承台施工深基坑边坡防护方案

承台深基坑边坡防护施工方案

一、编制依据

1、厦门市文兴路（县黄路～双涵路）道路工程A标施工图设计文件及地勘报告。

2、国家有关的政策、法规、施工验收规范\以及现行有关施工技术规范、标准等。

3、参照《建筑建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120－99）进行验算。

二、工程概况

文兴路(县黄路－双涵路)道路工程为城市Ⅱ级次干道,与县黄路(城市Ⅰ级主干道)交叉,该交叉口设立跨线立交桥一座,跨线立交分为左右两幅，桥梁宽度9.0m，单向双车道，布置型式：0.5m（护栏）+8.0m（行车道含双实线）+0.5m（护栏）。桥下净空按5.0m控制，全长226.3m。

该桥承台部分设计为C35砼，根据施工设计图纸及现场实测表明其中3#、4#墩承台的埋置深度均为近5.0m的深基坑。考虑到承台之间距离有限，故根据《公路桥涵施工技术规范实用手册》（JTJ 041-2000）的相关规定及厦门地质工程勘察院对现场实勘后出据给我部的地质情况说明等相关依据，因场地受限我部决定采用设置坡率为1：0.5的边坡喷锚网支护防护施工，以确保施工安全。

三、方案比选

文兴路跨线桥3#、4#承台处市政管线错综复杂、基坑深度近5米地质状况较差，又因毗邻县黄路基坑开挖坡比受限仅为1：0.5，对下步施工存在很严重的安全隐患。根据市政工程建筑安全条例规定，一般超过5米的基坑为了确保安全必须采取安全防护措施及制定安全防护的具体方案。

目前基坑支护主要方式有：地下连续墙、护坡桩、水泥土墙、土钉墙（喷锚网）内支撑、、预应力锚杆等，其中喷锚网支护以其独特的优点应用日趋广泛。

喷锚网支护采取在所加固的边坡上钻孔、插筋、注浆设置锚杆，然后在边坡表面挂网、喷射混凝土形成面板。天然的边坡土体通过锚杆的就地加固与钢筋混凝土面板的有机结合，形成一个类似重力式挡墙的结构，有效承担墙后和墙顶传来的土压力及其它荷载，并具有下列优点：

1.同其它支护方法相比，造价最低。

2.对场地土层的适应性强，施工速度快；

3.施工所需的场地较小，施工简洁方便。

通过技术及经济比选，结合现场实际情况，我们在县黄路跨线桥3#、4#施工基坑边坡采用喷锚网支护。

工艺流程：修理边坡锚杆制作钻孔锚杆安设注浆挂钢筋网

锚头固定喷射砼养护

四、施工总体方案

1、基坑开挖：3#、4#墩的承台基坑开挖深度近5.0m，属于深基坑施工。因市政管线错综复杂，只能采用挖掘机清表，人工进行承台基坑开挖直至设计高程。承台基坑开挖放坡，根据《公路桥涵施工技术规范实用手册》（JTJ 041-2000）的相关规定及厦门地质工程勘察院对现场实勘后出据给我部的地质情况说明等相关依据，因场地受限设置坡率为1：0.5再进行边坡防护；基坑开挖尺寸为：基底平面长宽均比承台结构尺寸加大1.0m，必要时在坑底四周挖集水坑，使坑壁渗水沿四周集水沟汇合于集水坑，用抽水泵排出坑外。

2、根据施工设计图纸和地勘描述以及现场基坑开挖后的实际地质情况判断，3＃、4＃墩的承台基坑底部主要为粉质粘土，坑壁主要为杂填土和粉质粘土，该土层土质软弱，触变性流变性强、抗剪强度低、遇水湿极易崩解坍塌，给基坑开挖施工造成了极大的安全隐患；根据《建筑基坑支护技术规程》我部提出对3＃、4＃墩的承台开挖坡比设为1：0.5，再对坑壁进行喷锚网联合支护方案以确保工程安全顺利施工。具体支护形式为：打设φ22螺纹锚杆、长2.0m、间距60*60cm、梅花型布置；再在坑壁表面铺设φ8钢筋网片，网格间距为15*15cm后喷射12cm厚C20砼,对表面进行封闭。

五、方案设计

5.1锚杆设计

应基坑地质情况和实际使用条件，本防护施工比选采用土钉墙支护方案，根据《建筑基坑技术规程（JGJ 120-99）》规定，具体设计指标如下：

1.杆体材料采用Φ22Ⅱ级钢筋；

2.喷射混凝土强度采用C20混凝土，1d龄期的抗压强度不低于5MPa；

3.喷射混凝土支护厚度为12cm。

六、锚杆抗拉承载力及整体稳定性验算

锚杆抗拉承载力验算

该基坑边坡防护锚杆采用φ22螺纹沙浆锚

杆，长度为2.0m，间距为0.6×0.6m进行验算。

参照《建筑基坑技术规程》JGJ 120-99：

水平荷载标准值计算简图⑴土钉墙计算过程

㈠土钉墙设计参数选值

基坑支护最深5.5m，根据土钉墙设计的一般原则，

试选定参数数据如下：β=53o, θ

j =10o , d

nj

=220mm ,

式中β——土钉墙坡面与水平面夹角；

αi 土钉与水平面之间的夹角；

dnj 第j根土钉锚杆固体直径；

㈡土钉墙内部稳定性分析

土层分布情况：

土层厚度（m ）C（Kpa）γ(KN/m3) φ

杂填土 1.8 10 17 15

粉质粘土18 31 18.8 18.6

加权值29.1 18.6 18.3

主动土压力系数Ka=tg2（45-18.3/2）=0.52

①土钉抗拉承载力计算

⑴荷载折减系数可按下式计算

ζ=tg（β-φ）/2｛1/tg[（β+φ）/2]-1/ tgβ｝/ tg2（45-φ/2）

= tg（53 0-18.30）/2｛1/tg [（53 0+18.3 0）/2]-1/ tg53 0｝/ tg2（450-18.3 0/2）= tg34.70/2｛1/ tg31.85 0-1/ tg53 0｝/ tg239.650

=0.35×0.65/0.52

=0.44

②单根土钉受拉荷载标准值可按下式计算：

T jk = εe

ajk

S

xj

S

yj

/ cosθ

j

式中ε——荷载折减系数；

e

ajk

——第 j个土钉位置处主基坑水平荷载标准值；

S

xj 、S

yj

——第 j根土钉相邻土钉的平均水平、垂直间距；

θ

j

——第j根土钉与水平面的夹角。

设第一根土钉在0.75m处，e

a1k

=Kaγh-2Cka½

=0.52×18.6×0.75-2×29.1×0.72=-34.65Kpa

设第一根土钉在3.75m处，e

a2k

=-5.6341Kpa

设第一根土钉在4.35m处，e

a3k

=0.17Kpa

设第一根土钉在4.95m处，e

a4k

=5.97Kpa

设第一根土钉在5.2m处， e

a5k

=8.39Kpa

T

3k

= 0.44×0.17×0.6×0.6/ cos10o=0.03KN

T

4k

= 0.44×5.97×0.6×0.6/ cos10o=0.96KN

T

5k

= 0.44×8.39×0.6×0.6/ cos10o=1.35KN

③锚杆单根受拉承载力设计值计算

T uj =1/γ

s

*π*d

nj

*∑q

sik

*L

i

γ

s

——锚杆抗拉分项系数，取1.3；

d

nj

——锚杆锚固直径；

q

sik

——锚杆穿越土体与锚固体的极限摩阻力，这里查表6.1.4取值60 KN/㎡；

L

i

———第j根锚杆在直线破裂面外稳定土体内长度，破裂面与水平面的夹角为(β+φ)/2 。