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1、勘察证书号工程勘察综合类甲级证书号：B142015783临沂钢铁投资集团特钢有限公司年产270万吨优特钢项目基坑支护设计(V1.0)法人代表：总工程师：审 定 人：温国炫审 核 人：刘秀珍设 计 人：张龙中机三勘岩土工程有限公司二。二。年十二月武汉目录I文字部分1 .基坑工程基本情况11.1. 设计依据11.2. 工程概况113周边环境概况21.4. 岩土工程条件31.5. 场地水文地质条件52 .基坑支护方案的选择52.1. 基坑特点分析52.2. 基坑重要性等级62.3. 支护方案选择63 .支护结构设计63.1. 设计原则63.2. 设计参数73.3. 设计计算模型73.4. 支护结构设
2、计74 .地下水控制设计84.1. 上层滞水排水措施：85 .基坑支护施工要求95.1. 土方开挖施工要求95.2. 钻孔灌注桩施工要求1O5.3. 挂网喷射於施工要求1O5.4. 冠梁施工要求1O5.5. 路面硬化及排水施工要求115.6. 其它施工注意事项116 .环境监测要点116.1. 监测内容126.2. 监测要求1263当出现下列情况之一时，应提高监测频率126.4. 当出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警137 .风险源及应对措施13Il计算书Ill图纸年产270万吨优特钢项目炼钢工程基坑支护设计1. 基坑工程基本情况1.1. 设计依据本基坑支护工程依据以下资料设计：1)本工
3、程的岩土工程勘察报告2)建筑边坡工程技术规范(GB50330-2013)3)混凝土结构设计规范(GB50010-2010) (2015版)5)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)6)建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)7)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2015)8)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)；9)岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范(GB50086-2015)；10)建筑基坑工程监测技术标准(GB50497-2019)；11)山东省边坡工程与边坡工程管理规定(鲁建发200627号)12)建筑与市政工程地下水控制技术规范(JGJ111-201
4、6)13)建筑地基基础工程施工质量验收标准(GB50202-2018)14)其它相关资料1.2. 工程概况拟建临沂钢铁投资集团特钢有限公司年产270万吨优特钢项目炼钢工 程，位于团林镇黄海四路与疏港东环交汇处。项目主要建筑物有炼钢连铸车 间、循环水泵房、一次除尘、二次除尘、铁水预处理除尘、冲水处理和安全 水塔。本次基坑支护范围包括两个旋流井、一条水管廊和钛合金料仓。该项目由中冶京城工程技术有限公司设计，由莒南勘测队进行该项目详 勘阶段的岩土工程勘察工作。受建设方委托，基坑支护设计任务由我公司(中 机三勘岩土工程有限公司)承担。该项目正负零标高为43. 30m,水管廊长约424. 0m,基坑开挖
5、深度为9. 3OnrlL 50m,基础采用筏板基础，基础落在强风化片麻岩或全风化片麻岩 上，地基土承载力特征值fakN200kPa0基坑工程重要性等级为二级。基坑开挖深度一览表表1分段正负零标 Hj (m)地面标高 (m)底板面标高(m)承台厚度 (m)基底标高 (m)开挖深度 (m)1-1/2-2 剖43. 3043. 20-10. 501.00-11.6011.503-3/4-4/7-7 剖43. 3043. 20-9. 301.00-10. 4010. 305-5/6-6/9-9 剖43. 3043. 20-8. 301.00-9. 409. 308-8剖43. 3043. 20-12.
6、 801.20-14. 1014. 001.3. 周边环境概况本基坑位于团林镇黄海四路与疏港东环交汇处，场地已基本整平。基坑 周边环境具体情况如下表2：水管廊基坑周边环境状况表2方位具体说明东侧水管廊结构距离待建承台距离为12.4m,高差约3. 4m,整个东侧位于炼钢连铸车间（未建） 内，周边无建筑及临时施工道路，支护环境宽松。南侧水管廊结构距离待建承台距离为6. 15m8. 35m,高差约3. 9m7. ln,整个南侧位于炼钢连铸 车间（未建）内，周边无建筑及临时施工道路，支护环境宽松。西侧水管廊西侧为循环水泵房，由于没有水泵房结构图纸，则目前只支护至水管廊靠近循环水泵 房位置。北侧水管廊结
7、构靠东侧（位于炼钢连铸车间内）距离待建承台距离为3. 15m,高差约3.9m7. 1m, 支护环境紧张；水管廊结构靠西侧（位于炼钢连铸车间外）外为空地，周边无建筑及临时施 工道路，支护环境宽松。1.4. 岩土工程条件拟建场地为剥蚀残丘地貌，场地西高东低，地面标高34. 63m43. 29m, 最大高差8. 66mo勘察深度范围内揭露场地上覆为第四系杂填土层，下伏为片麻岩（全风 化带、强风化带、中风化带）地层，自上而下共分为4层，其岩土分层及特 征分述如下：第层：杂填土（QJ）色杂，稍湿，松散，主要以风化岩石为主，含少量粘性土，近期人工回填。由于人工平整场地回填，分布不规律，回填土成分主要为场地
8、表土及风 化岩碎屑，土质不均，99#钻孔附近是一池塘，该层分布普遍，层厚0.5OnI 4. 80m,平均厚度2.36m；层顶标高38. 89m46. 40m,平均标高43. 87m,新 近填积，无工程意义。第层：全风化片麻岩（Ar）该层分布普遍，场区东部、西部缺失，层厚0.60米4. 60米，平均厚 度L 960米；层顶标高37. 2844. 51m,平均标高41. 52m。黄褐色，风化完 全，结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，主要成分为长石、石英, 含绢云母，干钻可进。第层全风化片麻岩物理力学性质统计表25.0标准贯入试统计数(n)最小值 (Xmin)最大值 (Xmax)平均值(1)
9、标准差(6f)变异系 数 ()标准值fk实测值13023.031.027. 11.40. 0526.9验 N ()修正值13022. 529.526.21.30. 0526.0第层：强风化片麻岩(Ar)地层呈褐色，风化裂隙很发育，细粒状结构，片麻状构造，主要成分为 长石、石英，含绢云母，干钻不进，水钻进尺快，取芯率约65%,岩体极破 碎，岩石质软，易风化、易崩解，易膨胀，岩体基本质量等级为V级。全场区皆有分布，揭露层厚4. 6OnI22. 30m,平均厚度11. 79米；层顶 标高35. 08m42. 94% 平均标高39. 57%第层强风化片麻岩物理力学性质统计表标准贯入试统计数(n)最小值
10、 (Xmin)最大值 (Xmax)平均值(1)标准差(6 l)变异系数()标准值 fk实测值13055.059.057.61.20. 0257.4验N (击)修正值13045.954.950.51.60. 0350.2第层：中风化片麻岩(Ar)分布于全部场地，该层岩面起伏变化较大，未穿透，本次勘察揭露最大 厚度3. 90m,层顶埋深15. 1Om27. 10m；层顶标高17. 97m28. 07m,平均标高 24. 61mo地层呈褐色，风化裂隙发育，细粒状结构，片麻状构造，主要成分为长 石、石英，含绢云母，水钻进尺较快，取芯为块状、短柱状，岩石破碎，取 芯率约85%,易风化、易崩解，易膨胀，岩
11、石较软，岩体基本质量等级为IV 级。1.5. 场地水文地质条件勘察深度范围内揭露的地下水类型主要为赋存于风化基岩中的基岩裂 隙潜水，地下水的主要补给来源为大气降水、耕种期农田灌溉水、基岩裂隙 侧向渗流等。排泄途径为大气蒸发，基岩裂隙水赋存于花岗岩裂隙中，透水 性较好，渗透系数可按1.0d考虑。强风化花岗岩为含水层，中风化花岗 岩透水性差为隔水层。建议设计单位考虑丰水期雨水汇聚后短期内对建筑物 基础的影响。勘察期间场地地下水位埋深为4.810. Im左右,水位标高36. 26m左右, 结合区域水文地质资料，地下水位年变幅在2.03.0,根据当地工程经验 及区域水文地质资料，近3-5年最高水位埋深
12、1.0米左右，历史最高水位埋 深0. 5米左右。场地土层对舲及舲结构中的钢筋等建筑材料具有微腐蚀性。2 .基坑支护方案的选择2.1. 基坑特点分析(1)基坑开挖面积约15990.0 m2,周长约1109. Om ,水管廊长度约 392. 0m,基坑支护面积较大。(2)本基坑开挖深度9314.0,支护深度大。(3)组成坑壁的土层有：(1)层杂填土，分布不均匀，堆积时间短，压 缩性大，力学性质差，无直接利用价值；第（2）层全风化片麻岩，分布均 匀，属中等压缩性土，力学性质、强度一般；第（3）层强风化片麻岩，分 布均匀稳定，埋藏较浅，属低压缩性土，岩面起伏变化较小，强度较高，力 学性质较好；基底大部
13、分坐落于层强风化片麻岩上。（4）本基坑开挖时对地下水上层滞水可采取明排措施解决。（5）水管廊结构距离基坑北侧待建承台较近，对支护不利。2.2. 基坑重要性等级依据基坑的开挖深度、地质条件及周边环境等情况，对照建筑基坑支 护技术规程（JGJ120-2012）第3.0.3条基坑工程重要性等级划分，本基坑 重要性等级为二级。2.3. 支护方案选择本基坑采用排桩+桩顶放坡+土钉挂网喷柱支护，二级放坡或三级放坡+ 土钉挂网喷舲支护等联合支护体系。地下水治理：上层基岩裂隙潜水采用明 排措施。3 .支护结构设计3.1. 设计原则1、在保证安全的前提下，兼顾经济及工艺成熟、施工速度快、施工方 便的原则。2、保
14、证基坑开挖期间地下室的安全开挖和顺利施工。3、保证基坑开挖期间周边建（构）筑物、管线的安全和稳定。4、保证基坑开挖地下水控制措施对周边建（构）筑物不造成较大的影响。5、保证基坑开挖地下水控制措施对周边建（构）筑物不造成较大的影 响。32设计参数根据本项目岩土工程勘察报告和建筑基坑支护技术规程，结合地区 经验，确定场地与基坑支护设计相关的土层参数，见表4。基坑支护设计土层参数表4层号岩土名称 ( KN/M3 )Ck (kPa)k（度）第（1）层杂填土18108第（2）层全风化片麻岩191520第（3）层强风化片麻岩2025304 .3.设计计算模型 基坑设计开挖范围：以地下室基础外包线外扩LOm
15、为基坑下坑口 线。基坑设计开挖深度按基础垫层底考虑。按场地地层变化及开挖深度不同分断面计算。（4）坡顶周边超载范围内取15 kPa均布荷载考虑。土压力分布模式，按朗肯土压力理论，水土合算方式。（6）计算软件：“理正深基坑”软件。5 .4.支护结构设计结合场地地层和周边环境条件，本基坑支护采用排桩+桩顶放坡+土钉挂 网喷硅支护，二级放坡或三级放坡+土钉挂网喷碎支护等联合支护体系。5.1.1. 挂网喷射硅支护支护桩桩顶放坡及桩间土采用土钉挂网喷舲支护。喷射硅强度为C20, 厚度80mm,施工配合比为水泥:砂:石子=1:2:1.5。挂网土钉采用 16螺纹钢, 牌号为 HRB400,间距 1.5mX1
16、.5m, 土钉长 0.8m。5.1.2. 其它(1)坡顶反坡宽度2m。(2)对坑内集水坑、大承台等坑中坑，土方开挖到基底后，立即砌筑 370mm石专墙支护。(3) 土建总承包单位应妥善设置土建施工塔吊基础，不应将塔吊设置在 边坡中坡顶附近(若有)；如不得已如此，应对塔吊基础做加固、加深处理。(4)基坑施工应尽量避开在丰水期进行，同时，基坑开挖后应尽快进行地 下结构基础的浇筑。(5)基坑设计使用限制1)基坑坡顶堆载严禁超过设计值。2)基坑自开挖至填槽，其有效运行期为12个月。4 .地下水控制设计根据勘察资料，影响基坑施工的上层基岩裂隙潜水，需采用明排措施解 决；4.1. 上层滞水排水措施：(1)
17、在坡顶设置一道排水沟，并与市政排水管道连通，排水沟尺寸 300mm260mm (宽X深)，排水沟用砖砌筑。(2)对场区坡顶地面采用厚80mm的C20混凝土作2m宽硬化处理防止地 表水下渗。(3)在边坡坡面每间隔2.0m3.0m设置若干泄水孔。(4)坡底设置一道简易排水沟和若干集水坑，坑内集水通过抽水泵抽到坡 顶排水沟流入市政下水道。5 .基坑支护施工要求5.1. 土方开挖施工要求(1)为确保支护体系施工质量和周边环境安全，加快施工进度，要求土层 开挖与支护施工相互衔接，互相配合。(2)土方开挖采取分区、分段、分层开挖方式进行。应提供喷射舲足够的 养护时间。土方开挖至基底后，对基础承台及连梁采取
18、人工掏挖方式。(3) 土方开挖宜采取机械开挖和人工开挖相结合方式，一般情况下采取机 械开挖，坑角土方宜采取人工开挖。基坑开挖至距坑底20Cm时宜改为人工 清理坑底，严禁超挖。开挖过程中严禁碰撞支护体系。(4)严格按设计的要求进行土方开挖，土方随挖随运，不得随意堆置在基 坑周边。(5)在坡顶或坡底设置排水沟，做好坡面、坡底的排水防水工作。(6)开挖后期,基坑边坡顶面禁止堆载。开挖至坡底后应尽快开展基础施 工，以减少基坑暴露时间。(7)在基坑开挖过程中，应及时组织抽排基坑内积水。5.2. 钻孔灌注桩施工要求(1)成孔中采取措施保证不缩孔、不塌孔。清底后孔底沉渣厚度不大于 200mm,方可浇灌舲。(
19、2)钢筋笼制作、安放标高应符合有关要求。(3)支护桩应嵌入冠梁100mm。(4)支护桩施工完毕后，应采用小应变测试方法检测支护桩施工质量，以 查明支护桩体的完整性及其强度，当根据低应变动测法判定的桩身完整性为 In类或IV类桩时应采用钻芯法进行检测。(6)未尽事宜，严格按建筑桩基技术规范JGJ94-2008执行。5.3. 挂网喷射胫施工栗求(1)施工按照放线一开挖一护坡一开挖顺序逐层分段进行网喷施工流 程作业，支护工艺流程为:开挖一挂网一喷射舲。(2)喷射硅强度为C20,厚度80mm。水泥:砂:石子=1:2:1.5,采用PO42.5 级水泥。(3)挖土必须与网喷支护相结合，分层开挖，分层支护，
20、严禁超挖。(4)钢筋网绑扎必须牢靠，喷射舲厚度必须达到设计要求。5.4. 冠梁施工要求(1)主筋通长配制，分段施工时应保持其整体性。(2)钢筋绑扎质量、模板制作质量应符合有关规范要求。(3)聆浇筑时，应振捣密实。(4)未尽事宜按有关规范、规定执行。5.5. 路面硬化及排水施工要求(D基坑开挖前，对坡顶地面采用厚80mm的C20聆作硬化处理，硬化 宽度现场确定。(2)在距坡顶2m硬化区外设置一道坡顶排水沟，排水沟尺寸30OmmX 260mm,排水沟用豉砌筑，确保排水沟不漏水。(3)在坑底距底边线约0.30m外设置一道排水沟和若干集水坑，排水沟尺 寸300mm260mm,排水沟用砖砌筑。雨水汇集到
21、排水沟和集水坑内，通 过水泵抽到坡顶排水沟流入市政下水道。(4)在坡面按水平间距3.0Om左右设置若干塑料排水管利于排水。(5)对坑中坑内积水，采用潜水泵进行抽排。为便于现场施工管理，坡顶、底排水沟、集水坑及反坡外地面硬化工作 宜由土建施工单位负责实施。5.6. 其它施工注意事项(1)施工前，应详细调查基坑周边管线情况，做好“三通一平”工作(由 业主负责)。(2)严把质量关，作好建材检验工作。(3)采取信息法施工，严格施工管理，加强监测工作。(4)对于现场出现的复杂情况和问题，会同业主和监理及时研究处理。6 .环境监测要点为保证工程安全和周边建筑物及地下管线安全，应按规范要求对基坑进 行必要的
22、监测设计与实施。施工严格按照“信息法”施工，加强监测，根据 监测结果及时修改设计并采取防范措施。6.1. 测内容按基坑重要性等级布设相应的监测点。6.2. 监测要求土方开挖工作开始之前，应埋设监测点和基准点，并观测一次。基坑向 下开挖期间，监测不应少于每天一次，直至开挖停止后连续三天的监测数值 稳定，在监测数值稳定期间，应根据水平位移稳定值的大小及工程实际情况 定期进行监测，观测间隔时间可为5天7天。基坑运行维护阶段观测时间间 隔可为10天15天。当暴雨阶段或出现异常情况时（边坡位移速率达到3mm 天,沉降变形速率达到3mm天）应加密监测频率，监测结果（包括图表）及时 反馈给基坑支护设计单位、
23、支护施工单位、建设单位及监理人员。监测精度 应符合有关规范规程要求。监测报警值为边坡水平位移累积至32mm,水平 位移和沉降连续3天达3mm天或变形速率连续变大。基坑监测工作应委托给有资质的单位进行监测，监测前应提供专门的监 测方案。基坑开挖后，支护施工人员必须每天对现场情况进行目测检查，当出现 险情及时报告给有关各方，以便采取维护加固措施。6.3. 当出现下列情况之一时，应提高监测频率（1）监测数据达到报警值。（2）监测数据变化较大或者速率加快。（3）存在勘察未发现的不良地质。（4）超深、超长开挖或未及时加撑等违反设计工况施工。（5）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏。（6
24、）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值。（7）支护结构出现开裂。（8）周边地面突发较大沉降或出现严重开裂。（9）临近建筑突发较大开裂、不均匀沉降或出现严重开裂。（10）基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象。6.4. 当出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警（1）监测数据达到监测报警值的累计值。（2）基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或基坑出现流沙、管 涌、隆起、陷落或较严重的渗漏等。（3）基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或 拔出的迹象。（4）周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的 变形裂缝。（5）周边管线变形突然明显增长或出现裂缝
25、、泄漏等。（6）根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。7 .风险源及应对措施该项目可能存在的风险源有如下几点：1）周边地面沉降过大；2）基坑侧壁流土流水；3）边坡坍滑；4)其他风险源可详见设计总说明；相应应对措施如下：一、周边地面沉降过大的应急处理一般由杂填土层含水流失、降水过量或坑壁滑塌引起。(1)若由杂填土层含水流失引起的局部地面沉降，则宜加强侧壁止水措O(2)若由坑壁渗水引起的局部地面沉降，则宜加强侧壁止水措施。影响周 边建筑物安全时还应进行加固处理。处理方式视具体情况，可采用注浆、高 压旋喷班和锚杆静压桩等方式。二、基坑侧壁流水流土的应急处理(1)基坑侧壁局部出现析水、
26、涌砂或渗水，迅速采用止水材料缩小范围， 埋管引流，注浆封堵，必要时迅速在此区域内采取反压回填的补救措施，并 查明水源，采取相应措施止水，设置引水管或盲管将水集中排出，在基坑内 集中抽排。(2)基底局部出现流水流土时，应根据情况，设置中粗砂混碎石反压过 滤层，或用土袋砌筑围堰、盲管疏排等。必要时应及时反压回填，并采取相 应的措施，注浆(双液注浆)封堵、疏导与封堵相结合。三、边坡坍滑的应急处理若挂网喷射舲段出现位移过大，出现坍滑险情。(1)增加锚杆控制位移。(2)清除并禁止坑边堆放杂物。(3)做好坡顶排水措施。7.1.1.其它应急预案监测单位应在基坑开挖前进行周边环境现状调查，主要查明周边建筑 裂
27、缝、地面裂缝发展情况，设置监测标志并拍照记录。此项工作由业主组织, 监理单位参加、监测单位负责，土方开挖前完成此项工作。拍照记录存放业 主和监理单位各1份。监测单位应于当天将监测信息反馈给有关各方。当基坑出现险情后， 监测单位应根据需要加密加强监测，随时为信息化施工提供有力支持。严禁土方开挖过中碰撞支护体系。若土方开挖对支护体系有较严重损 坏，应认真评估损坏程度，采取加撑、加锚杆等方式进行处理。土方开挖过 程中，应有工长现场指挥反铲，按土方开挖方案中确定的线路和方法开挖， 监理公司旁站监督，不得野蛮作业。(4)土方开挖基坑下部土方期间，要求反铲24小时停留在基坑现场，反 铲司机能随叫随到，随时准备进行反压回填抢险工作。基坑开挖期间，花管注浆设备、材料和人员留在现场，随时准备进行 侧壁止水处理。要求土方开挖单位多备潜水泵，及时抽排积水，严禁积水泡坑临沂钢铁投资集团特钢有限公司年产270万吨优特钢项目基坑支护设计计书中机三勘岩土工程有限公司二。二。年十二月
