江苏某高层住宅小区地下车库基坑护坡施工方案(土钉墙支护计算书).doc

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1、某某某某滟澜山项目标段 基坑护坡施工方案某某集团有限公司目录第一章 工程概况1.1工程概况 11.2地下室基坑边坡概况 1第二章工程地质条件2.1工程地质条件 12.2基坑开挖支护评价和建议 2第三章 边坡支护设计3.1支护方式 33.2设计基本要求 3第四章 施工组织方案4.1施工准备 44.2施工方法 44.3施工工艺 44.4安全生产措施 6附：计算书 8第一章 工程概况1.1工程概况本工程地处本工程位于某某新区太湖科技园净慧西道地块，南至湖景路边。本项目占地平面近似于不规则五边型，功能为叠拼和类独栋别墅区及小高层，拟建别墅总层数为34层及8层和16层，本标类独栋（6264#）共计3栋，

2、叠拼（6572#）共计8栋，8层小高层（7379#）共计7栋，16层小高层（80#82#）共计3栋，总建筑面积约为9万平方米。本次基坑护坡主要针对十六层高层（80#82#），为地下一层，即13A车库。1.2 地下室基坑边坡概况1.2.1边坡地段地物环境该边坡位于道路和甲方及中天临时办公附近，目前土方开挖已进行施工，需要进行支护， 以确保施工安全。1.2.2边坡形态及岩土构成拟建场地位于珠江三角洲冲积平原中之低缓小山丘，现已部份人工挖填平整，场地地面平整后高程为3.2m，按地下室底标高开挖后，将形成6.4M的基坑，基坑边坡坡为1.0m-6m的素填土、粉质粘土，粉土夹粉质粘土，其下部为粉细沙。第二

3、章工程地质条件2.1工程地质条件2.1.1岩土层工程地质特征某某市区为冲湖积平原，广泛堆积了第四系松散沉积土体，第四系沉积土层土性主要是粘性土、粉土、粉砂，总厚度达100190m，拟建场地总厚度50m。根据拟建物的特征，结合本公司掌握的区域地质情况，本工程八层以下住宅楼控制性勘探孔孔深定为20m左右，一般性孔孔深定为15m左右，十六层住宅楼控制性勘探孔孔深定为50m左右，一般性孔孔深定为40m左右。层号土层名称土工试验静力触探标贯试验建议值fakEsPsQcfakEs击数fakfakEs1-2kPaMPaMPaMPakPaMPaNkPakPaMPa粉质粘土2038.232.331.681978

4、.0512.22022008.0粉土夹粉质粘土1319.333.662.851399.5210.01341309.0粉细砂15211.999.218.6215313.222.215815012.5粉质粘土1465.761.211456.8312.81421405.0粉质粘土2157.902.542117.8110.22072108.0粉质粘土1818.511.861797.337.61731807.5粉土夹粉质粘土1638.313.681588.2119.21661608.5粉质粘土1767.257.91741706.5（岩土工程勘察报告）2.2、基坑开挖支护评价和建议2.2.1基坑开挖支护结

5、构型式13A车库基坑底板最深开挖进度标高为6.4m，根据岩土工程勘察结果，基坑开挖深度范围内的土层主要为粉土夹粉质粘土，总体土层工程性质较好，按类似工程的地方经验，基坑开挖过程可考虑放坡开挖。鉴于土体结构比较好，坡度（高宽比）为1：0.5，开挖时根据不同地段地下水情况及天气情况采取相应的排水措施，坡面按有关规定做好防护措施。考虑施工现场具体条件，道路的施工，其它工程的施工，本工程基坑采用土钉墙边坡支护。2.2.2基坑边坡支护设计参数建议值根据现场勘察和室内土工试验结果，综合列出基坑边坡支护设计参数，供参考。 基坑边坡支护设计参数建议值表剪切试验UU渗透系数土层编号C垂直水平KPa度cm/scm

6、/s粉质粘土5310.71.63E-072.05E-07粉土夹粉质粘土1813.81.83E-05第三章 边坡支护设计3.1 支护方式 根据施工现场具体情况及土方开挖方案，为防止塌方保证安全施工，比较各种边坡支护的经济效果，选用土钉墙支护方案。3.1.1 锚杆锚杆是一种将拉力传至稳定或土层的结构体系，主要由锚头、自由段和锚固段组成. 采用F16，长6米.(水平间距1米，竖向间距设两排，第一排距坡顶1米，第二排距坡顶3米(1) 锚头：锚杆外端用于锚固或锁定锚杆拉力的部件。(2) 锚固段：锚杆远端将拉力传递给稳定地层的部分锚固深度和长度应按照实际情况计算获取，要求能够承受最大设计拉力, (3) 自

7、由段：将锚头拉力传至锚固段的中间区段. 3.1.2 面层混凝土喷混凝土面层的厚度不宜小于80mm，混凝土强度等级不低于C20，3d不低于10MPa。喷混凝土面层内应设置钢筋网，钢筋直径6mm，网格尺寸150300mm。 3.2 设计基本要求3.2.1 设计要求(1)、场地范围内的水文、地质条件、岩土工程特征及周围环境（道路、管线、建筑物）是边坡设计需要详细了解和分析的首要内容；(2)、边坡设计方案必须确保支护结构的安全，保证边坡周围建筑物基础及已施工和使用的地线管线、市政道路的安全；(3)、支护方案在安全的前提下，经济、合理，满足国家建筑工程的有关法律法规和规范；(4)、支护结构能保证边坡开挖

8、顺利进行，满足有一定面积的后期施工，满足边坡形成后坡顶可承受一定的堆载；(5)、设计必须考虑施工期间度过雨季，其对边坡稳定性的不利影响。2、边坡监测按有关规范、规程要求进行边坡监测，特别是雨季来临，以指导基坑的开挖和地下室的施工。（1）现场监测：应对坡体及周围道路，进行观测、分析、预测。（2）监控对象：从边坡及边缘以外12m范围内的需要保护物体均作为监控对象。（3）监测内容如下表：序号监 测 项 目1边坡土体顶部的水平及垂直位移2支护结构的水平及垂直位移3边坡周围坡表沉降及裂缝观测4坡体渗、漏水情况第四章 施工组织方案4.1施工准备设计技术要求:1、锚固砂浆M30，喷射砼C20。锚杆砂浆保护层

9、30mm。2、锚孔斜度偏差不应大于3%，孔深超过锚杆设计长度0.5m，锚固深度指穿过预测破裂的深度。锚杆成孔须严格控制用水量，成孔后，立即清孔、下锚、灌浆。待砂浆凝固收缩后，尚应进行二次灌浆。3、喷射砼施工前，应对坡面进行清理，清除松散层及岩渣等4、锚杆验收应随机抽样，验收数量为锚杆总数的5%。且不少于5根。喷砼应按规范作抗压强度试验。5、施工过程中应加强边坡变形监测。4.2施工方法施工方法：修坡成孔下钢筋注浆编网喷射砼。4.3施工工艺4.3.1坡面喷浆1、喷混凝土准备施工前喷射砼必须作如下处理：（1）除浮面和有害的粘着的杂草、木片等；清除土岩松散部份并凿毛。（2）有涌水的地方要做好抽排水工作

10、，安放水管。（3）土层表面要严格压实和平整，不能向松散表面喷射砼。2、喷射混凝土（1）在喷混凝土之前，先按设计要求绑扎、固定钢筋网。面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合设计规定的保护层厚度要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，但在喷射混凝土时不应出现振动。（2）钢筋网片可绑扎或焊接而成，网格允许偏差为10mm。铺设钢筋网时每边的搭接长度应不小于300mm，如为搭焊则焊接长度不小于网片钢筋直径的10倍。网片与坡面间隙不小于40mm。（3）喷射混凝土的配合比：严格按要求配置，粗骨料最大粒径不宜大于12mm，喷射砼厚度不小于设计厚度100mm。（4）喷射混凝土前，应对机械设备、风、水管路和电路进

11、行全面检查和试运转。（5）为保证喷射混凝土厚度达到均匀的设计值，可在边壁上隔一定距离打入垂直短钢筋段作为厚度标志。喷射混凝土的射距宜保持在0.81.5m范围，并使射流垂直于壁面。在有钢筋的部位可先喷钢筋的后方以防止钢筋背面出现空隙。喷射混凝土的路线从壁面开挖层底部逐渐向上进行，但底部钢筋网搭接长度范围以内先不喷混凝土，待与下层钢筋网搭接绑扎之后再与下层壁面同时喷混凝土。混凝土面层接缝部分做成45角斜面搭接。混凝土接缝在继续喷射混凝土之前应消除浮浆碎屑，并喷少量水润湿。（6）面层喷射混凝土终凝后2h采取养护措施，至少应养护57d，养护视气候条件采用喷水或覆盖浇水。4.3.2锚杆施工方法1、锚杆施

12、工方法及机械设备（1）成孔机械：潜孔钻、水磨钻（2）成孔工艺：回转钻进；（3）锚杆制安：人工制安，对中支架每2.0m设置一道。（4）灌浆：用灌浆砂浆进行灌浆，采用一次灌浆法；4.3.3锚杆施工步骤1、成孔（1）钻机采用土层无水干钻，钻岩石时采用套管将水隔开，钻孔孔径不小于设计要求；（2）钻孔应满足设计图纸要求，其误差应控制在规定范围，当地形条件限制无法按设计图纸施工时，应会同设计人员拟定新钻孔；（3）待钻机完成并清洗钻孔干净后，应对孔口进行暂时封堵，防止碎屑、杂物进入孔内；（4）钻孔应保证在钻进、锚杆安装和注浆过程中稳定性，钻孔完成后应及时进行锚杆安装和注浆。2、安装（1）安装前对钻机重新进行

13、检查，对塌孔、掉块进行清理或处理；（2）安装前对锚杆体进行详细检查，对损坏的配件进行修复；（3）推送锚杆时用力要均匀一致，防止在推送过程中损坏锚杆；（4）推送锚杆时要不断检查排气管和注浆管，确保锚杆推送至归定深度后排气管和注浆管畅通。（5）当推送困难时，应将锚杆抽出，对锚杆体及钻孔清洁程度进行检查，必要时应重新清洗钻机。3、注浆（1）注浆采用全长压力灌浆，注浆压力不小于0.1Mpa。注浆采用纯水泥浆，浆液水灰比1：0.51：0.6，水泥为普通425R，浆液应随搅随用，搅拌均匀。（2）灰浆搅拌采用机械进行强制拌合；（3）灰浆要随拌随用，超过初凝时间的灰浆要废弃；4.4安全生产措施4.4.1安全生

14、产保证措施建立安全生产管理网点：安全生产管理网点是一种群众性和安全生产管理形式，它将专业管理与群众管理结合起来，使安全生产的责任和权利具体落实到相当一部分工人身上，加强安全生产检查员，由生产班组中骨干来兼任，具体职责和权限是：（1）检查主要安全生产管理制度在本组是否得到了落实，有无不知、不以为然的现象；检查安全操作规程和安全技术措施有否、知否、掌握否，有无定向点；安全技术交底进行得是否深透，有无死角；发现隐患，及时向班组长报告。（2）检查劳动用品领发是否及时，质量是否达到规定要求；检查高空作业是否系安全带和载安全帽；检查从事有毒、有害、特殊作业的安全防护品是否齐全、可靠，检查是否带病工作和冒险

15、作业现象。（3）检查机电设备安全装置是否齐全、可靠，是否接地接零，检查各类机具电气设备转动是否正常，有无异常现象，保管是否得当，发现违章有权制止。（4）检查作业区及周围有无不安全因素；检查安全标志有无漏挂、错挂现象；检查文明施工是否达到了上级要求；检查有毒、有害、易燃物品的保管，使用情况。发现问题，有权处理。4.4.2应急措施1、基坑边坡出现变形急剧增大时：（1）暂停其他部位施工，非抢险人员立即撤离危险地带。（2）现场备有挖掘机1部、司机1名。（3）用挖掘机就地挖土回填反压。（4）坡顶人工、机械卸土。2、基坑边坡出现严重渗水（1）现场必须备有足够数量水泥、砂包；砂包应装有砂，以便于反压。（2）

16、开动所有降水井进行抽水。（3）备有一定数量麻袋、带袋、破布、棉絮等物资，立即就地封堵，而后快速注浆（加速凝剂）。（4）渗漏处增降水井，立即施工。3、出现局部坍方（1）施工人员撤离现场。（2）待坍方处理稳定后，安排卸土、清渣。（3）增加降水井。（4）增设锚管的喷射砼。土钉墙支护计算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

17、、基本参数：侧壁安全级别：二级基坑开挖深度h(m)：6.400；土钉墙计算宽度b(m)：7.50；土体的滑动摩擦系数按照tan计算，为坡角水平面所在土层内的内摩擦角；条分块数：8；不考虑地下水位影响；2、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 10.00 1.5 23、地质勘探数据如下：序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度 坑壁土的内摩擦角 内聚力C 极限摩擦阻力 饱和重度 (m) (kN/m3) () (kPa) (kPa) (kN/m3) 1 素填土 1.00 10.00 10.00 8.00 90.00 20.00 2 粉质粘土 4.00

18、 18.00 12.00 45.00 230.00 1.00 3 粉土夹粉质粘土 4.80 17.00 12.00 12.00 120.00 1.00 4、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) 1 6.40 4.00 20.00 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) 1 160.00 6.00 20.00 1.00 1.00 2 160.00 6.00 20.00 2.00 1.00 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，根据建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99，R=1.25

19、0Tjk1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算：Tjk=eajksxjszj/cosj其中 -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 j-土钉与水平面的夹角按下式计算：=tan(-k)/2(1/(tan(+k)/2)-1/tan)/tan2(45-/2)其中 -土钉墙坡面与水平面的夹角。 -土的内摩擦角eajk按根据土力学按照下式计算： eajk=(iszj)+q0Kai-2c(Kai)1/22、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算Tuj=(1/s)dnjqsikli其中 dnj-土钉的直径。 s-土钉的抗拉力分项系数，取1.3 qsik-

20、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-土钉在直线破裂面外穿越稳定土体内的长度。层号 有效长度(m) 抗拉承载力(kN) 初算长度(m) 安全性 1 2.88 256.23 3.12 满足 2. 4.04 352.48 2.00 满足 第1号土钉钢筋的直径ds至少应取：0.016 mm；第2号土钉钢筋的直径ds至少应取：0.016 mm； 三、土钉墙整体稳定性的计算:根据建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99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：k-滑动体分

21、项系数，取1.3；0-基坑侧壁重要系数；i-第i条土重；bi-第i分条宽度；cik-第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪粘聚力标准值；ik-第i条滑土裂面处土体固结不排水(快)剪内摩擦角标准值；i-第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角；j-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；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。Tnj=dnjqsiklnjlnj-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

22、步 19.421 28.821 0.079 1.414 1.416 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R(m) 第2步 3.429 28.821 0.236 4.242 4.249 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 1.321 32.006 0.000 9.325 9.325 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= 19.4211.30 满足要求! 标高 -1.000 m第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 3.4291.30 满足要求! 标高 -3

23、.000 m第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.3211.30 满足要求! 标高 -6.400 m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：KH=f/Eah1.3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：f=(W+qBaSv) 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=1.21955663694996256E2921.3，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：KQ=MG/MQ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MG=WBCqBa(B-B+bBa/2)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Mk=Eahlh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=73.631.5，满足要求！