基坑支护方案

XXXXXX基坑支护设计方案

一、工程概况

受XXX公司的委托，我院对XXXXXX基坑进行支护工程设计工作。

拟建XXX北临火焰路，西临马王堆路，场地临时围墙外南部9m为6层以建建筑物，东部10m为5层已建建筑物。高层商住楼为框架剪力墙结构，高99m，2层地下室。

该场地如果采用人工挖孔桩，需采用适当的降水及排水措施，必要时可适当回灌，以确保成桩的可能性。

本基坑设计使用年限为一年，施工期间尽量避开雨季，雨季施工时应做好雨季施工防护工作，支护后应达到以下目的：

1、保证坡体稳定，保证地下室施工顺利。 2、保护周边环境，保证周边建筑物、管网的安全。

拟建场地设地下室2层，基坑拟开挖深度9.0m左右，属二级基坑。 基坑平面形状大体为矩形，基坑与建筑物轴线的关系详见基坑支护设计平面布置图。

二、设计依据

1、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）； 2、《建筑基坑工程技术规程》（YB9258-97）； 3、《XXXXXX岩土工程详细勘察报告》；

4、《长沙市挡土墙及基坑支护工程设计、施工与验收规程》（DB43/009-1999）；

5、《建筑变形测量规范》（JGJ/T 8-97）；

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6、《岩土工程勘察规范》（GB50021-94）；

7、《深基坑工程设计施工手册》中国建筑工业出版社； 8、《土钉支护设计与施工手册》中国建筑工业出版社。 三、场区岩土工程条件 1、地形、地貌

场地原始地貌类型属侵蚀堆积地貌，为浏阳河Ⅲ级阶地。场地大致平整，标高在0.20~70m。

2、地下水

本场地地下水主要类型为圆砾层②中的松散岩类孔隙水，无压~微承压性。该地段地下水水量中等。地下水主要受大气降水及邻区补给，以侧向补给邻区、蒸发、民井等形式径流、排泄。勘察期间，稳定水位埋深一般2.00~3.80m，标高-1.80~-2.37m。场地内地下水对混凝土不具腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。

3、地层情况

根据钻探揭露，场地地层按新老顺序分述如下：

①杂填土（Q4ml）：褐黄色、灰褐色，主要由建筑垃圾和生活垃圾组成，稍湿~湿，松散，未完成自重固结，局部底部颜色变深，含腐蚀质，呈软塑~流塑，层厚5.30~8.00m，层底标高-7.52~-4.26m。

②圆砾（Q2al）：灰褐色，灰白色，砾石主要成份为脉石英及硅质岩，粒径一般1~2cm，最大6cm，含泥，多呈圆~次圆状，分选性差，含水层，稍密~中密，顶部含砂较多，层厚1.40~4.40m，层低标高-9.84m~-8.15m。

③强风化粉砂质泥岩（K2dn）： 紫红色，岩芯短柱状、块状，岩石极软，裂隙发育，可见铁锰质浸染，遇水易软化，易干裂，锤击声喑哑，

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RQD为15~20%，顶部风化强烈，呈土状，坚硬状，层厚6.10~7.80m，层底标高-17.04m~-15.10m。

④中风化粉砂质泥岩（K2dn）：紫红色，岩芯呈长~短柱状，岩石软，裂隙较发育，可见铁锰质浸染，遇水易软化，易干裂，锤击声喑哑，RQD为60~70%，层厚6.91~22.10m，层底标高-37.90m~-22.06m。

⑤微风化粉砂质泥岩（K2dn）：中风化粉砂质泥岩（K2dn）：砖红，紫红色，岩芯呈长~短柱状，裂隙较发育，可见铁锰质浸染，遇水易软化，易干裂， RQD为80~85%，层厚6.56~11.99m，揭露层底标高-48.45m~-44.12m。

各地层基坑设计参数如下：

重度（kN/m） 18.5 25.0 21.0 3与锚固体摩C（kPa） φ（°） 阻力值frb（kPa） 18 8 10 35 90 150 层序 土类名称 ① ② ③ 杂填土 圆砾 强风化粉砂质泥岩 四、基坑周边环境

地下室两层的基坑深9.0m。基坑周边建筑物情况：南侧有6层的已建建筑物，距基坑9m。东侧5层已建建筑物，距基坑约10m。

五、基坑支护方案的确定 1、基坑工程特点

根据场地地质情况及基坑周边环境，本基坑具有如下特点： 1）、基坑坑壁及下部地层为圆砾层，这对坡体的稳定不利。 2）、场地用地范围较宽阔，基坑东、西、北部具有一定的放坡空间，

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应满足基坑坑壁的稳定及产生房屋建筑开裂。

2、基坑支护方案的选择

根据地质情况及基坑周边环境，基坑支护宜采用排桩+喷锚支护。为保证基坑支护安全性与经济性，单一的支护方式对本基坑而言比较适宜。这样不仅是经济的，同时也是安全的；对整个基坑四周进行位移与沉降观测。

基坑南侧有建筑物，距基坑距离9m，估算地表荷载取100kPa，西侧临马王堆路，估算地表荷载取60kPa，北侧估算地表荷载取30kPa，东侧建筑物距基坑距离10m，估算地表荷载取90kPa。

3、基坑支护设计

基坑东、北、西三向，采用排桩+喷锚支护，排桩桩径为1.0m，桩间距2.2m，桩顶设冠梁，冠梁顶标高-3.0m，设锚杆两排，第一排打在冠梁上，施加预应力30KN；第二排锚头用一20槽钢联接，施加预应力15KN。锚杆水平间距为2.2m，竖向间距为2.0m，桩间土采用挂网喷浆支护，网筋为φ8@250×250，交点绑扎，骨架筋φ16@1000×1000。冠梁以上采用放坡，放坡比为1：0.4，放坡高度为3m，坡面采用混凝土素喷支护，横向每4.4m，竖向每2.0m按梅花形布置泄水孔，采用φ20PVC管，与水平向夹角为10~15°，泄水孔后需设反滤层。

基坑南向，不具备放坡条件，采用排桩+喷锚支护，排桩 桩径为0.9m，桩间距2m，桩顶设冠梁，冠梁顶标高0.0m，设锚杆三排，第一排打在冠梁上，施加预应力30KN；第二，三排锚头用20槽钢联接，施加预应力15KN。锚杆水平间距为2.0m，竖向间距为2.0m，桩间土采用挂网喷浆支护，网筋为φ8@250×250，交点绑扎，骨架筋φ16@1000×1000，并设置一定数目的泄水孔。

桩间挂网时，水平间隔2.2m，垂直间隔2.5m，打入一随即土钉，杆材采用HRBφ20钢筋，随即土钉长度根据距基坑底高度确定，0~2m时，土钉长5m，2~4m时，土钉长度7m，其余利用桩锚支护。

基坑所有支护面喷射砼厚度为100mm，砾石砼配比为：水：水泥：

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中粗砂：砾石=0.45：1：1.8：2.0，也可根据坡面渗水量的大小来调整配比。

六、支护结构布置与计算

支护结构布置均为排桩+喷锚支护段，但支护的锚杆长度不同，具体详见施工大样图。

进行基坑稳定性计算时取的是平常地下水位（即取丰水期与枯水期综合水位），基坑使用年限为一年，施工期间尽量避开雨季。在计算本次基坑稳定性前，本次基坑支护结构计算详见计算书。

七、降排水和止水措施 1、隔水帷幕设计

根据岩土工程勘察报告书及对地下水的分析，场地地下水主要类型为圆砾层②中的松散岩类孔隙水，含水量较大，为防止坑底突涌破坏、地下管线的正常使用、以及基坑开挖后桩基础的施工，基坑应采取隔水帷幕止水。

1）、采用三重管高压摆喷灌浆方法对基坑进行帷幕隔水，单排，帷幕轴线与护壁桩桩心距离为1.00m。

2）、摆水孔孔心距为1.2m，拐角处适当加密，分序进行，连续喷射作业。摆孔布置于护壁桩外侧。

3）、摆喷墙深度：摆喷板墙顶部深入杂填土层2.0m，底部深入强风化粉砂质泥岩0.5m。

4）、灌浆材料为普硅P.O32.5水泥，浆液水灰比0.8：1~1：1。 5）、施工主要技术参数：

高压水压强：35~38Mpa 排量：70~75L/min 空压机压强：0.60~0.80Mpa 排量：1.4~2.0m3/min

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水泥浆液压强：0.50~0.70Mpa 排量：70~85L/min 比重：1.60~1.65

灌浆旋转速度：9~11r.p.m 提升速度：6~8cm/min 摆喷夹角：15~20° 起摆角：5°

6）、误差要求：浆液比重≤0.1，钻孔偏差≤10cm，钻孔垂直度<1.5%。 7）、高压摆喷形成的防渗板墙的渗透系数要求达到i×10-5cm/s。 8）、高压摆喷灌浆施工严格按有关规程规范要求进行。 2、排水系统

坡顶地面：采用地表硬化，反坡措施将地表水阻挡在基坑之外。 坡面：采用喷射混凝土保护坡面不受地表水冲刷，同时设一些泄水孔，排出土层中的积水。

基坑底：在基坑四周设置排水沟，并视基坑情况设集水井，将汇入基坑的地下水集中抽排出场地。

工程桩施工过程中的降排水采用轻型井点降水措施，确保无细砂的流失。井点管下端装滤管，滤管直径与井点管直径相同，管壁上钻10mm左右的星棋状排列滤孔，管壁外包两层滤网，内层为细滤网，采用30～50孔/cm的黄铜丝布或生丝布，外层为粗滤网，采用10～15孔/cm的铁丝布或尼龙丝布，在细砂层中适宜采用平织网。为避免滤孔淤塞，在管壁与滤网间用铁丝绕成螺旋形隔开，滤网外面围一层8号粗铁丝网，滤管下端放一个锥形铁头以利井管插埋。降水同时加强对基坑工程的监测，发现基坑边坡有变形过大的情况和沉降过大时，应立即停止降水并及时采取回灌措施。

八、基坑工程监测与检测

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1、监测目的：

受工程地质条件、邻近建筑物的结构性能、气候等因素的影响，基坑在开挖及维护期间，必须采用信息施工法进行施工。

信息施工法就是运用多手段的联合监测，做到定时监测，及时反馈，加强施工过程中的信息管理。同时通过监测信息，及时发现问题，及时采取相应对策，清除事故隐患；并根据实际情况修改、补充、完善设计和施工方案。

2、监测内容

基坑监测采用工程测量、工程测试及目测三种手段相结合的方法进行，并对相关数据进行综合分析，排除外界因素和监测系统的偶然性误差，从而提供可靠的、科学的监测数据。

按照二级基坑支护监测要求，监测内容包括： 1）支护结构的沉降及水平位移； 2）基坑周边土体的沉降及水平位移； 3）周边建、构筑物的沉降及水平位移观测。 3、监测点的布设

1）支护结构的位移观测点布设

2）基坑周边土体的沉降及位移观测点布设：

在基坑顶面缘外侧1m、7m处分别布置两排土体位移、沉降观测点，间距为20米。

3）周边建、构筑物的沉降及位移观测点布设：

基坑周边建筑物主要为基坑东、南侧坡顶的现有两幢建筑物及围墙。

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对建（构）筑物监测点的布置原则为：每栋建筑物沿外围间距10～20m设一个观测点，此段基坑为重点观测段，且必须在基坑开挖前布设并开始观测。

4、主要监测方法及技术要求

1）沉降、水平位移监测方法及技术要求

沉降观测按三等水位测量的方法，其线路闭合差应小于±0.6n毫米。水平位移采用轴线法观测，轴线法难以施测时采用小角度法观测水平位移，误差小于2.0毫米。

2）现场目测

基坑开挖后，每天派人到现场观测巡视基坑及周边环境情况，发现问题，及时通报。

5、监测频率

对该基坑的监测频率采取定时与跟踪相结合的方法。具体监测频率见下表：

序号 1 2 观 测 项 目 基点联测 水准基点每月一次 土方开挖期间及土方开挖后4天内每天观测一次；平时沉降、水平位移观测 每周观测一次。基坑开挖至最后一层时，建筑物的沉降与支护结构的水平位移每天观测一次，连续四天。 注：上述监测频率是在基坑开挖施工较正常情况下参照执行，若遇到险情及特殊情况，应加密监测频率，以满足信息化施工的要求。 监 测 频 率 6、抗拔试验

锚杆和土钉支护施工必须进行现场的抗拔试验，包括基本试验和验收试验。

在每一典型土层中，专门用于基本试验的非工作锚杆或非工作土钉

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区，至少应有2个，且整个支护工程不少于3个；选作验收试验用的工作锚杆或工作土钉应具有代表性，其数量不应少于土钉总数的1%（临时支护）或2%（永久支护），且整个支护工程不少于3个。

具体试验过程及评价标准见《长沙市挡土墙及基坑支护工程设计、施工与验收规程》（DB43/009-1999）。

九、应急措施 1、土钉支护应急措施

土钉支护段出现险情，应及时停止开挖，并反堆砂袋，维持坡面的稳定，并加密锚杆。

2、突遇透水

根据本场地的水文地质条件，如遇大流量透水紧急事态，应立即撤离人员和重要设备，首先确保人员安全。此外，可适当加大抽排力度以疏干施工场地，但应严格控制抽水量，防止附近建筑物及路面产生沉陷。一旦出现这种情况建议采取止水帷幕的做法。

3、基坑中、细砂和圆砾层透水

根据地勘报告基坑由于常年受地表排水和市政管网渗水的影响，使得地下水水位上涨。为避免产生大量涌水现象面影响基坑的安全稳定，考虑采取加密泻水孔（1.5m×1.5m）有组织的输导排水，泄水孔后要设置滤网，防止细砂的流失，在排水孔以外范围出现渗水可采用掺入早强剂灌浆的方法进行止水。如出水量太大上述两种方法都无法及时有效起到排水和止水的作用，建议采取止水帷幕的做法。

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