排桩+预应力锚索基坑支护设计说明Word格式文档下载.docx

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机械钻孔嵌岩灌注桩，地下室边界处最厚基础约1.5mo

本工程初步设计所遵循的主要标准、规范、规程、资料：

1.《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）

2.《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001,2009年版）

3.《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）

4.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

5.《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

6.《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）

7.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）

8.《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）

9.《基坑土钉支护技术规范》（CECS96:

97）

10.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）

11.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

12.《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）

13.《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》（JGJ6-2011）

14.《工程测量规范》（GB50026-2007）

15.《建筑工程设计文件编制深度规定》（2008年版）

16.《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分，2009年版）

17.《XX中心大楼岩土工程勘察报告》（详细勘察）

18.《市XX中心试桩质量检测报告》

19.业主提供的山有关部门审批通过的实施本设讣所需的批准文件。

20.由建筑及各设备专业提供的实施本设计所需的资料图及文件。

三、基坑支护设计标准、使用年限、设计荷载、计算软件

1.基坑侧壁安全等级：

一级。

基坑侧壁重要性系数：

YO二1.1。

2.使用年限：

属临时性基坑支护，使用时间不超过18个月。

3.基坑周圉荷载：

距离坡顶1.0m范圉内不得进行堆载和车辆行驶。

距离坡顶1.Γ5.OnI范围内堆载和车辆荷载≤20kPao

4.计算软件：

理正深基坑设计软件5.04版。

5.本匸程图注尺寸除标高以米为单位外，其余均以毫米为单位。

、地形及地貌、场地的工程地质及水文地质条件（由勘察报告提供）

1.场地地形、地貌及工程地质综合评价

（I）场地地形、地貌及周边情况：

勘察场地原为农田、池塘，场地地面标高变化较大，地面标高变化在18.00"

23.OOnl左右。

其中东面已有城市道路绿化带，现状标高约为

23.OOm,南面除一条山建筑垃圾填筑的道路标高为23.00m左右外的其余段约为

19.OOm,场地西侧、北侧基本上位于18.00"

19.OOm之间。

基坑侧壁东面距道路不小于30皿其余三面场地均较开阔，场地工程环境条件较好。

（2）区域地质构造：

本地区位于江南台隆构造单元的萍乡一乐平凹陷，上部为第四系砂土层所覆盖，厚约16"

24m左右，基底为巨厚的泻湖相沉积层。

（3）区域稳定性：

拟建场地区域地质构造较稳定。

（4）场地稳定性：

拟建场地及附近地段无大、中型断裂分布，地层产状平缓，场地稳定性良好。

（5）场地适宜性：

本场地适宜进行拟建工程的建设。

（6）场地地层结构组成：

自上而下依次为素填土、粉质粘土、中砂、粗砂、砾砂、强风化砂砾岩、中风化砂砾岩。

（7）不良地质作用：

拟建场地范圉内及本次勘探钻孔深度范圉内均未发现滑坡、岩溶、塌陷、采空等其它不良地质现象。

（8）地下障碍物：

拟建建筑物范围内未发现河道、沟浜、墓穴、防空洞、弧石等对工程不利的埋藏物。

场地周圉附近未发现分布有污水管、给水管、雨水管等地下管线，护坡桩范圉外的远处管线不影响锚杆施工。

（9）抗震有利性地段划分：

拟建立场地土类型为中软土，场地类别为1【类建筑场地，属于可进行建设的一般性场地。

（10）地震效应：

拟建场地抗震设防烈度为6度，不存在可液化土体。

2.场地水文地质条件

（1）场地地下水：

本场地地下水主要为孔隙潜水和少量上层滞水。

上层滞水主要赋存于素填土层下部，主要由大气降水垂直补给及附近地表水侧向补给，水量较小，易于抽排,无统一地下水位，勘察期间测得其初见水位埋深为l.（Γ6.2m,标高为16.8Hl7.13m。

孔隙潜水主要赋存于中砂及以下的砂层中，主要由赣江水体侧向补给及少量大气降水通过上部粘土垂直下渗补给，含水层贮水、透水性强，水量丰富。

勘察期间稳定水位埋深标高为11.85~14.13m（黃海高程）。

拟建场地含水层的综合渗透系数K=80m∕do

（2）水的腐蚀性：

场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

（3）土的腐蚀性：

场地土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋亦具微腐蚀性。

3.工程地质特征及基坑边坡支护设计参数表：

详见表1。

表1：

工程地质特征及基坑边坡支护设计参数表

层称β⅛土名砂

岩仕）性特征

天然

容萱

V

（kN∕m3）

内摩擦角

Φ

（β）

内聚力

C

土体与

锚固定粘结强度

（kN∕m2）

机械钻孔漫注桩

极限侧阻力标准值（kPa）

极限端阻力标准值（kPa）

素填土

①

土黄、灰黄等杂色、

稍湿、松散，层厚O.5〜7・5πu

18.3

4.0

5.0

12.0

18

②

灰色、灰黄色、稍湿〜湿、可塑，

层厚1.0〜6.9πu

18.6

6.0

10.0

20.0

55

中砂

③

灰、灰白、浅黄色、湿~饱和，稍密~中密。

层厚0.9〜5.Ime

19.1

15.0

45

粗砂

④

灰黄、黄色、饱和、中密，层厚1.0〜4・3mc

19.3

18.0

25.0

65

砾砂

⑤

黄褐色、浅黄色、饱和、稍密〜中密，层厚2.6〜7・2m

19.5

24.0

30.0

110

删1化砂砾岩

⑥

棕红、暗红、紫红色、极软岩、岩体破碎层厚2.1〜4.2m

115

中风化砂砾岩

⑦

紫红色、泥质胶结，软岩，岩体较破碎。

层厚9.4-17.2m

饱和单轴抗压强度标准值frk=8.OMPa

微风化

砂砾岩

⑧

紫红色、泥质胶结，软岩，岩体较完整。

该层未揭穿。

饱和单轴抗压强度标准值frk=9.5MPa

五、基坑支护结构设计原则

1.按照动态设计、信息化施工的方法进行。

基坑支护结构施工应与现场监测相结合，根据现场监测反馈信息及时进行分析，达到动态设计和信息化施工的U的。

2.支护结构应有效地控制变形，保证基坑安全。

确保周边建（构）筑物的安全稳定并保证基坑四周道路和周边各类管线的安全使用。

3.基坑土方开挖遵循分层、平衡、适时的原则。

4.施工前施工单位应做好施工组织设计，并获得相关单位认可。

六、基坑支护结构类型比选：

详见表2。

表2：

基坑支护结构类型比选表

支护结构类型

优点

缺点

适用条件

是否选用

放坡开挖

方便、快、造价低。

稳建、安全性差。

施工场地有放坡条件。

水位高于坡脚时应降水。

基坑安全等级为三级。

基坑深度W5Ino

否

水泥土墙

方便、造价较低。

防水与支护相结合。

稳泄、安全性校差。

软土场地。

基坑安全等级为二、三级。

基坑深度W6InO

SMW工法（水泥土+型钢）

相对方便。

本地区施工工艺不成熟。

施工设备、技术缺乏。

基坑安全等级为一、二级。

基坑深度＞6mo

备选

土钉墙

相对方便、

造价较低。

稳泄、安全性较差。

非软土场地。

基坑深度W12InO

逆作拱墙

受力较合理。

基坑应加大，

受场地限制。

水位高于坡脚时应降水。

基坑安全等级为二、三级。

基坑深度W12IUo

地下连续墙

抗侧力较大。

防水与支护相结合。

施工工艺、设备复杂。

施工技术要求高。

施工周期长。

造价髙。

悬臂式连续墙髙度W6ma适用线性基坑。

»

tt

施工设备、工艺简单。

施工技术成熟。

施工周期较长。

造价较高。

水位高于坑底时应降水。

基坑安全等级为一、二级。

悬臂式排桩高度W6mo

是

根据基坑周边环境、基坑大小、开挖深度、工程地质与水文地质、本地区施工设备、施工技术和施工季节等综合条件，最终选定扫E桩作为本丄程基坑支护结构类型。

业主希望对SMW工法亦进行技术经济评价比较。

•若釆用纯悬臂工字钢，难以达到抗力及稳定要求。

•若釆用SMW工法桩+内撑方式，则影响地下室施工，造价高。

•若釆用SMW工法桩+锚杆方式，仍属新技术，未进入规范，需要对施工工艺、技术、经济进行全面调查后，才能完成较为全面的技术经济比较评价。

请专家给予相关指导。

同时，为充分利用土体的力学性能及支护结构材料受力性状，进一步降低工程造价，对排桩支护结构进行细化组合方案比选，具体如下表3：

表3：

排桩支护结构组合形式比选表

组合形式

说明

是否选用

全悬臂排桩

不能满足抗力及稳定要求。

全悬臂赭啦+锚杆

可满足抗力及稳定要求，但造价过高。

排桩+内撑

影响基坑内地下室施工，施工周期长。

基坑面积大，造价高。

土钉墙+单排是臂排桩

上部填土及粘土层采用土钉墙。

下部砂层采用悬臂排桩。

倾覆稳定性较难满足。

土钉墙较高，砂层中稳定性较差，不安全。

土钉墙+双排悬臂排桩

下部砂层采用双排悬臂排桩。

排桩以上的土方量大增。

双排桩的施工周期长、造价高。

土钉墙+排桩+锚杆

下部砂层采用排桩。

排桩间设抗拉锚杆。

七、基坑支护结构设计概要

1.基坑支护结构体系

采用土钉墙+排桩+旋喷桩止水帷幕+锚杆组合支护体系。

2.基坑支护结构设计概要

（1）：

对上部①层素填土、②层粉质粘土采用先放披开挖，坡面挂网喷射混凝土支护形式。

对于东南角，当存在施工场地条件时，可先大面积挖除基坑附近部分较高地段土层，降低基坑支护的总体高度，并且相对安全、经济、适用。

当天然地面高度有差异致使排桩顶部以上的坡顶高度较小，且存在放坡空间时，粉质粘土可按1：

1.25放坡。

（2）下部釆用排桩+旋喷桩止水帷幕+锚杆组合支护：

对下部砂层③层以下土层采用机械钻孔嵌岩灌注桩+旋喷桩止水帷幕+锚杆组合支护方式。

排桩：

采用适应性强、成桩质量好的机械钻孔嵌岩灌注桩，钻孔桩直径1.20米，桩间距1.50米，桩身混凝土强度等级为C30o

冠梁：

在排桩顶部采用C25钢筋混凝土压顶冠梁拉结，提高排桩的整体性。

锚杆：

基坑内侧在钻孔桩间中点位置设置2排锚杆。

腰梁：

在锚杆位置设置双槽钢腰梁，腰梁釆用二根［20a型槽钢。

旋喷桩止水帷幕：

在钻孔桩之间采用二排"

900三重管高压旋喷桩截水，三重管旋喷桩与钻孔桩一起形成封闭的止水帷幕。

高压旋喷桩止水帷幕直至强风化砂砾岩层表面。

桩间土防护：

釆用C20喷射混凝土护面处理，厚约40'

60mm°

（3）高层核心筒厚筏板基础与相邻地下室底板间的“坑中坑”支护方案：

初步定为釆用水泥土搅拌桩法。

（4）基坑支护的排水系统：

在基坑顶部适当位置用水泥砖砌筑排水沟，用以拦截地表水，坡顶排水沟经沉淀池与市政排水系统连通；

基坑底部沿排桩周边用水泥砖砌筑排水沟,基坑底部各拐角点设置集水井，若水量较大，可每隔30m或加密设集水井，用以排除基坑内积水。

3.基坑的降排水方案

（1）根据勘察报告，在素填土中分布有上层滞水，水位埋深较浅，水量一般。

砂层以下的

中砂〜砾砂层中分布有孔隙潜水，水量丰富。

（2）坑内排水：

本丄程已设置止水帷幕，仅对坑内土体进行临时疏干，采用明沟排水方式即可。

但仍在坑内设广2个水位观察井。

（3）坑外降水：

当止水高度（水头差）较大，止水体系出现局部失效，出现接缝渗水严重,堵渗漏措施效果较差而可能发生坑底流砂、管涌现象时，可在止水帷幕外侧加设降水井点，抽降基坑外侧的地下水，进而减小坑内、外的水头差。

降水管井外径600,内径300,深度至强风化基岩顶面。

（4）坑外深层降水井在基坑降水前设置，兼作水位观察井。

当止水帷幕局部失效严重、水头差过大时可能还需要增设坑外深层降水井。

（5）Ill于还未完成地下室施工图设计，基坑内排、降水布置待施工图确定后山施工单位统一组织考虑。

4.以上基坑支护结构设计具体详见相应图纸部分。

八、主要材料

1.水泥：

注浆用32.5级及以上的普通硅酸盐水泥。

2.混凝土：

垫层采用Cl0；

桩和冠梁混凝土强度等级皆为C30：

土钉墙喷射混凝土为C20。

3.钢筋：

直径6〜10釆用HPB235级：

直径$12釆用HRB335级及HRMOO级。

钢筋质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GBI499-2007）的规定。

4.钢绞线：

高强低松驰钢绞线（1x7,钢丝直径Φ5）,公称直径15.24,极限强度标准值fptk=1860MPao其质量应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线»

（GB/T5224-2003）的规定。

5.型钢：

热轧型钢，Q235钢,

其质量应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-1994）的规定。

6.手工焊焊条：

Q235钢与Q235、Q345钢相互焊时，焊条采用E4315~E4316低氢型，焊条性能应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T5117-1995）的规定。

Q345钢相互焊时，焊条采用E5015'

E5016低氢型，焊条性能应符合现行国家标准《低合金钢焊条》（GB/T5118-1995）的规定。

7.普通螺栓、螺母和垫圈材料：

C级螺栓，釆用Q235钢，性能等级为4.6级，其质量应符合现行国家标准《六角头螺栓C级》（GB/T5780-2000）、《六角螺母C级》（GB/T41-2000）及《平垫圈C级》（GB/T95-2002）的规定。

其机械性能应符合现行国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》（GB/T3089.1-2000）的规定。

8.砌体材料：

MUlO.0砖+M5.0水泥砂浆。

九、基坑支护结构施工组织方案

1.方案一：

基坑支护桩与工程桩同时施工

优点：

同步施工周期较短，利于泥浆外运，支护结构暴露时间更短。

缺点：

工程桩的空孔工程量较大，受设计、施工招标周期影响。

2.方案二：

先施工基坑支护结构，基坑开挖后再施工工程桩

工程桩有效工程量小，受设计影响相对较小。

支护结构暴露时间长，坑内泥浆外运量大，设备运输困难。

3.设计建议：

选择组织方案一。

1.适当平整施工场地，以便钻孔灌注桩施工；

2.在平整后的施工场地上施工钻孔灌注桩；

3.在钻孔支护桩之间施做三重管高压旋喷桩：

4.施工坡顶排水沟及地面排水系统；

5.布置施工监测点；

6.开挖顶段基坑；

7.边挖边分段施工土钉墙支护；

1）按设计要求开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志；

2）喷射第一层混凝土；

3）钻孔安设土钉、注浆，安设连接件；

4）绑扎钢筋网，喷射笫二层混凝土；

5）设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。

8.在排桩顶施工压顶遥梁；

9.开挖基坑、施工第一排锚杆及槽钢腰梁；

10.开挖基坑、施工第二排锚杆及槽钢腰梁；

12.开挖基坑至设计基坑底标高，施工基坑底部的排水系统。

1.施工前必须核实场地范用内的管线等设施是否均已迁移完毕。

2.基坑开挖应配合围护结构施工分层、适时进行，在机械开挖后，辅以人工修整坡面。

3.做好基坑内的排水工作，雨季施工必须准备足够的抽排水设备。

4.土钉墙施工技术要求：

详见相应设计图纸说明。

5.钻孔灌注桩桩施工技术要求：

6.三重管高压旋喷桩止水帷幕：

详见相应设讣图纸说明。

7.锚杆安装施工技术要求：

8.基坑内排、降水：

待施工图确定后山施工单位统一组织考虑。

1.监测Ll的：

基坑监测是实现动态设讣、信息化施工的重要环节，同时也是发现基坑事故征兆的最直接手段，基坑施工过程中，要加强监测及信息反馈工作。

2.监测项目及控制标准：

（1）水平位移报警值：

水平位移速率D3.0mm∕天，或连续3天$2.Omm∕天；

或累计水平位移$25mm,或最大水平位移WO.14%H°

（2）坡顶沉降位移：

沉降位移速率$2.0mm∕天，或连续3天$1.0mm∕天；

或累计沉降位移D20mm,或最大沉降量WO.1%H。

（3）周边建筑物及道路沉降位移：

沉降位移速率21.0mm∕天，或连续3天≥0.5≡/天;

或累计沉降位移D20mm。

（4）排桩及冠梁观察：

经常观察排桩桩、冠梁是否出现裂缝。

观察土方开挖对排桩的影响。

（5）地下水位观测：

基坑内、外均设置观测井，及时对地下水位进行观测。

（6）必要时加设支护桩、锚杆内力监测项II；

（7）土体分层标高、地下水位、立柱变形、基坑底隆起；

（8）基坑边坡稳定、土体分层竖向位移。

（9）对周围已有建筑物或地下管线等，除上述附加沉降位移外，必要时加设水平位移、裂缝监测项Ll；

（10）监测报警指标一般以总变化量和变化速率两个量控制，累计变化量的报警指标一般不宜超过上述设计限值。

若有监测项IJ的数据超过报警指标，应从累计变化量与日变量两方面考虑。

3.监测方法及测点布置要求：

（1）水平位移监测部位：

坡顶、坑边、排桩、冠梁顶。

间隔13〜25m布设一个监测点。

（2）基坑圉护结构沿垂直方向水平位移的监测方法：

用测斜仪山下至上测量预先埋设在支护内测斜管的变形情况，以了解基坑开挖施丄过程中基坑支护结构在各个深度上的水平位移情况，用以了解、推算围护体变形。

（3）沉降观测点：

在基坑边、路面设沉降观测点，监测开挖过程对道路的影响。

在坡顶水平位移监测点旁布设围护结构的沉降监测点，布点要求间隔15〜25m布设一个监测点，利用高程监测的方法对圉护结构墙顶进行沉降监测。

（4）临近建筑物沉降监测方法：

利用高程监测的方法来了解临近建筑物的沉降，从而了解其是否发生会引起不均匀沉降。

（5）位移观测基准点的布设及基准值：

位移观测基准点数量不应少于3点，且应设在施工现场影响范围以外，这些基准点为临近该工程临近建筑物沉降监测的基准点。

变形观测在土方开挖前测试2次，取平均值作为基准值。

临近建筑物沉降监测的监测方法、使用仪器、监测精度同建筑物主体沉降监测。

（6）观测时间间隔：

可根据施工进程确定，一般变形观测在基坑开挖期间每1-2天观测一次，其余时间每5-7天观测一次，直至基坑回填。

当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时，应加密观测次数。

当有事故征兆时，应连续监测。

以上主要监测项Ll的布置详见设计图纸：

“基坑施工监测、基坑降水平面布置图”。

4.监测报警及数据处理要求:

基坑位移达到报警值时，应及时通知相关人员釆取防范措施。

监测数据要及时处理并及时通知有关单位，调整设汁，保证圉护结构安全，达到信息化施工的IJ的。

工程结束时应提交完整的监测报告。

5.监测单位：

应山建设单位委托有资质的笫三方检测单位设计、实施，山监测单位编制施工监测专项方案。

监测方案要考虑对三倍于深度的宽度的周边情况的防范，重点防范坑壁倒塌对周边管道线路、道路、房屋等的影响，并考虑坑內人员的疏散和安全、坑外人员的安全。

全部监测工作应持续到整个地下室土方回填完毕为止。

6.监测单位没有进场工作前，不得进行基坑开挖。

7.监测单位应随工程进展情况，即时向设计等有关单位提供监测情况资料。

1.道路、管线和周边建筑物出现过大的沉降现象

当道路和管线出现过大的沉降和水平变形时，采取注浆加固道路和管线地基的方法，控制沉降的发展。

2.坡顶地面出现裂缝应及时灌浆修补，防止地表水渗入。

3.土方开挖过程中支护出现变形过大或变形速率过快现象

应立即停止相应范圉的土方开挖，视情况釆取放慢土方开挖整度、坑外卸载、坑底增加超前土钉、坡面加密加长土钉、打入排桩等措施，必要时采取回填措施以控制围护体的变形发展。

4.基坑支护桩的变形和内力出现超过设计值现象

如果支护桩的变形和内力超过设计值并持续发展时，首先在变形和内力大的部位暂时停止挖土。

有条件的区域，在不影响周边环境安全的前提下，适当卸土。

出现险情时，可采用坑底堆土反压的措施抢险。

5.混凝土喷浆护壁施工质量问题的处理措施

混凝土喷浆护壁出现裂缝、渗漏，水土流失，这是基坑土方开挖及地下室施工过程中最可能出现的问题，可釆取以下措施：

（1）若渗漏点不大，可采用导管引流后用高强快凝素混凝土封堵，引流应做到出水不

出砂土原则，导管进水口应用铁丝球等方法设置滤层。

（2）若混凝土喷浆护壁出现较大施工缝隙，应先用木桩及草包等强行打入两缝隙再浇筑快凝混凝土封堵；

（3）混凝土喷浆护壁出现止水失效，渗漏点范圉较大时，应先清除护壁表面浮泥，凿出主筋固定钢丝网片，引流的同时用堵漏王混凝土封堵或采用纯快干水泥浆砌筑砖墙进行封堵；

（4）当水土流失较大时，除釆取前述方法外，还可用小型钻机从护壁引孔或用取芯机水平钻孔至漏点然后再灌注速凝浆液（如水玻璃水泥浆）等加固措施对围护体进行补强，阻止水土流失。

（5）若在雨季施工，喷射混凝土中宜加入适量速凝剂加快混凝土凝结速度。

6.若地下水渗水量较大，达不到施工需要的预定要求，可增设深井进行降水。

7.若由于暴雨等恶劣天气、井点失效或者停电等原因引起地下水位过高，出现流砂险情，应立即补充井点和水泵抽水，同时采用回填砂包，必要时采用压密注浆等措施。

8.施工现场预备一些抢险应急设备及材料，如增