基坑边坡土钉墙支护方案

设计及施工方案书河北大地土木工程有限公司北京分公司1设计方案一、设计原则岩土工程设计应以最少的投资，最短的工期，达到设计基准期内安全运行，并满足所有的预定功能要求，包括三个方面：1、安全性和耐久性要求：这是基坑工程施工的首要问题，首先要确保基坑边坡及周边建（构）筑物的安全和稳定。2、预定功能要求：确保较短的施工工期在保障安全的前题下，要尽可能的压缩基坑工程的施工工期，以便为后续的主体结构施工赢得时间。3、经济合理：在保障安全的前提下，要尽可能充分利用较先进的理论及相关施工经验，最大限度的降低造价，节约投资。二，设计计算依据设计计算根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）计算公式，结合专家论证及经验公式，采用理正深基坑设计软件辅助计算。设计时综合考虑的因素：1）场区工程地质、水文地质情况。设计及施工方案书河北大地土木工程有限公司北京分公司22）基坑周边结构的安全性。3）周边红线外地下管线、结构物及市政管线的安全性。4）支护结构的整体稳定及对周围环境影响，尽量减小施工引起的地面沉降值及沉降影响范围。5）综合考虑支护结构工程既安全又经济。6）结合我公司现有机械实力情况，便于施工管理、机械调配。7)在岩土工程设计中，岩土工程师与结构工程师应密切配合，使岩土工程设计与结构工程设计协调一致。综合考虑基坑周围情况及后期施工要求，在进行边坡支护设计时，分别对基坑周围施加了均部荷载和集中荷载，将整个基坑视为整体的同时，采用了较为常用的瑞典条分法进行了基坑支护设计。三,方案的选择：本工程施工工序:先施工地下车库,其结构强度满足要求后施工5#楼,其次施工6#、7#楼。椐以上特定条件和工序基坑支护设计选用支护方案:土钉支护四、土钉支护设计参数以基坑现状和坑深,划分6个典型剖面,其分布详见基坑平面图设计及施工方案书河北大地土木工程有限公司北京分公司31-1剖面坡高10.5m1:0.3放坡2-2剖面坡高10.5m1:0.4放坡3-3剖面坡高8.0m1：0.3放坡4-4剖面坡高8.0m1：0.1放坡5-5剖面坡高3.3m1：0.3放坡6-6剖面坡高3.3m1：0.1放坡各剖面支护参数如下A土钉参数：1-1，2-2剖面支护参数（1）开槽深度按10.5m进行设计,西坡坡度1:0.3东坡坡度1：0.4。（2）土钉为注浆土钉，孔径100mm，与水平面间的夹角为10度.主筋为Ⅱ级螺纹钢φ20，每隔2.5m焊一支架，使钢筋居中，尾部设置弯钩与面层连接。采用常压灌注水泥浆，水泥为P.O32.5#水泥，水灰比0.45.考虑到卵石中成孔的困难性,局部锚管代替土钉,用冲击设备将钢管打入卵石层中锚管设计样式见下图设计及施工方案书河北大地土木工程有限公司北京分公司4锚管的管体采用普通钢管,其外径不小于48mm,锚管内端应加工成锥形扩大头,沿管壁呈螺旋型布孔,出浆孔孔径取8—10mm,间距30cm,锚管外端1.0-2.0m处不设孔眼。（3）土钉水平间距1.5m，垂直间距1.5m，呈梅花形布置共七排，第一排长5.0m,第二排长6.0m,第三排为长5.0m,第四排长4.0m,第五排为长3.0m,第六排为长3.0m，第七排3.0m.（4）土钉采用常压灌注水泥浆，水泥为普通425#水泥，水灰比0.45。（5）坡顶打设摩擦土钉采用Ⅱ级螺纹钢φ20，长度为2m，间距2.5m。3-3剖面支护参数1)深度按8.5m进行设计,坡度1:0.3。2）土钉水平间距1.5m，垂直间距1.5m，呈梅花形布置共5排，第一排长5.0m,第二排长5.0m,第三排为长4.0m,第四排长3.0m,第五排为长3.0m.3）其它参数同1-1剖面4-4剖面支护参数设计及施工方案书河北大地土木工程有限公司北京分公司51)深度按8.0m进行设计,坡度1:0.1。2）土钉水平间距1.2m，垂直间距1.2m，呈梅花形布置共5排，第一排长5.0m,第二排长5.0m,第三排为长4.0m,第四排长4.0m,第五排为长3.0m，第六排3.0m。.3）其它参数同1-1剖面5-5剖面支护参数1)深度按3.3m进行设计,坡度1:0.3。2）土钉水平间距1.5m，垂直间距0.3m：0.8m：1.5m，呈梅花形布置共3排，第一排长1.0m,第二排长3.0.0m,第三排为长2.0m，主筋选用16螺纹钢。3）其它参数同1-1剖面6-6剖面支护参数1)深度按3.3m进行设计,坡度1:0.1。2）土钉水平间距1.58m，垂直间距0.3m：0.8m：1.5m，呈梅花形布置共3排，第一排长2.0m,第二排长3.0m,第三排为长2.0m。.主筋选用16螺纹钢。3）其它参数同1-1剖面B、面层参数：各剖面支护参数相同（1）喷射混凝土面板厚度为8~10cm，强度为C20，指定配合比为1:2:2（水泥：砂：石子）.（2）坡面挂钢筋网，￠6.5@250*250，用火烧丝绑扎，钢筋接头搭接不小于8cm，设计及施工方案书河北大地土木工程有限公司北京分公司6网片与坡面距离大于3cm。网片处配￠16横竖加强筋，布置间距@1500*3000。加强筋和土钉端头采用直角弯钩焊接。（3）坡顶设1m宽散水坡，坡底下插30cm，以保证坡底稳定性。（4）混凝土面层应设置泄水孔和排水孔。五，有关问题的解释和补充说明：1、方案的解释和说明本设计基于甲方提供开挖图,而设定方案,如施工顺序和图纸调整,则方案相应调整.2、排水措施。土钉支护时须提前准备排水措施。坡面排水可通过设置排水管来实现。在基坑下1.5m处水平每3m，布置一个排水孔。在排水孔内插入排水管，管壁按一定密度钻眼，将排水管的水眼及内端包上筛网布，以排水的同时起到滤土的作用。排水管一般采用长300~500mm的带孔塑料管，插入面层500mm左右，倾角为5-10度，即可达到目的。3、本设计未考虑塔吊位置。4、预计变形。本工程支护变形经有限元分析和根据我公司的实测资料，对变形预计如下：当离开边坡6m时，地表变形不会造成对周围建筑物的影响；当大于10m时，地表基本无变形。4.设计与信息施工技术。施工中的动态设计与信息施工侧重强调工程技术人员懂监控，会监测，并跟班作业，不离开现场，及时处理设计中没有考虑或无法设计及施工方案书河北大地土木工程有限公司北京分公司7预料但却在施工中出现了的问题。根据现场情况，及时调整一些参数和施工程序，果断而不失时机地处理好出现的问题，才能保证安全施工，确保边坡稳定。5.坑边坡监测。为随时掌握整个施工过程中基坑周边环境的变化，须制定一套较完整的合理的监测方案。侧重监测和观察边坡的水平位移和竖向沉降，注意观察土钉头部附近及地表有无裂隙，周围建筑物有无异常变化，掌握其发展规律，为动态设计和信息化施工提供依据。6、周围环境。因目前有关资料不足，对周围的环境了解不够，本设计考虑地面荷载10KN/m2，周围允许变形20mm，如周围地面荷载增大，或周围环境存在对变形要求更敏感管线或建筑物时，应及时调整设计。比如可通过增设预应力锚杆等措施以控制变形在允许范围内，保证安全。六，设计计算书1-1，2-2剖面计算书原----------始----------数----------据支护类型基坑侧壁重要性系数基坑深度(m)地下水位(m)墙面坡角(度)土钉墙1.0010.50-50.0073.3土层号厚度重度粘聚力内摩擦角摩阻力标(m)(kN/m^3)(kPa)(度)准值(kPa)11.6018.0020.0020.0040.0026.0020.000.0040.0070.00设计及施工方案书河北大地土木工程有限公司北京分公司834.0020.000.0042.00100.0041.8020.000.0045.00100.0057.0020.000.0045.00150.00超载序号超载类型超载值(kPa)距坑边距离(m)作用宽度(m)距地面深度(m)1120.00土钉道号竖向间水平间入射角度超挖深度钻孔直径土钉长度距(m)距(m)(度)(m)(mm)(m)11.201.5010.000.201005.0021.501.5010.000.301006.0031.501.5010.000.301005.0041.501.5010.000.301005.0051.501.5010.000.301004.0061.501.5010.000.301003.0071.001.5015.000.30803.00土钉钢筋级别:2计----------算----------结----------果计算方法：抗拉计算计算步数破裂面角(度)土钉号计算长度(m)内力设计值(kN)146.7---250.911.001.56352.911.501.5622.1223.37设计及施工方案书河北大地土木工程有限公司北京分公司9453.912.011.5622.6223.3732.6432.83554.512.501.5623.1123.3733.1432.8343.1742.19655.012.971.5623.5823.3733.6132.8343.6542.1953.6050.82755.213.281.5623.8823.3733.9232.8343.9642.1953.8250.8262.3445.28855.413.481.5624.1023.3734.1432.8344.1842.1953.9850.8262.5745.2874.7184.39计算方法：抗拉验算计算步数破裂面角(度)土钉号安全系数验算长度(m)内力设计值(kN)设计及施工方案书河北大地土木工程有限公司北京分公司10146.7----250.9168.405.001.56352.9168.095.001.4724.766.0023.37453.9165.935.001.4324.416.0022.6632.775.0032.83554.5162.915.001.4024.006.0022.2232.475.0032.2042.175.0042.19655.0159.925.001.3823.606.0021.8232.185.0031.6341.945.0041.4351.494.0050.82755.2157.795.001.3623.336.0021.6131.985.0031.3141.795.0041.0151.364.0050.3161.693.0045.28855.4156.215.001.3623.136.0021.4831.845.0031.1241.685.0040.7751.274.0050.0161.543.0045.0170.763.0084.39设计及施工方案书河北大地土木工程有限公司北京分公司11计算方法：稳定计算计算步数破裂面角(度)滑裂面:深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)046.71.203.903.545.92土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)---计算步数破裂面角(度)滑裂面:深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)146.71.603.051.584.09土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)13.5841.47计算步数破裂面角(度)滑裂面:深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)250.92.809.595.5712.11土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)13.9844.89计算步数破裂面角(度)滑裂面:深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)352.94.306.58-0.046.79土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)13.9849.4624.2081.93计算步数破裂面角(度)滑裂面:深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)453.95.8013.761.1113.87土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)13.9851.9424.2084.3534.2486.39计算步数破裂面角(度)滑裂面:深度(m)X座标(m)Y座标(m)半径(m)554.57.3014.991.1615.34土钉号计算长度(m)内力标准值(kN)设计及施工方案书河北大地土木工程有限公司北京分公司1213.984