高速公路基坑支护方案

目 录工程概况设计依据工程地质与水文地质条件分析及基坑工程设计参数的确定基坑工程周围环境分析基坑支护结构选型与论证基坑监测方案设计及应急预案基坑土方开挖基坑施工要求其他附件：设计计算书基坑支护平面图土钉支护剖面及立面图土钉支护钢筋网布置图及钉头布置图桩锚支护剖面图预应力锚索结构图基坑监测平面图

精品文档工程概况拟建工程为河南高速公路发展有限责任公司综合楼，位于郑州市淮河路与交通路交汇处西南角。拟建建筑物由 1栋综合楼和地下车库组成。其中综合楼高 4～12层，有二层地下室，地下车库共二层，基坑埋深均为自然地坪向下约 10.00m。设计依据2.1业主提供的河南高速公路发展有限责任公司综合楼《岩土工程勘察报告》 （详勘阶段）；2.2业主提供有关图纸，但未提供详实的原始数据，具体施工以实际情况为准；2.3《建筑基坑工程技术规范》（JGJ120-99）；2.4《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2001）；2.5《土层锚杆设计与施工规范》（CESC22：90）；2.6《锚杆喷射混凝土技术规范》（GBJ86-85）；2.7《喷射混凝土施工技术规程》（YBJ226-91）；2.8《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111－98）；2.9《土钉支护技术规程》（CECS90：22）；2.10其它国家相关技术标准和要求；2.11我公司已完成的类似工程。工程地质与水文地质条件分析及基坑工程设计参数的确定3.1场地工程地质条件 场地地形、地貌场地地貌单元区域上属于黄河冲积平原，地貌单一，地形平坦。 地层及地基土分层描述业主提供的河南高速公路发展有限责任公司综合楼《岩土工程勘察报告》 （详勘阶段），按其成因类型、岩性及工程地质特性现将在基坑支护影响范围内的工程地质单元层描述如下：第⑴层(Q4al)：杂填土，杂色，由粉土、灰土等组成。该层普遍存在，层厚1.0～1.5m，平均厚度1.24m；层底埋深1.0～1.5m，平均埋深1.24m。第⑵层(Q4al)：粉土，黄灰～青灰色，稍湿，稍密，无摇震反应，无光泽反应，干强度低，韧性低，含较多小颗粒钙质结核。该层普遍存在，层厚1.5～2.0m，平均厚度1.77m；。1欢迎下载精品文档层底埋深2.9～3.2m，平均埋深3.01m。第⑶层(Q4al)：粉土，黄灰～黄褐色，稍湿，中密，无摇震反应，无光泽反应，干强度低，韧性低，具灰白色钙质斑点，有砂感。该层普遍存在，层厚 2.3～2.7m，平均厚度2.42m；层底埋深5.3～5.7m，平均埋深5.43m。第⑷层(Q4al)：粉土，灰黄～褐黄色，稍湿，密实，无摇震反应，无光泽反应，干强度低，韧性低，具灰白色钙质斑点，砂感较强。该层普遍存在，层厚 1.8～2.3m，平均厚度2.09m；层底埋深7.4～7.7m，平均埋深7.52m。第⑸层(Q4al)：粉土，褐黄色，稍湿，中密，无摇震反应，无光泽反应，干强度低，韧性低，具较多灰白色钙质斑纹，偶见蜗牛碎片，局部粘粒含量较大。该层普遍存在，层厚0.8～2.1m，平均厚度1.43m；层底埋深8.5～9.6m，平均埋深8.95m。第⑹层(Q4al)：粉砂，褐黄色，稍湿～湿，密实，矿物成份主要为石英、长石、云母碎片等，颗粒级配一般，含有钙质。该层普遍存在，层厚 3.3～4.0m，平均厚度3.61m；层底埋深12.0～13.0m，平均埋深12.55m。第⑺层(Q3al)：粉质粘土，灰黄～褐黄色，可塑～硬塑，切面稍有光滑，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，具较多灰白色钙质斑纹，含少量钙质结核，核径 1.0～2.0cm。该层普遍存在，层厚3.7～4.9m，平均厚度4.37m；层底埋深16.7～17.2m，平均埋深16.93m。⑵～⑺物理力学性质指标统计如下：表1各土层物理力学性质指标表层统计含水天然比重孔隙比饱和度液限塑限液性塑性压缩实验粘粒地层名称重度γ指数指数a1-2Es1-2含量号指标率W%3GseSr％W%W%ILIPMPaMPa%-1⑵粉土平均值21.119.12.700.6808427.018.10.349.00.227.799.5⑶粉土平均值18.019.42.700.6098027.418.4-0.049.00.198.5713.0⑷粉土平均值16.019.32.700.5937326.017.9-0.248.10.169.997.6⑸粉土平均值17.919.32.700.6167926.417.60.038.80.208.834.2⑺粉质粘土平均值19.219.22.710.6488030.519.1-0.0111.40.208.90――表2各土层抗剪强度指标一览表类别层号⑴⑵⑶⑷⑸⑺直剪c（kPa）――――――191936――――22.722.019.8φ（度）――UUc（kPa）――17.016.012.015.0――――12.310.920.715.3φ（度）――

3.2场地水文地质条件业主提供的河南高速公路发展有限责任公司综合楼《岩土工程勘察报告》（详勘阶段），场地地下水埋深约16.0m，属孔隙潜水类型，其动态变化主要受季节性降水影响，从7月中旬至10月上旬是每年地下水丰水期，每年12月至来年2月为枯水期。按正常情况上部潜水的年变化幅度在2.0～3.0m之间。根据郑州市的长期水文观测资料，近3～5年郑州市地下水位变化不大，该场地历年最高水位13.0m左右。3.3不良地质现象在场地内及其附近不存在对工程安全有影响的诸如岩溶、滑坡、崩塌、塌陷、采空区、地面沉降、地裂等不良地质作用；也不存在影响地基稳定性的沟浜、防空洞、孤石及其它地下设施等埋藏物。3.4基坑工程设计参数的确定各土层力学参数的取值在业主提供河南高速公路发展有限责任公司综合楼《岩土工程勘察报告》（详勘阶段）的基础上，根据实际工程经验进行了一定程度的修订，见表 3。表3力学参数表层号⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺厚度（m）1.241.772.422.091.433.614.37重度18.019.119.419.319.320.019.2c（kPa）10.017.016.012.015.0036φ（度）15.012.011.020.015.035.020.0基坑工程周围环境分析拟建工程位于淮河路与交通路交汇处西南角，交通便利。基坑周边环境比较复杂，东距交通路约8.46m，南距原有6层住宅楼约17.50m，西南角距已建住宅楼约 6.85m，西侧较空旷无重要建筑物，西北侧紧邻有一层地下室的 12层办公楼。根据基坑工程重要性分析，西北侧紧邻有地下室以及西南角处可暂时确定为一级基坑，其余均为二级基坑。另外，还有三个基本情况必须了解：⑴西北侧已建12层楼地下层数、埋深、基础类型、地下室施工时是否曾经有支护；⑵西南角处已建住宅楼的基础形式、埋深；⑶地下车库坡道的结构图，特别是在西南角 6层已建住宅楼处的图纸。只有搞清了这些情况才能正确的选择基坑支护形式。基坑支护结构选型与论证。2欢迎下载精品文档5.1基坑支护方案分析及选择根据调查了解和收集的区域资料，目前采用的开挖支护形式主要有：放坡、悬臂桩支护结构、桩锚支护结构、重力式挡土墙支护结构及土钉墙支护结构等。上述各类支护结构均有成功的先例，若以施工难易程度及工程造价等综合考虑，其中以放坡、重力式挡土墙和土钉墙支护较为经济合理，但是重力式挡土墙需单独占用工期，基坑开挖时支护结构变形较大，故不宜采用。综合分析，可采用天然放坡＋土钉墙支护，部分采用桩锚支护或微型桩超前支护＋土钉墙的方案。由于西北紧邻拟建综合楼的已建12层楼的基础及支护情况，还不清楚，暂时无法考虑其支护形式。另外，在基坑西侧、南侧的汽车坡道处，坡道底部原土必须保护，应根据坡道结构情况（基坑深度随坡道加深而加深），考虑合理的基坑深度并选择支护形式。5.2支护方案结构计算本支护结构设计计算采用了基于《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）编制的北京“理正深基坑支护结构设计软件”进行计算。同时采用“北京中科院地质所大力神深基坑支护软件”进行校核。设计时地面荷载的选取充分考虑了地面堆载、邻近建筑物和动荷载的影响，土层力学参数的取值在原勘察报告提供数据的基础上根据实际工程经验进行了一定程度的修正。5.3基坑支护设计方案布置 土钉布置ABC段、GH段基坑深10.00m，即1－1剖面，布置七排土钉，第 1～6排土钉竖向间距为1.30m，水平间距为1.30m，长度从上到下分别为10.00m、11.00m、12.00m、12.00m、11.00m、10.00m；第7排土钉竖向间距均为1.20m，水平间距均为1.20m，长度分别为9.00m。设计土钉直径均为为直径100mm，边坡倾角均为80度，土钉倾角均为8度。（详见支护剖面图1-1）CDE段、FG段应根据汽车坡道的坡度采用相应的土钉墙支护形式。 HA段待清楚紧邻已建楼的基础形式、埋深后才能确定。 桩锚支护布置EF段采用桩锚支护形式。（详见支护剖面图 2-2） 护坡桩设计钻孔灌注桩，桩长 16.50m见下表及附图

表5.3.2.1护坡桩参数桩径桩长主筋加强筋箍筋标高间距（）（）规格根数长度规格间距规格间距（）（）mmmmmΦ80016.50mΦ201816.5mΦ122.0mΦ80.2m-1.501.5施工主筋预留 500mm伸入冠梁，浇注砼标号 C30，见附图，自然地面标高为 ±0.000m。要求 桩顶冠梁设计桩顶冠梁：截面积 800×600，浇注砼C30，配筋10Φ12（见附图）箍筋 Φ8@200、加强筋Φ12@2000。 预应力锚索表5.3.2.3锚索设计参数锚索钻孔锚索长度m钢铰线标高m（）（）间距孔深孔径长度根数自然地面为排数自由段锚固段规格（m）（）（）（）（束）±±0.000mmmmm第一排21.01505167Φ4214-4.0第二排1515051018601543.0-7.05.3.2.4锚索其他设计要求：①锚索施加预应力：锚索类型施加预应力（KN）第一排120KN第二排100KN②锚索注浆：普通42.5#纯水泥浆，水灰比0.45-0.5，二次劈裂注浆，注浆压力1.2-3Mpa，两次注浆总量不少于 65Kg/m。③锚索连梁：2×25#槽钢。④楔型垫板：250×250钢板厚25mm。⑤锚具、夹片：OVM15系列。 网筋及喷射砼面层网筋采用直径6.5@250mm，向边坡顶部外延伸1.00m，加强筋采用直径12沿钉头斜拉布置与土钉可靠焊接；喷射混凝土为C20，喷射厚度为80～90mm。 排水布置如有上层滞水或污水渗入，可在支护面层背部设置水平间距 2m，长为50cm的水平塑料排水管，管壁带孔，内填滤水材料，将其插入边壁土体。基坑地表水的防渗应在做基坑周边近边坡处地表作1.2m泛水层，与土钉面网参数相同。基坑内的渗水，可在坑底设。3欢迎下载精品文档置排水沟及集水坑进行排除，离边壁 0.50～1.00m。基坑监测方案设计及应急预案6.1基坑工程监测信息化施工是深基坑支护的重要手段和必要措施。本基坑开挖较深，为保证支护结构的安全可靠及其对相邻建筑物的影响限制在允许的范围内，必须对周围环境和支护结构进行现场动态监测。由专业技术人员或监测单位定期进行监测，做好记录并对监测数据进行分析整理，及时向业主、监理和施工单位进行汇报。施工单位可根据现场监测和开挖土体的实际情况，经与业主、监理单位讨论后及时调整支护参数。肉眼监测应重视巡视，经验表明，在开挖过程中，每日进行的基坑周围的巡视有着重要作用，肉眼看出的周围变化直观明显，易于判断其发展趋势。这是一项十分重要的工作，必须由有一定工作经验的监测人员进行。 相邻建筑物沉降观测⑴在邻近每栋建筑物上设置 2～4个沉降观测点。⑵沉降观测按Ⅱ等水准观测要求观测，其主要精度指标要达到：相邻基准点高差中误差±0.5mm每站高差中误差±0.13mm1/2附合闭合差±0.3n （n为测站点）在每个基坑顶坡面上共设置2～4个水平位移观测点（按两级布设，控制点组成首级网，观测点和连测的控制点组成扩展网），监测坡顶向坑内的位移。仪器采用TDJ2E型光学经纬仪，精度指标：相邻点位中误差±5.00～8.00mm测角中误差±1.8mm 周边道路的监测在周围道路上设置水平位移和沉降观测点。 建立警戒制度支护结构水平位移达到开挖深度的 0.4%，水平位移速率≥1～2mm/d或水平位移≥15～18mm时，该变形值视为警戒值，此时应立即停止施工，分析原因，采取进一步加固措施。

根据每天的监测记录对变形进行预测6.2土方开挖阶段的应急预案 边坡塌方或踢脚失稳损坏此时首先要停止基坑开挖，在已开挖尚未发生踢脚失稳段，应在坑底桩墙前堆砂土或土料反压，同时对坡顶适当卸载，再根据失稳原因进行被动区土体加固（采用注浆、旋喷桩等），也可在原挡土桩内侧补打短桩等办法处理。 支护墙的渗水和漏水⑴对渗水量较小，在不影响施工和周围环境的情况下， 可采用坑底设沟排水的方法。⑵对渗水量较大，但没有泥砂带出，造成施工困难，而对周围环境不大的影响，可采用“引流－修补”方法。如果引流的水为清水，周边环境简单或出水量不大，则不作修补也可，只需将引入基坑的水设法排除即可。⑶对渗、漏水量很大的情况，应查明原因，采取相应的措施：如漏水位置离地面不深处，在支护墙后用密实混凝土进行封堵。如漏水位置埋深较大，则可在墙后采用压密注浆方法。如现场条件许可，还可在坑外增设井点降水，以降低水位、减小水头压力。 邻近管线保护的应急措施本基坑周围如有地下管线，必须予以保护。可采用管线架空的方法。当临近无法设置较稳定的支承架时，也可在管线位置开沟后在沟顶搁置支承梁会随支护墙后土体一并发生位移或沉降，因此对管线位置调整复位更经常及时。基坑土方开挖基坑土方开挖是深基坑工程成败的关键工序。施工中应科学地加以组织，要做到快速、合理、控制好基坑的稳定和变形、保护好工程桩等。基坑土方开挖由于地基卸荷、土体应力释放，将会不同程度的引起基坑的稳定和变形问题。但合理的分层、分区、对称、均衡开挖，有利于控制变形的发展。必须严格按照支护的需要进行基坑开挖，并须注意下列问题：⑴为了保护好工程桩应在打桩后间隔一定时间再挖土，挖土也应分层，每开挖步定为1.80m，严格控制挖土高差。⑵开挖时，要严格按设计的边坡几何形状进行开挖，避免放坡过小引起的土压力过大导致边坡失稳，同时要避免坡度过大引起土方量增加，导致工程费用的增加。。4欢迎下载精品文档⑶考虑时空效应，合理安排挖土顺序，边开挖边支护尽可能减少基坑暴露时间，要求土方开挖和基坑支护紧密协调，坚决杜绝严禁超挖现象。⑷防止挖土后坑底回弹变形过大和基底上浮。在基坑土方开挖过程中，应使降水设备始终正常运行；分区挖土，当部分区域挖至坑底设计标高后，尽快浇筑垫层，如底板允许分块浇筑，则浇筑底板则更好。特殊情况下，则需对下部土层进行加固处理。基坑施工要求8.1土钉支护施工要求 施工管理⑴由施工单位选精干的管理及施工人员组成项目经理部，如下图所示：项目经理 1名技术负责人 1名质现现现量场场场检施技安查工术全员负负及1责1责1卫1名人名人名生名

挖土→清坡→成孔→置入筋体→注浆→挂网→喷射砼面层→设置排水系统→下一步开挖。 土钉施工及质量要求 成孔⑴钻孔前应根据施工设计图确定孔位，误差不大于 100mm，遇特殊情况，孔位调整应由项目工程师审定。⑵用洛阳铲成孔，土钉孔尺寸不小于设计尺寸。⑶土钉孔内渣土应清理干净。⑷钻孔应有施工记录，随时掌握土层情况。 制作土钉⑴土钉由水泥净浆和土钉筋体组成，土钉筋体长度＝ 土钉孔深 ＋0.2m。⑵水泥净浆浆标号为M20，水灰比≤0.5，根据施工情况可适量掺加外加剂。⑶注浆压力为0.2MPa左右。⑷采用一次注浆工艺。注浆时应采用底部注浆方式，注浆导管底端应先插入孔底，在注浆同时将导管缓慢地以匀速撤出，导管的出浆口应始终处在孔中浆体表面以下，保证孔中气体能全部逸出。⑸土钉端头应避免敲击碰撞，三天内不得悬挂重物。 挂网⑴面网钢筋在制网前均应拉伸调直，严格按设计尺寸布网，网点分别用绑丝扎牢或焊接，筋体与斜拉网和上层面网接触部位均应焊接牢固。⑵所用机械设备按正常工期工期提前一天进场调试，确保在土方开挖前所有施工用⑵钢筋网在每边的搭接长度至少不小于一个网格边长。设备处于正常工作状态，按质按量地保证基坑支护工程施工的顺利进行。施工机械主要⑶最底层钢筋网应插入坑底20cm。有：8.1.3.4喷射砼直流电焊机一台⑴喷射砼的强度标号为C20，粗骨料最大粒径不宜大于12mm，冬季施工可加入适量防拉筋卷扬机一台冻剂。钢筋切断机一台⑵喷射手均应持有培训合格证，射距宜在0.8～1.5m的范围内。搅拌注浆设备一套⑶喷浆气压应根据喷浆距离适当调整。混凝土喷射机一台⑷喷射砼的厚度误差不超过±5mm。空压机一台⑸喷射混凝土完成后应至少养护七天。土钉施工设备一套8.1.3.5土钉墙排水系统设置8.1.2施工工艺流程⑴如发现上层滞水或污水渗入，可按下述方法设置排水系统。在支护面层背部设置。5欢迎下载精品文档水平间距2m，长为50cm的水平塑料排水管，管壁带孔，内填滤水材料，将其插入边壁土⑵浮笼预防体。在灌注混凝土或提升导管中，钢筋笼被混凝土拱起或导管法兰盘带起，造成浮笼（或⑵基坑地表水的防渗可在基坑周边近边坡处地表作1.0m泛水层，与土钉面网参数相拱筋）。为防止出现此事故：同。①钢筋笼制作符合图纸设计加工；⑶为排除积聚在基坑内