云南大學

本科生畢業設計班級：11級-土木工程學生：張全明袁宇龍指導老師：屈俊童芒市國際勐垅沙2號基坑支護結構設計畢業答辯本設計的任務和要求

該項目在基坑支護中是一個比較特殊的工程實例，需要充分考慮市政排水管涵改遷和團結大街市政道路路基擋土墻的保護，在此基礎上進行基坑支護設計，主要進行基坑支護的計算分析、優化調整，最終繪制基坑支護施工圖。

施工圖主要包括：

平面圖（基坑支護與周邊環境關系平面圖、基坑支護平面圖、降排水平面示意圖、監測平面示意圖、土方開挖示意圖、基坑開挖控制點定位坐標圖）；

剖面圖（各個支護面的剖面圖以及展布圖）；

大樣圖（混凝土面層、樁配筋、冠梁配筋、腰梁配筋、錨索等）及相關詳圖（鋼架的節點連接和排水溝配筋等）。

整套設計文件包括設計說明、施工圖和計算書。本設計任務的分工剖面驗算和大樣圖由小組協同完成袁宇龍完成平面圖的繪制和計算書的整理張全明完成設計說明的編制以及剖面圖和展布圖的繪制監測方案由袁宇龍完成，基坑監測專項說明有張全明編寫。芒市國際勐垅沙2號基坑支護設計設計基本環節本設計的主要內容第一部分

設計的基本資料第二部分

基坑的支護方案

第三部分

基坑支護結構的設計第四部分

基坑降排水第五部分

基坑監測第六部分基坑土方開挖

第一部分基礎資料1.工程概況：

擬建工程位于芒市團結大街西側，規劃建筑包括６棟３層建筑物。擬建場地周邊環境較為簡單，場地東側為團結大街，其余側均為該項目的建設用地，目前均為空地。團結大街邊上有一高6m左右的市政道路路基擋土墻，該擋墻距離地下室外墻4.31m,團結大街目前為芒市主要市政道路，正在使用；在擋土墻底部有三個永久性市政排水口?；娱_挖底周長為440.82m,開挖面積為6580.7m2，開挖深度3.02m。第一部分基礎資料照片2東面團結大街一側(2)照片1東面團結大街一側(1)第一部分基礎資料第一部分基礎資料2.工程地質概況

擬建場地屬湖積平原，開闊平坦，自上而下有下列土層：

①層-雜填土：為擬建場地居民區拆遷時形成的人工填土，以粘性土充填為主含大量碎石，上部含大量建筑及生活垃圾。

②層－粉質粘土：無搖振反應、稍有光澤、干強度中、韌性中等，具中壓縮性，含少量碎石，局部地段相變為含礫粉質粘土，含少量碎石及礫石。

③層－圓礫：濕，中密，含水層。成份以灰巖、石英砂巖為主，充填物以粘性土為主，局部充填砂類土。

④層－粘土：灰白，蘭灰色，濕，可塑狀態，切面光滑，干強度及韌性高，具中壓縮性，局部地段含少量有機質，部分變相為砂質粘土，場地廣有分布。

⑤層－礫砂：夾少量碎石，成分主要為石英砂，顆粒以圓形、亞圓形為主，級配良好，部分地段夾少量塊石，層厚較大，場地均有分布。

⑥層－卵石：灰白，中密-密實狀態，濕，主要成分為強-中風化灰巖，以沙類土充填為主，顆粒以圓形、亞圓形為主，級配較差，場地廣有分布。

⑦層-礫砂：夾少量碎石，主要成分為石英砂，顆粒以圓形、亞圓形為主，級配良好，局部地段含少量有機質。場地均有分布，該層未揭穿。3.擬建場地土體情況一覽第一部分基礎資料土層編號土層名稱天然重度γ(kN/m３)內摩擦角ф（°）粘聚力Ｃ（KPa）①雜填土17.58.015.0②粉質粘土18.512.944.5③圓礫19.220.05.5③１粉砂18.022.05.0④粘土18.712.039.7④1泥炭質粘土16.76.818.0⑤礫砂19.025.06.0⑥卵石22.0045.0⑦礫砂19.025.06.0第二部分基坑支護方案2.1基坑支護設計依據（1）《芒市國際勐垅沙2號基坑建筑場地巖土工程勘察報告》；（2）《芒市國際勐垅沙2號基坑總平面圖》；（3）《理正深基坑支護設計軟件》7.0版；（4）設計任務書。第二部分基坑支護方案2.2引用的標準、規范（1）《建筑地基基礎設計規范》

（GB50007-2011）（2）《建筑基坑支護技術規程》

（JGJ120-2012）………….（13）《巖土錨桿（索）技術規程》

（CECS：2005）（14）《建筑基坑工程監測技術規范》

（GB50497-2009）（15）《基坑工程手冊）》(中國建筑工業出版社2009年11月第二版)2.3基坑支護設計標準

（1）基坑安全等級

依據《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-2012）第3.1.3條的規定：支護結構破壞、土體失穩或過大變形對基坑周邊環境及地下結構施工影響很嚴重為一級；嚴重為二級；不嚴重為三級。本項目結合場地周邊環境，按《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120—2012），該基坑支護結構的安全等級：東側定為一級，其它三側定為三級。(2)基坑側壁重要性系數

依據《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-2012）的規定，本基坑側壁重要性系數一級為1.1，三級為0.9。(3)基坑使用年限

該基坑使用年限為1年。第二部分基坑支護方案第二部分基坑支護方案2.4基坑支護方案選型(1)基坑東側緊鄰團結大街，需重點保護；其它三側為建設方用地，目前均為空地且基坑周邊無管線，用地紅線可以突破。結合項目實際情況及周邊環境，本著安全、經濟、合理的原則，該基坑支護方案總體為：在基坑的東側即團結大街一側考慮到市政道路擋土墻離基坑距離太近，所以這側采用“排樁+錨索”的支護體系，其它三側采用“放坡”的支護體系。(2)排樁支護對各種地質條件的適應性強，施工簡單易操作且設備投入一般不是很大，一般做成排樁擋墻，頂部澆筑鋼筋混凝土圈梁；它具有剛度大、抗彎能力強、變形相對較小，施工時無振動、噪聲小，無擠土現象，對周圍環境影響小等特點。第二部分基坑支護方案該擋土墻基礎埋深位于基底標高以上，如擋墻基礎以下土體不能夠自穩，則會導致擋土墻整體滑移甚至傾覆，因此根據本項目實際情況以及周邊環境，需要重點考慮的是東側市政排水管涵的改遷和團結大街市政道路路基擋土墻的保護。由于排樁距離市政道路擋土墻很近，僅有2.8米，無法預埋管道進行排水，因此我們采取將五根管道的排水通過一個明渠繞過二號基坑集中排到原定排水點。根據相關資料計算得知，明渠的凈流面積不得小于４m2。結合現場條件，本方案選用2600×2300（其中凈流面積為2000×2000）的水渠，放在冠梁上以5‰的坡度由西向東排水。對于擋土墻抗滑移或抗傾覆穩定性不足的問題，常用的加固方法有以下幾種：

（1）坡頂卸載。將上部一定高度的擋土墻拆除，對填土進行放坡并做好坡面防護；

（2）采用注漿等措施，增加填土的抗剪強度，減少主動土壓力，減小滑移力以及傾覆力矩；

（3）增加擋墻厚度，使擋墻自重增加，增大抗滑移及抗傾覆力矩。第二部分基坑支護方案第二部分基坑支護方案第一種方法拆除上部擋墻，并對填土進行放坡，將改變坡頂現有的道路及休閑綠地景觀；第二種方法雖然可以增加土的抗剪強度，減少墻背土壓力，但是抗剪強度增加的幅度和注漿量等參數需要進行現場試驗確定，周期較長且加固費用較高；第三種方法將使擋土墻厚度增加較多，而擋土墻與基坑距離過近，加固后對基坑開挖造成很大影響。針對本擋土墻的特點及現場施工條件，經技術經濟比較，本方案采用一個H型鋼組合結構對原擋土墻進行加固保護。第三部分基坑支護結構設計“排樁+錨索”支護結構設計：運用理正深基坑設計軟件（7.0版）對團結大街一側采用“排樁+錨索”支護方式，共分兩個剖面進行設計驗算。

路面動載＋毛石擋墻和填土總荷載120KPa；樁采用長螺旋挖孔灌注樁，樁的直徑為800mm，樁間距1600mm，樁頂設置冠梁；

止水樁采用深攪止水樁，樁徑500mm，間距300mm，搭接200mm；錨索的水平間距為3.2m，豎向間距2m；共兩排錨索，直徑為150mm，第一排長18m，第二排長15m，第二排錨索處設置腰梁；防護面層厚80mm，面層鋼筋網為Φ8@150，采用C20混凝土噴射。團結大街側支護結構設計如下圖：第三部分基坑支護結構設計第三部分基坑支護結構設計“放坡”支護結構設計：對其它三側采用“放坡”支護方式，共分四個剖面進行設計驗算。

按臨時基坑支護荷載組合設計:坑邊5m內限制堆載5KPa,5m外堆載20KPa；

基坑開挖深度為3.02m，放坡比例為1:1；止水樁采用深攪止水樁，樁徑500mm，間距300mm，搭接200mm；防護面層厚80mm，面層鋼筋網為Φ8@200，采用C20混凝土噴射。

支護結構設計如下圖：第三部分基坑支護結構設計第三部分基坑支護結構設計樁錨支護結構設計，對結構、截面、錨索等進行了計算，并進行了整體穩定性驗算，抗傾覆、抗隆起等的驗算，滿足規范要求。剖面編號支護形式整體穩定性系數抗傾覆穩定性系數抗隆起穩定性系數1-1剖面排樁＋錨索1.6763.5733.7472-2剖面排樁＋錨索1.6943.7503.5923-3剖面放坡2.687//4-4剖面放坡2.035//5-5剖面放坡2.289//6-6剖面放坡2.728//第四部分基坑降排水在基坑開挖范圍內，揭露的土層有隔水層、弱透水層，故基坑采用的降排水方案為：坑外截水帷幕+坑頂截排水+坑內集中抽排降水相結合的方式。（1）截水帷幕采用深攪止水樁Φ500mm@300mm，搭接200mm；（2）坑頂截排水：坑頂設置500×500mm截水溝，兼做排水溝；（3）坑底排水：基坑內沿坑壁周邊設置300×300mm排水盲溝；（4）基坑內沿周邊每隔20m左右設置一口集水井；（5）根據工程需要，在坑頂擬設置2個沉淀池。

基坑類別監測項目一級支護樁頂部水平位移應測支護樁頂部豎向位移應測深層水平位移應測錨索內力宜測地下水位應測土體分層豎向位移宜測周邊地表豎向位移應測地表裂縫應測第五部分基坑監測通過對基坑工程監測項目的觀測，以及監測數據的分析處理與計算，進行預測和反饋，決定是否需要對支護結構、周邊道路和地下管線采取保護或加固措施，以確保支護結構的穩定及周邊環境的安全。監測點布設及監測方法序號監測項目位置或監測對象測點布置儀器1樁頂水平、豎向位移樁頂間距15～20m經緯儀、水準儀2土體側向變形靠近圍護結構的周邊土體孔間距15～20m左右，測點間距0.5米測斜管、測斜儀3圍護結構側向變形圍護結構內孔間距15～20m左右，測點間距0.5米測斜管、測斜儀5地下水位基坑周邊間距約40米水位管6圍護結構水土側壓力基坑周邊間距30～40米及轉角處水土壓力計7地面土體沉降、位移基坑周邊間距15～20米及轉角處經緯儀、水準儀

序號測量項目支護結構類型控制值/mm允許值/mm變化速率/mm·d-11樁頂水平位移旋挖灌注樁253522樁頂豎向位移旋挖灌注樁203023深層水平位移旋挖灌注樁455534基坑周邊地表豎向位移304035錨索內力60%f270%f2—第五部分基坑監測基坑及支護結構監測報警及允許值（一級基坑）基坑及支護結構監測報警及允許值（三級基坑）

序號測量項目報警值1坡頂