某工程基坑方案.docx
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某工程基坑方案.docx
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某工程基坑方案
基
坑
支
护
方
案
编制:
审核:
审批:
公司
二0年月
目录
第一部分基坑支护方案综合说明3
一、编制依据3
二、工程概况4
三、结构概况及基坑开挖深度4
四、工程地质及水文地质概况4
五、基坑支护方案4
六、材料要求5
七、施工及检测要求5
八、土方开挖要求6
九、应急措施7
十、基坑监测8
十一、安全防护及其它施工注意事项9
十二、备注9
第二部分基坑方案计算10
南北坡段计算书10
东西坡段计算书19
第三部分图纸
第一部分基坑支护方案综合说明
一、编制依据
1、建设单位提供的资料:
总平面图;
地下室地板底结构图及基础图;
其它相关资料
2、江苏淮安勘察院有限公司提供的“24#楼工程勘察报告(勘察编号:
HYK2)”。
3、设计规范、规程:
建筑地基基础设计规范GB50007-2002
混凝土结构设计规范GB50010-2002
钢结构设计规范GB50017-2003
建筑桩基技术规范JGJ94-2008
建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)
建筑基坑支护技术规程JGJ120-99
建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002
混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002
锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001
钢筋焊接及验收规程JGJ18-2003
建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009
其他有关的规范及规程
二、工程概况
1、工程名称:
2、场地位置:
3、建设单位:
4、主体设计单位:
5、勘察单位:
6、监理单位:
7、施工单位:
8、开挖面积:
三、结构概况及基坑开挖深度
1、本工程主体结构:
详见结构图。
2、基坑周长:
约m
3、基坑开挖深度:
工程设计标高±0.00相当于+(黄海高程),基坑开挖深度约为5.0m。
四、工程地质及水文地质概况
详见本工程勘察报告。
五、基坑支护方案
本基坑周边环境较为复杂,综合场地的工程地质、水文地质条件及基坑开挖深度,以"安全可靠、经济合理、技术可行、方便施工"的原则,本基坑工程安全等级为三级,不同区段采用不同的支护形式。
1、支护结构
整个基坑采用坡面挂网喷浆的支护形式。
2、地下水处理方案
本工程所涉及土层主要是②粉土夹粘土层(含水层),在施工开挖前,先设井点降水,降水7-10天。
六、材料要求
1、水泥采用32.5级复合硅酸盐水泥;
2、砼强度等级:
坡面砼强度等级为C20;
3、钢筋等级:
HRB335级;
七、施工及检测要求
(一)土钉墙及挂网喷浆
1、施工要求
(1)上层锚杆墙喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层锚杆施工。
(2)基坑开挖和土钉墙施工应按设计要求自上而下分段分层进行。
在机械开挖后,应辅以人工修整坡面,坡面平整度的允许偏差宜为±20mm,在坡面喷射混凝土支护前,应清除坡面虚土。
(3)土钉墙施工可按下列顺序进行:
①应按设计要求开挖工作面,修整边坡,预制喷射混凝土厚度的灰饼;
②安设钢筋,入土1.0m。
③绑扎钢筋网,喷射混凝土;
(4)喷射混凝土作业应符合下列规定:
①喷射作业应分段进行,同一分段内喷射顺序应自下而上;
②喷射混凝土时。
喷头与受喷面应保持垂直,距离宜为0.6~1.0m;
③喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间根据气温确定,宜为3~7h;
(5)喷射混凝土面层中的钢筋网铺设应符合下列规定:
①钢筋保护层厚度不宜小于20mm;
②钢筋网与锚固钢筋应连接牢固;
2、检测要求
①按照国家及地方相关规范检测。
(二)、基坑排水要求
视施工现场情况沿地面及基坑内应设明沟及集水井,及时排除雨水及地面流水。
八、土方开挖要求
1、支护结构施工、土方开挖,应充分了解周边各有关道路、管线等设施的保护要求,实际开挖过程中,应充分重视基坑监测数据,并及时根据监测数据调整施工流程或方案,强调信息化施工。
2、在正式施工前,应由施工方会同业主、设计、监测、监理及各有关分包单位对各种可能发生的情况进行预估和对策分析,制订详细、可行的施工应急措施和方案。
3、土方开挖前施工单位应编制详细的土方开挖的施工组织设计,并取得相关主管部门的认可后方可实施。
4、基坑开挖的基本要求:
挖土应分层、分区进行,严禁超挖;挖土单位应提出具体的挖土方案,需经基坑设计人员认可后方可实施。
5、放坡土钉墙段每区段开挖面长度20m,每一层开挖长度为土钉标高下30~50cm。
随挖随护,上下段网片搭接长度应大于30cm。
6、在基坑开挖过程中,施工单位应采取有效措施,确保边坡土及动态土坡的稳定性;施工单位应严格按照土方开挖的施工组织设计进行,基坑内部临时坡体应不大于1:
2,且在土方开挖过程中挖土高差不得大于2.5m。
慎防土体的局部坍塌造成主体结构桩位移破坏,现场人员损伤和机械损坏等工程事故。
7、基坑挖土底30cm土方应由人工清除,不得超挖;开挖到位后及时施工砼垫层(至支护桩边),随挖随浇,即垫层必须在见底后24小时内浇筑完成。
8、基坑内所有垫层施工完成后,应及时绑扎底板钢筋,浇筑地下室底板。
九、应急措施
1、施工单位应根据基坑监测情况作好应急措施的材料准备。
2、支护区段发生较大变形等情况时,可采将锚杆加长加密、被动区反压加固等措施。
3、如坑外管线变形较大,可将其揭露保护。
4、地面出现裂缝,注入水泥浆,防止地表水渗入增加坑壁压力,软化土体,裂缝周围地面用水泥砂浆抹平,并增设测点加强监测工作。
5、边坡发生较大变形时,可采取在坑外卸载、被动区反压加固等措施。
6、场地中分布的填土层,其工程性能差,施工时如果出现位移较大的情况,及时采取木桩或钢管进行加固,防止土体垮塌。
7、准备一定的草袋、钢管、水泥、水玻璃,注浆设备等抢险物资,并组织预备抢险队。
防止基坑开挖后出现事故能及时撤离现场并启动应急预案,基坑开挖过程中及开挖后,基坑周边应设置至少二个垂直通道,现场应有一定的应急物资及机械器具。
十、基坑监测
本基坑外部环境较复杂,基坑工程安全等级三级。
基坑开挖及地下结构施工期间必须加强对基坑及周边环境(道路、管线特别是地铁盾构区间)的监测。
具体监测内容如下:
1、测试内容:
(1)坡顶水平位移:
沿坡顶每隔20至30米设一观测点,共12个;
(2)道路地面沉降:
沿临近基坑范围道路每隔20米设一观测点,共12个;
(3)地下管线水平、垂直位移:
条件允许应布置直接观测点。
2、监测要求
(1)基坑监测应由有监测资质的单位严格按本设计要求,制定详尽的基坑工程监测方案,并报本设计单位审查确认后方可执行。
(2)监测单位应充分理解设计意图,并在支护结构施工过程中结合现场条件合理布置监测位置,并测得初始值且不应少于两次。
(3)所有测试点、测试设备需在整个基坑支护施工过程中加强保护,以防损坏。
(4)监测周期为基坑土方开挖到地下室侧壁回填的全过程。
(5)监测频率:
在基坑测斜开挖期间,原则上须做到一日一测;具体监测频率可视具体监测信息反馈结果进行适当调整。
(6)测试单位需及时向建设、设计、监理及施工总包等各方通报测试结果并提供最终测试成果报告。
3、监测报警界限(详见基坑支护监测平面图)。
十一、安全防护及其它施工注意事项
1、基坑周边设计荷载为20kPa,要求周边严禁堆载。
2、基坑四周设置安全防护栏杆和警示牌。
3、基坑开挖和地下室施工期间加强监测,并应有专人巡视。
4、在开挖到底板设计标高(包括垫层)之后,立即浇筑砼垫层,封闭坑底,并尽快浇筑承台和地下室底板,严禁暴露时间过长。
十二、备注
1、本次设计图纸以建设单位年月日提供的地下室平面图、地下室地板板底结构图、作为本次基坑支护设计的依据,如地下室平面、开挖深度及其它设计前提条件发生变化,基坑支护图纸需作相应调整。
2、土方运出路线的具体位置可根据建设单位及现场施工组织要求综合确定。
3、施工前需对场地自然地面整平至设计标高。
4、土方开挖过程中,各参建单位应密切配合,重视监测数据反馈信息。
如发生监测数据达警戒值,应对施工过程中出现的异常情况(如地面堆载较大,土方开挖速度过快、不均匀,基坑暴露时间较长等)及时整改,并合理调整施工组织设计和土方开挖方案,加快主体结构施工速度。
如监测数据达报警值,应及时通知参建各方,分析原因并采取有效控制和加强措施,确保基坑及周边环境的安全稳定。
5、本基坑工程设计使用期限为4个月。
6、本说明未尽事宜应严格按照国家、地方相关规范、规程执行。
第二部分基坑支护计算书
本计算书参照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99中国建筑工业出版社出版《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
土钉墙需要计算其土钉的抗拉承载力和土钉墙的整体稳定性。
一、参数信息:
1.基本参数:
侧壁安全级别:
二级
基坑开挖深度h(m):
5.000;
土钉墙计算宽度b'(m):
13.00;
土体的滑动摩擦系数按照tanφ计算,φ为坡角水平面所在土层内的内摩擦角;
条分方法:
费伦纽斯法;
条分块数:
20;
考虑地下水位影响;
基坑外侧水位到坑顶的距离(m):
5.000;
基坑内侧水位到坑顶的距离(m):
7.000;
荷载参数:
序号类型面荷载q(kPa)基坑边线距离b0(m)宽度b1(m)
1局布10.001.502.00
地质勘探数据如下:
:
序号土名称土厚度坑壁土的重度γ坑壁土的内摩擦角φ内聚力C极限摩擦阻力饱和重度
(m)kN/m3(°)(kPa)(kPa)kN/m3
1填土8.0018.0030.0015.00112.0020.00
土钉墙布置数据:
放坡参数:
序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)
12.003.002.00
23.004.500.00
土钉数据:
序号孔径(mm)长度(m)入射角(度)竖向间距(m)水平间距(m)
1120.001.0056.002.002.00
2120.001.0056.002.002.00
二、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算:
单根土钉受拉承载力计算,根据《规范》JGJ120-99,
1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算:
其中ζ--荷载折减系数
eajk--土钉的水平荷载
sxj、szj--土钉之间的水平与垂直距离
aj--土钉与水平面的夹角
ζ按下式计算:
其中β--土钉墙坡面与水平面的夹角。
φ--土的内摩擦角
eajk按根据土力学按照下式计算:
2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算
其中dnj--土钉的直径。
γs--土钉的抗拉力分项系数,取1.3
qsik--土与土钉的摩擦阻力。
根据JGJ120-99表6.1.4和表4.4.3选取。
li--土钉在土体破裂面外的长度。
层号有效长度(m)抗拉承载力(kN)受拉荷载标准值(kN)初算长度(m)安全性
11.0032.480.000.00满足
20.9430.590.160.06满足
第1号土钉钢筋的直径ds至少应取:
0.000mm;
第2号土钉钢筋的直径ds至少应取:
0.835mm;
三、土钉墙整体稳定性的计算:
根据《规程》JGJ120-99要求,土钉墙应根据施工期间不同开挖深度及基坑底面以下可能滑动面采用圆弧滑动简单条分法如下图,按照下式进行整体稳定性验算:
公式中:
n--滑动体条分数
m--滑动体内土钉数
γk--滑动体分项系数,取1.3
γ0--基坑侧壁重要系数;
wi--第i条土重;
bi--第i分条宽度;
cik--第i条滑土裂面处土体粘结力;
φik--第i条滑土裂面处土体的内摩擦角;
θi--第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角;
αj--土钉与水平面之间的夹角;
Li--第i条土滑裂面的弧长;
S--计算滑动体单元厚度,即第i条土条平均高度hi;
Tnj--第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体的极限抗拉力,按下式计算。
lnj--第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内的长度
把各参数代入上面的公式,进行计算
可得到如下结果:
--------------------------------------------------------------------------------------
计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)
第1步1.79852.9510.2293.8983.905
示意图如下:
计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)
第2步1.63555.0720.0863.9943.995
示意图如下:
计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)
第3步2.75142.5552.9367.6968.237
示意图如下:
计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)
第4步2.81347.4142.6389.96610.309
示意图如下:
--------------------------------------------------------------------------------------
计算结论如下:
第1步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.798>1.30满足要求!
[标高-2.000m]
第2步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.635>1.30满足要求!
[标高-2.000m]
第3步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=2.751>1.30满足要求!
[标高-4.000m]
第4步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=2.813>1.30满足要求!
[标高-5.000m]
四、抗滑动及抗倾覆稳定性验算
(1)抗滑动稳定性验算
抗滑动安全系数按下式计算:
式中,Eah为主动土压力的水平分量(kN);
f'为墙底的抗滑阻力(kN),由下式计算求得:
μ为土体的滑动摩擦系数;
W为所计算土体自重(kN)
q为坡顶面荷载(kN/m2);
Ba为荷载长度;
Sv为计算墙体的厚度,取土钉的一个水平间距进行计算
1级坡:
KH=14.22>1.3,满足要求!
2级坡:
由于主动土压力的水平分量Eah为零,所以2级坡满足要求!
(2)抗倾覆稳定性验算
抗倾覆安全系数按以下公式计算:
式中,MG--由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩,由下式确定
其中,W为所计算土体自重(kN)
其中,q为坡顶面荷载(kN/m2)
Bc为土体重心至o点的水平距离;
Ba为荷载在B范围内长度;
b为荷载距基坑边线长度;
B'为土钉墙计算宽度;
ME--由主动土压力产生的倾覆力矩,由下式确定
其中,Eah为主动土压力的水平分量(kN);
lh为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾o水平面的垂直距离。
1级坡:
KQ=120.71>1.5,满足要求!
2级坡:
由于主动土压力产生的倾覆力矩ME为零,所以2级坡满足要求!
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