基坑支护设计方案

1、1、工程概况1.1 项目概况拟建微山县体育中心项目位于微山县南部新城，东临微山湖大道、南临南阳湖路、西临商业南街、北临独山湖路，由游泳馆、文化中心、体育馆等组成。能源中心位于地块的西北侧，在室外独立建造，设于地下，建筑层数为一层，层高为6m，框架结构，平面形状为矩形，平面尺寸为27.415.3m。与本次基坑支护设计相关的拟建建筑物概况如下：基础形式0.000人工整平地面基底标高基坑开挖深度（m）标高（ m）（m）（m）桩基34.7034.7027.607.101.2 基坑及周边环境概况拟建场区地貌属冲洪积平原地貌单元，场地内多为藕池及鱼池。能源中心部分现场地势较开阔，地形较平坦，自然地面标高约

2、在 33.10 33.30m，现场地已经人工回填、整平，整平后的地面标高约 34.70m，填土厚度约 1.5m, 地面平坦。根据现场勘查， 基坑周边 2倍基坑深度范围内无建 （构）筑物，环境状况较简单：北侧、东侧、南侧为空地；东南侧为正建游泳馆，现已施工到地上部分；游泳馆采用灌注桩基础，桩长约30m；西侧距离 20m左右为已建设好的道路和沿路埋设的管线（雨水、污水、燃气等，尚未使用）；据委托单位介绍，本基坑周边15m范围内无地下管线及地下构筑物存在。1.3 设计依据1.3.1依据资料微山县体育中心 - 能源中心桩基及基础平面图、结构设计总说明微山县体育中心岩土工程勘察报告( 工程编号 2012

3、001)山东省鲁岳资源勘查开发有限公司 2012.2 1.3.2 依据的规范及规程建筑地基基础设计规范GB50007-2011建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012；建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009；建筑与市政降水工程技术规范 （JGJ/T111-98 ）；建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002；建筑地基处理技术规范JGJ79-2002；混凝土结构设计规范GB50010-2010山东省边坡工程与基坑工程管理规定，鲁建发200627 号；山东省建筑边坡与基坑工程设计文件编制标准DBJ/T14-081-20111.3.3设计计算软件深基坑支护设计软件 FSPW

4、7.0版， 北京理正。2、场区工程地质与水文地质条件2.1 地形、地貌及地下水选摘自岩土工程勘察报告（以5-5 剖面 1、6#孔资料为主）：拟建场地属冲洪积平原地貌单元，地形较平坦，（能源中心附近）勘探孔自然地面标高为 33.1033.30m（人工回填整平后地面标高34.70m）。本次岩土工程勘察期间，稳定地下水位埋深0.95 1.10m（场地整平后埋深为2.48 2.49m），相应标高为32.21 32.22 ，地下水类型为第四系孔隙潜水及微承压水。根据基坑开挖深度，对本工程影响较大的含水层为10m以上的粉质粘土层。2.2 地层岩性及其物理力学性质根据勘察报告，本场地地基土各土层特征及主要性

5、质分述如下：上部为新近人工填土：厚度约1.5m。al+pl粉质粘土（ Q4）：黄褐色 - 黑灰色，软塑 - 可塑，偶见贝壳碎屑，局部夹薄层粘土，顶部为耕土。厚度 1.5-2.0m（去掉填土后的换算值） 。层底标高 28.91-29.27m粉质粘土（Q4al+pl ）：灰褐色，软塑- 可塑。厚度2.10-2.80m 。层底标高26.11-27.17m 。粉质粘土（Q4al+pl ）：黄褐色，可塑 - 硬塑，厚度 5.4-5.9m ，层底标高 20.21-21.77m 。al+pl粉质粘土（ Q3）：黄褐色 - 棕褐色，可塑 - 硬塑，局部夹中粗砂薄层，姜石含量 105%。厚度 1.90-6.20

6、m ，层底标高 14.71-15.57m 。al+pl-1 中砂（ Q3）：黄色 - 褐黄色，稍密 - 中密，成分为石英、长石。2.3 基坑支护设计参数结合区域工程经验及土工试验结果，本工程基坑支护设计参数采用下表值：施工现场塔吊位置应远离基坑（距离10m以上）或放置在坑内，若定位于坑边上时，建议采用桩基础，且必须通知设计人员进行支护方案调整。3.2 基坑支护方案考虑场地工程地质、水文地质条件、周边环境及基坑深度和现场施工情况，依据基坑工程有关技术规范、规程，结合类似工程经验，采用动态设计法，拟采用维持降水条件下的重力式水泥土墙基坑支护方案，确保基坑支护结构及周边环境安全。由于场区地层性质及基

7、坑深度变化不大，基坑周边均拟采用水泥土墙支护、截水+坑内降水（疏干）井降水的支护方案，即：上部 2m采用放坡，放坡比例为 1:1 ，挂网喷护，挂网钢筋长度1.5m；下部 5.1m采用格栅状重力式水泥土墙支护、截水；坑内采用降水（疏干）井降水。3.2.1设计参数基坑设计深度为 7.10m。基坑侧壁安全等级为二级。本工程为临时性工程，设计使用时限12个月。指标名称重度抗剪强度指标3粘聚力内摩擦角 (kN/m岩土代号及名称)C(kPa) (o)人工压实回填土18.010.012.0粉质粘土18.817.412.2粉质粘土19.216.113.0粉质粘土19.322.615.2土体与锚固体极限摩阻力标

8、准值qsik（ kPa）25455060基坑开挖边缘 2.0m以内禁止堆载， 2.0m以外地面荷载均按 15kPa设计。场内施工道路应远离基坑边缘（应离开7m以上）。若不能满足以上要求，需通知设计单位重新进行核算。3.2.2护结构主要材料水泥 425普通硅酸盐水泥3、基坑支护工程设计3.1 设计说明根据勘察资料，场区地下水埋深较浅，基坑土方开挖及施工时，需降低地下水位至基坑底面深度1.0m 以下。场区地势较开阔，基坑周边环境条件相对简单，材料加工区和材料堆放区均可放在远离基坑的区域。钢筋 ：HPB300强度标准值 fyk=300N/mm2：HRB400强度标准值 fyk=400N/mm2喷射细

9、石混凝土 - 强度等级 C20注浆材料纯水泥浆，水灰比0.45 ，强度不低于 M203.2.3支护工程主要构件挂网钢筋：1 16，长度 1.5m，可人工击入。面层 :面层在坡顶应上翻 2.0m至挡水墙，并固定在击入地面的短钢筋上，短钢筋为116钢筋，间隔 2.00 米、长度 1m。面层钢筋网按 6.5250250网格设置。面层喷细石砼 C20，喷射厚度 60mm。水泥土搅拌桩 :采用喷浆搅拌法，桩径 500，搅拌桩水泥浆液的水灰比为0.6 0.8 ，水泥掺量为土天然质量的 18%(每米约 67kg) 。水泥土墙部分桩长 11.1m(桩顶标高 32.70m) ，搭接宽度 150mm，桩间距 35

10、0mm。 3.3 基坑地下水控制设计根据本基坑工程特点和水文、地质条件及施工要求，设计采用了水泥土墙支护方案，在保证基坑侧壁稳定的同时，又起到了截水帷幕的作用。因此基坑内地下水的控制只需降低基坑内的地下水即可。3.3.1降水设计降水管井设计采用浅井密布方案，在基坑内布置降水（疏干）井6 个，一般间距 15m 左右，井底标高为 23.20m （井深自 0 算起约 11.50m ）。在截水帷幕 5m以外设置观测井 2 个，井深 10m。降水井设计规格：孔径 700mm ，井管为无砂虑管，外径 500mm ，井管与井壁的环形间隙内填入砾石滤料，滤料为直径0.2 2mm 的中粗砂。3.3.2基坑疏、排

11、水设计基坑底部采用坑内盲沟集水排放等排水措施：集水坑设置在基坑四个角，平面尺寸 0.50m 0.5m、坑深 0.60m，用排水沟相连；排水沟宽度0.30m、深 0.30m。集水坑和排水沟距离坡脚的净距离不宜小于0.30m。3.3.3地面防、挡水设计在坡顶上口线外2.0m 处设置高 300mm、宽 240mm的挡水墙和防护栏。 基坑周边地面建议采用水泥硬化地面等防渗措施。四、施工与质量检测4.1 施工要求土方开挖应分层进行，每层土方开挖深度不宜大于 2 米，严禁超挖；在水泥土墙的水泥土强度达到设计的 75%后，方可进行基坑开挖。 挖土时严禁挖、 碰坡体及已完成的支护结构。水泥土搅拌桩的施工要严格

12、按照建筑地基处理技术规范JGJ79规定执行。桩位允许偏差： 50mm垂直度允许偏差： 1%面层厚度偏差不大于 10mm。钢筋网片保护层厚度不小于 20mm，钢筋网片钢筋必须与挂网钢筋连接牢固。本设计方案对场地附加荷载要求严格，建设单位一定要协调各单位根据场地情况做好材料堆放区的布局，预先设置好地表水的排放通道。降水工程施工及使用要求a. 降水井施工宜多钻0.30.5m，并及时洗井；b.滤料的填入量不少于计算量的95%，并回填至含水层顶板以上35m，其上改用黏土回填封孔不小于2m；c. 降水设备应满足设计方案对设计降深的要求。d.供电电源、供电电器要采取安全保护措施。降水现场需配备合适的备用电源

13、，以确保降水的连续性。尽量避免间歇性和反复抽水，减少降水引起的地面沉降。e.在降排水期间应进行地下水连续观测，包括对观测孔的地下水位观测和对周边环境的影响观测。进入雨季前施工单位应编制详细可行的雨季施工方案：准备好砂袋、水泵等防水物资，降雨过程中及时进行截水疏导，排除积水，防止浸泡基坑；保证雨季施工质量，以确保基坑安全。基坑上口应采用钢管做护栏， 立杆牢固置于挡水墙中， 间距 2000mm，高1200mm，上下用钢管连接，并用密目网封闭。4.2 质量检测水泥土搅拌桩及喷护面层质量检测应按建筑基坑支护技术规范 JGJ120-2012 有关规定执行：水泥土墙可采用开挖方法检测桩径、搭接宽度、位置偏

14、差；可采用钻芯法检测水泥土搅拌桩的单轴抗压强度、完整性、深度，检测数量不宜少于总桩数的1%且不少于 6根；水泥土墙体的 28d无侧限抗压强度不小于 1.0Mpa；2面层每喷射 500m混合料留一组试块， 每组试块不少于 3个；喷射混凝土厚度采2用钻孔检测，每 500m为一组，每组不少于 3点。材料或配合比变更时，应另作一组；进场材料及时按要求送检；支护中使用的材料及其他项目按相关规范进行质量检测。五、基坑监测要求为保证基坑和周边环境的安全，及时掌握基坑稳定及土方开挖后对周边环境的影响，基坑工程应进行信息化施工。 依据建筑基坑工程监测技术规范 GB50497-2009的规定，建设单位应委托具备相

15、应资质能力的第三方对基坑实施现场检测。监测单位根据规范要求出具详细监测方案，监测方案需经建设方、设计方、监理方等认可，并在基坑支护前开始监测，在基坑回填完之前不得停止监测。5.1 监测项目本工程的基坑类别为二级，监测项目应包括：专项巡视检查， 边坡顶部水平位移、竖向位移，周边地表竖向位移，地下水位，周边建筑沉降，周边地表裂缝、周边管线变形。专项巡视检查：在基坑工程施工期间，现场巡检应根据施工情况每日不定期进行，巡视检查内容包括：边坡土体有无裂缝、沉陷和滑移，周边地面和道路有无裂缝、沉陷，周边建筑有无新增裂缝出现，基坑周边地面有无超载，支护施工工况及质量是否与设计要求一致，监测设施是否完好等。5

16、.2 监测点布设监测基准点需布设在基坑顶边线30m以外，并保证基点可靠、稳定、牢固。监测点必须可靠、稳定、牢固，基坑位移监测点沿基坑周边布设，间距不宜大于 20.0 米。水平和竖向位移监测点宜为共用点。5.3 监测频率基坑开挖前设置基准点、监测点，并记录监测点初始值后，自基坑开挖起进行监测。在基坑工程施工期间，现场监测频率应根据施工进度按规范要求进行。基坑工程竣工后，若监测数据较稳定可适当减小监测频率，基坑回填前应定期进行监测，至基坑回填完毕。基坑及支护结构监测频率施工进程监测频率开挖深度（ m）51次/2d51次/1d281次/10d当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率。当出现下列情况之一

17、时，应提高监测频率：1）当监测数据达到报警值；2）监测数据变化较大或者速率加快；3）存在勘察未发现的不良地质情况；4）超深、超长开挖或违反设计工况施工；5）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨；6）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；7）支护结构出现开裂；8）周边地面突发较大沉降或出现严重开裂。5.4 监测报警值：1) 根据建筑基坑工程监测技术规范 GB50497-2009第8.0.4 条要求，本工程基坑监测的报警值如下：累计值变化速率变形特征绝对值相对基坑深度（ h）（mm/d）（mm）控制值基坑顶部水平位移500.7 10基坑顶部竖向位移500.7 7周边道路管线304地下水位10005

18、002）出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，若情况比较严重，应立即停止施工，并对基坑支护结构和周围环境中的保护对象采取应急措施：a监测数据达到监测报警值的累计值；b基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或陷落等；c基坑支护结构出现过大变形、压屈、断裂现象；d周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝；e根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。六、应急措施在基坑开挖过程中，若支护结构最大位移达到报警值，应立即停止开挖，并采取坡底堆载反压措施、坡顶卸载等，并对基坑进行加固，设计人员出具设计变更并落实后，方可继续开挖。在土方开挖过程中，应防止出现负坡，一旦出现负坡，应立

19、即停止开挖，并采取相应措施。若基坑开挖过程中，实际地层状况与设计条件差别较大，应做好施工过程的勘察工作，并应及时与设计人员联系，设计人员应进行验算，必要时进行设计变更。基坑施工前，应先调查周边建筑物已有的沉降、裂缝等情况，必要时，要做好拍照、录像、测量等工作，并对结果进行公证。以上未说明处按相关规范要求执行。七、基坑支护设计计算书1. 水泥土墙支护设计-支护方案-水泥土墙支护- 基本信息 -规范与规程建筑基坑支护技术规程JGJ 120-2012内力计算方法增量法基坑等级二级基坑侧壁重要性系数 01.00基坑深度 H(m)7.100嵌固深度 (m)6.000墙顶标高 (m)-2.000截面类型及

20、参数格栅墙 .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10.0002.0001.000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)115.0000.00015.0004.000矩形50.000 土层信息 土层数4坑内加固土否内侧降水最终深度 (m)8.000外侧水位深度 (m)3.200弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法m法基坑外侧土压力计算方法主动 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/m 3)(kN/m 3)(kPa)( 度 )1素填土1.5018.0-10.0012.002粘

21、性土4.0018.88.817.4012.203粘性土2.8019.29.216.1013.004粉土9.0019.29.2-层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K 值抗剪强度擦阻力 (kPa)水下 (kPa)水下 ( 度 )(kPa)125.0-m法2.68-245.017.4012.20合算m法3.50-350.016.1013.00合算m法3.69-460.022.6015.20合算m法5.36-水泥土墙截面参数-_水泥土墙截面示意图水泥土墙厚度 b(m)3.605水泥土弹性模量E(10 4MPa)1.750水泥土抗压强度P(MPa)1.500水泥土抗拉 / 抗压强度比0.1

22、50水泥土墙平均重度 (kN/m3)22.000水泥土墙抗剪断系数0.400格栅内土的粘聚力 (kPa)10.000格栅墙截面计算系数0.500荷载综合分项系数0.000-土压力模型及系数调整-_弹性法土压力模型:_ 经典法土压力模型:_层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力名称调整系数调整系数 1调整系数 2调整系数最大值 (kPa)1素填土分算1.0001.0000.0001.00010000.0002粘性土合算1.0001.0000.0001.00010000.0003粘性土合算1.0001.0000.0001.00010000.0004粉土合算1.0001.0000

23、.0001.00010000.000-工况信息 -工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖7.100-设计结果 -结构计算-各工况：内力位移包络图：地表沉降图：-截面计算 -内力取值 序 内力类型弹性法经典法号计算值计算值基坑外侧最大弯矩 (kN.m)859.13634.431基坑外侧最大弯矩距墙顶(m)10.888.88基坑内侧最大弯矩 (kN.m)0.000.00基坑内侧最大弯矩距墙顶(m)0.000.00基坑最大剪力 (kN)195.49162.12基坑最大剪力距墙顶 (m)6.226.30 格栅水泥土墙构造验算：A0.8001.5001.200c u10.000 4.6000.5001.

24、214_m18.940_格栅内土体面积满足构造要求! 截面应力验算：一 .采用弹性法计算结果：1. 水泥土墙截面承载力验算：* 基坑内侧计算结果 : * 抗弯截面距离墙顶 0.00m*最大截面弯矩设计值 M = F M = 0.00 1.00 0.00 = 0.00kN.mi0b1).压应力验算 :M i0.00 1.0022.000.00103F0cs z0.000.00 f cs 1.50W1.41抗压强度满足!2).拉应力验算 :M i0.0022.000.00103Wcs z0.00 0.150 f cs 0.234.53抗拉强度满足!*基坑外侧计算结果: * 抗弯截面距离墙顶 10.

25、88m*最大截面弯矩设计值 M = F 0 M = 0.00 1.00 859.13 = 0.00kN.mib1).压应力验算 :M i0.00 1.0022.0010.880.003F0cs z100.00 f cs 1.50W4.53抗压强度满足!2).拉应力验算 :M i0.0022.00 10.88103Wcs z0.24 0.150 f cs 0.231.41抗拉强度满足!* 基坑剪应力验算 :* 抗剪截面距离墙顶 6.22m*最大截面剪力标准值= V i= 195.49kN.m|E akiT i E pki | uGV iuG195.49 0.400 651.6931BB2.872

26、100.02f cs 0.256抗剪强度满足*截面 1(-2.00m 11.10m)*二 .采用经典法计算结果：1. 水泥土墙截面承载力验算：* 基坑内侧计算结果： * 计算截面距离墙顶 0.00m*最大截面弯矩设计值 M = F 0 Mb = 0.00 1.00 0.00 = 0.00kN.m1).压应力验算 :M i0.001.0022.000.0030.00 f cs 1.50F0cs z0.0010W1.41抗压强度满足 !2).拉应力验算 :M i0.0022.000.001030.23Wcs z0.00 0.150 f cs4.53抗拉强度满足!*基坑外侧计算结果：* 计算截面距离

27、墙顶 8.88m*最大截面弯矩设计值 M = F 0 Mb = 0.00 1.00 634.43 = 0.00kN.m1).压应力验算 :M i0.001.0022.008.880.003F0cs z100.00 f cs 1.50W4.53抗压强度满足 !2).拉应力验算 :M i0.0022.008.8830.20 0.150 f cs0.23Wcs z101.41抗拉强度满足!* 基坑剪应力验算 :* 抗剪截面距离墙顶 6.30m*最大截面剪力标准值= V i= 162.12kN.m|E akiT i E pki | uGV iuG162.12 0.400 658.3631BB2.872

28、100.04f cs 0.256抗剪强度满足* 截面 2( 基坑面以下主动、被动土压力强度相等处)*计算截面距离墙顶 6.30m,弯矩设计值 = 0.00 1.00 424.02 = 0.00kN.m1).压应力验算 :M i0.001.0022.000.003F0cs z6.30100.00 f cs 1.50W1.41抗压强度满足 !2).拉应力验算 :M i0.0022.006.3030.140.150 f cs0.23Wcs z104.53抗拉强度满足!* 基坑剪应力验算 :* 抗剪截面距离墙顶 6.30m*最大截面剪力标准值= V i= 194.85kN.m|E akiT i E p

29、ki | uGV iuG194.85 0.400 658.3631BB2.872100.02f cs 0.256抗剪强度满足二 . 采用经典法计算结果：* 计算截面距离墙顶 6.30m*计算截面弯矩设计值 M = M = 0.00 1.00 401.17 = 0.00kN.mF0b1).压应力验算 :M i0.001.0022.006.300.003F0cs z100.00 f cs 1.50W1.41抗压强度满足 !2).拉应力验算 :M i0.0022.006.301030.14 0.150 f cs0.23Wcs z4.53抗拉强度满足!* 基坑剪应力验算 :* 抗剪截面距离墙顶 6.3

30、0m一 .采用弹性法计算结果：*最大截面剪力标准值= V i= 162.12kN.m|E akiT i E pki | uGV iuG162.12 0.400 658.3631BB2.872100.04f cs 0.256抗剪强度满足*截面 3( 基坑底面处 )*一 .采用弹性法计算结果：*计算截面距离墙顶 5.10m,弯矩设计值 = 0.00 1.00 212.65 = 0.00kN.m1).压应力验算 :M i0.001.0022.000.003F0cs z5.10100.00 f cs 1.50W1.41抗压强度满足 !2).拉应力验算 :M i0.0022.005.1030.110.1

31、50 f cs0.23Wcs z104.53抗拉强度满足!* 基坑剪应力验算 :* 抗剪截面距离墙顶 5.10m*最大截面剪力标准值= V i= 147.12kN.m|E akiT i E pki | uGV iuG147.12 0.400 563.1731BB2.872100.03f cs 0.256抗剪强度满足二 . 采用经典法计算结果：* 计算截面距离墙顶 5.10m*计算截面弯矩设计值 M = M = 0.00 1.00 212.95 = 0.00kN.mF0b1).压应力验算 :M i0.00 1.0022.005.100.003F0cs z100.00 f cs 1.50W1.41抗压强度满足!2).拉应力验算 :M i0.0022.00 5.10103Wcs z0.11 0.150 f cs 0.234.53抗拉强度满足!* 基坑剪应力验算 :* 抗剪截面距离墙顶 5.10m*最大截面剪力标准值= V i= 147.21kN.m|E akiT i E pki | uGV iuG147.21 0.400 563.1731BB2.872100.03f cs 0.256抗剪强度满足式中 :3_ cs 水泥土墙平均