[浙江]9米深基坑土钉墙支护施工图(含设计计算)fkg

X x x x 地下室
基坑围护设计
（论证修改稿）
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二零一零年五月
目录
一、设计依据
二、工程概况
三、设计原则
四、工程地质条件
五、基坑围护方案
六、基坑排水和防渗措施
七、基坑施工及开挖要求
八、其他施工要求
九、基坑监测
十、应急措施
十一、降水对周边地面、建筑物的影响分析及后备处理措施
附录：
1.计算书
2.工程地质资料
第一部分基坑围护设计说明
一、方案设计依据
1. xx勘察测绘院提供的《xx岩土工程勘察报告》；
2.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；
3.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
4.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
5.《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；
6.《基坑土钉支护技术规程》（CECS96：97）；
7.《锚杆喷射混凝土支护技术规程》（GB50086-2001）；
8.《建筑基坑工程监测规范》（GB50497-2009）；
9. 浙江省标准《建筑基坑工程技术规程》（DB33/T1008-2000
J10032-2000）；
10. 设计院提供的本工程基础平面图和总平面布置图；
11.其它相关的设计及施工验收的规范、规程和我院现场踏勘的资料。

二、工程概况
1、地理位置
拟建项目位于xx县环城西路和环城北路交叉口西北侧，现为绿地。

2、主体概况
拟建工程由4幢10～13层住宅用房和临街商业店铺及附属设施组成，设两层地下室。

面积约2853.8m2，基础采用人工挖孔桩和筏板基础。

3、基坑周边环境
基坑南侧距离环城北路约10m；东侧距离环城西路约8.0m;西侧距离水泥路约8m,隔水泥路为xx公司,距离其办公楼35.9m，该房为浅基础。

道路人行道缘下均有市政、雨水管线，管线埋深1.5m左右。

4、基坑概况
设计±0.00相当于黄海高程65.8 m，自然地坪现状标为65.4～66.4m，相对标高-0.40～0.60m。

底板底标高-8.55m，垫层厚150mm,周边地梁上翻，基坑计算深度按底板垫层底标高计算。

计算深度：计算深度按底板垫层底考虑，计算深度为8.30～9.30m；电梯井坑中坑深为2.30m。

三、设计原则
1.保证围护结构及土体在施工期间的整体稳定性；
2.在基坑开挖和施工过程中，确保周围民道路等正常使用；
3.方便施工、工程造价经济合理。

四、工程地质条件
1、土质条件
依据xx县勘察测绘院院提供的岩土工程勘察报告，在场地勘探深度内地层分布如下：
①层：素填土（mlQ）
杂灰色，松散，主要由卵石、砂、砾石及粘性土组成，表部含少量植物根系，局部夹块石，土质不均。

该层全场分布，厚度0.50～3.10m，结构松散，土质不均，物理力学性质差。

②层：卵石（alQ3）
灰黄色为主，局部地段顶部灰色，稍密～中密，稍湿～饱和，粗颗粒圆～亚圆形为主，少数次棱角形，径一般0.5～6cm，大者8～12cm以上，局部含漂石，成分以砂砾岩类为主，中风化状。

粒径2cm以上颗粒含量40～60％不等，粒径0.2～2cm颗粒含量约20～30％，余砂及少量粘性土，土质不均。

该层全场分布，顶板标高61.68～65.88m，层厚0.80～5.20m，物理力学性质较好。

③层：含粘性土碎石（pl-dlQ3）
灰黄色为主，中密，饱和，颗粒棱角形为主，部分次棱角形～亚圆形，岩性以砂砾岩类为主，中风化为主，部分风化强烈。

粒径2cm以上颗粒含量约40～60％，粒径0.2～2cm颗粒含量约30～40％，局部含块石，余砂及粘性土，土质不均。

该层全场分布，顶板标高58.28～65.03m，层厚2.60～9.70m，物理力学性质较好。

④1层：强风化砾岩（K2t）
紫红色，强风化，中厚层状，砂砾质结构，粒径一般1.0mm～10mm砂砾为主，局部粒径20mm以上。

岩体破碎，部分手捏可碎，岩芯呈碎石状。

该层场地内均有分布，顶板标高48.78～61.93m，层厚0.20～1.50m ，物理力学性质较好。

④2层：中风化砾岩（K2t ）
中风化砾岩：紫红色，中风化，中厚层状，砂砾质结构，钙泥质胶结，粒径一般1.0～10mm为主，局部粒径20mm以上，岩质较硬，敲击易碎，岩芯呈碎块～短柱状。

对以上各层土的厚度h、天然重度γ、固结快剪试验的内聚力C及内摩擦角φ进行了处理、归类、统计，各层土的物理力学性质见表一。

表一：场地各土层主要物理力学性质指标（表中C、φ括号内为设计取值）
2、地下水状况
拟建场地勘察深度以浅地下水主要为浅部的孔隙潜水，局部微承压。

浅部的潜水补给来源主要为大气降水及地表水的侧向补给，水位随季节气候动态变化明显，富水性、渗透性良好。

勘探期间实测的地下水位埋深2.80～3.30m。

根据勘察报告抽水试验，渗透系数取21m/d，具体根据施工现场进行调整。

五、基坑围护方案
1、本工程基坑特点：
综合分析场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度及形状，本工程基坑具有以下特点：
（1）本工程基坑周边环境复杂，紧邻道路，道路路缘下均有市政管线；
（2）基坑围护影响范围内素填土物理力学性质一般；卵石、含粘性土碎石物理力学性质较好，但渗透系数较大，含水量丰富，基坑成功的关键是降水。

（3）基坑开挖深度为8.30～9.30m，基坑的形状较规则，开挖深度较大；
（4）地下室外墙距离建筑红线距离较近，放坡空间小。

根据《浙江省基坑工程技术规程》中对基坑的分类，本基坑工程安全等级为Ⅰ级，基坑侧壁重要性系数为1.1。

2、围护方案比较与分析
根据本工程基坑特点，在“安全、经济、方便施工”的原则下，对多种围护结构方案进行比较：
（1）微型桩+锚索方案
由于基坑开挖深度较大，且周边环境复杂，采用微型桩加锚索的结构体系在本基坑工程中是比较安全的形式。

由于本场地内基坑开挖范围内卵石、碎石自稳性较好，采用锚索对控制基坑位移作用较小，基坑成功的关键在于降水,且微型桩+锚索支护体系施工成本高、速度慢。

（2）放坡+土钉墙支护
由于基坑开挖范围内卵石、碎石层的自稳性较好，基坑周边有一定放坡空间区域，采用土钉墙方案施工速度快,成本低。

基坑降水采用在基坑四周布设深井围降。

经综合考虑，设计采用放坡+土钉墙方案。

六、基坑排水和防渗措施
（一）坑外排水
基坑外四周设置300×300的排水沟（沟边及沟底浇筑厚100mmC15碎石砼），以排除天然来水、地表水及基坑内抽取的水。

并在在基坑四周每隔25m 设置一个800×800×1000的集水井，用砖砌护壁。

（二）坑内排水
1、基坑—4.2m平台处靠边坡侧设置一00×300的排水沟。

2、距离坑壁2m设置一300×300的排水沟，同时采用地梁沟、承台井作为排水沟、集水井排水。

（三）防渗
为了使深井降水达到预期的效果，必须做好防渗漏的工作。

在基坑外侧放坡区地表设100厚C20防水砼面层，避免地表水大量流入基坑。

（四）降水的汇集及排放
由于基坑内每天有大量的水被抽出，必须把它引到基坑远处，以确保基坑降水的效果，现考虑把基坑水汇集到若干个临时集水坑中，然后再把集水坑中的水汇入市政管道，集水坑的位置可以根据场地的实际情况确定。

七、基坑施工及开挖要求
由施工单位提出基坑支护施工和挖土施工组织方案，基本要求如下：
（一）深井施工
（1）深井成孔采用人工挖孔成孔。

有效孔底标高应至-10.0m。

（基岩埋深小于-10.0m处以基岩面控制）
（2）严格按照含水层颗粒分析资料选用滤料。

并满足填砾数量要求，保证充盈系数≥1。

（3）采用活塞——水泵相结合方法，反复进行洗井，直到满足水清砂净。

（4）进行试抽，坚持单井验收签证，验收按照统一标准进行。

没有技术负责人签证，机组不得迁移新井位。

（5）采用潜水泵抽水，潜水泵功率不小于7.5kw，流量不小于60m3/h，须做好供配电及安全保护工作。

（6）潜水泵的供电电缆及出水管随挖土过程专人及时调整。

（二）土钉墙施工技术要求
（1）土钉加工
土钉采用Ф48×3.0钢管，施工时应将钢管前端封闭，从基坑边壁2.5m开始沿管长方向每隔0.6m设置直径为8mm的出浆孔，有出浆孔面积总和不宜超过锚管口径面积的30%。

出浆孔宜焊上倒刺，防止钢管锚入时泥土堵住出浆孔。

（2）钢筋网铺设
采用绑扎连接，钢筋为Φ6.5@200双向，搭接长度不小于300mm。

钢筋和坡面的空隙宜大于20mm。

每层土钉通过Φ12斜向加强筋及两根15cm长的锁定筋与面层钢筋网连接。

（3）喷射混凝土
喷射混凝土强度等级为C20，厚度为100mm。

水泥采用32.5普硅水泥，粗骨料为5～12mm的干净碎石，砂为粗砂，水泥与砂、石重量比为1：2：2，水灰比为0.5。

（4）注浆
注浆前应先清孔，注浆浆液采用水灰比为0.5的纯水泥浆，水泥标号为32.5。

用注浆泵进行低压注浆，压力一般控制在0.4～0.6Mpa。

土钉注浆每延米水泥用量不得少于25kg。

（三）土方开挖
（1）土方开挖前，挖土单位应制定详细的挖土施工方案，并经业主、监理和设计共同会审后执行；
（2）土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致；
（3）挖土工作应分层进行，每层开挖深度不超过2.0米，停挖后留坡的角度不宜大于45°，距坑底30cm左右应采用人工修土；
（4）挖土结束，及时做垫层和砖胎模挡土，垫层应满铺到基坑边，基坑暴露时间不得超过48h；
（5）挖土机械不得碰撞或损伤围护结构，基坑开挖时严禁挖土机械在围护边上行走；
（6）挖出的土方应及时运出，不得堆置在坑边，严禁车辆在已挖出的基坑边行驶；
（8）土体开挖不得放坡过陡，以防止土体滑移；
（9）出土口按设计要求进行加固处理，出土口具体位置待挖土方案确定后再定。

（10）土钉工作面开挖
①分层分段开挖是土钉墙施工的特点，应按施工要求分层分段开挖并及时提供土钉工作面。

②每层土钉工作面开挖宽度宜为20m，适当放坡。

③作业面可分小段间隔开挖，分段开挖长度不得大于20m。

④作业面开挖不应影响土钉施工，与土钉施工穿插进行。

⑤每层作业面开挖深度不得超过该层土钉标高以下0.3m。

⑥上层土钉与混凝土面层完成72小时后方可进行下一层工作面开挖。

（四）回填
回填前应先选好合格土源，并将坑底的建筑垃圾清理干净，槽底如有积水，应先排除，严禁带水回填；待地下室侧壁砼达到70%强度标准值后开始回填，分层回填夯实。

八、其他施工要求
1、本工程高程以建筑的相对标高为准，场地标高在设计标高以上时，应将场地平整至设计标高。

2、本工程预留土建施工工作面除标明外均为0.5m，并据此确定基坑开挖边线，如本设计图中所示尺寸与现场放样有出入时，应以建（结）施工图为准。

3、土方开挖、降水井、土钉墙应由经验丰富的专业施工单位施工。

4、重型车辆、动荷载应远离基坑边，基坑外8m范围内超载不得超过设计允许值。

5、土建单位应配合围护施工，及时做好外侧场地硬化。

6、建议土建单位施工堆场设置在远离基坑的空地上，以免对基坑造成安全隐患；土建单位如调整基坑四周布置堆场或施工道路，应及时通知设计人员，以及时做出设计调整。

九、基坑监测
在施工过程中，应密切监测围护结构、土体的变形，根据这些变形的发展情况及时调整施工工艺，实行信息化施工。

本次基坑围护及开挖施工应进行以下项目的监测：
（一）监测内容：
（1）、本工程在基坑周边地表上设置位移和沉降观测点，位移用全站仪或经纬仪观测，沉降用水准仪观测。

（2）施工前应测定周边房屋的倾斜度、裂缝等情况。

（3）周边房屋设置沉降监测点，用水准仪加测微器观测。

（4）周边道路管线位移监测点，位移用经纬仪或全站仪观测，沉降用水准仪观测。

（5）基坑周边设置水位监测点，在基坑施工前埋设水位管，做好原始记录和标志。

（二）报警值：
（1）基坑地表水平位移最大控制值为30mm；
（2）水平位移速率连续3天大于3mm/天，或单日位移大于5mm；
（3）地表沉降最大控制值为30mm；
（4）水位变化控制值为0.5m/a。

（三）监测频率：
根据挖土的进展速度及基坑的变形情况来定：基坑挖土期间每天监测一次；当监测值超过报警值，增加监测次数；垫层浇筑完毕连续三天稳定可适当放宽监测频率。

基坑监测单位应把当天的监测结果及时上报有关单位，如发现异常情况，应进行分析并及时通知有关各方进行处理。

十、应急措施
根据现场观测结果，若出现：墙顶水平位移较大，速率较快；坡面出现滑移现象；土体出现明显位移；场内外道路变形明显等情况，需考虑采取应急措施。

（一）应急措施的指定：
根据可能出现的异常情况，制定如下相应的应急措施：
（1）在施工过程中，支护结构位移较大时，可采取加长加密土钉，坑顶挖土卸载等措施。

（2）土钉墙发生渗漏时，可在渗漏部位打入导流管，将水导出。

（3）当土方已开挖到设计标高后，围护体发生较大位移时，可坑顶卸载，或坑内土方或沙包快速回填等措施。

（4）加补钢支撑。

（5）注浆加固。

（二）应急措施的实施
（1）现场成立监控小组，在挖土及支护结构施工阶段进行24小时监控。

监控内容分：地表水平位移、周边土体、道路的变化，并记录备案。

（2）成立现场抢险小分队，由现场有关人员组成抢险领导小组，配备各种相关工种及常用抢险材料，随时准备执行任务。

（3）根据围护体的稳定状况，必要时准备抢救物质。

（4）当围护体位移超过报警值时，及时采取措施防止围护结构位移持续增长。

（5）在围护结构施工期间，场地内保证有一台挖土机可以随时调用，如发现开挖后，坡顶位移呈增大趋势且不收敛，立即用挖土机挖土向坡脚回填或对坑外土体进行降方卸载，直至位移稳定后再采取加固措施。

（6）当坑内水量较大，及时增加深井抽水降深。

（7）现场必须配备两台柴油发电机，发电机功率不得小于75Kw，已备停电或抢险时使用。

十一、降水对周边地面、建筑物的影响分析及后备处理措施
（一）降水对周边路面、建筑物的影响分析
本工程降水对周围环境的影响主要为由于抽水时，出砂量大，导致周围地面塌陷。

本工程降水井的过滤器部分置于卵石、碎石层内，采用加大降水井成孔直径以使滤料填充充分均匀，以及过滤器缠尼龙网的措施，防止产生量大出砂现象。

根据对类似工程的观测和对本工程的分析，因降水对周围地面产生的沉降一般不超过10mm，差异沉降在7.0/10000至10.0/10000之间或更小，对周围建筑物不会产生破坏性的危害。

对于基坑西侧的厂区办公楼，可通过加强对周围建筑物的沉降观测，及时调整降深，控制抽水强度及尽量减少已有建筑物附近抽水井的维持降水时间，以达到降水对周围环境的最小影响。

（二）后备处理措施
基坑降水开始的同时对基坑周围路面和临近建筑物进行严密观测，当出现异常沉降时，应立即分析发生异常沉降的原因，并尽快采取处理措施。

针对本基础工程的实际情况可采取的措施如下：
（1）采用跟踪注浆方法。

沿沉降区域边缘或建筑物周边打注浆孔，孔深根据建筑物基础埋置深度和发生压缩变形、下沉土层的位置确定。

孔径110mm，孔间距约2m。

然后向孔内注入一定配比的水泥浆。

注浆设备可采用S320、BW50泥浆泵，注浆量和注浆压力根据发生沉降的实际情况确定。

（2）基坑西侧厂区办公楼基础下部水位降低引起沉降时，可在基坑壁设置水平间距6.0m，俯角10°～ 30°的微型井管，通过向井管内注浆加固或注水回灌。

（3）当基坑坑顶发生较大位移时，可采用加强支护措施进行控制，确保临近建筑不会因边坡位移而发生变形、破坏。

（4）当距基坑较远的建筑物发生均匀沉降时也可采用地下水回灌的方法进行处理。

即在沉降相对较大区域打出一定数量的回灌孔，下入回灌花管，管底位置拟设在②卵石层中。

回灌量和注水压力根据沉降具体情况确定。

第二部分基坑围护结构计算
一、计算内容
土钉墙计算内容：
1、土钉抗拉计算与验算
2、整体稳定计算与验算
3、外部稳定验算
二、计算参数的选取
1、土层计算参数取自表一；
2、基坑超载按25Kpa考虑，堆场处和环城北路按35Kpa考虑。

3、根据基坑的开挖深度及周边环境，本基坑工程安全等级为Ⅰ级，基坑侧壁重要性系数为1.1。

三、土压力计算法
本工程各土层土压力采用水土分算模式，土压力分布采用朗肯土压力理论确定，不同土层，取各自的C、Φ值。

四、计算说明及结果
本次计算采用电算方式，计算主要采用北京理正《理正深基坑》软件（5.2版）计算。