商业大厦深基坑支护结构设计方案(钢板桩)

一、工程概况：1、工程特点：拟建工程地处***市松北区拉萨路东北侧。

总占地建筑面积约133877m2，基坑周长约564m，地下两层基坑开挖深约7.05m—10.7m见平面图。

2、周边环境：2.1基坑支护范围内无重要的建筑物和构筑物2.2基坑支护范围内无重要的管线，原有管线均在周边主辅道上。

二、工程地质简介：该建筑场地位于***北岸，由河流冲积作用形成的河流侵蚀堆积地貌，属***流域河谷漫滩相，由于地处***中游，表层杂填土较厚，表层有杂填土组成，上部地基土主要由砂土组成，中间不均匀夹层有厚薄不等的粘性土夹层。

根据岩土工程勘察资料揭示，在基坑支护范围内地层共分9层，对各层结构及特征描述如下：表1第（1）层：杂填土，层底埋深0.2～1.5米。

褐色，以粘性土为主,见植物根系。

第（2）层：粉砂，层底埋深3.3～10.0米。

黄褐色，湿-饱和，松散，砂质一般，分选性一般。

第（2-1）层：粉质粘土，层底埋深2.0～7.0米。

褐色，软塑，韧性低，干强度中等，中压缩性。

第（3）层：细砂，层底埋深10.0～14.0米。

灰褐色，饱和，稍密，砂质一般，分选性一般。

第（4）层：中砂，层底埋深11.0～15.5米。

灰色，饱和，中密，砂质较纯，分选性一般，主要矿物成分为长石、石英。

第（4-1）层：粉质粘土，仅见于11号钻孔，层底埋深12.2米。

灰色，软塑，韧性低，干强度中等，中等压缩性。

第（5）层：粗砂，层底埋深13.5～19.0米。

灰色，饱和，中密，砂质较纯，分选性一般，主要矿物成分为长石、石英。

第（6）层：粉质粘土，层底埋深13.7～20.3米。

灰色，可塑，韧性低，干强度中等，中等压缩性。

第（7）层：粗砂，层底埋深18.5～22.5米。

灰色，饱和，密实，砂质较纯，分选性一般，主要矿物成分为长石、石英。

三、水文地质条件场地水文地质条件概况场地地貌属于***漫滩，地下水为第四纪松散岩类孔隙潜水，主要为大气降水、地表水补给，以蒸发为主要排泄方式，地下水赋存于下部的中、粗砂层中，水量充足，分布稳定。

地下水位埋深较浅，勘察期间厂区厂区地下水静止水位5.0~6.80m。

该场地临近***，场区地下水与***水系密切联系，由于含水层的渗透系数和径流条件好，因此本场地与***形成了互补的补给和排泄条件。

地下水动态变化规律为：7～9月份为丰水期，水位上升，3～5月份为枯水期，水位下降。

水文地质参数经验值一览表四、基坑支护设计施工方案：4.1设计依据（1）现场平面图及基础施工剖面图（2）地下管线汇签单（3）《岩土工程勘察报告》（4）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）（5）《地基基础设计规程》（GB50007—2002）（6）《锚杆施工技术规范》（CECS147：2003）4.2计算基坑开挖深度根据工程施工设计图、地质报告及开槽图：现场±0.00绝对高程为118.93m1、F轴、10轴、20轴合围地段承台底高程为107.63m自然地面高差为-0.6米即基坑开挖深度:118.93-107.63-0.6=10.7米2、其余地段承台底高程为109.58m自然地面高差为-2.3米即基坑开挖深度:118.93-109.58-2.3=7.05米4.3设计原则（1）满足基坑安全使用功能的要求。

（2）可操作性强，切实能指导施工。

（3）确保周边环境（地下管线、周边建筑物）的安全。

（4）施工速度快，节约工期，降低造价。

4.4基坑支护设计方案根据设计图纸、地质报告，综合分析周边环境，为降低工程成本，提高工程施工工期；本工程设计方案采用两种支护形式，分别为F轴、10轴、20轴合围地段采用H型钢(350*175*7*11㎜)钢板桩排桩+锚杆支护形式；其余周围合围地段采用H型钢(350*175*7*11㎜)钢板桩排桩+锚杆支护形式；本工程施工设计部分采用钢板桩可提高工期，采用加筋水泥土地锚施工技术可缩短锚杆张拉时间，节约工期。

主要施工材料技术参数如下：（1）钢板桩为：H型钢H350*175*7*11㎜板桩，长12米、长15米。

（2）锚杆：为专利技术加筋水泥土地锚，锚杆直径ф200㎜，长度分别为020米，锚杆体钢绞线强度为1860级，直径Φ15.20㎜，水泥浆水灰比为：0.65。

详细设计见设计图纸.1（施工平面图及施工剖面图）4.4.1基坑深7.05米位置支护设计施工方案基坑开挖7.05米深，经计算此部位采用H型钢板桩（H350*175*7*11㎜）排桩+ 锚杆支护体系；H型钢长12米，水平间距0.7米，桩顶标高为自然地面；锚杆设置一道，锚杆自然地面下-3.0米，锚杆水平间距2.1米（三桩一锚），锚杆长20.0米，设计拉力200KN。

如下图：4.4.2基坑深8.75米位置支护设计施工方案基坑开挖8.75米深，经计算此部位采用H型钢板桩（H350*175*7*11㎜）排桩+ 锚杆支护体系；H型钢长12米，水平间距0.7米，桩顶标高为自然地面；锚杆设置两道，第一道锚杆自然地面下-3.0米，锚杆水平间距2.1米三桩一锚，锚杆长20.0米，设计拉力200KN。

第二道锚杆自然地面下-6.0米，锚杆水平间距1.4米两桩一锚，锚杆长20米，设计拉力240KN。

如下图：4.4.3基坑深9.0米位置支护设计施工方案基坑开挖9.0米深，经计算此部位采用H型钢板桩（H350*175*7*11㎜）排桩+ 锚杆支护体系；H型钢长12米，水平间距0.7米，桩顶标高为自然地面；锚杆设置两道，第一道锚杆自然地面下-3.0米，锚杆水平间距2.1米三桩一锚，锚杆长20.0米，设计拉力200KN。

第二道锚杆自然地面下-6.0米，锚杆水平间距1.4米两桩一锚，锚杆长20米，设计拉力240KN。

如下图：4.4.4基坑深10.7米位置支护设计施工方案基坑开挖10.7米深，经计算此部位采用H型钢板桩（H350*175*7*11㎜）排桩+ 锚杆支护体系；H型钢长15米，水平间距0.7米，桩顶标高为自然地面；锚杆设置两道，第一道锚杆自然地面下-3.0米，锚杆水平间距2.1米三桩一锚，锚杆长20.0米，设计拉力200KN。

第二道锚杆自然地面下-7.3米，锚杆水平间距1.4米两桩一锚，锚杆长23米，设计拉力340KN。

如下图：应用工程实列：2007年***麦凯乐工程，基坑深度11.0米，采用钢板桩排桩+两道锚杆支护体系能够满足安全要求。

如图：4.4.5、基坑侧壁防治流砂技术措施方案为保证基坑侧壁安全，防止流砂钢板桩位置，在钢板桩中间插入25㎜厚木挡板；如下图：4.4.6、基坑内排水技术措施方案本工程基坑开挖面积大，施工周期长，基础施工期间在雨季施工，为保证基坑安全，保证基坑不受雨水及不明水源的危害，在基坑周边设置排水沟，在承台中间设置集水坑，排水沟与集水坑相连，配备抽水泵，保证坑内水及时排出，排水沟侧面和底部作80㎜厚级配碎石混凝土，强度为C20。

如下图：4.4.7、基坑维护应急预案本工程地处哈尔滨***沿岸地带，地下水位比较高，地质条件较差，多为粉砂层，周边地下排水管线渗漏情况不明，为防止突发事件发生，应作好应急技术措施。

（1）、聘请专业队伍作好基坑监测，加强基坑安全预警工作。

（2）、设专职安全员巡查，查找并确定危险源，分析不利因素。

监督管理是否按设计施工，强化管理。

（3）、一旦发现基坑周边管线有渗漏，立即在基坑边2.0米范围内作渗水井或在基坑侧壁做倒流管，将水倒如基坑底或基坑内，降低坑外水对基坑安全威胁。

（4）配备产车、钩机等机械设备；砂土灌袋等材料，一旦发生重大安全危险，可立即采取回填等技术措施。

4.4.8、钢板桩、加筋水泥土锚施工技术要点（1）、钢板桩施工钢板桩采用15米长H型钢板桩，施工前首先放线定位准确，清除障碍物和冻土层后利用高频液压打桩锤将打入4.0米，然后调整垂直度，缓慢将钢板桩打入8.0米后，再加快打桩速度，直至设计标高保证钢板桩垂直度。

（2）锚杆施工锚杆施工时应隔根施工，施工角度为15度，锚杆张拉应隔根张拉，张拉锁定强度为0.65倍的设计值。

4.4.8基坑支护设计计算书***大厦工程围护结构计算书(7.05米深基坑)一、工程概况***大厦工程基坑开挖深度为7.05m，采用H型钢（H350*175*7*11㎜）板桩作围护结构，桩长为12m，桩顶标高为0m，桩水平间距0.7m。

板桩共设1道支撑，见下表。

基坑附近有附加荷载如下表和下图所示。

荷载(kPa) 1 9.07 9.072.9712二、地质条件场地地质条件和计算参数见表1。

地下水位标高为-12m。

表1三、工况工况简图如下：工况 13.3工况 23工况 37.05四、计算(中粗砂)安全系数 K=1.79 ,圆心 O( 2.28 , 0 )墙底抗隆起验算Prandtl: K=7.72Terzaghi: K=9.42(中粗砂)坑底抗隆起验算 K=2.24Kc=3.7抗倾覆验算(水土合算)包络图(水土分算,矩形荷载)20100-10-20 024681012深度(m)水平位移(m m)M a x:19.5100500-50-10024681012深度(m)弯矩(k N*m)-29.5~64.5500-5024681012深度(m)剪力(k N)-47.1~37一、锚杆计算：1、第一道锚杆计算：1.1、水平间距：每延米水平拉力为64.4KN/M ；水平间距2.1m 则rN Ri = 1.25×64.4×2.1 = 169.05KN1.2、计算水泥土桩锚固体长度：r0N Ri=0.9A cs Lrsinθi +0.6пdl a q sk= 0.9×3.14×0.202/4×L×25×sin15o +0.6×3.14×0.20×(L-6.0)×50= 19.2L –113.04L = 14.69米经计算取：L = 20.0米；设计拉力值为200KN1.3、加筋材料的截面积：每根7丝钢绞线拉力为26.8吨选择二根7-Φ5钢绞线，满足要求。

***大厦工程围护结构计算书（基坑8.75米深）一、工程概况***大厦工程基坑开挖深度为8.75m，采用H型钢（H350*175*7*11㎜）板桩作围护结构，桩长为12m，桩顶标高为0m,桩水平间距0.7m。

板桩共设2道支撑，见下表。

基坑附近有附加荷载如下表和下图所示。

荷载(kPa) 1 9.07 9.072.9712二、地质条件场地地质条件和计算参数见表1。

地下水位标高为-12m。

表1三、工况工况简图如下：工况 13.3工况 23工况 36.3工况 46工况 58.75四、计算(中粗砂)安全系数 K =1.36 ,圆心 O ( 3.11 , 0 )墙底抗隆起验算Prandtl: K=5.07Terzaghi: K=6.18(中粗砂)坑底抗隆起验算 K=1.89Kc=2.19抗倾覆验算(水土合算)包络图(水土分算,矩形荷载)20100-10-20 024681012深度(m)水平位移(m m)M a x:19.5100500-50-10024681012深度(m)弯矩(k N*m)-28.8~87.2100500-50-10024681012深度(m)剪力(k N)-54.4~66.8一、锚杆计算1、第一道锚杆计算：1.1、水平间距：每延米水平拉力为58KN/M ；水平间距2.1m 则rN Ri = 1.25×58×2.1 = 152.25KN1.2、计算水泥土桩锚固体长度：r0N Ri=0.9A cs Lrsinθi +0.6пdl a q sk= 0.9×3.14×0.202/4×L×25×sin15o +0.6×3.14×0.20×(L-6.0)×50 = 19.2L –113.04L = 13.8米经计算取：L = 20.0米；设计拉力值为200KN1.3、加筋材料的截面积：每根7丝钢绞线拉力为26.8吨选择二根7-Φ5钢绞线，满足要求。