基坑设计放坡上课讲义.docx

1、基坑设计放坡上课讲义仙桃华中汽车配件大市场地下车库基坑支护施工方案 1. 工程概况仙桃华中汽车配件大市场在仙桃市仙洪公路旁。净用地面积14498.43m2,总建筑面积29996.49m2,地下车库建筑面积 1494.76m2。 本项目包括地下一层，地上二层。基坑面积大约15000M2,周长550M。根据业主提供的数据，自然地面平均标高约为 23.677m，建筑0.00=25.00m ,筏板底（不含垫层）为 -5.35m ,承台底（含垫层） 为-6.25m，则基坑开挖深度为 4.927m （承台垫层底）。本设计为地下车库部位的基坑支护。拟建场地的工程地质勘察工作由仙桃市勘测设计院进行。 设计 单

2、位为武汉建工科研设计有限公司。 受业主委托由我公司承担该基 坑支护的方案设计。 2. 场地岩土工程条件2.1 地形地貌拟建场地位于位于仙桃市仙洪公路旁, 场地地势较为平坦, 地 貌单元为长江冲洪积三级阶地。2.2 工程地质条件根据由仙桃市勘测设计院提供的该场地岩土工程勘察报告, 与 基坑开挖有关的场地地层自上而下各土层具体特征见地层 编号岩土名称年代成因层顶 埋深(m)层厚(m)颜 色状态湿 度压 缩 性包含物及特征1粉质黏土Q4al00.72.3浅黄可塑湿中含少量云母片，切 面平整，干强度 中，韧性中，顶部0.3m多为耕植土。2淤泥质黏土Q410.72.32.86.3灰流塑饱 和高含少量腐殖

3、质及 有机质、偶夹白色 螺壳，切面平整， 干强度中，韧性 中。3粉质黏土Q4al4.57.60.93.1灰褐可塑湿中含少量粉砂薄层 或团块，干强度 中，韧性中。4黏土Q4al6.89.23.819.6褐灰软 可塑湿高含少量高岭土，干 强度咼，韧性咼。5粉质黏土Q4al1226.91.915灰可塑湿中局部夹较多粉砂， 干强度中，韧性 中。6粉砂Q4al16.1 33.31.18.1灰饱 和中含云母碎片、石英 等，粘粒含量较 咼，分选性般。7粉细砂Q4al22.3 34.4214.2灰饱 和低-中含云母碎片、石英 等，粘粒含量较 少，分选性较好。各岩土层空间分布详见该项目岩土工程勘察报告。各岩土层

4、物理力学性质指标详见该项目岩土工程勘察报告。 2.3水文地质条件场地地层结构及其特征表拟建场地位于长江冲洪积三级阶地， 在勘察揭露深度范围内场地地下水按赋存条件及含水层性质可分为上层滞水、 孔隙承压水二种类型。孔隙承压水主要赋存于场地下部砂类土中， 与区域地下水体有较密切的水力联系 2.4地层概化及各土层设计参数选取基坑周边地层展开图如后图示。根据该场地岩土工程勘察报告，结合本场地附近基坑支护经验，并参照湖北省地方标准基坑工程技术规程 DB42/159-2004附录二的参考数据，该场地各土层基坑支护设计参数按下表选取：基坑设计参数层 号土层名称饱和重度丫 (KN/m3 )渗透系数K (cm/s

5、)综合建议值粘聚力C (kpa)内摩擦角0 (度)(1)黏土18.0_62.5 X062210(2)淤泥质黏土17.55.5 X0694(3)黏土18.21.8 X062713(4)粉质黏土17.82.3 X0-61911 3.基坑周边环境条件拟建场地现基本整平。基坑周边开阔空旷，交通运输方便。拟建基坑位于位于仙桃市仙洪公路旁基坑地势开阔，无上水 管、下水管道及建筑物。根据该基坑周边环境情况、场地地质条件结合基坑开挖深度， 依据湖北省地方标准基坑工程技术规程 DB42/159-2004的有关规定，该基坑重要性等级可核定为二级。 4. 设计思路及支护方案比选 4.1基坑特点分析该基坑有以下特点：

6、1、地下室部位基坑开挖面积超过 15000m2，基坑支护周长超过550.0m。该基坑为大面积的深基坑2、 基坑开挖深度不大。从自然地面算起该基坑边大部分开挖深度为 4.927m。3、 基坑周边空旷开阔，具有放坡减载的空间位置。4、 该基坑周边坑壁及坑底土层强度均较差；有淤泥或淤泥质 土层存在，如果处理不好就会产生流土流砂，对基坑产生破坏。5、 场地下部一般粘性土 (隔水层 )有一定厚度，根据初算基坑 开挖到底后，基坑底有可能产生突涌现象。6、 工程桩为管桩，如果土体产生深层滑移，有可能挤断管桩。4.2 支护设计目标1.保证基坑开挖后基坑边坡的稳定。2.保证基坑开挖后基坑内基础及地下室顺利安全施

7、工。3.保证基坑开挖后基坑坑壁下部及坑底粉质粘土层中不出现 淅土、流土等渗透破坏现象。4.确保基坑边的安全。5.保证基坑开挖不对周边环境造成影响 ,并确保周边环境的安 全。6.保证基坑内管桩及基坑边塔吊的安全。7.在满足安全可靠的前提下，尽量优化支护设计方案，努力做 到工艺可行、经济合理。4.3 支护方案选择 经与总包单位的协商，本基坑支护方案按节约经济合理、缩短 工期的原则，本基坑支护方案宜采用以下设计思路：(1)基坑支护采用放坡开挖、挂网喷砼支护形式；(2)在基坑开挖前， 先在基坑中布置一定的深坑抽排积水， 尽可 能的把粉土中的水淅出。 上层滞水采用泄水管引水， 坡顶设截水沟 及坡底设排水

8、沟集中明排。（3）放坡不可能完全解决问题。为了边坡的稳定在坡脚压杉 木桩加沙袋反压。由于没有粉喷桩帷幕，在开挖过程中会产生流砂、淅土现象， 在施工过程中用集水井点解决。 5 基坑支护设计 5.1 设计依据 5.1.1 设计依据资料 甲方提供. 业主提供的其它有关资料； 5.1.2 设计依据规范、标准 湖北省地方标准基坑工程技术规程 DB42/159-2004 建筑基坑支护技术规程 JGJ120/99 建筑基坑工程技术规范 YB9258-97 土层锚杆喷射混凝土支护技术规范 GBJ86-85 武汉市深基坑设计文件编制规定 WBJ-1-20015.1.3 设计计算采用 ”天汉 ”系列基坑工程设计软

9、件 5.1. 4 设计基础数据1. 地面施工附加荷载 q =10KPa ；2. 基坑支护重要性等级按二级取用计算参数；3. 基坑开挖深度 4.927m。 5.2 基坑支护设计5.2 .1 基坑支护设计基坑开挖深度按 4.927m考虑设计，支护长度约550mi地层AB 段概化考虑设计。采用二级放坡。土钉挂网喷面 支护设计。上级坡高2.0m,平台宽2.0m。上级坡按1: 1.5的坡率开挖， 土钉挂网支护。土钉为C 20螺纹钢，钢板网为 100X 50钢板网。 下级坡高2.927m,下级坡按1: 1.5的坡率开挖，土钉挂网支护。 土钉为C 20螺纹钢，钢板网为 100X 50钢板网。把上下级坡作为整

10、体坡进行验算， 坡面及坡底各项稳定性安全系数不满足规定要求， 计算结果见计算单。计算单 P1P3页，进行验算，坡面及坡底各项稳定性安全系数满足规定要求， 坑底抗隆起验算满足要求。P1页是计算输入数据，P2页是边坡坡面圆、坡 底圆稳定性分析结果，P3是坑底抗隆起验算结果。由于理论计算安全不满足规定要求，因此在施工时必须加强观测， 准备好应急措施。同时在坡脚压入杉木桩，并加沙袋反压、过滤。 5.3施工工艺及施工参数 5.3.1 土钉挂网喷面支护施工工艺及施工参数1.土钉为C 20螺纹钢的打入式无注浆土钉，面网为 10(X 50钢板网，加强筋为C 14纵横双向设置。加强筋在土钉头部相焊接。2.面层砼

11、为 C20细石喷射砼,砼面层平均厚 80100mm喷射砼内水泥与砂石重量比为 1:41:4.5,砂率45%50%。喷射砼所用水泥为 P O 32.5水泥，喷射砼内粗骨料最大粒径不宜超过 15mm3.为防止坡顶边缘土体受地表水渗透浸水软化导致边坡破坏，上级坡土钉挂网喷面支护的砼面层及面网要反包至坡顶外 2.0m以形成反包护顶，距坡顶外 1.5m每隔1.5m设置的长1.0m的C 20超前加固土钉，所有超前加固土钉用C 14钢筋横向通长连接，所有面网及面网加强钢筋固定于超前加固土钉及坡顶C 14钢筋之上。反包护顶层外设排水沟，排水沟外再设置 1.0m宽的素砼硬化层，硬化厚度80mm左右。4.基坑喷面

12、施工时，若遇地下水较大，加大速凝剂用量及提高 水泥含量。地下水较大的地方，应在基坑坡面设置泄水孔。 6 地下水处理设计 6.1 上层滞水处理该基坑上部的上层滞水主要赋存于上部人工填土层中， 接受大气降水和地表水的渗透补给， 无统一自由水面，水量及水位同季节、 周边排泄条件关系密切。该基坑上部 2.0m采用喷砼支护后，由于砼面层的密闭性，上层滞水即被有效地阻隔于基坑外。为防止边缘坡顶土体受地表水渗透浸水软化导致边坡破坏， 喷锚支护的砼面层及面网要反包至坡顶外 2.0m，距坡顶外2.0m每隔1.5m设置的长1.0m的C 20超前加固土钉，所有超前加固土钉用C 14钢筋横向通长连接，所有面网及面网加

13、强钢筋固定于超前加固 土钉及坡顶C 14钢筋之上。反包层外设排水沟，排水沟外再设置 1.0m宽的C10素砼硬化层，硬化厚度 80mm左右。坡脚处设排水沟 集水坑，并形成排水系统。在基坑开挖前，先在基坑中布置一定的深坑抽排积水， 尽可能的把粉土中的水淅出。基坑开挖期间，基坑内的少量渗水，有可能在开挖过程中很产 生流砂、淅土现象，在施工过程中用集水井解决。可采用沿基坑坡 脚设明沟加集水坑的办法用潜水泵明排至坑外。该基坑上部的上层滞水主要赋存于上部人工杂填土中， 基坑坡顶、坡面、平台采用喷砼护面支护后，由于喷射砼面层的密闭性， 上层滞水即被有效地阻隔于基坑外。集水坑用标准机砖砌筑，侧面及沟底用厚度

14、10mm的MU10水泥砂浆抹面收光为防止地表水或雨水渗（流）入基坑内，沿基坑四周 2.0m 宽 的反包护顶层外设置坡顶排水沟，排水沟外再设置 1.0m 宽的素砼 硬化层，硬化厚度80mm左右。坡顶排水沟宽X深为 500mnX 500mm 用标准红机砖砌筑，侧面及沟底用厚度 10mm的MU10水泥砂浆抹面收光，绝对不能漏水，发现排水沟内有裂缝要立即修补。坡顶反 包护顶层及排水沟外的素砼硬化层均应作成倾向于排水沟的反坡， 坡顶排水沟应有一定的坡度， 以利排水。 整个坡顶排水沟与场外市 政排水系统连接。 6.2 承压水水头降深设计根据地质报告承压水主要赋存于下部层砂土层中， 可以不考虑 承压水的影响。 7 基坑开挖及支护施工 7.1 基坑开挖施工1.基坑开挖应遵循信息法施工的原则，勤监测，勤巡视，及时 反馈信息，根据变化的情况指导施工。2.该基坑支护开挖施工的顺序原则如下： 建立基坑开挖环境监测系统并取得环境监测所需的基础数据-第一层土方开挖、第一层支护施工-第二层土方开挖、第二层 支护施工t . 支护施工完成。3.要保证该基坑顺利开挖成功， 除了高质量的支护设计外