一、工程概况
该工程位于新野县文化广场西侧， 北距书院西路约 100 米左右，拟建建筑物共 4 栋， 1# 楼高 25 层， 2#楼高 19 层，均有一层地下室，其中 1#楼基坑开挖深度 7.8 米， 2#楼基坑开挖深度
6.8 米。
拟建场地交通便利，工程环境条件较好。为了施工安全，按 照《建设工程安全生产管理条例》规定，按照《建设工程安全生 产管理条例》之规定，特制定本方案进行基坑支护。
附：钢管护坡桩平面位置图 二、工程地质与水文地质条件 2.1 工程地质条件
根据岩土工程勘察报告，地质情况如下：
①杂填土（ Qml）：灰褐色 - 褐黄色，松散，稍湿，上部含少量混凝
土块、砖瓦碎片杂质，下部主要成份以粉土为主， 含少量植物根系数。 该层土在场地内均有分布，与下伏土层呈突变接触；层底埋深 0.6-0.9m ，层厚 0.6-0.9m ，平均层厚 0.7m。
②粉土（ Q4al+pl ）：黄褐色，稍湿，稍密状，干强度差，韧性低， 轻微摇震反应， 光泽反应较差， 土体中含少量暗红色铁锰质结核及黑 色染斑。该层土在场地内均有分布，与下伏土层呈突变接触，层底埋 深 3.7~4.0m，层厚 2.8-3.1m ，平均层厚 3.0m。
1
al+pl
③细砂（Q4
）：黄色，稍湿 - 饱水，稍密，上部含少量泥质成份，
砂粒成份以石英、长石为主，砂中含少量云母及其它暗色矿物质，局
部地段夹约 10-20cm 左右的粉土薄夹层， 呈透镜体状。 该层土在场地
内均有分布，与下部伏土层呈渐变接触，层底埋深
6.5-7.1m ，层厚
3.2-4.1m ，平均层厚 3.7m。
④中砂（ Q4al+pl ）：黄色，饱水，稍密状，成份以石英岩、石英砂
岩为主，砂粒成份以石英、 长石为主，砂中含少量云母及其它暗色矿
物质，该层土在场地内均有分布，与下伏土层呈渐变接触，层底埋深
17.1-17.8m ，层厚 10.1-10.5m ，平均层厚 10.4m。
⑤粗砂（ Q3al+pl ）：黄褐色，饱水，中密，砂粒成份以石英、长石
为主，偶见砾石，分选均匀。该层在本场地内均有分布，与下伏地层
呈渐变接触。层底埋深 19.4-19.8m ，层厚 1.9-2.3m ，平均层厚 2.2m。⑥含
砾粗砂（ Q2al+pl ）：黄褐色，饱水，中密 - 密实，砾石含量约
10%左右，成份以石英岩、石英砂岩为主，粒径约在 0.2-0.4cm 左右，
磨圆度一般；砂粒成份以石英、长石为主，分选性一般，级配不良。
该层土在场地内均有分布，与下部土层呈渐变接触，层底埋深
30.1-30.7m ，层厚 10.5-11.0m ，平均层厚 10.8m。
⑦泥质含砾粗砂（ Q2al+pl ）：灰黄色，饱水，密实，泥含量约
25.3%-28.9%左右，成份以石英岩、石英砂岩为主，呈半胶结状。该
层土在场地内均有分布，与下部土层呈渐 变接触， 层底埋深
2
39.4-39.8m ，卵石层厚 8.9-9.8m ，平均层厚 9.8m。
⑧含卵砾砂 （Q al+pl ）：黄褐色，饱水，密实，卵石含量 18.8-21.3% 1
左右，卵石成份以石英岩、石英砂岩为主，直径约在
2-10cm 左右，
磨圆度较差。该层层底未揭穿，最大揭露厚度
10.5m。
2.2 水文地质条件
本次勘察期间实测场地内地下水静止水位埋深
5.1m 左右，地下
水年变幅 1.0-2.0
米，地下水对混凝土结构具微腐蚀性， 对钢筋混凝
土结构中钢筋具微腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
2.3 地层概化及各土层设计参数选取
为便于分析和计算， 整个场地各层土的厚度及物理力学指标
均按勘察报告中提供的平均值取用。
根据业主提供的勘察报告，参照《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120/99 参考数据，该场地基坑支护设计参数按下表选取。
基坑支护设计参数取值表
层 号
γk
地层名称
层厚（m）
f k
2
ES
C、φ报告取值 C(Kpa) φ ( 度)
K
K
② ③ ④
粉土 细砂 中砂
3.0 3.7 10.4 （KN/m） 17.2 10 10 （Kpa） （Mpa） 100 140 160 6.2 5.6 7.0
10.4 0 0 17.0 26 25.7 三、周边环境状况
该基坑周边环境具体情况如下：
①号楼西侧：基坑西侧距围墙约
5.7 米左右。 3
②号楼西侧：基坑西侧距围墙约
9 米左右。
因此，根据基坑开挖深度， 场地工程地质与水文地质条件及
周边环境状况， 按照《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120/99 标准， 判定本基坑的安全等级为二级。
四、深基坑支护类型选择
深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定，而且要满足变形控制要求，以确保基坑周围的建筑物等的安全。如今支护结构日臻完善，出现了许多新的支护结构形式与稳定边坡的方法。
根据本工程实际情况，采用锚杆支护的同时，东坡距 6 层楼建筑物较近，可采用钢管桩、喷锚的支护形式，东坡钢
管桩挡土的支护结构布置如下： （ 1）钢管桩直径
108mm，桩
距 0.5 ；（2）钢管桩采用 2 排，间距为 0-0.4m 梅花形布置；
（3）钢管打入以后采用高压注浆。使沙层和钢管胶结，增 加边坡稳定性，钢管内部沙浆密实，增加钢管桩的钢性。
五、深基坑支护土压力
深基坑支护是近些年来才发展起来的工程运用学科，新的完善的支护结构上的土压力理论还没有正式提出，要精确地加以确定是不可能的。而且由于土的土质比较复杂，土压
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力的计算还与支护结构的刚度和施工方法等有关，要精确地确定也是比较困难的。目前，土压力的计算，仍然是简化后按库仑公式或朗肯公式进行。常用的公式为：
主动土压力：
Eα=1/2γH2tg2（45°- Φ/2 ）-2CHtg（45°- Φ/2 ）+2C2/γ
式中： Eα——主动土压力（ KN），γ——土的容重，采用加权平均值。 H——挡土桩长（ m）。Φ——土的内摩擦角（°）。 C——土的内聚力（ KN）。
被动土压力： EP=1/2 γt2KPCt
式中： EP——被动土压力（ KN）， t ——挡土桩的入土
深度（ m）， KP——被动土压力系数，一般取
K2=tg2 （45° -
Φ /2 ）。
由于传统理论存在些不足，在工程运用时就必须作经验修正，以便在一定程度上能够满足工程上的使用要求，这也就是从以下几个方面具体考虑：
1、土压力参数：尤其抗剪强度
C/ Φ的取值问题。抗剪
强度指标的测定方法有总应力法和有效应办法，前者采用总 应力 C、Φ值和天然重度γ（或饱和容量）计算土压力，并
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认为水压力包括在内，后者采用有效应力
C、Φ及浮容量γ
计算土压力，另解水压力，即是水土分算。总应办法应用方 便，适用于不透水或弱透水的粘土层。有效应力法应用于砂
层。
2、朗肯理论假定墙背与填土之间无摩擦力。这种假设
造成计算主动土压力偏大，而被动土压力偏小。主动土压力偏大则是偏安全的，而被动土压力偏小则是偏危险的。针对这一情况，在计算被动土压力时，采用修正后的被动土压力
系数 KP，因为库仑理论计算被动土压力偏大。 因此采用库仑理论中的被动土压力系数擦角δ，克服了朗肯理论在此方面
的假定。可以求得修正后的 KP是： KP=〔 CosΨ DCosδ [KF ） ]-Sin （Ψ o+δ） Sin Ψ o〕 2
式中是按等值内摩擦角计算，对粘性土取Φ D=Φ是根据经验取值，δ一般为 1/3 Φ-2/3 Φ。
3、用等值内摩擦角计算主动土压力。在实践中，对于
抗深在 10m内的支护计算，把有粘聚力的主动土压力 Eα，计算式为： E=1/2CHtg2 （ 45° - Φ /2 ） +2C2/ γ。
用等值内摩擦角时，按无粘性土三角形土压力并入Φ o， E=1/2 γH2tg （ 45° - Φ / 2 ），而 E=E由此可得： tg （45°
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-[SX （ ] Φ o2= rH2tg2 （ 45° - Ψ /2 ）-4CHtg （45° - Ψ/2 ）
+4C2/r2rH2
4、深基坑开挖的空间效应。基坑的滑动面受到相邻边
的制约影响， 在中线的土压力最大， 而造近两边的压力则小，利用这种空间效应，可以在两边折减桩数或减少配筋量。
六、钢管桩的设计
该工程支护结构主要采用钢管桩的设计方案，桩的直径
为 108mm，桩间距为 0.5m. 考虑基坑附近建筑物的影响，支护设计时，参照部分支护结构设计的相关情形取地面均布载荷 q=10KN/m：
1、桩上侧土压力：①桩后侧主动土压力，因为桩后土
为三层（素填土、粉质粘土、粉质粘土）所以计算时采用加
权平均值的 C、Φ、γ，Φ =21.32 ，得： Eα
=4.7H2-2.76H+108.49 ；②桩前侧被动土压力：因为桩前侧
土为两层（粘土层、粉质粘土层），所以计算时应采用加权
平均值的 C′、Φ′、γ′，得： EP＝ 33.89676t2+104.5t
； ③均布载荷对桩的侧压力：由公式
Eq＝qKaH，得：
Eq=18.672H.
2、桩插入深度确定：计算前须作如下假设：（
1）锚固
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点 A 无移动；（ 2）钢管桩埋在地下无移动；（ 3）自由端因较浅不作固定端，按地下简支计算。
3、建立方程：对铰点（锚固点）
A 求矩，则必须满足：
Σ MA=0
所以有： 1KEP（ 23t+h-a ）=Eq〔23 （h+t ）-a 〕+Ep（h+t2-
α） q
式中： K 为安全系数，取 2，得：
8.31t3+82.97t2-138.75t=114.12 4、插入深度及柱长计算：根据实际情况
t 取最小正解；
t=2.99m.
6、根据《建筑结构设计手册》及综合地质资料，取安
全系数为 1.2 ，所以桩的总长度为：
L=h+1 .5t=6+1.2 ♀
2.99=16.99 （ m）
7、锚拉力的计算：由于桩长已求出，对整个桩而言，
由于力平衡原理可以求出
A 点的锚拉力，Σ FA=0，即： Eα
+Eq=Ep+TA，取 t=2.99 解得： TA=194.35 （ KN）
七、结论
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因此支护钢管桩桩长为 17 米。钢管护坡桩的布置见附
图。
八、 场地条件及场地布置
1、施工用电、用水、临时设施
2、本工程砂浆现场搅拌，设二台注浆机，三台
SH30钻机。
九、施工组织机构及管理
为实现优质高效、 安全低耗完成施工任务， 设立项目经理负责制的项目经理部，对本工程进行项目法施工管理。
人员组织及劳动力配置情况见下表：
序号
工序 钻机操作 水泥浆搅拌
注浆
钢管及钢筋制作
工种 机械工 专业 专业 电焊工
数量 3
备注
1
相互配
2 3
3
合、调 3
整作业 1
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十、 施工主要机械设备
施工主要机械设备见下表：
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序号
规格名称
钻机 搅拌机 电焊机 型号规格 数量
3 3 1
备注
1 2
SH30 350 315A 3 十一、施工进度计划
预计每天完成 13 根桩， 15 天完成全部工作量。
十二、施工技术
1、施工方法
根据设计的技术参数， 场地的工程地质条件， 结合以往我公
司施工的类似工程经验，本工程的工程桩施工拟采用 SH30原土自然造浆护壁成孔。 300 公斤大锤强夯措施，保证成桩质量。
2、 施工工艺
施工工艺：测量定位——钻机就位——钻进成孔——打入钢管 ——注浆——桩头钢筋串联焊接
十三、施工质量保证措施
1、现场准备好各种类型的孔内事故处理工具，备足施工原
材料和器具、设备配件。
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2、现场水、电须接到位，并确保水、电畅通无阻。
3、成孔施工质量措施
A、做好桩位超前测定，并使用钢钎对桩位附近地基土进行
地下障碍物探测，确保施工顺利进行。
B、钻机安装必须做到对中、水平、稳固，天车中心、转盘
中心与桩位中心必须保持“三点一线”，钻进时经常检查钻机安
装水平变化情况。
C、选用经试成孔后确认的能保证设计桩径的钻头且平直度
好的钻具成孔。
D、在进尺较快孔段和软硬换层孔段要控制钻压，防止孔斜
的发生。
E、钻孔钢管桩施工，邻桩成孔距离小于
4d 时，必须隔桩施
工。
根据以上成孔措施，做好孔径、孔斜检测，对每机队施工的第一个钻孔进行孔径、 孔斜检测， 以检查各机队班组对成孔工艺技术掌握程度。
十四、保证原材料质量措施
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1、钢管供应至现场，每批进场钢材都要有“质保书”。
2、电焊条机械性能必须满足国家标准，采购时必须索要质
保书。
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