最新基坑边坡土钉墙支护方案.docx
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最新基坑边坡土钉墙支护方案
基坑边坡土钉墙支护方案
设计方案
一、设计原则
岩土工程设计应以最少的投资,最短的工期,达到设计基准期内安全运行,并满足所有的预定功能要求,包括三个方面:
1、安全性和耐久性要求:
这是基坑工程施工的首要问题,首先要确保基坑边坡及周边建(构)筑物的安全和稳定。
2、预定功能要求:
确保较短的施工工期在保障安全的前题下,要尽可能的压缩基坑工程的施工工期,以便为后续的主体结构施工赢得时间。
3、经济合理:
在保障安全的前提下,要尽可能充分利用较先进的理论及相关施工经验,最大限度的降低造价,节约投资。
二,设计计算依据
设计计算根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)计算公式,结合专家论证及经验公式,采用理正深基坑设计软件辅助计算。
设计时综合考虑的因素:
1)场区工程地质、水文地质情况。
2)基坑周边结构的安全性。
3)周边红线外地下管线、结构物及市政管线的安全性。
4)支护结构的整体稳定及对周围环境影响,尽量减小施工引起的地面沉降值及沉降影响范围。
5)综合考虑支护结构工程既安全又经济。
6)结合我公司现有机械实力情况,便于施工管理、机械调配。
7)在岩土工程设计中,岩土工程师与结构工程师应密切配合,使岩土工程设计与结构工程设计协调一致。
综合考虑基坑周围情况及后期施工要求,在进行边坡支护设计时,分别对基坑周围施加了均部荷载和集中荷载,将整个基坑视为整体的同时,采用了较为常用的瑞典条分法进行了基坑支护设计。
三,方案的选择:
本工程施工工序:
先施工地下车库,其结构强度满足要求后施工5#楼,其次施工6#、7#楼。
椐以上特定条件和工序基坑支护设计选用支护方案:
土钉支护
四、土钉支护设计参数
以基坑现状和坑深,划分6个典型剖面,其分布详见基坑平面图
1-1剖面坡高10.5m1:
0.3放坡
2-2剖面坡高10.5m1:
0.4放坡
3-3剖面坡高8.0m1:
0.3放坡
4-4剖面坡高8.0m1:
0.1放坡
5-5剖面坡高3.3m1:
0.3放坡
6-6剖面坡高3.3m1:
0.1放坡
各剖面支护参数如下
A土钉参数:
1-1,2-2剖面支护参数
(1)开槽深度按10.5m进行设计,西坡坡度1:
0.3东坡坡度1:
0.4。
(2)土钉为注浆土钉,孔径100mm,与水平面间的夹角为10度.主筋为Ⅱ级螺纹钢φ20,每隔2.5m焊一支架,使钢筋居中,尾部设置弯钩与面层连接。
采用常压灌注水泥浆,水泥为P.O32.5#水泥,水灰比0.45.
考虑到卵石中成孔的困难性,局部锚管代替土钉,用冲击设备将钢管打入卵石层中锚管设计样式见下图
锚管的管体采用普通钢管,其外径不小于48mm,锚管内端应加工成锥形扩大头,沿管壁呈螺旋型布孔,出浆孔孔径取8—10mm,间距30cm,锚管外端1.0-2.0m处不设孔眼。
(3)土钉水平间距1.5m,垂直间距1.5m,呈梅花形布置共七排,第一排长5.0m,第二排长6.0m,第三排为长5.0m,第四排长4.0m,第五排为长3.0m,第六排为长3.0m,第七排3.0m.
(4)土钉采用常压灌注水泥浆,水泥为普通425#水泥,水灰比0.45。
(5)坡顶打设摩擦土钉采用Ⅱ级螺纹钢φ20,长度为2m,间距2.5m。
3-3剖面支护参数
1)深度按8.5m进行设计,坡度1:
0.3。
2)土钉水平间距1.5m,垂直间距1.5m,呈梅花形布置共5排,第一排长5.0m,第二排长5.0m,第三排为长4.0m,第四排长3.0m,第五排为长3.0m.
3)其它参数同1-1剖面
4-4剖面支护参数
1)深度按8.0m进行设计,坡度1:
0.1。
2)土钉水平间距1.2m,垂直间距1.2m,呈梅花形布置共5排,第一排长5.0m,第二排长5.0m,第三排为长4.0m,第四排长4.0m,第五排为长3.0m,第六排3.0m。
.
3)其它参数同1-1剖面
5-5剖面支护参数
1)深度按3.3m进行设计,坡度1:
0.3。
2)土钉水平间距1.5m,垂直间距0.3m:
0.8m:
1.5m,呈梅花形布置共3排,第一排长1.0m,第二排长3.0.0m,第三排为长2.0m,主筋选用16螺纹钢。
3)其它参数同1-1剖面
6-6剖面支护参数
1)深度按3.3m进行设计,坡度1:
0.1。
2)土钉水平间距1.58m,垂直间距0.3m:
0.8m:
1.5m,呈梅花形布置共3排,第一排长2.0m,第二排长3.0m,第三排为长2.0m。
.主筋选用16螺纹钢。
3)其它参数同1-1剖面
B、面层参数:
各剖面支护参数相同
(1)喷射混凝土面板厚度为8~10cm,强度为C20,指定配合比为1:
2:
2(水泥:
砂:
石子).
(2)坡面挂钢筋网,¢6.5@250*250,用火烧丝绑扎,钢筋接头搭接不小于8cm,网片与坡面距离大于3cm。
网片处配¢16横竖加强筋,布置间距@1500*3000。
加强筋和土钉端头采用直角弯钩焊接。
(3)坡顶设1m宽散水坡,坡底下插30cm,以保证坡底稳定性。
(4)混凝土面层应设置泄水孔和排水孔。
五,有关问题的解释和补充说明:
1、方案的解释和说明
本设计基于甲方提供开挖图,而设定方案,如施工顺序和图纸调整,则方案相应调整.
2、排水措施。
土钉支护时须提前准备排水措施。
坡面排水可通过设置排水管来实现。
在基坑下1.5m处水平每3m,布置一个排水孔。
在排水孔内插入排水管,管壁按一定密度钻眼,将排水管的水眼及内端包上筛网布,以排水的同时起到滤土的作用。
排水管一般采用长300~500mm的带孔塑料管,插入面层500mm左右,倾角为5-10度,即可达到目的。
3、本设计未考虑塔吊位置。
4、预计变形。
本工程支护变形经有限元分析和根据我公司的实测资料,对变形预计如下:
当离开边坡6m时,地表变形不会造成对周围建筑物的影响;当大于10m时,地表基本无变形。
4.设计与信息施工技术。
施工中的动态设计与信息施工侧重强调工程技术人员懂监控,会监测,并跟班作业,不离开现场,及时处理设计中没有考虑或无法预料但却在施工中出现了的问题。
根据现场情况,及时调整一些参数和施工程序,果断而不失时机地处理好出现的问题,才能保证安全施工,确保边坡稳定。
5.坑边坡监测。
为随时掌握整个施工过程中基坑周边环境的变化,须制定一套较完整的合理的监测方案。
侧重监测和观察边坡的水平位移和竖向沉降,注意观察土钉头部附近及地表有无裂隙,周围建筑物有无异常变化,掌握其发展规律,为动态设计和信息化施工提供依据。
6、周围环境。
因目前有关资料不足,对周围的环境了解不够,本设计考虑地面荷载10KN/m2,周围允许变形20mm,如周围地面荷载增大,或周围环境存在对变形要求更敏感管线或建筑物时,应及时调整设计。
比如可通过增设预应力锚杆等措施以控制变形在允许范围内,保证安全。
六,设计计算书
1-1,2-2剖面计算书
原----------始----------数----------据
支护类型基坑侧壁重要性系数基坑深度(m)地下水位(m)墙面坡角(度)
土钉墙1.0010.50-50.0073.3
土层号厚度重度粘聚力内摩擦角摩阻力标
(m)(kN/m^3)(kPa)(度)准值(kPa)
11.6018.0020.0020.0040.00
26.0020.000.0040.0070.00
34.0020.000.0042.00100.00
41.8020.000.0045.00100.00
57.0020.000.0045.00150.00
超载序号超载类型超载值(kPa)距坑边距离(m)作用宽度(m)距地面深度(m)
1120.00
土钉道号竖向间水平间入射角度超挖深度钻孔直径土钉长度
距(m)距(m)(度)(m)(mm)(m)
11.201.5010.000.201005.00
21.501.5010.000.301006.00
31.501.5010.000.301005.00
41.501.5010.000.301005.00
51.501.5010.000.301004.00
61.501.5010.000.301003.00
71.001.5015.000.30803.00
土钉钢筋级别:
2
计----------算----------结----------果
计算方法:
抗拉计算
计算步数破裂面角(度)土钉号计算长度(m)内力设计值(kN)
146.7---
250.911.001.56
352.911.501.56
22.1223.37
453.912.011.56
22.6223.37
32.6432.83
554.512.501.56
23.1123.37
33.1432.83
43.1742.19
655.012.971.56
23.5823.37
33.6132.83
43.6542.19
53.6050.82
755.213.281.56
23.8823.37
33.9232.83
43.9642.19
53.8250.82
62.3445.28
855.413.481.56
24.1023.37
34.1432.83
44.1842.19
53.9850.82
62.5745.28
74.7184.39
计算方法:
抗拉验算
计算步数破裂面角(度)土钉号安全系数验算长度(m)内力设计值(kN)
146.7----
250.9168.405.001.56
352.9168.095.001.47
24.766.0023.37
453.9165.935.001.43
24.416.0022.66
32.775.0032.83
554.5162.915.001.40
24.006.0022.22
32.475.0032.20
42.175.0042.19
655.0159.925.001.38
23.606.0021.82
32.185.0031.63
41.945.0041.43
51.494.0050.82
755.2157.795.001.36
23.336.0021.61
31.985.0031.31
41.795.0041.01
51.364.0050.31
61.693.0045.28
855.4156.215.001.36
23.136.0021.48
31.845.0031.12
41.685.0040.77
51.274.0050.01
61.543.0045.01
70.763.0084.39
计算方法:
稳定计算
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
046.71.203.903.545.92
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
---
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
146.71.603.051.584.09
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
13.5841.47
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
250.92.809.595.5712.11
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
13.9844.89
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
352.94.306.58-0.046.79
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
13.9849.46
24.2081.93
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
453.95.8013.761.1113.87
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
13.9851.94
24.2084.35
34.2486.39
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
554.57.3014.991.1615.34
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
13.9848.73
24.2078.23
34.2479.39
44.3886.40
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
654.57.6017.441.3717.61
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
13.9851.06
24.2081.77
34.2481.93
44.3887.40
54.0892.37
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
755.08.8020.471.7220.70
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
13.9850.57
24.2080.58
34.2479.95
44.3884.13
54.1890.38
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
855.29.8023.841.9623.98
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
13.9851.75
24.2082.17
34.2480.68
44.3883.64
54.1888.24
62.6775.37
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
955.410.5026.472.6026.74
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
13.9850.81
24.2080.79
34.2479.36
44.3882.13
54.1886.31
62.6771.62
74.81115.53
计算方法:
稳定验算
计算步数安全系数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
01.7946.71.203.903.545.92
土钉号验算长度(m)
--
计算步数安全系数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
13.4246.71.603.051.584.09
土钉号验算长度(m)
15.00
计算步数安全系数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
21.7250.92.809.595.5712.11
土钉号验算长度(m)
15.00
计算步数安全系数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
31.7452.94.306.58-0.046.79
土钉号验算长度(m)
15.00
26.00
计算步数安全系数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
41.8553.95.8013.761.1113.87
土钉号验算长度(m)
15.00
26.00
35.00
计算步数安全系数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
51.5954.57.3014.991.1615.34
土钉号验算长度(m)
15.00
26.00
35.00
45.00
计算步数安全系数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
62.0654.57.6017.441.3717.61
土钉号验算长度(m)
15.00
26.00
35.00
45.00
54.00
计算步数安全系数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
71.6055.08.8020.471.7220.70
土钉号验算长度(m)
15.00
26.00
35.00
45.00
54.00
计算步数安全系数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
81.7255.29.8023.841.9623.98
土钉号验算长度(m)
15.00
26.00
35.00
45.00
54.00
63.00
计算步数安全系数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
91.6455.410.5026.472.6026.74
土钉号验算长度(m)
15.00
26.00
35.00
45.00
54.00
63.00
73.00
3-3剖面计算书
原----------始----------数----------据
支护类型基坑侧壁重要性系数基坑深度(m)地下水位(m)墙面坡角(度)
土钉墙1.0010.50-20.0073.3
土层号厚度重度粘聚力内摩擦角摩阻力标
(m)(kN/m^3)(kPa)(度)准值(kPa)
11.6018.0020.0020.0040.00
26.0020.000.0042.0070.00
34.0020.000.0045.00100.00
41.8020.000.0045.00100.00
放坡级数坡度系数坡高(m)坡脚台宽(m)
10.502.502.00
超载序号超载类型超载值(kPa)距坑边距离(m)作用宽度(m)距地面深度(m)
1110.00
土钉道号竖向间水平间入射角度超挖深度钻孔直径土钉长度
距(m)距(m)(度)(m)(mm)(m)
13.501.5010.000.301005.00
21.501.5010.000.301005.00
31.501.5010.000.301004.00
41.501.2010.000.301003.00
51.501.2010.000.301003.00
土钉钢筋级别:
2
计----------算----------结----------果
计算方法:
抗拉计算
计算步数破裂面角(度)土钉号计算长度(m)内力设计值(kN)
153.0---
254.312.0925.45
355.112.5525.45
21.4921.95
455.713.0125.45
21.9521.95
32.1738.55
556.213.4425.45
22.4021.95
32.6138.55
42.6349.87
656.413.5825.45
22.5421.95
32.7638.55
42.7749.87
52.4152.15
计算方法:
抗拉验算
计算步数破裂面角(度)土钉号安全系数验算长度(m)内力设计值(kN)
153.0----
254.316.215.0014.73
355.115.625.0014.35
25.055.0018.21
455.715.025.0014.03
24.585.0017.81
32.054.0034.79
556.214.445.0013.74
24.115.0017.43
31.804.0034.06
42.133.0034.01
656.414.165.0013.63
23.885.0017.29
31.674.0033.79
41.943.0033.74
51.783.0045.39
计算方法:
稳定计算
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
046.71.602.181.383.28
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
---
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
153.03.8084.0980.45116.49
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
---
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
254.35.3096.9670.78120.05
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
16.18117.81
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
355.16.8048.8029.5357.26
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
16.18106.94
23.6491.25
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
455.37.6017.105.5017.98
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
16.18102.21
23.6480.37
34.06108.52
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)
555.78.3099.2060.10116.42
土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)
16.18101.14
23.6477.75
34.06104.78
计算步数破裂面角(度)滑裂面:
深度(m)X座标(m)Y座标(
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