降水及基坑支护施工方案.docx

1、降水及基坑支护施工方案降水及基坑支护施工方案编制单位：编制人：【11 工程概况本工程位基坑深度 11.20m。基坑边界条件：基坑东边线路约 20m；路 lOm；北侧距 2 层民房 38m；距基坑西北角约 1 520m 处有一幢层住宅楼：基坑西侧边线距层客运站m，本基坑的坡道准备留于基坑西侧。其平面位置见图 1/3。支护范围内土层情况：本场地地层情况详见岩土工程勘察报告书。各层土的主要物理力学指标详见表 l。支护土层计算参数表1指标指标值层号厚度(m)深度(m)3Y(kN/m )C（Pa）()人工填土1.51.517.0010.00l5.00黄土2.84.316.8025.0021.00黄土7.

2、511.818.3021.0012.00古土 层3.O14.818.5035.0018.00基坑大致呈长方形为 71.6m33.1m，开挖深度约 11.2m；基坑支护采用放坡（10.2）土钉墙支护。基坑底总边长约为 209m。支护范围内土层主要为黄土类土，地下水位埋深 5.50m，根据勘察报告提供及地区经验，降水范围内土层的综合渗透系数 K 取 7md。基坑尺寸及其与相邻建筑的相对位置详见降水井平面位置图。22 土钉墙设计与施工2.1 设计依据及所执行的技术标准2.1.1 现场踏勘资料；2.1.2建筑基坑工程技术规范(YB9258-97)；2.1.3基坑土钉支护技术规程(CECS96：97)；

3、2.1.4建筑深基坑支护技术规程(JGJ120-99)。2.2 设计与计算采用极限平衡理论方法，并结合地区土钉墙支护施工经验进行设计与计算。计算首先对未支护基坑的稳定性进行了验算，其计算安全系数：基坑南侧为 0.650，基坑北侧为 0.603，均小于 1.00，说明未支护基坑边坡是不稳定的，因此必须采取支护措施。根据现场具体条件及西安地区基坑支护经验选择土钉墙方案比较经济可行。2.3 施工方案的选择及技术措施基坑支护总体上采用土钉墙支护方案，即基坑分层开挖分层支护，其主要靠设置于坡体中的土钉被动受力(主要是受拉作用)，提高土体的抗剪切强度，同时混凝土面层则起到限制和约束基坑土体侧向变形的作用。

4、土钉墙施工应与土方开挖交叉或平行施工。基坑开挖与支护应分层进行。主要包括土钉施工、钢筋混凝土面层施工及排水系统等施工。2.4 土钉及混凝土面层设计32.4.1 土钉土钉墙坡度 80，墙高北侧 6.20m，南侧为 6.50m，土钉按梅花形布置，间距 1.40m，共布 9 排，各排距地表分别为 1.20m、2.4m、3.6m、4.8m、6.0m、7.2m、8.4m、9.6m、10.8m。土钉直径 130mm，与水平向夹角 15，长度自上而下分别为 9.0m、9.0m、9.0m、9.0m、11.7m、11.7m、11.7m、11.7m和 9.0m.土钉钢筋分别为 120、120、120、120、12

5、5、125、125、125 和 120。每 2m 设一组船形定位支架（扶正筋），按 120布置，焊接在主筋上锚孔内注 M15 水泥砂浆。南侧加固后边坡稳定验算(Bishopit)FS =b +W tgsin式中 Fs土坡的稳定安全系数。m i = cos i +sinitgiFs式中 bi第 i 条土条的宽度；Ci第 i 条土条滑裂面上的土层黏聚力标准值(kPa)；Li第 i 条土条滑裂面处弧长(m)；Wi第 i 条土条自重(KN/m)；i第 i 条土条滑裂面处中点切线与水平面夹角；i第 i 条土条滑裂面处土层内磨擦角标准值。Fs = 12800 = 1.26土钉墙内部整体稳定性分析4 m1i

6、 Ci i i i Wi i10163Fs = (Wi + i )sin i R R将各数据代入求得 Fs=1.61.4 安全土钉抗拔力验算可采用下式计算：Kdi=Tti cos iiE an S x S y1.5式中 Kdi第 i 个土钉抗拔强度安全系数；Tti第 i 个土钉设计极限抗拔力（kN）；Ean第 i 个土钉处主动土压力（kN/m2）；Sx，Sy土钉的水平，垂直间距（m）。外部整体稳定性验算(1)抗滑移安全系数KS=(G n + E an )E at G t1.51.3(2)抗拉倾覆验算KS =G xo + E az X fE ax Z f=1.61.5Gn = G cos!Gt

7、= G sin !Eat = Ea sin( ! )Eat = Ea cos( ! )Eax = Ea sin( )X f = b ZctgZ f = Z btg!5(Wi + i )cos i tgi +(S hkk )sin k tgi +ci (cosi i )+(S hkk )cos k 式中G自重;x! 重心与墙趾的水平距离；! 基底倾角； 墙背倾角；磨擦角；b 水平投影宽度。2.4.2 墙面墙面配单层6200 钢筋网片，与土钉钢筋连接处焊接井字形钢筋架，井字形钢筋架由 218 通长加强筋及 218 长 100mm 钢筋组成。上下网片搭接长度 200mm，墙面面层喷 C20 细石混凝

8、土，厚 100mm，钢筋保护层厚 50mm。2.5 土钉施工2.5.1 土钉施工主要工序平整坡面孔位放线成孔土钉加工与安放灌注水泥砂浆补浆。2.5.2 主要技术要点及质量指标（1）平整坡面采用人工铲平，达到基本平整，符合尺寸要求。（2）放线按照图纸要求采用钢尺确定孔位以木桩或钢钎做为标记，孔位误差小于 5cm。（3）成孔成孔采用人工洛阳铲成孔为主，机械成孔为辅，根据地层成孔性，6随时调整成孔机具。严格控制成孔的位置和角度偏差，成孔倾角为 15，偏差小于3。(4)土钉加工与安放为使锚钉居中，每隔 2.O设置一个钢筋船形中心定位架。成孔后将锚杆下入孔内，锚钉下入前应清除孔内虚土。(5)灌注水泥砂浆

9、采用 M15 强度水泥砂浆，水灰比 0.400.45。用砂浆搅拌机搅拌均匀后将注浆管插入距孔底不小于 40mm，通过砂浆泵加压，灌入孔底后，缓慢拔出注浆管，直至砂浆饱满，稍后需补浆 12 次。(6)施工技术要求1）严格按照建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99）有关要求施工。2）基坑开挖与支护应分层进行，上层支护完毕后，支护结构达到一定强度（大于 70%）后，方可进入下一层的开挖。分层开挖深度不大于2.0m.3）土钉墙施工顺序:基坑开挖修坡成孔安放锚筋（杆）并注浆制做钢筋网片并安装（挂网）喷混凝土。4）土钉成孔施工允许偏差：孔深允许偏差50mm；孔径允许偏差5mm；孔距允许偏差100mm；

10、成孔倾角允许偏差5%。5）墙面施工允许偏差：坡面平整度允许偏差20mm；钢筋保持层厚度不小于 20mm。2.6 钢筋混凝土面层施工2.6.1 面层施工主要工序7（绑扎固定钢筋网设置面层厚度控制标志并检查面层钢筋保护层厚度喷射细石混凝土面层定期进行养护。2.6.2 主要技术要点及质量指标土钉施工后，在修整后的坑壁上将编织好的钢筋网固定在锚钉和挂网钢筋上，检查锚头与面层钢筋网片的连接是否牢靠，检查钢筋保护层厚度是否不小于 30mm，然后喷射 C20 细石混凝土。细石粒径在 51 Omm之间，喷射采用混凝土喷射机干喷法作业。2.7 设置排水系统及混凝土养护混凝土面层施工的同时，在坡顶及坡脚采取必要的

11、敞、排水措施。即坡顶做散水面，坡脚挖排水沟。对已施工的混凝土做防冻养护。2.8 土钉墙施工要点2.8.1 土钉支护按设计规定的分层开挖深度按作业顺序施工，在完成上层作业面的土钉与喷混凝土以前，不进行下一层深度的开挖。2.8.2 当用机械进行土方作业时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动。基坑边壁采用小型机具或铲锹进行削坡，保证边坡平整并符合设计规定的坡度。2.8.3 为防止基坑边坡的裸露土体发生坍陷，对于易塌的土体可采取以下措施：(1)对修整后的边壁立即喷上一层薄的砂浆或混凝土，待凝结后再进行钻孔；(2)在作业面上先构筑钢筋网喷射混凝土面层，而后进行钻孔并设置土钉；(3)在水平方向上分小段间隔

12、开挖：8(4)先将作业深度上的边壁做成斜坡，待钻孔并设置土钉后再清坡；(5)在开挖前，沿开挖面垂直击入钢筋或钢管，或注浆加固土体。2.8.4 土钉支护是在排除地下水的条件下进行施工，采取恰当的排水措施包括地表排水，支护内部排水，以及基坑排水，避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。2.8.5 基坑四周支护范围内的地表进行修整，构筑排水沟和水泥砂浆或混凝土面层，防止地表降水向地下渗透。2.8.6 土钉成孔前，按设计要求定出孔位并作出标记和编号。孔位的允许偏差不大于 l50mm，钻孔的倾角误差不大于 3，孔径允许偏差 520mm，孔深允许偏差为50200mm。2.8.7 成孔过程中做好成

13、孔记录，按土钉编号逐一记录取出的土体特征、成孔质量、事故处理等，以便及时修改土钉的设计参数。2.8.7 钻孔后进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即处理，成孔后及时安设土钉钢筋并注浆。2.8.8 土钉钢筋置入前，设置定位支架，保证钢筋处于钻孔的中心部位，支架沿钉长的间距为 2m。2.8.8 土钉钢筋置入后，采用重力方法注浆填孔。重力注浆以满孔为止，在初凝前补浆 12 次。2.8.9 向孔内注入浆体的充盈系数大于 1.O。2.8.10 注浆用水泥砂浆的水灰比不超过 0.40.45，浆体搅拌均匀并立即使用。2.8.11 砂浆强度用 70mm70mm70mm 立方试件经标准养护后测定，

14、每批至少留 3 组(每组 3 块)试件：给出 3 天和 28 天强度。92.8.14 土钉端部通过其他形式的焊接件与面层相连，事先对焊接强度作出检验。2.8.15 在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求。2.8.16 钢筋网片绑扎而成，网格允许偏差10+10mm，钢筋网铺设时每边的搭接长度应不小于一个网格边长。2.8.17 喷射混凝土配合比通过试验确定，粗骨料最大粒径不大于12mm，水灰比不宜大于 045。2.8.18 喷射混凝土的喷射顺序为自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在 0.801.50m 范围内，射流方向垂直指向喷射面，防止在钢筋背面出现空隙。2.8

15、.19 为保证施工时的喷射混凝土厚度达至规定值，可在边壁面上垂直打入短的钢筋段作为标志。在继续进行下步喷射混凝土作业时，仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松敞碎屑，并喷水使之潮湿。2.8.20 喷射混凝土强度采用边长 100mm 立方试块进行测定，每批至少留取 3 组(每组 3 块)试件。2.9 土钉墙设计10图 1 计算参数及简图图 2计算参数及简图291 土钉墙计算结果11技术参数12表 2土坡高度11.7坡角（）80土钉倾角（）15地表荷载P (kPa)O由支护土体自重引起的侧压力最大值Pm(kPa)11.60土钉垂直间距S()1.2土钉水平间距Sh(m)1.4平均黏聚力(kPa)20

16、.6平均内磨擦角（）14.5土钉墙稳定安全系数（1.21.4）1.25土钉钢筋的直径(mm)22钢筋抗拉强度标准值（MPa）310土钉的孔径()O13土钉与土体之间的界面粘结强度34.73土的平均重度r(kN/m )17.8无外荷时土钉所受的最大拉力N（kN）72.36土钉之抗拉强度算满足要求292 计算土钉长度及配筋计算土钉长度及配筋外荷信息13表 3表 4第一排第二排第三排第四排第五排第六排第七排第八排第九排第层土钉距坑底的距离（）10.59.38.16.95.74.53.32.10.9第层土钉处土压力系数0.410.821.001.001.001.001.001.001.00土钉所受拉力

17、（N）29.6859.3772.3672.36105.91105.91105.91105.91105.91第层土钉长度不小于7.759.7810.319.7510.1211.5310.9110.369.77I/H0.660.840.880.831.040.990.940.890.84根数111111111土钉钢筋的直径202020202525252525土钉之抗拉强度验算满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求满足要求外荷(kPa)外荷距坑边（m）作用深度-（m）外荷引起的侧压力(kPa)40.002OO1.0033.55地层岩性稳定性验算14表5表 6层号厚度重度黏聚

18、力内摩擦角粘结强度l1.51725.5lO151522.53022.816.847.0425702l58.85037.518.3137.252l157.512903000O总深度11.8平均f(按厚度加权)17.820.614.534.7Ka=O.5991475规范第8.2.4条上钉墙平均重度r17.8Ea1439.56士钉墙厚度B(m)10FtEaxKH抗滑动稳定性验算1041.77729.091.431.87MwM0KQ抗倾覆验算12546.282843.434.412.12图3土钉墙正立面图15图 4 II 剖面图16图 5 lIII 剖面图图6基坑支护平面图17说明：l. 基坑 AB、

19、C-D、EA 及 D-E 段采用土钉墙支护方案。2. 土钉墙施工前应查清坡体影响范围内的管线情况，并检是否有渗漏等现象，如发现有异常情况及时报设计进行处理。3. 基坑开挖与支护应分层进行，上层支护完毕后，支护结构达一定强度后，方可进行下一层的开挖，分层开挖的深度不大于 2.0m(第一层视土质情况可开挖 3.0m)。4. 锚孔灌注 M15 水泥砂浆，面层为 C20 细石混凝土。5. 如遇人工填土或其他易塌土层，应分段进行开挖与支护，分段长度不超过 lOm。6. 土钉墙及锚杆施工严格按建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)之规定执行。7. BC 段拟设置坡道，可根据实际情况单独考虑支护方案。3 降水井设计与施工3.1 降水设计3.1.1 基本参数据邻近场地抽水试验结果，降水深度范围内土层综合渗透系数 k=7.0md。基坑设计水位降深 S 为 7.70m(即地下水降至基坑底以下 20m)，含水层厚度 H 为 20.0m。降水井半径据地区经验取 r=0.4m。3.1.2 基坑涌水量(Q)估算18根据等代大井法估算了该基坑的涌水量，估算时采用下式：Q=1.366K(2H-s)s/lg(R0/r0)式中R0Rr0；R=2s KH =182.22m；R0= F / 3.14 ，2计算结果：Q2936