深基坑支护设计方案511.docx

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深基坑支护设计方案511

****A地块基坑支护工程

初步设计方案　

*****地基工程有限公司

二○一○年五月十一日

***基坑支护

初步设计方案

一、工程概况

***房地产开发有限公司十里长街项目一期工程拟建场地位于昆明市南部前卫营片区，属于城中村改造项目。

场地南面紧邻日新中路（十里长街），交通极为便利。

整个场地由正在改扩建的前卫西路分为东、西两个区，规划筑物主要由20幢高层建筑、1~6层的多层商业楼及地下车库等附属设施组成分。

分多期建设，其中一期东区A地块，规划建设5幢33层住宅楼，整体设2层地下室。

根据甲方提供的一期A地块地下室一层、二层示意图，±0.000相当于绝对高程为1889.50m，地下室底板标高为－9.65m，主楼底筏板厚1.40m，基坑设计开挖深度－11.10m，实际开挖深度约－10.10m；其余板厚0.60m，基坑设计开挖深度－10.30m，实际开挖深度约－9.50m。

为避免基坑开挖引起邻近建（构）筑物变形、下沉，影响地下室的施工，必须制定安全、可靠的基坑开挖支护方案，同时尽可能以相对较少的资金投入而获得安全、可靠的实际效果；根据我公司多年来基坑支护设计及施工的成功经验，依据本场地拟建建筑物场地的工程地质、水文地质及周边环境条件，应建设方要求，根据基坑开挖平面示意图、《昆明市十里长街项目一期工程拟建场地岩土工程勘察报告》，《昆明市十里长街项目一期工程拟建场地岩土工程补充勘察中间资料（A地块基坑部分）》（2010年4月2日）；2010年4月15日云南***工程专家委员会“润城·一期”A区地下室基坑支护设计方案专家咨询报告，按咨询报告对2010年4月10日提交的基坑支护初步设计方案进行修改。

待建设单位提供“昆明市十里长街项目A地块基坑部分正式勘察报告”，详规通过，设计提供正式《总平面图》、《基坑开挖图》，再根据《总平面图》、《基坑开挖图》对周边相邻建筑等影响因素进行认真测绘，确定确切开挖深度、落实周边地下管网、周边清水河的流量（含洪水季节最大流量）。

对本方案进一步优化、细化，进行施工图设计，确定施工通道。

施工图设计完成后，按昆明市关于深基坑的相关规定，审核通过后方可作为施工方案。

二、场地工程地质及水文地质条件

㈠场地工程地质条件

⑴地形地貌

拟建场地位于昆明市南部软土分布区，地貌上则属于昆明滇池湖积盆地南部地段，地形平坦开阔，现状地面标高位于1885.26～1889.18m之间，最大高差约3.92米。

⑵工程地质特征

拟建场地地貌上属于滇池湖相沉积盆地南部地段，拟建场地钻孔揭露深度范围内地基土层主要以厚度较大的第四系湖相松散堆积层为主，据钻探揭露，基岩埋深大于80米，地表浅部多分布有厚薄不均的人工杂填土层，深部土层则以厚度较大的粉土、粉砂为主，其间多夹有泥炭质土等软弱土层。

总而概之，多种类别的地层交替出现，空间分布变化较大，均匀性较差。

根据室内外资料综合整理，将拟建场地内地基土主要分为：

第四系人工填土层（Qml）；第四系冲洪积粘土层（Qal+pl）；第四系湖积粘土、粉土、粉砂、泥炭质土层（Ql）。

㈡水文地质条件

勘察期间，正值旱季，经稳定后水位量测，地下水埋深在0.80～1.80m之间，稳定标高1885.77～1887.98m；地下水多处于填土中，且高于填土前水位，具局部凸状，为填土渗透性不均匀所引起；地下水类型主要为赋存于粉土、粉砂、中砂、圆砾层中的第四系微承压孔隙水；其补给来源主要为大气降水，无明显流向。

各土层主要物理力学指标建议值表表1

层号

土层

名称

土的密度

γ

（KN/m3）

压缩模量

Es12

（MPa）

内聚力标准值

Ck

（KPa）

内摩擦角

标准值

Φk

（度）

地基承载力

特征值

fak

（KPa）

②

粘土

17.2

3.5

20.5

6.0

135

③

粘土

17.0

2.9

15.3

5.7

100

③-1

泥炭质土

11.5

1.1

12.7

4.7

40

③-2

粉砂

19.1

6.0

6.5

18.5

105

③-3

中砂

20.5*

8.5*

6.5*

21.0*

160

④

粘土

18.2

4.2

22.5

6.2

145

④-1

粉土粉砂

18.8

6.0

6.5

16.7

135

⑤

粘土

17.7

3.3

19.5

5.2

125

⑤-1

粉土

19.0

6.5

7.0

18.0

135

⑤-2

泥炭质土

11.9

2.1

20.8

5.0

55

⑥

粉土粉砂

19.1

7.5

7.5

20.0

150

⑥-1

粘土

17.1

3.5

18.1

6.2

115

⑦

泥炭质土

12.6

3.9

23.2

5.7

60

⑦-1

粘土

17.1

3.2

23.0

6.2

120

⑧

粘土

17.2

4.2

26.5

6.5

150

⑨

粉土粉砂

19.5

8.5

8.0

20.0

165

⑨-1

粘土

18.1

5.1

28.2

7.3

160

⑨-2

泥炭质土

13.4

3.5

26.5

6.2

110

⑨-3

圆砾

22.0*

16.5*

7.0*

28.0*

250

⑩

粉土粉砂

19.5

9.0

8.5

22.0

170

⑩-1

粘土

18.8

5.2

29.5

30.7

160

⑩-2

泥炭质土

13.6

3.5

26.5

6.2

90

注：

打“*”号者为经验值

㈢场地环境条件

根据地质资料，基坑坑壁依次有①人工填土、②粘土、③粘土、③-1泥炭质土，③-2粉砂、③-3中砂、④粘土；基坑坑底主要为③层系列土。

填土结构松散，均匀性较差，对坑壁的稳定不利，③粘土，③-1泥炭质土，力学性质差，属软弱土，自稳能力极差，易产生流变（塑变）而塌方，对坑壁的稳定极为不利；地下水位埋藏浅，③-2粉砂、③-3中砂属强透水层。

基坑周边为市政道路及建筑，在不进行防渗支护处理情况下，大面积开挖，场地内的地下水及地表水将大量涌入基坑内，造成基坑周围建筑物基础下土的有效应力降低，从而直接威胁到坑壁土体稳定和周围建、构筑物的安全，导致地面沉降，进而破坏市政公用设施，因此本基坑支护主要解决深层滑移和止水防渗两大问题；深层滑移和止水防渗解决好方能确保基坑开挖时坑壁稳定及周边环境的安全。

四、支护方案初步设计

㈠方案设计依据

1、基坑开挖平面示意图，****（院）股份有限公司《昆明市十里长街项目一期工程拟建场地岩土工程勘察报告》；《昆明市十里长街项目一期工程拟建场地岩土工程补充勘察中间资料（A地块基坑部分）》（2010年4月2日）；

2、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

3、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；

4、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

5、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；

6、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）。

7、本公司多年来类似工程支护设计、施工经验。

㈡设计参数的选取

1、坑壁支护方案

采用总体支护方案为：

“Φ800长螺旋钻孔灌注桩+冠梁+Φ600长螺旋水泥土桩+预应力锚索+挂网喷砼”，“一期与二期间能放坡的地段采用大放坡+土钉”。

整个场地先放坡取去2.5m厚的土，以卸荷；同时也达到清除旧基础等地下障碍物（杂填土）的目的。

水泥土桩水泥土配比（重量比）:

粘土:

瓜子石：

水泥：

水=3:

2:

2:

1.2,水泥为32.5普通硅酸盐水泥,瓜子石粒径为3～20mm。

2、降排水方案

采用“长螺旋钻孔灌注桩咬合水泥土桩土封闭止水帷幕+坑内降水+盲沟疏排水+坑外回灌”方案。

坑外回灌根据现场情况实施。

3、基坑安全等级

根据本基坑工程支护失效破坏后果的严重程度、周边环境及其它综合因素，本基坑侧壁安全等级总体为一级，其中大放坡地段为二级。

4、系数选取

基坑侧壁安全等级及重要系数

安全等级:

一级，其中大放坡地段为二级。

一级重要性系数:

γ0=1.1，二级重要系数γ0=1.0。

支护结构整体稳定性安全系数K≥１.3

支护结构整体抗倾覆安全系数K≥1.2

5、基坑支护计算分析

根据周边现场情况及坑壁土层不同，支护结构应按不同剖面进行计算。

现选取4个剖面，4组数据进行分析计算。

用理正深基坑支护结构设计软件进行分析计算，再结合我公司在类似地层中深基坑支护设计施工经验确定初步设计方案图。

㈢支护方案概要

1、开挖支护边线的确定

以地下室周边墙体轴线为准，四周向外扩大2.0m为基坑下口开挖支护边线，在基础外留出降（集）水井的位置及地下室施工操作面，也可以根据施工需要适当调整开挖支护边线的位置，以确保地下室的施工。

基坑开挖上口线根据现场实际情况确定，尽量放坡。

2、基坑支护顺序的确定

施工方案——测量放线——基坑场地平整（放坡开挖2.5m）——锚索试验——搅拌止水桩止水施工——长螺旋钻孔灌注桩——基坑土方分层开挖施工——基坑锚索施工——锚索注浆施工（养护）——冠（腰）梁施工——锚索张拉、挂网喷锚施工——重复（基坑土方分层开挖至锚索张拉、挂网喷锚施工）工序至基底。

3、长螺旋钻孔灌注桩与止水帷幕墙的设置

基坑场地放坡开挖2.5m以后，基坑四周沿基坑开挖支护底边线向外平移450mm作为长螺旋钻孔灌注桩施工中心线，具体设置情况详图。

㈣锚索试验要求

1试验目的

⑴验证在设计锚固土层中锚索体的粘结锚固强度，从而确定锚索在本地层设计承载力的合理性；

⑵确定在本场地中锚索施工应采用的钻孔工艺、注浆工艺、张拉锁定工艺；

⑶通过试验结果分析来确定锚索的安全系数及锚索的变形是否在有效的控制范围内。

2试验区域选取及试验分组

2.1试验区域选取

根据设计方案及工程地质勘察报告，结合现场情况选择在场地内北侧进行锚索试验。

2.2试验分组

试验锚索分组表

组号

锚索

编号

锚固段长度

自由段长度

全长

角度

索体

实验类别

1

S1

8

6

14

45o

2

极限抗拔实验

2

S2

11

6

17

45o

3

极限抗拔实验

3

S3

14

6

20

45o

4

极限抗拔实验

4

S4

17

6

23

45o

5

极限抗拔实验

3试验锚索施工

3.1工艺流程

施工工艺流程如下：

施工准备（人员、材料、设备）→定位钻孔→索制作、安装→索注浆→装钢垫板→锚索张拉。

3.2试验主材

钢绞线：

采用符合（CB/T5224-95标准的1860MpaФ15.24低松驰无粘结钢绞线；承压板、P锚：

均为定型产品

水泥：

42.5矿渣硅酸盐水泥；

外加剂：

采用符合国家CB076-97标准规定的早强剂。

3.3试验机具

主要机械设备配置表

设备名称

规格型号

数量（台）

用途

锚索钻机

MDL120

1

锚索钻孔

张拉千斤顶

YCW150B

1

锚索张拉

张拉千斤顶

YCW25

1

锚索张拉

电动油泵

ZB4-500

1

锚索张拉

挤压器

-----------

1

P锚安制

注浆机

BP-320

1

锚索注浆

二交砂浆搅拌机

200L

1

制水泥浆

电焊机

400A

1

制安钢筋

切割机

3.5KW

1

制锚索、制安钢筋

3.4人力配置

人力配置表

工程名称

数量（人）

职务

备注

工长

1