安徽芜湖护坡降水工程设计与施工组织方案(悬臂桩、降水、桩锚)

1、1 编制依据1.1建设单位提供资料总平面图 岩土工程勘察报告 1.2规程、规范类 1.3主要应用法规 2 工程概况 2.1基本情况工程名称：芜湖阳关半岛工程D11#-D17#楼及地下车库护坡、降水工程 工程地点：安徽省芜湖市芜湖县湾沚镇阳光半岛 建设单位：安徽首创房地产有限公司 设计单位：上海瀚联建筑设计咨询有限公司 监理单位：北京中景恒基工程管理有限公司施工总包单位：北京首钢建设集团有限公司第二建筑工程分公司 工程内容：基坑护坡、降水 2.2建筑设计概况 2.3工程施工总目标 质量目标：工程质量等级合格。 工程目标：总工期控制在66日历天。 2.4 场地工程地质与水文地质条件2.4.1建设地

2、点气象状况：芜湖地区属北亚热带湿润性季风气候。其特点是季风明显，四季分明，气候温度湿润，雨热同季。一般冬季偏北风，气温低，晴天多；夏季气压低，温度高，湿度大，雨水多，盛行东南风；3-5月份因受南北气流冲突影响，天气变化大，阴晴不定；6-7月份由于冷暖气团经常交汇，连续降雨的梅雨天气；7-9月份受台风影响，夏季除雷阵雨外以晴热天气为主，9月有秋雨和台风雨，9月后雨水显著减少。2.4.2施工区域地形和工程水文地质状况： 工程地质条件根据本工程岩土勘察报告，地基土层自上而下简述为：第层：素填土（Q4ml ），层高0.202.10米，层底标高7.7018.70米。灰黄、棕黄色，松散，填土主要成分为粉质

3、粘土，高压缩性。第层： 粉质粘土（ Q4al ），层厚0.702.60米，层顶埋深0.702.10米，层底标高5.109.20米。灰黄色，软塑可塑，湿，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。第层： 粘土（Q4al ），层厚1.3012.90米，层顶埋深0.2011.50米，层底标高-2.138.08米。棕红色，少量棕黄色，硬塑，稍湿，底部夹有少量砾石，干强度高，中等压缩性，中等韧性，稍有光泽。第-1层亚层：粘土夹砾（卵）石（Q4al ），层厚0.702.90米，层顶埋深7.7010.70米，层底标高0.174.5米。棕黄色，硬塑，不均匀夹砾（卵）石，成分多为石英砂岩，中等压缩

4、性。第层：粉细砂夹圆砾（Q4al ），层厚2.103.30米，层顶埋深12.0014.00米，层底标高-3.00-1.50米。灰黄、褐黄色，中等压缩性。第-1亚层：卵石（Q4al+pl），层厚1.3015.00米，层顶埋深5.9013.50米，层底标高-9.954.50米。棕黄、棕红色，低压缩性。第-2亚层：卵石（Q4pl ），层厚2.1019.90米，层顶埋深1.8021.00米，层底标高-13.004.10米。灰、灰黄色或棕黄色，上部充填物夹有少量粘性土，低压缩性。第-1亚层：粉细砂（Q4al ），层厚1.109.50米，层顶埋深19.8027.20米，层底标高-17.82-9.90米。灰

5、黄、褐黄色，局部夹有少量砾石及薄层可塑状粘性土，中等压缩性。水文地质条件根据勘察报告显示本工程基础落在土层-2卵石层上，基坑边坡土质主要为、-2层，考虑地下水位高程在6.057.18米左右，-2层土透水性较强。 3 基坑降水设计方案根据岩土工程勘察报告，本工程场地稳定地下水水位除11#、12#、13#楼之间地下车库外均在基槽底面以上，拟在基坑周围设置降水管井降水，井径为600mm ，下置400mm 滤水井管外包双层60-80目透水性好的纱网，井壁与井管间填粒径14mm 石屑砾料。各楼地下水位埋深： 基坑等效半径r 0r00.29(a+b 式中：a 为基坑长度,m ； b为基坑宽度,m 。 降水

6、深度 H w =Hw1+Hw2+Hw3+Hw4+Hw5 式中：H w 降水深度，m ； H w1基坑深度，m ；H w2降水水位距离基坑底要求的深度，m ；H w3ir,i 为水力坡度，i=1/10，r 取排间距的1/2，m ； H w4降水井过滤器工作长度，m ； H w5沉砂管长度（m ）,m 。 11#、12#、14#楼井深取13m 13#、15#、16#、17#楼井深取17m 影响半径R ：R=2SH K 式中：H 为含水层厚，m ； S为降深，m ； k为渗透系数，取5m/d。 基坑涌水量QQ=1lg( 2(366. 10r R SS H K +-将以上参数代入上式得： 管井单井出水

7、能力 q=24*l²d/=37m3/d 井数 N=1.1²Q/q 降水井设计参数： 4 基坑边坡支护设计方案 4.1周边现状环境D17楼北侧临湖6米，西侧距围墙最小距离5米，南侧距路4米，东侧距路最小距离1.5米；D17楼与D16楼之间6米道路。D16楼北侧距路13米，西侧距围墙24米，东侧距路18米。 D15楼南侧距路4.5米，东侧距路24米。D14楼南侧临原湖边2米，现已填埋，填土2-3米厚，西侧距路10米，北侧紧临道路。D13楼西侧距路14米。 D12楼西侧距路14.8米。D11楼西侧距路最小距离1.9米南侧距草坪13.5米。 详见后附现场环境平面图。4.2支护方案设

8、计的原则根据基坑深度要求，结合场区地层和周边环境条件，选择确定安全可靠的设计方案，充分保证基础施工和周边建（构）物的安全；根据场区地质条件、市容环保等方面的要求，并充分考虑当地成熟的经验，充分保证设计方案的合理可行；充分发挥设计施工一体化优势，采用便于降低造价、利于缩短工期、易于交叉衔接的工艺方法和组织措施。 4.3支护结构设计根据基坑周边情况及基坑深度将基坑支护分为11个剖面进行支护，各剖面的基坑等级为： 拟采用的基坑支护型式：1-1、7-7、10-10、11-11采用桩支护，2-2、6-6、8-8、9-9剖面采用1:0.5坡比土钉墙支护，3-3、4-4、5-5剖面采用1:0.5坡比放坡挂网

9、喷混凝土护面支护。基坑支护设计计算采用理正深基坑软件6.01版计算。设计参数如下，具体详见平面图及剖面图。1-1剖面（芜湖阳光半岛11#楼西侧）开挖深度7m ，计算时取满布荷载20Kpa ，基坑开挖留置1.5m 肥槽。采用悬臂桩支护，主要设计参数如下： 2-2剖面（芜湖阳光半岛11#楼南、东侧土钉墙支护）开挖深度7m ，计算时取满布荷载20Kpa ，基坑开挖留置1.5m 肥槽。采用土钉墙支护，主要设计参数如下：放坡坡比1:0.5，设4层土钉，土钉水平间距1.5m ，竖向间距1.5m ，土钉长度为别为4m 、3m 、3m 、3m ，土钉钻孔直径110mm ，配118钢筋，土钉面板厚100mm ，

10、C20混凝土，面网钢筋为6.5200³200。3-3剖面（芜湖阳光半岛11#楼北侧、13#楼南侧）、4-4剖面（芜湖阳光半岛11#、12#、13#楼地下车库）、5-5剖面（芜湖阳光半岛12#楼西侧）3-3剖面坡高4.6m ，4-4剖面开挖深度5.3m ，5-5剖面开挖深度6.4m ，计算时取满布荷载20Kpa ，基坑开挖留置1.5m 肥槽。放坡坡比1:0.5，坡面挂钢板网喷50-80mm 厚C20混凝土护面，采用2根16钢筋焊接成T 型垂直坡面钉入固定钢板网，设置间距为水平向1.5m 。竖向1.5m 。6-6剖面（芜湖阳光半岛13#楼）开挖深度9.9m ，计算时取满布荷载20Kpa

11、，基坑开挖留置1.5m 肥槽。采用土钉墙支护，主要设计参数如下：放坡坡比1:0.5，设6层土钉，土钉水平间距1.5m ，竖向间距1.5m ，土钉长度为别为8m 、8m 、7m 、5m 、5m 、5m ，土钉钻孔直径110mm ，配120钢筋，土钉面板厚100mm ，C20混凝土，面网钢筋为6.5200³200。7-7剖面（芜湖阳光半岛14#楼桩支护）开挖深度6.2m ，计算时取满布荷载20Kpa ，基坑开挖留置1.5m 肥槽(局部1m 。采用悬臂桩支护，主要设计参数如下： 8-8剖面（芜湖阳光半岛14#楼东西土钉墙）开挖深度6.2m ，计算时取满布荷载20Kpa ，基坑开挖留置1.5

12、m 肥槽(局部1m 。采用土钉墙支护，主要设计参数如下：放坡坡比1:0.3，设4层土钉，土钉水平间距1.5m ，埋深1.5m 、3m 、4.5m 、5.7m ，土钉长度为别为4m 、4m 、3m 、3m ，土钉钻孔直径110mm ，配118钢筋，土钉面板厚100mm ，C20混凝土，面网钢筋为6.5200³200。9-9剖面（芜湖阳光半岛15#、16#楼土钉墙）开挖深度7.1m ，计算时取满布荷载20Kpa ，基坑开挖留置1.5m 肥槽。采用土钉墙支护，主要设计参数如下：放坡坡比1:0.5，设4层土钉，土钉水平间距1.5m ，竖向间距1.5m ，土钉长度为别为6m 、6m 、3m 、

13、3m ，土钉钻孔直径110mm ，配118钢筋，土钉面板厚100mm ，C20混凝土，面网钢筋为6.5200³200。10-10剖面（芜湖阳光半岛15#南侧桩支护）开挖深度7.1m ，计算时取满布荷载20Kpa ，基坑开挖留置1.5m 肥槽，采用桩锚支护，主要设计参数如下： 冠梁上砌筑1.5高240mm 砖墙，墙内间隔3m 设置混凝土柱，墙顶设混凝土压顶梁。 11-11剖面（芜湖阳光半岛17#楼桩支护）开挖深度7.3m ，计算时取满布荷载20Kpa ，基坑开挖留置1.5m 肥槽，采用桩锚支护，主要设计参数如下： 冠梁上砌筑1.5高240mm 砖墙，墙内间隔3m 设置混凝土柱，墙顶设混

14、凝土压顶梁。 4.4基坑支护计算书1-1剖面（芜湖阳光半岛11#楼西侧桩支护）- 支护方案 - 排桩支护 - 基本信息 - - 放坡信息 - 超载信息 - - 附加水平力信息 - - 土层信息 - 土层参数 - - 土压力模型及系数调整 - 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型: - 工况信息 - 设计结果 - 结构计算 - 各工况： 内力位移包络图： 地表沉降图： - 冠梁选筋结果 - - 截面计算 - - 整体稳定验算 - 计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法条分法中的土条宽度: 0.40m滑裂面数据整体稳定安全系数 Ks = 2.473 圆弧半径(m R = 13.576圆心坐标X(

15、m X = -1.849 圆心坐标Y(m Y = 8.853- 抗倾覆稳定性验算 - 抗倾覆安全系数: M p 被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力 决定; 对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。 M a 主动土压力对桩底的倾覆弯矩。注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 工况1： K s = 6.079 >= 1.200, 满足规范要求。 - 抗隆起验算 - Prandtl(普朗德尔 公式(Ks >= 1.11.2 ，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部: K s = 12.133 >=

16、 1.1, 满足规范要求。Terzaghi(太沙基 公式(Ks >= 1.151.25 ，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部: K s = 15.100 >= 1.15, 满足规范要求。- 嵌固深度计算 - 嵌固深度计算参数： 嵌固深度计算过程：按建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99悬臂式支护结构计算嵌固深度h d 值，规范公式如下 hp E pj - 0h a E ai >=0 = 1.200 ， 0 = 1.000hp = 0.229m，E pj = 314.442 kPa ha = 1.281m，E ai = 46.089 kPa得到

17、h d = 1.000m，h d 采用值为：4.500m 当前嵌固深度为：1.000m 。依据建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99,悬臂式及单点支护结构嵌固深度设计值小于0.3h 时，宜取h d = 0.3h。 嵌固深度取为：2.100m 。2-2剖面（芜湖阳光半岛11#楼南、东侧土钉墙支护）- 设计项目:- 设计简图 - 设计条件 - 基本参数 所依据的规程或方法：建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99 基坑深度： 7.000(m 基坑内地下水深度： 8.000(m 基坑外地下水深度： 8.000(m基坑侧壁重要性系数： 1.000 土钉荷载分项系数： 1.250 土钉抗拉抗力分项系

18、数： 1.300 整体滑动分项系数： 1.300 坡线参数 坡线段数 1序号 水平投影(m 竖向投影(m 倾角(° 1 3.500 7.000 63.4 土层参数 土层层数 2序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 (m (kN/m3 (kN/m3 (kPa (度 (kPa (kPa1 素填土 1.800 18.5 20.0 15.0 10.0 55.0 55.0 合算 2 粘性土 8.700 20.1 20.1 53.7 12.5 65.0 65.0 合算 超载参数 超载数 1序号 超载类型 超载值(kN/m 作用深度(m 作用宽度(

19、m 距坑边线距离(m 形式 长度(m1 满布均布 20.000 土钉参数 土钉道数 4序号 水平间距(m 垂直间距(m 入射角度(度 钻孔直径(mm 1 1.500 1.500 10.0 110 2 1.500 1.500 10.0 110 3 1.500 1.500 10.0 110 4 1.500 1.500 10.0 110 花管参数 基坑内侧花管排数 0 基坑内侧花管排数 0 锚杆参数 锚杆道数 0 坑内土不加固 施工过程中局部抗拉满足系数: 1.000 施工过程中内部稳定满足系数: 1.000 内部稳定设计条件 考虑地下水作用的计算方法：总应力法土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数：

20、 0.500 圆弧滑动坡底截止深度(m： 0.000(m 圆弧滑动坡底滑面步长(m： 1.000(m- 设计结果 - 局部抗拉设计结果 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 设计长度 最大长度(工况 拉力标准值 拉力设计值 (m (度 (m (m Tjk(kN Tj(kN 1 2.000 36.8 02 3.500 37.3 1 1.778 1.778( 2 5.2 6.6 3 5.000 37.5 1 2.697 2.697( 3 5.2 6.5 2 1.325 1.325( 3 0.0 0.0 4 6.500 37.6 1 3.671 3.671( 4 5.2 6.5 2 2.307 2.307

21、( 4 0.0 0.0 3 1.318 1.318( 4 0.0 0.0 5 7.000 37.6 1 3.996 3.996( 5 5.2 6.5 2 2.633 2.633( 5 0.0 0.0 3 1.646 1.646( 5 0.0 0.0 4 1.251 1.251( 5 8.2 10.2 内部稳定设计结果 工况号 安全系数 圆心坐标x(m 圆心坐标y(m 半径(m 土钉号 土钉长度 1 1.451 0.924 9.073 4.220 2 2.477 -0.911 12.623 9.5031 4.000 3 2.106 -0.731 11.824 9.9751 4.000 2 3.0

22、00 4 1.821 -2.056 11.511 11.2501 4.000 2 3.000 3 3.000 5 1.788 -2.253 12.183 12.3901 4.000 2 3.000 3 3.000 4 3.000 土钉选筋计算结果 土钉号 土钉拉力(抗拉 土钉拉力(稳定 计算钢筋面积 配筋 配筋面积 1 6.6 40.4 134.7 1D18 254.5 2 0.0 16.1 53.8 1D18 254.5 3 0.0 30.9 102.9 1D18 254.5 4 10.2 25.4 84.8 1D18 254.5 喷射混凝土面层 参数 厚度： 100(mm 混凝土强度等级:

23、 C20 配筋计算as: 25(mm 水平配筋: d6.5200 竖向配筋: d6.5200 配筋计算as: 25 荷载分项系数: 1.200 外部稳定计算参数 所依据的规程： 建筑地基基础设计规范GB50007-2002 土钉墙计算宽度: 5.000(m 墙后地面的倾角: 0.0(度 墙背倾角: 90.0(度 土与墙背的摩擦角: 5.0(度 土与墙底的摩擦系数: 0.250 墙趾距坡脚的距离: 3.500(m 墙底地基承载力: 260.0(kPa 抗水平滑动安全系数： 1.300 抗倾覆安全系数： 1.300 外部稳定计算结果 重力: 451.7(kN 重心坐标: ( 3.208, 2.83

24、3） 超载: 30.0(kN 超载作用点x 坐标: 4.250(m 土压力: -81.5(kN 土压力作用点y 坐标: 2.380(m依据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002规定，按库仑土压力理论计算 由于土层c 值相对过高，所计算土压力为负值，土压力结果不合理， 外部稳定计算无法继续。3-3剖面（芜湖阳光半岛11#楼北侧、13#楼南侧放坡）- 支护方案 - 天然放坡支护 - 基本信息 - 放坡信息 - 超载信息 - - 土层信息 - 土层参数 - 设计结果 - 整体稳定验算 - 天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基

25、坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m 条分法中的土条宽度: 0.40m天然放坡计算结果: 4-4剖面（芜湖阳光半岛11#、12#、13#楼地下车库放坡）- 支护方案 - 天然放坡支护 - 基本信息 - - 放坡信息 - 超载信息 - 土层信息 - 土层参数 - - 设计结果 - 整体稳定验算 - 天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m 条分法中的土条宽度: 0.40m天然放坡计算结果: 5-5剖面（芜湖阳光半岛12#楼西侧放坡）- 支护方案 - 天然放坡支护 - 基本信息 - 放坡信息 -

26、 - 超载信息 - 土层信息 - 土层参数 - - 设计结果 - 整体稳定验算 - 天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法基坑底面以下的截止计算深度: 0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步长: 1.00m 条分法中的土条宽度: 0.40m天然放坡计算结果: 6-6剖面（芜湖阳光半岛13#楼土钉墙支护）- 设计项目:- 设计简图 - 设计条件 - 基本参数 所依据的规程或方法：建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99 基坑深度： 9.900(m 基坑内地下水深度： 10.000(m 基坑外地下水深度： 10.000(m 基坑侧壁重要性系数： 1.000土钉荷载分项系数： 1

27、.250 土钉抗拉抗力分项系数： 1.300 整体滑动分项系数： 1.300 坡线参数 坡线段数 1序号 水平投影(m 竖向投影(m 倾角(° 1 4.950 9.900 63.4 土层参数 土层层数 3序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 (m (kN/m3 (kN/m3 (kPa (度 (kPa (kPa1 素填土 4.800 18.5 20.0 15.0 10.0 55.0 55.0 合算 2 粘性土 7.600 20.1 20.1 53.7 12.5 65.0 65.0 合算 3 粘性土 2.450 20.1 20.1 51.

28、1 11.7 65.0 65.0 合算 超载参数 超载数 1序号 超载类型 超载值(kN/m 作用深度(m 作用宽度(m 距坑边线距离(m 形式 长度(m 1 满布均布 20.000 土钉参数 土钉道数 6序号 水平间距(m 垂直间距(m 入射角度(度 钻孔直径(mm 1 1.500 1.500 10.0 110 2 1.500 1.500 10.0 110 3 1.500 1.500 10.0 110 4 1.500 1.500 10.0 110 5 1.500 1.500 10.0 110 6 1.500 1.500 10.0 110 花管参数 基坑内侧花管排数 0 基坑内侧花管排数 0

29、锚杆参数 锚杆道数 0 坑内土不加固 施工过程中局部抗拉满足系数: 1.000施工过程中内部稳定满足系数: 1.000 内部稳定设计条件 考虑地下水作用的计算方法：总应力法土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500 圆弧滑动坡底截止深度(m： 0.000(m 圆弧滑动坡底滑面步长(m： 1.000(m- 设计结果 - 局部抗拉设计结果 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 设计长度 最大长度(工况 拉力标准值 拉力设计值 (m (度 (m (m Tjk(kN Tj(kN 1 2.000 36.7 02 3.500 36.7 1 4.955 4.955( 2 41.8 52.3 3 5.000

30、 36.8 1 3.405 4.955( 2 11.6 14.5 2 4.658 4.658( 3 38.4 48.0 4 6.500 37.0 1 4.381 4.955( 2 11.5 14.4 2 5.629 5.629( 4 38.0 47.6 3 4.654 4.654( 4 44.8 56.0 5 8.000 37.2 1 5.355 5.355( 5 11.5 14.3 2 6.600 6.600( 5 37.8 47.3 3 5.577 5.577( 5 44.5 55.7 4 1.556 1.556( 5 2.9 3.6 6 9.500 37.3 1 6.328 6.328(

31、 6 11.4 14.3 2 7.571 7.571( 6 37.7 47.1 3 6.554 6.554( 6 44.4 55.5 4 2.550 2.550( 6 2.9 3.6 5 3.174 3.174( 6 25.4 31.7 7 9.900 37.4 1 6.587 6.587( 7 11.4 14.3 2 7.830 7.830( 7 37.7 47.1 3 6.815 6.815( 7 44.3 55.4 4 2.814 2.814( 7 2.9 3.6 5 3.438 3.438( 7 25.4 31.7 6 4.804 4.804( 7 58.1 72.6 内部稳定设计结果

32、 工况号 安全系数 圆心坐标x(m 圆心坐标y(m 半径(m 土钉号 土钉长度 1 1.355 3.231 12.228 4.387 2 1.428 3.406 11.427 5.0311 8.000 3 1.357 0.395 15.747 10.8631 8.000 2 8.000 4 1.651 -1.411 17.189 14.1361 8.000 2 8.000 3 7.000 5 1.510 -1.196 16.414 14.6711 8.000 2 8.000 3 7.000 4 5.000 6 1.353 -2.740 18.068 17.9111 8.000 2 8.000 3 7.000 4 5.000 5 5.000 7 1.365 -2.238 18.014 18.1521 8.000 2 8.000 3 7.000 4 5.000 5 5.000 6 5.000 土钉选筋计算结果 土钉号 土钉拉力(抗拉 土钉拉力(稳定 计算钢筋面积 配筋 配筋面积 1 52.3 93.1 310.3 1D20 314.2 2 48.0 88.9 296.3 1D20 314.2 3 56.0 91.9 306.3 1D20 314.