基坑支护专项方案

基坑支护方案工程场地地形较平坦，局部略有起伏，地貌单元属于辽河河口三角洲，海陆交互相沉积，沉积地层主要为第四纪的粘土、粉质粘土、粉土和粉细砂等。设计楼层为28，地结构为框剪结构。本工程基坑周长161.2m，开挖面积1172㎡。基坑形状为矩形，降水方法的选择设计采用轻型井点降水方法，确保地下室土方开挖及施工顺利进行。布井原则沿基坑外围设置。三、地质结构情况：1、土质分布情况：①层素填土：灰褐色，由残积土、碎石及粘性土组成，层厚0.80-1.30m。②层粉质粘土：局部为粘土，褐黄色，稍湿，硬塑，无摇振反应，韧性较好，无光泽反应，属中压缩性土，含铁锰质结核，层厚1.70-2.20m。③层粉质粘土：局部为粘土，褐黄色，湿，可塑，无摇振反应，韧性较好，无光泽反应，属中压缩性土，含铁锰质结核，层厚5.00m。④层全风化玄武岩：锈黄色—灰绿色，湿，可塑—硬塑，风化呈土状，层厚0.00-2.10m。⑤层强风化玄武岩：褐色—灰色，稍湿，硬—坚硬，风化呈块状，干钻较困难，揭露层厚0.00-6.30m。2、岩土的物理力学性质：各层土的物理力学指标见附表地基土物理力学指标统计表和土工试验综合成果表；各层地基土的承载力特征值及压缩性指标统计表。见下表地基土承载力特征值及压缩性指标统计表层号岩土名称地基承载力特征值fak(Kpa)土工试验标贯试验建议值②粉质粘土224220③粉质粘土193190④全风化玄武岩210210⑤强风化玄武岩3503503、地下水位分布情况：场地地下水类型为孔隙潜水，埋藏在粘性土中。在场区均有分布，地下水主要靠大气降水补给，场地地下水位随季节变化。年变化幅度为1-2m。勘察期间测得地下水静止水位埋深2.90-3.20m，水位标高196.16-196.70m。3、支护方案一.支护方案设计本工程开挖深度为5.15m。第一级放坡坡度为1:0.6，坡面采用细石混凝土护坡。根据验算土坡稳定性不能满足要求，采取土钉墙护坡。二、土钉墙施工施工工艺框图1、施工准备1.认真学习规范，熟悉图纸，以书面形式请求业主出据地下障碍物、管线位置图，了解工程的质量要求以及施工中的监控内容，编写施工方案。2.组织项目管理小组及专业施工队伍，对施工人员进行班前技术、安全交底，并完成上报审批程序。3.按照施工方案选择施工机具与工艺，并检查设备运转情况，安排现场水、电、照明及施工工作面，材料进场后做好原材料的检验与砼、水泥浆的试配。2、测量放线施工前确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并在设置后加以妥善保护。3、土方开挖1.土钉墙支护应按照施工方案规定的分层深度按作业顺序施工，在完成土层作业面的土钉与喷射砼以前，不得进行下一层深度的开挖。分层深度按照边坡土质以每层一道或两道土钉为宜，使土钉均匀分布于层间。2.当用机械进行土方作业时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动，当基坑边线较长，可分段开挖，开挖长度宜为10～20m。施工准备开挖清理边坡孔位布点成孔安设土钉注浆铺设钢筋网喷射砼面层开挖下一步3.支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护。尽量缩短边壁土体的裸露时间，对于自稳能力差的土体如高含水量的粘性土和无天然粘结力的砂土必须立即进行支护。4.为防止基坑边坡的裸露土体发生塌陷，对于易坍塌的土体应因地制宜采用相应措施。5.开挖过程中如遇到土质与原设计有异常情况时应进行反馈设计。4、清理边坡基坑开挖后，基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡，以达到设计规定的坡度。5、孔位布点土钉成孔前，应按设计要求定出孔位并做出标记编号。孔位的允许偏差不大于150mm。6、成孔根据经验及现场试验，一般采用机械成孔，孔径、孔深、孔距、倾角必须满足设计标准，其误差符合《基坑土钉支护技术规程》如出现边坡土体含水量较大，杂填土较厚，松散砂层等情况而不宜进行人工成孔时，可采用钢管代替钢筋，利用机械打入土层，钢管上可每隔500mm钻直径8～10mm的出浆孔，梅花形布置，并以∠30角钢呈倒刺状焊于孔边，以防打管时散落土粒堵塞出浆孔，同时增加其抗拔力，钢管前端做成锥形，以减少打入时的摩擦阻力。成孔过程中如遇障碍物需调整孔位时，不得影响支护安全，成孔后要进行清孔检查，对塌孔处应及时处理。7、置钉及注浆7.1置钉在直径Φ16mm钢筋上间隔设置定位架，保证钢筋处于孔中心部位，支架沿钉长的间距为2～3m左右，支架的构造应不防碍注浆时浆液的自由流动。ø16支撑架ø6钢筋锚杆大样注浆管钢筋锚杆支撑架Ø6钢筋锚杆支撑架大样7.2注浆成孔后应及时将土钉钢筋置入孔中，可采用重力低压（0.4～0.6MPa）或高压（1～2MPa）方法按配比浆水泥（砂）浆注入孔内。重力注浆以满为止，但需1～2次补浆；压力注浆采用二次注浆法，并在钻孔口设置止浆塞和排气孔；注浆导管应先插入孔底，以低压注浆，同时将导管以匀速缓慢撤出，导管的出浆口应始终处在孔中浆体的表面以下，保证孔中气体能全部逸出。导管离孔口0.5～1m时采用高压注满，并保持高压3～5min；采用钢管时应使用高压注浆，注满后及时封堵，让压力缓慢扩散；注浆时需加入早强剂和膨胀剂以提高注浆体早期强度和增大其与孔壁土体的摩擦力。8、铺设钢筋网片钢筋网片可用直径6.5mm钢筋焊接或绑扎而成，网格尺寸200mm。在喷射砼之前，面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定要求的保护层厚度。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在砼喷射下应不出现振动。钢筋网片Ø6.5@2002Ø12L=120与土钉钢筋（钢管）焊牢1500500212统长下铺Ø6@200(双向)土钉面层喷锚网150015001500土钉2000土钉扦体土钉孔100100水泥浆团结体喷射C20砼土钉大样图喷射砼面层9.1喷射砼强度采用C20。施工顺序应自下而上，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，在钢筋部位应先喷钢筋后方，然后再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。也可在铺设钢筋网片之前初喷一次，铺设网片之后再进行复喷，一次喷射厚度不宜小于40mm，喷射砼前应先向边壁土层喷水润湿；喷射时应加入速凝剂以提高砼的凝结速度，防止砼塌落。9.2喷射砼面层厚度采用100mm。为保证喷射砼的厚度，可用插入土内用以固定钢筋网片的钢筋作为标志加以控制。继续进行下步喷射砼作业时，应仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑，并喷水使之潮湿，为使砼施工缝搭接方便，每层下部300mm可喷成45°的斜面形状。9.3喷射砼终凝后2h，应根据当地条件，采取连续喷水养护5～7d。9.4土钉墙支护最下一步的喷射砼面层宜插入基坑底部以下，深度不小于0.2m，在基坑顶部设置宽为0.5m的喷射砼护顶。10、排水系统1土钉墙支护宜在排除地下水的条件下施工，应采取的排水措施包括地表排水，支护内部排水，以及基坑排水，以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。2基坑顶部四周可做散水排水沟，坑内应设置排水沟和集水坑，并与边壁保留0.5～1.0m的距离，集水坑内积水应及时抽出。3如基坑侧壁水压较大时，可在支护面层背部插入长度400～600mm，直径不小于40mm的水平导水管，外端伸出支护面层，间距2.0m左右，以便将砼面层后积水排出。11、特殊情况应急处理措施基坑支护工程施工过程中可能会遇到各种意外情况，为做到有备无患，针对本工程特点，制定以下应急措施：a）边坡局部涌水处理：加强井点降水、迅速用止水材料缩小范围，埋管引流，注浆封堵。b）位移、沉降过大处理：在位移沉降过大区域根据产生的原因或加大加密土钉或加大注浆量。12、施工监测施工期间应根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法。1．监测内容建议本次测试所采用的具体项目如下:A．水平垂直位移的量测主要用于观测围护桩顶、立柱顶端、地下管线及邻近建筑物的水平位移及沉降。管线的测点、相邻建筑物布置测点应与有关管理部门和业主商定。B．测斜主要目的是观测基坑开挖过程中围护桩桩身及土体位移。建议在基坑四面(围护桩及土体内)埋置测斜管。C．支撑焊接缝检测，水泥搅拌桩桩身完整性检测和强度检测。D．地下水位的观测，布置坑外地下水位观测井，监测坑外地下水位的波动情况。一旦坑外水位下降过快，应采取回灌措施。2．观测要求在围护结构施工前，须测得初读数。在基坑降水及开挖期间，须做到一日一测。在基坑施工期间的观测间隔，可视测得的位移及内力变化情况放长或减短。测得的数据应及时上报业主与设计院。报警界限:一般情况：检测内容如下：1.围护结构墙顶最大位移不大于6cm，墙体最大位移不大于8cm。2.地面最大沉降不大于6cm。3.临近基坑已有建筑物、市政设施的沉降监测、变形监测；4.基坑内外地下水的动态监测，坑外地下水位下降达500mm。若测试值达到上述界限须及时报警,以引起各有关方面重视,及时处理。必要时组织专家组进行会审。土方边坡计算书本工程基坑壁需进行放坡，以保证边坡稳定和施工操作安全。基坑挖方安全边坡按以下方法计算。一、参数信息:坑壁土类型：粉土坑壁土的重度γ(kN/m3)：19.40坑壁土的内摩擦角φ(°)：13.0坑壁土粘聚力c(kN/m2)：9.7坑顶护道上均布荷载q(kN/m2)：0.0基坑开挖深度h(m)：7.0二、挖方安全边坡计算:挖方安全边坡按以下公式计算：其中θ--土方边坡角度(°)h--土方开挖深度（m）γ--坑壁土的重度(kN/m3)φ--坑壁土的内摩擦角(°)c--坑壁土粘聚力(kN/m2)θ=51.600°坡度：1/tanθ=0.8本工程的基坑壁土方坡度为1：0.8(垂直：水平)。土坡稳定性计算书计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。一、参数信息:条分方法：瑞典条分法；考虑地下水位影响；基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：7.000；基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：7.000；放坡参数：序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)条分块数04.003.200.500.0013.001.801.200.00荷载参数：序号类型面荷载q(kPa)基坑边线距离(m)宽度(m)1满布20.000.000.00土层参数：序号土名称土厚度(m)坑壁土的重度γ(kN/m3)坑壁土的内摩擦角φ(°)内聚力C(kPa)计算类型饱容重(kN/m3)1粉土3.0013.7013.009.7019.402粉土4.0013.5516.306.9019.30二、计算原理:根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足=1.3的要求。将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足=1.3的要求。三、计算公式:式子中：Fs--土坡稳定安全系数；c--土层的粘聚力；li--第i条土条的圆弧长度；γ--土层的计算重度；θi--第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角；φ--土层的内摩擦角；bi--第i条土的宽度；hi--第i条土的平均高度；h1i――第i条土水位以上的高度；h2i――第i条土水位以下的高度；γ'――第i条土的平均重度的浮重度；q――第i条土条土上的均布荷载；其中，根据几何关系，求得hi为：式子中：r--土坡滑动圆弧的半径；l0--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；α---土坡与水平面的夹角；h1i的计算公式当h1i≥hi时，取h1i=hi；当h1i≤0时，取h1i=0；h2i的计算公式：h