御园三期项目基坑支护设计

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）PAGEI{={NUMPAGES}-2}┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）御园三期项目基坑支护设计摘要二〇—五年三月，受新疆君豪乌五同城房地产有限公司的委托，某设计院对其拟建的新疆君豪青湖板块西10地块项目进行岩土工程勘察。拟建场地位于五家渠南部，南距安宁渠4.8km，西邻乌五公路，现101团3连耕地及部分居民地内。拟建建筑包括：高层建筑15幢l#~15#(地上均为34层，预计埋深-5.0m，带一层地下室，框剪结构，筏形基础）；商业建筑16幢S1#~S16#(地上2层，预计基础埋深-2.0m,不带地下室，拟采用框架结构，独立柱基础）；幼儿园1幢16#(地上3层，预计基础埋深-2.0m,不带地下室，拟采用框架结构，独立柱基础地下车库部分（预计基础埋深-6.5m，框架结构，独立柱基础）总建筑面积约38万m2。根据工程的特点和场地条件，本次勘察主要釆用机械钻探的方式，并结合少量人工探井的方式施工。勘探点沿拟建建筑呈网格状布设，配合相关室内试验等手段，查明场地的岩土工程条件。 本基坑工程重要性等级为一级，场地复杂程度等级为二级。地基复杂程度等级重要性等级根据基坑深度和重要性为二级，为确保土方开挖、周边建筑物和市政设施的安全，需釆取临时性支护。基坑支护釆用的两种不同的支护方式，主要为土钉墙内支撑，也设置了钢板桩支撑，不同地段设置了不同道数的支撑。钢板桩在基坑支护中具有墙身强度高、刚度大，材料可以回收利用，施工速度快等优点，因此在基坑支护中得到了广泛应用。在基坑工程实践中周边围护结构形成了多种成熟的类型，每种类型在适用条件、工程经济性和工期等方面各有侧重，且周边围护结构形式的选用直接关系到工程的安全性、工期和造价，而对于每个基坑而言，其工程规模、周边环境、工程水文地质条件以及业主要求等也各不相同，因此在基坑周边围护结构设计中需根据每个工程特性和每种围护结构的特点，综合考虑各种因素，合理选用周边围护结构类型。本设计详细对基坑支护进行了说明和计算，内容包括工程概况描述、基坑支护方案的选择、支护结构设计与计算、基坑稳定性验算、基坑止水降水设计、施工组织设计、基坑施工监测。关键词：新疆御园三期项目，基坑支护设计，钢板桩加内支撑，土钉墙支撑DesignofFoundationPitSupportforYuyuanPhaseⅢProjectABSTRACTMarch2015,proposedbyXinjiangJunHaoWuWuCityRealEstateCo.,Ltd.,westartedageotechnicalinvestigationofXinjiangJunhaotheWest10GreenLakesectionproject.TheproposedsiteislocatedinthesouthoftheWujiacanal,4.8kilometerssouthoftheAnningcannal,westofWuWuroad,isnow101group3witharablelandandsomeresidentialareas.Theproposedbuildingsinclude:15high-risebuildingsl#~15#(34floorsaboveground,projectedFoundationburieddepthis-5.0m,withalayerofbasement,frameshearstructure,raftfoundation);commercialbuildings16S1#~S16#(2floorsaboveground,projectedFoundationburieddepthis-2.0m,withoutbasement,framestructure,independentpillarfoundation);1kindergarten16#(3floorsabovetheground,projectedFoundationburieddepthis-2.0m,withoutbasement,framestructure,independentcolumnbaseundergroundgaragepart(projectedFoundationburieddepthis-6.5m,framestructure,independentcolumnfoundation)withatotalconstructionareaofabout380,000m2.Accordingtothecharacteristicsoftheprojectandsiteconditions,thissurveymainlyusesmechanicaldrilling,combinedwithasmallamountofmanualdrilling.Theexplorationsitealongtheproposedbuildingwasgrid-likelayout,withtherelevantindoortestandothermeanstoidentifythegeotechnicalconditionsofthesite.Theimportancelevelofthefoundationpitislevel1;complexislevel2.Accordingtothedepthandimportanceofthefoundationpit,theclassificationlevelofthefoundationcomplexityislevel2.Forthesafetyofearthexcavation,surroundingbuildingsandmunicipalfacilities,temporarypitsupportisneeded.Thetwokindsofsupportmethodsofthefoundationpitsupportaremainlysupportedbythesoilnailingwall,andthesupportofthesteelsheetpileisalsoset.Thesupportofthedifferentroadnumberissetindifferentsections,andthewidthofthepitis17.8m,Thegeneralsectionofthefoundationpitsupportwidthof11.8meters.Stoppingtheuseofcementmixingpiletomakewatercurtain.Thesteelsheetpilehastheadvantagesofhighstrength,highrigidity,materialrecoveryandconstructionspeedinfoundationpitsupport,soitiswidelyusedinfoundationpitsupport.Thedesignofthefoundationisdescribedandcalculatedindetail,includingthedescriptionoftheproject,theselectionofthefoundationpitsupportscheme,thedesignandcalculationofthesupportingstructure,thestabilityofthefoundationpit,thedesignofthefoundationwaterstopandthedesignofthewaterConstructionmonitoringoffoundationpit.Keywords:XinjiangYuyuanParkthreephasesproject,Foundationpitsupportdesign,steelplatepilesplusinternalsupport,soilnailingwalls目录1工程地质资料 11.1工程概况 11.2设计依据 11.3工程地质及水文地质 11.3.1气象特征 21.3.2地层分布及描述 21.3.3场地水文地质条件 32支护体系方案选择 42.1基坑设计要求 42.2基坑工程设计原则与安全等级 52.3支护方案的比较和确定 82.3.1基坑特点 82.3.2支护方案的确定 93基坑围护结构的设计与计算 113.1土压力计算简述 113.1.1郎肯理论适用条件： 113.2北区土钉墙支护设计 123.2.1土压力计算 123.2.2土钉参数设计 133.2.3土钉墙稳定性计算 173.3南区土钉墙支护计算 203.3.1南区土压力计算 203.3.2土钉参数设计 213.3.3土钉墙稳定性计算 254抗渗流计算 285降水设计 306施工组织设计 316.1降水、排水 316.1.1降水的必要性 316.1.2降水方案选择 326.1.3井点降水施工 326.2施工前准备 336.2.1土方开挖质量要求 336.2.2成品保护 336.2.3土方开挖注意事项 336.2.4基坑开挖安全、文明施工措施 346.3土钉墙支护工艺 356.4施工监测 376.4.1地下水位观测 376.4.2支护结构的监测 376.4.3周边建筑物监测 386.5质量保证体系及措施 386.5.1质量管理制度与措施 386.5.2施工安全措施 406.5.3环境保护及文明施工措施 41共43页第PAGE17{={NUMPAGES}-2}页1工程地质资料1.1工程概况二〇—五年三月，受新疆君豪乌五同城房地产有限公司的委托，某设计院对其拟建的新疆君豪青湖板块西10地块项目进行岩土工程勘察。拟建场地位于五家渠南部，南距安宁渠4.8km，西邻乌五公路，现101团3连耕地及部分居民地内。拟建建筑包括：高层建筑15幢l#~15#(地上均为34层，预计埋深-5.0m，带一层地下室，框剪结构，筏形基础）；商业建筑16幢S1#~S16#(地上2层，预计基础埋深-2.0m,不带地下室，拟采用框架结构，独立柱基础）；幼儿园1幢16#(地上3层，预计基础埋深-2.0m,不带地下室，拟采用框架结构，独立柱基础地下车库部分（预计基础埋深-6.5m，框架结构，独立柱基础）总建筑面积约38万m2。本次勘察外业于2015年3月9日进场，3月22日结束，内业资料于2015年3月28日完成。1.2设计依据本次基坑支护工程设计遵循下列技术标准和依据：《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001)(2009年版）；《高层建筑岩土工程勘察规范》（JGJ72-2004)；《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004)；《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012)；《建筑粧基技术规范》（JGJ94-2008)；《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999)；《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010)；《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011)；《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012)；《工程地质手册》（第四版）；《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ89-92)；《新疆实施国家2001~2004(岩土土程)系列规范细则》（XJJ035—2006)；该地区的地质，地貌数据与资料；临近建筑物的岩土工程勘察报告；1.3工程地质及水文地质五家渠属于乌鲁木齐山前拗陷带和准噶尔台地之间的一部分，东、东南、南依次以八一东干排洪沟、八一水库浸没线、八一分支外排沟接南大渠、老龙河、猛进水库东坝保护带、猛进水库浸没线、场界沟为界，与米泉市接壤;南端突出部分东以场界沟、南以和平渠东一支渠、西以和平渠为界，与乌鲁木齐市为邻;西南、西、北依次以乌五公路路南、师直引水渠、头屯河、二屯枯沟、邓家大沟、望杆子至北沙窝到白家海子南端、沿青草岭至黄家梁到老龙河的昌吉与米东区的界点为界，与昌吉市相连。拟建场区地面水主要来源为头屯河水，乌鲁木齐河及东山水系。本区地下水以水平径流补给，侧向补给为主，各含水层组的岩性结构，径流条件，控制了不同补给途径量的大小。由南而来的乌鲁木齐河、头屯河及受古牧地隆起而折向西北的东山水系在该地区相汇渗入补给地下水，所以该地区地下水储量比较丰富。1.3.1气象特征五家渠地处欧亚大陆中心，沙漠边缘，属典型的大陆性气候。其特点是：降水稀少，蒸发强烈，气候干旱；光照充足，热量丰富；冬季严寒，夏季炎热；气温的年较差、日较差大。据该区气象站提供的20年气象资料，该地区多年年平均气温5.7°C，年平均最高气温7.7°C，最低气温-4.3°C;年极端最高气温43.8°C,极端最低气温_42.2°C。历年平均降水131.2mm,最高年降水量190.6mm，最低年降水70.8mm。全年蒸发量2262.4mm，相对湿度50~60%。历年积雪厚度17cm，年最大降雪量为27cm。标准冻土深度1.5m。1.3.2地层分布及描述勘察区分布的地层主要为：①耕土、②粉土、③粉土、③-1粉质粘土、④粉土、④-1粉细砂、⑤圆砾、⑤-1中粗砂、⑤-2粉土。现描述如下：第①层耕土：黄褐色~灰黑色，厚度0.5~1.1m,场地均有分布，可见大量植物根系、塑料薄膜等，局部地段可见薄层人工填土。稍湿 松散第②层粉土：土黄色~黄褐色，该层层顶埋深0.5~1.1m，层厚3.9~5.1m,场地均有分布，刀切面较粗糙，孔隙发育。,捻摸感觉有细颗粒，有轻微粘滞感，干强度低，韧性低，无光泽反应，摇振反应中等。该层偶夹有粉细砂透镜体，厚度在0.3~0.5m。稍湿-湿 稍密-中密第③层粉土：土黄色~黄褐色~灰黑色，该层顶埋深5.0~6.0m，层厚8.0~8.8m，场地均有分布，刀切面较粗糙，捻摸感觉有细颗粒，有轻微粘滞感，干强度低，韧性低，无光泽反应，摇振反应中等。局部夹粉质粘土、粉细砂夹层或透镜体。湿-饱和 稍密第③-1层粉质粘土：黄褐色~灰黑色，该层层顶埋深5.4~10.0m，层厚0.5~2.1m，局部缺失，湿土粘手，干燥后较|剥落，能搓成小于2mm的土条，刀切面稍光滑，切面规则，干强度中等，韧性中等。钻探过程中该层出现钻杆自沉现象。湿-饱和 软塑-可塑第④层粉土：土黄色~灰褐色，该层顶埋深13.2~14.0m,层厚6.2~12.7m,场地均有分布，刀切面较粗糙，捻摸感觉有细颗粒，有轻微粘滞感，干强度低，韧性低，无光泽反应，摇振反应中等。局部夹粉质粘土、粉细砂。湿-饱和 中密-冲密第④-1层粉细砂：青灰色，该层层顶埋深14.7~22.5m，层厚0.9~4.7m，该层在场地内局部出现，级配不良，颗粒大小均匀，矿物成分以石英、长石、云母等为主。饱和 中密-密实第⑤层圆砾：青灰色，该层顶埋深18.8~25.7m，此层未揭穿，最大可见厚度为15.5m，该层在场地内均有分布。骨架颗粒交错排列，大部分连续接触；颗粒磨度一般，呈亚圆形、圆形；母岩成分以硬质沉积岩、变质岩为主；骨架颗粒风化程度为微风化；一般粒径5~25mm，最大粒径40~50mm，级配良好，骨架颗粒占60%左右，充填物以中粗砂、粉细砂为主。局部夹有中粗砂或粉土透镜体。饱和 中密~密实第⑤-1层中粗砂：青灰色，该层顶埋深21.5~29.8m,层厚0.8~3.2m，该层在场地内呈不连续分布，局部缺失，级配一般，颗粒大小不均匀，主要成份以石英、长石为主，含少量砾石。饱和 中密第⑤-2粉土：土黄色~黄褐色，该层层顶埋深19.0~29.8m，层厚0.8~3.2m,在场地内呈不连续分布，局部缺失，刀切面较粗糙，捻摸感觉有细颗粒，有轻微粘滞感，干强度低，韧性低，无光泽反应，摇振反应中等。饱和 中密-密实1.3.3场地水文地质条件本次现场勘察最大勘探深度35.0m范围内，可见地下水出露，根据现有资料，地下水有两层。第一层为上层滞水，埋深在-5.4m~-6.0m,补给源主要以周围农田灌概，大气降水及周围农用灌溉渠为主，水位变幅在1.5~2.0m;第二层为第四系孔隙潜水，水位埋深在-9.2~-11.5m,含水层赋水丰富，涌水量较大，补给源主要为上游侧向径流补给和临近猛进水库渗透补给，次为大气降水和灌溉渗透补给，以地下潜流方式向下游排泄，水位变幅在0.5~1.0m。地下水位流向：由南向北流动。根据临近金科•亚中机电城及新疆西域国际农产品交易中心和金科五家渠项目5#、6#地块勘察资料：金科•亚中机电城及新疆西域国际农产品交易中心场地测得2014年地下水位埋深在-2.6~-3.8m,地下水位变幅在0.5~1.0m;金科五家渠项目5#、6#地块场地测得2013年第一层地下水位埋深在-1.0m~-2.2m，并发现第二层地下水埋深在-19.0m~-24.2m，地下水位变幅在0.5~1.0m。地下水位受气候、季节及周边地区农田灌溉影响。分析地下水位近两年的下降：原因一是由于拟建场地由南向北灌溉农用渠停止使用，减少渠道下渗的水源补给；二是由于拟建场地周边有多个基坑工程实施降水措施。2支护体系方案选择2.1基坑设计要求在开展基坑工程的总体方案设计吋，应首先对基坑工程在安全性、周边环境保护以及技术经济方面的要求进行充分研究，基坑支护结构方案设计也应利于节约资源、符合可持续发展的要求，实现综合的经济和社会效益。基坑支护作为一个结构体系，应要满足稳定和变形的要求，即通常规范所说的两种极限状态的要求，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。所谓承载能力极限状态，对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏，出现较大范围的失稳。一般的设计要求是不允许支护结构出现这种极限状态的。而正常使用极限状态则是指支护结构的变形或是由于开挖引起周边土体产生的变形过大，影响正常使用，但未造成结构的失稳。因此，基坑支护设计相对于承载力极限状态要有足够的安全系数，不致使支护产生失稳，而在保证不出现失稳的条件下，还要控制位移量，不致影响周边建筑物的安全使用。因而，作为设计的计算理论，不但要能计算支护结构的稳定问题，还应计算其变形，并根据周边环境条件，控制变形在一定的范围内。一般的支护结构位移控制以水平位移为主，主要是水平位移较直观，易于监测。水平位移控制与周边环境的要求有关，这就是通常规范中所谓的基坑安全等级的划分。一般较刚性的支护结构，如钢板桩、挡土桩、连续墙加内支撑体系，其位移较小，可控制在30mm之内，对于土钉支护，地质条件较好，且釆用超前支护、预应力锚杆等加强措施后可控制较小位移外，一般会大于30mm基坑支护是一种特殊的结构方式，具有很多的功能。1．安全性要求深基坑工程涉及到岩土工程、结构力学、工程结构、工程地质和施工技术等专业知识，是一项综合性很强的学科。由于影响基坑工程的不确定性因素众多，基坑工程又是一项风险性很大的工程，稍有不慎就能酿成巨大的工程事故。因此，确保基坑工程的安个是总体方案设计的首要目标。应结合工程当地的施工经验与技术能力进行具体分析，选取成熟、可靠的总体设计方案；设计时确保满足规范与工程对支护结构的承载能力、稳定性与变形计算(验算）的要求；并对施工工艺、挖土、降水等各环节进行充分的研究和论证，选择工程当地成熟、可靠的施工方案，降低基坑工程的风险。2．环境保护要求我国大型基坑工程主要集中于沿海、沿江经济发达地区，工程场地周边一般都分布有建(构）筑物、地下管线、市政道路等环境保护对象。当基坑邻近轨道交通设施、保护建筑、共同管沟等敏感而重要的保护对象时，环境保护要求更为严格。当基坑周边存在环境保护对象时，要在充分了解环境保护对象的保护要求与变形控制要求的基础上，使基坑的变形能满足环境保护对象的变形控制要求，必要时在基坑内、外采取适当的加固与加强措施，减小坑内支护结构的变形。3.技术经济性要求基坑工程多采用临时性的支护结构，在确保基坑工程安个性与变形控制要求的前提下，尽可能地降低基坑工程造价，是设计人员必须关注的重要问题。不同的基坑工程总体方案对工程工期会有较大的影响，对项目开发所产生的经济性差异也不容忽视。对于某些项目，不同设计方案引起工期变化对于项目开发的经济性影响甚至会超过方案的直接工程量差异。基坑支护应满足下列功能基本要求：1保证基坑周边建（构）筑物、地下管线、道路的安全和正常使用；2保证主体地下结构的施工空间。支挡式结构的构件应按各设计工况内力和支点力的最大值进行承载力计算。替换锚杆或支撑的主体地下结构构件应满足各工况下的承载力、变形及稳定性要求。对采用水平内支撑的支撑式结构，当不同基坑侧壁的支护结构水平荷载、基坑开挖深度等不对称时，应分别按相应的荷载及开挖状态进行支护结构计算分析。2.2基坑工程设计原则与安全等级基坑工程总体方案设计应采取合理、有效的支护结构型式与技术措施以控制工程造价和实现工期目标，必要时，对于技术上均可行的多个设计方案，应从工程量、工期、对主体建筑的影响等各角度进行定性、定量的分析和对比，以确定最适合的方案。在工程量方面，一般应综合比较支护结构的工程费用、土方开挖、降水与监测等工程费用以及施工技术措施费；在工期方面，应比较工期的长短及由其带来的经济性差异；基坑设计方案对主体建筑的影响方而，主要考虑不同基坑围护结构占地要求而影响主体结构建筑面积，以及对主体结构的防水、承载能力等方面的影响。基坑周边的围护结构直接承受基坑施工阶段侧向土压力和水压力，并将此扭力传递到支撑体系。在需采取隔水措施的基坑工程中，当周边围护结构不具备自防水作用时，需在支护结构外侧另行设置隔水帷幕。周边围护结构和隔水帷幕共同形成基坑周边支护体系。在基坑工程实践中周边围护结构形成了多种成熟的类型，每种类型在适用条件、工程经济性和工期等方面各有侧重，且周边围护结构形式的选用直接关系到工程的安全性、工期和造价，而对于每个基坑而言，其工程规模、周边环境、工程水文地质条件以及业主要求等也各不相同，因此在基坑周边围护结构设计中需根据每个工程特性和每种围护结构的特点，综合考虑各种因素，合理选用周边围护结构类型。常用基坑周边围护结构类型：土钉墙；水泥土重力式围护墙；地下连续墙；灌注桩排桩围护墙；型钢水泥土搅拌墙；钢板桩围护墙。表2.1侧壁安全等级及重要性系数安全等级破坏后果重要性系数一级支护结构破坏、土体失稳对基坑周边环境及地下结构影响很严重1.10二级支护结构破坏、土体失稳对基坑周边环境及地下结构影响很一般1.00三级支护结构破坏、土体失稳对基坑周边环境及地下结构影响很不重0.90根据勘察报告，本基坑安全等级属于一级基坑表2.2围护墙体的类型及其特点围护类型适用性优缺点水泥土搅拌桩围护墙各种成因的饱和软粘土，包括淤泥，淤泥质土，粘土和粉质粘土基坑开挖深度<7m优点：一般坑内无支撑，便于机械化快速施工；具有挡土、止水的双重功能；施工噪音低，振动小缺点：位移相对较大，尤其是基坑长度大时;宽度大，需占基地红线一定面积土钉墙地下水位以上或人工降水后的粘土、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等优点：不占独立工期，施工快捷；设备简单，操作方便，材料用量和工程量小，经济效果好缺点：稳定性和变形依赖于锚的效果钢板桩软土，淤泥及淤泥质土，主要使用而简便，可重复利用广东等沿海地区优点：材料来源广泛，质量可靠；施工快速缺点：打拔妆对环境影响大；刚度小，截面抗弯能力弱。注意接头防水续表2.2围护类型适用性优缺点地下连续墙1. 适用各种地层，可用于市区，开挖深度大2. 作为主体结构一部分及逆作法优点：墙体刚度大，整体性好，相对变形小;振动少，噪声低，对临近工程结构和管线影响小；抗渗止水；逆筑法施工，进度快，造价低缺点：单独作围护墙成本高；对泥浆处理不当会污染环境；槽壁易坍塌SMW工法凡是适合用水泥土搅拌桩的场合都适合使用，特别是以粘土和粉粘土为主的软土地区国内适用于基坑开挖深度6~10m优点：占用场地小，施工速度快，对环境污染小，施工方法简单，好用水泥刚才少，造价低。墙身强度高，止水效果好缺点：应用经验不足，型钢不易回收挖孔桩多用于东南沿海地区，多为大直径，宜用于土质较好的地区，在土质松软或者水位高时需做混凝土围护圈优点：易于扩孔，多桩同时施工，加快进度缺点：劳动强度高；施工条件差；如遇流沙有危险钢筋混凝土板妆1.硬土层中及建筑管线密集的市区不宜采用2.目前应用较少，只用于施工后钢板桩难以拔出的地段和一些特殊情况优点：施工方便，快捷，造价低，工期短缺点：施工噪音、振动及挤土大，接头防水性能差钻孔灌注桩适应地下水位较深，土质较好地区，基坑深度一般>7m，坡顶有道路、建筑物重要管线等变形控制要求较严。1、 噪声和振动小，就地浇制施工，对周围环境影响小；2、 适合软弱地层使用，接头防水性差，要根据地质条件从注浆、搅拌桩、旋喷桩等方法中选用适当方法解决防水问题；3、 整体刚度较差，不适合兼作主体结构；基坑支护体系由两部分组成，一是围护墙，还有就是内支撑或土层锚杆。作用在挡墙上的水、土压力可以由内支撑有效的传递和平衡，也可以由坑外设置的土锚维持其平衡，它们还能减少支护结构的位移。内支撑可以直接平衡两端围护墙上的所受的侧压力，受力合理、安全可靠、易于控制围墙的变形，虽然内支撑的设置给基坑内挖土带来不便，但是可以通过换撑加以解决用土锚拉结围护墙，坑内施工无任何阻挡，有利于提高施工效率，但是在软土地区土锚的变形难以控制。在土质较好的地区，应发展土锚。在软土地区，以及建筑物密集的城市中，为了便于控制围护墙的变形，应以内支撑为主。支撑系统按其材料可以分为钢管支撑、型钢支撑、钢筋混凝土支撑。一般情况下应该优先选择钢结构支撑。表2.3支护结构的类型及其特点材料优点缺点钢结构自重小，安装拆除方便；可重复利用可以做到随挖随撑，并可施加预紧力，有利于控制变形。整体刚度差，安装节点多，容易造成节点变形与钢结构支撑变形，进而造成基坑过大水平位移。现浇钢筋混凝土刚度大，变形小；施工方便，整体性好；适用于各种复杂平面形状的基坑，灵活多变；节点可靠。自重大，材料不能重复利用，安装养护和拆除需要较长工期，爆破拆除产生噪声，振动，碎块飞出等危险。2.3支护方案的比较和确定2.3.1基坑特点依据现场工程地质条件、临近地面地下环境、基坑开挖深度等得出基坑具有以下特点1.基坑开挖深度范围内土层条件较好；2.场地地下水位较高，设计时取静止水位地面下m计算。根据本工程的特点，设计时此基坑有可能釆用的几种围护形式：⑴复合土钉墙+止水帷幕优点：不占独立工期，施工快捷；设备简单，操作方便，材料用量和工程量小，经济效果好。缺点：稳定性和变形依赖于锚的效果。(2) 釆用排桩围护中的钢板桩支护形式作为挡土结构优点：钢板桩施工容易、造价较低，当作为围护墙时强度刚度大、抗弯能力强、变形相对较小。钢板桩可以回收利用，适用于短期支护，施工有利于组织、方便、工期短，目前此种技术比较成熟。另设深层水泥搅拌桩为止水帷幕时有好的防水效果，同时也起到了挡土的作用，比较经济。缺点：不能有效地形成止水帷幕，此基坑含水丰富，如果不能止水在部分地段容易形成流沙现象。2.3.2支护方案的确定拟建建筑中高层建筑15幢l#~15#(地上均为34层，预计埋深-5.0m，带一层地下室，框剪结构，筏形基础）；可采用土钉墙复合支护结构。复合土钉墙主要有土钉墙+预应力锚杆（索）、土钉墙+隔水帷幕和土钉墙+微型粧三种常用形式。由于复合土钉墙是土钉墙基本形式与其它围护结构的组合，因此土钉墙基本形式的特点和适用条件同样适用于复合土钉墙。从地勘报告来看，本区地下水以水平径流补给，侧向补给为主，各含水层组的岩性结构，径流条件，控制了不同补给途径量的大小。由南而来的乌鲁木齐河、头屯河及受古牧地隆起而折向西北的东山水系在该地区相汇渗入补给地下水，所以该地区地下水储量比较丰富。本例中适用复合土钉墙+隔水帷幕。土钉墙+隔水帷幕的围护形式在基坑周边设置封闭的隔水帷幕，可防止坑内降水对坑外环境产生影响。同时隔水帷幕对坑壁土体具有预加固作用，有利于坑壁的稳定和控制基坑变形。该围护形式适用于地下水位丰富，周边环境对降水敏感的工程，以及土质较差，基坑开挖较浅的工程。土钉墙特点：(1)合理利用土体的自稳能力，将土体作为支护结构不可分割的部分，结构合理；(2)结构轻型，柔性大，有良好的抗震性和延性，破坏前有变形发展过程。(3)密封性好，完全将土坡表面覆盖，没有裸露土方，阻止或限制了地下水从边坡表面渗出，防止了水土流失及雨水、地下水对边坡的冲刷侵蚀；(4)土钉数量众多靠群体作用，即便个别土钉有质量问题或失效对整体影响不大。有研究表明：当某条土钉失效时，其周边土钉中，上排及同排的土钉分担了较大的荷载；(5)施工所需场地小，移动灵活，支护结构基本不单独占用空间，能贴近已有建筑物开挖，这是桩、墙等支护难以做到的，故在施工场地狭小、建筑距离近、大型护坡施工设备没有足够工作面等情况下，显示出独特的优越性；(6)施工速度快。土钉墙随土方开挖施工，分层分段进行，与土方开挖基本能同步，不需养护或单独占用施工工期，故多数情况下施工速度较其它支护结构快；(7)施工设备及工艺简单，不需要复杂的技术和大型机具，施工对周围环境干扰小；(8)由于孔径小，与桩等施工方法相比，穿透卵石、漂石及填石层的能力更强一些；且施工方便灵活，开挖面形状不规则、坡面倾斜等情况下施工不受影响；(9)边开挖边支护便于信息化施工，能够根据现场监测数据及开挖暴露的地质条件及时调整土钉参数，一旦发现异常或实际地质条件与原勘察报告不符时能及时相应调整设计参数，避免出现大的事故，从而提高了工程的安全可靠性；(10)材料用量及工程量较少，工程造价较低。据国内外资料分析，土钉墙工程造价比其它类型支挡结构一般低1/3～1/5。图2.1基坑开挖示意图3基坑围护结构的设计与计算3.1土压力计算简述土压力是指土体作用在围护墙上的侧向土压力，在基坑工程问题中是一个重要的设计参数。通常是由土的自重和地面荷载产生的。土压力的大小与土的密度、土的抗剪强度、支护结构侧向变形的条件以及墙与土界面上的摩擦力等因素有关。根据桩墙的变位情况，作用在围护墙墙背上的土压力可分为静止土压力、主动土压力、被动土压力。其定义分别为：静止土压力：指墙体未产生变位前作用在墙背上的土压力。其相应的土压力系数称为静止土压力系数。静止土压力可以根据直线变形体无侧向变形理论或近似方法求得，土体内相应的应力状态称为弹性平衡状态。主动土压力：指围护墙产生离开土体方向的位移时作用在墙背上的土压力。其相应的土压力系数称为主动土压力系数。表示。此时土体内相应的应力状态称为主动极限平衡状态。被动土压力：指围护墙产生向着土体方向的位移时作用在墙背上的土压力。其相应的土压力系数称为被动土压力系数，表示。此时土体内相应的应力状态称为被动极限平衡状态。目前关于基坑支护体系主动区土压力计算方法很多，可分为刚性支护结构土压力和柔性支护结构土压力计算两类。常用的计算方法如下：（1）极限平衡理论为基础的土压力理论。有代表性的是早期建立的利用滑楔理论推导出的库仑理论（Coulomb，1773）和由极限平衡理论推导出的朗肯理论（Rankine1857）（2）建立在实测和模型试验基础上的土压力计算方法。研究表明，土压力是位移、时间、土体强度指标的函数。（3）数值计算分析方法。它是随着计算机技术的发展而发展起来的土压力计算方法。3.1.1郎肯理论适用条件：1.挡土墙的墙背竖直光滑；2.挡土墙后填土表面水平。（1）各种土的主动土压力计算公式合算：（3.1）分算：（3.2）备注：——主动土压力系数，；——主动土压力；——墙后填土的重度，；——计算点离填土表面的深度，；——粘性土的粘聚力，。（2）各种土的被动土压力计算公式合算（3.3）分算（3.4）备注：——被动土压力系数，；——被动土压力；——墙后填土的重度，；——计算点离填土表面的深度，；——粘性土的粘聚力，。3.2北区土钉墙支护设计3.2.1土压力计算表3.1土层设计计算参数土层

（重度）

（层厚）摩擦角（。）粘聚力（kPa）耕土181.11050.708.381.4211.91粉土19.844.320.820.50.4828.272.1059.37粉土21.422.217.516.50.5424.181.8644.96粉质粘土20.011.617.820.50.5329.881.8856.17由勘察资料可知，根据基坑开挖深度、坑底以下土体渗透性系数及水位可知，第1-3层土采用水土合算来计算水土压力，第4层土选用水土分算计算水土压力，选择计算至第4层土下表面，基坑深度6.1m，q=20kpa，根据勘察资料，出于安全考虑，地下水位取地表以下5.4m处。（1）主动土压力计算 （3.5） （3.6） （3.7） （3.8） （3.9） （3.10） （3.11） （3.12）（2）被动土压力计算 （3.13） （3.14） （3.15） （3.16）图3.1北区土压力图3.2.2土钉参数设计（1）单根土钉轴向压力标准值预选3道土钉进行土钉墙计算，土钉墙坡度70，土钉竖向、水平间距均为1.5m，土钉倾角为20°。1.主动土压力折减系数： （3.17）式中：──主动土压力折减系数；──土钉墙坡面与水平面的夹角(°)；──基坑底面以上各土层按土层厚度加权的内摩擦角平均值(°)。 （3.18）取 （3.19）2.土钉轴向拉力调整系数： （3.20） （3.21）──土钉轴向拉力调整系数；──第j层土钉至基坑顶面的垂直距离(m)；──基坑深度(m)；──作用在以、为边长的面积内的主动土压力标准值(kN)；──计算系数；──经验系数，可取0.6～1.0，本工程取1.0；──土钉层数。本例取和（3.22）3.单根土钉的轴向拉力标准值 （3.23）──第层土钉的轴向拉力标准值(kN)；──第层土钉的倾角(°)；──墙面倾斜时的主动土压力折减系数。──第层土钉轴向拉力调整系数；──第层土钉处的主动土压力强度标准值(kPa)；──土钉的水平间距(m)；──土钉的垂直间距(m)。（3.24）（3.25）（3.26）（2）单根土钉的极限抗拔承载力单根土钉的抗拔承载力应符合下式规定：（3.27）式中：──土钉抗拔安全系数；安全等级为二级、三级的土钉墙，分别不应小于1.6、1.4；──第层土钉的轴向拉力标准值(kN)；──第层土钉的极限抗拔承载力标准值(kN)，其中；——第层土钉的锚固体直径(m)；对成孔注浆土钉，按成孔直径计算，对打入钢管土钉，按钢管直径计算；──第层土钉在第层土的极限粘结强度标准值(kPa)；──第层土钉在滑动面外第土层中的长度(m)。设第一层土钉进入第二层土体（滑动面外）的长度为l1（3.28）（3.29） 则第一根土钉的长度为4.70m设第二层土钉进入第二层土体（滑动面外）的长度为l2（3.30）（3.31）故第二层土钉长度为2.77m设第三层土钉进入第二层土体（滑动面外）的长度为l3（3.32）（3.33）故第三层土钉长度为3.96m设第四层土钉进入第三层土体（滑动面外）的长度为l4（3.32）（3.32）（3.33）故第四层土钉长度为6.43m图3.2土钉抗拔承载力计算简图（3）土钉杆体的受拉承载力（3.34）（3.35）──第j层土钉的轴向拉力设计值(kN)；──土钉杆体的抗拉强度设计值(kPa)；──土钉杆体的截面面积(m2)；──结构重要性系数，对安全等级为一级、二级、三级的支护结构，分别不应小于1.1、1.0、0.9；──作用基本组合的综合分项系数不应小于1.25土钉钢筋采用HRB335级钢筋，钢筋直径应根据土钉抗拔承载力设计要求确定，且宜取16mm～32mm。（3.36）（3.37）（3.38）（3.39）（3.40）（3.41）（3.40）（3.41）土钉选用HRB335。第一层选取钢筋直径16mm，=201mm2。第二层选取钢筋直径16mm，=201mm2。第三层选取钢筋直径22mm，=380mm2。3.2.3土钉墙稳定性计算根据规范规定，锚拉式、悬臂式和双排桩支挡结构应按下列规定进行整体稳定性验算，锚拉式支挡结构的整体稳定性可采用圆弧滑动条分法进行验算，由于土条宽度越小计算越复杂，为简化计算，现将本基坑以开挖垂直线为基准线，将两侧滑动面平均划分，形成10个土条，圆心根据36度法取距桩顶0.25H+0.4=1.925m处（H为坑深），以圆心与桩底连线为半径画圆，据此检验整体稳定性，如计算得到的稳定性系数大于规范规定的稳定系数，则证明嵌固稳定性计算得到的桩长满足规范要求且较为合理。图3.3圆弧滑动条分法土钉墙稳定性计算简图（3.42）──圆弧滑动整体稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级的锚拉式支挡结构，分别不应小于1.35、1.3、1.25；──第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)；──第j土条的宽度(m)；──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)──第j土条的滑弧段长度(m)，取；──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa)；──第j土条的自重(kN)，按天然重度计算──地下水重度(kN/m3)；──第k层锚杆对圆弧滑动体的锚固体极限拉力值(kN)；──第k层锚杆的倾角(°)；──第k层锚杆的水平间距(m)；──计算系数；可按取值,此处，为第k层锚杆与滑弧交点处土的内摩擦角。图3.4圆弧滑动面示意图求滑动面底部（坑底）以上土体参数加权平均值（3.43）（3.44）4（3.45）表3.2圆弧滑动条分法计算参数17.250.7752016.37517.330.775201.517.250.782048.90817.330.775201.517.250.792079.841517.330.775201.517.250.812089.022117.330.775201.517.250.852084.432817.330.775201.517.250.92077.843617.330.775201.5把表中数据带入上式：（3.46）稳定性不满足规范要求，需对土钉长度进行调整。根据工程经验，将第二、第三层土钉滑动弧段外长度增加，第二层增加至12m，第三层增加至11m重新带入上式进行稳定性计算（3.47）由土钉锚固长度增加一倍，重新调整土钉截面积，由前计算可知，且延长后土钉长度未超出原锚固土体，故不需重新计算锚固长度。则土钉长度调整为第一层土钉长度为4.7m（未变）第二层土钉长度为12m第三层土钉长度为11m第四层土钉长度为6.43m因土钉锚固长度增加一倍，且超出原锚固土体，故需将原求得的土钉截面扩大土钉选用HRB335，截面积调整为第一层选取钢筋直径16mm，=354.34mm2。第二层选取钢筋直径32mm，=804mm2。第三层选取钢筋直径32mm，=804mm2。第三层选取钢筋直径25mm，=490.87mm2。图3.5北区土钉墙支护剖面图3.3南区土钉墙支护计算3.3.1南区土压力计算表3.3土层设计计算参数土层

（重度）

（层厚）摩擦角（。）粘聚力（kPa）耕土1811050.708.381.4211.91粉土19.844.420.820.50.4828.272.1059.37粉土21.42817.516.50.5424.181.8644.96由勘察资料可知，根据基坑开挖深度、坑底以下土体渗透性系数及水位可知，采用分算来计算水土压力，选择计算至第3层土下表面，基坑深度6.1m，q=20kpa，根据勘察资料，地下水位取地表以下5.4m处。（1）主动土压力计算 （3.48） （3.49） （3.50） （3.51） （3.52） （3.52）（2）被动土压力计算（3.53）（3.54）图3.6南区土压力图3.3.2土钉参数设计（1）单根土钉轴向压力标准值预选4道土钉进行土钉墙计算，土钉墙坡度90°，除第一层竖向间距为0.8m外土钉竖向、水平间距均为1.5m，土钉倾角为20°。1.主动土压力折减系数： （3.54）式中：──主动土压力折减系数；──土钉墙坡面与水平面的夹角(°)；──基坑底面以上各土层按土层厚度加权的内摩擦角平均值(°)。（3.55）（3.56）2.土钉轴向拉力调整系数： （3.57） （3.58）──土钉轴向拉力调整系数；──第j层土钉至基坑顶面的垂直距离(m)；──基坑深度(m)；──作用在以sxj、szj为边长的面积内的主动土压力标准值(kN)；──计算系数；──经验系数，可取0.6～1.0，本工程取1.0；──土钉层数。在本设计中取：（3.59）（3.60）3.单根土钉的轴向拉力标准值 （3.61）──第j层土钉的轴向拉力标准值(kN)；──第j层土钉的倾角(°)；──墙面倾斜时的主动土压力折减系数。──第j层土钉轴向拉力调整系数；──第j层土钉处的主动土压力强度标准值(kPa)；──土钉的水平间距(m)；──土钉的垂直间距(m)。（3.62）（3.63）（3.64）（2）单根土钉的极限抗拔承载力单根土钉的抗拔承载力应符合下式规定：（3.65）式中：──土钉抗拔安全系数；安全等级为二级、三级的土钉墙，分别不应小于1.6、1.4；──第j层土钉的轴向拉力标准值(kN)；──第j层土钉的极限抗拔承载力标准值(kN)，；——第j层土钉的锚固体直径(m)；对成孔注浆土钉，按成孔直径计算，对打入钢管土钉，按钢管直径计算；──第j层土钉在第i层土的极限粘结强度标准值(kPa)；──第j层土钉在滑动面外第i土层中的长度(m)。设第一层土钉进入第二层土体（滑动面外）的长度为l1（3.66）（3.67）第一层土钉为4.483m。故第一层土钉长度为4.09m设第二层土钉进入第二层土体（滑动面外）的长度为l2（3.68）（3.69）第二层土钉为2.771m。设第三层土钉进入第二层土体（滑动面外）的长度为l3（3.70）（3.71）第三层土钉为3.971m。设第四层土钉进入第四层土体（滑动面外）的长度为l3（3.70）（3.71）第四层土钉为6.5m。故第三层土钉长度为3.12m图3.7土钉抗拔承载力计算简图(3)土钉杆体的受拉承载力（3.72）（3.73）──第j层土钉的轴向拉力设计值(kN)；──土钉杆体的抗拉强度设计值(kPa)；──土钉杆体的截面面积(m2)；──结构重要性系数，对安全等级为一级、二级、三级的支护结构，分别不应小于1.1、1.0、0.9；──作用基本组合的综合分项系数不应小于1.25。土钉钢筋采用HRB335级钢筋，钢筋直径应根据土钉抗拔承载力设计要求确定，且宜取16mm～32mm。（3.74）（3.75）（3.74）（3.75）（3.74）（3.75）（3.74）（3.75）土钉选用HRB335第一层选取钢筋直径16mm，=201mm2。第二层选取钢筋直径16mm，=201mm2。第三层选取钢筋直径16mm，=201mm2。第三层选取钢筋直径22mm，=380mm2。3.3.3土钉墙稳定性计算图3.8圆弧滑动面示意图（3.80）──圆弧滑动整体稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级的锚拉式支挡结构，分别不应小于1.35、1.3、1.25；──第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)；──第j土条的宽度(m)；──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)──第j土条的滑弧段长度(m)，取；──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa)；──第j土条的自重(kN)，按天然重度计算──地下水重度(kN/m3)；──第k层锚杆对圆弧滑动体的锚固体极限拉力值(kN)；──第k层锚杆的倾角(°)；──第k层锚杆的水平间距(m)；──计算系数；可按取值,此处，为第k层锚杆与滑弧交点处土的内摩擦角。求滑动面底部（坑底）以上土体参数加权平均值（3.81）（3.82）（3.83）表3.4圆弧滑动条分法计算参数17.250.8652016.17317.330.775201.517.250.782048.31817.330.775201.517.250.792078.881517.330.775201.517.250.812087.952117.330.775201.517.250.852083.412817.330.775201.5把表中数据带入上式：（3.84）稳定性不满足规范要求，需对土钉长度进行调整。根据工程经验，将第二、第三层土钉滑动面外锚固长度增加，第二层增加至11m，第三层增加至11m，重新带入上式进行稳定性计算（3.83）由土钉锚固长度增加一倍，重新调整土钉截面积，由前计算可知，且延长后土钉长度未超出原锚固土体，故不需重新计算锚固长度。则土钉长度调整为第一层土钉长度为4.48m（未变）第二层土钉长度为11m第三层土钉长度为11m第三层土钉长度为6.5m因土钉锚固长度增加一倍，且超出原锚固土体，故需将原求得的土钉截面扩大，土钉选用HRB335，截面积调整为第一层选取钢筋直径16mm，=201mm2。第二层选取钢筋直径32mm，=804mm2。第三层选取钢筋直径32mm，=804mm2。第三层选取钢筋直径22mm，=380mm2。图3.9南区土钉墙支护剖面图4抗渗流计算管涌是坑底土的一种渗流破坏现象。基坑开挖后，地下水形成水头差，当地下水向上渗流力大于坑下浸水密度时，土体就向上移动，产生管涌现象。要避免管涌破坏，则要求式中--土体的浮重度--水的重度--平均水力梯度备注：为平均水力梯度为：为渗流的流线长度，则：(4.1)整理得：(4.2)考虑局部地段水位差别，取该地段地下水位-5.4m，则水头差：h=1.7m（一般降水都降到基坑底面一下0.5-1m,本工程取1m）,设止水桩长为X，则。取(4.3)—一般取值为—抗管涌安全系数一般取1.5-2.0,这里取1.5所以：(4.4)因计算值旋喷桩底部位于降水后水位以上，因此将桩底延长至降水后水位，止水桩长取7.1m，桩直径取800mm，搭接宽度300mm。图4.1抗渗计算简图共43页第42页5降水设计采用潜水完整井。地下水位按照地面以下5.4m考虑，降至开挖面以下1m,降深取值为SW=1.7m，综合渗透系数取k=3.456m/d降水影响半径： （5.1）式中：H——含水层厚。单井出水能力计算： （5.2）基坑预估含水量：（5.3）式中：Q——基坑计算涌水量（m3/d）；k——含水层的渗透系数（m/d）；H——潜水含水层厚度（m）；s——设计降水深度（m）；R——影响半径（m）；r0——等效大井半径（m），可按，F为井点系统的围和面积（m2）。布置降水井数量： （5.4）实际布置1口（也可不布置）。

6施工组织设计应严格按照以下规范进行施工。1、总包提供的设计图纸。2、勘察设计研究院提供的岩土工程勘察报告。3、现行国家施工规范、标准及规程《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－2012）《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ／T111－98）《混凝土结构设计规范》（GBJ50010－2002）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－91）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18－96）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33－2001）《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104－97）《建筑桩基技术规范》（JGJ94－94）6.1降水、排水6.1.1降水的必要性基坑的开挖施工，无论是采用支护体系的垂直开挖还是放坡大开挖，如果施工地区的地下水位较高，都将涉及到地下水对基坑施工的影响这一问题。当开挖施工的开挖面低于地下水位时，土体的含水层被切断，地下水便会从坑外或坑底不断涌入基坑内，另外在基坑开挖期间由于下雨或其他原因，可能会在基坑内造成滞留水，这样会使坑底地基土强度降低，压缩性增大。这样一来，从基坑开挖施工的安全角度出发，对于采用支护体系的垂直开挖，坑内被动区土体由于含水量增加导致强度、刚度降低，对控制支护体系的稳定性、强度和变形都是十分不利的；对于放坡开挖来讲，亦增加了边坡失稳和产生流砂的可能性。从施工角度出发，在地下水位一下进行开挖，坑内滞留水一方面增加了土方开挖施工的难度，另一方面亦使地下主体结构的施工难以进行。而且在水的浸泡下，地基土的强度大为降低，亦影响到了其承载力。因此，为保证深基坑工程开挖施工的顺利进行，同时保证地下主体结构施工的正常进行及地基土的强度不遭受损失，一方面在地下水位较高的地区，当开挖面低于地下水时，需采取降低地下水位的措施；另一方面，基坑开挖期间坑内采取排水措施以排除坑内滞留水，使基坑处于干燥的状态，以利施工。在基坑开挖施工中采取降低地下水位的措施时，其作用为：1)防止基坑坡面和基底的渗水，保持坑底干燥，便利施工。2)增加边坡和坡地的稳定性，防止边坡上或基底的土层颗粒流失。这是因为基坑开挖至地下水位以下时，周围地下水会向坑内渗流，从而产生渗流力，对边坡和基地稳定产生不利影响，此时采用井点降水的方法可以把基坑周围的地下水降到开挖面以下，不仅保持坑底干燥、便利施工，而且消除了渗流力的影响，防止流砂产生，增加了边坡和基底的稳定性。3)减少土体含水量，有效提高土体物理力学性能指标。对于放坡开挖而言可提高边坡稳定度；对于支护开挖可增加被动区土抗力，减少主动区土体侧压力，从而提高支护体系的稳定度和强度保证，减少支护体系的变形。4)提高土体固结程度，增加地基抗剪强度。降低地下水位，减少土体含水量从而提高土体固结程度，减少土中孔隙水压力，增加土中有效应力，相应的土体抗剪强度也可以得到增长，因而降低地下水位亦是一种有效的地基加固方法。6.1.2降水方案选择国内外对降低地下水位的措施，即降水方法有集水井降水和井点降水两类。在采用降水措施时，应根据工程的实际情况，并考虑以下因素：（1）地下水位的标高及基地标高，一般要求的下水位应降到基地标高以下0.5-1.0m；（2）土层性质，包括土的种类和渗透系数；（3）基坑开挖施工的形式，是放坡开挖还是支护开挖；（4）开挖面积的大小；（5）周围环境的情况，在降水影响范围内有无建筑或地下管线以及他们对基础沉降的敏感度和重要性等。根据上述情况采取相应合理的降水方法。集水井降水法是在地基开挖过程中，在基坑底设置集水井，并在基坑底四周或中央开挖排水沟，使水流入集水井内，然后用水泵抽出的方法。一般来讲，集水井降水施工方便，操作简单，所需设备和费用都较低。但是，当基坑开挖深度较大，地下水的动水压力有可能造成流砂、管涌、基地隆起和边坡失稳，则宜采用井点降水法。井点降水用于地下水位比较高的施工环境中，是土方工程、地基与基础工程施工中的一项重要技术措施，能疏干基土中的水分、促使土体固结，提高地基强度，同时可以减少土坡土体侧向位移与沉降，稳定边坡，消除流砂，减少基底土的隆起，使位于天然地下水以下的地基与基础工程施工能避免地下水的影响，提供比较干的施工条件，还可以减少土方量、缩短工期、提高工程质量和保证施工安全。井点降水有轻型井点（单级、多级轻型井点）、喷射井点、点渗井点、管井井点和深井井点等。根据施工场地周围构筑物及水文地质条件，本工程采用井点管降水方案。6.1.3井点降水施工环行井点布置。在基坑开挖前降水，并保证水位持续下降，严格控制水位，保证地面沉降不超过允许值。为了保证其质量、安全要求，降水施工必须达到以下要求：（1）降水井井身直径须达到或大于设计直径；（2）井的深度应达到或不超过设计井深的±2%；（3）井的顶角偏斜不得超过1度；（4）成井后必须进行一定长时间的井壁清洗工作；（5）井管必须直立,上端保持水平，井管偏斜度不得超过1度；（6）井管安装完毕后，立即填滤料，滤料规格必须符合设计要求；（7）井管的选择及包裹必须与地层情况相符，并连接牢固稳妥；（8）地面排水管线必须符合设计排水量的要求，其铺设不得影响其它工作的进行，并不得发生渗漏现象；（9）抽排水使用深井泵，必须试运转后方可下入井内；（10）电器线路安装前必须对所使用的电箱电线进行绝缘测试，电箱电线的负荷必须和泵匹配。（11）电器管线必须套管埋入地表面下300mm或沿围墙架设，不得随地拉线。6.2施工前准备根据施工图纸及有关资料核对现场平面尺寸和坑底标高，掌握设计内容及各项技术要求，熟悉土层地质、水文勘察资料；会审图纸，搞清地下构筑物、基础平面与周围地下设施管线的关系，明确各专业工序之间的关系和施工工期要求。为了便于土方开挖施工及有利于基坑边坡稳定，土方开挖前做好定位放线工作。对施工现场场地上的障碍物进行全面清查，包括施工场地地形、地貌、地质水文、河流、气象、运输道路、邻近建筑物、地下基础、管线、电缆坑基、防空洞、坟墓、土洞、垃圾、树根、地面下施工范围内的障碍物和堆积物，供水、供电、通讯线路，防洪排水系统等；制定排障计划和处理方案并采取有效地防护加固措施，综合考虑工程的现场情况、进度要求和土方施工方法以及分期分批施工工程的土方堆放和调运问题，划分并确定土方的最优调配区，减少重复倒运。构筑物的定位桩需经检验核准后方可施工。做好轴线定位的控制和校核，进行测量定位放线，设置龙门板、放出基坑挖土灰线、上部边线和底部边线与水准标志，龙门板应离开开挖坑边缘3.0m～5.0m，经常查看校核加以保存，根据图纸复核轴线、标高、灰线等数据无误后方可开挖。6.2.1土方开挖质量要求（1）机械挖土槽底标高与设计标高允许偏差＋200mm，不得扰动老土。槽底可预留300mm的土层进行人工开挖。（2）各层间标高允许偏差±150mm。（3）边坡允许偏差＋200mm，严禁亏坡。（4）严禁碰撞内撑和护坡桩。6.2.2成品保护（1）开挖时应注意保护测量控制定位桩、轴线桩、水准基桩，防止被挖土和运土机械设备碰撞、行驶破坏。（2）基坑四周设排水沟、集水井，场地设置一定坡度，以防雨水浸泡基坑和场地。（3）夜间施工应设足够的照明，防止地基、边坡超挖。6.2.3土方开挖注意事项（1）土方开挖开始时，先由建设方提供的放线控制桩位引线，并按基础外轮廓尺寸、肥槽宽度施放开挖边线，放线时须经甲方、监理认可验收后，方可进行开挖。（2）土方施工设专人指挥，并进行书面交底，严格执行土方施工方案。（3）基坑开挖期间，设专人指挥挖土机，同时要配合甲方尽可能查明地下障碍物，以防止出现意外。（4）挖土时注意周边管线，开挖浅部6m厚度土层时，需有人跟铲作业，注意观察周边暗埋物的情况。基槽开挖预留保护土层由人工清除。（5）机械挖土到设计槽底以上300mm，在挖该步土时，需由测量员配合进行。由水准仪配合测量标尺，不许超挖，以免扰动下部持力地层。（6）测量员随时测量，保证基底标高和基坑线。（7）当用机械进行挖土作业时，应防止边壁出现超挖或造成边壁土体松动。基坑的边壁宜采用人工修坡，以保证边坡平整并符合设计规定的坡角。（10）对于易塌的土体可采用以下措施：=1\*GB3①修整后的边坡立即铺设一层20目的钢丝网，喷上一层薄的混凝土面层，待凝结后再进行成孔；=2\*GB3②在水平方向上分小段间隔开挖；=3\*GB3③先将作业深度上的边壁做成斜坡保持稳定，待成孔并设置土钉后再清坡；=4\*GB3④在开挖前，沿开挖面垂直击入钢筋或钢管，或注浆加固土体。6.2.4基坑开挖安全、文明施工措施1、工前要做好为各级安全交底工作，制定有关安全措施，组织贯彻落实，并定期开展安全活动。向全体员工做好现场地上地下障碍物交底。要注意对测量桩、点以及地上物的保护，严禁机械乱碰、乱轧。2、场地施工机械多，配合工种多，特别是二层段的开挖，工作面比较狭窄，各机械、各工种要遵守安全操作规程，注意相互间的安全距离。机械挖土以人工清底修坡要采用轮换工作面作业，确保配合施工的安全。3、凝土支护结构须待混凝土养护至少14天方可进行基坑土方开挖。基坑施工完成后应尽快对基坑进行封闭。4、开挖时，基坑周边不得堆放重物（如土方、材料等）及长时间停放重型机械。堆载必须小于支护结构计算所取用的地面堆载数值。5、土方机械除坡道口外，均不得进入基坑坡顶靠近围护墙3.0m以内范围，以免加剧坑周地表变形。6、本工程开挖深度大，机械开挖严禁挖陡，并及时进行坡面加固。要密切观察边坡情况，发现问题及时采取防护措施。7、各车辆均应专人驾驶，加强备件备品管理和现场维修，以确保机械车辆正常运行。

8、为保证夜间施工安全，应有充分照明条件，挖掘机周围配备2-3个活动灯架，场内汽车出口、入口均应设置照明灯，出入口设醒目标志。

9、各车辆司机禁止酒后作业，疲劳驾驶，车辆出场后要保证不撒土，不带泥水。土方车出场时应冲洗车轮，严禁将车轮上的泥土带至场外道路。

10、施工时应注意保护周边环境，如防止扬尘污染，防止水源污染和降低施工噪音等。

11、施工现场设专门安全员，以负责现场道路的交通安全及场地车辆进出口的交通安全。挖掘机臂下及其回转半径范围内严禁站人。12、当场外道路发生拥堵现象时，在土方车辆出入口有专人负责交通安全及疏导。6.3土钉墙支护工艺1．工序编写施工方案及施工准备→开挖→清理边坡→孔位布点→成孔→安设土钉钢筋(钢管)→注浆→铺设钢筋网→喷射混凝土面层→开挖下一步。根据不同土性特点和支护构造方法，上述个别顺序可以变化。支护的内排水以及坡顶和基底的排水系统应按整个支护从上到下的施工过程穿插设置。2．施工工艺(1)准备工作1)认真学习规范，熟悉设计图纸，以书面形式让甲方出据地下障碍物、管线位置图，了解工程的质量要求以及施工中的监控内容，编写施工方案。2)施工前应确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并在设置后加以妥善保护。3)组织项目管理小组及专业施工队伍，对施工人员进行班前技术、安全交底，并完成上报审批程序。4)按照施工方案选择施工机具与工艺，并检查设备运转情况，安排现场水、电、照明及施工工作面，材料进场后做好原材料的检验与混凝土、水泥浆的试配。(2)开挖1)土钉墙支护应按施工方案规定的分层开挖深度按作业顺序施工，在完成上层作业面的土钉与喷射混凝土以前，不得进行下一层深度的开挖。2)当用机械进行土方作业时，严禁边壁出现超挖或