江蘇常州某工程基坑圍護設計方案

常州xx一期基坑圍護設計方案目錄一、工程概況二、設計依據(jù)及使用規(guī)范三、工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件四、基坑圍護方案五、降水方案六、施工要求七、基坑監(jiān)測要求八、應急措施九、圍護結(jié)構(gòu)計算十、降水計算十一、方案圖紙常州xx一期基坑圍護方案一、工程概況基坑概況：擬建工程位于江蘇省常州市武進區(qū)，長虹東路北側(cè)、常武南路西側(cè)。本工程由3幢號樓及一下地下車庫組成；1～3號樓基坑開挖深度為5.0m，電梯井落深3.4m；地下車庫基坑開挖深度為4.0m?；訃o設計必須確保周邊安全。二、設計依據(jù)及使用規(guī)范（一）設計控制值根據(jù)此工程周圍環(huán)境的各種要求，圍護結(jié)構(gòu)設計應控制基坑外地表沉降在50mm以內(nèi)，建筑物差異沉降s/L應小于1/500，才能確保周圍設施工、建筑物的安全使用。管線的報警位移控制在20mm以內(nèi)。根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)及本工程的環(huán)境條件，確定本基坑工程的施工安全保護等級為三級。（二）設計依據(jù)及使用規(guī)范1、業(yè)主提供的有關資料2、國家標準《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)3、國家標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）4、國家標準《鋼筋焊接及驗收規(guī)范》（JGJ-18-96）5、土釘支護設計與施工技術(shù)規(guī)范（CESC96:97）6、其它有關的規(guī)范和規(guī)程三、工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件1、工程地質(zhì)條件地勢較平坦，地面絕對標高在4.39～5.31m之間。2、水文地質(zhì)條件地下水位埋深取值為0.5m，地下水對砼構(gòu)筑物無侵蝕性。3、本基坑圍護設計參數(shù)表：土層物理力學性質(zhì)綜合表地層名稱重度Υ（KN/m3）固結(jié)快剪Ф（°）C（Kpa）①素填土②粘土19.811.546.3③粉質(zhì)粘土19.316.813.6④粉土夾粉質(zhì)粘土18.923.110.7四、基坑圍護方案本工程基坑圍護結(jié)構(gòu)方案選擇須綜合考慮工程本身位置、周圍環(huán)境、主體結(jié)構(gòu)特點和造價工期等方面的因素，在確保安全可靠的前提下，做到經(jīng)濟合理，節(jié)省投資。綜合考慮基坑開挖深度以及周邊相鄰構(gòu)筑物的要求，基坑圍護結(jié)構(gòu)采用1:0.5放坡+土釘墻的支護形式（詳見圍護設計圖紙）。土釘墻支護較其它支護方法主要有以下特點：土釘墻支護屬主動模式，充分發(fā)揮土體的自穩(wěn)能力，改變了傳統(tǒng)的被動擋土模式。其作用機理是由上至下開挖土體時加固現(xiàn)場原位土。土釘支護施工速度較快，基坑放線后即可開挖，采用邊開挖邊支護的方式進行，工期短。節(jié)約投資，較鋼板樁、圍護樁等支護形式費用低。施工噪音低，無環(huán)境污染；施工時占地少，在基坑內(nèi)操作，無污染?？觾?nèi)不設支撐，便于進行土方及基礎結(jié)構(gòu)施工。本工程基坑支護方案簡述：（1）1—1剖面（號樓部位）基坑開挖深度為5.0m，采用1:0.5坡度+土釘墻支護形式。即沿基坑垂直方向布3層φ48×3.0焊接鋼管土釘，距地面垂而下1.5m、3.0m、4.3m，長度分別為6m、6m、4m，土釘水平間距均為1.5m，與水平面夾角分別為10°、10°、20°。（2）2—2剖面（地下車庫）基坑開挖深度為4.0m，采用1:0.5坡度+土釘墻支護形式。即沿基坑垂直方向布3層φ48×3.0焊接鋼管土釘，距地面垂而下1.5m、2.6m、3.7m，長度分別為6m、3m、3m，土釘水平間距均為1.5m，與水平面夾角分別為10°、10°、20°。（3）3—3剖面（號樓電梯井部位）基坑開挖深度為4.0m，采用1:0.5坡度+土釘墻支護形式。即沿基坑垂直方向布3層φ48×3.0焊接鋼管土釘，距地面垂而下1.5m、2.6m、3.7m，長度分別為6m、3m、3m，土釘水平間距均為1.5m，與水平面夾角分別為10°、10°、20°。五、降水方案根據(jù)地質(zhì)報告，在不降水的條件下：地下車庫開挖較淺（4.0m），坑底距第一承壓水層④粉土夾粉質(zhì)粘土層上部為2.2米，H=（6.2-2.3）×10/19.3=2.02米＜2.2米，不會產(chǎn)生突涌；而號樓基坑開挖較深（5.0m），由于坑底不透水層較?。ň喑袎核畬蛹s為1.2m），H=（6.2-2.3）×10/19.3=2.02米＞1.2米，基坑會產(chǎn)生突涌現(xiàn)象。因此，地下車庫基坑內(nèi)涌水量預計不大，匯入基坑的潛水和地表水可采用基坑內(nèi)明溝集水井系統(tǒng)排除。由于基坑面積很大，考慮施工期強降雨條件下的有效排水配合施工。號樓基坑采用一級輕型降水來降壓和排水以防基坑突涌現(xiàn)象，1、2號樓基坑周邊各布設5套一級輕型井點，3號樓基坑周邊布設7套一級輕型井點；各號樓電梯井開挖已進入④粉土夾粉質(zhì)粘土層，該層為第一承壓水層，在動水條件下易產(chǎn)生塌方、流砂、管涌和滲流等現(xiàn)象，因此采用二級輕型井點降水，每個電梯井各布1套二級輕型井點。基坑施工中必須確保降水效果，根據(jù)開挖工況地下水位必須降至開挖面以下0.5～1.0米?；娱_挖過程中降水對周圍環(huán)境有不利影響，應對降水期坑外水位的變化情況進行監(jiān)測,必要時采有回灌措施。六、施工要求（一）土釘墻施工1、土釘參數(shù)： 土釘采用Φ48×3.0焊接鋼管，土釘水平安放角為10°～20°，水平間距為1.5m，均采用梅花布置。2、噴射砼及配筋噴射砼設計強度C20，厚度100mm；混凝土配合比為水泥:砂:石＝1:2:2，噴射砼中添加水泥重量的3%噴射砼速凝劑；鋼筋網(wǎng)規(guī)格為Φ6.0@200雙向，聯(lián)系筋規(guī)格為1Φ12通長，加強筋為2Φ12。3、土釘注漿土釘孔內(nèi)采用全程注漿，注漿材料采用水灰比為0.55水泥漿液，水泥標號為32.5級普通硅酸鹽水泥。注漿壓力0.2～0.6Mpa，每米注漿量不小于20kg。4、施工前應摸清地下管線埋深及方位，確保不對管線產(chǎn)生有害影響。5、土釘墻施工時應加強觀測，對周邊建筑有影響時應及時調(diào)整施工速度。（二）土方開挖（1）土方開挖前施工單位應編寫詳細的土方開挖方案，并取得基坑圍護設計單位認可方可實施。（2）除井點降水措施外，地面及坑內(nèi)應設排水措施，及時排除雨水及地面流水，坑內(nèi)排水嚴禁在坑邊挖溝。（4）基坑邊嚴禁大量堆載，地面超載應控制在10KN/m2以內(nèi)。（5）砼墊層應隨挖隨澆，即墊層應在見底后24小時內(nèi)澆筑完成。（6）土方開挖中大面積的土方卸載，勢必引起周圍土體的位移場變化，對臨近建筑物、管線產(chǎn)生不利影響。土方開挖施工原則上應嚴格實行“分層分段、留土護壁、限時開挖”，將基坑開挖造成的周圍設施的變形控制在允許的范圍內(nèi)。（7）土釘墻施工時工作面土方分層開挖，土釘分層支護，邊開挖邊支護。土方開挖必須和支護施工密切配合，超挖深度≤300mm，前層土釘完成注漿2天以上、面層砼噴射完畢2天以上方可進行下一層邊坡面的開挖。（三）降水土方開挖前要進行降水，降水深度控制在坑底以下0.5～1.0m。七、基坑監(jiān)測要求信息法施工是深基坑支護技術(shù)的一個特點，為了確?；影踩?，不影響周圍建筑物及市政設施，要求隨時掌握開挖及支護施工整個過程中邊坡的動態(tài)變化，因此必須在支護施工過程中實施信息法施工。并把獲得的信息通過修改設計反饋到施工工作中去，以指導施工。監(jiān)測由建設單位委托具有專業(yè)資質(zhì)的單位實施。（一）監(jiān)測內(nèi)容建議本次測試所采用的具體項目如下：（1）水平垂直位移的量測主要用于觀測圍護樁頂、地下管線及鄰近建筑物的水平位移及沉降。管線的測點、相鄰近建筑物布置測點與有關管理部門和業(yè)主商定。（2）建議在基坑外設置地下水位觀測井，監(jiān)測坑外地下水位的波動情況。（二）監(jiān)測要求（1）在圍護結(jié)構(gòu)施工前，須測得初讀數(shù)。（2）在基坑降水及開挖期間，須做到一日一測。在基坑施工期間的觀測間隔，可視測得的位移及內(nèi)力變化情況放長或減短。（3）測得的數(shù)據(jù)應及時上報甲方與設計院。（4）報警界限：水平、垂直位移大于10mm/日或累計大于50mm。管線位移大于2mm/日或累計大于20mm。八、應急措施（1）在基坑挖土開始前，施工單位應將搶險材料與設備準備好。（2）若地下管線沉降接近20mm，沉降速率接近2mm/d，立即將覆土挖去，暴露地下管線，并用支架將其均勻吊起。（3）如果基坑內(nèi)隆起大于設計許可值，立即停止相關的挖土作業(yè)，堆載重物，必要時進行基坑的回填。（4）對地面沉降過大、過快區(qū)段，采用分層、雙液、速凝、跟蹤注漿對坑內(nèi)外土體進行加固等措施制止變形發(fā)展。（5）如果出現(xiàn)土方邊坡坍塌，立即停止挖土，對坍塌土方進行人工清除。加強該區(qū)域的降水力度和減少放坡的坡度。九、圍護結(jié)構(gòu)計算1、計算條件基坑圍護結(jié)構(gòu)的計算采用同濟啟明星深基坑軟件FRWS2006計算，土的C、Φ值均采用固結(jié)快剪指標，圍護變形、內(nèi)力計算和各項穩(wěn)定驗算均采用水土分算原則，地面超載取值10KN/m2。2、主要計算結(jié)果

1-1圍護結(jié)構(gòu)計算書1工程概況基坑開挖深度5.0米。2工程基本設計計算參數(shù)2.1基本參數(shù)本工程按三級進行計算。2.2土層參數(shù)編號土類名稱厚度(m)重度(kN/m3)內(nèi)聚力(kPa)內(nèi)摩擦角(°)1粘性土素填土1.0018.0010.0010.002粘性土粘土2.0019.8046.3011.503粘性土粉質(zhì)粘土2.0019.3013.6016.804粉土粉土夾粉質(zhì)粘土2.0018.9010.7023.10地下水位埋深0.80m2.3土釘設計編號深度(m)水平傾角(°)水平間距(mm)長度(m)11.5010.001500.006.0023.0010.001500.006.0034.3010.001500.004.00土釘工作面超過土釘深m。3整體穩(wěn)定計算3.1《建筑基坑圍護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99方法3.1.1各工況計算結(jié)果3.1.1.1第1工況：開挖至1.80m滑動圓心：（4.10，-5.31）m滑動半徑：7.79m下滑力：28.2kN/m抗滑力：66.8kN/m土釘抗滑力：0.0kN/m整體穩(wěn)定安全系數(shù)：2.44要求安全系數(shù)：1.30滿足要求3.1.1.2第2工況：開挖至3.30m滑動圓心：（1.44，-0.52）m滑動半徑：5.21m下滑力：150.4kN/m抗滑力：234.0kN/m土釘抗滑力：23.0kN/m整體穩(wěn)定安全系數(shù)：1.71要求安全系數(shù)：1.30滿足要求3.1.1.3第3工況：開挖至4.60m滑動圓心：（2.49，-1.18）m滑動半徑：5.79m下滑力：184.6kN/m抗滑力：247.3kN/m土釘抗滑力：49.5kN/m整體穩(wěn)定安全系數(shù)：1.35要求安全系數(shù)：1.30滿足要求3.1.1.4第4工況：開挖至5.00m滑動圓心：（2.38，-0.71）m滑動半徑：7.07m下滑力：274.2kN/m抗滑力：364.6kN/m土釘抗滑力：60.4kN/m整體穩(wěn)定安全系數(shù)：1.51要求安全系數(shù)：1.30滿足要求4土釘承載力驗算4.1《建筑基坑圍護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99方法4.1.1計算參數(shù)土層編號土類側(cè)阻力(kPa)1粘性土202粘性土603粘性土454粉土354.1.2計算結(jié)果編號受拉設計值(kN)截面受拉強度(kN)抗拔承載力(kN)小值(kN)結(jié)果128.994.243.943.9滿足231.994.248.148.1滿足334.494.236.136.1滿足

2-2圍護結(jié)構(gòu)計算書1工程概況基坑開挖深度4.0米2工程基本設計計算參數(shù)2.1基本參數(shù)本工程按三級進行計算。2.2土層參數(shù)編號土類名稱厚度(m)重度(kN/m3)內(nèi)聚力(kPa)內(nèi)摩擦角(°)1粘性土素填土1.0018.0010.0010.002粘性土粘土2.0019.8046.3011.503粘性土粉質(zhì)粘土2.0019.3013.6016.804粉土粉土夾粉質(zhì)粘土2.0018.9010.7023.10地下水位埋深0.80m2.3土釘設計編號深度(m)水平傾角(°)水平間距(mm)長度(m)11.5010.001500.006.0022.6010.001500.003.0033.7010.001500.003.00土釘工作面超過土釘深m。3整體穩(wěn)定計算3.1《建筑基坑圍護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99方法3.1.1各工況計算結(jié)果3.1.1.1第1工況：開挖至1.70m滑動圓心：（5.27，-7.05）m滑動半徑：9.79m下滑力：27.5kN/m抗滑力：58.1kN/m土釘抗滑力：0.0kN/m整體穩(wěn)定安全系數(shù)：2.55要求安全系數(shù)：1.30滿足要求3.1.1.2第2工況：開挖至2.80m滑動圓心：（0.96，-0.74）m滑動半徑：4.82m下滑力：143.3kN/m抗滑力：226.5kN/m土釘抗滑力：23.4kN/m整體穩(wěn)定安全系數(shù)：1.57要求安全系數(shù)：1.30滿足要求3.1.1.3第3工況：開挖至3.90m滑動圓心：（1.76，-0.85）m滑動半徑：5.69m下滑力：186.6kN/m抗滑力：227.4kN/m土釘抗滑力：33.6kN/m整體穩(wěn)定安全系數(shù)：1.38要求安全系數(shù)：1.30滿足要求3.1.1.4第4工況：開挖至4.00m滑動圓心：（1.73，-0.88）m滑動半徑：5.88m下滑力：209.2kN/m抗滑力：253.2kN/m土釘抗滑力：42.5kN/m整體穩(wěn)定安全系數(shù)：1.44要求安全系數(shù)：1.30滿足要求4土釘承載力驗算4.1《建筑基坑圍護技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99方法4.1.1計算參數(shù)土層編號土類側(cè)阻力(kPa)1粘性土202粘性土603粘性土454粉土354.1.2計算結(jié)果編號受拉設計值(kN)截面受拉強度(kN)抗拔承載力(kN)小值(kN)結(jié)果127.994.238.138.1滿足216.894.218.218.2滿足323.194.224.424.4滿足

十、降水計算本工程1#、2#、3#號基坑周長分別約為250m、250m、345m，基坑開挖深度為5.0m。根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》和本工程的特點以及類似工程的實際經(jīng)驗來進行本工程的輕型井點降水計算和布置（詳見降水平面布置圖）。水位降深為基坑底以下0.5～1.0m。（一）1#樓1、水位降低值基坑水位降低值：S=5.0-0.8+1.0=5.2(m)2、基坑涌水量計算根據(jù)本工程特點和《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》按均質(zhì)含水層承壓非完整井基坑涌水量計算公式進行計算，其公式如下：Q=1.366×k×[(2H-M)×M-h2]/lg(1+R/r0)式中Q：基坑涌水量；m3/dK：滲透系數(shù)，K=0.8m/dM：承壓含水層厚度，M=9.7mH：地下水位至承壓含水層層底厚度，H=16.1mh：坑底到承壓含水層層底厚度，h=1.2mS：基坑水位降深，S=5.2mR：降水影響半徑，R=10S√(K)=46.5mr0：基坑等效半徑，r0=0.29×(a+b)=30.45m將以上數(shù)值代入上式，得基坑涌水量Q：Q=392（m3/d）3、計算井點管數(shù)量及間距(1)單根井點管出水量：q=ξ65pdl=2.7（m