基坑围护设计说明.docx

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基坑围护设计说明

基坑围护设计说明

一、设计依据与设计范围

本设计为杭州市三墩祥符区B2地块1#地下停车库基坑围护设计，内容涉及围护工程的方案选择；围护结构的受力及稳定性分析；围护工程的施工要求；围护结构施工图；基坑开挖现场监测；应急措施等。

本围护工程的设计依据为：

（1）本工程总平面布置图；

（2）浙江城建勘测工程有限公司提供的《杭州市三墩祥符区块B2地块小高层岩土工程勘察报告》；

（3）本工程地下室结施图；

（4）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

（5）《建筑基坑工程技术规程》（J10036-2000）；

（6）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

（7）《混凝土结构设计规范》（GB20010-2002）；

（8）其它有关设计规范、规程

二、工程概况

拟建杭州市三墩祥符区B2地块位于杭州市城北三墩镇和祥符镇之间，规划庆丰路以西、环镇北路以南。

建设单位为杭州市居住区发展中心。

1#地下停车库位于该区块最北面，紧邻环镇北城。

1#地下停车库拟采有Φ600钻孔灌注桩基础，开挖深度4.83~6.03米，局部承台加深。

本基坑周长约310米，属二级基坑。

三、周边环境

本工程场地现处于建设期。

北侧为规划的环镇北路，西侧为规划道路。

南侧有拟建的商铺及幼儿园，距围护外边线约9.4米、14.4米；有正建的以层会所及29#楼、28#楼，均采用Φ400的预制管桩基础。

其中会所距围护外边线约9.1米，29#楼距围护外边线约20.9米。

载坑东侧为拟建的33#楼及34#楼，拟采用预制管桩基础。

其中33#楼与1#地下停车库基础相邻仅约0.41米，34#楼与1#地下停车库基础相邻约2.3米。

本基坑四周无地下管线。

周边环境可详见图基护-1。

四、岩土工程条件

1、工程地质条件

根据浙江城建勘测工程有限公司提供的《杭州市三墩祥符区块B2地块小高层岩土工程勘察报告》，本工程场地原为大面积农田和水塘，场地地势较低，现已基本回填。

本基坑围护涉及的主要地层为：

1-1杂填土：

褐灰色、黑色，松散，含较多建筑垃圾，见大量碎石块，局部有淤泥质回填。

1-2耕填土：

褐灰色、灰色、黄灰色，松软，主要以耕植土为主，含植物根茎，富含腐殖质，局部呈淤泥状，强度低。

2-1粉质粘土：

褐灰色、黄色，软塑，局部可塑，含铁锰质斑点和支母片，局部为粘土及稍光滑，干强度中等，韧性中等。

2-2粉质粘土：

灰色、灰黄色，软塑，含腐殖质和未完全分解的植物残骸，局部含少量贝壳碎片，局部为流塑状的淤泥质粉质粘土，具微层理；要面稍光滑，干强度中等，韧性中等。

3-1粘土：

灰黄色、青灰黄色，局部为青灰色，可塑~硬塑，含高岭土团块和氧化铁斑点，含钙质结核，局部夹粉土；要面光滑，干强度高，韧性高。

3-2粘质粉土：

黄褐色、灰黄色，很湿，稍密，含云母，夹大量粉质粘土呈薄层状；摇振反应明显，无光泽反应，干强度低，韧性低。

2、水文地质条件

本基坑涉及的场地地下水为上部潜水，其水位受大气降水和附近河流等影响明显，勘探期间测得各钻孔的地下水埋深在0.00~1.30m之间。

场地地下水对砼无腐蚀性。

3、各土层的主要物理力学参数

岩石工程勘察报告提供的本基坑支护涉及各层土的主要物理力学参数见下表所示。

括号内为根据工程经验，设计实际使用的力学参数。

五、围护方案选择

综合上述，本基坑工程的特点是：

（1）基坑挖深5.35、5.83米，深度相对较浅。

（2）本基坑四周无地下管线，场地北、西两侧比较开阔，南侧正建建筑采用管桩基础且与基坑相距有一段距离，西侧为待建场地，周边环境相对较好。

（3）基坑东侧与33#楼、34#楼相邻较近，33#楼、34#楼统筹考虑。

（4）本基坑开挖范围土层主要为粘性土，工程性质相对较好。

综合技术、经济等方面的计算、分析、比较，从经济、安全、可行的原则出发，本基坑围护方案最终确定采用土钉墙围护，局部大放坡开挖，坑内外采用明沟排水的方案。

土钉墙方案着重考虑：

1）土钉长度不能影响周边正建或待建建筑；2）上部土层相对较差，应加强上部土体的加固，以控制土体面层位移。

大放坡应考虑与33#、34#楼的基坑挖深相结合。

六、围护施工说明

本基坑土钉围护施工应按以下工况顺序进行：

1．场地平整至-1.00，如场地局部地势较高应卸土。

设排水沟。

设置各监测点。

2．基坑四周卸土1米至-2.0，设置3.5米宽的平台，平台边设置排水沟。

3．坑内四周土方开挖至-3.2，形成土钉施工操作面，修坡，在-2.7处设置第一道土钉。

4．坑内四周土方开挖至-4.2（-4.3），形成土钉施工操作面，修坡，在-3.7（-3.8）处设置第二道土钉。

5．坑内四周土方开挖至-5.2（-5.4），形成土钉施工操作面，修坡，在-4.7（-4.9）处设置第三道土钉。

6．坑内四周土方开挖至-6.33（-6.5），形成土钉施工操作面，修坡，在-5.8（-6.0）处设置第四道土钉。

土方实际挖深应严格按基础结施图。

每层挖土应分段进行围护，每段长度20米（或根据土钉施工能力而定）。

当工作面开挖出来后应在24小时内完成支护，严禁开挖面长时间曝露。

每层土钉注浆后须养护24小时后方可开挖下一层土。

坑内土方分2~3次大面积开挖，最后20㎝厚土方应用人工开挖。

土钉墙围护结构不允许用作塔吊地基基础。

塔吊基础应进行专门设计。

泵车位置、出土口位置待与施工单位协商确定，并根据实际情况作适当加固处理。

场地外堆载不应超过15kPa。

场地四周围墙用轻质材料作防护。

施工单位应根据以上说明作详细的施工组织方案，经设计认可后方可实施。

七、基坑降水措施

本基坑涉及土层以粘性土为主，透水性较差。

主要潜水存在于填土中。

因此在基坑外四周及四周第一级平台边高400×400的排水沟，以排（截）除地表水及基坑内抽取的水。

坑内采用明沟排水即可。

八、基坑现场监测

1、监测目的

为确保基坑开挖的安全和本工程地下结构施工的顺利进行，应对整个施工过程进行监测。

通过现场监测可达到校正、修正设计和指挥现场施工的目的。

2、监测内容

监测内容包括本基坑周边土体深层水平位移；基坑周边地下管线及道路的沉降、水平位移；基坑周边建筑的沉降；地下水位等。

土体深层水平位移监测、周边建筑的沉降观测的具体位置见基护图。

其余监测内容由有关单位协商确定。

3、监测要求

1在施工前，先了解掌握监测对象的情况，如对于一些裂缝等有必分记录、拍照存档。

土方开挖前各监测项目测读初始值不应少于两次。

②观测数据一般应当每天填入规定的记录表格，并及时提供给有关单位。

③每天的数据应会制成相应曲线。

根据其发展趋势分析整个基坑的稳定情况，发便及时采取安全措施。

④如监测发现异常情况，应及时通知相关单位。

⑤监测预警值：

土体日水平位移量连续三天超过3㎜或累计水平位移量超过40㎜。

九、应急措施

基坑开挖施工过程中若发现异常情况应及时通知有关人员，以便及时采取应急措施。

施工现场应务有应急措施的材料及设备，如砂袋、钢管、钢筋、水泥、注浆机、水泵、发电机等施工机具。

1．如地面出现裂缝，应及时灌浆修补，防止地表水渗入。

并根据实际情况增打土钉。

2．发现土体位称过大，应停止开挖，马上回填土方，坑外进行卸土。

3．如坑底土隆起，则在坑底堆砂包压脚。

4．如遇大雨，应加强基坑内及基坑四周的排水，防止基坑在水中长时间浸泡。

遇停电则应及时用发电机发电，使抽水设备连续运行。

土方、井点降水和基坑围护

（一）开挖土方

1、为加快工程进度，本工程基坑开挖采用机械开挖，人工修土。

合理布置堆土位置，并及时外运。

2、土方要分层开挖，每次不超过50cm,边做边放坡。

以防止土体中的应力舜间释放，对整个基坑产生不利。

3、土方开挖过程中技术人员跟班测量，严格控制每皮挖土深度，严禁超挖。

（二）基坑支护

基坑支护方案

根据该工程目前基坑的开挖深度、场地的土质条件和周边环境，属三级基坑。

在经济合理的原则下，采用土钉墙支护结构。

这种支护型式利用打入土中的土钉和钢筋网混凝土护坡，土钉与土体紧密接触，并依靠接触界面上的粘结力和摩阻力形成土钉复合体，通过提高土体的力学强度及土体在变形时土钉提供给土体的抗拔力来增强土坡的稳定性和减小基坑变形，达到支护的目的，该支护方式具有施工快捷、经济、安全可靠的特点，适宜基坑深度不是很深，变形要求不是非常严格的基坑支护工程。

3、支护结构说明

根据基坑开挖深度、场地地质条件和基坑周围环境，从基坑受力合理、施工可行以及围护造价等多方面综合考虑，考虑采用土钉墙和支护方案。

土钉墙

剖面采用土钉墙作为基坑主要支护结构

（1）钉长、间距及倾角

竖直方向采用3排土钉，土钉长度依次为7m、6m、7m，各剖面处各排土钉的水平间距均为1.0m，倾角10度，竖向间距详见基坑支护结构剖面与节点详图。

（2）土钉及水灰比

本工程土钉杆件采用直径20的钢筋，水灰比为0.5，钻孔孔径不小于100，要求采用洛阳铲成孔，如局部出现坍孔现象，也可酌情采用ф48锚管（管壁按梅花型布置ф8@500注浆孔）代替，同时需采用二次注浆工艺加固锚杆周围土体。

（3）面层及钢筋网

喷射混凝土面层厚度为100mm,高度不低于C20，面网钢筋采用ф6，间距为200mm，钉头通过ф20的钢筋与面网焊接。

3、基坑降排水

由于本基坑所处土层主要为杂填土和粉土，渗透系数较大，此类地基上的基坑工程降水是关键，沿基坑周边设置坑内一级轻型井点，间距1.0m，在基坑中部较宽处，坑周井点降水范围影响不到的位置增设一排坑内井点。

基坑施工过程中现场应设双路供电或自备发电机，以严格保证井点降水的连续性。

4、基坑工程施工要点

基坑施工过程中，土方开挖和土钉墙施工需按下述原则和步骤进行：

（1）场地第一层面积可挖土1.5m，施工素砼护坡及第一道土钉；

（2）土钉墙达到80%设计强度，进行下一阶段土方开挖，挖土至下一道土钉标高，严禁超挖。

按上述步骤开挖直至底板垫底，然后人工分别开挖地梁下翻土方。

（3）土方开挖应分段分片进行，并采取中间挖、跳挖工艺，每开挖20延米的土方，立即进行相应范围的土钉墙或素砼护坡施工，待该部分土钉墙施工完毕后，才能进行邻段土方的开挖。

基坑现场监测

为确保地下室施工安全可靠和开挖的顺利进行，整个地下室施工过程应进行全过程动态监测，实行信息化施工，以便及时调整施工方案和采取相应的应急措施，避免工程事故的发生。

本工程设置如下监测项目：

1、深层土体侧向位移观测。

2、坑外地下水位监测。

3、邻近建筑物和道路沉降观测。

基坑施工期间应由专业监测单位按有关规范的要求定定期进行监测，并用时向相关单位提交监测成果。

施工说明：

土钉墙：

1、土钉成孔的误差应满足以下要求：

孔深误差小于50，孔斜误差小于3度，土钉位置误差小于100；土钉孔钻完后应及时安放土钉以防坍孔，土钉施工时就注意避开周围管线及障碍物；

2、土钉采用φ20钢筋，应平直、无锈、无油；

3、土钉在坑壁呈梅花型布置，土钉主筋上设对中支架，间距不大于2.5m；

4、土钉孔内注浆用水泥浆，水灰比为0.5，注浆时以注饱为停注标准，终了注浆压力不小于0.3kpa；

5、喷射砼强度等级为C20，厚度为100，水泥采用425号普通硅酸盐水泥。

6、面网采用双向φ6@200，面网钢筋的搭接长度为300mm，横向加强连接筋的搭接采用焊接。

土钉墙施工步骤：

1、正式开挖前应进一步详细查明基坑周围地下管线的位置，深度和类型。

2、按大面积放坡卸土1.5m，并挖制基坑周围地面标高设计要求范围之内，分别施工素砼护坡及土钉墙；

3、待已施工完成的土钉墙达到80%设计强度后，进行第二阶段土方开挖，挖土至第二道土钉标高深度，严格控制每层土钉的开挖深度，沿基坑各边，每完成20m长度的土方开挖，立即进行相应范围的土钉墙及土坡护坡施工；

4、按第2点要求分段进行第三、四阶段土方开挖、土钉墙及土坡护坡施工，直至开挖至底板垫层底；

5、严格控制放直开挖的土坡高差及坡度，防止基坑土体滑坡。

降排水：

1、由于基坑所处土层主要为杂填土和粉土，渗透系数较大，为防止流土及方便施工，沿基坑四周轻型井点进行降水，坑外设一级轻型井点系统及排水沟，详见基护-02。

2、开挖过程中加强对坑内水位的观测，若坑内局部降水不到位，可酌情沿后浇带设置抗内轻型井点或采用局部设置集水坑等辅助降水设施；

3、施工现场必须配备双路供电或柴油发电机，确保井点降水的连续性。

基抗周围10m范围内地面荷不得大小15kpa。

施工现场应配备一定数量的抢险、堵漏设备和材料，具体应急措施如下：

1、在基坑开挖过程中，如出现边坡水平位移值超过警戒值，可采用加密加长土钉或放慢挖土速度的方法处理；

2、如周围建筑物或地下管线沉降较大可采用注浆加固建筑物地基或回灌地下水的方法处理；

3、如基坑降水困难可采用增设轻型井点或深井等方法处理。

监测内容及要求：

为确保地下室施工的安全可靠和开挖的顺利进行，整个地下室施工过程应进行全过程动态监测，实行信息化施工，以便及时调整施工方案和采取相应的应急措施，避免工程事故的发生。

监测内容包括深层土体侧向位移观测、坑外地下水位监测、邻近建筑物和道路沉降观测。