地下室基坑土方开挖边坡围护.docx
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地下室基坑土方开挖边坡围护
地下室基坑土方开挖边坡围护
本工程紧靠钱塘江,土层渗透系数大,地下水位直接受到潮讯的影响,地下室施工如措施不当,既影响工期,又影响质量,会造成非常被动的局面。
务必重视。
本工程地下室基坑土方开挖深度,到底板承台地梁垫层底北区为3.50米,局部变配电间处为6.40米(以目前自然地面标高6.30米来计算);南区动力用房处为6.60米(以目前自然地面标高5.50米来计算)。
根据地质报告情况和地下室开挖深度,为确保本工程地下室土方开挖时基坑周边土坡稳定,基坑均采用土钉墙围护和井点降水的技术方案。
由于市对基坑开挖深度超过4.5米边坡围护设计有规定,必须由深基围护设计资质的单位来设计,且具体的施工图尚未出,故本施工方案仅为我总承包方一面的建议。
地质报告反映,地下水位一般埋深于地表下1.10~2.95米左右,属潜水型,地下水受大气降水及钱塘江潮水涨落的影响。
基坑开挖涉及的土层有:
①地层为素填土,平均层厚1.50米;②—1地层为粉土,平均层厚1.50米;②—2层为淤泥质粉土,平均层厚2.00米和③—1层粉土,平均层厚3.60米。
根据地质报告情况和选定的施工方案,一定要做好降低地下水位工作,必须将水位降到基坑底面以下,以防止粉土的流失,产生边坡塌方。
但在降水施工时,必须做好对周边环境监测。
土钉墙围护在基坑范围采用二~六排锚杆,钢筋锚杆为φ25,水平间距为1000,长度为8000~12000,锚杆呈8°角进入土层。
各排水平锚杆采用2Φ22L=250锚头与2Φ16通长加强筋烧焊加固。
采用C20喷射砼厚100,其中分布Φ6@200×200双向钢筋网一层。
围护计算如下:
UT斯达康工程基坑围护设计
围护结构计算书
一、工程概况
UT斯达康工程基坑围护设计基坑开挖深度南区动力用房处为6.6m,基坑坡角为75,采用土钉墙作围护结构,共设6道土钉。
计算时考虑地面超载15kPa。
二、地质条件
场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为-3.6m。
表1
土层
层底标高(m)
层厚(m)
重度(kN/m3)
()
c(kPa)
渗透系数
(m/d)
压缩模量
(MPa)
天然土
-4.3
1.5
18.96
31.2
11.9
粉质粘土
-5.8
1.5
19.08
33.8
9.6
0.12
10.49
粉质粘土
-7.8
2
19.16
34.6
8.4
0.28
11.22
粉质粘土
-11.4
3.6
19.35
34.7
8.1
0.38
10.79
粉质砂土
-15.8
4.4
20.2
36.6
7.6
0.27
12.01
粉质粘土
-35.8
20
19.27
33.9
7.1
0.52
11.27
三、工况
工况编号
工况类型
深度
(m)
倾角
()
水平间距(m)
q(kPa)
直径
(mm)
长度
(m)
钢筋直径(mm)
钢筋根数
1
开挖
1.6
2
加钉
1.1
8
1
20
120
12
25
1
3
开挖
2.6
4
加钉
2.1
8
1
25
120
12
25
1
5
开挖
3.6
6
加钉
3.1
8
1
25
120
12
25
1
7
开挖
4.6
8
加钉
4.1
8
1
25
120
12
25
1
9
开挖
5.6
10
加钉
5.1
8
1
28
120
12
25
1
11
开挖
6.6
12
加钉
6.1
8
1
25
120
12
25
1
四、计算
降水计算:
降水幅度S(m)
8
透水层顶面深度(m)
0
透水层底面深度(m)
20
初始水头高度
0.8
基坑等效半径r0(m)
58
降水影响半径R(m)
42.14
井底端深度(m)
15
单井出水能力q(m3/d)
0.5
井半径(mm)
24
计算得到基坑涌水量为Q=523.844m3/d。
设计井数量为1153。
降水引起沉降:
按上海市规程简化方法为0mm,按分层总和法为0mm。
最后一工况土钉受力和承载力及基坑稳定性
土钉
编号
深度
(m)
长度
(m)
倾角
()
直径
(mm)
q
(kPa)
水平间距
Tjk
(kN)
Tuj
(kN)
Tuj
/Tuj
Tg
(kN)
1
1.1
12
8
120
20
1
3
56
19.68
152
2
2.1
12
8
120
25
1
9
74
8.38
152
3
3.1
12
8
120
25
1
17
77
4.54
152
4
4.1
12
8
120
25
1
24
80
3.27
152
5
5.1
12
8
120
28
1
32
92
2.89
152
6
6.1
12
8
120
25
1
39
86
2.16
152
q钉土粘结强度
Tjk土钉所受荷载
Tuj土钉承载力
Tg土钉材料抗拉强度
UT斯达康工程基坑围护设计-2.6~-5.3剖面
围护结构计算书
一、工程概况
UT斯达康工程基坑围护设计-2.6~-5.3剖面基坑开挖深度为2.7m,基坑坡角为75,采用土钉墙作围护结构,共设2道土钉。
计算时考虑地面超载15kPa。
二、地质条件
场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为-3.4m。
表1
土层
层底标高(m)
层厚(m)
重度(kN/m3)
()
c(kPa)
渗透系数
(m/d)
压缩模量
(MPa)
天然土
-4.1
1.5
18.96
31.2
11.9
粉质粘土
-5.6
1.5
19.08
33.8
9.6
0.12
10.49
粉质粘土
-7.6
2
19.16
34.6
8.4
0.28
11.22
粉质粘土
-11.2
3.6
19.35
34.7
8.1
0.38
10.79
粉质砂土
-15.6
4.4
20.2
36.6
7.6
0.27
12.01
粉质粘土
-35.6
20
19.27
33.9
7.1
0.52
11.27
三、工况
工况编号
工况类型
深度
(m)
倾角
()
水平间距(m)
q(kPa)
直径
(mm)
长度
(m)
钢筋直径(mm)
钢筋根数
1
开挖
1.6
2
加钉
1.1
8
1
20
120
8
25
1
3
开挖
2.7
4
加钉
2.1
8
1
25
120
8
25
1
四、计算
降水计算:
降水幅度S(m)
8
透水层顶面深度(m)
0
透水层底面深度(m)
20
初始水头高度
0.8
基坑等效半径r0(m)
58
降水影响半径R(m)
42.14
井底端深度(m)
15
单井出水能力q(m3/d)
0.5
井半径(mm)
24
计算得到基坑涌水量为Q=523.844m3/d。
设计井数量为1153。
降水引起沉降:
按上海市规程简化方法为0mm,按分层总和法为0mm。
最后一工况土钉受力和承载力及基坑稳定性
土钉
编号
深度
(m)
长度
(m)
倾角
()
直径
(mm)
q
(kPa)
水平间距
Tjk
(kN)
Tuj
(kN)
Tuj
/Tuj
Tg
(kN)
1
1.1
8
8
120
20
1
3
42
14.53
152
2
2.1
8
8
120
25
1
10
56
5.71
152
q钉土粘结强度
Tjk土钉所受荷载
Tuj土钉承载力
Tg土钉材料抗拉强度
UT斯达康工程基坑围护设计-5.3~-9.4
围护结构计算书
一、工程概况
UT斯达康工程基坑围护设计-5.3~-9.4基坑开挖深度为2.7m,基坑坡角为75,采用土钉墙作围护结构,共设3道土钉。
计算时考虑地面超载63.6kPa。
二、地质条件
场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为-5.3m。
表1
土层
层底标高(m)
层厚(m)
重度(kN/m3)
()
c(kPa)
渗透系数
(m/d)
压缩模量
(MPa)
粉质粘土
-6.1
0.8
19.08
33.8
9.6
0.12
10.49
粉质粘土
-8.1
2
19.16
34.6
8.4
0.28
11.22
粉质粘土
-11.7
3.6
19.35
34.7
8.1
0.38
10.79
粉质砂土
-16.1
4.4
20.2
36.6
7.6
0.27
12.01
粉质粘土
-36.1
20
19.27
33.9
7.1
0.52
11.27
三、工况
工况编号
工况类型
深度
(m)
倾角
()
水平间距(m)
q(kPa)
直径
(mm)
长度
(m)
钢筋直径(mm)
钢筋根数
1
开挖
1.2
2
加钉
0.6
8
1
20
120
12
25
1
3
开挖
2.2
4
加钉
1.6
8
1
25
120
12
25
1
5
开挖
2.7
6
加钉
2.6
8
1
25
120
12
25
1
四、计算
降水计算:
降水幅度S(m)
8
透水层顶面深度(m)
0
透水层底面深度(m)
20
初始水头高度
0.8
基坑等效半径r0(m)
58
降水影响半径R(m)
42.14
井底端深度(m)
15
单井出水能力q(m3/d)
0.5
井半径(mm)
24
计算得到基坑涌水量为Q=565.903m3/d。
设计井数量为1153。
降水引起沉降:
按上海市规程简化方法为41.372mm,按分层总和法为106.678mm。
最后一工况土钉受力和承载力及基坑稳定性
土钉
编号
深度
(m)
长度
(m)
倾角
()
直径
(mm)
q
(kPa)
水平间距
Tjk
(kN)
Tuj
(kN)
Tuj
/Tuj
Tg
(kN)
1
0.6
12
8
120
20
1
10
65
6.44
152
2
1.6
12
8
120
25
1
17
84
4.93
152
3
2.6
12
8
120
25
1
15
87
5.92
152
q钉土粘结强度
Tjk土钉所受荷载
Tuj土钉承载力
Tg土钉材料抗拉强度
根据地质勘察报告显示,基坑放坡后可使用人工造孔,安放钢筋锚杆。
土钉墙施工在每层每段土方开挖经人工修坡平整后,按如下流程组织施工。
(1)喷射第一层C20砼厚40~50mm,喷射砼采用干喷法,在喷头处入水,水量控制以最小回弹为准,施工中根据坑壁土层土质、含水量及土方开挖速度,添加2~5%的速凝剂,加快早期强度形成。
(2)锚杆采用Φ25螺纹钢加工制作,每隔1.5m焊对中支架,安放前采用洛阳铲人工造孔至设计深度,孔径不小于110mm。
(3)注浆材料采用水泥砂浆,配合比采用1:
0.4:
0.55锚杆注浆在孔底安放排气管至孔口,自孔口向内注浆,孔口用止浆袋封闭,在孔口注浆过程中,孔内气体由排气管逸出,注浆压力不小于0.5MPa。
锚管注浆不设排气管,由注浆机在钢管管口处注射水泥砂浆,由管壁注浆孔走入杂填土中起固结效果,因杂填土层中有一定走浆现象,难以达到设计压力值,根据注浆量计算,注浆充盈系数≥1.1。
(4)钢筋网采用Φ6@200钢筋双向排列,水平向搭接长度≥300mm,垂直向钢筋配合土方开挖分层制作绑扎,垂直向钢筋焊接。
水平锚杆(锚管)采用2φ22L=250钢筋焊制锚固头。
钢筋网紧贴砼面制作安装结束后,进行第二次喷射砼至总厚度不小于100mm。
施工设备配置
序号
名称
单位
数量
1
空气压缩机
台
1
2
混凝土喷射机
台
2
3
潜水泵
台
6
4
洛阳铲
把
35
5
注浆泵
台
2
6
砂浆搅拌机
台
2
7
切割机
台
2
8
电焊机
台
3
轻型井点降水设计
1.井点系统布置
井点管采用Ф48的钢管,长度为6米(包括1米长的滤管),沿基坑周边环状布置,考虑到基坑大(南区基坑长达150米、宽达95,北区基坑长达190、宽达140米),地下水降落坡度按I=1/10来计算,降水面井点管至基坑中心最大约20米左右。
所以,除了在基坑周边环状布置外,在个别设计后浇带处和中间48×36米无地下室基础处再布置井点,以确保井点降水效果。
总管和井布置在同一水平面上。
北区变配电-7.10米处,由于地下室要落深,靠L轴侧应另设置一排井点。
考虑到井点管处在-4.200底板,所以在井点管设置时,井点管上部在地下室底板处设置止水钢圈,上口采用螺纹连接,待落深部分地下室混凝土完成和-4.200底板混凝土完成后,井点管上口用螺丝闭盖封住,并用快硬水泥封闭。
井点平面布置详见附页。
由于井点管长只有6米,采用一级井点是达不到降水深度要求的,所以根据本工程基坑开挖深度,将采用三级井点。
故在基坑上口先挖掉2.0~4.0米左右土(由于受井点管长度限制),再设置井点管。
见基坑开挖剖面图。
井点间距一般设1.00米,一组总管长度按60米来考虑设置(采用W5或W6真空泵)。
2.井点施工工艺程序
放线定位→铺设总管→成孔→安装井点管→用弯联管将井点管与总管接通→安装集水箱和排水管→开动真空泵排气、再开动离心泵抽水→测量观测井中地下水位变化。
附地下室基坑开挖平面图
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