1、基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)武漢華中巖土工程有限責(zé)任公司2014年12年22日,1 前言 我公司于2001年開始涉足基坑工程支護(hù)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)，從剛開始只能進(jìn)行一些簡單的支護(hù)類型設(shè)計(jì)（放坡或噴錨支護(hù)）到如今可以進(jìn)行較復(fù)雜的支護(hù)類型設(shè)計(jì)（排樁或內(nèi)支撐支護(hù)），我們始終以謹(jǐn)慎的態(tài)度，對(duì)待每一項(xiàng)基坑工程，力求在安全的基礎(chǔ)上做到更經(jīng)濟(jì)、更合理。,2 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型和適用條件 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)基坑開挖深度、工程地質(zhì)情況、場地條件、周邊環(huán)境條件（包括基坑內(nèi)工程樁情況）及施工條件，進(jìn)行多方案比選，制定安全可靠、技術(shù)可行、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)方案，以保證工程的順利進(jìn)行。,基坑支護(hù)分類及適用條件 表1,3 基坑設(shè)

2、計(jì)與施工步驟 基坑工程設(shè)計(jì)與場地的地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、工程項(xiàng)目規(guī)模和功能特殊要求、其他建筑材料和技術(shù)優(yōu)勢等密切相關(guān)。它是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，所呈現(xiàn)的施工效果也是立竿見影的，因此必須周密考慮所有的客觀條件，分清主次、輕重、緩急，對(duì)設(shè)計(jì)施工方案進(jìn)行正確優(yōu)化，備有足夠的應(yīng)急搶險(xiǎn)措施。,3.1 基坑工程概況及周邊環(huán)境條件 基坑工程概況應(yīng)明確的內(nèi)容：工程項(xiàng)目的地理位置，規(guī)模、周長、面積，地下室層數(shù)，基礎(chǔ)形式，底板、承臺(tái)、基礎(chǔ)梁及墊層的尺寸，地下結(jié)構(gòu)的特殊施工要求，場地整平標(biāo)高，0.00標(biāo)高等。 周邊環(huán)境條件應(yīng)明確的內(nèi)容：鄰近建（構(gòu)）筑物的重要程度、層數(shù)、結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)形式及埋深，現(xiàn)狀特征；基坑周邊道

3、路、市政管線情況及相對(duì)關(guān)系。 （附周邊環(huán)境圖） 周邊環(huán)境平面圖應(yīng)重點(diǎn)標(biāo)注與基坑之間的關(guān)系及尺寸。,基坑支護(hù)周邊環(huán)境圖,3.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 3.2.1工程地質(zhì)條件 武漢地區(qū)地貌形態(tài)主要有以下三種類型：剝蝕丘陵區(qū)，剝蝕堆積垅崗區(qū)（級(jí)階地），堆積平原區(qū)（級(jí)、級(jí)階地）。 與深基坑工程分布位置相關(guān)的主要是級(jí)階地堆積平原地區(qū)和級(jí)階地垅崗地區(qū)兩類。,3.2.1.1 級(jí)階地堆積平原的地層構(gòu)成及巖土體工程地質(zhì)特征 級(jí)階地的地層主要由第四系全新統(tǒng)河流相及部分河湖相沖洪積及沖湖積物構(gòu)成。上部為粘性土，下部為砂性土（含卵礫石），深度50m左右為基巖。地表有一定厚度的填土。與基坑相關(guān)的主要地層見下表。,級(jí)階地

4、堆積平原地區(qū)的地層構(gòu)成條件及評(píng)價(jià) 表2,3.2.1.2垅崗地區(qū)（相當(dāng)于級(jí)階地）的地層構(gòu)成及巖土體工程地質(zhì)特征 垅崗地區(qū)的地層主要由中、上更新統(tǒng)的粘性土（老粘土）組成，下部局部地段為粘土夾碎石層（坡殘積層）。一般呈硬塑-堅(jiān)硬狀態(tài)（部分為可塑狀態(tài)），強(qiáng)度較高而變形較小，厚度為數(shù)米至20余米，其下為基巖；地表常存在一定厚度、分布不均的人工填土層，在老城區(qū)填土厚度更大，此外，在垅崗間的坳溝中存在有軟塑至可塑的粘性土層或新近沉積的軟土層，對(duì)基坑工程的影響與級(jí)階地相似。,垅崗地區(qū)土質(zhì)條件較好，老粘性土是一種超固結(jié)土，一旦開挖暴露，極易產(chǎn)生卸荷裂隙和干縮裂隙，水入浸老粘性土后，土體強(qiáng)度將迅速下降，易發(fā)生崩塌

5、、邊坡失穩(wěn)或增加對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的壓力。同時(shí)高塑性的老粘土還可能具有一定的膨脹性，失水干縮，遇水膨脹，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一定的膨脹力。志留系面巖是一種薄層狀的泥質(zhì)巖石，節(jié)理裂隙發(fā)育，開挖暴露后極易風(fēng)化、軟化，導(dǎo)致各種邊坡病害。,3.2.2水文地質(zhì)條件 武漢地區(qū)的地下水類型按其賦存條件，在、級(jí)階地主要為上層滯水與孔隙承壓水，局部地區(qū)有潛水，在垅崗位地區(qū)為層間水或潛水及巖溶裂隙水。 上層滯水主要賦存于填土層中，其含水與透水性取決于填土的類型。上層滯水的特征是水位連續(xù)性差，無統(tǒng)一的自由水面，主要接受地表水和降水補(bǔ)給。當(dāng)基坑工程在與湖水有水力聯(lián)系或雨季施工時(shí)，應(yīng)對(duì)該層地下水給予足夠的重視。,孔隙承壓水賦存于砂

6、性土層中，含水層頂板為上部一般的粘性土，底板為基巖，與長江、漢江的水力聯(lián)系密切，互補(bǔ)關(guān)系、季節(jié)性變化規(guī)律明顯，富水性隨含水層顆粒組成的增大而增大，其滲透性也隨著增大。此外，要重視對(duì)作為承壓含水層“過渡帶”的粉土層或粉砂與粉質(zhì)粘土交互層的認(rèn)識(shí)與處理，該層水平滲透性大于垂直滲透性，當(dāng)基底挖至該層時(shí)，在孔隙承壓水的水壓作用下，將直接進(jìn)入基坑，易形成管涌和流土，必須引起重視。,位于垅崗地區(qū)坳溝中的粉土含水與透水性均較差，水量不大，進(jìn)行防水處理即可，但坡殘積層中的地下水量與粘性土含量和碎石含 量、結(jié)構(gòu)密實(shí)度和孔隙大小以及補(bǔ)給水源有關(guān)，應(yīng)考慮對(duì)基坑的影響。,3.2.3工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件應(yīng)明確的內(nèi)容

7、 場地地形、地貌特征，與基坑相關(guān)的地層描述，地下水類型及滲透性、補(bǔ)給與排泄條件，繪制基坑周邊地層展開圖及地層概化剖面圖，與基坑相關(guān)的物理力學(xué)指標(biāo)。 （附周邊地層展開圖及地層概化剖面圖）,基坑周邊地層展開圖及地層概化剖面圖,3.3支護(hù)體系的選擇 3.3.1根據(jù)工程概況、周邊環(huán)境條件、工程及水文地質(zhì)條件確定基坑支護(hù)安全等級(jí) 3.3.2根據(jù)工程概況、周邊環(huán)境條件、工程及水文地質(zhì)條件確定經(jīng)濟(jì)合的支護(hù)體系類型，然后依據(jù)天漢軟件進(jìn)行試算，以確定所選擇的支護(hù)類型是否符合規(guī)范要求。 3.3.3常用支護(hù)類型設(shè)計(jì)及軟件應(yīng)用 一般基坑設(shè)計(jì)應(yīng)注明地面超載的類型及超載值，地層參數(shù)，土壓力計(jì)算模式，土水合算或分算，基坑設(shè)

8、計(jì)的重要性系數(shù)等。,3.3.3.1自穩(wěn)邊坡土釘掛網(wǎng)支護(hù) 土釘掛網(wǎng)是對(duì)自穩(wěn)邊坡采取的一種坡面保護(hù)措施，保護(hù)設(shè)施不作為受力構(gòu)力構(gòu)件設(shè)計(jì)。 1、適用條件：基坑周邊開闊，自穩(wěn)邊坡可滿足設(shè)計(jì)要求。 2、構(gòu)造要求： a、坡面噴射厚度50-80mm，分2-3次噴射。 b、骨料分布均勻，自上而下分層噴射，達(dá)初凝后立即灑水養(yǎng)護(hù)。 c、掛網(wǎng)時(shí)可采用網(wǎng)距100-200mm的鋼絲或鐵絲網(wǎng)，用0.5-1.0m深的短土釘固定。,3、設(shè)計(jì)所需參數(shù)：邊坡開挖深度、坡率等 4、提交計(jì)算成果：邊坡整體穩(wěn)定性驗(yàn)算、坑底抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算 （附土釘掛網(wǎng)邊坡穩(wěn)定分析、抗隆分析極平圖）-計(jì)算書中 5、提交設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)圖 （附土釘掛網(wǎng)平面

9、、剖面圖）-設(shè)計(jì)圖中,土釘掛網(wǎng)圖片,邊坡穩(wěn)定分析和抗隆起分析圖,基坑支護(hù)平面圖,土釘掛網(wǎng)剖面圖,3.3.3.2噴錨支護(hù) 1、適用條件：適用于填土地、粘性土及巖質(zhì)邊坡，支護(hù)深度不宜超過6.0m，土質(zhì)條件合適或基坑周邊開闊時(shí)也可用于深度大于6.0m的基坑，當(dāng)坡腳有軟土地、粉土、粉砂時(shí)，宜選用復(fù)合噴錨支護(hù)。 2、構(gòu)造要求： a、70%以上的錨桿長度不小于開挖深度的1.5倍，錨桿水平和垂直間距在1.0-1.5m之間，注漿錨桿孔徑80-200mm，填土、砂性土也可采用錨（花）管灌漿，直徑不小于48mm。 b、面板厚度宜為80-120mm，鋼筋網(wǎng)宜采用6.5250*250。,c、復(fù)合噴錨支護(hù)中的水泥加固體

10、宜設(shè)置在邊坡前緣，下端應(yīng)穿過軟弱土層進(jìn)入較好土層不少于1.0m，單純水泥加固體寬度與坑底以下的長度之比不小于1/6，兩排以上的水泥土樁排間搭接不應(yīng)小于100mm。 3、設(shè)計(jì)所需參數(shù)：邊坡開挖坡率，深度，各層錨桿橫、豎向間距，設(shè)置標(biāo)高，直徑，傾角等。 4、提交計(jì)算成果：錨桿長度，加固邊坡整體穩(wěn)定性驗(yàn)算，加固邊坡基坑抗隆起驗(yàn)算 （附噴錨長度分析圖、噴錨邊坡穩(wěn)定分析圖、噴錨抗隆分析極平圖）-計(jì)算書中 5、提交設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)圖 （附噴錨支護(hù)平面、剖面圖）-設(shè)計(jì)圖中,噴錨網(wǎng)圖片,噴錨長度分析圖,噴錨邊坡穩(wěn)定分析圖,噴錨抗隆分析極平圖,噴錨支護(hù)平面圖,噴錨支護(hù)剖面圖,3.3.3.3排樁支護(hù)與樁錨支護(hù) 1、

11、適用條件：排樁支護(hù)各構(gòu)件應(yīng)按具體工程條件選定，排樁的樁型可按表1選用。 2、構(gòu)造要求： a、基坑支護(hù)可采用的樁型有鉆孔樁，人工挖孔樁，預(yù)制管樁，鋼板樁等，各類樁型的構(gòu)造要求參照現(xiàn)行樁基規(guī)范。 b、冠梁的豎向厚度不小于500mm，平面上外包樁體并突出50-100mm，每側(cè)配筋率不小于0.3%，樁身砼應(yīng)伸入冠梁底面以上50-100mm，樁主筋伸入冠梁不少于30d。 c、樁間封閉措施可采用磚拱、噴射砼、水泥土樁等，并采取有效措施疏導(dǎo)地下水，減輕支護(hù)樁承受的水壓力。,3、設(shè)計(jì)所需參數(shù)：開挖深度，樁長，樁徑，樁間距，樁頂標(biāo)高，錨桿設(shè)置（樁錨結(jié)構(gòu)）。 4、提交計(jì)算成果：土壓力，水平位移，內(nèi)力值，錨桿反力（

12、樁錨結(jié)構(gòu)）。 （附樁錨輸入基本信息圖、樁錨彈抗結(jié)果圖、樁錨立面圖）-計(jì)算書中 5、樁的配筋按彎矩設(shè)計(jì)值按下列公式確定： M=1.35tMk t臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu)調(diào)整系數(shù)，對(duì)一、二、三級(jí)基坑分別取1.0，0.95，0.90 Mk彎矩設(shè)計(jì)值 6、提交設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)圖 （附排樁平面、剖面圖）,樁錨圖片,樁錨輸入基本信息圖,樁錨彈抗結(jié)果圖,樁錨立面圖,排樁平面圖,排樁剖面圖,3.3.3.4內(nèi)支撐支護(hù) 1、適用條件：可用于不同深度的基坑和不同土質(zhì)條件，內(nèi)支撐構(gòu)件主要承受水平荷載的作用。 2、內(nèi)支撐分類 按不同條件分：豎向斜撐，水平支撐（格構(gòu)式，桁架式，對(duì)頂式，環(huán)梁式，角撐式） 按構(gòu)件材料分：鋼結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝

13、土結(jié)構(gòu)，混合結(jié)構(gòu),3、鋼筋混凝土內(nèi)支撐構(gòu)造要求： a、支撐混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，宜采用矩形截面，縱向筋宜用HRB335鋼筋，支撐、冠梁或圍檁用同一強(qiáng)度混凝土。 b、立柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C20，鋼筋混凝土支撐的立柱間距不宜大于15m，立柱盡可能設(shè)置在節(jié)點(diǎn)之下。 c、內(nèi)支撐節(jié)點(diǎn)鋼筋錨固長度對(duì)于拉桿不應(yīng)小于受力鋼筋直徑的35倍，壓桿不應(yīng)小于30倍。,4、設(shè)計(jì)所需參數(shù)：支護(hù)樁參數(shù)同上排樁支護(hù)參數(shù)，支撐剛度系數(shù)及設(shè)置位置，拆除工況，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系類型設(shè)置及所采用的材料，支撐截面尺寸及節(jié)點(diǎn)。 5、提交計(jì)算成果：支護(hù)樁土壓力，水平位移，內(nèi)力值，各支撐桿件的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值（軸力、剪力、彎矩值） （附支

14、撐信息圖、軸力圖、剪力圖、彎矩圖、位移圖） 6、支護(hù)樁的配筋計(jì)算同排樁支護(hù)，根據(jù)內(nèi)力值對(duì)冠梁、圍檁、支撐進(jìn)行配筋計(jì)算，計(jì)算方法參見混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010） 7、提交設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)圖 （附支撐平面、剖面圖）,砼支撐圖片,鋼支撐圖片,支撐信息圖,支撐軸力圖,支撐剪力圖,支撐彎矩圖,支撐位移圖,支撐平面圖,支撐剖面圖,3.4地下水控制設(shè)計(jì) 3.4.1地下水控制設(shè)計(jì)要求 1、保證基坑邊坡和坑底土層的滲透穩(wěn)定。 2、保證基坑在土方開挖期間和地下室施工期間不受地下水的影響。 3、保證在降水期間，基坑鄰近建（構(gòu)）筑物及地下管線，道路等的正常使用。,3.4.2地下水控制設(shè)計(jì)分類 1、明溝、盲溝排水

15、。 2、降水：可采用輕型井點(diǎn)降水、和管井降水。 3、隔滲：可采用豎向隔滲、水平隔滲或兩者結(jié)合的周底隔滲。 4、隔滲、降水 及明溝排水相結(jié)合的綜合治理方法。,3.4.3深井降水設(shè)計(jì) 1、確定基坑降水范圍，計(jì)算降水抽排總量Q，設(shè)定單井出水量，預(yù)估降水井?dāng)?shù)量。 2、明確滲透系數(shù)，影響半徑，含水層頂板標(biāo)高，含水層厚度，基坑開挖深度，承壓水位標(biāo)高。 3、根據(jù)軟件確定降水井?dāng)?shù)量及降水井的位置，提交水位、降幅、沉降圖。 4、提交設(shè)計(jì)圖,深井降水計(jì)算圖,深井降水圖片,3.5施工要點(diǎn)及相關(guān)規(guī)定 3.5.1施工設(shè)計(jì)中應(yīng)說明的問題 1、施工場地的硬化 2、基坑內(nèi)外地表水的抽排 3、塔吊的基礎(chǔ)與支護(hù)結(jié)構(gòu)的關(guān)系 4、樁間土的保護(hù)措施,3.5.2土方開挖 1、說明土方開挖的時(shí)間、開挖方