山东省+土钉+放坡基坑支护方案08李先立编制 已通过专家论证.docx
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山东省+土钉+放坡基坑支护方案08李先立编制已通过专家论证
鸿泰花漾城18#-21#楼及车库基坑支护方案
（山东省+土钉+放坡基坑支护方案08-李先立编制已通过专家论证）
建设单位：
淄博鸿泰置业有限公司
勘察单位：
淄博市勘察测绘研究院
总包单位：
南通苏通建设集团有限公司
监理单位：
山东鑫瑞建设项目管理有限公司
设计单位：
淄博四新建筑设计有限公司
二〇一四年七月十五日
鸿泰花漾城18#-21#楼及车库基坑支护方案
一、工程概况、支护方案简介、支护单元划分、支护结构安全等级及荷载取值
该工程位于淄博市张店区西十三路以东，联通路以北，地理位置优越，交通便利。
拟建工程概况详见下表：
拟建工程概况表
建筑物名称
结构类型
基础形式
层数/高度（m）
平面尺寸
（m×m）
基础
埋深
（m）
室外地坪标高（m）
地基基础设计等级
建筑抗震类别
地下
室情
况
基底
压力（kPa）
18#楼
框剪
筏板基础
17F/55.5
47.0×12.2
8.0
33.5
乙级
丙类
二层
260
19#楼
剪力墙
桩基础
24F/76.5
20.9×12.0
8.0
33.5
乙级
丙类
二层
360
20#楼
框剪
筏板基础
17F/55.5
37.6×12.2
8.0
33.5
乙级
丙类
二层
260
21#楼
框剪
筏板基础
17F/55.5
26.1×10.5
8.0
33.5
乙级
丙类
二层
260
地下车库
框架
独立基础
-1F
不规则
5.8
33.5
乙级
丙类
/
100
基坑东西和南北最大尺寸为230.0×150.0米；
±0.000相当于绝对高程34.00米；
车库周边基坑底标高：
-6.05-0.60-0.15=-6.80米；
相当于绝对高程27.20米；
查询地质报告勘察时孔口地面标高：
北侧、东侧约32.00米，基坑开挖深度32.00-27.20=4.8米、统一按照5.0米计算；
西侧约33.00米，基坑开挖深度
33.00-27.20=5.8米、统一按照6.0米计算；
外墙轴线外出：
基础外出宽度1.0米+砖模0.3米+工作面0.2米=1.5米；
±0.000相当于绝对高程34.00米；
主楼基础筏板厚度为1000mm，底标高为-7.10米；主楼基坑底标高：
-7.10-0.15=-7.25米；
相当于绝对高程26.75米；
查询地质报告勘察时孔口地面标高：
北侧、东侧约32.00米；
基坑开挖深度
32.00-26.75=5.25米、统一按照5.40米计算；
西侧约33.00米；
基坑开挖深度
33.00-26.75=6.25米、统一按照6.40米计算；
集水井局部加深2.60米；
外墙轴线外出：
基础外出宽度1.0米+砖模0.3米+工作面0.2米=1.5米；
12、15、17、19#楼为CFG桩基础
±0.000相当于绝对高程34.00米；
褥垫层底标高即基坑底标高：
-7.52米；
相当于绝对高程26.48米；
查询地质报告勘察时孔口地面标高：
西侧约33.00米；
基坑开挖深度33.00-26.48=6.52米、统一按照6.60米计算（依此进行4-4支护单元坑中坑验算）；
电梯井、集水井局均远离基坑底边线；
支护方案简介、支护单元划分、支护结构安全等级及荷载取值：
基坑北侧较为开阔，基坑上边线4米外布置道路和材料加工堆放区、作用宽度10米；再往北是规划的城市次干道、现状是一条8米宽的硬化道路兼做施工道路，采取1：
0.33一级放坡开挖、土钉墙支护；
基坑西侧距离小学围墙6.6米，采取1：
0.3一级放坡开挖、土钉墙支护；坡顶0.6米处设置轻质围挡，轻质围挡与院墙之间为不行驶重型车辆的道路、宽度6米；
基坑东侧较为空旷、采用1:
0.5二级自然放坡开挖、挂网喷浆护坡；
基坑南侧与已建成地下车库挖通；
基坑周边2倍开挖深度内无市政主管线；
施工顺序：
由于周边施工场地较为狭小，施工顺序安排如下：
整个基坑采取盆式整体大开挖，逐层开挖并施工北侧、西侧土钉；
12、15、17、19#楼开挖至基底预留0.5米土方，施工CFG桩、CFG桩施工并检测完成后，再清槽至基底标高；
其他主楼及车库部位在CFG桩施工并检测完成后，一次性清槽至基底标高；
利用基坑周围施工场地、主楼及车库±0.000以下结构同时施工，施工至±0.000顶板完成后，车库顶板亦开始作为主楼结构施工场地；
本地质报告提供静止水位埋深为自然地表下5.40m～8.00m，平均为7.01m；根据一期工程施工情况，由于施工用水抽取地下水因素影响，在丰水期水位埋深为自然地表下9.0m，除电梯井、集水坑局部加深部位，其他部位在雨季也未见到地下水，所以本项目采取在电梯井、集水坑局部设置管井降水的方案，另外设置2个地下水位观测井，监控地下水位情况，一旦上升，马上采取在周边补打管井进行降水；本方案提供了降水计算和备用管井布置方案供使用；
塔吊基础均落至相邻主楼基底标高；
土钉支护单元基坑支护结构安全等级为二级、其结构重要性系数取1.0验算；
自然放坡单元基坑支护结构安全等级为三级、其结构重要性系数取0.9验算；
经对各支护单元验算，结果符合安全要求；基坑支护设计使用时间为12个月；
场地地层抗剪强度指标综合本工程勘察报告、工程地质手册及基坑支护设计经验综合确定。
基坑支护单元划分及荷载取值
支护
单元
坡段、支护形式、验算采用地质剖面号、探孔号及自上而下各土层厚度（m）、荷载情况
荷载取值
支护结构
安全等级
1-1
1-1支护单元：
北侧ABCDEF段、基坑深度5.0米、1：
0.33一级放坡开挖、土钉墙支护；
基坑上边线4米外布置道路和材料加工堆放区、作用宽度10米；
北侧采用1-1地质剖面、5#探孔，自上而下各土层厚土依次为⑴杂填土1.40m、⑵粉质粘土2.20、⑶粉质粘土4.20m；
1、均布荷载15kpa；
2、道路和材料加工堆放区荷载45kpa，作用距离4米、作用宽度取10米；
二级
2-2
2-2支护单元：
北侧ABCDEF段、坑中坑部位土钉墙验算；
集水坑距离基坑下边线-6.9米，集水坑局部加深2.6米；
基坑上边线4米外布置道路和材料加工堆放区、作用宽度10米；
北侧采用1-1地质剖面、5#探孔，自上而下各土层厚土依次为⑴杂填土1.40m、⑵粉质粘土2.20、⑶粉质粘土4.20m；
1、均布荷载15kpa；
2、道路和材料加工堆放区荷载45kpa，作用距离4米、作用宽度取10米；
二级
3-3
3-3支护单元：
西侧车库部位FG、HI、JK、LM段、基坑深度6.0米、1：
0.33一级放坡开挖、土钉墙支护；
基坑上边线0.6米外为不行驶重型车辆的道路、作用宽度6米；
西侧采用13-13地质剖面、58#探孔，自上而下各土层厚土依次为⑴杂填土1.50m、⑵粉质粘土1.80、⑶粉质粘土5.30m；
1、均布荷载15kpa；
2、不行驶重型车辆的道路叠加荷载5kpa，作用距离0.6米、作用宽度取6米；
二级
4-4
4-4支护单元：
西侧车库与主楼形成的坑中坑验算；
集水坑远离坡脚、仅考虑主楼基底比车库基底低0.6米、平台宽度8.4米、验算坑中坑效应；
基坑上边线0.6米外为不行驶重型车辆的道路、作用宽度6米；
西侧采用13-13地质剖面、58#探孔，自上而下各土层厚土依次为⑴杂填土1.50m、⑵粉质粘土1.80、⑶粉质粘土5.30m；
1、均布荷载15kpa；
2、不行驶重型车辆的道路叠加荷载5kpa，作用距离0.6米、作用宽度取6米；
二级
7-7
7-7支护单元：
北侧坡道
1、出土车行驶区荷载60kpa；
三级
二、设计原则和依据
基坑开挖方案设计原则：
首先保证基坑开挖及基础施工阶段基坑边坡的稳定性，在确保安全的前提下，综合考虑经济和施工方便。
方案编制依据如下：
《工程勘察报告》
《工程施工图》
混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002（2011年版）
建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012
建筑地基基础设计规范GB50007-2011
建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002
混凝土结构工程施工规范GB50666-2011
混凝土结构设计规范GB50010-2010
建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001
建筑施工土石方工程安全技术规范JGJ180-2009
基坑土钉支护技术规程CECS96∶97
建筑基坑程监测技术规范GB50497-2009
建筑工程冬季施工规程JGJ104-2011
钢筋焊接及验收规程JGJ18-2012
山东省建筑边坡和基坑工程勘察设计审查与评审办法（鲁建设字【2007】12号）
经现场踏勘了解的情况及类似工程的施工经验；
其他与本项目工程有关的法律、法规、标准及技术规范。
三、工程地质及水文地质条件
（一）地形、地貌
勘察场区位于淄博市张店区联通路与西十三路交叉口东北角，场区地势较平坦开阔，地形起伏小，各钻孔孔口高程30.46～33.05米，高差2.59米。
交通便利，施工条件良好，勘察场区在地貌上属张（店）—周（村）山前冲洪积倾斜平原。
（二）区域地质构造
拟建场区在区域地质构造上位于鲁西隆起与济阳坳陷区的过渡区淄博向斜盆地，区域范围内有两条断裂：
1、张店断层：
走向近SN，倾向W，为一条被第四系覆盖的隐伏正断层，第四纪晚期活动，但强度较弱。
位于该拟建场区东侧约9.0公里。
2、王母山断裂：
走向N20°W，为一条被第四系覆盖的左旋走滑逆断裂，位于场区西部，第四系活动不明显。
位于该拟建场区西侧约2.0公里。
以上两条断裂均属老断层，无活动记录，为非全新活动断裂。
（三）、地下水特征
本次勘察揭露地下水类型为第四系潜水，微具承压性，勘察期间测得地下水初见水位埋深约为自然地表下7.00m～9.70m，平均为8.57m，相应标高为22.46m～24.42m，平均标高为23.70m；静止水位埋深为自然地表下5.40m～8.00m，平均为7.01m，相应标高为24.86m～25.68m，平均为25.26m；年变化幅度1.00m～1.50m。
地下水主要接受大气降水补给及地下水侧向径流补给，排泄方式为人工抽取地下水，主要赋水层为第⑷层粉土及第⑸-1层细砂。
淄博市属大陆性季风气候，年降雨量小于蒸发量，四季变化明显，降雨量主要集中在7、8月份。
根据该区地下水资料，场区近3～5年的最高水位约5.00m，相应水位标高约为28.50m。
（四）、地基土的分布特征及性质
1、地基土的分布特征
根据钻探揭露的地基土，并结合室内试验结果，本场区地基土总体上可分为10个大层,现将各层土的分布特征描述如下：
第①层杂填土（Q4ml）：
杂色，上部以建筑垃圾混少量粘性土为主,下部以粘性土为主,土质松散不均匀,不宜利用。
该层场区普遍分布，厚度:
0.90～3.80m,平均1.58m;层底标高:
27.83～31.89m,平均30.69m;层底埋深:
0.90～3.80m,平均1.58m。
第②层粉质粘土（Q4al+pl）：
灰黄色-黄褐色，可塑，含铁锰质氧化物，螺壳碎片，少量豆状姜石，干强度及韧性中等，稍有光滑，无摇震反应。
该层场区普遍分布，厚度:
0.70～2.60m,平均1.79m;层底标高:
26.83～29.91m,平均28.99m;层底埋深:
2.50～4.00m,平均3.27m。
第③层粉质粘土（Q4al+pl）:
褐黄色-黄色，可塑状态，含铁锰氧化物，干强度及韧性中等，局部混少量φ=0.2～3.0cm姜石，含量5%-10%,稍有光滑，无摇震反应。
该层场区普遍分布，厚度:
3.80～5.60m,平均4.82m;层底标高:
22.73～25.26m,平均24.18m;层底埋深:
7.00～8.70m,平均8.10m。
第④层粉土（Q3al+pl）:
黄色，密实，湿，含少量铁锰氧化物，干强度及韧性低，无光泽，局部夹粉质粘土薄层，摇震反应中等。
该层场区普遍分布，厚度:
5.60～8.40m,平均7.11m;层底标高:
14.66～18.20m,平均17.07m;层底埋深:
13.20～16.70m,平均15.20m。
第⑤层粉质粘土（Q3al+pl）:
黄色,硬塑,韧性中,干强度中,稍光滑,含少量铁锰质,多呈细小结核状,局部含大量φ=1.0～3.0cm姜石,含量在30%左右。
该层场区局部分布，厚度:
4.40～9.00m,平均6.64m;层底标高:
8.03～12.51m,平均10.43m;层底埋深:
20.00～24.00m,平均21.53m。
第⑤-1层细砂（Q3）:
黄色,密实,饱和,级配良好,以长石为主,石英质及云母片次之,粒径大于0.075mm的颗粒含量约86.7%。
局部夹粉质粘土薄层,底部见轻微泥质胶结,厚度约10.0cm～20.0cm，岩芯呈片块状。
该层场区局部分布，厚度:
3.80～8.20m,平均5.74m;层底标高:
7.13～13.00m,平均11.23m;层底埋深:
20.00～24.20m,平均21.32m。
第⑥层粘土胶结（Q3al+pl）：
灰黄色，泥质胶结，胶结完整程度中等,岩芯呈短柱状或片块状，长度约5.0～15.0cm，局部含大量姜石,含量在30%左右；该层厚度不均匀,局部较薄，偶见多层不连续粉质粘土薄层，干钻困难。
该层场区普遍分布，厚度:
1.40～5.80m,平均2.85m;层底标高:
4.92～8.55m,平均6.68m;层底埋深:
24.00～27.20m,平均25.46m。
第⑦层粉质粘土（Q3al+pl）:
褐黄色,硬塑;韧性中,干强度中,稍光滑,含少量铁锰质,多呈细小结核状,局部含大量姜石,粒径约2.0cm～3.0cm，含量在30%左右,偶见不连续泥质胶结薄层,胶结程度轻微,岩芯呈短柱状，长度约3.0～5.0cm，钻进较易。
该层场区普遍分布，厚度:
6.40～11.90m,平均9.61m;层底标高:
-4.85～0.72m,平均-2.93m;层底埋深:
32.00～37.40m,平均35.07m。
第⑧层粉质粘土（Q3al+pl）:
棕黄色-灰黄色,硬塑;韧性偏高,干强度偏高,切面较粗糙,含少量铁锰质,多呈细小结核状,见少量灰绿色铝质条纹,混大量细粒状姜石,粒径约1.5cm～2.5cm，含量在30%以上,干钻困难。
该层场区普遍分布，厚度:
9.40～10.70m,平均10.13m;层底标高:
-14.74～-13.71m,平均-14.17m;层底埋深:
46.30～47.30m,平均46.85m。
第⑨层强风化砂岩（P）:
褐红色,强风化状,岩石的结构大部分被破坏,裂隙很发育,岩芯破碎,手宜折断,可捻成砂状,主要矿物成分为石英、长石,粉粒结构,层状构造,岩石的坚硬程度为软岩,岩体的完整程度为极破碎,岩体的基本质量等级为Ⅴ级。
该层场区普遍分布，厚度:
1.20～1.90m,平均1.50m;层底标高:
-16.14～-15.21m,平均-15.67m;层底埋深:
48.00～48.60m,平均48.35m。
第⑩层中风化砂岩（P）:
褐红色,中等风化状,岩石的结构部分被破坏,裂隙发育,岩芯较破碎,能形成10-30cm短柱状岩芯,主要成分为石英、长石,粉粒结构,层状构造,岩石的坚硬程度为较软岩,岩体的完整程度为较完整,岩体的基本质量等级为Ⅳ级，饱和单轴抗压强度试验frk=18.9MPa。
该层未揭穿，最大揭露厚度6.90m，最大孔深55.00m。
基坑开挖参数一览表
层号
重度平均值（kN/m3）
内聚力Ck（kPa）
内摩擦角Φk（º）
东侧
西侧
南侧
北侧
东侧
西侧
南侧
北侧
东侧
西侧
南侧
北侧
①
18
10（经验值）
10（经验值）
②
18.7
18.8
18.7
18.4
26.0
21.5
19.0
26.2
13.7
16.3
13.7
13.6
③
18.9
19.1
19.0
18.6
29.2
22.8
21.8
29.3
16.1
18.8
15.3
16.2
④
18.9
19.0
18.8
19.0
16.3
18.0
17.2
16.4
24.2
24.1
20.7
24.4
层号
基坑侧壁层底深度统计（m）
基坑侧壁厚度统计（m）
代表剖面
东侧
西侧
南侧
北侧
东侧
西侧
南侧
北侧
东侧
西侧
南侧
北侧
①
1.0-1.8
1.2-3.8
1.0-2.2
1.0-1.6
1.0-1.8
1.2-3.8
1.0-2.2
1.0-1.6
17
18
13
14
11
12
1
2
②
2.6-3.7
3.2-4.0
2.8-3.6
2.8-4.0
1.0-2.3
1.0-2.6
1.0-2.4
1.5-2.6
③
7.0-8.5
7.6-8.6
7.6-8.5
7.6-8.6
4.1-5.5
3.8-5.3
4.0-5.4
3.8-5.5
④
13.2-15.9
15.0-16.0
14.9-16.2
14.6-16.0
6.1-8.1
6.7-8.3
6.5-8.3
6.3-8.3
基坑支护参数一览表
地层
成孔注浆土钉的极限粘结强度标准值qsk（kPa）
①杂填土
16
②粉质粘土
33
③粉质粘土
36
④粉土
50
⑤粉质粘土
52
⑤-1细砂
80
四、基坑开挖施工工艺
由于周边施工场地较为狭小，施工顺序安排如下：
整个基坑采取盆式整体大开挖，逐层开挖并施工北侧、西侧土钉；
12、15、17、19#楼开挖至基底预留0.5米土方，施工CFG桩、CFG桩施工并检测完成后，再清槽至基底标高；
其他主楼及车库部位在CFG桩施工并检测完成后，一次性清槽至基底标高；
利用基坑周围施工场地、主楼及车库±0.000以下结构同时施工，施工至±0.000顶板完成后，车库顶板亦开始作为主楼结构施工场地；
基坑东西和南北最大尺寸为230.0×150.0米；
开挖至基底时，基底预留15cm土配合人工清理。
所挖出的土方直接装车外运，土方开挖示意如下图所示：
为防止坑底扰动，基坑挖好后，应尽量减少暴露时间，及时进行下道工序的施工，如不能立即进行下一工序时，应预留15cm厚覆土层，待基础施工时再挖去。
施工机械司机人员应持证上岗，挖土的作业位置应牢固安全，挖土时应派人现场进行监护，确保挖土作业的施工安全。
项目部组织机构为了确保工程质量和进度，加强施工管理，现场设立项目部，负责现场工作的指挥、调度、设计方案的实施、质量验收。
劳动力组织：
为保证施工质量，提高效率，便于管理，选择专业施工队，作业班组人员应保持相对稳定，由项目经理部统一管理，统筹调度。
基坑支护施工人员约20人，全天候连续施工作业。
施工机械设备组织计划：
支护工程所需主要机械机具设备名称及数量如下表；
序号
规格名称
型号规格
数量
1
挖掘机
3台
2
自卸汽车
12辆
3
经纬仪
J2
1台
4
水准仪
S3
1台
5
污水泵
T50
20台
现场质量管理系统
安全生产管理机构
五、基坑土钉支护施工工艺
土钉施工工艺流程：
土钉施工工艺应符合JGJ120-2012《建筑基坑支护技术规程》第5.4条的要求：
1、土钉墙应按土钉层数分层设置土钉、土钉端头应避免敲击碰撞，三天内不得悬挂重物；土钉注浆及面层喷浆48小时后，方可继续下一步土方的开挖。
2、当有地下水时，对易产生流砂或塌孔的砂土、粉土、碎石土等土层，应通过试验确定土钉施工工艺及其参数。
3、钢筋土钉的成孔应符合下列要求：
1）土钉成孔范围内存在地下管线等设施时，应在查明其位置并避开后，再进行成孔作业；
2）应根据土层的性状选择洛阳铲、螺旋钻、冲击钻、地质钻等成孔方法，采用的成孔方法应能保证孔壁的稳定性、减小对孔壁的扰动；
3）当成孔遇不明障碍物时，应停止成孔作业，在查明障碍物的情况并采取针对性措施后方可继续成孔；
4）对易塌孔的松散土层宜采用机械成孔工艺；成孔困难时，可采用注入水泥浆等方法进行护壁。
4、钢筋土钉杆体的制作安装应符合下列要求：
1）钢筋使用前，应调直并清除污锈；
2）当钢筋需要连接时，宜采用搭接焊、帮条焊连接；焊接应采用双面焊，双面焊的搭接长度或帮条长度应不小于主筋直径的5倍，焊缝高度不应小于主筋直径的0.3倍；
3）对中支架的断面尺寸应符合土钉杆体保护层厚度的要求，对中支架可选用直径6mm～8mm的钢筋焊制；
4）土钉成孔后应及时插入土钉杆体，遇塌孔、缩径时，应在处理后再插入土钉杆体。
5、钢筋土钉的注浆应符合下列要求：
1）注浆材料可选用水泥浆或水泥砂浆；水泥浆的水灰比宜取0.5～0.55；水泥砂浆的水灰比宜取0.40～0.45，同时，灰砂比宜取0.5～1.0，拌和用砂宜选用中粗砂，按重量计的含泥量不得大于3%；
2）水泥浆或水泥砂浆应拌和均匀，一次拌和的水泥浆或水泥砂浆应在初凝前使用；
3）注浆前应将孔内残留的虚土清除干净；
4）注浆应采用将注浆管插入孔底、由孔底注浆的方式，且注浆管端部至孔底的距离不宜大于200mm；注浆及拔管时，注浆管口应始终埋入注浆液面内，应在新鲜浆液从孔口溢出后停止注浆；注浆后，当浆液液面下降时，应进行补浆。
7、土钉墙的施工偏差应符合下列要求：
1）土钉位置的允许偏差应为100mm；
2）土钉倾角的允许偏差应为3°；
3）土钉杆体长度不应小于设计长度；
4）钢筋网间距的允许偏差应为±30mm。
六、网喷施工工艺
1、在喷射混凝土之前要按照规范和标准对开挖断面进行检验，清理受喷面，做到受喷面无松动土层，坡脚无虚土堆积。
。
2、工艺流程
3、挂网：
按设计要求加工钢筋网，钢筋网随开挖面起伏铺设，同定位土钉固定牢固。
4、喷射混凝土面层：
喷射混凝土面层施工应符合下列要求：
1）细骨料宜选用中粗砂，含泥量应小于3％；
2）粗骨料宜选用粒径不大于20mm的级配砾石；
3）水泥与砂石的重量比宜取1：
4～1：
4.5，砂率宜取45％～55％，水灰比宜取0.4～0.45；
4）使用速凝剂等外掺剂时，应通过试验确定外掺剂掺量；
5）喷射作业应分段依次进行，同一分段内应自下而上均匀喷射，一次喷射厚度宜为30mm～80mm；
6）喷射混凝土时，喷头与土钉墙墙面应保持垂直，其距离宜为0.6m～1.0m；
7）喷射混凝土终凝2h后应及时喷水养护；
8）钢筋与坡面的间隙应大于20mm；
9）钢筋网可采用绑扎固定；钢筋连接宜采用搭接焊，焊缝长度不应小于钢筋直径的10倍；
10）采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被喷射混凝土覆盖后铺设。
土钉注浆及面层喷浆48小时后，方可继续下一步土方的开挖。
七、基坑防护与排水组织
基坑
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