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1、防洪与生态治理工程观景平台扶壁挡墙深基坑支护专项施工方案一、编制依据1、济南市市政工程设计研究院有限责任公司为本工程提供的设计图纸。2、济南市勘察测绘研究院为本工程提供的地质勘察报告。3、建设部及交通部颁布的设计规范、市政施工技术规范、质量验收评定标准，国家及有关部委颁发的标准、规范、规程、法规及政策。4、现场调查所获得的有关资料。5、适用的标准：序号类别标准、规范名称编号1国家建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-20022国家钢筋混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-20023国家工程测量基本术语标准GB/T50228-964国家锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2
2、0015国家建筑基坑围护技术规程GB50205-20016国家建筑基坑工程监测技术规范GB50497-20097行业钢筋焊接及验收规程JGJ18-20038行业建筑地基处理技术规范JGJ79-20029行业钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-200310行业施工机械临时用电安全技术规范JGJ46-200511行业建筑机械使用安全技术规程JGJ33-200112行业铁路隧道喷锚构筑法技术规范TB10108-200213行业基坑支护规范JGJ120-99二、参建单位建设单位：济南市市政公用事业局项目管理单位：山东易方达建设项目管理有限公司设计计单位：济南市市政工程设计院有限责任公司监理单位：济南
3、市建设监理有限责任公司施工单位：济南市汇通联合市政工程有限责任公司三、工程概况1、工程概况济南市广场东沟防洪与生态治理工程观景平台，位于济南市广场东沟财政厅宿舍内，全长135米，建筑面积1991.67平方米。观景平台覆盖部分河道，分为地下一层及过水通道两部分。地下一层高3.6米，作为地下停车场使用；过水通道采用独立式基础及构造柱支撑地下一层平台形成6米高过水通道。平台施工需拆除旧河道挡墙，新建扶壁挡墙，作为观景平台内侧支撑。扶壁挡墙高IOT2米不等，基础宽7.9米，墙厚0.5米，每间隔3.6米设置5米宽扶壁。每40m设置一道沉降缝，墙身采用C30钢筋混凝土，垫层采用C15素混凝土。扶壁挡墙断面
4、示意图2、工程地质与水文地质条件（一）、地质水文情况拟建场区第四系地貌单元属于山前冲洪积平原中部，紧邻泄洪沟（广场东沟）。场地经回填较平整，地形起伏不大。泄洪河道宽16-30米左右，深约9米。场地地下水埋藏较深，勘探期间在钻探深度范围内未见地下水。场地上部第四系地层主要为冲洪积成因的粘性土、卵石土、下伏奥陶系石灰岩。在钻探深度范围内地层按地质年代、成因类型及岩性的不同，可分为4层，自上而下分述如下：、填土（Q产）：分为杂填土和素填土。杂填土：杂色，稍密；稍湿。含大量灰渣、砖屑、碎块、腐殖质及少量粘性土。该地层进行重型动力触探0.8米。（XmaX=43击，XmaX6击，u=13击）。I素填土：黄
5、褐色；可塑；松散；稍湿。主要有粘性土组成，含少量灰渣、砖屑等。6#、7#上部20Cm为沥青路面。该层进行标准贯入试验3次，XmaX=6击，XmaX4击，U5击0层厚：8.0012.00米，层底标高：69.3675.15米。（2）、卵石土（Qjm）:杂色、稍密，母岩成分为灰岩，呈亚圆形，含量约60%,粒径1-lOcm,混灰褐色粘性土。该层进行重型动力触探0.4米。（Xmax=20击，Xmax9击，U13）o层厚:1.004.40米,层底深度:IL4014.20米;层底标高：67.1671.69米。（3）、粘土（QJD:该层主要以粘土为主，局部夹碎石土层。粘土：棕黄色，硬塑，稍湿。含铁镒氧化物，少
6、量姜石及碎石。在粉土中取原状土试样13件，进行标准贯入试验6次，其土的主要物理力学性指标统计如下表:项M(%)eY(kN/m3)L(%)P(%)IpIL(Mpa1)Iw(Mpa)N(击n1313131313101313136Xmin22.10.73318.537.220.817.40.010.182.5520Xmax28.40.88519.945.623.523.60.390.749.753126.10.80419.240.92219.90.220.405.3924.81.60.0520.43.00.82.30.110.182.294.30.060.060.020.070.040.110.50
7、0.450.420.17I碎石土:杂色，中密，母岩成分为灰岩，次棱角状，含量60%-75%,粒径2T0厘米，局部为块石，充填棕黄色粘性土。该层进行重型动力触探0.4米。（XmaX=50击，XmaXI8击，U=26）0层厚:3.30-7.20米;层底深度:16.20-19.70米；层底标高：61.87-67.48米。较破碎中风化石灰岩（Olra）:青灰色，坚硬，致密，风化程度中等；隐晶结构、中厚层构造；岩芯呈短柱状及碎块状。碎块粒径2-10cm,岩芯柱长ITOcm;岩芯采取率约为30%O该层未揭穿，最大揭示厚度7.00米，最大揭示深度25.00米，最深揭示标高为56.36米。（二）岩土层地基承载
8、力特征值各岩土层地基承载力特征值、压缩模量和钻孔灌注桩的极限侧阻力标准值、极限端阻力标准值如下表：层号岩土层名称fak(kpa)Esi-2(Mpa)钻孔灌注桩qsik(kpa)ql*(kpa)卵石土300300120粘土2005.3985碎石二35030.0140较破碎石灰岩1000300100003、平面位置情况观景平台位于山东省财政厅宿舍区内，平台扶壁挡墙距离周边建筑物13-25米不等，挡墙挖深约12米。沿线宿舍楼主要为3-5层不等的砖混结构建筑物，其中3号、5号楼为5层楼房基础外出LI米，基础深2.9米，距离挡墙最小距离约13米；6、7、8号楼为3层楼房，基础外出Ll米，基础深2.9米，
9、距离挡墙最小距离约20米。（扶壁挡墙与建筑物平面位置关系图后附）。四、深基坑开挖支护施工方案选择扶壁挡墙平均深度约12米，埋深较大，考虑到安全因素及周边建筑物情况，本着“安全第一、经济合理、施工方便、技术先进”的原则，结合现场实际，扶壁挡墙沟槽开挖考虑两种支护方案，分别为喷锚支护、排桩支护、钢筋硅桩锚结构支护。沟槽开挖对周边建筑物的影响，针对沟槽与建筑物位置关系。喷锚支护方案主要在沟槽离建筑物距离较远，无地下管线影响位置使用；排桩支护或桩锚结构支护考虑在建筑物距离沟槽较近或有地下管线影响的部分。针对现场情况，三种支护方案均需在施工过程中对建筑物进行现场监测，现场布置监测点，记录监测数据。支护施
10、工监测应由专业监测单位进行深基坑的监测，发生监测费用计入工程造价。五、喷锚支护方案（一）、方案概述沟槽开挖采取二步坡面形式，第一步开挖深度4m,边坡采取1:0.5,留2米工作平台；第二步按照1：0.5放坡。坡面采取锚喷支护开挖方式施工。锚杆布置采用10排土钉锚杆，3排预应力锚杆。土钉锚杆水平间距LOm,垂直间距均为1-1.5m,孔径130mm,俯角15。预应力锚杆水平间距3m,竖向间距3m,孔径15OnInI,俯角15,锚杆长20m,其中锚固段长15米。面层采用喷射混凝土与钢筋网组成钢筋混凝土板结构，喷射混凝土采用C30细石混凝土，喷射混凝土支护面层厚度为80mm；网筋采用中8200钢筋绑扎而
11、成，为了增加面板的整体强度，横向设1根。1611级钢筋加强筋、纵向设1根。1611级钢筋加强筋，纵横向加强筋与锚杆焊接。加强筋沿锚杆呈双向布设，在基坑平台上设一宽2.Oni的混凝土散水护面。沟槽开挖形式、锚喷支护、锚杆长度及类型如下图表所示扶壁挡墙沟槽边坡锚杆分布表(沟槽深度12米)锚杆排数长度(mm)角度杆筋间距(m)联结方式备注水平(m)垂直(m)第一排16.5015至18钢筋1.01.51立18钢筋焊接梅花布置第二排16.5015至18钢筋1.01.51立18钢筋焊接第三排16.5015至18钢筋1.01.01立18钢筋焊接第四排16.5015亘16钢筋1.01.01立16钢筋焊接第五排
12、16.5015至16钢筋1.01.01立16钢筋焊接第六排16.5015至16钢筋1.01.01立16钢筋焊接第七排16.5015至16钢筋1.01.010_16钢筋焊接第八排15.00152,25钢筋1.01.02至25钢筋焊接第九排10.50152至20钢筋1.01.02立20钢筋焊接第十排6.50152通20钢筋1.01.02尘20钢筋焊接锚杆布置示意图钢筋网及连接筋布置示意图（二）、深基坑支护计算书设计项目:设计简图设计条件基本参数所依据的规程或方法：建筑基坑支护技术规程JGJ120-99基坑深度：12.000(m)基坑内地下水深度：20.000(m)基坑外地下水深度：20.000(m
13、)基坑侧壁重要性系数：1.100士钉荷载分项系数：1.250土钉抗拉抗力分项系数：1.300整体滑动分项系数：1.300坡线参数坡线段数3序号水平投影(m)竖向投影(In)倾角()14.0768.00063.022.0000.0000.032.0004.00063.4土层参数土层层数3序号土类型土层厚容重饱和容重粘聚力内摩擦角钉土摩阻力锚杆土摩阻力水土(m)(kN3)(kN3)(kPa)(度)(kPa)(kPa)1杂填土12.00018.020.08.512.025.025.0合算2卵石2.00020.018.04.030.0150.0150.0分算3粘性土4.00019.018.018.02
14、5.060.060.0分算超载参数超载数1序号超载类型超载值(kNm)作用深度(m)作用宽度(In)距坑边线距离(m)形式长度1满布均布10.000土钉参数土钉道数10序号水平间距(m)垂直间距(In)入射角度(度)钻孔直径(mm)11.0001.50015.013021.0001.50015.013031.0001.00015.013041.0001.00015.013051.0001.00015.013061.0001.00015.013071.0001.00015.013081.0001.00015.013091.0001.00015.0130101.0001.00015.0130花管参
15、数基坑内侧花管排数0基坑内侧花管排数0锚杆参数锚杆道数3序号水平间距(In)竖向间距(In)入射角度(度)锚固体直径(mm)锚杆长度(In)锚杆锚固长度加)抗拉力(kN)13.0003.00015.015020.00015.000100.023.0003.00015.015020.00015.000100.033.0003.00015.015020.00015.000100.0坑内土不加固施工过程中局部抗拉满足系数：1.000施工过程中内部稳定满足系数：LooO内部稳定设计条件考虑地下水作用的计算方法：总应力法土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数：0.800圆弧滑动坡底截止深度(m)：0.00
16、0(m)圆弧滑动坡底滑面步长(m)：1.000(m)设计结果局部抗拉设计结果工况开挖深度破裂角土钉号设计长度最大长度(工况)拉力标准值拉力设计值Tj(kN)1(m)2.000(度)37.70(m)(m)Tjk(kN)23.50037.716.4216.421(2)29.740.834.50037.511.9856.421(2)9.613.124.4664.466(3)25.535.145.50037.512.5946.421(2)9.613.123.5274.466(3)20.127.731.9561.956(4)11.215.456.50037.513.2036.421(2)9.613.12
17、4.1314.466(3)20.127.731.9561.956(4)11.215.441.4021.402(5)2.83.867.50037.513.8126.421(2)9.613.124.7404.740(6)20.127.732.5532.553(6)11.215.442.0112.011(6)2.83.852.6292.629(6)9.813.578.50037.514.4216.421(2)9.613.125.3495.349(7)20.127.733.1623.162(7)11.215.442.6202.620(7)2.83.853.2383.238(7)9.813.563.86
18、43.864(7)16.923.289.50037.515.0306.421(2)9.613.125.9585.958(8)20.127.733.7713.771(8)11.215.443.2293.229(8)2.83.853.8473.847(8)9.813.564.4734.473(8)16.923.275.2075.207(8)24.533.7910.50037.515.6396.421(2)9.613.126.5676.567(9)20.127.734.3804.380(9)11.215.443.8383.838(9)2.83.854.4564.456(9)9.813.565.083
19、5.083(9)16.923.275.8165.816(9)24.533.787.4527.452(9)37.351.41011.50037.516.2486.421(2)9.613.127.1767.176(10)20.127.734.9894.989(10)11.215.444.4474.447(10)2.83.855.0655.065(10)9.813.565.6925.692(10)16.923.276.4256.425(10)24.533.788.0618.061(10)37.351.498.0898.089(10)51.370.61112.00037.516.5536.553(11
20、)9.613.127.4817.481(11)20.127.735.2945.294(11)11.215.444.7514.751(11)2.83.855.3705.370(11)9.813.565.9965.996(11)16.923.276.7306.730(11)24.533.788.3668.366(11)37.351.498.1408.140(11)51.370.6106.3326.332(11)103.2141.9内部稳定设计结果工况号安全系数圆心坐标X(In)圆心坐标y(m)半径(m)土钉号士钉长度11.1565.95513.1213.31721.5116.53213.5275.
21、03116.55331.4396.98012.4335.85818.55328.98141.4397.02312.8287.336110.05329.981310.29451.4357.27614.1929.776111.053210.981310.794410.75161.4347.96714.65411.632113.053212.981313.294413.251512.87071.4329.81717.13015.821115.053215.481315.294415.251515.370614.99681.4349.86617.53317.315116.053216.481316.2
22、94416.251516.370616.496716.23091.4568.14720.65920.532116.053216.481316.294416.251516.370616.496716.230814.866101.4335.16524.54124.537116.053216.481316.294416.251516.370616.496716.230814.866910.140111.5680.73539.26539.271116.053216.481316.294416.251516.370616.496716.230814.866910.140106.332土钉选筋计算结果土钉
23、号土钉拉力(抗拉)土钉拉力(稳定)计算钢筋面积配筋配筋面积140.859.6218.41D18254.5235.148.2176.91D18254.5315.452.9193.81D18254.543.833.5122.91D16201.1513.539.2143.91D16201.1623.253.7196.91D16201.1733.7105.9388.22D16402.1851.4237.2869.92D25981.7970.6165.9608.42D20628.310141.9155.7571.02D20628.3喷射混凝土面层计算计算参数厚度：80（mm）混凝土强度等级：C20配筋计
24、算as:15（mm）水平配筋：d8150竖向配筋：d8150配筋计算as:15荷载分项系数：1.200计算结果编号深度范围荷载值(kPa)轴向M(kN.m)As(m2)实配ASGnnf2）10.001.503.7X0.272188.6（构造）335.1y0.105188.6（构造）335.121.503.0023.2X1.690188.6（构造）335.1y0.653188.6（构造）335.133.004.0040.9X1.506188.6（构造）335.1y1.506188.6（构造）335.144.005.001.1X0.039188.6（构造）335.1y0.039188.6（构造）3
25、35.155.006.0012.6x0.464188.6（构造）335.1y0.464188.6（构造）335.166.007.0026.8x0.985188.6（构造）335.1y0.985188.6（构造）335.177.008.0040.9X1.506188.6（构造）335.1y1.506188.6（构造）335.188.009.0061.0X2.245188.6（构造）335.1y2.245188.6（构造）335.199.0010.0089.0X3.276250.5335.1y3.276250.5335.11010.00ll.00117.1X4.308334.4335.1y4.30
26、8334.4335.1y5.341421.1335.1外部稳定计算参数所依据的规程：建筑地基基础设计规范GB50007-2002土钉墙计算宽度：15.000(m)墙后地面的倾角：0.0(度)墙背倾角：90.0(度)土与墙背的摩擦角：10.0(度)土与墙底的摩擦系数：0.300墙趾距坡脚的距离：0.000(m)墙底地基承载力：220.0(kPa)抗水平滑动安全系数：1.300抗倾覆安全系数：1.600外部稳定计算结果重力：2437.0(kN)重心坐标：(9.063,5.224)超载：69.2(kN)超载作用点X坐标：11.538(m)土压力：685.3(kN)土压力作用点y坐标：4.080(m)
27、基底平均压力设计值176.3(kPa)220.0基底边缘最大压力设计值249.4(kPa)1.300抗倾覆安全系数：9.1991.600六、桩锚支护方案(一)、方案概述根据现场测量，设计河道挡墙为扶壁挡土墙，挡墙沟槽开挖深度约12m,按1：0.5放坡考虑，部分挡墙沟槽开槽边线与建筑物距离过近，如仅采用喷锚支护方式进行沟槽支护将无法满足周边建筑物安全及基本施工要求。结合现场情况，选取5号楼处楼房距离挡墙中心13米位置为例，拟采用桩锚支护方式进行构筑物支护，减少沟槽开挖放坡系数，确保构筑物及施工安全。但施工前需将开挖范围内的旧有给水、污水、燃气管线进行迁移或支护。此方案是以挡墙周边存在构筑物段进行
28、设计。具体施工方案如下：在挡墙基础外侧Im处，采用l.2m混凝土桩间距1.5In布置，桩长20米，桩基入岩5米，独身采用通长配筋3025,螺旋筋610100,加强筋2(2000;冠梁截面尺寸1.0X0.8m,配筋1420,箍筋8恻50;在舲桩外侧设置预应力锚杆5道，水平间距1.5m,竖直间跑1.5m,倾角15度，并以预应力锚杆为结点横向设置腰梁，与校桩形成桩锚体系。（具体施工如下图）临近障碍物段基坑开挖示意图(二)、深基坑支护计算书支护方案排桩支护基本信息内力计算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程JGJ120-99基坑等级一级基坑侧壁重要性系数Yo1.10基坑深度H(Jn)12.000嵌
29、固深度(m)9.000桩顶标高(m)-1.000桃截面类型圆形L桩直径(In)1.200桩间距(m)1.500混凝土强度等级C25有无冠梁有卜冠梁宽度(In)1.200卜冠梁高度Gn)0.800L水平侧向刚度(MNm)0.637放坡级数0超载个数2支护结构上的水平集中力0超载信息超载序号类型超载值(kPa,kNm)作用深度(m)作用宽度(m)距坑边距(m)形式长度(m)115.0000.00012.0000.0002140.0003.00012.0005.000附加水平力信息水平力序号作用类型水平力值(kN)作用深度(m)是否参与倾覆稳定是否参与整体稳定土层信息土层数4坑内加固土否内侧降水最终
30、深度(m)25.OOO外侧水位深度(m)25.000内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离(m)弹性计算方法按土层指定乂弹性法计算方法m法土层参数层号土类名称层厚(m)重度(kNm3)浮重度(kNm3)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)1杂填土11.0018.010.0012.002卵石2.0020.04.0035.003粘性土3.4019.318.0020.004中风化岩12.0022.012.060.0040.00层号与锚固体摩擦阻力(kPa)粘聚力水下(kPa)内摩擦角水下(度)水土计算方法m,c,K值抗剪强度(kPa)120.0m法4.202150.0m法15.40360.0m法
31、7.804300.012.0026.00合算m法34.00支锚信息支锚道数5支锚道号支锚类型水平间距(m)竖向间距(m)入射角()总长(m)锚固段长度(m)1锚杆1.5002.00015.0015.0010.002锚杆1.5001.50015.0015.0010.003锚杆1.5001.50015.0015.0010.004锚杆1.5001.50015.0015.0010.005锚杆1.5001.50015.0015.0010.00支锚道号预加力(kN)支锚刚度(Wm)锚固体直径(mm)工况号锚固力调整系数材料抗力(kN)材料抗力调整系数1300.0015.0015021.00152.051.
32、0020.0030.0015041.00196.351.0030.0030.0015061.00502.651.0040.0030.0015081.00321.701.0050.0030.00150101.00643.401.00土压力模型及系数调整弹性法土压力模?：经典涔土压力模型：I层号|土类名称怵土Kk压力I主动土压力I被动土压力I被动土压力调整系数调整系数调整系数最大值(kPa)1杂填土分算1.0001.0001.00010000.0002卵石分算1.0001.0001.00010000.0003粘性土合算1.0001.0001.00010000.0004中风化岩合算1.0001.00
33、01.00010000.000工况信息工况号工况类型深度(m)支锚道号1开挖2.5002加撑1.锚杆3开挖4.0004加撑2.锚杆5开挖5.5006加撑3.锚杆7开挖7.0008加撑4.锚杆9开挖8.50010加撑5.锚杆11开挖12.000设计结果结构计算各工况：内力位移包络图:地表沉降图：冠梁选筋结果钢筋级别选筋AslHRB3352D16As2HRB3352D16As3HRB335D162环梁选筋结果钢筋级别选筋AslHPB235ldl2As2HPB235ldl2As31lPB235|dl2l截面计算截面参数桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度(Inm)20桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋
34、级别IIRB335桩的螺旋箍筋间距(mm)150弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25配筋分段数一段各分段长度(m)20.00内力取值段号内力类型弹性法计算值经典法计算值内力设计值内力实用值基坑内侧最大弯矩(kN.m)1808.87916.822114.122114.121基坑外侧最大弯矩(kN.m)1094.691519.671279.421279.42最大剪力(kN)543.17471.46746.86746.86段号选筋类型级别钢筋实配值实配计算口(mm2或Inm2/m可积)1纵筋HRB33530D251472614706箍筋HRB335D1215015081263加强箍筋HRB335D142000151锚杆计算锚杆参数锚杆钢筋级别HRB400锚索材料强度设计值(MPa)1220.000锚索采用钢绞线种类1X7锚杆材料弹性模量(XlO,MPa)2.000锚索材料弹性模量(XlO,MPa)1.950注浆体弹性模量(X10MPa)3.000上与锚固体粘结强度分项系数1.300锚杆荷载分项系数1.250锚杆内力支锚道号锚杆最大内力弹性法(kN)锚杆最大内力经典法(kN)锚杆内力设计值(kN)锚杆内力实用值(kN)1348.6469.7495.9095.902102.8997.01133.391
