围护设计方案

PAGE11PAGE19xx县xx大厦地下室基坑支护设计一、工程概况工程位于。该项目由，xx县xx集团有限公司投资建设。根据本工程结构设计图文件，裙房采用管桩基础、主楼采用钻孔灌注桩基础。本工程设计标高±0.00m相当于黄海高程为6.10m，现自然地面按5.10考虑，基础板面标高-5.65m，板厚500，垫层厚100，四周多为单桩承台，周边地梁为暗梁，基坑开挖深度按板垫层底考虑，挖深为5.25m。本基坑坑内二次开挖最大高差为2.1m。二、工程地质条件依据《xx县xx大厦岩土工程勘察报告》，该场地基坑开挖影响深度范围内的土层分布大致如下：场地地下水埋深较浅，根据勘察报告地下水埋深为地表下0.2～0.55m，主要接受大气降水和地表水渗入补给的孔隙潜水；本场地基坑开挖影响范围内的（3）为淤泥质土层分布，相比较其他土层而言，该层透水性较差，土体灵敏度高，抗剪强度低，触变后强度损失大，易流变，基坑开挖时易造成坑壁失稳、地面沉陷等现象。各地层的物理力学指标详见计算书。三、周围环境基坑北侧为xx路，该侧基坑边线距用地红线最近处约9.5m，东侧为xx大道绿化带，该侧基坑边线距用地红线最近处约7.0m，南侧为河流该侧基坑边线距河岸线处最近约4.5m，西侧位荒地，该侧基坑边线距用地红线最近处约4.5m，整个场地地势相对基本平坦，环境条件相对较好。周边经现场踏勘，无重要管线通过，仅在xx路一侧有通讯电缆、电力管及煤气管（口径为200mm，材质为塑料），距坑边最近的为电力管，距围护桩边线约6m左右。四、围护设计原则、依据1、设计原则在“安全可靠、技术先进、经济合理、施工方便”的原则下，力求经济。2、设计依据(1)桩位图、总平面图及业主提供的有关信息；(2)本场地岩土工程勘察资料；(3)《xx省建筑基坑支护技术规程》（DB33/T1008-2000）；(4)《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）；(5)《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB5292-1999）；(6)其他有关设计计算规范及规程。五、基坑围护方案的选择根据设计图文件、工程地质报告及其它有关资料，本工程基坑有以下特点：1、基坑开挖范围大，开挖深度较大，基坑最大开挖深度为5.25m；2、基坑平面形状较规则；3、开挖深度范围内为粘性土层与淤泥质土，基底落在淤泥质土层上，这对基坑整体稳定及坑底隆起不利；基坑开挖影响范围内的土层变化很大，且不均匀；以上诸多因素综合在一起，造成基坑开挖时的土压力分布不均匀。4、西周近距离有河流或道路需保护；5、本工程为二级基坑，重要性系数取1.0。根据这些特点，本工程围护按常规可考虑如下方案：桩加内支撑；排桩加锚杆；复合土钉墙；对上述可能的方案进行可行性优化分析如下：a)排桩加内支撑围护受力合理，变形小，安全度高但造价相对较高。主要适合在开挖深度较大，控制变形较严格，坑底土性差的情况。本基坑最大开挖深度5.25m，坑底为软土层，且四周有河流和道路须保护，故该基坑采用桩加内支撑形式支护是一种较经济合理的支护方式。b)排桩加锚杆围护方案的受力特点类似单排桩加内支撑围护，且属于开放式支护，工程造价相对排桩加内支撑的支护方式较经济，但由于该形式对软土层锚拉体系并不可靠，无法有效控制周边土体的变形，故本工程不适合采用此形式进行支护。C）复合土钉墙支护方案是充分利用土体的自稳能力，通过水泥搅拌桩加固土体及土钉加筋从而增加土体的自稳能力，具有工程造价低，变形较大，安全度相对较低等特点，适应于基坑边空间较大且附近无重要建筑物须保护。显然这种支护形式不可能在本工程被采用。根据以上的分析与比较，再结合本工程的结构特点、工程地质条件、环境条件，具体提出以下的支护方案：1～1剖面此剖面段分布在基坑北侧，基坑开挖深度为5.25m，采用φ700@1100钻孔灌注桩，桩的嵌固深度为11.0m，桩顶设1200×700压顶梁，压顶梁顶相对标高-3.0m，然后设1.5宽的平台，平台至现地面按1：1坡度放坡，坡面采用80厚喷射砼护面，喷射砼内配φ6.5@250双向钢筋网。同时在桩后施工一排φ600@450的水泥搅拌桩，要求进入坑底不小于3.0m，坑底施工7排或13排格栅状φ600@450的水泥搅拌桩（具体详见3#图纸）。2～2剖面此剖面段分布在基坑西侧，基坑开挖深度为5.25m，采用φ600@1000钻孔灌注桩，桩的嵌固深度为11.0m，桩顶设1200×700压顶梁，压顶梁顶相对标高-3.0m，然后设2.0宽的平台，平台至现地面按1：1坡度放坡，坡面采用80厚喷射砼护面，喷射砼内配φ6.5@250双向钢筋网。同时在桩后施工一排φ600@450的水泥搅拌桩，要求进入坑底不小于3.0m，坑底施工7排或13排格栅状φ600@450的水泥搅拌桩（具体详见3#图纸）。3～3剖面此剖面段分布在基坑东、西侧，基坑开挖深度为5.25m，采用φ600@1000钻孔灌注桩，桩的嵌固深度为11.0m，桩顶设1200×700压顶梁，压顶梁顶相对标高-3.0m，然后设2.0宽的平台，平台至现地面按1：1坡度放坡，坡面采用80厚喷射砼护面，喷射砼内配φ6.5@250双向钢筋网。同时在桩后施工一排φ600@450的水泥搅拌桩，要求进入坑底不小于3.0m，坑底施工7排格栅状φ600@450的水泥搅拌桩墩式加固（具体详见3#图纸）。4～4剖面此剖面段分布在基坑南侧（有暗河分布处），基坑开挖深度为5.25m，采用φ600@1000钻孔灌注桩，桩的嵌固深度为10.0m，桩顶设1200×700压顶梁，压顶梁顶相对标高-3.0m，然后设2.0宽的平台，平台至现地面按1：1坡度放坡，坡面采用80厚喷射砼护面，喷射砼内配φ6.5@250双向钢筋网。同时在桩后施工二排φ600@450的水泥搅拌桩，要求进入坑底不小于3.0m，坑底施工7排格栅状φ600@450的水泥搅拌桩墩式加固（具体详见3#图纸）。5～5剖面此剖面段分布在基坑北侧（出土口分布处），基坑开挖深度为5.25m，用φ700@1100钻孔灌注桩，桩的嵌固深度为11.0m，桩后2.5m处增设一排φ700@3300钻孔灌注桩，桩的嵌固深度为11.0m，桩顶设压顶梁，压顶梁顶相对标高-3.0m，然后设1.5宽的平台，平台至现地面按1：1坡度放坡，坡面采用80厚喷射砼护面，喷射砼内配φ6.5@250双向钢筋网。同时在桩后施工四排φ600@450的水泥搅拌桩，要求进入坑底不小于3.0m，坑底施工13排格栅状φ600@450的水泥搅拌桩（具体详见3#图纸）。坑内高差：最大开挖深度2.1m左右，拟采用4排格栅状φ600@450的水泥搅拌桩联系加固，要求进入坑底不小于3.0m。内支撑体系：本基坑支撑体系采用角支撑支撑梁尺寸为600×700、500×600、700×750；六、围护体系受力和稳定分析排桩围护体系受力与稳定分析，采用北京理正f-spw5.2基坑支护设计软件计算。1、基坑围护体系计算参数取值a)基坑开挖深度5.25m；b)计算中考虑地表超载15-20kPa，地下水取地表下0.5m；c)桩体内力分析中土的弹簧常数m值按M法确定；d)土抗剪指标采用直剪指标。2、计算内容单元计算及整体计算a)不同工况下的内力及变形计算；b)整体稳定性计算；c)抗倾覆验算；七、施工要求1、土方开挖土方开挖前，施工单位应根据围护设计图纸及工程结构图纸编制详细、可行的开挖施工组织设计，挖土方案应与业主、围护设计人员协商确定。挖土机械的通道布置、挖土顺序、土方驳运以及材料的堆放应以避免引起对围护结构的不利影响为原则，挖土应遵循“大基坑，小开挖”分层分块进行的原则。土方开挖应在围护结构强度达到要求后进行，挖至坑底标高后尽快施工基础底板，基坑垫层及底板亦应分段施工，尽量减少基坑暴露时间，以有效控制围护结构变形。承台及电梯井等局部深坑应在垫层做好以后，采取人工方式进行开挖。挖土过程中要特别注意墙体保护，墙边线附近不得通行机械，挖土过程中，如有异常现象要马上暂停作业，及时通知有关各方，待处理好后方可继续开挖。2、排水该基坑所在场地浅层地基土主要为粉土、淤泥质土，粉土层渗透性较好，涌水量大，施工过程中应做好地下水的处理措施。设计沿基坑开挖边线全周设500×300排水沟引排地面水，每30m设集水井。表层杂填土中有渗水时采用φ48钢管击入土中将水引出，坑底离围护边线一定距离设排水沟。当发现排水沟开裂时应及时修补，已保证基坑的正常开挖。八、现场监测1、监测目的为确保基坑、基坑周边建筑物的安全及工程地下室结构施工顺利进行，应及时获取基坑开挖过程中支护结构和周围土体的变形信息，以求掌握基坑开挖对环境的影响，作出安全预报，实行信息化施工，及时调整施工进度，有效控制围护结构及坑后土体变位，应作基坑原位监测。1．施工监测包括以下内容：a、周边建筑物、道路、地下管网、边壁顶部水平位移与垂直沉降量监测；b、周边建筑物、道路、地表开裂状态（位置、裂宽）的观察；c、深层土体位移监测。2．水平位移监测时，可用经纬仪和前视固定点形成测量基线，测量墙顶或相邻建筑物各测点和基线距离变化，精度为1mm；沉降监测用水准仪监测，精度不低于1mm。深层土体位移用钻孔测斜仪进行：本工程共设计深层土体位移监测孔8个，孔深18m，测斜管必须在土方开挖前一周埋好且在开挖前测得初始值。轴力监测：本基坑共设置轴力4个点，轴力计要求与梁一起施工。3．在基坑开挖、支护施工施工阶段，每天监测不少于1～2次；雨天和雨后或位移速率较大时应增加监测频次；当有事故征兆时应连续监测。4．基坑施工完成，变形趋于稳定的情况下，可适当减少监测次数。施工监测过程应持续至基础底板浇筑完成为止。5．雨天和雨后应加强监测和周边巡视，并对各种可能危及支护安全的水害来源进行仔细观察。2、施工监测预警1．监测预警水平位移预警值：北侧位移累计30mm，其余为45mm，或位移变化速率连续三天≥3mm/d；坑侧地表最大沉降预警值：北侧沉降累计30mm，其余为45mm或沉降变化速率连续三天≥3mm/d；轴力预警值：支撑轴力达3500KN。支护结构严重开裂变形，有破坏迹象。九、应急措施围护工程极为复杂，影响安全的因素很多，必须随时做好应付可能出现的不利情况，确定合适的应急措施以保证安全。1、土方开挖期间，设专人定时检查基坑稳定情况，发现问题及时与设计人员联系以便及时处理。2、基坑位移较大时可采取在有条件部位坡顶卸土、加长加密土钉、加钢管斜撑等办法处理。3、现场准备一定数量的钢管、编织袋等抢险物资，以备抢险。4、地面有裂缝时用纯水泥或粘土填实以免地表水渗入边坡影响稳定。5、若底板施工时间较长，应在坡脚临时设置一定数量的砂袋反压或分段开挖施工，确保基坑的整体安全。十一、计算书[支护方案]1-1剖面排桩支护[基本信息]内力计算方法增量法规范与规程《建筑基坑支护护技术规程程》JGGJ1220-999基坑等级二级基坑侧壁重要性性系数γ01.00基坑深度H(mm)5.250嵌固深度(m))11.000桩顶标高(m))-2.000桩直径(m)0.700桩间距(m)1.100混凝土强度等级级C25有无冠梁有├冠梁宽度(m))1.200├冠梁高度(m))0.600└水平侧向刚度((MN/mm)12.902放坡级数1超载个数1[放坡信息]坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.8002.0001.000[超载信息]超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN//m)(m)(m)(m)(m)120.000[土层信息]土层数4坑内加固土是内侧水位深度((m)5.250外侧水位深度((m)0.300内侧水位是否随随开挖面变变化否弹性法计算方法法m法[土层参数]层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1杂填土0.2018.010.0015.002粘性土1.4018.38.316.0014.303粘性土1.6018.18.18.8016.004淤泥质土20.0016.96.98.808.80层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算m值抗剪强度擦阻力(kPaa)水下(kPa))水下(度)(MN/m4)(kPa)120.04.00220.016.0014.30合算4.26325.08.8016.00合算4.40416.08.808.80合算1.55[加固土参数数]土类名称宽度层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)人工加固土1.01.00018.0008.00010.00010.000土类名称粘聚力内摩擦角水土计算m值抗剪强度水下(kPa))水下(度)(MN/m4)(kPa)人工加固土10.00010.000合算4.00030.00[支锚信息]支锚道数1支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号(m)(m)(°)(m)长度(m)1内撑10.0002.300支锚预加力支锚刚度锚固体工况抗拉力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号(kN)10.0030.002～5[土压力模型型及系数调调整]___弹性法土土压力模型型:__经典典法土压力力模型:______层号土类名称水土水压力主动土压力被动土压力被动土压力调整系数调整系数调整系数最大值(kPaa)1杂填土分算1.0001.0001.00010000.00002粘性土合算1.0001.0001.00010000.00003粘性土合算1.0001.0001.00010000.00004淤泥质土合算1.0001.0001.00010000.0000[设计结果][结构计算]各工况：内力位移包络图图：地表沉降图：[冠梁选筋结结果]___钢筋级别选筋As1HRB3357D25As2HRB3352D18As3HPB235d8@200[截面计算][截面参数]桩是否均匀配筋筋是混凝土保护层厚厚度(mm)50桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋级级别HRB335桩的螺旋箍筋间间距(mm)150弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25配筋分段数一段各分段长度(mm)14.25[内力取值]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值1基坑内侧最大弯弯矩(kN.mm)269.12135.35285.94285.94基坑外侧最大弯弯矩(kN.mm)55.02133.8258.4658.46最大剪力(kNN)116.5979.78145.74145.74段选筋类型级别钢筋实配[计算]面面积号实配值(mm2或mm22/m)1纵筋HRB33512D203770[35577]箍筋HRB335D12@15001508[-6626]加强箍筋HRB335D14@20000154[整体稳定验验算]计算方法：瑞典典条分法应力状态：总应应力法条分法中的土条条宽度:1.000m滑裂面数据整体稳定安全系系数Ks=11.3399圆弧半径(m))R==18..283圆心坐标X(mm)X=-00.4744圆心坐标Y(mm)Y=7..245[抗倾覆稳定定性验算]抗倾覆安全系数数:__Mp———被被动土压力力及锚杆力力对桩底的的弯矩,其中锚杆杆力由等值值梁法求得得;_Ma———主主动土压力力对桩底的的弯矩;___Ks=11.4044>=1.2000,满满足规范要要求。[抗隆起验算算]Prandtll(普朗德德尔)公式(Ks>=1.1～～1.2))，注：安安全系数取取自《建筑筑基坑工程程技术规范范》YB92588-97((冶金部)::_______Ks=11.6299>=1.1,,满足规规范要求。Terzaghhi(太沙沙基)公式(Ks>=1.155～1.255)，注：：安全系数数取自《建建筑基坑工工程技术规规范》YBB92558-977(冶金部部):_______Ks=11.7755>=1.155,满足足规范要求求。[隆起量的计计算]注意：按以下公公式计算的的隆起量，如如果为负值值，按0处理!_式中_δ————基坑底面面向上位移移(mm);;_n———从基基坑顶面到到基坑底面面处的土层层层数;_ri———第第i层土的重重度(kN/mm3)；_地下下水位以上上取土的天天然重度((kN/mm3)；地下水水位以下取取土的饱和和重度(kN/mm3);_hi———第第i层土的厚厚度(m);_q———基坑坑顶面的地地面超载((kPa));_D———桩((墙)的嵌入长长度(m);_H———基坑坑的开挖深深度(m);_c———桩((墙)底面处土土层的粘聚聚力(kPa));_φ———桩(墙墙)底面处土土层的内摩摩擦角(度);_r———桩((墙)顶面到底底处各土层层的加权平平均重度((kN/mm3);__δ=42(mmm)[支护方案]3-3剖面排桩支护[基本信息]内力计算方法增量法规范与规程《建筑基坑支护护技术规程程》JGGJ1220-999基坑等级二级基坑侧壁重要性性系数γ01.00基坑深度H(mm)5.250嵌固深度(m))10.000桩顶标高(m))-2.000桩直径(m)0.600桩间距(m)1.000混凝土强度等级级C25有无冠梁有├冠梁宽度(m))1.200├冠梁高度(m))0.600└水平侧向刚度((MN/mm)12.902放坡级数1超载个数1[放坡信息]坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.9002.0001.000[超载信息]超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN//m)(m)(m)(m)(m)115.000[土层信息]土层数4坑内加固土是内侧水位深度((m)5.250外侧水位深度((m)0.300内侧水位是否随随开挖面变变化否弹性法计算方法法m法[土层参数]层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1杂填土0.2018.010.0015.002粘性土1.4018.38.316.0014.303粘性土1.6018.18.18.8016.004淤泥质土20.0016.96.98.808.80层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算m值抗剪强度擦阻力(kPaa)水下(kPa))水下(度)(MN/m4)(kPa)120.04.00220.016.0014.30合算4.26325.08.8016.00合算4.40416.08.808.80合算1.55[加固土参数数]土类名称宽度层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)人工加固土1.01.00018.0008.00010.00010.000土类名称粘聚力内摩擦角水土计算m值抗剪强度水下(kPa))水下(度)(MN/m4)(kPa)人工加固土10.00010.000合算4.00030.00[支锚信息]支锚道数1支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号(m)(m)(°)(m)长度(m)1内撑10.0002.300支锚预加力支锚刚度锚固体工况抗拉力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号(kN)10.0030.002～5[土压力模型型及系数调调整]___弹性法土土压力模型型:__经典典法土压力力模型:______层号土类名称水土水压力主动土压力被动土压力被动土压力调整系数调整系数调整系数最大值(kPaa)1杂填土分算1.0001.0001.00010000.00002粘性土合算1.0001.0001.00010000.00003粘性土合算1.0001.0001.00010000.00004淤泥质土合算1.0001.0001.00010000.0000[设计结果][结构计算]各工况：内力位移包络图图：地表沉降图：[冠梁选筋结结果]___钢筋级别选筋As1HRB3357D25As2HRB3352D16As3HPB235d8@200[截面计算][截面参数]桩是否均匀配筋筋是混凝土保护层厚厚度(mm)50桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋级级别HRB335桩的螺旋箍筋间间距(mm)150弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25配筋分段数一段各分段长度(mm)13.25[内力取值]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值1基坑内侧最大弯弯矩(kN.mm)195.89104.70208.13208.13基坑外侧最大弯弯矩(kN.mm)38.51103.5340.9240.92最大剪力(kNN)85.4965.22106.86106.86段选筋类型级别钢筋实配[计算]面面积号实配