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1、臨沂市文化廣場工程基坑支護(hù)及降水施工方案山東天元第二建筑工程有限公司2010.04.02 一、基坑工程概況臨沂市藝術(shù)中心位于北城新區(qū)城市中軸線，景觀湖南側(cè)，西側(cè)與孝圣巷相鄰，南臨算圣巷，東臨茶山巷，北靠府前巷，所處地勢平坦，交通便利。工程用地南北寬 247m，東西長 240m-449m，占地面積 100 畝。主樓 20 層，裙樓 4層，地下 1 層，主樓高 80m，東西長 190m，南北寬 160m。地下面積 37199m2，中心地下 29177m2，左、右兩個車庫共計8022m2。該工程場地為拆遷場地，地形起伏不大，基坑四周場地較為開闊，無重要建筑物。基坑根據(jù)建設(shè)布局分1、2、3、4 個區(qū)域2、，其中 1 區(qū)設(shè)游泳館。2、3、4 區(qū)開挖深度約 5m-6m,1區(qū)局部開挖深度約為8m,低于地下水位約5m。工程設(shè)計基底標(biāo)高為-5.5m，-6.9m，-8.1m 不等。基坑開挖平均深度在6.0 米左右。基坑安全等級為二級。由于施工現(xiàn)場受場區(qū)施工道路及規(guī)劃布置，壓縮了放坡空間，基坑開挖前應(yīng)對支護(hù)及降水作出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的方案。二、參照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)本工程基坑支護(hù)方案的制定主要參照以下規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)資料：1、臨沂市藝術(shù)中心巖土工程勘察報告2、臨沂市藝術(shù)中心基礎(chǔ)總平面圖3、巖土工程勘察規(guī)范（GB500021-2001）4、建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JBJ120-99）5、基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程（CECS963、:97）6、建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 (GB50497-2009)三、場地工程地質(zhì)條件場地地貌形態(tài)主要是沂河沖積1 級階地。根據(jù)場地鉆探揭露，場地內(nèi)底層分布為回填土、粉質(zhì)土和膨脹土。由于受周邊河道影響，在下挖3-4m時有明顯的含水層，地下水位高于基坑底標(biāo)高1.5m至 2m。工程地層結(jié)構(gòu)情況如下：1 層素填土：黃褐色，松散，成分以耕土為主。該層場區(qū)分布較普遍，厚度：0.40-2.00m；層底標(biāo)高：67.72-69.23m；層底埋深 0.40-2.00m。2 層粉質(zhì)粘土：褐黃-黃褐色，可塑，場區(qū)普遍分布，厚度：1.20-2.40m，層底標(biāo)高：66.65-67.58m,層底埋深：1.70-2.90m4、。該層具有中等壓縮性。3 層粘土：灰褐色，可塑-硬塑，該層場區(qū)普遍分布，厚度：1.10-2.60m；層底標(biāo)高：64.45-65.93m；層底埋深：3.10-5.00m。該層具有中等壓縮性。4 層粉質(zhì)粘土：黃褐色，可塑-軟塑，含砂較多約占10%。場區(qū)普遍分布，厚度：0.30-2.30m；層底標(biāo)高：63.58-65.42m；層底埋深：3.80-5.50m。該層具有中等-高壓縮性。四、基坑支護(hù)施工方案1、基坑支護(hù)設(shè)計參數(shù)：為簡潔計算上部粘性土的重度取20.0KN/m3內(nèi)聚力 c 取 29.4KPa 內(nèi)摩擦角取 8.8 度釘土摩阻力極限值qsik取 60.0KPa;下部強風(fēng)化巖層的重度取21.0KN/5、m3內(nèi)聚力 c 取 100KPa 內(nèi)摩擦角取 20.0 度釘土摩阻力極限值qsik取 100.0KPa。2、該工程場地周圍環(huán)境條件較簡單，考慮本工程的重要性且基礎(chǔ)施工周期較長，基坑長時間暴露，并受周圍場地限制，基坑開挖后，邊坡距離施工道路太近，西側(cè)和北側(cè)部分基坑緊鄰施工道路，必須支護(hù)后方可進(jìn)行施工道路的施工。因此，重點部位采用維持降水條件下的土釘墻支護(hù)方案，放坡系數(shù)1：0.5。一般部位采用掛網(wǎng)噴砼方案，放坡系數(shù)1：0.8。具體情況參見基坑平面圖與下表。基坑支護(hù)一覽表支護(hù)區(qū)段支護(hù)方法支護(hù)部位放坡系數(shù)數(shù)量 m2 1-1 掛網(wǎng)噴砼一般部位1：0.8 7100 2-2 土釘墻施工道路、塔吊處1：0.56、 1100 五、基坑支護(hù)施工要求基坑土方開挖必須分層進(jìn)行，嚴(yán)禁一次挖土到底。（一）掛網(wǎng)噴砼（1-1 區(qū)段）鋼筋網(wǎng)采用 4 的鋼筋，間距200200mm，基坑頂部同時進(jìn)行硬化、掛網(wǎng)噴射混凝土處理，處理長度自基坑邊沿外延2m。鋼筋網(wǎng)的錨固采用1.5m18 鋼筋。上排鋼筋沿基坑頂部鋼筋網(wǎng)居中布置。按水平間距 2m，打入長 1.0m18 鋼筋,掛網(wǎng)后，噴射混凝土護(hù)頂。坡面設(shè)置3排鋼筋，沿基坑底部布置，按水平間距2m，垂直距離 1.5 米，用 1.5m 長 18鋼筋釘打入坑壁土中，固定鋼筋網(wǎng)（見一區(qū)支護(hù)詳圖）。噴射混凝土面層厚度為80mm。施工中，應(yīng)先噴射一層素混凝土，然后綁扎鋼筋網(wǎng)（放置綁扎好的鋼筋網(wǎng)7、片），用錨固鋼筋固定牢固后，再噴射面層的混凝土，噴射混凝土的強度等級為C20。坡面應(yīng)同時設(shè)置泄水孔，泄水孔水平間距3m，縱橫設(shè)置。采用直徑50mm，L=500mm 的 PVC塑料管，管壁進(jìn)行打孔。一端插入土中，另一端外露砼面層0.1m。鋼筋網(wǎng)距面壁誤差不超過5mm，面層噴砼厚度誤差不超過10mm。（二）土釘墻施工工藝（2-2 區(qū)段）土釘墻支護(hù)施工時在基坑開挖坡面，采用擊入的方法將鋼筋土釘打入土中。在坡面安裝鋼筋網(wǎng)，噴射強度等級為C20 的混凝土，使土體、土釘及噴射混凝土面層結(jié)合。土釘：成孔直徑110mm，孔距允許偏差 100mm、孔深允許偏差 50mm、成孔傾角允許偏差 5%。坡面采用三排土釘8、，具體參數(shù)見下表：土釘參數(shù)詳表道號標(biāo)高（m）水平間距（m）土釘長度（m）入射角（o）土釘鋼筋直徑（mm）備注1-1.5 2.0 6 15 118 假定現(xiàn)地面標(biāo)高為0.000。2-3.5 2.0 6 15 118 3-5.5 2.0 3 15 118 噴砼：噴射混凝土強度等級為C20，厚度為 80。綁扎鋼筋網(wǎng)采用 8 鋼筋，間距為 260260，用擊入土中的鋼筋土釘固定，用加強筋壓緊，加強筋與土釘頭焊接，加強筋采用直徑14 螺紋鋼筋。橫向設(shè)置，將各土釘焊接連接。綁扎鋼筋網(wǎng)前，應(yīng)先噴射一層混凝土，將坡面面層硬化，再綁扎鋼筋網(wǎng)，同時，焊接加強筋。待土釘、掛網(wǎng)、加強筋焊接施工完成后，一次噴射完成。坡面9、設(shè)置泄水孔，泄水孔間距3m，縱橫設(shè)置，垂直采用兩排，距離坡頂為2.0m、4.0m。（三）、技術(shù)要求1、施工時注意事項：（1）開挖過程中若發(fā)現(xiàn)地質(zhì)資料同勘測報告出入較大或地下管線、構(gòu)筑物、尤其是上下水管等情況與設(shè)計條件差異較大時，應(yīng)及時報告設(shè)計人員以便對本設(shè)計作出調(diào)整。（2）對邊坡局部滲水段，在施工過程中可作泄水孔處理，插入導(dǎo)管進(jìn)行排水。（3）基坑應(yīng)按設(shè)計深度分層分段開挖，每層超挖深度不大于設(shè)計深度0.5m。發(fā)現(xiàn)異常情況時，應(yīng)立即停止挖土，查清原因并采取措施后，方可繼續(xù)開挖。2、土釘抗拉力試驗不少于土釘總數(shù)的1%，且不少于 3 根，土釘區(qū)段噴射砼宜每 100檢測一組面層厚度。六、基坑降水根據(jù)勘察10、報告提供資料，基坑場地水位穩(wěn)定在地下3-4m時，高于基坑底標(biāo)高 1.5m 至 2m。依據(jù)巖土勘察報告，建議采用明溝降水。根據(jù)本工程場地的地層情況，降水方案擬采用明（盲）溝降水結(jié)合管井降水。管井降水主要在游泳池及集水坑部位采用。其他部位采用明（盲）溝降水。因該工程基礎(chǔ)面積大，基底標(biāo)高復(fù)雜。故在基礎(chǔ)內(nèi)部設(shè)置盲溝進(jìn)行降水，因勢利導(dǎo)，將地下水引至基礎(chǔ)內(nèi)部集水井內(nèi)，最后單獨對集水井的降水進(jìn)行處理。6.1 施工工藝6.1.1 明溝施工工藝：挖設(shè)明溝施工集水井安放水泵架設(shè)主分水管開挖沉淀池降水根據(jù)現(xiàn)場實際調(diào)整方案成品保護(hù)降水監(jiān)測待地下回填、底板覆土完畢且施工至主體四層封頂后，停止降水。6.1.2 盲溝施工工11、藝：開挖內(nèi)部集水井挖設(shè)盲溝安放水泵降水在盲溝內(nèi)置入預(yù)先制作好的 PVC管回填 20-40mm石子盲溝上覆蓋TS防水卷材降水根據(jù)現(xiàn)場實際調(diào)整方案成品保護(hù)降水監(jiān)測混凝土墊層施工。1、明溝設(shè)置根據(jù)開挖實際情況，沿基坑坑底墊層邊沿外300mm 處周圈設(shè)置 800mm 寬、深 800mm 的排水溝，排水溝坡度為 3%。每 20m處設(shè)置 1.5m1.5m1.5m集水坑。坑壁采用 M10水泥砂漿砌筑機制粘土磚240 厚，排水溝側(cè)壁采用M10水泥砂漿砌筑機制粘土磚 120 厚，坑底、排水溝底部鋪填20-40mm 碎石 100 厚。2、盲溝的設(shè)置因該工程基底占地面積大。在基礎(chǔ)內(nèi)部設(shè)置盲溝。盲溝寬度500mm，深12、度800mm，排水坡度為 3%。中間埋設(shè) 110mmPVC 管，在 PVC管外壁每間隔 100mm 進(jìn)行取孔。孔的直徑 5mm。外壁周圈采用濾網(wǎng)封裹。盲溝內(nèi)，PVC 管周圍采用 20-40mm碎石進(jìn)行回填。待澆筑墊層混凝土?xí)r，采用350gTS卷材覆蓋盲溝，然后澆筑墊層混凝土（見詳圖）。盲溝做法示意圖3、集水井（基礎(chǔ)內(nèi)部）的降水根據(jù)設(shè)計要求，在基礎(chǔ)內(nèi)部深挖集水坑2、在靠近施工道路，基坑內(nèi)無法布置排水溝的部位、重點加強部位以及開挖深度在 8m以下的部位采用管井降水，井距8-12m左右，按基坑平面每邊外延2 米布置降水井，降水井井徑600mm，深度 13m（或進(jìn)入基巖 1m）。場區(qū)地下水的排放，采用13、直徑300mm的鋼管，沿基坑周圈設(shè)置。基坑的地下水經(jīng)由水泵抽入排水管中，有組織的將排水管中的地下水就近排入市政管網(wǎng)。TS 防水卷材20-40mm 碎石110PVC 管，外用濾網(wǎng)封裹墊層混凝土3、基坑頂面在 1.5m外設(shè)置 30cm高的擋水墻，阻止地面積水進(jìn)入基坑內(nèi)。七加強安全監(jiān)控及應(yīng)急預(yù)案由于土性及施工工程的復(fù)雜性，施工過程中存在許多影響安全的不可知因素，基坑穩(wěn)定安全，集中體現(xiàn)在土體的變化情況，因此加強信息化動態(tài)跟蹤，以數(shù)據(jù)分析對比觀測值指導(dǎo)和控制進(jìn)度，必要時采取措施以確保基坑和周圍建筑物的安全。1、建立日常巡視制度，每天定人定時巡視基坑坡頂，檢查坡頂及坡體的變形情況；2、由建設(shè)單位委托第三方14、對基坑進(jìn)行變形觀測。變形觀測要求應(yīng)按照建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(GB50497-2009)的要求進(jìn)行。當(dāng)基坑坡頂水平變形值或豎向變形值達(dá)到基坑即時深度的0.7%h 時，觀測單位應(yīng)立即向監(jiān)理、建設(shè)、施工、設(shè)計等單位報警。3、在基坑開挖與使用中，一旦出現(xiàn)異常變形，應(yīng)立即停止施工，采取反壓堆土等措施，阻止變形的繼續(xù)發(fā)展，同時立即通知有關(guān)各方會商情況，采取相應(yīng)的技術(shù)措施。4、加強公共用水和地表用水的管理工作，杜絕基坑周圍水管及地表水的入滲，嚴(yán)禁基坑地面附近出現(xiàn)積水和基坑內(nèi)積水。挖土?xí)r，應(yīng)備有排水泵，以確保順利施工5、工程施工在保質(zhì)保量完成的前提下，全體施工人員要嚴(yán)格遵守“安全第一，預(yù)防為主”的方針，做15、到安全生產(chǎn)、文明施工。6、基坑施工及使用時，本說明未及部分，應(yīng)按相應(yīng)規(guī)范、規(guī)程的要求執(zhí)行。臨沂市藝術(shù)中心基坑支護(hù)設(shè)計計算書-支護(hù)方案 1-1區(qū)段人工放坡（面層掛網(wǎng)噴砼硬化處理）-天然放坡支護(hù)-基本信息 -規(guī)范與規(guī)程建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-99基坑等級二級基坑側(cè)壁重要性系數(shù)01.00基坑深度 H(m)5.000放坡級數(shù)1超載個數(shù)0-放坡信息 -坡號臺寬(m)坡高(m)坡度系數(shù)10.0005.0000.800-土層信息 -土層數(shù)2坑內(nèi)加固土否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)10.000外側(cè)水位深度(m)10.000-土層參數(shù) -層號土類名稱層厚重度浮重度粘聚力內(nèi)摩擦角粘聚力內(nèi)摩擦角(m)(kN16、/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1粘性土4.5020.0-29.408.80-2強風(fēng)化巖4.0021.0-100.0020.00-設(shè)計結(jié)果 -整體穩(wěn)定驗算 -天然放坡計算條件:計算方法：瑞典條分法應(yīng)力狀態(tài)：總應(yīng)力法基坑底面以下的截止計算深度:0.00m 基坑底面以下滑裂面搜索步長:5.00m 條分法中的土條寬度:0.40m 天然放坡計算結(jié)果:道號整體穩(wěn)定半徑圓心坐標(biāo)圓心坐標(biāo)安全系數(shù)R(m)Xc(m)Yc(m)12.1728.1430.1158.63822.98015.724-3.95015.220-驗算項目:2-2區(qū)段土釘-驗算簡圖 -驗算條件 -基本參數(shù) 所依據(jù)17、的規(guī)程或方法：建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ 120-99 基坑深度：5.000(m)基坑內(nèi)地下水深度：10.000(m)基坑外地下水深度：10.000(m)基坑側(cè)壁重要性系數(shù)：1.000 土釘荷載分項系數(shù)：1.250 土釘抗拉抗力分項系數(shù)：1.300 整體滑動分項系數(shù)：1.300 坡線參數(shù) 坡線段數(shù) 1 序號水平投影(m)豎向投影(m)傾角()1 2.439 5.000 64.0 土層參數(shù) 土層層數(shù) 2 序號土類型土層厚容重飽和容重粘聚力內(nèi)摩擦角釘土摩阻力錨桿土摩阻力水土 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)(kPa)(kPa)1 粘性土 4.500 20.0 20.0 29.4 18、8.8 60.0 60.0 合算 2 強風(fēng)化巖 4.000 21.0 18.0 100.0 20.0 100.0 100.0 分算 超載參數(shù) 超載數(shù) 2 序號超載類型超載值(kN/m)作用深度(m)作用寬度(m)距坑邊線距離(m)形式長度(m)1 局部均布 70.000 1.000 1.000 0.561 條形 2 局部均布 15.000 0.000 5.000 1.061 條形 土釘參數(shù) 土釘?shù)罃?shù) 3 序號水平間距(m)垂直間距(m)入射角度(度)鉆孔直徑(mm)長度(m)配筋 1 2.000 1.500 15.0 110 6.000 1D18 2 2.000 1.500 15.0 110 19、6.000 1D18 3 2.000 1.500 15.0 110 3.000 1D18 花管參數(shù) 基坑內(nèi)側(cè)花管排數(shù) 0 基坑內(nèi)側(cè)花管排數(shù) 0 錨桿參數(shù) 錨桿道數(shù) 0 坑內(nèi)土不加固 內(nèi)部穩(wěn)定驗算條件 考慮地下水作用的計算方法：總應(yīng)力法土釘拉力在滑面上產(chǎn)生的阻力的折減系數(shù)：0.500*驗算結(jié)果 *局部抗拉驗算結(jié)果 工況 開挖深度 破裂角 土釘號 土釘長度 受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值 抗拔承載力設(shè)計值 抗拉承載力設(shè)計值滿足系數(shù) (m)(度)(m)Tjk(kN)Tuj(kN)Tuj(kN)抗拔抗拉 1 2.000 36.4 0 2 3.500 36.4 1 6.000 8.0 74.7 76.3 7.509 720、.678 3 5.000 37.0 1 6.000 0.0 59.8 76.3 999.000 999.000 2 6.000 12.6 77.4 76.3 4.911 4.845 4 5.000 37.0 1 6.000 0.0 59.8 76.3 999.000 999.000 2 6.000 12.6 77.4 76.3 4.911 4.845 3 3.000 24.0 71.2 76.3 2.371 2.542 內(nèi)部穩(wěn)定驗算結(jié)果 工況號安全系數(shù)圓心坐標(biāo) x(m)圓心坐標(biāo) y(m)半徑(m)1 1.613 1.854 5.664 2.693 2 1.497 -0.561 7.013 5.21、662 3 1.453 -0.746 5.407 5.006 4 1.998 -4.571 9.571 10.607 外部穩(wěn)定計算參數(shù) 所依據(jù)的規(guī)程：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2002 土釘墻計算寬度:6.000(m)墻后地面的傾角:0.0(度)墻背傾角:90.0(度)土與墻背的摩擦角:10.0(度)土與墻底的摩擦系數(shù):0.500 墻趾距坡腳的距離:0.000(m)墻底地基承載力:400.0(kPa)抗水平滑動安全系數(shù)：1.300 抗傾覆安全系數(shù)：1.600 外部穩(wěn)定計算結(jié)果 重力:481.0(kN)重心坐標(biāo):(3.555,2.275）超載:107.5(kN)超載作用點 x坐標(biāo):3.22、936(m)土壓力:-113.7(kPa)土壓力作用點y坐標(biāo):1.700(m)依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB 50007-2002 規(guī)定所計算土壓力為負(fù)值，外部穩(wěn)定計算無法繼續(xù)。噴射混凝土面層計算 計算參數(shù) 厚度：80(mm)混凝土強度等級:C20 配筋計算 as:15(mm)水平配筋:d8260 豎向配筋:d8260 配筋計算 as:15 荷載分項系數(shù):1.200 計算結(jié)果 編號深度范圍荷載值(kPa)軸向 M(kN.m)As(mm2)實配 As(mm2)1 0.00 1.50 0.0 x 0.000 188.6(構(gòu)造)193.3 y 0.000 188.6(構(gòu)造)193.3 2 1.50 3.00 0.0 x 0.000 188.6(構(gòu)造)193.3 y 0.000 188.6(構(gòu)造)193.3 3 3.00 4.50 22.1 x 1.583 188.6(構(gòu)造)193.3 y 3.082 235.1 193.3 4 4.50 5.00 0.0 x 0.000 188.6(構(gòu)造)193.3