深基坑及支护方案开挖方案

中铁长丰置业缤纷南郡1#、2#、3#、13#（1、2、3单元）、地下车库一期及1#独立商业工程深基坑开挖及支护方案编制单位：中铁一局和中铁天丰联合体缤纷南郡项目部编制日期：二00八年十一月十三日专家签认意见表工程名称中铁长丰置业缤纷南郡1#、2#、3#、13#（1、2、3单元）、地下车库一期及1#独立商业工程工程地点西安市高新区，丈八四路以西、科技八路以南，丈八五路以东建设单位西安中铁长丰置业有限公司施工单位中铁一局集团有限公司和中铁天丰建筑工程有限公司联合体专家组意见及建议1、对地下水位情况应作出说明。2、增加平面图中标明与民房、围墙的现场实际尺寸、考虑基坑上下通道。3、土钉墙面层建议将钢板网改为ф6@200钢筋网片，加强筋建议将ф10增大为ф12或ф14钢筋。4、基坑边上应设置排水沟。5、3标段设土钉墙位置要考虑拐角设计尺寸，要验算。6、基坑首次开挖深度要满足土钉墙施工作业面，建议分段开挖。7、、围墙和民房与基坑尺寸是否满足放坡，如不能满足建议考虑设置后浇带，将其二次施工。8、根据现场情况看土层中有局部夹有砂层，民房处有枯井，位置不明确，考虑增加安全预案。专家组签认基坑开挖及支护方案一、工程概况建设单位：西安中铁长丰置业有限公司勘查单位：陕西宏基建筑勘察设计工程有限公司设计单位：陕西省建筑设计研究院有限责任公司景观设计：北京易兰建筑规划设计咨询有限公司总承包单位：中铁一局集团有限公司和中铁天丰建筑工程有限公司联合体1、工程地址：位于丈八四路以西，科技八路以南，丈八五路以东，规划道路以北。2、工程情况一期工程4栋（14个单元）住宅楼，地下车库及1栋三层商业楼。其平面相对位置图如下经济技术指标如下：栋数单元数层数结构形式总建筑面积(㎡)11～333剪力墙366531421剪力墙812321～221剪力墙18695.523～433剪力墙22755.53129剪力墙1423332～333剪力墙2431113119剪力墙554713227剪力墙776913333剪力墙98391479261#商业3框架3775地下车库1框架31920合计1836211期经济技术指标3、地质情况本工程施工场地类别为Ⅱ类，基础等级为丙级。按照《建筑边坡工程技术规程》GB50330-2002表3.2.1规定，边坡工程安全等级二级；按照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99表3.1.3规定，基坑侧壁安全等级二级；按照《高程建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004表8.7.2规定,基坑工程安全等级三级。根据《西安中铁长丰置业有限公司GXⅢ-（2）-83项目岩土工程勘察报告》，本工程场地地貌单元属皂河Ⅰ级阶地，地面标高为408.717~410.118之间。场地地形东向较高、西南向略低，最大高差3.08米，平均高程409.09米。地下水为5.95~10.35米，水位高程399.47~401.36米，总体呈南高北低、西高东低状。水位年变幅约1~2米左右。由于土方工程施工处于冬季，地下水位较低，根据现场桩基施工单位施工桩基时对地下水位的测量，现地下水位在400.500米左右，比该工程开挖基坑最低标高403.220米低2.72米左右。所以本方案不考虑地下水位对本工程的影响。本工程基础持力层为第2层黄土状土。地层岩性为：根据《西安中铁长丰置业有限公司GXⅢ-（2）-83项目岩土工程勘察报告》，本建筑物基础埋深约6.5米，从原有地坪算起基坑开挖开挖深度约为5.7~6.3米。建议采用放坡或放坡结合土钉墙支护（当有条件放坡时，黄土状土高宽比可取1：0.45，沙土类宜取1：1.75）。按二级放坡最大深度7.5米（该部分基坑主要位于3#楼西侧，为原垃圾临时堆场，基坑施工时，先清理掉该部分垃圾土）。土钉墙基坑最大深度6.5米考虑施工。二、开挖方案（二级放坡）本工程开挖土层为杂填土及黄土状土，局部夹有砂层，结合现场实际情况，基坑上部周圈设置1.2米高的钢管防护栏杆，沿基坑边四米外设0.2宽，0.4深的排水沟，在排水沟每个拐角处设积水坑，坑深0.8米1.0米见方；沿基底周圈设置排水沟，排水沟边缘离坡脚0.5米，宽度0.3米、深度0.3米~0.5米，排水沟坡度1%。，在基坑四角及基坑边每40米设置（局部根据开挖情况适当增加），两边向同一集水坑排水，积水坑深1.5米，底铺0.3米厚砾石，避免泥沙堵塞水泵、长宽各1米；所有集水坑内各设潜水泵1台以利排水。因13#楼未拆除民房后围墙距离开挖基坑上边线间距离约1.5米，如开挖时该民房未拆除，则开挖放坡距离不够，根据设计院所出变更通知单所设置的后浇带,把该部分基坑开挖放置在民房拆除后开挖。则该部分按二级放坡开挖。开挖图如下：按照《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002表3.2.1规定，边坡工程安全等级二级；按照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99表3.1.3规定，基坑侧壁安全等级二级。基坑塌滑区范围：L=H/tgθ（GB50330-2002式3.2.3）取d=6.5mφ=22°θ=45°+φ/2=56°L=6.5/tg56°=6.5/1.483=4.38m即从基坑顶危险塌滑区边缘至基坑底面边缘的水平投影距离为4.38m，在此区域内严禁地面堆载。根据岩土工程勘察报告建议，基坑大面积采用二级放坡法，具有放坡条件的部位，沿基坑外边线开挖台阶，宽度为1.0米，下层高为3.0~3.5米（各栋楼根据实际情况可作适当调整，但各栋楼中部平台应在统一标高上），放坡高宽比为1：0.45；基坑上口周边用砖砌排水沟并设积水坑，严禁地表水进入基坑危险塌滑区内。开挖断面见下图:基坑底标高1:0.451:0.451.2米高防护栏杆地面按1%的坡度坡向排水沟0.2米宽、最深0.4米深纵向坡度1%排水沟0.3米宽、最深0.5米深纵向坡度1%排水沟，距边500。边坡稳定性分析根据建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）及西安中铁长丰置业有限公司GXⅢ—(2)—83项目岩土工程勘察报告。由于是土质边坡，所以采用圆弧滑动法进行计算。根据岩土工程勘察报告Ci=29.5kPa，αi=23.8。,li=4.04m，θi＝56°，Gi=19.35×7.5=145.13kN/m，Gi=19.35×3=58.05kN/m，Gbi＝０kN/m，Pwi＝０kN/mN1=(Gi+Gbi)cosθi+Pwisin(αi-θi)＝(145.13+0)cos56°+0×sin(23.8°-56°)=81.16kN/mN2=(Gi+Gbi)cosθi+Pwisin(αi-θi)＝(58.05+0)cos56°+0×sin(23.8°-56°)=32.46kN/mT1=(Gi+Gbi)sinθi+Pwicos(αi-θi)=(145.13+0)sin56°+0×cos(23.8°-56°)=120.32kN/mT2=(Gi+Gbi)sinθi+Pwicos(αi-θi)=(58.05+0)sin56°+0×cos(23.8°-56°)=48.13kN/mR1=N1tgαi+Cili=81.16×tg23.8°+29.5×4.04=165.01kN/mR2=N2tgαi+Cili=32.46×tg23.8°+29.5×4.04=143.43kN/mKs=∑Ri/∑Ti=(165.01+143.43)/(120.32+48.13)=1.83根据建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）表5.3.1二级边坡稳定安全系数为1.25，1.83＞1.25，所以该放坡方式稳定、安全。Ks---边坡稳定性系数Ci---第i计算条块滑动面上岩土体的粘接强度标准值（kPa）αi---第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值（。）li---第i计算条块滑动面长度（m）θi，αi---第i计算条块底面倾角和地下水位面倾角（。）Gi---第i计算条块单位宽度岩土体自重（kN/m）Gbi---第i计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重（kN/m）Pwi---第i计算条块单位宽度的动水压力（kN/m）Ni---第i计算条块滑体在滑动面法线上的反力（kN/m）Ti---第i计算条块滑体在滑动面切线上的反力（kN/m）Ri---第i计算条块滑动面上的抗滑力(kN/m）三、支护方案（土钉墙）1#楼东侧有建筑围墙，因距离开挖基坑较近，考虑总体施工坡度按照1：0.25度考虑，边坡采用土钉墙支护，具体见设计示意图。但由于放坡及施工作业面尺寸不够，在作土钉墙前，把该部分围墙拆除，临时用彩钢板围护（保证放坡及施工工作面尺寸），待基坑回填后再恢复砖砌围墙。土钉墙设计根据场地实际情况及土层参数，钉孔直径100mm，采用1：0.5纯水泥浆灌注，主筋采用HRB335Ф22钢筋，长度一般5-8m；喷射砼采用C20混凝土(施工配合比可根据试验确定，也可按水泥：砂：石子=1：1.5：2进行施工)；土钉纵横间距1.5m，倾角10°，共布置4排；面层采用施工配合砼喷射，喷射厚度不小于60mm，面层网筋采用φ6@200钢筋网片铺设，面层加强筋采用φ14@1500菱形布置,加强筋与土钉钢筋连接;面层至基坑顶部边缘外延1m,并采用1m长的φ12@1500钢筋固定。边坡顶部做表面硬化处理。土钉墙拐角部分做至基坑上部荷载作用范围之外。采用本支护设计时，土方开挖的顺序与安排，是对基坑安全、工期和质量的重要制约因素，支护结构施工与土方挖运须交叉进行并严格遵循分层分段开挖、支护的原则，分层高度一般为1.5m。本基坑开挖至3m,施工第一道土钉，之后按照土钉布置垂直间距开挖1.5m,可超挖深度0.2m,以此类推，最后开挖下排土钉深度，并施工完毕土钉后，开挖至设计深度上方0.3m，剩余部分采取人工清除至设计标高。122@1500土钉，D=100,L=6000122@1500土钉，D=100,L=80001:0.25喷射C20混凝土厚度大于60mm基坑底-6m~-6.5m现地面0.0m1?12@1500,L=1000固定钢筋围墙双排?100微型桩，L=9000122@1500土钉，D=100,L=6000122@1500土钉，D=100,L=5000喷锚网支护构造详图对中支架喷射混凝土喷锚网支护立面图加强筋@1500加强筋@1500钢板网片喷射混凝土100土钉12固定钢筋,L=1000喷射混凝土加强筋@1500100注浆土钉喷射砼护顶图@200（一）、土钉墙的验算按《基坑土钉墙支护规程》（CECS96：97）规定，设计土钉墙的各层尺寸及稳定安全。1、地质情况根据岩土工程勘察报告（1）、杂填土①厚0.3~1.5m，平均厚0.64m，φ=18。，c=17kPa（2）、黄土状土②号土，φ=23.8。，c=29.5kPa，土平均厚度5.86m土层共计深度6.5米。2、设计参数①号土厚为0.64m，φ=18。，c=17kPa②号土厚为5.86m，φ=23.8。，c=29.5kPa通过加权平均后：γ=19.35kN/m3，c=23.25kPa，φ=20.9。，Ka=tg2（45。-φ/2）=0.4741√Ka=0.68853、计算土钉内力及长度pm=Ka（1-2c÷γ÷H×1/√Ka）γH≤0.55KaγHpm=0.474×（1-2×23.25÷19.35÷6.5÷0.6885）γH=0.219γH0.55KaγH=0.55×0.568γH=0.312γH根据土层情况，②号土层为黄土状土，故应按pm=0.55KaγH计算，而①号土则按粘土性为0.219γH计算。（二）、土钉最大拉力计算p1=0.55KaγH=0.55×0.474×19.25×6.5=32.62kPa粘土性按0.219γH=0.219×19.25×6.5=27.4kPa取p1=32.62kPapq=Kaq=0.474×20=9.48kPap=p1+pq=32.62+9.48=42.1kPa按倾角10。，土钉上下左右距离1.5mN=p×Sv×Sh÷cosθ=42.1×1.5×1.5÷cos10。=96.12kN（三）、土钉钢筋直径计算KsN=1.1×π×d2÷4×fyk（Ks=1.3，fyk=310N