基坑圍護設(shè)計施工方案含概算

PAGEPAGE30一、工程概況受業(yè)主的委托，我院承擔(dān)了衢州市xx基坑圍護的設(shè)計任務(wù)。擬建場址位于衢州市xx中路東側(cè)，整個場區(qū)在平面上呈近南北向長方形展布，用地范圍長121.0m，寬60.7m，地下室遍布整個場地。在場地中央擬建5層綜合樓，占地96.5×41.5m2。場地西側(cè)近臨市區(qū)主干道人行道外邊二米,南側(cè)距紅線45m處有六層住宅樓,其他北東二個方向為空地。采用柱下獨立基礎(chǔ)，室內(nèi)±0.00黃海標高約65.6m。設(shè)計地下2層，不設(shè)永久性伸縮縫，采用板柱結(jié)構(gòu)體系。從±0.00m開始基坑開挖深度：-9.0m，屬于一級基坑。地下室邊線見圖1。二、工程地質(zhì)條件擬建的衢州市xx位于衢州盆地中部，地形相對平坦，上部為沖積成因的粘質(zhì)粉土、中粗砂、卵石，下伏白堊系金華組（k1j）砂巖。根據(jù)浙江省浙南綜合工程勘察測繪院《融金廣場巖土工程勘察報告》場址地基土可分為五大層9亞層，現(xiàn)將與基坑支護有關(guān)的各地基土的工程地質(zhì)特征敘述如下：①-1雜填土(mlQ4)：雜色、灰褐色、磚紅色，松散、稍濕，上部由較多大體積的砼塊、砂、卵石、碎磚塊、泥質(zhì)等人工回填而成，層厚：0.60~6.20m。①-2素填土(mlQ4)：紫紅色、黃褐色、稍濕、松散、主要由粉土、爐渣等組成，為人工回填而成，頂部含植物根莖，層厚：0.70~1.60m。①-3淤泥質(zhì)土(mlQ4)：灰黑色、濕、軟塑，富含有機質(zhì)夾有腐朽的植物根系，局部分布，為塘底或溝底沉積物，層厚：0.30~0.70m。②粘質(zhì)粉土(alQ4)：黃色、黃褐色、稍濕~濕、中密，以粘質(zhì)粉土為主，含鐵錳質(zhì)結(jié)核，斑狀構(gòu)造。局部夾有灰白色高嶺土。具鐵質(zhì)氧化物浸染，局部分布，層厚：0.40～2.20m。③中粗砂(alQ4)：灰色，灰白色，濕，稍密，以中粗砂為主，含有礫石，自上而下礫石含量增多，層厚：0.40~0.50m。④卵石(alQ3)：黃色、黃褐色、飽和、中~密實狀，泥砂質(zhì)膠結(jié)，卵石約占50~65%，粒徑以2~6cm為主，個別大者可達8cm以上，礫石占15~20%，砂占10~15%，其余為泥質(zhì)。卵石成份主要由砂巖、泥巖，凝灰?guī)r、花崗巖等組成，磨圓度較好，級配良好，沖積成因。該層全場分布，層厚：1.00~4.90m。⑤-1強風(fēng)化砂巖：紫紅色，中~中厚層狀，結(jié)構(gòu)組織破壞，風(fēng)化裂隙發(fā)育,表面0.2~0.5m已風(fēng)化成泥質(zhì)，泥質(zhì)膠結(jié)，巖體破碎，巖芯不完整，鉆頭極易鉆進，基巖面稍有起伏變化，層厚：0.80~2.10m。⑤-2中風(fēng)化砂巖：紫紅色，巖芯較為堅硬，巖芯長度不一，層理明顯，巖石風(fēng)化一般，其中長石礦物少量已風(fēng)化蝕變?yōu)槟噘|(zhì)礦物，粗砂巖、砂礫巖及泥質(zhì)粉砂巖互層呈韻律分布。較密實，鉆進速度較慢，風(fēng)化裂隙不發(fā)育，層厚：2.40~5.30m。⑤-3微風(fēng)化砂巖：紫紅色，層理明顯，粗砂巖、砂礫巖及泥質(zhì)粉砂巖互層呈韻律分布。巖石風(fēng)化輕微，巖芯呈短柱狀-長柱狀，風(fēng)化裂隙不發(fā)育，鉆探控制層厚：＞7.10m。三、地下水場區(qū)地下水可分為松散巖類孔隙潛水及基巖裂隙水兩類，勘察期間測得地下水位埋深為1.00~2.50米，變化幅度1.50m。雜填土（素填土）中含有上層滯水，粘質(zhì)粉土層為相對隔水層，場地地下水主要賦存于場地砂層及卵石層中，為第四系孔隙性潛水，受大氣降水及側(cè)向滲流補給,導(dǎo)水性較好。滲透系數(shù)K(卵石)≈30-50m/d，K(粘質(zhì)粉土)≈0.2m/d，K(中粗砂層)≈80-100m/d。砂巖中微含基巖裂隙水，水量貧乏屬相對隔水底板。地下水賦存及含水量受節(jié)理裂隙發(fā)育程度及連通性能的影響，單井涌水量一般小于20T/日，水質(zhì)良好。環(huán)境水沒有受到污染，據(jù)區(qū)域水質(zhì)分析資料，地下水對建筑材料砼具微腐蝕性。抗浮水位標高64.0m。四、周圍環(huán)境本工程場址現(xiàn)為空地，周邊舊房已全部拆除，場地十分空曠，場地表面正在進行整平工作，計劃下挖低于路面1.0m左右，根據(jù)規(guī)劃圖反映的地下室邊線數(shù)據(jù)：西側(cè)地下室基礎(chǔ)邊線距荷花中路人行道邊線2.0m，西側(cè)地下室基礎(chǔ)邊線內(nèi)1-2m有鐵通光纜，鐵通光纜已經(jīng)移位出基坑外。東、南、北側(cè)場地空曠，基坑開挖邊坡剩余空間大；南側(cè)地下室基礎(chǔ)邊線外45m有建筑物，基坑開挖對它基本無影響。場地雨水管、污水管等各類管線須由施工單位先期探明并移位。五、圍護設(shè)計原則、依據(jù)、參數(shù)1、設(shè)計原則在“安全可靠，技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，施工方便”的原則下，力求經(jīng)濟，及時信息反饋，動態(tài)設(shè)計。2、設(shè)計依據(jù)1）工程總平面圖，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)平面圖；2）浙江省浙南綜合工程勘察測繪院《融金廣場巖土工程勘察報告》；3）浙江省《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（DB33/T1008-2000）；4）《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）；5）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ10-89）；6）其它有關(guān)設(shè)計計算規(guī)范及規(guī)程。3、設(shè)計參數(shù)1）力學(xué)參數(shù)根據(jù)勘察報告結(jié)合經(jīng)驗取值，見表5.3。土層主要力學(xué)參數(shù)一覽表表5.3土名重度(kN/m3)C快剪(kPa)快剪(度)C水下(kPa)水下(度)qsik(kPa)①-1雜填土18.08.010.020①-2素填土18.011.010.020①-3淤泥質(zhì)土17.015.09.012.07.020②粘質(zhì)粉土20.018.018.516.016.050③中粗砂19.04.016.03.015.060④卵石22.08.025.06.024.0100⑤-1強風(fēng)化砂巖20.035.028.032.026.0120⑤-2中風(fēng)化砂巖23.0300.030.0160⑤-3微風(fēng)化砂巖25.01000.032.03002）坑外地面荷載設(shè)計取坑外地面平均超載10kPa，主要是城市人行道通過，并且也由施工單位進行臨時安全施工圍墻隔離，其余三側(cè)地段基坑邊地面不得大超載堆放。3)標高底板標高由設(shè)計提供，基坑開挖深度從現(xiàn)地面起計算，加板的厚度與墊層厚度。基坑周邊地面整平后標高按65.6m取值。六、基坑圍護方案根據(jù)基坑開挖深度，地層條件及基坑與道路的間距，采用放坡開挖或排樁支護，依據(jù)穩(wěn)定需要坡面噴砼防護，具體分段如下：A-B段：基坑開挖邊坡剩余空間2.0m，采用排樁支護，鉆孔樁設(shè)在開挖底線外側(cè)，樁徑1.0m，樁心距2.0m，樁長11.7m，樁口低于地面0.8m，用人工結(jié)合機械成孔，灌注C25砼，各樁采用冠梁聯(lián)接成一體，冠梁寬度1.0m，高度0.8m。挖孔樁、冠梁的結(jié)構(gòu)與配筋見圖2或計算書。B-C-D-A段：基坑邊有較大空間，基坑開挖深度大，采取分級放坡開挖，頂部一級高4.00m，開挖坡率1:1.0，中間一級高3.50m，開挖坡率1:1.0。二級之間設(shè)1.50m寬馬道，共2道，下一道馬道外傾2-4°，以便坡面流水能夠順利流入基坑排水溝。坡面均采用C20鋼筋網(wǎng)噴砼（厚10cm）護面。鋼筋網(wǎng)鋼筋間距20×20cm，Φ6mm，鋼筋網(wǎng)用2×2m間距的錨釘固定。由于基巖面稍有起伏，底部開挖施工可根據(jù)實際基巖面調(diào)節(jié)。七、施工要求1、施工程序：先進行施工測量放樣，劃出邊坡外邊線，然后根據(jù)設(shè)計坡度開挖。土方必須分二層以上開挖。分段開挖，一次開挖長在20~30m之間。工序為第一層開挖人工修坡第一次網(wǎng)噴砼排水管第二次噴砼第二次開挖同上程序。2、噴砼配比原則上應(yīng)通過試驗確定，也可用類比配比，但強度要達C20，參考配比：坡面砼水泥：砂：小石=1:2:1.5，地坪面配比為1:2:2，水灰比砼以不干不流為原則。3、坡比嚴格按設(shè)計，邊坡局部超挖不超過100，欠挖用人工修整。4、施工前應(yīng)確認場內(nèi)有否管線，對場外有影響的建筑基礎(chǔ)具體置相關(guān)尺寸進行再次復(fù)核，無誤后才能實施。5、鉆孔樁設(shè)在開挖底線外側(cè)，樁徑1.0m，樁心距2.0m，樁長11.7m，在靠進基底樁墩基礎(chǔ)近處樁適當(dāng)按基礎(chǔ)底標高加深，基坑樁口低于地面0.8m，用人工結(jié)合機械成孔，灌注C25砼，各樁采用冠梁聯(lián)接成一體，冠梁寬度1.0m，高度0.8m。6、防排水措施：坡頂采用混凝土防滲；坡面按圖施工排水管，排水管可利用建筑腳手架鋼管，長2-3m，打孔80只，如見坡面滲水，可加密打入鋼管引流排水；遇強降雨天氣基坑可能積水，浸泡并軟化坑壁土體，須及時排出坑內(nèi)積水。7、排水方式：在基坑4個角點及東側(cè)設(shè)置6口降水井，具體做法：先用挖機大開挖至基巖面，再用Φ1-1.5m的市售預(yù)制鋼筋混凝土井筒成井。如果水量大降水困難，可增加降水井?dāng)?shù)量。由于場地分布有透水性較好的卵石層，加上坡面設(shè)置有鋼管引流排水，場地降排水較順暢，8、基巖開鑿用鑿巖機施工，禁止爆破施工，建議選用有類似施工經(jīng)驗的隊伍進行施工，已經(jīng)將有關(guān)人工結(jié)合機械成孔的工程圖片資料和有施工經(jīng)驗的技術(shù)人員情況提供業(yè)主作參考。八、現(xiàn)場監(jiān)測1、監(jiān)測目的為確?；又苓叺叵鹿芫€及建筑物的安全及地下室外施工順利進行，應(yīng)及時獲取基坑開挖過程中支護結(jié)構(gòu)和周圍土體的變形信息，以求掌握基坑開挖時對環(huán)境的影響，作出安全預(yù)報，實行信息化施工，及時調(diào)整施工進度，有效控制圍護結(jié)構(gòu)及坑后土體變位，應(yīng)作基坑原位監(jiān)測，應(yīng)選擇有較強實力的專業(yè)單位及有同類工程監(jiān)測經(jīng)驗的監(jiān)測單位。2、監(jiān)測內(nèi)容根據(jù)工程實際情況，基坑作以下幾方面監(jiān)測：1）土體位移監(jiān)測2）沉降監(jiān)測：在周邊道路上設(shè)5個監(jiān)測點監(jiān)測?；邮┕r對周邊道路及建筑物的影響3）水位監(jiān)測4）相鄰建筑物沉降監(jiān)測3、監(jiān)測要求1）在土體開挖前，須對周邊環(huán)境作全面調(diào)查，掌握監(jiān)測對象的初始狀況；2）埋入測斜管應(yīng)保持垂直，沉降標點應(yīng)埋在堅實土體中，并做好保護措施；西側(cè)基坑中部位置樁身中間布置測斜管。3）位移、沉降觀測項目在基抗開挖期間一般每天觀測一次，開挖期間如變化速度較大時應(yīng)增加觀測頻率。每次觀測數(shù)據(jù)要及時填入規(guī)定的記錄表格、繪制成相關(guān)曲線，并根據(jù)已有數(shù)據(jù)對其發(fā)展趨勢作出分析，對基抗是否安全作出評估，編制即時報告。4）當(dāng)土體位移連續(xù)三天變形5mm/天或累計變形30mm或者監(jiān)測項目數(shù)值出現(xiàn)急劇變化時，應(yīng)向有關(guān)各方報警，提出處理建議，以保證基坑安全。九、應(yīng)急措施圍護工程極為復(fù)雜，影響安全的因素很多，必須隨時做好應(yīng)付可能出現(xiàn)的不利情況，確定合適的應(yīng)急措施保證安全。施工單位施工前應(yīng)制定應(yīng)急預(yù)案，土方開挖期間，設(shè)專人定時檢查基坑穩(wěn)定情況，發(fā)現(xiàn)問題及時與有關(guān)人員聯(lián)系以便處理。主要應(yīng)急措施有1）要有足夠的大功率排水設(shè)備，基坑面積較大，遇強降雨天氣基抗可能積水，浸泡并軟化坑壁土體，因此須及時排出坑內(nèi)積水。2）表層雜填土在基坑開挖過程中可能出現(xiàn)坍塌，可采用坡后卸土加以處理。3）現(xiàn)場應(yīng)準備一定數(shù)量的編織袋，鋼管、水泥、噴漿機等備搶險用。4）現(xiàn)場應(yīng)準備一定數(shù)量的攔護材料，用于隔離。5）開挖過程中如支護結(jié)構(gòu)位移過大，地面沉降過大，可采用放緩?fù)谕了俣忍幚?。為了提高排樁的穩(wěn)定性，減少側(cè)向位移，樁頂錨索由于施工困難，準備鋼絲繩牽引應(yīng)急。具體做法：在綠化帶或非機動車道上打入鋼樁，分別與對應(yīng)的鉆孔樁用Φ6分鋼絲繩連接，并絞緊固定。十、工程量及費用概算工程量及估價表序號項目名稱單位數(shù)量單價(元)合價(元)備注1排樁φ1000成孔及C25砼砼灌注m3530.5700371350..00鋼筋t39.6243500138684..00小計元510034..002冠梁m396.840038720.000含鋼筋3坡面防護坡面噴砼C200m3324.828090944.000鋼筋t7.2350025200.000鋼筋網(wǎng)制安m32481032480.000排水管制安20000.000小計元168624..004排水溝m3605620160.0005降水?？?1000040000.000總計元777538..00監(jiān)測未計AA-B段支支護方案排樁支護[基本信息]內(nèi)力計算方法增量法規(guī)范與規(guī)程《建筑基坑支護護技術(shù)規(guī)程程》JGGJ1220-999基坑等級一級基坑側(cè)壁重要性性系數(shù)γ01.10基坑深度H(mm)9.000嵌固深度(m))2.700樁頂標高(m))0.000樁截面類型圓形└樁直徑(m)1.000樁間距(m)2.000混凝土強度等級級C25有無冠梁有├冠梁寬度(m))1.000├冠梁高度(m))0.800└水平側(cè)向剛度((MN/mm)9.956放坡級數(shù)0超載個數(shù)1支護結(jié)構(gòu)上的水水平集中力力0[超載信息]超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長度序號(kPa,kN//m)(m)(m)(m)(m)110.000[附加水平力力信息]]水平力作用類型水平力值作用深度是否參與是否參與序號(kN)(m)傾覆穩(wěn)定整體穩(wěn)定[土層信息]土層數(shù)6坑內(nèi)加固土否內(nèi)側(cè)降水最終深深度(m)9.400外側(cè)水位深度((m)2.500彈性計算方法按按土層指定定√彈性法計算方法法[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(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1雜填土2.7418.08.08.0010.002淤泥質(zhì)土0.5017.07.015.009.003卵石4.1022.012.08.0025.004強風(fēng)化巖1.0020.010.035.0028.005中風(fēng)化巖3.1023.013.0300.0030.006微風(fēng)化巖15.0025.015.0層號與錨固體摩粘聚力內(nèi)摩擦角水土計算方法m,c,K值抗剪強度擦阻力(kPaa)水下(kPa))水下(度)(kPa)120.08.0010.00合算m法1.80220.012.007.00合算m法1.483100.06.0024.00合算m法9.724120.032.0026.00合算m法14.125160.0300.0030.00合算m法45.006300.01000.00032.00合算m法117.28[土壓力模型型及系數(shù)調(diào)調(diào)整]彈性法土壓力模模型: 經(jīng)典法土土壓力模型型:層號土類名稱水土水壓力主動土壓力被動土壓力被動土壓力調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)最大值(kPaa)1雜填土合算1.0001.0001.00010000.00002淤泥質(zhì)土合算1.0001.0001.00010000.00003卵石合算1.0001.0001.00010000.00004強風(fēng)化巖合算1.0001.0001.00010000.00005中風(fēng)化巖合算1.0001.0001.00010000.00006微風(fēng)化巖合算1.0001.0001.00010000.0000[工況信息]工況工況深度支錨號類型(m)道號1開挖9.000[結(jié)構(gòu)計算算]各工況：內(nèi)力位移包絡(luò)圖圖：地表沉降圖：[冠梁選筋結(jié)結(jié)果]鋼筋級別選筋A(yù)s1HRB3352D16As2HRB3352D16As3HPB235d8@200[截面計算][截面參數(shù)]樁是否均勻配筋筋是混凝土保護層厚厚度(mm)50樁的縱筋級別HRB335樁的螺旋箍筋級級別HRB335樁的螺旋箍筋間間距(mm)150彎矩折減系數(shù)0.85剪力折減系數(shù)1.00荷載分項系數(shù)1.25配筋分段數(shù)一段各分段長度(mm)11.70[內(nèi)力取值]段內(nèi)力類型彈性法經(jīng)典法內(nèi)力內(nèi)力號計算值計算值設(shè)計值實用值基坑內(nèi)側(cè)最大彎彎矩(kN.mm)676.120.00718.38718.381基坑外側(cè)最大彎彎矩(kN.mm)178.331821.777189.48189.48最大剪力(kNN)268.79469.82335.98335.98段選筋類型級別鋼筋實配[計算]面面積號實配值(mm2或mm22/m)1縱筋HRB33524D186107[59947]箍筋HRB335D12@15001508[11136]加強箍筋HRB335D14@20000154[整體穩(wěn)定驗驗算]計算方法：瑞典典條分法應(yīng)力狀態(tài)：總應(yīng)應(yīng)力法條分法中的土條條寬度:1.000m滑裂面數(shù)據(jù)整體穩(wěn)定安全系系數(shù)Ks=111.2553圓弧半徑(m))R==12..297圓心坐標X(mm)X=0..717圓心坐標Y(mm)Y=9..594[抗傾覆穩(wěn)定定性驗算]抗傾覆安全系數(shù)數(shù): Mp——被動土壓力力及支點力力對樁底的的抗傾覆彎彎矩,對于內(nèi)內(nèi)支撐支點點力由內(nèi)支支撐抗壓力力決決定;對于錨桿桿或錨索，支支點力為錨錨桿或錨索索的錨固力力和抗拉力力的較小值值。 Ma——主動土壓力力對樁底的的傾覆彎矩矩。注意：錨固力計計算依據(jù)錨錨桿實際錨錨固長度計計算。工況11： Ks=22.6911>=1.2000,滿滿足規(guī)范要要求。[抗隆起驗算算]Prandtll(普朗德德爾)公式(Ks>=1.1～～1.2))，注：安安全系數(shù)取取自《建筑筑基坑工程程技術(shù)規(guī)范范》YB92588-97((冶金部):: Ks=144..404>=11.1,滿足規(guī)范范要求。Terzaghhi(太沙沙基)公式(Ks>=1.155～1.255)，注：：安全系數(shù)數(shù)取自《建建筑基坑工工程技術(shù)規(guī)規(guī)范》YBB92558-977(冶金部部): Ks=179..115>=11.15,,滿足規(guī)規(guī)范要求。[隆起量的計計算]注意：按以下公公式計算的的隆起量，如如果為負值值，按0處理!式中δ————基坑底面面向上位移移(mm);; n———從基坑頂頂面到基坑坑底面處的的土層層數(shù)數(shù); ri———第i層土土的重度((kN/mm3)；地下水水位以上取取土的天然然重度(kN/mm3)；地下水水位以下取取土的飽和和重度(kN/mm3); hi———第i層土土的厚度((m); q———基坑頂面面的地面超超載(kPa)); D———樁(墻))的嵌入長長度(m); H———基坑的開開挖深度((m); c———樁(墻))底面處土土層的粘聚聚力(kPa));φ———樁(墻))底面處土土層的內(nèi)摩摩擦角(度); r———樁(墻))頂面到底底處各土層層的加權(quán)平平均重度((kN/mm3);δ=35(mmm)[抗管涌驗算算]抗管涌穩(wěn)定安全全系數(shù)(K>==1.55):式中γ0————側(cè)壁重重要性系數(shù)數(shù);γ'———土的有效效重度(kN/mm3);γw———地下水重重度(kN/mm3); h'———地下水位位至基坑底底的距離((m); D———樁(墻))入土深度度(m); K=2.6686>>=1..5,滿滿足規(guī)范要要求。[承壓水驗算算]式中 Pcz————基坑坑開挖面以以下至承壓壓水層頂板板間覆蓋土土的自重壓壓力(kN/mm2); Pwwy————承壓水層層的水頭壓壓力(kN/mm2);KKy———抗承承壓水頭的的穩(wěn)定性安安全系數(shù)，取取1.5。Ky=46.000/300.00=1..53>>=1..05基坑底部土抗承承壓水頭穩(wěn)穩(wěn)定![嵌固深度計計算]嵌固深度計算參參數(shù)：嵌固深度系數(shù)1.200抗?jié)B嵌固系數(shù)1.200嵌固深度計算過過程：按《建建筑基坑支支護技術(shù)規(guī)規(guī)程》JJGJ1120-999懸臂式式支護結(jié)構(gòu)構(gòu)計算嵌固固深度hd值，規(guī)范范公式如下下hp∑∑Epj-βγ0ha∑Eai>=00β==1.2200，γ0=11.0000hp=0..835mm，∑Epj=18666.3977kPaaha=5..499mm，∑Eai=235..518kPa得到hhd=11.7000m，hd采用值為為：2.7700m當(dāng)前嵌嵌固深度為為：1.7700m。依據(jù)《建建筑基坑支支護技術(shù)規(guī)規(guī)程》JJGJ1120-999,