程：
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
土钉墙计算宽度:
10.000（m）
墙后地面的倾角:
0.0（度）
墙背倾角:
90.0（度）
土与墙背的摩擦角:
15.0（度）
土与墙底的摩擦系数:
0.300
墙趾距坡脚的距离:
1.200（m）
墙底地基承载力:
3000.0（kPa）
抗水平滑动安全系数：
1.300
抗倾覆安全系数：
1.600
[外部稳定计算结果]
重力:
1472.3（kN）
重心坐标:
（5.312,3.934）
超载:
131.0（kN）
超载作用点x坐标:
5.634（m）
土压力:
96.2（kPa）
土压力作用点y坐标:
2.720（m）
基底平均压力设计值162.8（kPa）<3000.0
基底边缘最大压力设计值187.6（kPa）<1.2*3000.0
抗滑安全系数:
5.257>1.300
抗倾覆安全系数:
27.116>1.600
[喷射混凝土面层计算]
[计算参数]
厚度：
100（mm）
混凝土强度等级:
C25
配筋计算as:
15（mm）
水平配筋:
d8@250
竖向配筋:
d8@250
配筋计算as:
15
荷载分项系数:
1.200
[计算结果]
编号深度范围荷载值（kPa）轴向M（kN.m）As（mm^2）实配As（mm^2）
10.002.009.4x1.310272.1（构造）201.1
y0.673272.1（构造）201.1
22.003.5026.4x2.190272.1（构造）201.1
y2.190272.1（构造）201.1
33.505.509.1x1.269272.1（构造）201.1
y0.652272.1（构造）201.1
45.507.5027.4x3.812272.1（构造）201.1
y1.959272.1（构造）201.1
57.508.0044.6x0.000272.1（构造）201.1
y1.394272.1（构造）201.1
南侧:
[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：
6.800（m）
基坑内地下水深度：
20.000（m）
基坑外地下水深度：
20.000（m）
基坑侧壁重要性系数：
1.000
土钉荷载分项系数：
1.250
土钉抗拉抗力分项系数：
1.300
整体滑动分项系数：
1.300
[坡线参数]
坡线段数3
序号水平投影（m）竖向投影（m）倾角（°）
11.7474.80070.0
20.3000.0000.0
31.0002.00063.4
[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杂填土5.00020.020.05.025.016.016.0合算
2粘性土1.00019.018.030.015.050.050.0分算
3粘性土4.50019.518.040.015.065.065.0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15.000
[土钉参数]
土钉道数3
序号水平间距（m）垂直间距（m）入射角度（度）钻孔直径（mm）长度（m）配筋
11.5002.00015.01109.0001D25
21.5001.50015.01107.0001D25
31.5002.00015.01105.0001D25
[花管参数]
基坑内侧花管排数0
基坑内侧花管排数0
[锚杆参数]
锚杆道数0
[坑内土不加固]
[内部稳定验算条件]
考虑地下水作用的计算方法：
总应力法
土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数：
0.500
*******************************************************************
[验算结果]
*******************************************************************
[局部抗拉验算结果]
工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数
（m）（度）（m）Tjk（kN）Tuj（kN）Tuj（kN）抗拔抗拉
12.50047.50
24.00047.519.00030.535.4147.30.9283.858
36.00046.719.00013.331.2147.31.8828.885
27.00030.135.6147.30.9453.914
46.80046.219.00013.529.3147.31.7318.696
27.00038.533.8147.30.7013.057
35.00058.370.2147.30.9632.020
[内部稳定验算结果]
工况号安全系数圆心坐标x（m）圆心坐标y（m）半径（m）
10.9281.3337.2142.449
21.0469.7507.550
31.249-2.0308.0486.801
41.313-4.86112.00712.954
[外部稳定计算参数]
所依据的规程：
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
土钉墙计算宽度:
10.000（m）
墙后地面的倾角:
0.0（度）
墙背倾角:
90.0（度）
土与墙背的摩擦角:
15.0（度）
土与墙底的摩擦系数:
0.300
墙趾距坡脚的距离:
2.500（m）
墙底地基承载力:
3000.0（kPa）
抗水平滑动安全系数：
1.300
抗倾覆安全系数：
1.600
[外部稳定计算结果]
重力:
1160.8（kN）
重心坐标:
（5.643,3.226）
超载:
104.3（kN）
超载作用点x坐标:
6.524（m）
土压力:
118.9（kPa）
土压力作用点y坐标:
2.312（m）
基底平均压力设计值129.6（kPa）<3000.0
基底边缘最大压力设计值177.2（kPa）<1.2*3000.0
抗滑安全系数:
3.386>1.300
抗倾覆安全系数:
16.192>1.600
[喷射混凝土面层计算]
[计算参数]
厚度：
100（mm）
混凝土强度等级:
C25
配筋计算as:
15（mm）
水平配筋:
d8@250
竖向配筋:
d8@250
配筋计算as:
15
荷载分项系数:
1.200
[计算结果]
编号深度范围荷载值（kPa）轴向M（kN.m）As（mm^2）实配As（mm^2）
10.002.009.4x1.310272.1（构造）201.1
y0.673272.1（构造）201.1
22.003.5011.3x0.939272.1（构造）201.1
y0.939272.1（构造）201.1
33.505.5037.2x5.183299.7201.1
y2.663272.1（构造）201.1
45.506.8030.2x1.795272.1（构造）201.1
y2.497272.1（构造）201.1
东侧：
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：
7.000（m）
基坑内地下水深度：
20.000（m）
基坑外地下水深度：
20.000（m）
基坑侧壁重要性系数：
1.000
土钉荷载分项系数：
1.250
土钉抗拉抗力分项系数：
1.300
整体滑动分项
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