基坑设计计算书

A1-A2，E3-C3-E4-C4栋基坑支护工程设计方案说明及计算书广东省*****工程勘察院2008年1月某A1-A2，E3-C3-E4-C4栋基坑支护工程设计方案说明及计算书目录HYPERLINK\l"_Toc179736343"一、工程概况1HYPERLINK\l"_Toc179736344"二、场地周边环境1HYPERLINK\l"_Toc179736345"三、场地地质条件1HYPERLINK\l"_Toc179736346"四、支护方案设计5HYPERLINK\l"_Toc179736347"五、施工要求及注意事项6HYPERLINK\l"_Toc179736348"六、基坑监测8HYPERLINK\l"_Toc179736349"七、应急预案9HYPERLINK\l"_Toc179736350"八、计算分析10附件：计算书中山水天居A1-A2，E3-C3-E4-C4栋基坑支护工程设计方案说明及计算书PAGE19某A1-A2，E3-C3-E4-C4栋基坑支护工程设计方案说明及计算书一、工程概况本工程场地位于中山市***的北侧，主体建筑为框架剪力墙结构，设有一层地下室，本次设计共包括2个基坑，基坑开挖深度约4.50m。建设单位为中山***房地产开发有限公司。二、场地周边环境场地大部区域已基本填土整平，场地内大部分区域内未发现影响建筑物设计、施工的地下管线，仅在场地A1-A2基坑南面靠近****地段分布有市政管线，与基坑的距离较远（超过30m）。三、场地地质条件场地的地质情况详见《某住宅小区（一期）岩土工程勘察报告》（广东***工程勘察设计院，2006年11月）。2.1场区地形地貌特征拟建场地位于珠海三角州冲积平原，微地貌单元为剥蚀残丘及间洼地。本期场地勘察区域中大部区域已基本填土整平，地面标高介于3.99～4.81m。于E3、E4、C3、C4、住宅楼建设场地尚未开挖整平，地面标高介于5.18～24.10m。2.2岩土层结构及工程地质特征场地内岩土层主要包括：Ⅰ人工填土层（Qml）、Ⅱ海陆交互相沉积层、Ⅲ冲洪积层、Ⅳ残积层（Qel）、Ⅴ基岩风化层带，现自上而下分述如下：Ⅰ.人工填土层（Qml）素填土（图表上编号1）：褐红—褐黄色，稍湿，松散，为人工回填的花岗岩残积土，底部局部分布有薄层耕土。主要分布在B区，厚度0.70～2.50m,平均厚度为1.44m，该层直接出露地表。Ⅱ.海陆交互相沉积层（Qmc）粘土（图表上编号2-1）：暗黄色，可塑，土质粘韧，含少量粉细砂。本土层分布较广，大部分钻孔有揭露们，厚度0.50～3.30m，平均厚度为0.89m，顶板埋深介于0.00～2.10m（标高2.12～3.96m）作标贯试验5次，实测击数N’＝3～5击，平均值N’＝4击。查表得承载力特征值fak＝125KPa。淤泥（图表上编号2-2）：灰黄色－深灰色，流塑，土质粘滑，略具臭味，含少量粉细砂。本层分布连续，主要分布在B区，厚度0.80～14.50m，平均厚度为8.67m，顶板埋深介于0.00～8.20m（标高-3.02～3.37m）.作标贯试验130次，实测击数N’＝1～3击，平均值N’＝1.4击。修正击数标准值N＝1.1击。淤泥质粗砂（图表上编号2-3）：深灰色，饱和，松散，含较多淤泥。本土层分布较广，于B区大部分钻孔有揭露，厚度0.60～5.00m，平均厚度为1.69m，顶板埋深介于0.00～5.00m（标高-0.26～3.43m）。作标贯试验40次，实测击数N’＝2～8击，平均值N’＝4.3击。修正击数标准值N＝4.0击，查表得承载力特征值fak＝100KPa。粉质粘土（图表上编号2-4）：浅灰色，软塑，土质粗糙，含较多粉砂。本土层分布不连续，平均厚度为1.98m，顶板埋深介于5.00～15.00m（标高-10.93～0.47m）。作标贯试验21次，实测击数N’＝3～9击，平均值N’＝5.5击。修正击数标准值N＝4.2击，查表得承载力特征值fak＝130KPa。Ⅲ.冲洪积层（Qal＋pl）粉砂（图表上编号3-1）：浅灰色－灰白色，饱和，松散，级配不良，含少量粘粒。本土层分布较广，平均厚度为1.52m，顶板埋深介于7.00～15.40m（标高-11.41～-2.19m）。作标贯试验10次，实测击数N’＝6～13击，平均值N’＝8.8击。修正击数标准值N＝6.7击，查表得承载力特征值fak＝126.8KPa。粗砂（图表上编号3-2）：灰白色，饱和，中密为主，局部稍密，级配不良，含少量粘粒，局部含较多脉石英卵石，粒径2－5cm，局部过渡为中砂或砾砂。本土层分布较广，B区大部分钻孔有揭露，厚度0.60～5.30m，平均厚度为2.49m，顶板埋深介于3.20～18.5m（标高-14.36～1.08m）。作标贯试验41次，实测击数N’＝12～29击，平均值N’＝21.0击。修正击数标准值N＝15.6击，查表得承载力特征值fak＝219.2KPa。Ⅳ.残积层（Qel）砂质粘性土（图表上编号4）：褐红色－褐黄色，硬塑，为花岗岩风化残积土，遇水易软化、崩解。本土层分布较广，大部分钻孔有揭露，仅20个钻孔缺失此层，厚度1.00～15.60m，平均厚度为6.79m，顶板埋深介于0.00～20.50m（标高-16.36～24.10m）。作标贯试验100次，实测击数N’＝13～29击，平均值N’＝22.8击。修正击数标准值N＝16.8击，查表得承载力特征值fak＝414.0KPa。Ⅴ基岩风化层带（r52（3））该场地下状基岩为燕山期侵入的花岗岩体，详细介绍从略。2.3水文地质条件本场地中部有三个鱼塘，一条小沟渠沿场地中央及北侧通过，沟内常年流水，水量不大。场地地基土中粘土、淤泥、粉砂、粉质粘土、残积砂质粘性土、全风化岩、微风化岩均为弱透水性，淤泥质粗砂、强、中风化岩为中等透水层，冲洪积粗砂为强透水层。场地地下水类型主要为空隙型潜水及基岩裂隙水，按其性质及赋存方式不同可分为两个含水层：第四系孔隙水含水层主要赋存于第四系冲洪积相粗砂层，含水量较丰富，本类型地下水含水层的上部常有隔水层或相对隔水层（粘土，淤泥层）覆盖，因此，该含水层具有承压性，其补给源大气降水补给为主。基岩风化裂隙水含水层主要赋存于强、中风化岩中的风化裂隙之中、含水层无明确界限，埋深和厚度很不稳定，其透水性主要取决于裂隙发育程度、岩石风化程度和含泥量。基岩风化裂隙水为承压水。在天然状态下，基岩风化裂隙水含水层主要以第四系含水层的渗入补给为主。勘察期间在B区测得场地地下水埋藏较浅，介于0.00～1.70m之间，在ZK7、在ZK94、在ZK144、在ZK146孔位置终孔后有承压水涌出地表现象。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）有关标准：判定场地地表水、地下水对砼结构无腐蚀性，对钢筋砼结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。四、支护方案设计（一）基坑支护设计原则1、基坑侧壁安全等级为二级，其基坑侧壁重要性系数γ0=1.0；2、基坑支护结构平面布置应满足地下室基础及外墙尺寸、规范允许变形、施工误差及施工作业面要求；3、基坑侧壁整体稳定安全系数要求不小于1.30；4、施工阶段基坑最大变形控制在30mm以内。（二）、设计依据的主要规范、规程1.广东省标准《建筑基坑支护技术规程》（DBJ/T15-20-97）；2.中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；3.中国工程建设标准化协会标准，《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22:2005）；4.中华人民共和国国家标准，《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；5.中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；6.其它有关的国家及地方强制性规范和标准。（三）支护设计方案综合考虑基坑的开挖深度、场地地形地质情况和周边环境等情况,本基坑主要采用水泥搅拌桩+微型钢管灌注桩+喷锚支护型式。详细设计方案见相关设计图。五、施工要求及注意事项（一）总体施工要求1、支护结构施工前，应再次仔细查明场地周边管线和建筑物情况，进行记录和拍照。2、施工过程必须须做好坡顶顶截水和坑坑内排水措措施，基坑坑开挖至设设计标高后后及时浇筑筑垫层砼。3、基坑坡顶2mm范围内禁禁止堆载；；坡顶2m以外地面面荷载q≤15kPPa。4、材料的材质及及强度要求求（1）混凝土强度等等级：①坡面喷射射砼：C20；②其它砼：C30；一般情情况下，主主筋砼保护护层厚度20；（2）钢筋：直径dd＜12mm的采用HPB2235钢筋（φ），直径d≥12mm的采用HRB3335钢筋（φ），材质质应符合现现行国家标标准规定；；（3）水泥:采用332.5RR普硅酸盐盐水泥。（二）搅拌桩和和微型钢管管灌注桩的的施工方法法及施工注注意事项1、搅拌桩为φ5500@3350，采用32.55R普通硅酸酸盐水泥，水水灰比0.5～0.55，水泥掺掺入量15%。2、搅拌桩要求达达到设计深深度或搅拌拌桩机搅不不动为止。桩桩位偏差不不得超过50mm，搅拌桩桩的垂直度度偏差不得得超过1%。必须保保证桩与桩桩之间的搭搭接质量，相相邻桩施工工间歇时间间不应超过过24h，否则采采用加桩或或注浆处理理。3、对于局部搅拌拌桩无法施施工或因地地质等原因因施工质量量无法满足足设计要求求的位置，可可以采用同同直径同间间距的旋喷喷桩进行代代替或加固固处理。4、微型钢管灌注注桩成孔直直径为150，桩位偏偏差不得超超过25mm，垂直度度偏差不得得超过1％；5、钢管采用直径径φ114，壁厚δ为3.0的焊接钢钢管，焊接接位置的强强度不得小小于钢管自自身强度；；6、微型钢管灌注注桩的注浆浆体采用M20水泥砂浆浆或纯水泥泥浆，注浆浆前必须进进行清孔；；7、为保证搅拌桩桩的整体性性，在桩顶顶设置厚200的钢筋砼砼板，板内内纵筋与钢钢管桩的钢钢管焊接；；8、必须在搅拌桩桩桩身单轴轴无侧向抗抗压强度不不小于0.400MPa和微型钢钢管灌注桩桩注浆体单单轴无侧向向抗压强度度不小于15MPPa后方可进进行土方开开挖；9、在A1-A2基坑坑的坑内设设置6个φ800降水井，降降水井深度度要求穿透透砂层，在在搅拌桩施施工完成，土土方开挖前前进行降水水试验，降降水期间，同同时对基坑坑内外水位位变化情况况进行监测测，以检验验搅拌桩止止水帷幕的的止水效果果，需在基基坑止水效效果满足要要求后方可可进行土方方开挖，否否则需进行行处理。（三）喷锚的施施工方法及及施工注意意事项施工方法：边坡坡开挖→初喷→施工注浆浆花管→注浆→网筋加强强筋制作→复喷。1、挖土的注意事事项（1）上层喷射混凝凝土面层达达到设计强强度的70%后，方可可开挖下层层土方及下下层土钉施施工。（2）基坑开挖应自自上而下进进行，每层层土钉为一一个开挖层层，每层开开挖深度应应在该层土土钉下0.3m范围内,及时支护护、严禁超超挖。（3）基坑开挖必须须采用分段段开挖,分段开挖挖长度不得得超过15m。2、喷射混凝土的的注意事项项（1）喷射混凝土作作业应分段段分片依次次进行，同同一分段内内喷射顺序序应自下而而上。（2）喷射时，喷头头应尽量与与受喷面垂垂直，距离离宜为0.6～1.2m。（3）在土钉部位，应应先喷土钉钉下方，再再喷土钉上上方。（4）喷射时应控制制好水灰比比，保持混混凝土表面面平整、湿湿润光泽。（5）喷射混凝土的的其它要求求可参照《锚锚杆喷射混混凝土技术术规范》(GBJJ500886-20001)和《岩土土锚杆（索索）技术规规程》（CECSS222:20005）。3、钢筋网铺设的的注意事项项（1）钢筋网应与土土钉和其它它锚固装置置连接牢固固，喷射混混凝土时钢钢筋网不得得晃动。（2）钢筋网应在土土钉及预应应力土钉安安放后铺设设，钢筋与与坡面的间间隙不宜小小于20mm。4、注浆花管施工工的注意事事项（1）注浆花管采用用φ48δ3.0焊接钢管管，采用击击入式施工工。钢管接接长采用25cm的3φ16双面绑焊焊。（2）钢管入土端((1/3～1/2)花管长度度范围内设设注浆孔，倒倒刺全长设设置，若不不返浆则水水泥用量不不小于20kgg/m。（3）钢管端部的螺螺丝接头为为可选项，也也可不设螺螺丝接头而而采用焊接接接头。六、基坑监测本基坑采用动态态设计、信信息化施工工原则，基坑坑施工过程程中，必须须委托有资资质的第三三方单位进进行严密监监测，监测测结果必须须及时反馈馈。1.监测项目：包括括支护结构构深层侧向向位移（测测斜）、基基坑顶沉降降和位移、基基坑周边地地面和管线线沉降、地地下水位等等。2.监测频率：各项项目在基坑坑开挖前测测初值；在在开挖急剧剧卸载阶段段，测量间间隔不大于于3天；一般般情况下5～10天测量1次；主体体结构施工工期间10～20天测量1次。当变变形超过有有关标准或或场地条件件变化较大大时，应加加密观测；；当大雨、暴暴雨或基坑坑边载条件件改变时应应及时监测测；当有危危险事故征征兆时，应应连续观测测。3.监测预警值：1）深层侧向位移：：最大值取取50mm，预警值值35mm，每天发发展不超过过5mm；2）基坑顶沉降和和位移：最最大值取550mm，预警值值35mm，每天发发展不超过过5mm；3）基坑周边地面面沉降：最最大值取440mm，预警值值30mm，每天发发展不超过过4mm。监测项目和测点点布置见相相关设计图图纸。七、应急预案1.基坑开挖前,应应预计事故故发生的可可能性,作好基坑坑抢险加固固的准备工工作。(1)基坑的位位移和沉降降监测措施施；(2)加固用的的钢材、水水泥、编织织袋等；(3)加固用的的施工机械械设备，包包括汽车、挖挖土机、水水泵等。2.坑内降水及开挖挖使坑外地地面或道路路下沉、建建筑物倾斜斜时，应立立即停止坑坑内降水和和挖土，并并立即用粘粘土或水泥泥土阻塞夯夯实再加混混凝土封砌砌渗漏或用用化学浆液液、树脂等等材料处理理止水帷幕幕渗漏，必必要时重新新补做止水水帷幕。3.基坑开挖引起流流砂、涌土土或坑底隆隆起失稳时时，应立即即停止基坑坑内降水或或挖土，进进行堆料反反压，周围围环境允许许时，也可可配合坑外外降水。4.当基坑支护结构构变形超过过允许值或或有失稳前前兆时，应应立即采取取加固措施施，加固的的方法有撑撑、拉、压压、灌、堵堵、减等，加加固原则如如下：(1)当支护结结构变形过过大，明显显倾斜时，可可在坑底与与坑壁之间间加设斜撑撑。如基坑坑周边场地地允许，可可设置拉锚锚。(2)当坑边土土体严重变变形，且变变形速率持持续增加时时，应视为为基坑整体体滑移失稳稳的前兆，应应立即采用用砂包或其其它材料回回填基坑，待待基坑稳定定后再作妥妥善处理。(3)坡顶卸载载，坑内停停止挖土作作业，适当当增加内撑撑或锚杆，增增大内撑预预应力或预预应力锚杆杆的锚固力力。(4)当基坑周围建筑筑物严重开开裂、倾斜斜时，应立立即组织人人员紧急疏疏散，并补补强加固或或拆除，同同时上报上上级主管部部门。八、计算分析根据地质勘察报报告，结合合其它工程程经验，计算算参数取值值见表8..1。表8.1主要岩岩土层计算算参数代号岩土层天然容重γ(kN/m3)凝聚力C（kPa）摩擦角φ（°）岩土体与锚固体体极限摩阻阻力标准值值(kPa))1填土层18.51215202-1粘土，可塑19.02015253-3淤泥16.0109123-4中粗砂18.003040根据计算结果，A1-A2基坑整体稳定安全系数为1.429，E3-C3-E4-C4基坑整体稳定安全系数为1.304，设计方案可以满足要求。附录：计算书验算项目1:A1-AA2基坑，ZK1117[验算简图][验算条件][基本参数]所依据的规程或或方法：《建建筑基坑支支护技术规规程》JGGJ1220-999基坑深度：44.5000(m)基坑内地下水深深度：44.5000(m)基坑外地下水深深度：00.0000(m)基坑侧壁重要性性系数：1..000土钉荷载分项系系数：11.2500土钉抗拉抗力分分项系数：：1.3300整体滑动分项系系数：11.3000[坡线参数]坡线段数3序号水平投影影(m)竖向向投影(m)倾角角(°)1-0..0004.4499990.021..2000.00000.030..0010.0001445.0[土层参数]土层层数5序号土类型土层层厚容重饱和容重重粘聚力内摩擦角角钉土摩阻阻力锚杆土摩摩阻力水土(m)(kN//m^3))(kNN/m^33)((kPa))((度)((kPa))((kPa))1杂杂填土1.700018..518..512..015..0220.0220.0合算2淤泥泥1..800116.0116.0110.09.012..012..0合算算3粗砂砂0..900118.0118.00.0330.040..040..0分算算4淤泥泥10..600116.0116.0110.08.012..012..0合算算5粘性土3.000019..019..020..015..0330.0330.0合算[超载参数]超载数1序号超载类型型超载值(kN/mm)作用用深度(m)作用用宽度(m)距坑坑边线距离离(m)形式式长度(m)1满布布均布15.0000[土钉参数]土钉道数4序号水平间距距(m)垂直直间距(m)入射射角度(度)钻孔直直径(mm)长度(m)配筋11.000011.0000115.09014.00001D22021.000011.0000115.09012.00001D22031.000011.0000115.09010.00001D22041.000011.0000115.0909.00001D220[花管参数][坑内土不加加固][内部稳定验验算条件]考虑地下水作用用的计算方方法：总应应力法土钉拉力在滑面面上产生的的阻力的折折减系数：：0.5500***********************************************************************************[验算结果]***********************************************************************************[内部稳定定验算结果果]工况号安全系系数圆心坐标标x(m))圆心坐坐标y(mm)半径径(m)11..796--1.666477.94885.003121..917--3.777377.50006.550631..719--5.588199.28779.882641..429-118.0772166.005524.000951..524-119.2880166.104425.1121验算项目1:E3-CC3-E44-C4基基坑，ZK64[验算简图][验算条件][基本参数]所依据的规程或或方法：《建建筑基坑支支护技术规规程》JGGJ1220-999基坑深度：44.5000(m)基坑内地下水深深度：44.5000(m)基坑外地下水深深度：00.0000(m)基坑侧壁重要性性系数：1..000土钉荷载分项系系数：11.2500土钉抗拉抗力分分项系数：：1.3300整体滑动分项系系数：11.3000[坡线参数]坡线段数3序号水平投影影(m)竖向向投影(m)倾角角(°)1-0..0004.4499990.022..0000.00000.030..0010.0001445.0[土层参数]土层层数3序号土类型土层层厚容重饱和容重重粘聚力内摩擦角角钉土摩阻阻力锚杆土摩摩阻力水土(m)(kN//m^3))(kNN/m^33)((kPa))((度)((kPa))((kPa))1粘性土2.200019..019..020..015..0225.0225.0合算2淤泥泥10..00