基坑支护设计方案

基坑支护工程设计

一、设计依据1.设计依据的资料

xxxx住宅小区岩土工程勘察报告xxxx住宅小区总平面图xxxx住宅小区竖向总平面图xxxx住宅小区地下室平面图施工现场及建设单位要求2.设计依据的规范及规程

建筑基坑支护技术规程建筑边坡工程技术规范锚杆喷射混凝土支护技术规范岩土锚杆(索)技术规程建筑地基基础设计规范混凝土结构设计规范建筑基坑工程监测技术规范二、工程概况

拟建场地位于原张家村六组。拟建工程分为三部分：1座地下车库、5栋住宅楼、1栋办公综合楼，总占地面积16489.98m2，总建筑面积26778.6m2，容积率1.6。A号楼设计±0.00标高为102.6m,B、C号楼设计±0.00标高为99.6m，D、E号楼设计±0.00标高为102.6m,F号楼设计±0.00标高为104.6m,地下车库设计±0.00标高为98.0m和101.0m。

二、工程地质条件

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JGJ120-99GB50330-2002GB50086-2001CECS22:2005GB50007-2002GB50010-2002GB50497-2009

根据建设单位提供的由湖北省地质勘察基础工程公司完成的《岩土工程勘察报告》，场地地质条件如下述。场区内地层在基坑支护影响深度范围内，从上而下可分为以下几层：

第1层素填土：主要公布在场地南侧，北西侧部分区域，黄褐色、褐色，厚度变化较大，0.5-11.9m不等。

第2层耕表土：场地大部分区域分布，但不均匀，厚度一般较薄，0.5-2.4m不等，主要分布在场地北部、中部、南部。

第3层淤泥质土：灰褐色、灰黑色，主要分布在场地南部，B、C、D栋均有部分钻孔揭示，为原塘底静水环境沉积，含少量腐殖质，软塑状，稍湿，局部很湿，粘性弱。厚度0.8-3.2m。

第4层粉质粘土：黄褐色、褐黄,色大部分区域存在，因场地地形变化较大，埋深0-14.00m，厚度0.7-4.30m不等，含量Fe、Mn质氧化物，局部温度较大，可塑，局部软塑。

第5层粉砂岩：红褐色、灰色，夹泥岩薄层，层状构造，泥钙胶结，依据岩体的风化程度不同，划分为以下两个风化带：

5-1层：强风化粉砂岩。红褐色，风化节埋发育，岩芯呈短节状或薄饼状，手易折断、捏碎，水平层理，具残余原岩结构，遇水易软化，崩解。厚度0.9-1.8m。

5-2层：中风化粉砂岩。揭露厚度5.4-12m。红褐色、灰白色，风化节理稍发育，局部夹紫红色泥岩薄层，泥岩厚度一般10-20cm，最厚处约30cm。中厚层状，岩芯一般呈柱状或短柱状。采样试验结果为：岩石饱和和抗压强度3.6-6.5Mpa，统计标准值为4.4Mpa，属极软岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为V类。

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四、水文地质条件

拟建场地地势较高，一般无地表水聚集。根据岩土工程勘察报告，场区地下水主要为上层滞水及基岩裂隙水，赋存于第①层素填土底部及第③层淤泥质土中。勘察期间稳定水位埋深0.1-0.3m。场区地下水补给来源主要为大气降水和边坡土体渗流，地下水位季节性变化较明显，水位、水量均不稳定。第④层粉质粘土富水性贫。

五、基坑条件

本基坑工程的±0.00标高依地形变化相应有所变化，场地地形平坦、开阔，地面标高97.5-100.5mm，相对高差3m；基坑范围以地下室及楼房外边线外推2m为开挖底边线，采用土钉墙支护，开挖面积约7800m2。

地下室基础项标高为94.1米，厚600米，垫层厚100mm。地下室基坑普挖标高按95m考虑，参考地堪报告，基坑开挖深度为5m-9m南侧均无已有建（构）筑物。

住宅楼基顶标高最深为97.9米,厚1.3米，垫层厚100mm，住宅楼基坑普挖标高按94-97m考虑，基坑开挖深度>≤4米。

根据《基坑工程技术规程》（DB42/159-2004）有关条款，结合周边环境、岩土工程与水文地质条件，并考虑本项目之重要影响程度，基坑重要性等级为三级，支护结构设计使用年限为1年。六、设计说明1、设计原则

1)满足边坡和支护结构稳定的要求不产生倾覆，滑移和局部失稳；2）在基坑开挖和施工过程中，确保周围建筑物、地下管线、路面等正常使用；

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3）方便施工、工程造价经济合理；满足国家有关法规和标准的要求；4）本基坑支护设计将工程类比与理论计算相结合。采用用信息化设计和施工，在既有资料和地质勘察报告的基础上开展施工前的预设计，根据施工现场监控量测的信息反馈修正设计，指导施工。5）支护结构使用年限为1年。2、基坑围护方案

根据本工程基坑特点，通过现场调查研究，并广泛查阅临近基坑开挖资料，综合考虑基坑与周围建筑物和地下管网的关系、场地工程地质条件等因素，在“安全、经济、方便施工”的原则下，对多种围护结构方案进行比较，最终决定采用土钉墙支护。

基坑北侧、南侧及西侧无放坡条件，采用土钉墙支护，1：0.1的坡度开挖，A住宅楼的东侧采用土钉墙支护，1：0.75的坡度开挖。3.基坑降排水设计

根据勘察报告反映，地下水类型主要考虑上层滞水，主要赋于填土层中；水源来自大气降水及周边生活废水的渗入补给，水位、水量有限，地下水较易疏排处理，因此，基坑排水总体思想是采用“积水明排”方案控制地下水，坡顶设置截水台、坡面设置泄水孔(D50PVC排水管@2000×2000布置)、坡底设置排水沟(排水沟300×300mm)。七、支护设计计算1、岩土设计参数

基坑周边地层空间分布状况详见勘察报告剖面图，各边概化地层剖面见计算书。

根据场地岩土工程勘察报告并结合该地区工程实践经验，与基坑支

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护设计相关地层的设计参数取值如下表：

基坑支护土层设计计算取值表

层序及岩性

重度(KN/m3)

耕表土淤泥质土粉质粘土2、设计计算1）计算内容

地面超载取值：考虑到施工活动和零星材料堆放取10KPa。土压力采用朗肯土压力理论，根据地质条件及开挖深度概化成3个剖面，分段计算如下（取最不利地质条件、外荷组合考虑）：1-1剖面:计算深度h=8.5m，土钉墙设计参数如下:

层段

锚杆设置间距(m)深度(m)

（水平x垂直）

设计长度锚杆材料(m)

锚固体直抗拨力(kn)径(mm)

凝聚力（KPa）121448.1

内磨擦角(°)10611.7

土钉锚固体极限磨阻力极限值f(KPa)24934

1818.618.86

第一层第二层第三层

1.32.64.1

1.5×1.21.5×1.51.5×1.5

9.5109.5

1Φ181Φ201Φ20

130130130

33.128.576.3

2-2剖面:计算深度h=6.5m，土钉墙设计参数如下:

层段

锚杆设置间距(m)深度(m)

（水平x垂直）

设计长度锚杆材料(m)

锚固体直抗拨力(kn)径(mm)

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第一层第二层第三层

1.31.23.5

1.0×1.01.5×1.51.0×1.0

7.066.5

1Φ161Φ161Φ18

130130130

31.432.563.2

3-3剖面：计算深度H=4m，利用理正基坑支护设计软件模拟边坡实际情况进行边坡稳定性分析，最小安全系数Ks为1.057，满足规范要求。

2）土钉设计要求

土钉杆体采用HRB35级热扎钢筋，采用全程注浆，注浆材料采用M30的水泥砂浆，加入0.03%的速凝剂三乙醇胺，水泥采用P.C32.5Mpa，土钉的长度，顷角见支护剖面图。灌浆压力约0.5Mpa左右。3）混凝土及钢筋网

1、喷射混凝土厚度采用10cm，喷射混凝土标号为C20细石砼。2、钢筋网材料采用HRB235级热轧钢筋，加强筋HRB335级热轧钢筋，喷锚支护钢筋采用Φ8@200×200，加强筋采用Φ14@1500×1500。

4）混凝土及铁丝网

1、喷射混凝土厚度采用6cm，喷射混凝土标号为C20细石砼。

2、铁丝网采用12号铁丝，100目/m2规格，加强筋采用Φ8@2000×2000。

5）其它说明：

1、钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。2、纵向受拉钢筋的锚固长度La

3、绑扎接头的搭接长充按1.4倍锚固长度采用。

八.工程监测

基坑监测须由建设单位委托具备相应资质的第三方单位制定详

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细的监测方案并实施。监测方案及报警值依据《建筑基坑工程监测技术规范》执行，由监测单位编制。九、深基坑开挖及施工1、土方开挖

土方应分段、分层、对称、均衡开挖，不得超挖（设计开挖深度为每层土钉设计深度加0.5米），分段长度不超过20米，在上层土钉注浆体及喷射砼面层达到设计强度的70%后，方可开挖下层土方及下层土钉施工。土方开挖具体要求:

3.临近基坑坡顶应严格控制施工载荷，不超过10kPa；1)土石方工程应分层分段开挖，与支护施工配合进行；2)开挖临近设计坡面应采用人工修坡，减少扰动，边坡开挖修整后应立即初喷，尽快钻孔，推送锚杆、注浆、挂网后再复喷混凝土至设计厚度；

3)坡顶地面宜进行硬化封闭，以防止基坑外地表水渗、排入基坑；4)本工程施工前须查明2倍基坑深度范围内建（构）筑物现状，必要时拍照或录像；2、土钉墙施工

1、工艺流程：土方开挖→修整边壁→测量、放线→成孔→置筋→绑扎固定钢筋网→压筋→安排水管→喷射砼→坡面养护2、基坑开挖

土钉支护应按设计规定分层、分段开挖，做到随时开挖，随时支护，随时喷混凝土，在完成上层作业面的土钉与喷射混凝土以前，不

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得进行下一层土的开挖。当基坑面积较大时，允许在距离四周边坡8～10m的基坑中部自由开挖，但应注意与分层作业区的开挖相协调；当用机械进行土方开挖时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动或挡土结构的破坏。3、修坡

坡面应平整，在坡面喷射砼支护前，应清除坡面虚土，并控制好坡度。4、土钉成孔

坡面经检查后，放线定孔位，成孔。土钉成孔采用的机具应符合土层的特点，在容量塌孔的土体中钻孔时应采用套管成孔或挤压成孔。

坡

5、置筋

5.1检查孔深、孔径、土钉长度，合格后，及时插入土钉至距孔底350mm处，孔口部位设置止浆塞。

5.2钢筋弯钩处采用冷弯，与锚筋成90度；锚筋沿长度方向每间隔一定距离焊一个三角形托架，使土钉居于锚孔中心。6、注浆

6.1注浆管在使用前应检查有无破裂和堵塞，接口处要牢固，防止注浆压力加大时开裂跑浆；注浆管应随锚杆同时插入，干成孔时在灌浆前封闭孔口，湿成孔时在灌浆过程中看见孔口出浆时再封闭孔口。

6.2注浆前要用水引路、润湿输浆管道；灌浆后要及时清洗输浆

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管道、灌浆设备；灌浆后自然养护不少于7d，待强度达到设计强度的70％时方可进行张拉工艺；在灌浆体硬化之前，不能承受外力或由外力引起的锚杆移动。7、喷射混凝土

7.1在喷射混凝土前，将Φ8钢筋编成网片，钢筋网片用插入土中的钢筋固定，在混凝土喷射时应不出现移动。

7.2筋网片可用焊接或绑扎而成，网格允许偏差为10mm；钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于一个网格的边长或200mm，如为焊接则焊接长度不小于网筋直径的10倍。

7.3喷射混凝土的配合比应按设计要求通过试验确定，粗骨料最大粒径不宜大于12mm；喷射混凝土作业，应事先对操作手进行培训，以保证喷射混凝土的水灰比和质量能达到要求；喷射混凝土前，应对机械设备、风、水和电路进行全面检查及试运转；喷射混凝土的喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.8～1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，但在钢筋部位应先喷填钢筋一方后再侧向喷填钢筋的另一方，防止钢筋背面出现空隙；为保证喷射混凝土厚度达到规定值，可在边壁上垂直插入短的钢筋段作为标志。

7.4为加强支护效果，在喷射混凝土时可加入3％一5％的早强剂；在喷射混凝土初凝2h后方可进行下一道工序，此后应连续喷水养护5-7d。九、应急措施

1、根据基坑监测资料预测基坑变形趋势，调整施工参数和施工速度，若基坑变形超出警戒值，要立即采取坑内回填土方、坑顶卸载

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等方式控制变形发展。并准备好沙袋，以便于必要时用来进行护坡处理；

2、作好排水系统，减少基坑边坡土体暴露时间；

3、施工过程中随时注意天气变化，降雨来临前喷砼保护开挖坡面，防止雨水冲刷坑壁土体；

4、若基坑顶面出现裂缝，应加大监测力度，密切注意其变化，分析其发展趋势，并随时用水泥浆封闭缝隙，避免地表水渗入边坡土体；

5、若基坑出现险情，立即安排坑内及基坑周边建筑物内所有人员有序撤离，坑顶15m范围内设置警戒线，周边道路、路口设专人疏导行人、车辆远离边坡。

6、雨季施工须采取可靠措施，确保工程质量；7、未尽事宜均严格遵照国家有关规程规范执行。

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