[湖北]復合噴錨深基坑支護課程設計

1、支擋結構設計 指導老師： 姓 名： 班 級： 學 號： 班內序號： 目錄一 設計說明 二 設計計算書 1.工程概況 1.1.一般概況 1.2.周邊環(huán)境概況 2.場地巖土工程條件 2.1.場地工程地質條件 2.2.場地水文地質條件 3.基坑支護方案的選擇 3.1.基坑特點分析 3.2.基坑重要性等級 3.3.支護方案選擇 4.支護結構設計 4.1.設計原則 4.2.設計依據 4.3.基坑支護分段 4.4.放坡與坡面防護 5.基坑開挖及支護施工 5.1.基坑開挖施工 5.2.基坑開挖監(jiān)控 6.支擋結構設計計算書 三 支擋結構設計圖紙 1.周邊環(huán)境圖 2.平面布置圖 3.剖面圖 一設計說明基坑簡化處

2、理本工程基坑平面大致呈“Z”布置，分為“、和區(qū)”。在進行基坑降水的過程中，只考慮潛壓水降至基坑底以下1m，并未詳細考慮局部降水要求（這次課設重點在于進行支護結構的設計，降水只是了解基本知識） 2.支擋結構的選擇結合荊州地區(qū)當地經驗以及施工水平，并綜合考慮環(huán)境條件，工程地質條件，水文地質條件，對荊州地區(qū)常用的支護結構進行分析，常用結構：1.復合噴錨 2.水泥土擋墻 3.樁撐三種支護結構。其中：復合噴錨支護：施工簡單方便，造價低，工期短，噴錨支護可與土方開挖同步進行。2.水泥土擋墻：施工簡單方便，造價一般，工期短，同時具有擋土與擋水的作用。3.樁撐：技術成熟，應用廣泛，安全可靠，對土方開挖和地下結

3、構施工影響較小。支撐設計應保證其穩(wěn)定性及合理性，造價較高。區(qū)南、西和北三面采用坡率法進行放坡，同時采用鋼筋網噴水泥砂漿護面。二 設計計算書1.工程概況1.1.一般概況長江大學擬在武德路與南湖路交叉口，長江大學東校區(qū)院內興建長江大學人才公寓項目，本項目由兩棟建筑物組成，分別為人才公寓、區(qū)和人才公寓區(qū)，人才公寓、區(qū)地上13層，框架剪力墻結構，人才公寓區(qū)地上13層，地下1層，框架剪力墻結構，考慮到本項目、區(qū)建筑物基礎埋深較大，與區(qū)地下室高差較大，基坑工程設計時仍然將、區(qū)納入基坑范圍設計。本工程主體建筑物設計0.00絕對標高為33.00m，基坑設計時所取用的平均自然地面標高為-0.50m（絕對標高為3

4、2.50m）。依據規(guī)范，、區(qū)建筑物為PHC管樁基礎，基坑邊緣承臺布置較密，基坑開挖深度計算到邊承臺墊層底，基坑邊緣承臺墊層底普遍標高為-3.30m，則實際設計計算深度為2.80m；區(qū)建筑物為地下室區(qū)域，承臺埋深較大，且基坑邊緣承臺布置較密，基坑開挖深度計算到邊承臺墊層底，基坑邊緣承臺墊層底普遍標高為-5.20m，則實際設計計算深度為4.70m；北側、軸CT2為電梯井部分，承臺墊層底標高為-6.10m，則實際設計計算深度為5.60m。本工程巖土工程勘察報告由“長江大學設計研究院”提供，建筑物的主體結構、建筑由“長江大學設計研究院”提供?！伴L江大學設計研究院”進行基坑支護設計。根據巖土工程勘察報告

5、提供的工程地質及水文地質條件，結合基坑周邊的環(huán)境條件，本基坑工程的工程地質和水文地質條件分類為類，屬較復雜；周邊建筑物大都位于1倍基開挖深度內，基坑開挖深度2.8m5.6m，按基坑工程技術規(guī)范DB42/T159-2012規(guī)定，本基坑工程重要性等級為二級。1.2.周邊環(huán)境概況方位周圍空間東側基坑開口線距離東北角建筑物10.7m，距離東南角建筑物約11.3m南側基坑開口線距離長江大學藝術學院大樓最近約24.6m，西側基坑開口線距離長江大學工程實訓中心最近建筑物約9.4m北側基坑開口線距離長江大學工程實訓中心最近約11.4m本項目基坑周邊30米范圍內除上表中標明的建構筑物外，再無其他現存的需要特別保

6、護的地上地下重要建筑與管線。2.場地巖土工程條件2.1.場地工程地質條件根據鉆探揭露及靜力觸探測試成果，結合室內土工試驗成果綜合分析，在本次勘察深度范圍內的地層，按其成因類型、沉積年代可分為人工堆積層、第四系全新統(tǒng)沖積層和第四系上更新統(tǒng)沖、洪積層。按地層巖性及其物理力學指標與工程特性，可分為五小層?，F就各層土層的分布特性敘述如下：層 雜填土 人工堆積層（） 雜色，稍濕-濕, 結構松散。主要成分為粘性土，層間含少量磚渣及碎石。該層全場分布，但土體均勻性較差，厚1.00-2.50m，平均厚度為1.72m。 = 2 * GB3 層 粉質粘土 第四系全新統(tǒng)沖積層（） 褐黃色，很濕-飽和，軟-可塑，含鐵

7、錳質結核，局部夾薄層粘土與淤泥質土。其巖芯切面較光滑，干強度中等，壓縮性中等。該層全場分布，厚4.00-6.680m，平均厚度為5.63m，層頂標高29.78m-31.10m。 = 3 * GB3 層 粉土夾粉砂 第四系全新統(tǒng)沖積層（）灰色，飽和，稍密至中密狀，搖震反應中等，切面粗糙，干強度及韌性較低。該層土全場分布，層厚3.30-8.60m，平均厚度為6.04m，層頂標高24.18m-26.30m。層 細砂 第四系全新統(tǒng)沖積層（），灰，稍密-中密，飽和，主要成份為石英，長石，含少量礦物質。全場分布，層厚13.50-18.80m，平均厚度為16.06m，層頂標高15.86m-21.16m。 =

8、 5 * GB3 層 卵石 第四系上更新統(tǒng)沖洪積形成（ ），多為灰、白等色，稍密至中密狀，主要成分為石英巖、火成巖、硅質巖等，磨圓度較好，分選性差，粒徑一般25cm，大者粒徑大于7cm，其中粒徑大于2cm者約占51，卵石間充耕物為粉砂，本次勘察未揭穿。 基坑坑壁經過土層有層雜填土層、層粉質粘土，基坑底部位于層粉土夾粉砂層。2.2.場地水文地質條件該場區(qū)勘察深度范圍內存在兩種類型的地下水，即賦存于淺部第層雜填土中的上層滯水和賦存于下部第層粉土夾粉砂、第層粉細砂及第層卵石層中的孔隙承壓水。地下水按埋藏條件有兩種類型：上層滯水：主要賦存于層雜填土中，一般情況下其含水量不大，主要接受大氣降水補給，逕流

9、則以垂直運動為主，主要排泄方式為蒸發(fā)，勘察時通過各鉆孔的觀測上層滯水埋深0.3-0.6米。承壓水：承壓水賦存于層砂層與 = 5 * GB3 層卵石中，受區(qū)域同層側向補給徑流排泄，勘察時測定承壓水穩(wěn)定水位埋深約1.8-2.7米，相應高程為29.42-29.98米。根據東升片區(qū)安置點水文地質（抽水）試驗報告（位于擬建場區(qū)西北約1000米），砂卵石綜合滲透系數K=12.00m/d。3.基坑支護方案的選擇3.1.基坑特點分析擬建場地在武德路與南湖路交叉口，地勢較為平坦，基坑位于長江大學東校區(qū)，其北側為長江大學工程實訓中心，南側為長江大學藝術學院,西側為長江大學醫(yī)院，東側為空地?；邮┕χ車h(huán)境影響較

10、小。3.2.基坑重要性等級根據巖土工程勘察報告提供的工程地質及水文地質條件，結合基坑周邊的環(huán)境條件，本基坑工程的工程地質和水文地質條件分類為類，屬較復雜；周邊建筑物大都位于1倍基開挖深度內，基坑開挖深度2.8m5.6m，按基坑工程技術規(guī)范DB42/T159-2012規(guī)定，本基坑工程重要性等級為二級。因此需對該基坑采取有效的降水及支護措施。 3.3.基坑支護方案選擇基坑 = 1 * GB3 層雜填土結構較為松散，工程性質差； = 2 * GB3 層粉質粘土為軟-可塑狀態(tài)，中等壓縮性，強度較低，工程性質一般； = 3 * GB3 粉土夾粉砂呈稍密至中密，強度中等，壓縮性較低，工程性質一般； = 4

11、 * GB3 層細砂，稍密-中密狀態(tài)，壓縮性較低，強度較高，厚度較大，工程性質較好，可作為擬建建筑物的樁基持力層；卵石中密-密實狀態(tài)，強度高，分布穩(wěn)定，工程性質好，可作為擬建建筑物的樁基持力層。綜上所述，該基坑穩(wěn)定性較差，基坑壁不能自立，從而易引起基坑變形，基坑開挖需采取適當的基坑支護和放坡措施。本項目、區(qū)建筑物為PHC管樁基礎，基坑邊緣承臺布置較密，基坑開挖深度計算到邊承臺墊層底，基坑邊緣承臺墊層底普遍標高為-3.30m，則實際設計計算深度為2.80m；區(qū)建筑物為地下室區(qū)域，承臺埋深較大，且基坑邊緣承臺布置較密，基坑開挖深度計算到邊承臺墊層底，基坑邊緣承臺墊層底普遍標高為-5.20m，則實際

12、設計計算深度為4.70m；北側、軸CT2為電梯井部分，承臺墊層底標高為-6.10m，則實際設計計算深度為5.60m。故、區(qū)基坑可采用自然放坡；區(qū)東面因臨近進出主干道，不具備自然放坡條件，故采用復合噴錨或鋼板樁支護，另外三面采用水泥土擋墻。據本次勘探試驗成果，結合基坑工程技術規(guī)程（DB42/T159-2012）附錄B綜合提出基坑支護設計參數建議值，見表12。 基坑支護設計參數建議值 表12土層編號土 名天然重度r(kN/m3)C(kPa)（度）雜填土18.0012.09.0粉質黏土19.1018.47.9粉土夾粉砂19.3011.19.7細砂19.50.025.0 支護形式技術特點分析與本工程特

13、點對比分析水泥土擋墻施工簡單方便，造價一般，工期短。水泥土擋墻防滲作用好。但抗彎性能差，邊坡變形較大，一般在淤泥質土較厚的情況下，支護深度不宜超過7.0m。本項目中作為選擇方案。土釘墻支護施工簡單方便，造價低，工期短，土釘施工可與土方開挖同步進行。基坑坡面需進行較大比率的放坡，占用較大的場地，在基坑底部有淤泥及淤泥質土的情況下，應考慮基坑底部的隆起影響；基坑側壁以粉土或粉砂為主時，應考慮基坑側壁的流砂或坑底的管涌等。造價低，但基坑側壁及底部分布有粉砂層，該地區(qū)地下水位豐富，局部可能發(fā)生流沙或管涌，不宜采用此方案。復合噴錨支護施工簡單方便，造價低，工期短，噴錨支護可與土方開挖同步進行。水泥土擋墻

14、防滲作用好。但抗彎性能差，邊坡變形較大，支護深度不宜超過7.0m。造價適中，技術可靠，噴錨支護與土方開挖之間需要相互搭接交錯施工，本項目采用此方案。樁撐支護技術成熟，應用廣泛，安全可靠，對土方開挖和地下結構施工影響較小。支撐設計應保證其穩(wěn)定性及合理性，造價較高。技術可靠，安全系數高，基坑側壁變形小，造價高，據現場環(huán)境影響可采用此方案。聯合支護在保證支護結構安全可靠的前提下，有針對性的集采各家之所長，降低各家之短，不僅使工程造價降低，同時可根據場區(qū)環(huán)境靈活布置，使支護施工順利進行。對大型復雜的基坑適用。本項目屬二級基坑，故不采用聯合支護。 4.基坑支護結構的設計 4.1設計原則 （1）支護結構必

15、須保證安全正常使用，則應滿足以下要求： 支護結構不能滑動； 支護結構不能傾覆； 支護結構不能有過大的水平位移； 支護結構不能有過大的沉降； 保證支護結構本身的強度足夠； 保證地基的強度足夠； 保證周圍建筑物安全，位移及沉降控制在允許范圍內； 保證基坑底部的隆起、回彈在允許范圍內，不發(fā)生滲流及管涌等； 支護方案安全可靠，而且是經濟的優(yōu)化方案。 （2）應根據工程用途的要求、地形及地質等條件，綜合考慮以確定支護結構的平面布置及其高度。 （3）應認真分析地形、地質、土的性質、周圍構筑物、荷載條件及現場技術經濟條件，確定支護結構類型。 （4）保證支護結構設計符合相應規(guī)范、條例要求。 （5）應對施工給出指

16、導性意見。 （6）基坑支護結構應采用以分項系數表示的極限狀態(tài)設計表達式進行設計。 4.2設計依據 在基坑工程設計的前期工作中，應對基坑內的主體工程設計、場地地質條件、周邊環(huán)境、施工條件、設計規(guī)范的進行調研和收集，以全面掌握設計依據。 4.3支護分段 因為 HYPERLINK /s?q=%E5%9F%BA%E5%9D%91%E5%BC%80%E6%8C%96&ie=utf-8&src=wenda_link t /q/_blank 基坑開挖的過程是逐樁掘進的，在需要支護的地方，假若上一段的支護沒有完成，即工作面沒有安全保障的前提下，是不可以進行以下階段的施工的。4.4放坡與坡面防護 放坡： 人工溝

17、槽及基坑如果土層深度較深，土質較差，為了防止坍塌和保證安全，需要將溝槽或基坑邊壁修成一定的傾斜坡度，稱為放坡。 常見坡面防護措施： (1)疊放砂包或土袋：用草袋、纖維袋或土工織物袋裝砂(或土)，沿坡腳疊放一層或數層，沿坡面疊放一層；(2)水泥抹面：在人工修平坡面后，用水泥砂漿或細石混凝土抹面，厚度宜為3050mm，并用水泥砂漿砌筑磚石護坡腳，同時，將坡面水引入基坑排水溝。抹面應預留泄水孔，泄水孔間距不宜大于34m；(3)掛網噴漿或混凝土：在人工修平坡面后，沿坡面掛鋼筋網或鐵絲網，然后噴射水泥砂漿或細石混凝土，厚度宜為5060mm，坡腳同樣需要處理；(4)其他措施：包括錨桿噴射混凝土護面、塑料膜或土工織物覆蓋坡面等。基坑開挖與支護施工 5.1.基坑開挖 1、基坑開挖應根據支護結構設計、降排水要求確定開挖方案。 2、基坑邊界周圍地面應設排水溝且應避免漏水、滲水進入坑內放坡開挖時應對坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。 3、基坑周邊嚴謹超載荷載。 4、軟土基坑必須分層均衡開挖層高不宜超