国际贸易和航运服务中心大厦基坑支护1.docx
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国际贸易和航运服务中心大厦基坑支护1
国际贸易和航运服务中心大厦
基坑支护方案
国际贸易和航运服务中心大厦
基坑支护方案
批准人：
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审核人：
编写人：
编写单位：
编写时间：
二○○七年九月
目录
文字部分
1工程概况
2支护方案
附表部分
土钉墙支护计算书
附图部分
土钉墙施工图
1工程概况
某国际贸易和航运服务中心大厦位于市北京路与天津路相交的西南角处，拟建建筑物27层，高约99.80m，地下室两层，基坑开挖深度最深处预计深度－12.50m（自然地坪假定为±0.00m），基坑开挖南北长约115m，东西宽约82m，基坑西侧边缘距原有建筑物东墙约8m，南侧距原有建筑物约10m，其他两侧距北京路及天津路的距离较远。
场地地形呈西高东低之势，高差有3.5m左右，由日照市城乡建设勘察测绘院对该场地提供的岩土工程勘察报告可知。
场地地层主要由素填土、全风化、强风化、中风化、微风化花岗岩组成。
开挖的基坑侧壁土质主要由以上岩性组成。
地下水埋藏约-2.0m，主要为基岩风化裂隙水。
2支护方案
本方案设计主要依据如下：
1《岩土工程勘察报告》；
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》GB50086-2001；
4《基坑土锚杆支护技术规程》CECS96:
97；
依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99，本工程基坑侧壁安全等级为一级。
设计计算参数的采用主要根据该场地的岩土工程勘察报告提供的相关指标，并结合当地设计经验确定；土体与锚固体的极限摩阻力标准值是依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99，并结合当地工程经验确定。
各地层的主要岩土指标如下：
场地基坑设计岩土参数一览表
层号
岩土名称
平均厚度（m）
重度（kN/m3）
内聚力（kPa）
内摩擦角（°）
摩阻力标准值（kPa）
①
素填土
1.1
18.1
0.0
18.5
22.0
②
全风化花岗岩
0.9
19.0
25.0
20.0
80.0
③
强风化花岗岩
3.6
19.8
120.0
25.0
100.0
④
中风化花岗岩
4.2
21.0
300.0
35.0
150.0
⑤
微风化花岗岩
5.2
22.0
4000.0
35.0
200.0
针对场地工程地质、水文地质条件、基坑开挖情况及周边环境，本着安全、经济、便于施工的原则，对该基坑西、南侧采用二道锚杆加土钉墙的方式支护，东、北侧采用一道锚杆加土钉墙支护方式，各方案分述如下。
西、南侧锚杆+土钉墙支护方案
由于在基坑南侧及西侧开挖放坡空间较小，放坡距离约2m，近于垂直开挖，在该两侧10m范围内均有建筑物，基坑周边环境较复杂，对该段采用土钉+锚杆对基坑进行支护，参数见下表：
道号
标高（m）
水平间距（m）
锚孔直径（mm）
杆长度
（m）
入射角（º）
锚杆钢筋直径（mm）
备注
1
-1.5
1.5
130
10
15
1φ22
锚杆
2
-3.0
1.5
130
9
15
1φ22
锚杆
3
-4.5
1.5
100
8
15
1φ22
土钉
4
-6.0
1.5
100
7
15
1φ22
土钉
5
-7.5
1.5
100
6
15
1φ22
土钉
在锚杆处分别加一道腰梁，在道号为1号的位置腰梁采用两根[14a的槽钢,锁定荷载100kN，其他锚杆处采用一根[16a的槽钢，锁定荷载100kN。
该方案通过计算，安全系数大于1.6，计算过程见锚杆+土钉支护计算书。
东、北侧锚杆+土钉墙支护方案
基坑东侧及北侧具有一定的放坡空间，放坡距离按2.1m（坡顶与坡底之间的距离）考虑，可采用土钉墙进行支护，具体参数见下表：
道号
标高（m）
水平间距（m）
锚孔直径（mm）
杆长度
（m）
入射角（º）
锚杆钢筋直径（mm）
备注
1
-1.5
1.5
130
9
15
1φ22
锚杆
2
-3.0
1.5
100
7
15
1φ22
土钉
3
-4.5
1.5
100
6
15
1φ22
土钉
4
-6.0
1.5
100
6
15
1φ22
土钉
5
-7.5
1.5
100
5
15
1φ22
土钉
在锚杆处加一道腰梁，采用一根[16a的槽钢，锁定荷载100kN。
该方案通过计算，安全系数大于1.8，计算过程见土钉墙支护计算书。
挂网及喷射混凝土
锚孔内灌注纯水泥浆，水泥采用R32.5普通硅酸盐水泥，水灰比控制在0.45左右。
钢筋网采用φ6钢筋网，网距200×200mm。
加强筋采用Φ14螺纹钢，间距2000mm，并与土钉（锚杆）焊接。
基坑顶部外延2m进行护顶，按水平间距2m，打入长1.5mφ22的钢筋的一排,挂网后，喷射混凝土护顶，基坑底部用1m长φ22钢筋钉打入土中以固定编网，间距2.00m。
土钉的长度误差不超过±0.20m，角度误差不超过±5º，钢筋网距面壁误差不超过±5mm，面层喷砼厚度误差不超过±10mm。
喷射混凝土面层厚度80mm，配比采用水泥：
石屑：
砂：
促凝剂=1：
2：
2：
0.03。
基坑降水方案
一、基坑开挖过程中降水：
由于基坑内水位较高，开挖时会产生大量积水，影响开挖，故需进行开挖降水，具体采用集水井方式，即在坑内基坑内适当位置施工部分人工井，井深低于开挖回次底面约1.5m，集水井中用100mm水泵将水抽到总排水管中即可。
集水井数量根据开挖现场实际情况而定。
二、基坑开挖完成后降水：
在基坑底部设置排水沟及集水坑，排水沟宽50cm，深50cm，中间放φ300无砂管，上部铺2~3cm碎石，在排水沟内每隔15～20m设一集水井，井深1.5m，中间放入φ400无砂管，每口集水井放入一台100mm水泵，对外排降水；在基坑上部边沿2m以外用φ273钢管设置排水管道，把从基坑内抽出的水汇集到排水管中，集中汇入城市排水管网。
另外根据基坑内实际情况再决定是否增加基坑内纵横排水沟，若地下水丰富，基坑内排水不畅，可于坑内每隔20～30米设纵横排水沟。
坑内排水沟设置与四周相同。
其它注意情况
基坑顶边坡外线2.00m范围内禁止行重型车辆及堆放材料。
加强施工用水和地表水的管理工作，杜绝基坑周围水管及地表水的入渗。
严禁基坑地面附近出现积水和基坑内积水。
开挖过程中若发现地质资料同勘察报告出入较大或地下管线、尤其是上下水管等情况与设计条件差异较大时，应及时报告设计人员以对本设计作出调整，对局部软弱地段适当加密土钉，特别是风化不均匀段。
本方案采用动态设计。
基坑开挖前应提前降水并测量地下水位，确保边坡及坑底无明流。
对边坡局部渗水段，在施工过程中可作泄水孔或采取其它措施处理。
基坑开挖施工过程中应进行变形观测，若发现对基坑不安全隐患，应及时采取补救措施。
采用动态设计，基坑周边环境、地质资料及开挖等若有变化，及时调整基坑支护设计方案。
西、南侧锚杆+土钉支护计算书
----------------------------------------------------------------------
设计项目:
----------------------------------------------------------------------
[设计简图]
----------------------------------------------------------------------
[设计条件]
----------------------------------------------------------------------
[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：
10.000（m）
基坑内地下水深度：
10.500（m）
基坑外地下水深度：
2.500（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2
序号水平投影（m）竖向投影（m）倾角（°）
10.2452.80085.0
22.1607.20073.3
[土层参数]
土层层数5
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1.10018.120.00.018.522.022.0合算
2强风化岩0.90019.018.025.020.080.080.0分算
3强风化岩3.60019.829.8120.025.0100.0100.0分算
4中风化岩4.20021.031.0300.035.0150.0150.0分算
5微风化岩5.20022.032.04000.035.0200.0200.0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局部均布80.0001.5002.2004.595条形
[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）
11.5004.50015.0100
21.5001.50015.0100
31.5001.50015.0100
[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2
序号水平间距（m）竖向间距（m）入射角度（度）锚固体直径（mm）锚杆长度（m）锚杆锚固长度（m）抗拉力（kN）
11.5001.50015.013010.00010.000100.0
21.5001.50015.01309.0009.000100.0
[坑内土不加固]
施工过程中局部抗拉满足系数:
1.000
施工过程中内部稳定满足系数:
1.000
[内部稳定设计条件]
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
圆弧滑动坡底截止深度（m）：
0.000（m）
圆弧滑动坡底滑面步长（m）：
1.000（m）
----------------------------------------------------------------------
[设计结果]
----------------------------------------------------------------------
[局部抗拉设计结果]
工况开挖深度破裂角土钉号设计长度最大长度（工况）拉力标准值拉力设计值
（m）（度）（m）（m）Tjk（kN）Tj（kN）
12.00046.20
23.50047.50
35.00048.00
46.50048.913.8543.854（4）56.070.0
58.00055.812.6983.854（4）26.833.4
22.0182.018（5）34.943.6
610.00056.613.6153.854（4）26.232.7
22.9642.964（6）34.142.7
37.6917.691（6）186.6233.2
[内部稳定设计结果]
工况号安全系数圆心坐标x（m）圆心坐标y（m）半径（m）土钉号土钉长度
10.310-5.56416.84911.025
24.4671.33213.4336.933
33.386-0.57612.8788.016
43.564-4.52118.13214.700
18.000
54.157-6.86115.21914.975
18.000
27.000
63.890-7.87513.23715.240
18.000
27.000
36.000
[土钉选筋计算结果]
土钉号土钉拉力（抗拉）土钉拉力（稳定）计算钢筋面积配筋配筋面积
177.0230.8208.81D22380.1
248.0213.5118.11D22380.1
3156.6154.9288.21D22380.1
[喷射混凝土面层计算]
[计算参数]
厚度：
80（mm）
混凝土强度等级:
C20
配筋计算as:
15（mm）
水平配筋:
d6@200
竖向配筋:
d6@200
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）
10.004.504.7x1.317188.6（构造）141.4
y0.000188.6（构造）141.4
24.506.0021.0x1.741188.6（构造）141.4
y1.741188.6（构造）141.4
36.007.5037.2x3.078234.8141.4
y3.078234.8141.4
47.5010.0054.7x10.088864.9141.4
y2.989227.7141.4
[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:
10.0（度）
土与墙底的摩擦系数:
0.300
墙趾距坡脚的距离:
0.000（m）
墙底地基承载力:
4000.0（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:
1817.5（kN）
重心坐标:
（5.445,4.633）
超载:
176.0（kN）
超载作用点x坐标:
5.695（m）
土压力:
-2416.6（kPa）
土压力作用点y坐标:
3.400（m）
基底平均压力设计值158.7（kPa）<4000.0
基底边缘最大压力设计值554.3（kPa）<1.2*4000.0
抗滑安全系数:
47611592.000>1.300
抗倾覆安全系数:
71394352.000>1.600
东、北侧锚杆+土钉支护计算书
----------------------------------------------------------------------
设计项目:
----------------------------------------------------------------------
[设计简图]
----------------------------------------------------------------------
[设计条件]
----------------------------------------------------------------------
[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：
10.000（m）
基坑内地下水深度：
10.500（m）
基坑外地下水深度：
2.500（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2
序号水平投影（m）竖向投影（m）倾角（°）
10.4942.80080.0
22.5207.20070.7
[土层参数]
土层层数5
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1.10018.120.00.018.522.022.0合算
2强风化岩0.90019.018.025.020.080.080.0分算
3强风化岩3.60019.829.8120.025.0100.0100.0分算
4中风化岩4.20021.031.0300.035.0150.0150.0分算
5微风化岩5.20022.032.04000.035.0200.0200.0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局部均布10.0000.0001.0000.486条形
[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）
11.5003.00015.0100
21.5001.50015.0100
31.5001.50015.0100
41.5001.50015.0100
[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1
序号水平间距（m）竖向间距（m）入射角度（度）锚固体直径（mm）锚杆长度（m）锚杆锚固长度（m）抗拉力（kN）
11.5001.50015.01309.0009.000100.0
[坑内土不加固]
施工过程中局部抗拉满足系数:
1.000
施工过程中内部稳定满足系数:
1.000
[内部稳定设计条件]
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
圆弧滑动坡底截止深度（m）：
0.000（m）
圆弧滑动坡底滑面步长（m）：
1.000（m）
----------------------------------------------------------------------
[设计结果]
----------------------------------------------------------------------
[局部抗拉设计结果]
工况开挖深度破裂角土钉号设计长度最大长度（工况）拉力标准值拉力设计值
（m）（度）（m）（m）Tjk（kN）Tj（kN）
12.00044.90
23.50046.20
35.00046.712.1772.177（3）23.228.9
46.50047.712.1532.177（3）10.012.5
21.7641.764（4）16.020.1
58.00053.312.3322.332（5）9.712.2
22.1232.123（5）15.619.5
31.9101.910（5）32.140.1
610.00054.113.1783.178（6）9.511.8
22.9882.988（6）15.219.0
32.7952.795（6）31.239.1
46.7186.718（6）160.4200.5
[内部稳定设计结果]
工况号安全系数圆心坐标x（m）圆心坐标y（m）半径（m）土钉号土钉长度
10.304-3.53115.5049.031
25.211-5.32419.50514.136
34.988-1.89313.1578.746
17.000
44.924-2.08713.7799.891
17.000
26.000
55.344-7.66818.02117.916
17.000
26.000
36.000
64.704-8.26318.67020.249
17.000
26.000
36.000
45.000
[土钉选筋计算结果]
土钉号土钉拉力（抗拉）土钉拉力（稳定）计算钢筋面积配筋配筋面积
128.9160.4234.91D22380.1
220.1173.4277.11D22380.1
340.1190.0293.51D22380.1
4200.5112.3297.41D22380.1
[喷射混凝土面层计算]
[计算参数]
厚度：
80（mm）
混凝土强度等级:
C20
配筋计算as:
15（mm）
水平配筋:
d6@200
竖向配筋:
d6@200
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）
10.003.002.8x0.116188.6（构造）141.4
y0.430188.6（构造）141.4
23.004.508.9x0.738188.6（构造）141.4
y0.738188.6（构造）141.4
34.506.0021.0x1.741188.6（构造）141.4
y1.741188.6（构造）141.4
46.007.5037.2x3.078234.8141.4
y3.078234.8141.4
57.5010.0054.7x10.088864.9141.4
y2.989227.7141.4
[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:
10.0（度）
土与墙底的摩擦系数:
0.300
墙趾距坡脚的距离:
0.000（m）
墙底地基承载力:
4000.0（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:
1749.9（kN）
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