地下室基坑开挖及边坡支护方案范本

1、地下室基坑土方开挖及边坡支护措施 地下室基坑开挖及边坡支护方案第 一 部 分 工程概况一、概述(一)工程概况本工程 建设项目的地下室位于1、2、3#楼和中间空地位置,地下车库、设备用房约7885.1平方米。设计标高0.000=351.00,基坑开挖深度为设计标高5.65 m,总土方量约为4.8万m3。目前已完成该地块0.000有约4.3万m土石方挖运和地下室部位土石方。(二) 施工中的重点与难点本工程开挖深度约5.65m,且土质多为回填夯实土层,部分回填土层夯实不密实的边坡段易产生滑坡。且地下室东北侧有平基土石方留下4.8米多高的平基边坡,离地下室基坑边约2.5米。由于基坑占地面积大,工期紧,

2、整体开挖后边坡存在的安全隐患,预防边坡失稳、垮塌的边坡支护措施成为整个基础施工阶段的重点和难点。 (三)、水文、地质条件1、根据本工程岩土工程详细勘察报告场地地下水赋存于323.01355.79m之间,由于地下水埋深较浅,第一层潜水对基坑开挖不利,场地内应先进行降水后方可进行基坑开挖,降水后的地下水水位应低于基坑地面0.51m。基坑开挖时把第一层潜水水引入临时集水坑中用水泵抽出,抽出的水经过沉淀排XX市排水管道。2、根据本工程岩土工程详细勘察报告地下室土层分布见下表:地下室地层分布特征表二、工程特点及编制依据 (一)、工程特点(1)根据施工现场已经开挖完成的边坡放坡比例进行编制优化方案,因为本

3、工程地下室基坑边坡受规划红线和已完XX市政道路的限制,只能按现场实际情况和地理条件进行开挖放坡处理,现地下室基坑大开挖已完成(详附页地下室基坑开挖平面图、各断面图)。(2)基坑形状为规则的矩形,基坑开挖深度标高约-5.65m,属一般基坑。(3)基坑四周地面荷载复杂,离周边道路很远,属对变形较敏感的基坑。(4)据勘察资料,场地内土质分布为回填土,该层物理力学性能差,属于不良工程地质层,工程施工过程中应予以高度重视。 (二)、方案编制主要依据GB/T50326-2006 建设工程项目管理规范GB 50300-2010 建筑工程施工质量验收统一标准GB 50202-2009 建筑地基基础工程施工质量

4、验收规范GB 50204-2011 混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50026-2007 工程测量规范JGJ 120-2012 建筑基坑支护技术规程JGJ/T111-2011 建XX市政降水工程技术规范JGJ46-2005 施工现场临时用电安全技术规程GB50330-2002 建筑边坡工程技术规范施工现场按放坡受规划红线和道路限制,开挖完成的部分基坑边坡存在的安全隐患。(三)、编制原则、符合现场施工条件和环境要求,施工技术优化、可行；、保证基坑干燥、安全；、施工工期合理；(4)、在保证安全、可行的基础上,根据现场实际情况,作出相应处理措施方案。第二部分 基坑支护设计及施工组织方案一、边坡支

5、护类型的选择 从地质情况和开挖后各断面可以看出,构成边坡的土多为回填夯实土,部分边坡属不稳定边坡,部分基坑边坡开挖无天然放坡条件,基坑边坡只有采取可靠的支护措施,才能确保基坑开挖及地下室施工的安全,减少土石方挖运工作量,不影响周边建筑物、构筑物的安全。根据本工程现场特点、场地周围环境资料及地质勘察资料,并结合经济、工期等因素,对中风化泥岩段采用1:0.3开挖,回填土段不能按规范要求大于1:1自然放坡的边坡采用简易的土钉挂钢筋(丝)网喷C20混凝土(100厚)进行支护。结合本工程现场特点,具有以下几个优点: (1)简易的土钉挂钢丝网喷C20混凝土本身具有较强的应力和变形调整能力,可避免因局部应力

6、集中而导致整体破坏。 (2)简易的土钉挂钢丝网喷C20混凝土支护采用的是开挖一段支护一段的工艺流程,因此可对施工过程中基坑的变形作动态监测,随时检验和调整方案,消除事故隐患,提高技术安全性。 (3)采用边开挖边支护的工艺流程,施工时可交叉作业,互不干扰,因此,XX省工程总工期。 (4)简易的土钉挂钢丝网喷C20混凝土支护由于充分利用了原位土体的强度,从而降低材料消耗,减少工程造价。二、设计依据和设计理论(1) 本工程地质资料、基坑施工参数,基坑四周环境资料(2) 锚杆喷射砼支护技术规范(GB500862011)(3) 建筑基坑支护技术规程(JGJ1202012)(4) 基坑土钉支护技术规范(C

7、ECS96:2008)(5) 钢筋焊接及验收规程(JGJ182012)(6) 土层锚杆设计与施工规范(CECS22:2005)(7) 建筑基坑工程技术规范(YB92582008)三、土钉支护设计方案概述 1、土钉支护设计概述根据现场实际情况,需要作护壁的边坡实际高度为基坑边坡高度。根据本工程具体地质条件及周边环境实际情况,对放坡比例不能满足要求的且易滑坡的部分边坡,采用简易的土钉挂钢丝网喷C20混凝土设计方案如下:土 钉:钻孔100后植入20螺纹钢,喷射M20水泥砂浆(注浆压力0.5-0.7mpa之间),土钉长度满足坡比和计算要求设置。钢丝网布置:0.5100*100钢丝网用火烧丝与土钉钢筋绑

8、扎,钢筋接头搭接不小于8cm,网片与坡面距离大于3cm。网片处配16横竖加强筋,布置间距1500*3000。加强筋和土钉端头采用直角弯钩焊接。喷射混凝土配合比:C20混凝土喷射混凝土厚度: 100mm2、用于本工程地下室基坑需进行边坡支护措施方案(一)设计原则岩土工程设计应以最少的投资,最短的工期,达到设计基准期内安全运行,并满足所有的预定功能要求,包括三个方面: 1、安全性和耐久性要求:这是基坑工程施工的首要问题,首先要确保基坑边坡及周边建(构)筑物的安全和稳定。2、预定功能要求:确保较短的施工工期在保障安全的前题下,要尽可能的压缩基坑工程的施工工期,以便为后续的主体结构施工赢得时间。3、经

9、济合理:在保障安全的前提下,要尽可能充分利用较先进的理论及相关施工经验,最大限度的降低造价,节约投资。(二)设计计算依据设计计算根据建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)计算公式,结合专家论证及经验公式,采用理正深基坑设计软件辅助计算。设计时综合考虑的因素:1)场区工程地质、水文地质情况。2)基坑周边结构的安全性。3)周边控制红XX市政管线的安全性。4)支护结构的整体稳定及对周围环境影响,尽量减小施工引起的地面沉降值及沉降影响范围。5XXXX公司现有机械实力情况,便于施工管理、机械调配。7) 在岩土工程设计中,岩土工程师与结构工程师应密切配合,使岩土工程设计与结构工程设计协调一致。综合

10、考虑基坑周围情况及后期施工要求,在进行边坡支护设计时,分别对基坑周围施加了均部荷载和集中荷载,将整个基坑视为整体的同时,采用了较为常用的瑞典条分法进行了基坑支护设计。(三) 方案的选择:本工程施工工序:先施工地下室,其结构强度满足要求后施工外防水及防水保护层。椐以上特定条件和工序基坑支护设计选用支护方案:土钉支护(四)土钉支护设计参数以基坑现状和坑深,划分6个典型剖面,其分布详见基坑平面图A-A剖面 坡高5.6m 1:0.27放坡B-B剖面 坡高5.65m 1:0.3放坡C-C剖面 坡高5.7m 1:0.3放坡D-D剖面 坡高5.6m 1:0.5放坡E-E剖面 坡高5.55m 1:0.7放坡F

11、-F剖面 坡高5.65m 1:0.4放坡各剖面支护参数如下A 土钉参数:A-A,B-B剖面支护参数（1） 开槽深度按5.6m进行设计,各断面放坡详附图。（2） 土钉为注浆土钉,孔径100mm,与水平面间的夹角为10度.主筋为级螺纹钢20,每隔2.5m焊一支架,使钢筋居中,尾部设置弯钩与面层连接。采用常压灌注水泥浆,水泥为P.O32.5#水泥,水灰比0.45,考虑到回填土中成孔的困难性,局部锚管代替土钉,用冲击设备将钢管打入卵石层中锚管设计样式见下图 锚管的管体采用普通钢管,其外径不小于48mm,锚管内端应加工成锥形扩大头,沿管壁呈螺旋型布孔,出浆孔孔径取810mm,间距30cm,锚管外端1.0

12、-2.0m处不设孔眼。（3） 土钉水平间距2.0m,垂直间距2.5m,呈梅花形布置共三排,第一排长4.5m, 第二排长3.5m, 第三排为长3.0m,土钉采用常压灌注水泥浆(注浆压力0.5-0.7mpa),水泥为普通425#水泥,水灰比0.45。（4） 坡顶打设摩擦土钉采用级螺纹钢20,长度为2m,间距2.5m。C-C剖面支护参数1) 深度按5.7m进行设计,坡度1:0.3。2)该段为中风化泥岩层,岩层走向同基坑方向成直角,因本工程基坑施工周期短属于稳定边坡,可不进行边坡处理。D-D剖面支护参数1) 深度按5.6m进行设计,坡度1:0.5。2)土钉水平间距2.5m,垂直间距3.0m,呈梅花形布

13、置共二排,第一排长4.0m, 第二排长3.0m。3)放坡比例为1:0.5面层只需用挖掘机用斗将坡面压光后可不作处理 。4)其它参数同A-A剖面E-E剖面支护参数1) 深度按5.55m进行设计,坡度1:0.7。2)土钉水平间距2.5m,垂直间距3.0m,呈梅花形布置共二排,第一排长3.0m, 第二排长2.5 m,主筋选用16螺纹钢。3)放坡比例为1:0.7面层只需用挖掘机用斗将坡面压光后后可不作处理 。4)其它参数同A-A剖面F-F剖面支护参数1) 深度按5.65m进行设计,坡度1:0.4。2)土钉水平间距2.5m,垂直间距2.5m,呈梅花形布置共3排,第一排长3.5m, 第二排长3.0m, 第

14、三排为长2.0m。.主筋选用16螺纹钢。3)放坡比例为1:0.4面层只需用挖掘机用斗将坡面压光后可不作处理 。4)其它参数同A-A剖面B、面层参数: 各剖面支护参数相同（1） 喷射混凝土面板厚度为810cm,强度为C20,指定配合比为1:2:2(水泥:砂:石子).（2） 坡面挂钢丝网,0.5100*100钢丝网用火烧丝与土钉钢筋绑扎,钢筋接头搭接不小于8cm,网片与坡面距离大于3cm。网片处配16横竖加强筋,布置间距1500*3000。加强筋和土钉端头采用直角弯钩焊接。(3) 坡顶设散水坡,以保证坡底稳定性。(4) 混凝土面层应设置泄水孔和排水孔。(五)有关问题的解释和补充说明:1、 方案的解

15、释和说明本设计基于施工现场已开挖完成的基坑现状。2、 排水措施。3、 土钉支护时须提前准备排水措施。坡面排水可通过设置排水管来实现。在基坑下1.5m处水平每3m,布置一个排水孔。在排水孔内插入排水管,管壁按一定密度钻眼,将排水管的水眼及内端包上筛网布,以排水的同时起到滤土的作用。排水管一般采用长300500mm的带孔塑料管,插入面层500mm左右,倾角为5-10度,即可达到目的XXXX公司的实测资料,对变形预计如下:当离开边坡6m时,地表变形不会造成对周围建筑物的影响；当大于10m时,地表基本无变形。4 .设计与信息施工技术。施工中的动态设计与信息施工侧重强调工程技术人员懂监控,会监测,并跟班

16、作业,不离开现场,及时处理设计中没有考虑或无法预料但却在施工中出现了的问题。根据现场情况,及时调整一些参数和施工程序,果断而不失时机地处理好出现的问题,才能保证安全施工,确保边坡稳定。5. 坑边坡监测。为随时掌握整个施工过程中基坑周边环境的变化,须制定一套较完整的合理的监测方案。侧重监测和观察边坡的水平位移和竖向沉降,注意观察土钉头部附近及地表有无裂隙,周围建筑物有无异常变化,掌握其发展规律,为动态设计和信息化施工提供依据。 6、周围环境。因目前有关资料不足,对周围的环境了解不够,本设计考虑地面荷载10KN/m2,周围允许变形20mm,如周围地面荷载增大,或周围环境存在对变形要求更敏感管线或建

17、筑物时,应及时调整设计。比如可通过增设预应力锚杆等措施以控制变形在允许范围内,保证安全。 (六)设计计算书A-A,B-B剖面计算书 原-始-数-据 支护类型 基坑侧壁重要性系数 基坑深度(m) 地下水位(m) 墙面坡角(度) 土钉墙 1.00 5.60 -15.00 73.0 土层号 厚度 重度 粘聚力 内摩擦角 摩阻力标 (m) (kN/m3) (kPa) (度) 准值(kPa) 1 1.60 18.00 20.00 20.00 40.00 2 6.00 20.00 0.00 40.00 70.00 3 4.00 20.00 0.00 42.00 100.00 4 1.80 20.00 0.

18、00 45.00 100.00 5 7.00 20.00 0.00 45.00 150.00 超载序号 超载类型 超载值(kPa) 距坑边距离(m) 作用宽度(m) 距地面深度(m) 1 1 20.00 土钉道号 竖向间 水平间 入射角度 超挖深度 钻孔直径 土钉长度 距(m) 距(m) (度) (m) (mm) (m) 1 2.0 2.5 10.00 0.20 100 4.50 2 2.0 2.5 10.00 0.30 100 4.00 3 2.0 2.5 10.00 0.30 100 3.50 4 2.0 2.5 10.00 0.30 100 3.00 土钉钢筋级别: 2 计-算-结-果计

19、算方法:抗拉计算 计算步数 破裂面角(度) 土钉号 计算长度(m) 内力设计值(kN) 1 46.7 - - - 2 50.9 1 1.00 1.56 3 52.9 1 1.50 1.56 2 2.12 23.37 4 53.9 1 2.01 1.56 2 2.62 23.37 3 2.64 32.83 计算方法:抗拉验算 计算步数 破裂面角(度) 土钉号 安全系数 验算长度(m) 内力设计值(kN) 1 46.7 - - - - 2 50.9 1 68.40 5.00 1.56 3 52.9 1 68.09 5.00 1.47 2 4.76 6.00 23.37 4 53.9 1 65.93

20、 5.00 1.43 2 4.41 6.00 22.66 3 2.77 5.00 32.83 计算方法:稳定计算 计算步数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 0 46.7 1.20 3.90 3.54 5.92 土钉号 计算长度(m) 内力标准值(kN) - - - 计算步数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 1 46.7 1.60 3.05 1.58 4.09 土钉号 计算长度(m) 内力标准值(kN) 1 3.58 41.47 计算步数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m)

21、半径(m) 2 50.9 2.80 9.59 5.57 12.11 土钉号 计算长度(m) 内力标准值(kN) 1 3.98 44.89 计算步数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 3 52.9 4.30 6.58 -0.04 6.79 土钉号 计算长度(m) 内力标准值(kN) 1 3.98 49.46 2 4.20 81.93 计算步数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 4 53.9 5.80 13.76 1.11 13.87 土钉号 计算长度(m) 内力标准值(kN) 1 3.98 51.94 2 4

22、.20 84.35 3 4.24 86.39 计算步数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 5 54.5 7.30 14.99 1.16 15.34 土钉号 计算长度(m) 内力标准值(kN) 1 3.98 48.73 2 4.20 78.23 3 4.24 79.39 4 4.38 86.40 计算步数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 6 54.5 7.60 17.44 1.37 17.61 土钉号 计算长度(m) 内力标准值(kN) 1 3.98 51.06 2 4.20 81.77 3 4.24 81

23、.93 4 4.38 87.40 5 4.08 92.37 计算步数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 7 55.0 8.80 20.47 1.72 20.70 土钉号 计算长度(m) 内力标准值(kN) 1 3.98 50.57 2 4.20 80.58 3 4.24 79.95 4 4.38 84.13 5 4.18 90.38 计算步数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 8 55.2 9.80 23.84 1.96 23.98 土钉号 计算长度(m) 内力标准值(kN) 1 3.98 51.75 2

24、4.20 82.17 3 4.24 80.68 4 4.38 83.64 5 4.18 88.24 6 2.67 75.37 计算步数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 9 55.4 10.50 26.47 2.60 26.74 土钉号 计算长度(m) 内力标准值(kN) 1 3.98 50.81 2 4.20 80.79 3 4.24 79.36 4 4.38 82.13 5 4.18 86.31 6 2.67 71.62 7 4.81 115.53计算方法:稳定验算 计算步数 安全系数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(

25、m) 半径(m) 0 1.79 46.7 1.20 3.90 3.54 5.92 土钉号 验算长度(m) - - 计算步数 安全系数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 1 3.42 46.7 1.60 3.05 1.58 4.09 土钉号 验算长度(m) 1 5.00 计算步数 安全系数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 2 1.72 50.9 2.80 9.59 5.57 12.11 土钉号 验算长度(m) 1 5.00 计算步数 安全系数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m)

26、 半径(m) 3 1.74 52.9 4.30 6.58 -0.04 6.79 土钉号 验算长度(m) 1 5.00 2 6.00 计算步数 安全系数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 4 1.85 53.9 5.80 13.76 1.11 13.87 土钉号 验算长度(m) 1 5.00 2 6.00 3 5.00 计算步数 安全系数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 5 1.59 54.5 7.30 14.99 1.16 15.34 土钉号 验算长度(m) 1 5.00 2 6.00 3 5.00 4

27、5.00 计算步数 安全系数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 6 2.06 54.5 7.60 17.44 1.37 17.61 土钉号 验算长度(m) 1 5.00 2 6.00 3 5.00 4 5.00 5 4.00 计算步数 安全系数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 7 1.60 55.0 8.80 20.47 1.72 20.70 土钉号 验算长度(m) 1 5.00 2 6.00 3 5.00 4 5.00 5 4.00 计算步数 安全系数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m)

28、 Y座标(m) 半径(m) 8 1.72 55.2 9.80 23.84 1.96 23.98 土钉号 验算长度(m) 1 5.00 2 6.00 3 5.00 4 5.00 5 4.00 6 3.00 计算步数 安全系数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 9 1.64 55.4 10.50 26.47 2.60 26.74 土钉号 验算长度(m) 1 5.00 2 6.00 3 5.00 4 5.00 5 4.00 6 3.007 3.00C-C剖面为中风化泥岩段,可不做支护处理。 D-D剖面计算书 原-始-数-据 支护类型 基坑侧壁重要性系数 基

29、坑深度(m) 地下水位(m) 墙面坡角(度) 土钉墙 1.00 5.60 -15.00 63.0 土层号 厚度 重度 粘聚力 内摩擦角 摩阻力标 (m) (kN/m3) (kPa) (度) 准值(kPa) 1 1.60 18.00 20.00 20.00 40.00 2 6.00 20.00 0.00 42.00 70.00 3 4.00 20.00 0.00 45.00 100.00 4 1.80 20.00 0.00 45.00 100.00 放坡级数 坡度系数 坡高(m) 坡脚台宽(m) 1 0.50 5.60 2.00 超载序号 超载类型 超载值(kPa) 距坑边距离(m) 作用宽度(

30、m) 距地面深度(m) 1 1 10.00 土钉道号 竖向间 水平间 入射角度 超挖深度 钻孔直径 土钉长度 距(m) 距(m) (度) (m) (mm) (m) 1 3.00 2.50 10.00 0.30 100 4.00 2 3.00 2.50 10.00 0.30 100 2.50 土钉钢筋级别: 2 计-算-结-果计算方法:抗拉计算 计算步数 破裂面角(度) 土钉号 计算长度(m) 内力设计值(kN) 1 58.5 - - - 2 59.6 1 2.09 25.45 3 60.3 1 2.55 25.45 2 1.49 21.95 4 60.8 1 3.01 25.45 2 1.95

31、 21.95 5 61.3 1 3.44 25.45 2 2.40 21.95 6 63.0 1 4.00 25.45 2 3.00 21.95计算方法:抗拉验算 计算步数 破裂面角(度) 土钉号 安全系数 验算长度(m) 内力设计值(kN) 1 58.5 - - - - 2 59.6 1 10.89 5.00 8.41 3 60.3 1 4.80 5.00 16.86 2 5.29 5.00 17.39 4 60.8 1 4.21 5.00 16.79 2 4.71 5.00 17.31 5 61.3 1 3.65 5.00 16.70 2 4.15 5.00 17.22 6 63.0 1 2.96 5.00 16.62 2 3.47 5.00 17.13计算方法:稳定计算 计算步数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 0 52.2 1.60 2.18 1.38 3.28 土钉号 计算长度(m) 内力标准值(kN) - - - 计算步数 破裂面角(度) 滑裂面: 深度(m) X座标(m) Y座标(m) 半径(m) 1 58.