某楼基坑围护设计方案及图纸secret.docx
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某楼基坑围护设计方案及图纸secret
XX医院迁建工程
门诊医技楼基坑围护设计方案
(施工图)
XX年XX月
XX医院迁建工程
门诊医技楼基坑围护设计方案
(施工图)
审定
审核
工程负责
校对
设计
计算
XX年XX月
第一部分基坑支护说明
一、工程概况
二、基坑周边环境条件
三、设计依据
四、岩土工程条件
五、支护方案选择
六、支护结构施工说明
七、现场监测的内容及要求
八、应急措施
第二部分基坑支护结构的分析计算
一、1-1剖面
二、2-2剖面
三、3-3剖面
四、6-6剖面
第三部分基坑支护设计图纸
一、基坑总平及周围环境图
二、设计说明
三、围护结构平面布置图
四、开挖与排水平面布置图
五、监测平面布置图
六、1-1剖面
七、2-2剖面
八、3-3、4-4剖面
九、5-5、6-6剖面
十、7-7剖面
十一、节点详图
附:
造价概算
附:
地质资料
第一部分基坑支护说明
一、工程概况
XX县XX医院整体迁建工程位于XX县XX镇,主要建筑物为病房综合楼(19F)、门诊医技楼(3-4F)、科研后勤楼(7F),其中病房综合楼与门诊医技楼均设有独立的地下室。
本部分为门诊医技楼子项目地下室基坑围护,本设计±0.00相当于黄海高程5.150。
拟建场地地表平坦,地基土层埋深与厚度分布均匀,勘探期间场地面高程约3.750(标高-1.400)。
拟建一层地下车库,桩基础为预应力管桩,板顶标高-4.600,板厚350,地梁为下翻梁,梁高700,单桩承台高1000、两桩承台高1150、三桩承台高1000、四桩承台高1100,垫层150,板底开挖面标高-5.100,梁底开挖面标高-5.45,承台底开挖面标高-5.900,东西两侧承台很密集,以承台底为计算开挖面,南北两侧承台较为稀疏,以地梁底为计算开挖面,坑外以场地标高-1.400计算,东西两侧开挖深度为4.5m,南北两侧开挖深度为4.05m,电梯井底标高-7.30,开挖深度5.9m。
根据场地四周条件,基坑南北两侧可以做施工场地,考虑施工荷载,取坑外地表超载20kPa,基坑东侧作为出土口通道,考虑道路地表超载25kPa,基坑西侧为裙楼基础,取地表超载15kPa,围护结构安全等级为二级。
二、周边环境条件分析
基坑四周均为本项目拟建场地,地下室东侧外边线距共建路(在建)约30m,地下室南侧外边线距环保路约30m,北侧为本项目场地,西侧为裙楼基础,有大量管桩需要保护。
三、设计依据
(1)XX有限公司《XX县XX医院整体迁建工程勘察报告》
(2)XX有限公司提供的总平面图、地下室结构平面布置图、基础结构剖面图、桩位平面布置图、承台平面布置图
(3)建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)
(4)建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(2006年版)
(5)建筑基坑支护技术规范(JGJ120-1999)
(6)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)
(7)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)
(8)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)
(9)建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001)
(10)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)
(11)建筑地基基础设计规范(DB33/1001-2003)(浙江省标准)
(12)建筑基坑工程技术规程(DB33/T1008-2000)(浙江省标准)
(13)建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)
(14)XX县XX医院迁建工程项目基坑围护设计方案论证意见
(1)(2010.10.20)
(15)XX县XX医院迁建工程项目基坑围护设计方案论证意见
(2)(2010.11.08)
四、岩土工程条件
1、地形、地下水
拟建场地原始地貌单元属海岸平原。
地表原为耕地,现局部为素填土覆盖,地表较平坦,勘探期间场地面高程约3.750(标高-1.400)。
勘探期间测得场地稳定地下水位埋深为0.50~1.30m,属潜水类型,主要以大气降水补给为主。
地下水年变化幅度1.00~1.50m。
2、地层结构特征
根据钻探结果,基坑开挖影响深度范围内土层分布如下:
第1-1层:
素填土
杂色,稍湿,呈结构疏密不均,为新近回填的碎块石渣,回填材料主要是凝灰岩碎块,含大量块石。
该层分布于全场地,层厚为0.50~1.30m。
第1-2层:
耕土
灰、灰黄色,稍湿,呈松散状态,含大量植物根茎及腐殖质,土的成分以粉质粘土组成。
该层分布于全场地,层厚0.40~0.70m。
第3层:
淤泥
灰色,饱和,呈流塑状态,含腐殖质和大量贝壳碎片。
无摇振反应,有光泽,干强度高,韧性高。
属高含水量,高压缩性,低强度的海洋沉积软土。
该层分布于全场地,层顶埋深0.50~1.80m,层厚16.50~24.80m。
第4层:
粉质粘土
灰黄、灰绿色,饱和,呈软可塑状态,局部呈硬可塑状态,见少量铁锰质氧化物渲染网纹,微层理发育。
无摇振反应,切面有光泽,干强度中等,韧性中等。
该层分布于局部场地,层顶埋深18.10~22.90m,层厚1.10~6.50m。
第5层:
粘土
灰色,饱和,呈软塑状态,含云母屑。
无摇振反应,切面有光泽,干强度高,韧性高。
该层分布于全场地,层顶埋深21.00~25.60m,层厚3.10~10.00m。
地质报告提供的主要土层物理力学指标如表1所示,其中强度指标为直剪固快指标。
表1地质参数(地质报告推荐)
土层
序号
土名
天然重度γ
/kN.m-3
层厚
/m
含水量
W/%
粘聚力
c/kPa
内摩擦角
φ/o
水平基床系数
m/kN.m-4
1
杂填土
(18.0)
1.0
(1.0)
(30.0)
(2000)
2
粘土
18.0
0.8
(20.0)
(10.0)
(2000)
3
淤泥
16.4
22.0
62.4
9.0(8.0)
6.5(5.0)
(1000)
5
粘土
17.4
38.7
27.0
8.0
(1500)
注:
括号内为按经验取值。
五、支护方案选择
开挖影响深度范围内主要以淤泥为主,土体性质极差、强度低、变形大,场地周围用地较为宽松,综合考虑:
基坑东、南、北侧采用复合土钉墙+坑底水泥搅拌加固+地表卸荷的围护方式;基坑西侧有桩基础,不利于土钉施工,根据承台与地梁的开挖深度,分级卸荷+搅拌桩重力式挡墙围护。
六、支护结构施工说明
1、水泥搅拌桩施工
(1)水泥搅拌桩直径600,坑外挡墙桩间搭接150mm,坑内加固桩间搭接100mm;
(2)搅拌桩采用P42.5普通硅酸盐水泥,水泥掺量15%(空搅部分掺量8%),水灰比0.50,木质素掺量为水泥重量的0.2%;
(3)搅拌桩施工工艺为四搅四喷,提升速度控制在0.8m/min以内;
(4)搅拌桩成桩应均匀、持续,严禁在提升喷浆过程断浆,特殊情况造成断浆应重新成桩施工;
(5)相邻桩施工间隙时间不应超过12小时,否则应采取补救措施;
(6)为确保水泥搅拌桩的成桩质量,施工前应查明并清除浅层地下障碍物;
(7)水泥搅拌桩养护期不得少于28天,应抽取部分桩体取芯测试其强度,并检测其完整性,28天无侧限抗压强度不小于0.8MPa。
2、土钉施工
(1)土钉均采用Ø48×3.0钢管,钢管前端扩大头直径89mm,在管壁上沿长度方向每隔0.5m设8mm圆孔,圆孔从离坑壁2.0m处开始设置,直至管底;
(2)土钉孔成孔的误差应满足以下要求:
孔深误差小于50,土钉位置误差小于100;
(3)水泥搅拌桩应在相应位置上预先开孔后再打设土钉,土钉打设至设计长度后,应洗净钢管内残留土体后方可开始注浆,土钉注浆材料采用纯水泥浆,水灰比0.5,水泥浆应搅拌均匀、随拌随用,土钉注浆终了注浆压力不小于0.4MPa,水泥用量每米不得少于25公斤;
(4)土钉墙面层采用100厚C20喷射混凝土,喷射混凝土采用干喷法,分二层施工,喷射第一层厚度30~50mm混凝土完成后,成孔、安装土钉、绑扎钢筋网片,然后喷射第二层混凝土至设计厚度;内配钢筋网Ø6.5@200×200mm,钢筋网双向均应搭焊接,在土钉锚管端部沿土钉长度方向焊上两段锁定钢筋锚固头,锚固头采用双面焊接,并与面层内连接相邻土钉端部的通长加强筋相互焊接,使土钉与喷射面层连接成一个整体;
(5)每层土钉施工完毕3天后,应每隔30m抽取1根土钉进行抗拔试验,抗拔力不小于设计要求。
3、排水及其他施工
(1)坑外斜土平台与地表分别设置一圈300X500截水沟与1000X1000X1000集水井,集水井间距30m左右;
(2)坑内根据开挖情况,以地梁为排水沟、承台为集水井排除坑内地表水,集水井与排水沟需离开坡道5m以上;
(3)砖强度等级MU10,水泥砂浆强度等级M15。
4、基坑开挖应严格按照下列要求施工
(1)施工单位在围护结构施工、土方开挖之前必须探明场地四周管线分布情况、编制详细的围护结构、土方开挖施工方案,并提交建设、监理和设计单位审核同意后方可施工和开挖,严禁发生因施工造成对管线的破坏。
(2)基坑基坑外边线10m范围内堆载不得超过15kPa。
(3)土方开挖应严格根据设计工况,按照"分层、分块、对称、平衡、限时"的原则进行,具体应结合后浇带位置采用分块、分层进行开挖,以充分发挥基坑的空间效应,缩短基坑全面暴露时间,在土方开挖过程中应注意控制土坡的高差(不应大于1.0m)和坡度,防止坑内土体滑坡。
(4)土钉墙施工与挖土作业应交叉进行,二者的配合至关重要,直接关系到基坑的安全和施工工期,需合理安排、分层进行:
基坑土方开挖应结合土钉墙施工,分层分段进行,每层开挖深度不得超过相应排土钉以下0.3m,每层分段开挖长度不得超过30m,并采用跳段开挖,土钉应由经验丰富的专业单位施工。
(5)严禁超挖或在上一层土钉未加固完毕就开挖下一层,下层土方应在上层土钉注浆完成3天后方可进行开挖。
(6)基坑挖土施工应做到"五边"即:
边挖、边凿、边铺、边浇、边砌,坑底无垫层时间不应超过24小时,确保基坑土体不长期暴露,提高基坑稳定性,并尽早施工地下室底板。
(7)基坑先开挖至底板底标高后,再分批开挖出承台、地梁及电梯井位置,距基坑底30cm土方以及承台和电梯井宜采用人工开挖。
(8)基坑开挖过程中,应加强监测,根据监测数据动态调整施工工序,做到信息化施工。
(9)施工单位在确定混凝土泵车、出土口及塔吊位置后应及时通知设计单位进行基坑围护复核验算。
七、现场监测的内容及要求
(1)本工程基坑面积大,开挖深,在施工过程中应进行监测,作到信息化施工,监测内容包括:
基坑深层土体水平位移、地下水位监测;
(2)基坑监测应委托有丰富经验的专业监测单位实施,监测单位应根据设计文件和周围环境特点编制监测方案,监测方案应与建设单位、设计单位认可;
(3)深层土体水平位移报警值:
累计最大水平位移60mm,水平位移速率超过10mm/d;地下水位警戒值为地下水位变化大于500mm/天;墙顶竖向位移报警值50mm、水平位移报警值50mm、地表沉降报警值60mm;
(4)基坑开挖期间一般情况下每天观测一次,如遇位移、沉降及其变化速率较大时,则应增加监测频次;
(5)监测数据一般应当天填入监测结果报表,并及时提供建设、监理和设计和施工等单位,监测记录必须有相应的施工工况描述,监测人员对监测值的发展和变化应有评述,当接近报警值时应及时通报监理,提请有关部门注意;
(6)工程结束时应有完整的监测报告,报告应包括全部监测项目,监测值全过程的发展和变化情况、相应的工况、监测最终结果及评述。
八、应急措施
(1)开挖过程中如出现围护变形超过警戒值或变形发展速率超过警戒值,立即停止相应范围内的土方开挖,查明原因后才能继续开挖,相应的应急措施可以采用坑外卸荷或土钉加固;
(2)施工现场应具备一定的抢险应急设备及材料,如搅拌桩加固设备、草包、水泥等。
第二部分基坑支护结构分析计算
1、本支护结构计算采用XX《理正深基坑支护结构设计软件》V5.3版。
2、计算参数:
(1)1-1剖面
开挖深度4.5m,复合土钉墙支护,三道土钉,坑底加固深度4.0m,搅拌桩嵌固深度10.0m,在用地红线范围内地表超载15kPa(条形荷载宽度20m),共建路作为出土道路地表超载25kPa(条形荷载宽度30m)。
(2)2-2剖面
开挖深度4.05m,复合土钉墙支护,三道土钉,坑底加固深度4.45m,搅拌桩嵌固深度9.45m,考虑施工荷载影响,地表超载20kPa(均布荷载)。
(3)3-3剖面
开挖深度4.5m,重力式挡墙支护,宽1.95m,坑底加固深度4.0m,搅拌桩嵌固深度9.0m,地表超载15kPa(条形荷载宽度50m)。
(4)4-4剖面
开挖深度2.55m,重力式挡墙支护,宽1.5m,搅拌桩嵌固深度4.50m,地表超载15kPa(条形荷载宽度50m)。
(5)8-8剖面
开挖深度1.85m,重力式挡墙支护,宽1.5m,搅拌桩嵌固深度4.15m,坑内地表超载10kPa(均布荷载)。
3、计算方法
(1)复合土钉墙按土钉支护验算土钉抗拉与抗拔承载力,按水泥土挡墙验算抗滑稳定性与坑底抗隆起稳定性。
(2)重力挡墙按弹性地基法验算挡墙受力,验算抗滑稳定性与坑底抗隆起稳定性。
一、1-1剖面
[验算简图]
----------------------------------------------------------------------
[验算条件]
----------------------------------------------------------------------
[基本参数]
所依据的规程或方法:
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
基坑深度:
4.500(m)
基坑内地下水深度:
4.500(m)
基坑外地下水深度:
1.000(m)
基坑侧壁重要性系数:
1.000
土钉荷载分项系数:
1.250
土钉抗拉抗力分项系数:
1.300
整体滑动分项系数:
1.300
[坡线参数]
坡线段数5
序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)
12.9792.50040.0
25.0000.0000.0
31.0001.00045.0
41.0000.0000.0
51.0001.00045.0
[土层参数]
土层层数3
序号土类型土层厚容重饱和容重粘聚力内摩擦角钉土摩阻力锚杆土摩阻力水土
(m)(kN/m^3)(kN/m^3)(kPa)(度)(kPa)(kPa)
1杂填土1.00018.018.01.030.020.020.0合算
2粘性土0.80018.518.520.010.020.020.0合算
3淤泥22.00016.416.48.05.012.012.0合算
[超载参数]
超载数2
序号超载类型超载值(kN/m)作用深度(m)作用宽度(m)距坑边线距离(m)形式长度(m)
1局部均布15.0000.00020.0000.521条形
2局部均布25.0000.00030.00020.021条形
[土钉参数]
土钉道数3
序号水平间距(m)垂直间距(m)入射角度(度)钻孔直径(mm)长度(m)配筋
10.9001.50010.08012.0001D18
20.9001.10010.08015.0001D18
30.9001.00010.08015.0001D18
[坑内土加固参数]
厚度(m)宽度(m)重度(kN/m~3)饱和重度(kN/m~3)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)
4.0002.95018.00018.00020.00030.0
[内部稳定验算条件]
考虑地下水作用的计算方法:
总应力法
土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数:
0.500
*******************************************************************
[验算结果]
*******************************************************************
[局部抗拉验算结果]
工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数
(m)(度)(m)Tjk(kN)Tuj(kN)Tuj(kN)抗拔抗拉
11.80033.10
22.90027.5112.0000.630.576.340.983102.542
33.90026.2112.0000.730.576.336.57391.508
215.0000.032.976.32176.5605049.321
44.50025.7112.0000.730.576.335.08887.792
215.0000.031.976.3999.000999.000
315.0004.433.476.36.13714.016
315.00013.233.476.3
Ø18钢筋极限抗拉力为76.3kN,Ø48*3.0钢管极限抗拉力为90.4kN,因此可以采用Ø48*3.0钢管代替Ø18钢筋。
----------------------------------------------------------------------
[整体稳定验算]
----------------------------------------------------------------------
计算方法:
Bishop法
应力状态:
总应力法
条分法中的土条宽度:
0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks=1.301>=1.30,满足规范要求。
圆弧半径(m)R=23.083
圆心坐标X(m)X=4.069
圆心坐标Y(m)Y=12.821
----------------------------------------------------------------------
[抗隆起验算]
----------------------------------------------------------------------
Prandtl(普朗德尔)公式(Ks>=1.1~1.2),注:
安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部):
Ks=1.410>=1.1,满足规范要求。
二、2-2剖面
[验算简图]
----------------------------------------------------------------------
[验算条件]
----------------------------------------------------------------------
[基本参数]
所依据的规程或方法:
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
基坑深度:
4.050(m)
基坑内地下水深度:
4.050(m)
基坑外地下水深度:
1.000(m)
基坑侧壁重要性系数:
1.000
土钉荷载分项系数:
1.250
土钉抗拉抗力分项系数:
1.300
整体滑动分项系数:
1.300
[坡线参数]
坡线段数5
序号水平投影(m)竖向投影(m)倾角(°)
12.9282.05035.0
25.0000.0000.0
31.0001.00045.0
41.0000.0000.0
51.0001.00045.0
[土层参数]
土层层数3
序号土类型土层厚容重饱和容重粘聚力内摩擦角钉土摩阻力锚杆土摩阻力水土
(m)(kN/m^3)(kN/m^3)(kPa)(度)(kPa)(kPa)
1杂填土1.00018.018.01.030.020.020.0合算
2粘性土0.80018.518.520.010.020.020.0合算
3淤泥22.00016.416.48.05.012.012.0合算
[超载参数]
超载数1
序号超载类型超载值(kN/m)作用深度(m)作用宽度(m)距坑边线距离(m)形式长度(m)
1满布均布20.000
[土钉参数]
土钉道数3
序号水平间距(m)垂直间距(m)入射角度(度)钻孔直径(mm)长度(m)配筋
10.9001.50010.08012.0001D18
20.9001.10010.08015.0001D18
30.9001.00010.08015.0001D18
[坑内土加固参数]
厚度(m)宽度(m)重度(kN/m~3)饱和重度(kN/m~3)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)
4.0002.95018.00018.00020.00030.0
[内部稳定验算条件]
考虑地下水作用的计算方法:
总应力法
土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数:
0.500
*******************************************************************
[验算结果]
*******************************************************************
[局部抗拉验算结果]
工况开挖深度破裂角土钉号土钉长度受拉荷载标准值抗拔承载力设计值抗拉承载力设计值满足系数
(m)(度)(m)Tjk(kN)Tuj(kN)Tuj(kN)抗拔抗拉
11.80033.10
22.90025.0112.0005.830.576.34.17710.450
33.90023.7112.0004.030.576.36.11515.301
215.0002.832.976.39.52422.068
44.05023.6112.0004.030.576.36.04515.124
215.0002.632.776.310.02923.414
315.0005.534.176.34.94111.047
Ø18钢筋极限抗拉力为76.3kN,Ø48*3.0钢管极限抗拉力为90.4kN,因此可以采用Ø48*3.0钢管代替Ø18钢筋。
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