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1、基坑支護工程設(shè)計基坑支護工程設(shè)計武漢華中巖土工程有限責(zé)任公司武漢華中巖土工程有限責(zé)任公司20142014年年1212年年2222日日 1 1 前言前言 我公司于我公司于20012001年開始涉足基坑工程支護設(shè)計與施工技術(shù)，從年開始涉足基坑工程支護設(shè)計與施工技術(shù)，從剛開始只能進行一些簡單的支護類型設(shè)計（放坡或噴錨支護）到剛開始只能進行一些簡單的支護類型設(shè)計（放坡或噴錨支護）到如今可以進行較復(fù)雜的支護類型設(shè)計（排樁或內(nèi)支撐支護），我如今可以進行較復(fù)雜的支護類型設(shè)計（排樁或內(nèi)支撐支護），我們始終以謹慎的態(tài)度，對待每一項基坑工程，力求在安全的基礎(chǔ)們始終以謹慎的態(tài)度，對待每一項基坑工程，力求在安全的基礎(chǔ)

2、上做到更經(jīng)濟、更合理。上做到更經(jīng)濟、更合理。2 2 基坑支護結(jié)構(gòu)類型和適用條件基坑支護結(jié)構(gòu)類型和適用條件 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)根據(jù)基坑開挖深度、工程地質(zhì)情況、場地條件、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計應(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，進行多方案比周邊環(huán)境條件（包括基坑內(nèi)工程樁情況）及施工條件，進行多方案比選，制定安全可靠、技術(shù)可行、施工方便、經(jīng)濟合理的支護結(jié)構(gòu)方案，選，制定安全可靠、技術(shù)可行、施工方便、經(jīng)濟合理的支護結(jié)構(gòu)方案，以保證工程的順利進行。以保證工程的順利進行。基坑支護分類及適用條件基坑支護分類及適用條件 表表1 1 3 3 基坑設(shè)計與施工步驟基坑設(shè)計與

3、施工步驟 基基坑坑工工程程設(shè)設(shè)計計與與場場地地的的地地質(zhì)質(zhì)條條件件、周周邊邊環(huán)環(huán)境境、工工程程項項目目規(guī)規(guī)模模和和功功能能特特殊殊要要求求、其其他他建建筑筑材材料料和和技技術(shù)術(shù)優(yōu)優(yōu)勢勢等等密密切切相相關(guān)關(guān)。它它是是一一項項非非常常復(fù)復(fù)雜雜的的系系統(tǒng)統(tǒng)工工程程，所所呈呈現(xiàn)現(xiàn)的的施施工工效效果果也也是是立立竿竿見見影影的的，因因此此必必須須周周密密考考慮慮所所有有的的客客觀觀條條件件，分分清清主主次次、輕輕重重、緩緩急急，對對設(shè)設(shè)計計施施工工方方案案進進行行正正確確優(yōu)化，備有足夠的應(yīng)急搶險措施。優(yōu)化，備有足夠的應(yīng)急搶險措施。3.1 3.1 基坑工程概況及周邊環(huán)境條件基坑工程概況及周邊環(huán)境條件 基坑

4、工程概況應(yīng)明確的內(nèi)容：工程項目的地理位置，規(guī)模、周長、基坑工程概況應(yīng)明確的內(nèi)容：工程項目的地理位置，規(guī)模、周長、面積，地下室層數(shù)，基礎(chǔ)形式，底板、承臺、基礎(chǔ)梁及墊層的尺寸，面積，地下室層數(shù)，基礎(chǔ)形式，底板、承臺、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，地下結(jié)構(gòu)的特殊施工要求，場地整平標(biāo)高，0.000.00標(biāo)高等。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；基坑周邊道路、市政管數(shù)、結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)形式及埋深，現(xiàn)狀特征；基坑周邊道路、市政管線情況及相對關(guān)系。線情況及相

5、對關(guān)系。（附周邊環(huán)境圖）（附周邊環(huán)境圖）周邊環(huán)境平面圖應(yīng)重點標(biāo)注與基坑之間的關(guān)系及尺寸。周邊環(huán)境平面圖應(yīng)重點標(biāo)注與基坑之間的關(guān)系及尺寸?；又ёo周邊環(huán)境圖基坑支護周邊環(huán)境圖 3.2 3.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 3.2.1 3.2.1工程地質(zhì)條件工程地質(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)（區(qū)（級階地），堆積平原區(qū)（級階地），堆積平原區(qū)（級、級、級階地）。級階地）。與深基坑工程分布位置相關(guān)的主要是與深基坑工程分布位置相關(guān)的主要是級階地堆積平原地區(qū)和級階地堆積平原地區(qū)和級階級階地垅崗地

6、區(qū)兩類地垅崗地區(qū)兩類。3.2.1.1 3.2.1.1 級階地堆積平原的地層構(gòu)成及巖土體工級階地堆積平原的地層構(gòu)成及巖土體工程地質(zhì)特征程地質(zhì)特征 級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級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50m50m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。表。級階地堆積平原地區(qū)的地層構(gòu)成條件及評價級階地堆積平原地區(qū)的地層構(gòu)成條件及評價 表表2 23.

7、2.1.23.2.1.2垅崗地區(qū)（相當(dāng)于垅崗地區(qū)（相當(dāng)于級階地）的地層構(gòu)成及級階地）的地層構(gòu)成及巖土體工程地質(zhì)特征巖土體工程地質(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，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）。一般呈硬塑下部局部地段為粘土夾碎石層（坡殘積層）。一般呈硬塑-堅硬狀態(tài)堅硬狀態(tài)（部分為可塑狀態(tài)），強度較高而變形較小，厚度為數(shù)米至（部分為可塑狀態(tài)），強度較高而變形較小，厚度為數(shù)米至2020余米，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，在老城其下為基巖；地表常存在一定厚度、分布不均的人工填土層

8、，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，對基坑工程的影響與土層或新近沉積的軟土層，對基坑工程的影響與級階地相似。級階地相似。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，土體強度將露，極易產(chǎn)生卸荷裂隙和干縮裂隙，水入浸老粘性土后，土體強度將迅速下降，易發(fā)生崩塌、邊坡失穩(wěn)或增加對支護結(jié)構(gòu)的壓力。同時高迅速下降，易發(fā)生崩塌、邊坡失穩(wěn)或增加對支護結(jié)構(gòu)的壓力。同時高塑性的老粘土

9、還可能具有一定的膨脹性，失水干縮，遇水膨脹，對支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，對支護結(jié)構(gòu)會產(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，護結(jié)構(gòu)會產(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。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。3.2.23.2.2水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件 武漢地區(qū)的地下水類型按其賦存條件，在武漢地區(qū)的地下水類型按其賦存條件，在、級階地主要級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

10、或潛水及巖溶裂隙水。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，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給。當(dāng)基坑工程在與湖水有水力聯(lián)系或主要接受地表水和降水補給。當(dāng)基坑工程在與湖水有水力聯(lián)系或雨季施工時，應(yīng)對該層地下水給予足夠的重視。雨季施工時，應(yīng)對該層地下水給予足夠的重視?？紫冻袎核x存于砂性土層中，含水層頂板為上部一般的粘性土，孔隙承壓水賦存于砂性土層中，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

11、力聯(lián)系密切，互補關(guān)系、季節(jié)性變化底板為基巖，與長江、漢江的水力聯(lián)系密切，互補關(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，要重視對作為承壓含水層增大。此外，要重視對作為承壓含水層“過渡帶過渡帶”的粉土層或粉砂與的粉土層或粉砂與粉質(zhì)粘土交互層的認識與處理，該層水平滲透性大于垂直滲透性，當(dāng)粉質(zhì)粘土交互層的認識與處理，該層水平滲透性大于垂直滲透性，當(dāng)基底挖至該層時，在孔隙承壓水的水壓作用下，將直接進入基坑，易基底挖至該層時，在孔隙承壓水的水壓作用下，將直接進入基坑，易形成管涌和流土，必須引起重視。形

12、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)密實度和孔隙大小以及補給水源有關(guān)，應(yīng)考慮對基坑的影響。量、結(jié)構(gòu)密實度和孔隙大小以及補給水源有關(guān)，應(yīng)考慮對基坑的影響。3.2.33.2.3工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件應(yīng)明確的內(nèi)容工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件應(yīng)明確的內(nèi)容 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

13、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，透性、補給與排泄條件，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)。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）（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基坑周邊地層展開圖及地層概化剖面圖3.33.3支護體系的選擇支護體系的選擇3.3.13.3.1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)條件確定基坑支護安全等級安全等級3.3.23.3.2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)濟合的根據(jù)工程概況、周邊環(huán)境

14、條件、工程及水文地質(zhì)條件確定經(jīng)濟合的支護體系類型，然后依據(jù)天漢軟件進行試算，以確定所選擇的支護類支護體系類型，然后依據(jù)天漢軟件進行試算，以確定所選擇的支護類型是否符合規(guī)范要求。型是否符合規(guī)范要求。3.3.33.3.3常用支護類型設(shè)計及軟件應(yīng)用常用支護類型設(shè)計及軟件應(yīng)用 一般基坑設(shè)計應(yīng)注明地面超載的類型及超載值，地層參數(shù)，土壓力計一般基坑設(shè)計應(yīng)注明地面超載的類型及超載值，地層參數(shù)，土壓力計算模式，土水合算或分算，基坑設(shè)計的重要性系數(shù)等。算模式，土水合算或分算，基坑設(shè)計的重要性系數(shù)等。3.3.3.13.3.3.1自穩(wěn)邊坡土釘掛網(wǎng)支護自穩(wěn)邊坡土釘掛網(wǎng)支護 土釘掛網(wǎng)是對自穩(wěn)邊坡采取的一種坡面保護措施，

15、保護設(shè)施不土釘掛網(wǎng)是對自穩(wěn)邊坡采取的一種坡面保護措施，保護設(shè)施不作為受力構(gòu)力構(gòu)件設(shè)計。作為受力構(gòu)力構(gòu)件設(shè)計。1 1、適用條件：基坑周邊開闊，自穩(wěn)邊坡可滿足設(shè)計要求。、適用條件：基坑周邊開闊，自穩(wěn)邊坡可滿足設(shè)計要求。2 2、構(gòu)造要求：、構(gòu)造要求：a a、坡面噴射厚度、坡面噴射厚度50-80mm50-80mm，分，分2-32-3次噴射。次噴射。b b、骨料分布均勻，自上而下分層噴射，達初凝后立即灑水養(yǎng)護。、骨料分布均勻，自上而下分層噴射，達初凝后立即灑水養(yǎng)護。c c、掛網(wǎng)時可采用網(wǎng)距、掛網(wǎng)時可采用網(wǎng)距100-200mm100-200mm的鋼絲或鐵絲網(wǎng)，用的鋼絲或鐵絲網(wǎng)，用0.5-1.0m0.5-1

16、.0m深的短土深的短土釘固定。釘固定。3 3、設(shè)計所需參數(shù)：邊坡開挖深度、坡率等、設(shè)計所需參數(shù)：邊坡開挖深度、坡率等4 4、提交計算成果：邊坡整體穩(wěn)定性驗算、坑底抗隆起穩(wěn)定性驗算、提交計算成果：邊坡整體穩(wěn)定性驗算、坑底抗隆起穩(wěn)定性驗算（附土釘掛網(wǎng)邊坡穩(wěn)定分析、抗隆分析極平圖）（附土釘掛網(wǎng)邊坡穩(wěn)定分析、抗隆分析極平圖）-計算書中計算書中5 5、提交設(shè)計文件和設(shè)計圖、提交設(shè)計文件和設(shè)計圖（附土釘掛網(wǎng)平面、剖面圖）（附土釘掛網(wǎng)平面、剖面圖）-設(shè)計圖中設(shè)計圖中土釘掛網(wǎng)圖片土釘掛網(wǎng)圖片邊坡穩(wěn)定分析和抗隆起分析圖基坑支護平面圖土釘掛網(wǎng)剖面圖3.3.3.23.3.3.2噴錨支護噴錨支護1 1、適用條件：適用于填土地、粘性土及巖質(zhì)邊坡，支護深度不宜超過、適用條件：適用于填土地、粘性土及巖質(zhì)邊坡，支護深度不宜超過6.0m6.0m，土質(zhì)條件合適或基坑周邊開闊時也可用于深度大于，土質(zhì)條件合適或基坑周邊開闊時也可用于深度大于6.0m6.0m的基坑，的基坑，當(dāng)坡腳有軟土地、粉土、粉砂時，宜選用復(fù)合噴錨支護。當(dāng)坡腳有軟土地、粉土、粉砂時，宜選用復(fù)合噴錨支護。2 2、構(gòu)造要求：、構(gòu)造要求：a a、70%70%以上的