住宅深基坑支护施工技术方案土钉计算.docx

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住宅深基坑支护施工技术方案土钉计算

住宅深基坑支护施工方案（土钉计算）

第一章编制依据

第一章编制依据

一、场地条件

岩土：

《内蒙古XXXX小区岩土工程勘察报告》

地形：

1：

500地形图和现场测量.

周边及施工条件：

见附图-周边条件及现场平面布置图

二、主要技术标准、规范规程

类别

名称

编号

国

家

《岩土工程勘察规范》

GB50021-2001

《建筑抗震设计规范》

GB50011-2001

《混凝土结构工程施工质量验收规范》

GB50204-2002

《建筑地基基础设计规范》

GB5007-2002

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》

GB50202-2002

地

方

及

行

业

《建筑桩基技术规范》

JGJ94-94

《建筑基坑支护技术规程》

JGJ120-99

《建筑机械使用安全技术规程》

JGJ33-2001

《钢筋焊接及验收规程》

JGJ18-2003

《建筑工程资料管理规程》

DBJ01-51-2003

《施工现场临时用电安全技术规范》

JGJ46-2005

第二章工程概况

一、工程简介

序号

项目

内容

1

工程名称

内蒙古XXXX小区项目

2

工程地址

内蒙古XXXX市XX区

3

建设单位

XXXX市时代房地产开发有限责任公司

4

设计单位

5

工程规模

基坑地下车库开挖6m～11.3m

6

工程计划工期

40天

7

质量标准

合格

二、场地概况

拟建工程位于位于XXXX市XX区XX路12#院内.基础埋深约-6.0～-11.3m.

三、工程及水文地质概况

1、工程地质概况

勘察场地地貌属于XXXX台地上准平原.局部地段房屋正在拆迁过程中.

在开挖深度内,地层由上而下,依据岩性不同,可划分四大层.

单元层①—杂填土：

杂色,稍湿～松散状态,主要由粉土和生活垃圾组成,最大厚度2.2m,施工中将被挖除.

单元层②—粉土：

黄褐色,稍湿～饱和,中密状态.摇振反应中等,无光泽反应,干强度中等,低韧性,具有中等压缩性,砾砂夹层厚1～1.5m,中密状态；在本层中有0.4～1.4m粗砾砂透镜体.本层厚度0.50～4.50m.

单元层③—粉质粘土：

棕褐色,稍湿～饱和,硬塑状态,无光泽反应,干强度中等,在本层中有1.00m中密状态砾砂或卵石透镜体.本层厚度8.80～24.30m.

2、水文地质条件

场地区域属丘陵贫水水文地质单元区.场地及邻区均无地表迳流,在勘探孔深度范围内均见地下水,场地地下水为上层滞水,水位埋深一般1.5～2.9m,水位标高1448.89～1450.17m；

岩土层物理力学指标综合表

层号

岩土

名称

重力密度

ρ

天然含水量

ω

压缩模量

Es1-2

变形模量

E0

直剪强度

标贯

击数

N

土体与锚固体极限摩阻力qsik

承载力特征值

fak

摩擦角Φqk

粘

聚

力

Cqk

KN/m3

%

MPa

MPa

度

kpa

击

kpa

kpa

①

杂填土

20.0

10

5

18

50

②

粉土

20.2

25.2

19.97

60

200

③

粉质粘土

21.1

42

42

60

250

第三章护坡设计

一、边坡支护目地

1、保证土方顺利开挖.

2、提供基础施工空间,使基础工程顺利施工.

3、确保边坡地稳定安全.

4、避免边坡位移和沉降量过大,确保周边建（构）筑物和道路地安全使用.

二、边坡支护设计原则

1、安全可靠：

满足支护结构本身强度、稳定性以及变形地要求,确保周围环境地安全；

2、经济合理：

在支护结构安全可靠地前提下,要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等方面综合确定具有明显技术经济效果地方案；

3、施工便利并保证工期：

在安全可靠经济合理地原则下,最大限度地满足方便施工,缩短工期.

基坑边坡护坡详见基坑支护平面布置图.

4、预应力土钉和土钉地长度和位置根据现场施工地条件,做出必要地调整,以利于施工地顺利进行,保证施工地安全和质量.

5、为了基坑边坡地稳定性,本工程基坑边坡地支护中预留泄水孔,泄水孔地间距根据施工现场出水地情况而定.（详见泄水孔样图）

三、各剖面支护设计参数及计算书

根据场地周边条件和岩土条件同时结合主体结构和施工要求,该工程宜采用预应力锚杆支护（土钉墙支护）方式和护坡桩支护方式.本次支护设计根据不同地地质条件和基坑周围环境,分别采取不同组合类型地支护.

1、住宅楼（离楼房近）

1-1支护模型（预应力锚杆）

支护深度：

6.00m（从自然地面算起）,放坡系数1：

0.2.预应力土钉（土钉）共4排,土钉倾角为10°,呈梅花型布置,土钉钢筋为1φ20,预应力土钉为1φ1860钢绞线.土钉成孔直径100mm～130mm,锚孔注水泥浆水灰比为0.5.喷锚面层配6.5@250mm×250mm钢筋网,喷射厚度80mm～100㎜厚地C20细石混凝土,混凝土配合比水泥：

砂子：

石屑=1：

2：

2；坡顶四周做1.0m宽护顶,材料同喷锚面层.

附图1-“住宅楼支护施工图”.

1-2预应力土钉设计参数

预应力土钉设计参数见下表.

土钉道数

土钉标高（m）

土钉长度（m）

土钉倾角

土钉主筋

第一道

-1.2m

6.0

10°

1φ20钢筋

第二道

-2.7m

9.0

10°

1根1860钢绞线

第三道

-4.2m

5.0

10°

1φ20钢筋

第四道

-5.7m

4.0

10°

1φ20钢筋

预应力土钉施工时如长度达不到设计要求,可采取调整孔位、角度、间距等措施.

办公楼预应力土钉采用水平方向加A18槽钢进行加固,水平方向槽钢通长.

2、写字楼

2-1支护模型（土钉墙）

支护深度：

11.3m,放坡系数1：

0.3.土钉共7排,土钉倾角为10°,呈梅花型布置,土钉钢筋为1φ20.土钉成孔直径100mm～130mm,锚孔注水泥浆水灰比为0.5.喷锚面层配

6.5@250mm×250mm钢筋网,喷射厚度80mm～120㎜厚地C20细石混凝土,混凝土配合比水泥：

砂子：

石屑=1：

2：

2；坡顶四周做1.0m宽护顶,材料同喷锚面层.附图3“写字楼支护施工图”.

2-2土钉墙设计参数

土钉墙设计参数见下表.

土钉道数

土钉标高（m）

土钉长度（m）

土钉倾角

土钉主筋

第一道

-1.2m

9

10°

1φ20钢筋

第二道

-2.7m

12

10°

1φ20钢筋

第三道

-4.2m

8

10°

1φ20钢筋

第四道

-5.7m

10

10°

1φ20钢筋

第五道

-7.2m

7

10°

1φ20钢筋

第六道

-8.7m

6

10°

1φ20钢筋

第七道

-10.2m

5

10°

1φ20钢筋

土钉施工时如长度达不到设计要求,可采取调整孔位、角度、间距等措施.

土钉采用水平方向和垂直方向同时加φ14钢筋进行加固,水平方向通长,垂直方向间隔3.0m～4.0m.

3、写字楼北侧（距离建筑物5m）

3-1支护模型（护坡桩）

支护深度：

8.0m（上部3.5米回填土挖去）,根据我单位在内蒙古地区护坡桩地施工经验及施工现场地条件,本工程护坡桩桩体,我们认为采用钢筋混凝土灌注桩（人工挖孔桩）较为合适,支护结构采用悬臂式较为合理.为了确保周边建筑物安全稳定,冠梁两端采用简支,中部采用斜向内支撑更为合理.

3.1.1、护坡桩构造

（1）根据我单位在内蒙古地区护坡桩地施工经验及设计计算地结果,本工程护坡桩桩体直径宜选用800mm.

（2）钢筋笼配筋构造

钢筋笼长度12.0m,直径700mm,主筋10Φ20,选用Ⅱ级钢筋,内箍筋Φ14＠2000间隔配置,选用Ⅱ级钢筋,外箍筋φ6.5＠200螺旋配置,选用Ⅰ级钢筋.

（3）冠梁配筋构造

冠梁配筋截面800mm×500mm,主筋8Φ20通长配置,选用Ⅱ级钢筋,箍筋φ6.5＠200间隔配置,选用Ⅰ级钢筋.

（4）桩体混凝土强度等级为C25,塌落度18—22,保护层厚度不得小于10mm.

（5）冠梁混凝土强度等级为C25,保护层厚度不得小于35mm.

3.1.2、护坡桩支护结构布置

以上设计护坡桩桩体顶端均与冠梁连接,形成坚固地整体.其施工参数见后附设计计算书.

3.1.3、护坡桩施工地质量控制

1）桩孔地定位放线必须准确,误差严格控制在规范规定地范围以内.

2）必须严格控制成孔质量,保证成孔后地平面布置、垂直度、有效直径、孔深必须符合设计和规范要求.

3）钢筋笼吊放必须垂直居中,在振动锤地振动下插入混凝土中.

4）必须保证钢筋笼地绑扎正确牢固.钢筋规格、间距、长度、箍筋均应符合设计要求,必须统一配料绑扎.

5）严格控制混凝土地配合比准确.混凝土地搅拌、浇筑、振捣等严格按工艺标准操作.必须保证混凝土地强度达到设计要求.

3.1.4、人工挖孔桩施工方案

1、护坡桩施工工艺流程

机械准备→测量定桩位→人工成孔至设计深度→吊放钢筋笼→灌注砼→测量桩项标高→土方清至冠梁底标高→冠梁施工→砼养护→土方开挖→桩间挂网喷砼→下步土方开挖.

2、施工安排

护坡桩成孔采用隔一跳挖成孔.施工时将每一根桩编号,设专人做好详细地施工记录.

3、人工成孔施工工艺流程

场地平整→放线、定桩位→挖第一节桩孔土方→清理桩孔四壁→支模、浇灌护壁砼→安装运土车辘轱、吊土桶等设施→校核桩孔垂直度和直径,检查桩位十字轴线→上节护壁砼强度4小时后挖第二节土→护壁砼强度24小时后可拆掉模板→支模、灌砼施工工艺循环作业直至设计深度→检查尺寸→吊放钢筋笼及灌注桩身砼等后续工序.

4、技术质量要求

1）桩径偏差（mm）：

-50

2）桩位偏差（mm）：

±100

3）垂直度偏差（％）：

0.5

4）放线定位必须准确,用木桩打入土中,经复测无误后,从桩中心十字交叉引出4个控制小桩,方可开挖.桩位放线后进行两次以上地校核,并请监理复核验收.

5）孔口护壁圈应高出地面150mm,以防孔口周边杂物落入孔中.

6）人工挖孔时需做护壁,护壁采用混凝土护壁.护壁厚度不小于100mm,每节护壁长度不宜大于1．0m,易塌孔时护壁加配钢筋,护壁高度调整为500mm.

7）护壁强度4小时以后才能开挖下节桩土.．

8）施工时应及时将孔底排出土清走,避免堆积在桩孔周边.

9）成孔达到设计深度后,孔口应做保护,防止渣土掉入.

10）放入钢筋笼时,要对准孔位,缓慢下沉,避免碰撞孔壁.

11）灌注混凝土时,桩顶以下5.0m范围内混凝土应随浇随振动,每次浇注高度不大于1.5m.

12）桩身砼强度等级为C25,坍落度控在16-18cm.

5、钢筋笼地制作与吊放

5.1、进入现场地钢材需提前做复试,钢筋笼地制作按设计要求预留保护层.

5.2、钢筋地连接采用电焊焊接工艺时：

1）单面焊搭接长度L>10d,双面焊搭接长度L>5d.

2）同截面钢筋接头不得多于主筋总根数地50％,两个接头间地距离应>1.3倍搭接长度,且>50cm.

3）焊接时应保证焊缝饱满,焊缝厚度s不小于0.3d,宽度b不小于0.7dmm.

4）加强筋与主筋地连接采用点焊,在加强筋上标出主筋焊接位置,焊接时应顺直主筋,焊点应牢固,但严禁“咬筋”,焊接完毕焊渣及时清理干净.

5）为保证混凝土保护层厚度,防止主筋接触孔壁应设置保护筋,保护筋为4Φ6.5@4000,均匀点焊在主筋上,且每组保护筋应位于同一截面上.

6）箍筋与主筋地连接采用22#火烧丝绑扎,相邻绑扎点火烧丝绑扎方向呈“八”字型,严禁顺绑,每个绑点用双股火烧丝“8”字扣绑扎牢固,丝头朝向钢筋笼内侧.箍筋开始与结束位置应水平绕钢筋笼1.5圈,箍筋搭接长度不小于30cm并勾住主筋.

5.3、钢筋笼制作允许偏差见下表

项次

项目

允许偏差（mm）

1

主筋间距

±10

2

箍筋间距或螺旋筋间距

±20

3

钢筋笼直径

±10

4

钢筋笼长度

±50

5.4、钢筋笼吊放

钢筋笼吊放时不得在地面上拖拽,吊点要适当,防止钢筋笼起吊时变形.下放钢筋笼时,用水准仪抄测笼顶标高,夜间灌注时做好施工照明.

3.2、护坡桩支护方案

根据本工程地结构特点、场地条件及周边环境,我们认为基坑支护必须增设护坡桩.结合邻近建筑物图纸及施工资料,护坡桩在基坑外侧布置见下表.

位置

护坡桩

北

侧

桩体长度（m）

12.0

桩体直径（mm）

φ800

桩体间距（m）

1.5

护坡桩地计算结果详见后附“基坑支护设计计算书”.

第四章施工部署与准备

一、施工管理机构

1、项目管理机构

施工部

质量安全部

成

孔

班

锚杆制作及锚杆制作班

钢筋网制作班

喷射混凝土班

注浆班

护坡桩

二、总体施工部署

进场后立即进行各项施工准备工作.根据业主提供地现有条件,搭建施工暂舍,接入临水、临电.

地下车库护坡在场地平整后直接从基础底板开始施工.护坡上步施工结束后,土方再向下开挖,护坡施工完毕,土方挖至槽底.

护坡施工期间应做好基坑边坡位移观测,确保施工顺利进行.

分项工程全部完成后向业主申请工程验收并将基坑移交给后续施工方后撤场.

三、施工准备

1、技术准备

1）对各分项工程施工方法进行全方位地考察论证,尤其对基坑支护地安全性应进行计算复核,制定切实可行地施工方案等,逐级进行技术交底,指导施工.

2）针对特殊部位、施工难点部位专门成立攻关小组,对特殊过程编制作业指导书,逐级进行技术交底,指导实际施工.

2、现场准备

1）了解开挖范围内地下障碍物、各种管沟情况,施工前落实场地下管线分布情况,施工时做好管线交底.

2）检查现场供水、供电,要求现场供电量不小于200KVA,供水管径不小于DN60.

四、施工人员、机械设备计划

1、施工人员计划

施工人员计划详见下表

施工进场计划表

分项工程

总工期40天

喷锚

施工

电焊工

2

喷砼工

7

注浆工

4

锚杆施工

钻孔工

6

锚杆加工工

2

锚杆安装工

4

人工挖孔工

20

合计

45人

2、施工机械设备计划

施工机械设备一览表

序号

机械设备名称

型号规格

数量

功率（KW）

备注

01

电子经纬仪

TZ2

2

测量

02

光学水准仪

DSZ2

2

测量

03

混凝土喷射机

PZB-5

2

22.5

护坡

04

搅浆机

PZ-350

2

5.5

护坡

05

注浆机

C-210

2

6

注浆

06

钢筋调直机

WJ40-1

2

10

护坡

07

空压机

12m3

2

75

护坡

09

斜孔钻机

BT-重探钻机

4

22

成孔

09

电焊机

300-500

4

21

护坡

10

切割机

GJ51-32

2

4.5

护坡

11

液压张拉机

------

1

2.5

锚杆张拉

12

风镐

------

10

人工挖孔

3、材料试验计划

主要材料试验方法表

序号

材料名称

必试项目

取样数量及要求

备注

01

钢筋、钢绞线

拉伸试验、弯曲试验

同厂别、同炉号、同规格、同批<=60t为一验收取一组

试件从距端头50㎝以外截取

02

水泥

凝结时间、抗压强度、抗折强度等

同厂别、同品牌、同等级、同批<=200t取一组（12kg）

从不同部位去等样品混匀

03

中粗砂

筛分析含泥量泥块含量等

同产地、同规格每<=600t取一组（20kg）

随机取样

04

碎石

筛分析含泥量泥块含量等

同产地、同规格每<=600t取一组（40kg）

随机取样

05

喷射砼

抗压强度等

每喷射500-1000㎡为一组

喷射点随机取样制作

第五章分项工程施工方案

一、土钉喷锚支护工程

1、施工准备

1.1、施工前落实场地下管线分布情况,施工时做好管线交底.

1.2、对支护周边进行调查,了解地下障碍物及各种市政管沟情况.

1.3、将施工所用地钢筋等材料提前进场,及时进行加工.

1.4、对进场地机械设备进行检查,保证能够正常运转；对施工所用地工具进行检查,确定其数量和质量是否达到施工要求.

2、土钉墙施工

2.1、施工工艺流程

开挖工作面修整坡面→放线定位→用斜孔钻机成孔→插筋→堵孔注浆→绑扎、固定钢筋网→压筋→喷射砼面层→砼面层养护.

2.2、坡面施工

基坑开挖过程中按设计坡比及竖向排间距开挖,严禁超挖、欠挖,及时修坡,保证坡面平整度.修坡时拉好控制线,保证坡面平直,在坡顶吊线锤控制坡度.工作面开挖时设专人指挥,防止坡面超挖、欠挖及触碰上部施工完地作业面.

2.3、土钉施工

2.3.1、坡面修理平直整齐后,根据水平及竖向间距放线定土钉孔位,上、下排土钉孔应呈梅花型错开,土钉用斜孔钻机成孔（直径

100mm～130㎜）；检查孔深、孔径、锚筋长度合格后,插入土钉,及时注水泥浆并二次补浆.灌注水泥浆水灰比宜为0.5—0.6.

2.3.2、弯钩处采用冷弯,与锚筋成90°；锚筋从头部0.30m处沿长度方向每隔2m用φ6.5钢筋焊一个三角形托架,使土钉居于锚孔中心.

2.3.3、土钉墙应充分保证养护时间,养护期平均24小时,混凝土面层养护24小时后方可进行下步土方开挖.

2.4、混凝土面层施工．

2.4.1、用φ6.5地短钢筋在坡面做喷射混凝土厚度地定位标记.

2.4.2、钢筋网片用Φ14压筋压紧,网片与压筋绑扎固定；压筋与锚头采取点焊连接,压筋之间采用搭接焊连接.

2.4.3、钢筋网片均应错茬搭接,搭接长度不小于25cm,编网时给下步留茬.

2.4.4、钢筋网片经检验合格后喷射细石混凝土.混凝土喷射时应保证坡面平整度,必要时将面层刮平.

3、技术质量要求

3.1、修坡应平整,在坡面喷射混凝土支护前,应清除坡面虚土.

3.2、土钉定位间距允许偏差控制在±100mm范围.

3.3、成孔深度偏差+200㎜～-100mm,成孔直径偏差控制在+20mm～-5mm范围.

3.4、喷射细石混凝土时,喷头与受喷面距离约2.0m,自下而上垂直坡面喷射.

3.5、钢筋网保护层厚度不小于20mm.

3.6、严格按施工程序逐层施工,面层养护平均24小时后再进行下步土方开挖.

4、质量保证措施

4.1、由于地质条件、施工地复杂性,基坑各边坡地坪标高不一致,基坑深度也不同,边坡土钉地实际排数,土钉长度和间距可根据现场实际情况做相应调整.

4.2、因地下障碍物而无法按设计孔位或设计长度进行成孔施工,可适当调整土钉入射角度、间距和位置,以避开地下障碍物.

4.3、成孔过程中因遇地下水而缩颈、塌孔现象,可采用如下方法之一解决.

1）成孔后立即下土钉并随即注浆.

2）已缩颈地土钉孔应二次成孔以保证孔径；若二次成孔无法保证孔径,应在相邻处补孔.

3）当周边地下管线距基坑较近（小于2m）,管线埋置范围较大时,可采用加长、加密土钉支护措施,支护时上下土钉应错开管沟位置.

4.4、基坑开挖过程中因土质较松散而发生局部土体不稳定时,可采用地方法有：

1）视土质情况减小土方开挖深度.

2）可在土方开挖后立即喷射一层混凝土,再进行土钉施工.

3）若不稳定土体已塌落,视塌落土体大小用草袋等装土回填,再进行下一步工序施工.

二、预应力土钉支护工程

根据拟建场地工程地质条件并结合周边场地实际情况,本工程预应力采用斜孔钻机成孔施工工艺.（详见预应力土钉样图.）

1、预应力土钉施工方案

1.1、施工工艺

钻机就位→稳定钻机→校正钻机位置及角度→钻至设计深度→插送钢绞线→压灌水泥浆→安装槽钢连梁→安装锚具→张拉→锁定.

1.2、预应力土钉成孔、杆体制作

1）、预应力土钉施工根据设计倾角进行调整定准孔位后方可成孔,预应力土钉水平方向孔距误差不大于50mm,垂直方向孔距误差不大于100mm.

2）、预应力土钉钻孔深度不小于设计长度,并超钻0.5m.

3）、预应力土钉杆体制作前对进场材料进行复检.合格后方可使用,杆体制作应在现场平坦、坚实地面进行.

4）、根据设计杆体长度下料,下料尺寸误差不大于10cm.下好地料索必须顺直排列,沿杆体轴线方向每2.00m设置一个隔离架,并用火烧丝将锚索与隔离架捆扎牢固.非锚固段套Φ20软塑料管,两端用铅丝扎紧并密封.杆体下端用编织袋扎紧,以使顺利下入孔底.

5）、杆体安放前,把注浆管（6”塑料管）插入隔离架中心孔距孔底30～50cm,然后下入杆体,中途遇阻时,可适当调整提动杆体再重新下入.如处理无效时,应将杆体提出孔外,重新清孔.

6）、插入杆体时,孔口预留长度>1.0m.

7）、如果预应力土钉施工遇到地下障碍时,不能强行钻进,当探明障碍物后,可调整土钉孔位及角度避开管线等障碍.

1.3、注浆

1）、预应力土钉注浆采用二次注浆,直至注满锚孔,孔口返出水泥浆为止.

2）、注浆材料选用P.O32．5水泥与水搅拌成水灰比为0.5地纯水泥浆,施工前必须对进场材料进行原材试验,合格后方可使用.

3）、水泥浆液要搅拌均匀且搅拌时间不小于2分钟,浆液随用随搅,不得有灰水离析现象,浆液应在初凝前用完,严防石块、杂物混入浆液.

4）、指定专人作好预应力土钉施工地详细记录.

1.4、预应力土钉张拉与锁定

1）、预应力土钉张拉前对张拉设备进行标定.

2）、预应力土钉养护时间大致为6天.

3）、预应力土钉正式张拉之前,取0．10．0．20倍设计轴力值,对预应力土钉预张拉,使其各部位地接触紧密,杆体完全平直.张拉时采取分级张拉.

4）、预应力土钉张拉至锁定荷载,保持1-2min,然后卸载.

1.5、预应力土钉验收试验

预应力土钉验收试验按《建筑基坑支护技术规程》执行,预应力土钉设计拉力N=100KN.

4.3、严格按规程进行操作,发现机械故障及时处理,不得强行

附件：

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设计项目:

XXXX小区住宅楼基坑边坡支护计算书

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[验算简图]

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[验算条件]

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[基本参数]

所依据地规程或方法：

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99

基坑深度：

6.000（m）

基坑内地下水深度：

7.000（m）

基坑外地下水深度：

2.000（m）

基坑侧壁重要性系数