某改建工程基坑支护方案.docx

基坑支护方案设计1、工程水文地质条件 1.1、场地岩土条件 拟建场地现为拆除原建筑后的场地，地势较为平坦，地面标高为+51.000m。 本工程范围内的地层为：人工回填土及一般第四纪冲洪积地层，具体的分层情况为：人工回填土（包括：粉质黏土素填土、杂填土）、第四纪冲洪积地层（包括：粉质黏土层、卵石层、粉质黏土层、中砂层、卵石层）。 1.2、水文地质情况 根据地质斟察报告，该场区在斟察深度内存在二层地下水，第一层为潜水型地下水，埋深4.008.40米；第二层为层间水，埋深24.6-26.2 米。 本工程地下潜水对砼及钢筋砼结构中的钢筋均不具腐蚀性，层间水对砼不具腐蚀性，但对钢筋砼结构中的钢筋在干湿条件下有弱腐蚀性。详细情况参见本工程岩土工程勘察报告。 1.3地基土的评价 拟建场地人工填土一般填土厚度1.50m，最大厚度达到2.5m，其下为第四纪一般第四纪冲洪积地层。粉质黏土2层、粉质黏土3层属于中高压缩性土层，其下土层及其夹层土的物理学性质指标较好，为中低压缩性土层。各土层成层性好，场地属均匀地基。场地抗震烈度为8度，地基土不会发生地震液化。拟建场地土属于中软土，建筑场地类别属于类。 2、基坑支护方案设计基坑支护设计与施工质量的好坏是整个工程能否顺利进行施工的关键，稍有不慎就可能影响后期工程的施工，同时会影响周围建筑物的安全及周围居民的正常生活，造成不良的社会影响。本工程周遍环境复杂，为确保基坑四周建筑物、管道的安全，因此基坑支护的关键是控制基坑开挖影响范围内边坡土体的变形，以避免对以上周边环境产生不利影响，故支护设计的实质是变形控制设计。 2.1、基坑支护方案确定 针对以上工程特点，本工程在制定基坑支护方案时要重点考虑以下几个因素：安全可靠性；技术先进性、合理性；施工可行性；经济节约；工期合理。本基坑支护方案在综合考虑了这些因素后，一般部位选用排桩锚杆与土钉墙相结合的复合支护型式，基坑安全防护重点部位采用全桩锚的支护体系，本基坑支护方案及特点叙述如下：1）、建（构）筑物及道路、管线对基坑支护结构的水平位移的影响非常敏感，特别在基坑东侧南部距红线1.5米处存在燃气管线及基坑西侧距红线不足1.0米处存在万伏高压电力管线，该区域拟采用桩锚支护方案,进行基坑支护。（为降低工程造价，减少上部杂填土及旧基础、管线等对打桩的影响，上部2.5米采用挡土砖墙结构支护）。桩锚支护结构可利用桩及预应力锚杆变形小的特点有效控制基坑边坡支护结构的水平位移，以减少对四周临近建筑物及市政设施的影响，保证基坑周围民房及市政设施的安全使用和宁静文明的施工环境。2）、本工程基坑南侧东、西、北三幢楼的基础埋深约为7.2米，为尽量避免其基底地基土拢动，根据我单位在各种深基坑支护工程设计的经验，本着安全可靠经济合理的原则，经过认真计算和多方案比较，同时借鉴本工程附近基坑实例，拟采用桩锚支护与土钉墙喷锚支护相结合的方案进行基坑支护，上部9.3米做土钉墙，下部采用桩锚支护。故本基坑北侧及东北侧支护采用上部9.6米做土钉墙（地坪计算标高比北侧标高取值高0.3米），下部做桩锚支护。另外本基坑南侧由于存在上水管线，南侧东部存在电信管线，为保证其在土方开挖过程中不暴露，该侧土钉墙按1:0.1放坡，其它按1：0.15放坡。 2.2、基坑支护方案本工程基坑支护的具体设计方案如下：1）、1-1剖面（基坑西侧及基坑东侧南部）：（1）、护坡桩采用钻孔压浆桩，直径f800mm，间距1400mm，（桩顶标高在地面以下5.2米），桩长17.74米（嵌固5.4米），数量N=103根；混凝土强度等级为C20，截面配筋主筋为425+420+425+120 (最大弯距截面配置），加强箍筋142000，螺旋箍筋f6.5200。（2）、土层锚杆土层锚杆孔径f150mm，孔内采用高压水泥浆充实，锚杆拉杆采用钢绞线，设置一层预应力锚杆。锚杆标高在地下5.2米处，采用一桩一锚，间距为1400mm，共103根，锚杆倾角为15°，锚杆拉杆采用3束7×f5钢绞线，长度为L=6.0米（非锚固段）18.0米（锚固段）=24.0米，该层锚杆的锚头锚固在钢腰梁上，张拉380KN锁定。（3）、护坡桩帽梁帽梁截面为900（宽）×500（高），混凝土C25，配筋为325（基坑侧）325（土体侧）+212（帽梁上下架立筋），主筋通长配置，箍筋f8200。（4）、上部2.5米挡土砖墙支护上部2.5米砖混结构由构造柱和砖墙组成。构造柱2.5m高，断面为240mm240mm，水平间距为2.8m，构造柱之间用240砖墙充填，砖墙每50cm高放置26.5水平连结筋。（5）、桩间挂网为保证基坑支护的安全，确保桩间土体的稳定，在土方开挖过程中，护坡桩桩间进行挂网处理。a、桩间土修理平整。要求在边开挖时边修理，保证侧壁土体在自然状态下能保持稳定。b、在修理完毕后，进行挂网处理，在网片上方纵向压一根6.5钢筋，横向压122000钢筋，用12膨胀螺栓锚固在桩上，其布置如下图：平面示意图 剖面示意图 2）、2-2剖面（基坑北侧及基坑东侧中部）：（1）、护坡桩采用钻孔压浆桩，直径f800mm，间距1400mm，（桩顶标高在地面以下9.6米），桩长10.06米（嵌固4.5米），数量N=70根；混凝土强度等级为C20，截面配筋主筋为425+420，加强箍筋142000，螺旋箍筋f6.5200。（2）、土层锚杆土层锚杆孔径f150mm，孔内采用高压水泥浆充实，锚杆拉杆采用钢绞线，设置一层预应力锚杆。锚杆标高在地下9.8米处（即帽梁部位），采用一桩一锚，间距为1400mm，共70根，锚杆倾角为15°，锚杆拉杆采用2束7×f5钢绞线，长度为L=5.0米（非锚固段）9.0米（锚固段）=14.0米，该层锚杆的锚头锚固在帽梁上，张拉200KN锁定。（3）、护坡桩帽梁帽梁截面为900（宽）×500（高），混凝土C25，配筋为325（基坑侧）325（土体侧）+212（帽梁上下架立筋），主筋通长配置，箍筋f8200。（4）、上部9.6米土钉墙支护沿护坡9.6米高度范围内共设6层土钉，放坡角度1：0.15，第一层土钉距地面1.2米，第二层至三层按照土钉层距×水平间距1500×1500进行梅花布设，第四层至六层按照土钉层距×水平间距1600×1500进行梅花布设，土钉一至四层选用120钢筋，五、六两层选用125钢筋，从上到下土钉长度依次为8.0米、9.0米、12.0米、10.0米、8.0米、7.0米。以上土钉墙喷射混凝土C20，水泥用采用普硅425#，砂为中砂，豆石粒径<20mm，水灰比0.450.5，灰：砂：石=1：2：2，必要时，上部初喷可添加速凝剂，土钉倾角10°，孔径100mm，网片6.5200mm×200mm，厚度=80-100mm，另外在网片侧向土钉层位置水平位置放置加强筋120。（5）、桩间挂网为保证基坑支护的安全，确保桩间土体的稳定，在桩间进行挂网喷射混凝土，方案同1-1剖面。3）、3-3剖面（基坑南侧）：（1）、护坡桩采用钻孔压浆桩，直径f800mm，间距1400mm，（桩顶标高在地面以下9.3米），桩长10.06米（嵌固4.5米），数量N=66根；混凝土强度等级为C20，截面配筋主筋为425+420，加强箍筋142000，螺旋箍筋f6.5200。（2）、土层锚杆土层锚杆孔径f150mm，孔内采用高压水泥浆充实，锚杆拉杆采用钢绞线，设置一层预应力锚杆。锚杆标高在地下9.5米处（即帽梁部位），采用一桩一锚，间距为1400mm，共66根，锚杆倾角为15°，锚杆拉杆采用2束7×f5钢绞线，长度为L=5.0米（非锚固段）10.0米（锚固段）=14.0米，该层锚杆的锚头锚固在帽梁上，张拉200KN锁定。（3）、护坡桩帽梁帽梁截面为900（宽）×500（高），混凝土C25，配筋为325（基坑侧）325（土体侧）+212（帽梁上下架立筋），主筋通长配置，箍筋f8200。（4）、上部9.3米土钉墙支护沿护坡9.3米高度范围内共设6层土钉，放坡角度1：0.1，第一层土钉距地面1.2米，以下各层按照土钉层距×水平间距1500×1500进行梅花布设，土钉一至四层选用120钢筋，五、六两层选用125钢筋，从上到下土钉长度依次为8.0米、9.0米、11.5米、9.0米、7.0米、7.0米。以上土钉墙喷射混凝土C20，水泥用采用普硅425#，砂为中砂，豆石粒径<20mm，水灰比0.450.5，灰：砂：石=1：2：2，必要时，上部初喷可添加速凝剂，土钉倾角10°(第三层15°)，孔径100mm，网片6.5200mm×200mm，厚度=80-100mm，另外在网片侧向土钉层位置水平位置放置加强筋120。（5）、桩间挂网为保证基坑支护的安全，确保桩间土体的稳定，在桩间进行挂网喷射混凝土，方案同1-1剖面。4）、4-4剖面（基坑东北侧设备、电梯井处）：（1）、护坡桩采用钻孔压浆桩，直径f800mm，间距1400mm，（桩顶标高在地面以下9.6米），桩长13.56米（嵌固4.5米），数量N=16根；混凝土强度等级为C20，截面配筋主筋为425+420+125 (最大弯距截面配置)，加强箍筋142000，螺旋箍筋f6.5200。（2）土层锚杆土层锚杆孔径f150mm，孔内采用高压水泥浆充实，锚杆拉杆采用钢绞线，共设置二层预应力锚杆。第一层锚杆标高在地下9.8米处（即帽梁部位），采用一桩一锚，间距为1400mm，共16根，锚杆倾角为15°，锚杆拉杆采用2束7×f5钢绞线，长度为L=6.0米（非锚固段）8.0米（锚固段）=14.0米，该层锚杆的锚头锚固在帽梁上，张拉150KN锁定。第二层锚杆标高在地下14.3米处（即第一层锚杆下4.5米部位），采用一桩一锚，间距为1400mm，共16根，锚杆倾角为15°，锚杆拉杆采用3束7×f5钢绞线，长度为L=5.0米（非锚固段）16.0米（锚固段）=21.0米，该层锚杆的锚头锚固在钢腰梁上，张拉300KN锁定。（3）、护坡桩帽梁帽梁截面为900（宽）×500（高），混凝土C25，配筋为325（基坑侧）325（土体侧）+212（帽梁上下架立筋），主筋通长配置，箍筋f8200。（4）、上部9.6米土钉墙支护方案同2-2剖面（5）、桩间挂网为保证基坑支护的安全，确保桩间土体的稳定，在桩间进行挂网喷射混凝土，方案同1-1剖面。附：以上基坑支护的设计根据规范JGJ120-99建筑基坑支护技术规程及同济大学启明星、理正基坑4.31版基坑支护设计软件计算，其计算书附后。