深基坑支护钢管斜撑施工设计

深基坑支护钢管斜撑施工设计

第一章编制说明

1.1编制依据

1.1.1国家、地方、行业等法律法规、政策性文件和施工验收规范：

(1)《建筑地基基础施工质量验收规范》(GB50202-2013)

(2)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2015)

(3)《建设工程项目管理规范》(GB/T50326-2014)

(4)《钢筋焊接及验收规程》(JBJ18-2012)

(5)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)

(6)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)

(7)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2015)

(8)《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-2015)

(9)《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)

(10)《建筑工程施工现场供用电安全规范》(GB50194-2014)

(11)《成都地区建筑地基基础设计规范》(DB51/T5026)

(12)《成都市建筑工程深基坑施工管理办法》(成建委发[2009]494号)

(13)《建筑工程监测技术规范》（GB50497-2009）

(14)《建筑深基坑工程施工安全技术规范》（JGJ311-2013）

(15)《成都地区基坑工程安全技术规程》（DB51T5072-2011）

(16)《四川省旋挖钻孔灌注桩基技术规程》（DBJ51/T062-2016）

(17)成建安监发【2011】22号关于进一步加强我市建筑基坑安全管理工作的通知

(18成建安监发【2012】37号关于进一步加强我市建筑基坑安全管理工作的通知

1.1.2《大源核心区公建配套工程项目基坑支护及降水工程设计图纸》

1.2编制说明

针对本工程现有基坑支护设计图纸、地勘报告和场地实际情况，拟定本施工方案，如有

大型变更，应重新编制本方案。

我公司把施工组织安排，施工流水段，施工顺序及进度安排，施工平面布置，主要机械设备，主要分部分项工程中的土石方工程、排桩、网喷、锚索、钢管斜撑的施工，以及保证工程质量、安全及工期的技术组织措施，对施工现场周围环境污染的保护措施等，进行重点阐述；

1.3编制原则

本施工组织设计编制将遵循以下几个原则：符合性原则，先进性原则，合理性原则。

1.3.1符合性原则

首先是整个施工组织设计的编制符合施工设计文件的要求，按照业主的要约目标、要求来编制施工组织设计；其次是符合基本建设施工的程序、相关规范和法律、法规。

1.3.2先进性原则

先进性原则是要求在符合性原则的基础上，以本公司的技术、装备、员工素质为前提，采取科学的方法、先进的管理、优化的配置、完善的措施，实现先进的目标。

1.3.3合理性原则

合理性原则是要求以符合性为前提，先进性为目标，在选择施工方案和组织管理体系时，必须按本工程的特点，选择先进合理的施工方案和管理措施，选择工期、质量、成本的最佳点。

第二章工程概况

2.1工程概述

2.2地形地貌及周边环境

拟建场地位于成都市益州大道与吉瑞五路交叉口处，本工程含健身中心、农贸市场、养老服务设施、文化活动中心、社区卫生中心、下沉庭院等公共服务设施，均采用框架结构。场地北侧为人防通道，入口在场地北侧最西端，基底标高为491.5~484.0m，人防通道宽6.2m，与基础边线外扩线（基础外1.0m）距离为1.2m，人防通道北侧为香月湖在建基坑，基坑深度为17.8m，临近本项目基坑侧采用排桩+锚索支护，桩长23.6m，桩间距2.2m，桩径1.2m，锚索位置在481.5m和478.0m布置2排6s15.2长25.5m和5s15.2长20.0m的锚索，香月湖工地支护桩离人防通道距离为0~3.6m；场地东侧为人防通道，距离基础边线外扩线10m，人防通道宽12m，人防通道东侧为一在建工地，基础已完工，回填至±0.000；场地西侧为一空地；场地北侧距离红线40m为吉瑞五路。

2.3工程地质及水文地质

2.3.1现场地质情况

《大源核心区公建配套工程项目岩土工程勘察报告》（中国建筑西南勘察设计研究院有限公司2015年10月），场地地貌单元属岷江水系二级阶地。场地表层为第四系全新统（Q4ml）人工填土层、第四系上更新统冲洪积（Q3al+pl）粘土、粉质粘土、粉土和砂层、砂卵石层，根据现场钻探取样鉴别，各岩土层的野外特征描述如下：

①素填土（Q3ml）：黑褐色～黄褐色，松散，稍湿。以粉质粘土为主，含少量植物根茎及生活垃圾，建筑垃圾。场地内广泛分布，堆积年限小于1年，层厚0.50～7.40m。

②粘土（Q3al+pl）：褐灰色～褐黄色～黄色，硬塑，无摇振反应，光滑有光泽、干强度高、韧性高。裂隙发育，含铁锰质结核及钙质结核，充填有大量条带状灰白色粘土。场地内广泛分布，局部夹有圆砾。层厚3.20～10.40m。

③粉质粘土（Q3al+pl）：黄褐色～褐灰色，可塑，无摇振反应，稍有光泽、干强度中等、韧性中等。场地内广泛分布，局部夹有圆砾。层厚0.40～5.20m。

④粉土（Q3al+pl）：褐色～褐灰色，稍密～密实，摇振反应中等，无光泽反应、干强度低、韧性低。场地内局部分布，局部层底夹薄层粉砂。层厚0.70～2.80m。

⑤粉砂（Q3al+pl）：灰黄、褐灰～青灰色，松散～稍密，湿～饱和。以云母、石英、长石为主，中砂含量20-30%；场地内局部分布。分布于卵石层上部或卵石层中。厚度0.60-1.00m。

⑥卵石层（Q3al+pl）:褐灰色，呈松散～密实状，湿～饱和，卵石主要为火成岩，呈圆形～亚圆形，磨圆度较好，卵石粒径多为2～8cm，个别粒径>20cm。充填物为细砂，圆砾，局部为细砂。卵石层顶面埋深为11.20～15.60m。

根据《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026-2001）按其密实程度划分为松散卵石（N120击数≤4击）、稍密卵石（4击﹤N120击数≤7击）、中密卵石（7击﹤N120击数≤10击）3个亚层，在剖面图中分别用(⑥-1)、(⑥-2)、(⑥-3))表示。

⑦泥岩（K2g）：白垩系上统灌口组泥岩，紫红色，主要成分为粘土矿物，泥质结构，巨厚层状构造，遇水易软化，岩芯呈长柱状。埋深为15.60～19.20m。根据风化程度划分为强风化泥岩⑦-1、中风化泥岩层⑦-2两个亚层。

⑦-1强风化泥岩：紫红色，褐红色，节理裂隙发育，岩芯呈碎块状，手捏即碎。场地内均有分布，层厚0.40～0.80m。

⑦-2中等风化泥岩：紫红色，泥质结构，巨厚层状构造，节理裂隙不发育，岩芯呈短柱状或长柱状。

2.3.2现场水文情况

成都市区气候温和，降水丰沛，水网密布，土地肥沃。据气象台多年观测资料表明，成都地区多年平均气温为16.2℃，极端最高37.3℃，极端最低-5.9℃；多年平均降水量947.0mm，日最大195.2mm；蒸发量多年平均值1020.5mm；相对湿度多年平均值82%；多年平均风速1.35m/s，最大风速为14.8m/s（NE向），瞬时最大风速为27.4m/s，主导风向为NNE向，出现频率为11%；年日照时数为1200～1300小时，日照最小年份只有960小时。

根据地勘报告，场地内主要的地下水类型为孔隙型潜水，受大气降水及上游地下水补给，水量较丰富，水位变化主要受季节性控制，年变化幅度1.0～2.0m左右。勘察期间正值地下水平水期，并受场地附近施工降水的影响，测得其静止水位埋深7.50～10.50m，相应标高为481.23～484.10m，根据收集区域水文地质资料及附近水文地质资料，地下室抗浮设计水位可按486.00m取值，本场地砂卵石层属强透水层，孔隙潜水对基础设计和施工影响最大。基础施工时，应采用降水措施，降水方案拟采用管井降水。

2.4设计概况

2.4.1降水井设计

1、基坑降水方案选择

（1）降水工程中经常采用的方法为轻型井点法和管井法（重型井点法），这两种降水方法适用于不同的地质条件。根据成都地区的降水经验和工程实例，对于砂卵石地层，比较适用、经济的方案是管井法。因此，本方案拟选用管井法（重型井点法）降水。

（2）根据地勘资料，本项目基岩埋深17.0m，而支护桩开挖需要进入基岩。

根据降水的相关理论和降水的实践经验，当采用井点法降水时，随着降水井的数量增加，降水井的单井出水量将逐渐减少，地下水水位下降的幅度将逐渐趋缓，最后在基岩顶板（隔水层）以上2.00～2.50m范围稳定。也就是说，采用井点法降水是不能疏干基岩顶板以上2.00～2.50m范围内的地下水。本方案在做降水设计时，按照用布置最优的降水井数量将地下水降至最理想的深度的原则进行设计，无法疏干的地下水采用明排降水的方案疏干地下水。即本项目采用管井降水辅以明排降水的方案。

根据经验，采用管井法降水时，将地下水降至±0.00下15.00m左右，再辅以明排降水的方案是最优的降水方案。

2、降水设计计算

（1）降水技术要求

根据地勘报告，因受场地周边建筑施工场地降水的影响，场地地下水位埋深约7.5～10.0m ，估计周边场地停止降水后水位有所回升，结合场地周边地勘及降水资料，地下静止水位按5.5m 考虑。

（2）降水设计

（3）主要水文地质参数选择 静止水位：h w =5.5m 渗透系数：K=20.00m/d 含水层厚度：H=17.0m 井降深：S w =12.5m 基坑降深：S d =11.2m 井半径：r=0.28m

过滤器进水部分的长度：l=2.5m 影响半径：KH S R 2==460.98m （4）降水设计计算 基坑面积：A=5656.7m 2

等效半径（不规则块状基坑）：πA r o ==42.44m 基坑引用半径：o r R R +=0

=503.42m

基坑涌水量（潜水完整井）：

)

1ln()2(o d

d r R s s H k

Q +-=π=4294.37m 3/d

30120k

l r q s π==715.96m 3/d

当n=14时，降水井的单井设计流量：

n Q q 1

.1==337.41m 3/d

q

q >0，故降水满足要求。

（5）降水设计计算结果

设计井深20.0m ，设计井径r s ＝0.28m ，井顶标高为自然地面。

根据井数与降水深度的相互关系并结合本地区降水施工经验，共布置14口降水井，各降水井的具体布置方案见“降水井平面布置图”。

3、降水沉降分析验算

场地地下水位下降会引起地基土自重应力增加，使建筑物产生附加沉降，但这种变形应具备的条件是基底下有较厚的常处于地下水位以下的可压缩性土，但本场地粘土、粉质粘土等均在地下水位以上。降水期间所引起的沉降将主要发生在卵石层中。卵石层结构紧密，只要控制好降水井出水含砂量，控制好降水井质量，降水所引起的沉降将不会影响相临建筑物安全。

4、明排水保证措施

①检查整个施工现场的排水系统，增加雨季排洪措施，地表水尽快排离施工现场，严防地表水大量渗入地下。

②将集水坑挖好，并安置好水泵及排水管道，理好基坑内明排沟渠。

③接好水泵电路，并进行试抽水。

④安排专人全天候职守，并定期检查备用水泵及其电路。

⑤随时保证通讯畅通，出现紧急情况，应立即上报公司。

2.4.2支护结构设计

根据场地现状，基坑开挖后基坑边壁土质较差（特别是场地膨胀土较厚，对基坑安全影响较大），基坑开挖深度较深，单纯采用悬臂桩无法满足基坑安全要求；临建筑物地段场地狭窄，对基坑变形要求严格，基坑安全程度的要求较高，无法采用双排桩布置；因此本工程基坑根据场地地质情况及基坑深度、周围环境状况，采用旋挖桩+锚索及旋挖桩+斜撑。

1、根据场地的工程地质和环境条件，本基坑采取排桩支护，共布置排桩163根，排桩采用机械旋挖成孔，基坑开挖线距地下室外墙外边线1.5m。

AB段基坑深度16.2m，采用A型桩+斜撑进行支护，A型桩桩长24m，桩径1.0m，桩间距1.5～1.8m，桩数37根，桩顶至地面采用1:1放坡，高度0.5m。在-5.0m（绝对标高486.50）、-9.8m（绝对标高481.70）布置2排斜撑。A型桩腰梁连接至B1号桩。

BC、DE段基坑深度16.2m，采用B型桩+锚索进行支护，B型桩桩长22m，桩径1.2m，桩间距2.2m，桩数40根，桩顶至地面采用1:1放坡，高度0.5m，在-6.5m、-9.5m、-12.5m处布置3排长16m的锚索；B1号桩3排锚索均下降0.5m。A27、B1号桩之间布置3个压浆孔（MGJ-50型锚杆钻机），采用A48钢管注浆，长度22m。

CD段基坑深度16.2m，采用D型桩进行支护，D型桩桩长26m，桩径1.2m，桩间距2.2m，桩数5根；

EF段基坑深度18.7m，采用C型桩进行支护，C型桩桩长26.5m，桩径1.2m，桩间距2.2m，桩数29根，桩顶至地面采用1:1放坡，高度0.5m，在-4m、-7m、-10m、-13m处布置4排分别长22m、20m、18m、16m的锚索；

FG段由于场地西侧为甲方自有用地，采用大放坡阶梯开挖，并做网喷支护：采用A6.5＠200*200钢筋网片，加强筋为C16＠2000*2000，喷射C20细石混凝土，厚度80mm，桩间护壁设置A50@2000*2000的泄水孔，泄水孔梅花形布置。坑顶做1500mm混凝土翻边，并设置300*300mm排水沟，排水沟用120mm厚实心砖砌筑并抹灰；

GA段基坑深度16.2m，采用E型桩进行支护，E型桩桩长25m，桩径0.8m，桩间距1.2m，桩数6根，桩顶至地面采用1:1放坡，高度0.5m。在-5.0m（绝对标高486.50）、-9.8m（绝对标高481.70）布置2排斜撑。

GB段布置2排斜撑，每排斜撑23个，2排支撑桩，每排支撑桩23根，桩径1.2m，桩长8m，桩头之间采用连梁连接，连梁尺寸1200*1000。GB段临近香月湖基坑，对面基坑靠近我工地侧锚索2排，已进入我工地红线范围内，为避免本工程施工对香月湖基坑锚索的破坏，待香月湖基坑回填完再施工GB段。

西侧本工程与八线小学基础底部标高相差5.3m，因此在八线小学土方开挖完毕后，高低处需做网喷支护，做法详见下图

支护结构与周边建筑物的距离详见平面布置图；

支护桩钢筋笼纵向受力钢筋连接采用直螺纹套筒连接，加劲箍采用C22@2000，且在首尾位置加三角内撑。螺旋箍筋在锚索1000mm范围内应进行加密，设置锚索的支护桩还应增加4C25纵向加强钢筋。

具体计算过程见计算书。

2、冠梁尺寸为1200×800mm，1000×600mm。

3、桩间护壁采用A6.5＠200*200钢筋网片，加强筋为C16＠1000，喷射C20细石混凝土，厚度80mm，桩间护壁设置A50@2000的泄水孔。桩身喷射40mm厚C20细石混凝土。

4、钢支撑

斜支撑与水平面成43°角。

设置斜支撑的支撑桩23根，桩长8.0m（基底以下，桩顶均与基底齐平），桩径1.2m，桩头之间采用1200×1000的连梁连成整体。

支撑采用A609-t16的无缝钢管；

腰梁尺寸为0.8m×1m（临钢支撑一侧成43°斜面成梯形），腰梁通过6C25植筋与护壁桩身连接，腰梁砼为C30；

斜支撑一端支于腰梁上，另一端支于设置于基底的支撑桩上；

5、腰梁计算

具体计算过程见计算书。

6、支撑桩计算

按照《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）的桩基水平承载力和位移、桩身（受压桩）承载力计算，具体计算过程见计算书。