地下室基坑土方开挖边坡围护.docx
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地下室基坑土方开挖边坡围护
地下室基坑土方开挖边坡围护
本工程紧靠钱塘江，土层渗透系数大，地下水位直接受到潮讯的影响，地下室施工如措施不当，既影响工期，又影响质量，会造成非常被动的局面。
务必重视。
本工程地下室基坑土方开挖深度，到底板承台地梁垫层底北区为3.50米，局部变配电间处为6.40米（以目前自然地面标高6.30米来计算）；南区动力用房处为6.60米（以目前自然地面标高5.50米来计算）。
根据地质报告情况和地下室开挖深度，为确保本工程地下室土方开挖时基坑周边土坡稳定，基坑均采用土钉墙围护和井点降水的技术方案。
由于市对基坑开挖深度超过4.5米边坡围护设计有规定，必须由深基围护设计资质的单位来设计，且具体的施工图尚未出，故本施工方案仅为我总承包方一面的建议。
地质报告反映，地下水位一般埋深于地表下1.10～2.95米左右,属潜水型，地下水受大气降水及钱塘江潮水涨落的影响。
基坑开挖涉及的土层有：
①地层为素填土，平均层厚1.50米；②—1地层为粉土，平均层厚1.50米；②—2层为淤泥质粉土，平均层厚2.00米和③—1层粉土，平均层厚3.60米。
根据地质报告情况和选定的施工方案，一定要做好降低地下水位工作，必须将水位降到基坑底面以下，以防止粉土的流失，产生边坡塌方。
但在降水施工时，必须做好对周边环境监测。
土钉墙围护在基坑范围采用二～六排锚杆，钢筋锚杆为φ25，水平间距为1000，长度为8000～12000，锚杆呈8°角进入土层。
各排水平锚杆采用2Φ22L=250锚头与2Φ16通长加强筋烧焊加固。
采用C20喷射砼厚100，其中分布Φ6@200×200双向钢筋网一层。
围护计算如下：
ＵＴ斯达康工程基坑围护设计
围护结构计算书
一、工程概况
ＵＴ斯达康工程基坑围护设计基坑开挖深度南区动力用房处为6.6m，基坑坡角为75，采用土钉墙作围护结构，共设6道土钉。
计算时考虑地面超载15kPa。
二、地质条件
场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为-3.6m。
表1
土层
层底标高（m）
层厚（m）
重度（kN/m3）
（）
c（kPa）
渗透系数
（m/d）
压缩模量
（MPa）
天然土
-4.3
1.5
18.96
31.2
11.9
粉质粘土
-5.8
1.5
19.08
33.8
9.6
0.12
10.49
粉质粘土
-7.8
2
19.16
34.6
8.4
0.28
11.22
粉质粘土
-11.4
3.6
19.35
34.7
8.1
0.38
10.79
粉质砂土
-15.8
4.4
20.2
36.6
7.6
0.27
12.01
粉质粘土
-35.8
20
19.27
33.9
7.1
0.52
11.27
三、工况
工况编号
工况类型
深度
（m）
倾角
（）
水平间距（m）
q（kPa）
直径
（mm）
长度
（m）
钢筋直径（mm）
钢筋根数
1
开挖
1.6
2
加钉
1.1
8
1
20
120
12
25
1
3
开挖
2.6
4
加钉
2.1
8
1
25
120
12
25
1
5
开挖
3.6
6
加钉
3.1
8
1
25
120
12
25
1
7
开挖
4.6
8
加钉
4.1
8
1
25
120
12
25
1
9
开挖
5.6
10
加钉
5.1
8
1
28
120
12
25
1
11
开挖
6.6
12
加钉
6.1
8
1
25
120
12
25
1
四、计算
降水计算：
降水幅度S（m）
8
透水层顶面深度（m）
0
透水层底面深度（m）
20
初始水头高度
0.8
基坑等效半径r0（m）
58
降水影响半径R（m）
42.14
井底端深度（m）
15
单井出水能力q（m3/d）
0.5
井半径（mm）
24
计算得到基坑涌水量为Q=523.844m3/d。
设计井数量为1153。
降水引起沉降:
按上海市规程简化方法为0mm，按分层总和法为0mm。
最后一工况土钉受力和承载力及基坑稳定性
土钉
编号
深度
（m）
长度
（m）
倾角
（）
直径
（mm）
q
（kPa）
水平间距
Tjk
（kN）
Tuj
（kN）
Tuj
/Tuj
Tg
（kN）
1
1.1
12
8
120
20
1
3
56
19.68
152
2
2.1
12
8
120
25
1
9
74
8.38
152
3
3.1
12
8
120
25
1
17
77
4.54
152
4
4.1
12
8
120
25
1
24
80
3.27
152
5
5.1
12
8
120
28
1
32
92
2.89
152
6
6.1
12
8
120
25
1
39
86
2.16
152
q钉土粘结强度
Tjk土钉所受荷载
Tuj土钉承载力
Tg土钉材料抗拉强度
ＵＴ斯达康工程基坑围护设计-2.6～-5.3剖面
围护结构计算书
一、工程概况
ＵＴ斯达康工程基坑围护设计-2.6～-5.3剖面基坑开挖深度为2.7m，基坑坡角为75，采用土钉墙作围护结构，共设2道土钉。
计算时考虑地面超载15kPa。
二、地质条件
场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为-3.4m。
表1
土层
层底标高（m）
层厚（m）
重度（kN/m3）
（）
c（kPa）
渗透系数
（m/d）
压缩模量
（MPa）
天然土
-4.1
1.5
18.96
31.2
11.9
粉质粘土
-5.6
1.5
19.08
33.8
9.6
0.12
10.49
粉质粘土
-7.6
2
19.16
34.6
8.4
0.28
11.22
粉质粘土
-11.2
3.6
19.35
34.7
8.1
0.38
10.79
粉质砂土
-15.6
4.4
20.2
36.6
7.6
0.27
12.01
粉质粘土
-35.6
20
19.27
33.9
7.1
0.52
11.27
三、工况
工况编号
工况类型
深度
（m）
倾角
（）
水平间距（m）
q（kPa）
直径
（mm）
长度
（m）
钢筋直径（mm）
钢筋根数
1
开挖
1.6
2
加钉
1.1
8
1
20
120
8
25
1
3
开挖
2.7
4
加钉
2.1
8
1
25
120
8
25
1
四、计算
降水计算：
降水幅度S（m）
8
透水层顶面深度（m）
0
透水层底面深度（m）
20
初始水头高度
0.8
基坑等效半径r0（m）
58
降水影响半径R（m）
42.14
井底端深度（m）
15
单井出水能力q（m3/d）
0.5
井半径（mm）
24
计算得到基坑涌水量为Q=523.844m3/d。
设计井数量为1153。
降水引起沉降:
按上海市规程简化方法为0mm，按分层总和法为0mm。
最后一工况土钉受力和承载力及基坑稳定性
土钉
编号
深度
（m）
长度
（m）
倾角
（）
直径
（mm）
q
（kPa）
水平间距
Tjk
（kN）
Tuj
（kN）
Tuj
/Tuj
Tg
（kN）
1
1.1
8
8
120
20
1
3
42
14.53
152
2
2.1
8
8
120
25
1
10
56
5.71
152
q钉土粘结强度
Tjk土钉所受荷载
Tuj土钉承载力
Tg土钉材料抗拉强度
ＵＴ斯达康工程基坑围护设计－５.３～－９.４
围护结构计算书
一、工程概况
ＵＴ斯达康工程基坑围护设计－５.３～－９.４基坑开挖深度为2.7m，基坑坡角为75，采用土钉墙作围护结构，共设3道土钉。
计算时考虑地面超载63.6kPa。
二、地质条件
场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为-5.3m。
表1
土层
层底标高（m）
层厚（m）
重度（kN/m3）
（）
c（kPa）
渗透系数
（m/d）
压缩模量
（MPa）
粉质粘土
-6.1
0.8
19.08
33.8
9.6
0.12
10.49
粉质粘土
-8.1
2
19.16
34.6
8.4
0.28
11.22
粉质粘土
-11.7
3.6
19.35
34.7
8.1
0.38
10.79
粉质砂土
-16.1
4.4
20.2
36.6
7.6
0.27
12.01
粉质粘土
-36.1
20
19.27
33.9
7.1
0.52
11.27
三、工况
工况编号
工况类型
深度
（m）
倾角
（）
水平间距（m）
q（kPa）
直径
（mm）
长度
（m）
钢筋直径（mm）
钢筋根数
1
开挖
1.2
2
加钉
0.6
8
1
20
120
12
25
1
3
开挖
2.2
4
加钉
1.6
8
1
25
120
12
25
1
5
开挖
2.7
6
加钉
2.6
8
1
25
120
12
25
1
四、计算
降水计算：
降水幅度S（m）
8
透水层顶面深度（m）
0
透水层底面深度（m）
20
初始水头高度
0.8
基坑等效半径r0（m）
58
降水影响半径R（m）
42.14
井底端深度（m）
15
单井出水能力q（m3/d）
0.5
井半径（mm）
24
计算得到基坑涌水量为Q=565.903m3/d。
设计井数量为1153。
降水引起沉降:
按上海市规程简化方法为41.372mm，按分层总和法为106.678mm。
最后一工况土钉受力和承载力及基坑稳定性
土钉
编号
深度
（m）
长度
（m）
倾角
（）
直径
（mm）
q
（kPa）
水平间距
Tjk
（kN）
Tuj
（kN）
Tuj
/Tuj
Tg
（kN）
1
0.6
12
8
120
20
1
10
65
6.44
152
2
1.6
12
8
120
25
1
17
84
4.93
152
3
2.6
12
8
120
25
1
15
87
5.92
152
q钉土粘结强度
Tjk土钉所受荷载
Tuj土钉承载力
Tg土钉材料抗拉强度
根据地质勘察报告显示，基坑放坡后可使用人工造孔，安放钢筋锚杆。
土钉墙施工在每层每段土方开挖经人工修坡平整后，按如下流程组织施工。
（1）喷射第一层C20砼厚40~50mm，喷射砼采用干喷法，在喷头处入水，水量控制以最小回弹为准，施工中根据坑壁土层土质、含水量及土方开挖速度，添加2～5%的速凝剂，加快早期强度形成。
（2）锚杆采用Φ25螺纹钢加工制作，每隔1.5m焊对中支架，安放前采用洛阳铲人工造孔至设计深度，孔径不小于110mm。
（3）注浆材料采用水泥砂浆，配合比采用1：
0.4：
0.55锚杆注浆在孔底安放排气管至孔口，自孔口向内注浆，孔口用止浆袋封闭，在孔口注浆过程中，孔内气体由排气管逸出，注浆压力不小于0.5MPa。
锚管注浆不设排气管，由注浆机在钢管管口处注射水泥砂浆，由管壁注浆孔走入杂填土中起固结效果，因杂填土层中有一定走浆现象，难以达到设计压力值，根据注浆量计算，注浆充盈系数≥1.1。
（4）钢筋网采用Φ6@200钢筋双向排列，水平向搭接长度≥300mm，垂直向钢筋配合土方开挖分层制作绑扎，垂直向钢筋焊接。
水平锚杆（锚管）采用2φ22L=250钢筋焊制锚固头。
钢筋网紧贴砼面制作安装结束后，进行第二次喷射砼至总厚度不小于100mm。
施工设备配置
序号
名称
单位
数量
1
空气压缩机
台
1
2
混凝土喷射机
台
2
3
潜水泵
台
6
4
洛阳铲
把
35
5
注浆泵
台
2
6
砂浆搅拌机
台
2
7
切割机
台
2
8
电焊机
台
3
轻型井点降水设计
1.井点系统布置
井点管采用Ф48的钢管，长度为6米（包括1米长的滤管），沿基坑周边环状布置，考虑到基坑大（南区基坑长达150米、宽达95，北区基坑长达190、宽达140米），地下水降落坡度按I=1/10来计算，降水面井点管至基坑中心最大约20米左右。
所以，除了在基坑周边环状布置外，在个别设计后浇带处和中间48×36米无地下室基础处再布置井点，以确保井点降水效果。
总管和井布置在同一水平面上。
北区变配电-7.10米处，由于地下室要落深，靠L轴侧应另设置一排井点。
考虑到井点管处在-4.200底板，所以在井点管设置时，井点管上部在地下室底板处设置止水钢圈，上口采用螺纹连接，待落深部分地下室混凝土完成和-4.200底板混凝土完成后，井点管上口用螺丝闭盖封住，并用快硬水泥封闭。
井点平面布置详见附页。
由于井点管长只有6米，采用一级井点是达不到降水深度要求的，所以根据本工程基坑开挖深度，将采用三级井点。
故在基坑上口先挖掉2.0～4.0米左右土（由于受井点管长度限制），再设置井点管。
见基坑开挖剖面图。
井点间距一般设1.00米，一组总管长度按60米来考虑设置（采用W5或W6真空泵）。
2.井点施工工艺程序
放线定位→铺设总管→成孔→安装井点管→用弯联管将井点管与总管接通→安装集水箱和排水管→开动真空泵排气、再开动离心泵抽水→测量观测井中地下水位变化。
附地下室基坑开挖平面图
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