财富广场深基坑支护方案

财富广场深基坑支护施工方案
一、工程概况：
1、工程简况
该工程属于大英县旧城改造工程之一，位于县城老城区五星东街南侧，属于商业闹市区和人口密集区。

该工程是四川鸿瑞房地产开发有限公司公司以合理的报价中标投资兴建;由四川正基岩土工程有限公司勘察施工；由沈阳中鼎建筑设计有限公司进行施工图设计；监理单位为：四川兴恒信项目管理咨询有限公司大英工程部。

由大英森茂建筑工程有限公司进行土建施工。

该工程27F/-1F总建设规模（）㎡，总投资约（）千万人民币，日历工期（）天，工程质量合格。

该工程主楼塔楼为27F/-1F，裙楼分别2#裙楼5F/-1F,3#裙楼为2F/-1F。

基础为（钻孔）桩基础。

上部为（框支剪力墙）结构，结构设计合理使用年限50年。

该工程中地下室基坑周围一半以上地段距已有多层建筑物较近，不能满足安全边坡放坡系数的要求。

若基坑边坡失稳或过大变形对周边房屋将形成较大影响或损害，基坑侧壁安全等级为一级。

2、场地岩土工程条件
根据四川正基岩土工程有限公司出据的《大英县财富广场岩
土工程勘察报告》，该工程场地地层由杂填土，粘土，粉质粘土，强化泥岩组成，至上而下为：①杂填土：场内均有见及以粘土，块石，卵石，砖头等建筑垃圾，松散状。

层厚1~~3.5m；②粘土：场内均有见及结构较致密，粉粒结构，切面有光泽，粘性较差，干强度较高，层厚3~~11m；③粉砂土：多成可塑，饱和状.层次欠稳定.场地均有分布.呈片状结构.以石英.岩屑为主,摇振反应迅速.切面无光泽,无粘性和韧性,为物理力学性质差，并不均匀的地基土.
二、基坑支护选择:
根据施工场的具体情况和地勘报告所提供的相关数据，我们又将旋挖桩支护、预制管桩支护、人工挖孔、滑桩支护和土钉墙支护进行对比，我们拟选用两种支护形式。

即基坑周边较近有建筑物的地段无法放坡，就采用人工挖孔桩支护，基坑周边离建筑物相对较远的地段采用放坡用土钉墙支护。

三、基坑支护设计
1、基坑支护设计原则
（1）基坑侧壁安全等级为一级，基坑侧壁重要性系数
γ0=1.1；
（2）基坑侧壁支护结构平面布置应满足地下室基础、外墙尺寸、规范允许偏差及施工作业面的要求；
（3）基坑侧壁整体稳定性安全系数要求不小于1.3；
（4）基坑侧壁在基础施工期间最大变形数量应控制在50mm 以内。

2 、设计依据：
（1）四川正基岩土工程有限公司出据的《大英县财富广场岩土岩土勘察报告》
（2）建筑基坑支护技术规程（JGJ120－99）；
（3）锚杆喷射砼支护技术规范GB50086－2001；
（4）建筑边坡工程技术规范GB50330－2002;
（5）基坑土钉支护技术规程CECS96：99。

3 基坑支护设计岩土层参数：
四、基坑支护设计计算：
（一）抗滑桩设计计算：
已知基坑开挖深度 6.0m，边坡一侧有均布荷载 3.0Kn/㎡，
抗滑桩顶部设贯梁，土质为杂填土、粘土、粉砂土，自然重度平均值取19KN/m³内摩擦角φ值平均取16°采用人工挖孔桩支护，计算桩需嵌固深度。

如图：
（1）.桩的嵌固深度：
侧面均布荷载P=3.0KN/㎡
重度γ=19KN/m³，则h，=P/γ=3/19=0.16
γ，＝γ（ｈ＋ｈ，）／ｈ＝19³（6.0+0.16）/6.0=19.51KN/m³
Ka=tg²（45°－φ／2）＝0.57
Kp=tg²（45°+φ/2）=1.76
e a=hrka+2ka=6*19*0.57+2*0.57=66.69
μ=e a/(Kp－Ka)γ=66.69/(1.76－0.57)*19=66.69/22.61=2.95
L=h+μ=6.0+2.95=8.95
∑E=8.95*57*0.57+3*6*0.57=301.0KN/m
α=2h/3=4.0m
Kτ=(Kp－Ka)γ，=1.19³19.51=23.22
m=6∑E/ KτL²=6³301/23.22³8.95²=1806/1859.98=0.97
n=6∑Eα/KτL³=6³301³4.0/23.22³8.95³=7224/16646.82=0.43
根据m、n值查表得：ω=1.1
χ=ωL=1.1³8.95=9.85
τ=μ+1.2χ=2.95+1.2³9.85=14.77m （嵌固深度）
桩总长应为6.0+14.8=20.8m
注：根据地勘报告人工是无法挖到位的，桩的嵌固深度应不得底于理论计算值的75％，如果基坑周边地质条件或环境条件无法满足嵌固深度必须采取有效措施确保抗滑桩的整体稳定性和变形要求，方能满足基坑安全施工。

（2）计算最大弯矩值：χm=√2∑E/（Kp－Ka）γ，=√(2³301)/(1.19³19.51)= 25.93
M max=∑E(L+χm－α) －(Kp－Ka) γ，χ³m/h
=301³(8.95+25.93－4) －1.19³19.51³25.93³/6
=68650－67462
=1188KN²m
已知M max=1188KN²m,桩基φ=900,A=635850mm²,采用C25砼
f cm=13.5N/mm²,钢筋选用9 22+5 16+2 12；As=4651mm²,fγ=310N/mm²,验算截面是否满足要求:
(1)验算桩截面:
α=πr²φ/360/πr²=0.54
αｔ=1.25－2α=0.17
Ｍ=2/3f cm²A²γ²sinα/π+f y²A s²γs(sinα+sinτ)/π
=2/3*13.5*635850*sin/3.14+310*4651
=(801+148.8)*106N/m
=949.8KN/m<1188KN/m
故桩截面应调为1000mm大，桩截面为A=785000m㎡，方能满足要求。

（2）钢筋截面验算：
1188*106
N²m2=2*13.5*785000)0.65/3*3.14+340*450*0.866*As =731.3*106+38743As
则As=1188* 106－731.3* 106/34198.7=11788m㎡
配用24 25或选用三级钢920 +51 6+2 12
（二）土钉墙设计计算：
1.土钉墙是近十几年来发展起来用于土体开挖和边坡稳定的一
种专门支挡结构，它由土体，土钉及附着于坡面的砼面板组成，形成一个类似重力式挡土墙，以此来抵抗墙后传来的土压力和其他作用力，从而使开挖坡面稳定。

注：主动土压力系数采用朗肯计算Ka=ｔg²（45°-φ/2）
土钉墙采用1:0.4比例放坡,坡面与水平面夹角为68°
土钉墙支护结构破裂面与水平面夹角为: α=(68°+ 30°)/2=49°
2、考虑基口周边部分段有房屋等及施工期有震动和其他荷载，所以附加荷载取ｑ0=20KN/㎡
3、土钉墙结构计算:
土钉墙支护设计按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）第六章土钉墙进行设计计算和土钉墙整体稳定性验算，其构造也符合规程要求。

（1）单根土钉受拉承载力应满足下式要求：
1.25 r0T k＜Tμ
式中：T k—单根土钉受拉荷载标准值;
T
μ—单根土钉抗拉承载力设计值;
γ0—基坑侧壁重要性系数γ0=1.1
（2）单根土钉受拉荷载标准值计算如下：
T k=ε²eα²Sχ²S y／cosα
式中:Sx,Sy—土钉水平、竖向间距:Sx=1.5、Sy=1.5
α—土钉与水平面夹角α=15°
ξ—荷载折减系数按下式计算
ξ=ｔg(β-φk)/2²{1/[ｔg(β+φk)/2]-1/ｔg β}/ｔg²(45°-φ/2)=0.4 (3) 单根土钉抗挡承载力设计值: Tμ=π²d²ｑs²L/r s
式中:L—土钉破裂面外侧长度;
r s—土钉抗力分项系数r s=1.3;
d—为土钉直径d=0.048m
负2.5m杂填土底板，粘土顶板处
e
α1=∑(ｑ0+ γ1k1)Kα1-2c√kα
=（20+20³2.5）³0.57-2³20³0.76
=-9.5KPa
负4.0m粘土层内处：
e
α2=∑（ｑ0+γ2h2）Ka2-2c√ka2
=（20+20³4）³0.57-2³23³0.76
=22KPa
负5.5m粉质粘土处
e
α3=∑（ｑ0+ γ3h3）ka3-2c√ka3
=（20+19³5.5）³0.57-2³20³0.76
=40.56KPa
（4）土体主动土压力标准值
Ea=0.5³（9.5+22）³1.5+0.5³40.56³1.5
=54.05KPa （侧向土水平分力标准值）
e h k=Ea/0.875H=54.05/（0.875³6）=10.3KPa
4、土钉计算过程及结果：
第一排土钉：T k=ξ²e a²Sx²Sy/cosα=0.4*9.5*1.5*1.5/0.97=8.55KN
T
μ=π²d²q s²L/ r s=3.14³0.048³30³4.0/1.3=13.91KN 第二排土钉: T k=ξ²e a²Sx²Sy/cosα=0.4*22*1.5*1.5/0.97=20.4KN
T
μ=π²d²q s²L/ r s=3.14³0.048³50³3.6/1.3=26.10KN
第三排土钉: T k=ξ²e a²Sx²Sy/cosα=0.4*40*1.5*1.5/0.97=32.47KN
T
μ=π²d²q s²L/ r s=3.14³0.048³60³4.5=/1.3=34.78KN
土钉计算结果
T
μ/T k＞1.25r0,故满足规范要求。

5、构造要求：
（1）土钉墙坡率为1:0.4；
（2）土钉墙设置φ6钢筋网片，竖向、横向@250，加强筋x方向直径为12mm的二级钢，y方向直径为14mm的二级钢，加强筋采用焊接方式与土钉有效连接;
（3）土钉长度分别为6m、6m、5.5m，分别打入地表下1.6m、3.1m、4.6m处;
（4）土钉水平间距为1.5m，竖向间距1.5m，与水平面夹角为15°;
（5）土钉采用QC-150型气动冲击锚杆机将φ48钢管打入土层中，并在钢管上焊倒刺，钻取压浆孔。

（详附图）
（6）注浆材料采用水泥砂浆，其强度等级应达到M20；
（7）喷射砼等级不应低于C20，面层厚度100mm，钢筋搭接长度不小于150mm。

（三）施工要求：
（1）喷锚护壁施工是与挖土工作交叉进行的，应分层分阶段施工，第一层开挖深度为2.50m，以下每层开挖深度为1.75m；以便进行土钉的施工和护壁工作,上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层土钉施工。

(2) 基坑开挖和土钉墙施工应按设计要求自上而下分段分层进行。

在机械开挖后,应辅以人工修整坡面,坡面平整度的允许偏差宜为±20mm,在坡面喷射混凝土支护前,应清除坡面虚土。

（3）土钉墙施工可按下列顺序进行：
a、应按设计要求开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志；
b、喷射第一层混凝土；
c、钻孔安设土钉、注浆，安设连接件；
d、绑扎钢筋网，喷射第二层混凝土；
e、设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。

（4）成孔施工宜符合下列规定：
①孔深允许偏差±50mm；
②孔径允许偏差±5mm；
③孔距允许偏差±100mm；
④成孔倾角偏差±5%
（5）喷射混凝土作业应符合下列规定：
a、喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度不宜小于40mm；
b、喷射混凝土时，喷射与受喷面应保持垂直，距离宜为0.6~1.0m；
c、喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为3~7h。

（6）喷射混凝土面层中的钢筋网铺设应符合下列规定：
a、钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不宜小于20mm；
b、钢筋网与土钉应连接牢固。

（7）土钉注浆材料应符合下列规定：
a、注浆材料宜选用水泥砂浆，水泥砂浆的配合比为1:1~1:2，水灰比宜为0.5;
b、水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥砂浆应在初凝前用完。

（8）注浆作业应符合以下规定：
a、注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净；注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路；
b、注浆时，注浆管应插至距孔底250~500mm处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管；
c、土钉应设定位支架。

（9）土钉墙应按下列进行质量检测：
a、土钉采用抗拉实验检测承载力，同一条件下，试验数量不宜少于土钉总数的1%，且不应少于3根；
b、墙面喷射混凝土厚度应采用钻孔检测，钻孔数宜每100㎡墙面积一组，每组不应少于3点。

6、基坑监测
本基坑采用动态设计、信息化施工原则，基坑施工过程中，必须委托有资质的第三方单位进行严密监测，监测结果必须及时反馈。

6.1、监测项目
监测项目包括基坑顶部水平位移、竖向位移及基坑周边地面的沉降。

6.2、监测频率
各项目在基坑开挖前测初值；在开挖急剧卸载阶段，测量间隔为每天观测一次，观测15次后监基坑开挖期间，若无变形异常，放宽至每周观测一次，预计观测两个月测基准点埋设后7天进行基准点联测，以后每次观测中校核一次。

当变形超过有关标准或场地条件变化较大时，应加密观测；当大雨、暴雨或基坑边载条件改变时应及时检测；当有危险事故征兆时，应连续观测。

6．3、位移观测方案及仪器设备
根据基准点联测及变形观测的精准要求，配备2”I级全站仪set2110按三级变形测量精度要求施测，基准点每次观测前校核一次，应固定观测人员及记录员，尽量从同一基准点开始观测，每次观测，应校正仪器的各项指标，每次观测的资料成果应达到相应主要精度指标要求。

6.4、监测预警值
（1）基坑顶部水平位移：预警值60mm，每天发展部不过10mm；（2）基坑顶部竖向位移：预警值60mm，每天发展不超过5mm；（3）基坑周边地面沉降；预警值60mm，每天发展不超过4mm。

基坑降排水方案
1、场地水文地质条件：
场地地下水主要储存于粉质粘土的上层杂填土，下层细砂层及基
岩风化层的风化裂隙中，中部粉质粘土层中有少量的滞水，水量不大。

地下水主要接受大气降水和周边旧建筑物中雨、污管网漏水。

根据地勘资料场地混合稳定水位为：3.0~~8.5m，平均 5.38m高程约为304.31m，勘察期为丰水期，地下水位年变化幅度2-3m。

该场地杂填土层渗透系数建议值K取10-6~~10-4cm/s,粘土层渗透系数建议值K取10-8~~10-6cm/s,细砂层渗透系数建议值K取5.5~~6.0³10-4 cm/s。

本工程基坑开挖深度 5.1m，电梯井及集水坑部分开挖深度约7.3m。

由于地下水位较高，若遇下雨，水量较大，我们将采用地面用排水沟，地下布置降水井的办法进行排水和降水。

2 、基坑降水设计
（1）降水井布置原则
根据本工程基础设计深度内工程地质条件和区域水文地质条件确定。

目前正置地下水峰值期。

各类主体对基坑周边的排水，降水引起高度重视。

无数经验教训告诉我们‘无水不塌方’，所以基坑周边无论是地表水，还是地下水。

都有可能是造成塌方潜在隐患。

因此建议基坑周边设置降水井，抗滑桩的贯梁上部做排水沟，与城市雨水管网连接。

理想嘉苑B、C区基坑
专
项
施
工
方
案
编制设计：审核：
年月日
目录
一、工程概况： (1)
1、工程简况 (1)
2、场地岩土工程条件 (2)
二、基坑支护选择： (2)
三、基坑支护设计 (2)
1、基坑支护设计原则 (2)
2、设计依据 (3)
3、基坑支护设计岩土层参数 (3)
四、基坑支护设计计算： (3)
（一）、抗滑桩设计计算 (3)
（二）、土钉墙设计计算 (6)
（三）、施工要求 (10)
基坑排水方案 (13)
1、场地水文地质条件 (13)
2、基坑降水设计 (14)
附图。