某大厦基坑支护设计方案.doc

办公大厦

基坑支护设计方案

审 核：
设 计：

校 对：

大学建筑设计研究院
2003年7月27日

基坑支护设计方案说明
1、 设计依据
《广州地区建筑基坑支护技术规定》(GJB02-98)
《广东省建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003)
《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:97)
《 办公大厦岩土工程勘察报告》
《 办公大厦总平面图》
《 办公大厦地下室底板结构平面》
2、工程地质概况
2.1土层及其岩土特性
本工程场地位于东莞市厚街镇双岗107国道旁，拟建场地属于珠江三角洲冲积地带，原为耕地，后经人工推填平整，地面相对平坦。各土层及其岩土特性如下：
(1) 人工填土层，厚0.8—2.5m，平均1.65m。由粘性土堆填而成，稍湿，欠压实，结构松散。
(2) 耕植土层，厚0.4—1.5m，平均2.27m。由粉粘粒组成为主，含较多量砂，湿，可塑状。标贯数14.4—24.0击，平均18击。
(3) 中砂，由石英中、粗、细砂组成为主，含粘粒，饱和，松散—密实状。层厚0.6—3.5m，平均1.63m。标贯数7.9—39.6击，平均21.2击。
(4)冲积粉质粘土，层厚0.7—3.5m，
平均2.21m，呈可塑状、局部硬塑状，标贯数4.5—15.8击，平均9.3击。
(5)残积粉质粘土，层厚0.9—4.7m，平均3.3m，为中砂岩风化残积土

呈硬塑状，标贯数8.2—40击，平均24.1击。
(6)强风化中砂岩，层厚0.6—9.8m，平均2.55m，泥质胶结、岩芯呈半岩半土状。标贯数52.5—143.5击，平均77.3击。
(7)中风化中砂岩，层厚1.1—13.0m，平均8.97m，泥质胶结、岩芯呈短柱—长柱状。
(8)微风化中砂岩，层厚1.0—11.9m，平均5.23m，泥质胶结、岩芯呈短柱—长柱状。
2.2地下水
场区地下水主要存于中砂层孔隙中，为潜水类型，其富水性好，透水性强，基岩裂隙带富水性及透水性一般，其它土层为弱透水的相对隔水层。地下水主要受大气降水渗入和侧向补给，侧向径流及蒸发排泄，水位随季节和降雨影响变化。勘察期间，实测得地下水位埋深0.2～1.8米。场区地下水位较浅。
3、周边环境
基坑周边没有重要的管线，地面较平坦，场地南面离基坑边线约20米处已有一排5—23层的建筑物。基坑周边的构、建筑物距基坑较远，对基坑稳定的影响甚微。支护结构产生变形对基坑周边环境影响不大，根据《广东省建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003)，基坑安全等级为二级。

4、支护结构选型
基坑开挖深度为8.5m。由于场区分布有0～3.5米厚中粗砂层，是主要的含水层，地下水量较大，高层塔楼下基坑最大开挖深度约8.5m，支护结构采用复合土钉墙型式(水泥搅拌桩（双排桩）+土钉墙)；多层裙楼下基坑开挖深度0～2.5m，支护结构采用水泥搅拌桩止水放坡型式；坑内高层与多层之间采用放坡型式。本工程根据不同的地质情况，采取不同的支护型式，以求在确保基坑及周边环境安全的前提下尽可能节省投资。
4.1复合土钉墙(水泥搅拌桩+土钉墙)
基坑开挖深度8.5m，考虑地面超载20kpa，地下水位取至室外地面。水泥搅拌桩桩径φ600，桩中心间距450，桩端进入不透水层（残积层）1米，深层搅拌桩的水泥掺入比为15%，水泥土强度大于1.0MPa后，方可进行土方开挖，土钉间距1.2×1.2m，梅花状布置，直径φ130mm。钢筋直径及长度见附图，坑壁面板为C20喷射砼，厚120，钢筋网采用Ⅲ钢筋∮8@200X200。
5、计算分析
上述型式支护结构的计算分析结果表明，所有支护结构型式均满足有关规范、规定的要求，是安全可靠的。主要计算结果分列于后。
6、施工说明
6.1水泥搅拌桩施工时应严格控制桩位和桩身垂直度，以确保足够的搭接长度和整体性，水泥掺入比15%，水泥浆的水灰比0.45左右。
6.2开挖
基坑土方开挖应按要求分段、分层进行，严禁超挖，机械开挖后由人工依设计边坡坡度进行修整。
6.3挂网喷砼
边坡修平后应随即挂网、铺设加强筋，钢筋网与边坡土面距离60mm，钢筋塔接长度35d，喷射砼强度等级C20，喷射压力0.5Mpa左右，可采用二次喷射的方法达到设计厚度。
6.4土钉的安放
施工前应按图于坡面上定出孔位，按设计要求的孔位、入射角及深度成孔，钢筋应每隔2m左右设对中支架。第一、二、三排土钉遇较厚杂填土或砂层成孔有困难时，可改用φ48钢花管置入，花管末端封闭，管底以上8m范围内留出注浆孔，孔距500mm。
6.5注浆
采用M20水泥浆注浆，拆除注浆管后，再封堵孔口加压注浆，注浆压力0.5—0.8Mpa左右。
6.6土钉钢筋端部锁定筋的焊接
在注浆体终凝、有一定强度后(一般在24小时后，可依施工单位的经验，适当缩短，但不少于15小时)，方可焊接锁定筋。
6.7基坑周边及坑底应设置截水、排水沟及集水井，避免地面水排入基坑，避免边坡浸水。
6.8施工过程应加强边坡位移(水平及竖向)的监测，当发现土钉墙顶水平位移大于35mm时，应停止开挖，及时通知设计人到现场研究处理，在采取有效措施之后才准继续开挖。施工单位的施工组织设计必须要有可行、有效的应急措施。
7、基础及地下室施工过程的监测
除施工单位必须有专人负责监测外，尚应委托有资质、经验的单位对基坑从开挖至地下室施工完成全过程进行监测。具体监测内容及方案由监测单位根据《广东省建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003)提出，一般要求每15m左右设一观测点。
8、其它
基坑支护结构毕竟是临时性的结构，想达到既安全又经济的最佳效果，除了好的设计外，更重要的是要有一支有经验、高素质的施工队伍，建议建设方在组织招投标时，严格把关，“价低者得”往往是造成工程事故的诱因，这方面已有许多教训值得记取。
另外，由于工程地质报告反映的仅是建筑物范围内的地质情况，施工过程如发现情况异常应及时通知设计人，必要时将调整土钉的长度或数量。

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