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1、（青白江）重建项目工程 前进职业中学迁建工程（教学楼）基坑支护设计及施工组织方案四川安固泰岩土工程有限公司 二 00 九年十月（青白江）重建项目工程 前进职业中学迁建工程（教学楼）基坑支护工程 负责人：总 工 程 师: 编 写： 审 核 人: 四川安固泰岩土工程有限公司 二 00 九年十二月1第一章第一章程概况工程概况工成都市兴蓉投资有限公司投资修建青白江前进职业中学迁建工程，拟建场地位于青白江区城郊，大石路东面。场地规划建设净用地面积90000,新建总建筑面积 29015，主要由教学楼、行政楼、图文中心、多功能楼、实作大楼及食堂组成，均为 24 层，拟建结构形式、荷载、基础埋深待定。根据场地
2、位置和拟建建筑物性质，本工程重要性等级为二级，场地和地基等级为二级，受甲方单位委托，我公司承担该场地教学楼基坑支护设计及施工任务。整个基坑开挖深度为-5m 左右，支护面积约为 2800m2左右（根据现场确定） 。根据本工程具有工程量大、基坑较深、施工场地较大、工期紧等特点，通过精心设计、严格施工，我公司力争按质按量完成基坑护壁各项施工任务，其具体施工设计方案详见于后。一、场地地质条件 拟建场地位于青白江区城郊，大石路东面，地理位置地分优越，交通方便，拟建场地地形起伏较小，原始地形为农田，孔口标高为472.03472.99m，最大高差 0.96m。在地貌上属岷江水系级阶地。2 地层岩性在拟建场地
3、勘探深度范围内的地层为第四系全新统人工填土层、第四系全新统冲洪积层，由杂填土、耕土、素填土、粉质粘土、粉土、中砂、卵石组成，地层结构自上而下分类描述如下：1、杂填土：杂色，松散，含混凝土块、砖块等建筑垃圾，主要分布于食堂位置，层厚 0.401.30m。2、耕土：褐黄色、灰色，稍湿，松散，主要由粉质粘土组成，含大量植物根茎，层 0.400.90m。3、素填土：褐黄色、灰色、稍湿，松散，主要由粉质粘土组成，含少量植物根茎，层厚 0.602.10m。4、粉质粘土：褐黄色，可塑；含少量钙质结核和铁锰氧化物，无摇振反应，稍有光泽，干强度较高，韧性低，层厚 0.601.70m。5、粉土：褐黄色、灰黄色，松
4、散，稍湿；含少量铁锰氧化物和云母片，摇振反应中等，无光泽，干强度低，无韧性，局部相变为粉砂，该层基本全场地分布，层厚 0.102.90m。6、中砂：灰黑色，松散，饱和；矿物成分主要以石英为主，分布于卵石层顶板，该层分布于场地大部，层厚 0.202.10m。7、卵石：青灰灰白色，饱和；卵石一般为微风化，少量呈中等强风化，风化程度从上至下逐步趋强，亚圆形居多。卵石粒径一般为310cm，最大达 15cm 以上。卵石间充填物以中砂为主，充填物约占1535%，卵石层埋深一般为 3.208.00m，按密实度将其划分为 4 个亚层：3松散卵石、稍密卵石、中密卵石、密实卵石。场地地层分布详见工程地质部面图 钻
5、孔柱状图地基土物理力学指标一览表 表 2地下水根据钻探歇示，拟建场地内地下水类型属潜水，卵石为主要含水层，受发达的农田灌溉系统及上游地下水补给。场区静止地下水位约为自然地表下 2.024.58m，标高约为 467.69470.20m。水位年变幅度为1.002.00m。本场地卵石层的渗透系数为 2.3110-4m/s(20m/d)。 二、设计依据二、设计依据本工程降水、护壁设计依据：工程地质勘察报告 项目平面图建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）锚杆喷射砼支护技术规范（GB50086-2001）基坑土钉支护技术规范（CECS96；97）建筑与市政降
6、水工程技术规范 （JGJ/T111-98）现场条件。抗剪强度指标岩土层名称 及代号天然 重度 r (kN/m3)地基 承载力 特征值 fak (kPa)压缩 模量Es (MPa)变形 模量E0 (MPa)粘聚力C(kPa)内摩擦角() 粉质粘土19.0.1406 . 0-2 31 6 粉土19.01205 . 08 . 01 51 8 细 砂19.5110-、1 52 5 稍密卵石20.5320-2 028 中密卵石21560-2 530 密实卵石22900-3 5384第二第二章章 护壁方案护壁方案一、护壁安全等级及有效期教学楼基坑开挖深 H=-5，参照建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-
7、99） 、 成都市建筑工程深基坑施工安全理暂行办法 ，确定该工程基坑侧壁安全等级为二级，基坑侧壁重要性系数取 r0=1.0。本次设计，基坑支护后有效安全期为 6 个月。基坑边堆载应尽量少且远，重量小于 1.0t，距基坑边沿 5m。二、基坑周边关系教学楼基坑为于本场地中部，其中东面为学校校运动场，北面及南面为学校在建基它建筑用地。所以整个场地有较优大放坡条件，即整个基坑分一个断面设计支护(详见喷锚支护平面图)。三、护壁方案的选择为了保证基坑开挖后已有建（构）筑物、市政设施和地下管线不致因为基坑四周土体变形而受到破坏，在选择护壁方案时，应对各种护壁方式对变形控制作出分析，在基坑安全的前提下，选择经
8、济、合理的护壁方案。喷锚护壁是近年才进入城市建筑深基坑边坡支护的施工工艺，是采用锚杆加钢筋混凝土挡土板的支护结构，它是靠充分利用土层自身强度，并通过压力灌浆，使土体成为整个支护体系的一部分，与锚杆、喷射面板组成的柔性支护体系，从而达到控制变形的目的。经过我公司多项工5程实践证明它是一种造价较低、施工进度较快，安全性、稳定性也较好的护壁方法；施工中与土方开挖交叉进行，不单独占用工期。喷锚支护必须充分考虑到周边建筑基础形式、地下管线、电线等因素，否则在锚杆成孔施工时很可能会对这些地下设施造成损害。另外，该方法必须与基坑土方开挖工作同期进行，交叉作业，工期影响因素多。但是，这些问题皆可以通过良好的施
9、工组织与管理，以及和施工各个方面的密切配合而得到解决。鉴于本工程的特点，综合多种基坑边坡支护方案，本着经济、合理、高效三原则，本工程基坑支护采用喷锚护壁。四、护壁设计参数即计算公式的选择 计算参数选择基坑深度基坑深度约为 5m。2、土层结构模型及力学参数（详见地勘报告）3、基坑四周堆载：按 15.00 KN/m3。4、放坡量：1：0.3。 （局部地段砂层较厚，应加大放坡量为：1：0.4；）5、锚杆单位长度的抗拔力:土层锚杆 =20kN/m,园砾层锚杆=40kN/m；6、坑顶位移：控制坑顶位移不大于 15mm（危险点） 。 计算公式61、土压力侧压力峰值 PmPm=0.55tg2(45。-/2)
10、 H （C/H0.05）2、地表堆载侧压力 P1P1=tg2(45。-/2) q3、每根锚杆所受最大拉力 NN=PSvSh/cosP= P1+ Pq式中：锚杆倾角P锚杆长度中点所处位置的侧压力P1锚杆长度中点所处位置上由支护土体自重引起的侧压力 Pq地表均布荷载引起的侧压力4、各层锚杆设计内力满足下式要求Fsd.N=1.1d2Frk.1/4式中：Fsd锚杆的局部稳定性安全系数N锚杆的设计内力d锚杆的直径 Frk锚杆抗拉强度标准值各层锚杆的长度满足下式LL1+ Fsd.N/d 7式中：L1锚杆轴线与 45。+/2 斜交点至锚杆外端的距离d锚杆的直径 锚杆与锚杆间的接口粘结强度五、基坑喷锚护壁方案
11、 喷锚护壁方案简述1、设计理论土钉墙由土钉体、土钉墙范围内的土体和面层组成，土钉体是置入于现场原位土体中以较密间距排列的细长杆件，如钢筋或钢管等，外裹水泥浆或水泥砂浆浆体。其特点是沿通长与周围土体接触，与周围土体形成一个土钉体，在土体发生变形的条件下，通过与土体接触面上的粘结力或摩擦力，使土钉体被动受拉，给土体以约束加固使其稳定，弥补了土体自身强度的不足，充分调动土体自身结构强度，土钉体、土钉墙范围内的土体与喷射混凝土配钢筋结构的面层一起，减小边坡变形，增加土体自身稳定性，达到基坑侧壁支护的目的。2、锚杆设计（计算书 1 附后）在降水井开始运转，地下水位降至基坑深度以下后，方能进行基坑开挖及基
12、坑喷锚护壁施工。锚杆采用气动冲击钻机将 482.75 规格焊管打入土层、砂层、园砾层中，并通过锚杆前端灌浆孔高压灌入 1:1 水泥浆形成全摩擦型锚杆。设计结果 表 58间 距(米)锚 杆 排 数 长度(米)倾角 ()杆 筋Sx Sy联 结 方 式备 注第一排51548钢管1.51.5114钢筋与锚杆焊接土层锚杆第二排31548钢管1.51.5114钢筋与锚杆焊接土层锚杆第三排21548钢管1.51.5114钢筋与锚杆焊接卵石层锚杆说明：砂层开挖过程中应严格控制开挖深度及每段长度，应采取先网喷后打锚杆的方式进行施工；砂层较厚时施工应分层、分段，一般按开挖 0.5深，长 2.0为一个工作面。在开挖
13、中机械不能扰动砂层应预留0.5宽由人工清理。锚杆施工的长度、间距可根据基坑开挖的实际深度和地层作适当的调整。9、喷锚支护面层设计面层混凝土是在高压空气作用下通过喷射混凝土设备高速喷向土层表面，先期骨料嵌入土层表面，并为后续料流所充填包裹，在喷层与土层之间产生“嵌固效应” 。混凝土面层具有保护和加固表层土，使之避免雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落，以及隔水防渗等作用。混凝土面层采用喷射混凝土与钢筋网组成的钢筋混凝土板结构形式。面层钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性，能有效调整喷层与土钉内力分布。喷射混凝土采用细石混凝土，配合比为水泥:骨料=1:4.55.0，水灰比为 0.400.45。水泥采用 3
14、2.5Mpa 普通硅酸盐水泥，土钉喷锚段面层厚度为 50100mm(平均按 80mm 考虑)，喷射混凝土强度为 C20。面层钢筋网构造：网筋采用 6.5 盘条，水平、竖直间距为 250mm，搭接方式为绑扎。在土层中设置泄水孔，泄水孔纵横间距 2.50 米。、土钉喷锚施工工艺1、施工流程喷锚护壁施工工序：基坑开挖修整壁面测定锚杆位置锚杆机就位锚杆钻入设计深度铺设钢筋网及加强筋主筋与锚杆焊接喷射砼杆体进行压力灌浆（挖土至下一层锚杆施工深度）重复以上工作直至设计基坑深度。2、砂层护壁施工工序：基坑开挖预留 0.5宽人工修整壁面铺设钢筋网喷射砼测定锚杆位置锚杆机就位锚杆钻入设计深度主筋10与锚杆焊接杆
15、体进行压力灌浆（挖土至下一层锚杆施工深度）重复以上工作直至设计基坑深度。2、分步概述1)、挖土、喷锚与土方应密切积极配合流水施工，尽量做到土方和喷锚施工互不影响。、土方应按喷锚设计方案中的放坡系数控制基坑护壁面的坡度，避免出现负坡或人工清土量大的现象。、根据进度要求，土方开挖每天为支护施工提供 1.52.0m 高，80100m 长支护工作面。喷锚施工操作平台宽保证大于 5.0m，工作面大致平整。、在距离基坑内边沿 5m 以外，对护壁不产生大的影响，可连续开挖下层。待周边喷锚完成强度达到后，再清理周边，向下开挖。、上层混凝土喷射完，且达到一定强度后，方可进行下一层土方开挖。2)、定土钉位置沿平整的护壁面由技术人员根据方案的土钉间距用钢卷尺测放出土钉位置，并做好标记。孔位偏差不超过50mm，以保证土钉横平竖直。3)、制作土钉土钉材料采用 482.75 的普通焊管，杆体的选择要求表面平直，无影响杆体质量的裂痕，杆体的内部畅通。在入土端约 1/2 长度范围内制作出11浆孔和倒刺。出浆孔大小约 610mm，间距 500mm，螺旋布置；倒刺用长约 150mm 的 14 螺纹钢焊接于杆体上，间距 1000mm。具体见“土钉大样图” 。4)
