基坑支护设计补充方案

/三里河三区11#地块B3、B4楼及地下车库基坑支护设计补充方案一、设计变更方案简述本工程位于老城区内，地下管线比较复杂，通过现场挖探沟，在基坑北侧发现一道天然气管线，管线距离结构外边线仅为1300mm，不能满足原设计方案（1:0.2放坡），只能采用直坡土钉墙。天然气管线正在使用，必须确保管道的安全，采用的支护方式必须能有效的控制边坡变形，防止管道因支护结构的变形造成破坏，产生不必要的损失。同时，现场场地狭小，考虑基坑北侧布置加工场地，基坑边地下埋深2.8米基坑西侧南段有一变压器紧邻基坑开挖线，南侧的西段开挖线已经出了现场范围，占用了南侧道路，以上两个部位也不能满足1：0.2放坡，为了保证变压器和道路的安全，原设计方案不能满足要求，需变更支护形式。鉴于上述情况，拟变更以上两个部位支护方案为超前预应力微桩加垂直土钉墙支护设计方案。通过超前微桩和预应力锚杆来控制边坡开挖过程中的变形量，从而保证管道的安全。二、变更设计方案1、基坑北侧计算条件：按垂直开挖90°放坡，坡顶超载按20Kpa考虑。如下表序号类别设计数值1坡顶荷载取值20Kpa2土钉墙坡度90°3面层钢筋6.5@200钢筋网4加强筋1Φ14横纵双向加强筋,且保证每根土钉周围均有，详见节点大样5成孔直径土钉不小于110mm6砼面层厚度80mm7水泥净浆水灰比0.5，强度不低于20Mpa8面层砼配合比水泥：砂：石=约1:2:2设计方案：如下表设计内容位置土钉长度竖向间距横向间距钢筋直径角度土钉及锚杆第一道6.81.1.5m1Ф188(10±2)第二道预应力锚杆，横向间距1.50m，竖向间距1.40m，长度10.0m，锚固段长度7.0m，杆体为1s15.24钢绞线，反力梁为118槽钢，加10×100×100钢垫板施加第三道6.81.1.5m1Ф188(10±2)第四道预应力锚杆，横向间距1.50m，竖向间距1.40m，长度9.0m，锚固段长度6.0m，杆体为1s15.24钢绞线，反力梁为118槽钢，加10×100×100钢垫板施加9第五道4.81.1.5m1Ф188(10±2)超前微桩微桩采用76焊管，引孔直径150mm，间距700mm，长度6.0m。钢管底部2.0m范围内间距400mm钻土钉墙贴微桩垂直开挖，编网喷砼施工土钉墙。此部分工艺与土钉墙施工同，参见原方案。2、基坑西南侧计算条件：按1：0.1放坡，坡顶超载按20Kpa考虑。如下表序号类别设计数值1坡顶荷载取值20Kpa2土钉墙坡度84.3°3面层钢筋6.5@200钢筋网4加强筋1Φ14横纵双向加强筋,且保证每根土钉周围均有，详见节点大样5成孔直径土钉不小于110mm6砼面层厚度80mm7水泥净浆水灰比0.5，强度不低于20Mpa8面层砼配合比水泥：砂：石=约1:2:2设计方案：如下表设计内容位置土钉长度竖向间距横向间距钢筋直径角度土钉及锚杆第一道6.81.1.5m1Ф188(10±2)第二道预应力锚杆，横向间距1.50m，竖向间距1.40m，长度10.0m，锚固段长度7.0m，杆体为1s15.24钢绞线，反力梁为118槽钢，加10×100×100钢垫板施加第三道6.81.1.5m1Ф188(10±2)第四道预应力锚杆，横向间距1.50m，竖向间距1.40m，长度9.0m，锚固段长度6.0m，杆体为1s15.24钢绞线，反力梁为118槽钢，加10×100×100钢垫板施加9第五道4.81.1.5m1Ф188(10±2)超前微桩微桩采用76焊管，引孔直径150mm，间距750mm，长度6.0m。钢管底部2.0m范围内间距400mm钻三、计算书验算项目:基坑北侧复合土钉墙[验算简图][验算条件][基本参数]所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99基坑深度：7.660(m)基坑内地下水深度：13.000(m)基坑外地下水深度：13.000(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(°)1-0.0007.66090.0[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/m^3)(kN/m^3)(kPa)(度)(kPa)(kPa)1杂填土2.20019.018.012.015.035.035.0分算2粘性土4.00020.018.035.025.055.055.0分算3卵石7.50020.020.00.038.0150.0150.0分算[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局部均布20.0000.0008.0002.000条形[土钉参数]土钉道数3序号水平间距(m)垂直间距(m)入射角度(度)钻孔直径(mm)长度(m)配筋11.5001.4008.01106.8001D1821.5002.8008.01106.8001D1831.5002.8008.01104.8001D18[花管参数]基坑内侧花管排数0基坑内侧花管排数1序号横向间距(m)纵向间距(m)入射角度(度)钻孔直径(mm)长度(m)发挥系数抗拉力(kN)10.1000.70090.01006.0001.000100.0[锚杆参数]锚杆道数2序号水平间距(m)竖向间距(m)入射角度(度)锚固体直径(mm)锚杆长度(m)锚杆锚固长度(m)抗拉力(kN)11.5002.8008.013010.0007.00090.021.5002.8008.01309.0006.00090.0[坑内土不加固][内部稳定验算条件]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*******************************************************************[验算结果]*******************************************************************[局部抗拉验算结果]工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数(m)(度)(m)Tjk(kN)Tuj(kN)Tuj(kN)抗拔抗拉11.90052.5024.70055.216.8005.049.276.37.93712.31637.50057.216.8005.034.976.35.63712.31626.8002.770.676.320.97822.68747.66057.316.8005.034.276.35.52212.31626.8002.769.376.320.60722.68734.80085.9175.776.31.6370.711[内部稳定验算结果]工况号安全系数圆心坐标x(m)圆心坐标y(m)半径(m)11.869-2.78013.4698.19522.386-4.41414.62410.17231.323-16.52913.79221.42641.416-16.61513.55121.440[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:10.000(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:10.0(度)土与墙底的摩擦系数:0.300墙趾距坡脚的距离:0.000(m)墙底地基承载力:400.0(kPa)抗水平滑动安全系数：1.300抗倾覆安全系数：1.600[外部稳定计算结果]重力:1510.0(kN)重心坐标:(5.000,3.790）超载:160.0(kN)超载作用点x坐标:6.000(m)土压力:22.5(kN)土压力作用点y坐标:2.604(m)基底平均压力设计值167.4(kPa)<400.0基底边缘最大压力设计值174.7(kPa)<1.2*400.0抗滑安全系数:22.646>1.300抗倾覆安全系数:148.028>1.600[喷射混凝土面层计算][计算参数]厚度：100(mm)混凝土强度等级:C30配筋计算as:15(mm)水平配筋:d8@150竖向配筋:d8@150配筋计算as:15荷载分项系数:1.200[计算结果]编号深度范围荷载值(kPa)轴向M(kN.m)As(mm^2)实配As(mm^2)10.00~1.400.0x0.000306.4(构造)335.1y0.000306.4(构造)335.121.40~4.201.4x0.289306.4(构造)335.1y0.063306.4(构造)335.134.20~7.0014.4x2.967306.4(构造)335.1y0.649306.4(构造)335.147.00~7.6645.0x0.000306.4(构造)335.1y2.452306.4(构造)335.1验算项目:基坑西南侧[验算简图][验算条件][基本参数]所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99基坑深度：7.660(m)基坑内地下水深度：13.000(m)基坑外地下水深度：13.000(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(°)10.7657.66084.3[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/m^3)(kN/m^3)(kPa)(度)(kPa)(kPa)1杂填土2.20019.018.012.015.035.035.0分算2粘性土4.00020.018.035.025.055.055.0分算3卵石7.50020.020.00.038.0150.0150.0分算[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局部均布20.0000.0008.0002.035条形[土钉参数]土钉道数3序号水平间距(m)垂直间距(m)入射角度(度)钻孔直径(mm)长度(m)配筋11.5001.4008.01106.8001D1821.5002.8008.01106.8001D1831.5002.8008.01103.8001D18[花管参数]基坑内侧花管排数0基坑内侧花管排数1序号横向间距(m)纵向间距(m)入射角度(度)钻孔直径(mm)长度(m)发挥系数抗拉力(kN)10.100.75090.01006.0001.000100.0[锚杆参数]锚杆道数2序号水平间距(m)竖向间距(m)入射角度(度)锚固体直径(mm)锚杆长度(m)锚杆锚固长度(m)抗拉力(kN)11.5002.8008.013010.0007.00090.021.5002.8008.01309.0006.00090.0[坑内土不加固][内部稳定验算条件]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*******************************************************************[验算结果]*******************************************************************[局部抗拉验算结果]工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数(m)(度)(m)Tjk(kN)Tuj(kN)Tuj(kN)抗拔抗拉11.90049.7024.70052.316.8002.250.076.317.88427.28337.50054.316.8002.236.776.313.26527.62126.8001.972.076.329.85431.63247.66054.516.8002.236.076.313.03827.64626.8001.970.976.329.39831.66233.80072.5136.776.31.5090.843[内部稳定验算结果]工况号安全系数圆心坐标x(m)圆心坐标y(m)半径(m)12.010-1.67012.6247.22222.613-2.68613.0118.21331.428-14.12515.00420.50241.528-14.24814.76220.516[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:10.000(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:10.0(度)土与墙底的摩擦系数:0.300墙趾距坡脚的距离:0.000(m)墙底地基承载力:400.0(kPa)抗水平滑动安全系数：1.300抗倾覆安全系数：1.600[外部稳定计算结果]重力:1452.9(kN)重心坐标:(5.187,3.740）超载:144.0(kN)超载作用点x坐标: