黄桥农贸市场及配套工程基坑工程设计方案.doc

黄桥农贸市场及配套工程基坑工程设计方案1、工程概况1.1、一般概况(1) 工程名称：黄桥农贸市场及配套工程基坑工程(2) 建设单位：苏州市相城区黄桥镇集体资产经营公司(3) 地理位置：苏州市相城区黄桥街道兴旺路与永方路交叉口西南角(4) 主体设计单位：苏州城发建筑设计院有限公司1.2、结构概况拟建建筑物包括1幢8层公寓， 1幢3层超市及农贸市场，均附设1层地下室。地上建筑面积27889.9m2，其中：农贸市场建筑面积5282.02 m2，沿街商铺建筑面积3007.48 m2，超市建筑面积10807.76 m2，公寓建筑面积8792.64 m2，地下建筑面积5473.14 m2。0.00m相当于1985国家高程基准3.80m。拟采用桩基础，底板板顶标高-4.900m。人才公寓板厚1000mm,农贸市场板厚800mm，垫层厚100mm。1.3、环境概况拟建地下室基础边线距离北侧围墙7.49.2m，围墙外为兴旺路，其下埋设有雨水、污水、自来水、通信等管线详见表1：表1：基坑北侧管线布置距围墙（m）埋深（m）雨水管5.03.0联通、有限电视2.00.8自来水管1.51.0基坑开挖前需明确各类管线走向、埋深及材质等。 拟建地下室基础边线西侧距离红线约9.0m，红线外存在一条南北向的河道，宽约8.40m；东侧目前为空地，空地东西向宽约50m；南侧距离用地红线约14.4m。综上所述，基坑周边环境一般，北侧距离用地红线较近，红线外为市政道路，其下埋设有各类管线；基坑开挖过程中除了确保周边及场地内基坑的安全外，还需考虑预留足够的施工场地。1.4、基坑工程概况1.4.1、基坑规模本工程包含人才公寓、农贸市场，基坑总面积约0.82万平米，长约120m，宽约6092m，周长约440m。1.4.2、基坑挖深按照地质勘察报告，本次设计统一取场地标高为+3.50m，场地较高区域开挖前需平整场地至统一取值标高。根据结构设计资料，地下室垫层为100mm，各建筑挖深如下表2：表2：基坑挖深统计表建筑物名称挖深（m）局部落深 (m)备注（85国家高程基准）人才公寓5.7000.7001.1000.0=3.800农贸市场5.5000.7001.1000.0=3.8001.4.3、基坑侧边安全等级在借鉴类似工程经验的基础上综合考虑周边环境、开挖深度、场地工程地质条件以及方便施工等因素，按照国家行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99中规定，本基坑侧边定为三级。2、地质概况根据江苏苏州地质工程勘察院提供的相城区黄桥农贸市场岩土工程勘察报告 (2010-K-228) (以下简称勘察报告)，该场区的工程与水文地质概括如下：2.1、工程地质概况根据基坑开挖深度，对基坑稳定与变形产生影响的土层主要包括4个土层，其中层包含2个亚层，层包含3个亚层，具体情况如下：1层杂填土：杂色，松散。主要为建筑垃圾，夹有较多石块、碎砖、钢筋混凝土块，夹有少量粘性土，含植物根茎（主要分布于场地中间）。场地西南部填埋较多碎布、棉纱垃圾（分布范围见平面布置图）。场地内均有分布。厚度0.301.50m。为压缩性高且不均的低强度土层。工程性能较差。2层素填土：灰灰黄色，松软。成分以粘性土组成为主，夹少量砖石碎块、碎布，土质欠均一。场地内均有分布。厚度0.501.50m。为压缩性偏高且不均的低强度土层。工程性能较差。层粘土：褐黄色，硬塑可塑。含铁锰质结核，夹青灰色条纹。有光泽，无摇振反应，干强度高，韧性高。场地内均有分布，顶板标高0.962.30m，厚度2.904.00m。系中等压缩性，中高强度土层，工程性能良好。层粉质粘土：灰黄灰色，可塑为主。含铁锰质氧化斑纹。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。场地内均有分布，顶板标高-2.24-1.37m，厚度3.504.90m。系中等压缩性，中等强度土层，工程性能中等。1层粉质粘土：灰色，软塑，薄层状。夹有粉土薄层，局部含量较高。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。场地内均有分布，顶板标高-6.33-5.54m，厚度2.003.20m。系中等压缩性，中等强度土层，工程性能一般。2层粉土夹粉质粘土：灰色，饱和，夹粉质粘土粘薄层。摇振反应中等迅速，无光泽，干强度低，韧性低。场地内均有分布，顶板标高-9.13-8.20m，厚度1.001.50m。系中等压缩性，中等强度土层，工程性能一般。3层粉质粘土：灰色，软塑为主，局部流塑。含少量有机质，见贝壳碎屑，局部夹少量薄层粉土。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。场地内均有分布，顶板标高-10.33-9.20m，厚度6.007.80m。系中等压缩性，中低强度土层，工程性能一般。基坑底部基本位于粉质粘土层上部，局部位于粘土层。2.2、水文地质概况根据勘探揭露的地层结构，基坑影响范围内场地地下水可分为潜水、微承压水。孔隙潜水主要赋存于浅部粘性土层中，富水性差；主要受大气降水入渗及地表水的侧向补给，以地面蒸发为主要排泄方式；勘察期间测得初见水位标高1.561.95m，测得稳定水位标高1.662.15m。微承压水主要赋存于2层粉土夹粉质粘土中。该含水层顶板标高-9.13-8.20m，厚度1.001.50m。富水性及透水性一般。主要补给来源为浅部地下水的垂直入渗及地下水的侧向迳流，以民井抽取及地下水侧向迳流为主要排泄方式，其稳定水位标高0.971.05m。对本工程建设有影响的主要为浅部潜水。2.3、不良地质作用根据区域地质资料分析并结合本次勘察成果，该场地及邻近地带无全新活动断裂、岩溶、滑坡、崩塌、采空区等不良地质作用。据勘探查明，本场地未发现埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。2.4、有关土质参数根据勘察报告提供的土工试验成果，并结合我方工程经验，基坑支护设计参数取值见表3。基坑支护设计参数表 表3土层代号2土的重度0(kN/m3)19.620.219.6剪切试验固结 快剪CK (kPa)15.00*54.4038.08K(度)10.00* 14.4515.24三轴（UU）Cuuk (kPa)72.4135.52uuk(度)0.220.41静止侧压力系数 K00.70*0.45*0.55*渗透系数K(cm/s)室内渗透试验垂直KV7.310-81.910-6水平KH8.610-82.110-6经验推荐值K1.010-6*2.010-71.010-5注：表1中”()”为经验取值。3、设计依据3.1、设计依据及使用规范1. 苏州城发建筑设计院有限公司提供的黄桥农贸市场及配套工程相关结构图纸；2. 苏州市相城区黄桥镇集体资产经营公司提供的黄桥农贸市场及配套工程相关资料；3. 江苏苏州地质工程勘察院提供的岩土工程勘察报告;4 有关规范规程：1) 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-992) 建筑地基基础设计规范 GB 50007-20023) 冶金部建筑基坑工程技术规范 YB9258-974) 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GBJ 50202-20025) 建筑地基处理技术规范 JGJ 79-20026) 建筑桩基技术规范 JGJ 94-20087) 混凝土结构技术规范 GB 50010-20028) 混凝土结构工程施工及验收规程 GBJ50204-20029) 建筑结构荷载规范 GB 50009-200110)钢筋机械连接通用技术规程 JGJ107-2003 11)建筑基坑工程监测技术规范 GB50497-200912)基坑工程设计规程 DBJ08-61-9713) 其他有关的规范及规程3.2、设计控制值根据国家规范的有关要求，并参照上海市的基坑工程设计规程，结合本工程周围环境情况，围护结构设计主要环境保护控制指标如下：(1) 红线外地表沉降不大于30mm；(2) 管线位移控制在20mm以内(以不损害管线为原则)。4、支护方案设计4.1、整体设计原则围护结构的设计，不仅关系到基坑开挖及周边建(构)筑物的安全，而且直接影响着土方开挖以及地下室结构施工等施工成本。基坑支护结构是个系统工程，不仅要保证受力合理，而且要施工方便、成本节省。因此，基坑设计应遵循以下原则：首先保证安全，存在重大安全隐患的方案实际上是没有任何现实意义，而且可能带来巨大的经济损失；然后尽量节省造价，过于安全浪费的方案也不符合实际；最后考虑施工的方便性，施工的方便性可以在施工中缩短工期、降低施工造价。4.2、本基坑工程特点(1)周边环境一般：北侧红线外为兴旺路，其下埋设有雨水、污水、自来水及各类通信管线，是本基坑围护设计方案需重点解决的问题；西侧红线外存在一条南北向的河道，需对河岸进行相应的保护；东侧和南侧较为开阔，。(2) 开挖深度一般：一层挖深5.505.70m，存在局部落深区，落深0.701.10m；(3) 基坑面积较大：基坑开挖面积约0.82万平方米；综上：本工程基坑开挖一般，施工工期较长，周边道路、管线尤其北侧道路下各类管线需确保安全，因此必须选择一种既能确保安全、又有成熟设计与施工经验的基坑围护方案。4.3、围护结构选型综合考虑周边环境、开挖深度等因素，按照国家行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99及有关规定：综合各种围护施工工艺及周边环境的要求，提出以下的基坑围护结构设计方案：(1) 各侧边采用放坡+土钉墙的围护方案； (2) 采用明排+集水井排水。4.4、设计方案计算结果基坑采用了土钉墙结合放坡的围护方式，根据基坑围护方式、周边环境的差异，选取了2个断面进行计算，设计计算结果见计算书。4.5、基坑降水、排水建议影响本工程施工的地下水主要为浅部的孔隙潜水，由于基坑开挖深度内所揭露的土层为弱透水层不透水层，根据基坑开挖深度内土的渗透性，本工程基坑开挖时一般水量不大，可采用明沟及集水井排水。对于局部落深区，建议采用轻型井点等做为备用方案。5、围护结构施工技术要求1. 土钉参数： (1) 土钉采用20钢筋，土钉水平安放角为1525，水平间距分别为1.0m1.5m，均采用梅花布置。(2) 成孔直径为110mm。2. 喷射砼及配筋喷射砼设计强度C20，厚度100mm；混凝土配合比为水泥:砂:石1:2:2，喷射砼中添加水泥重量的3%喷射砼速凝剂；钢筋网规格为6.5250250双向，联系加强筋为212 ，各施工段钢筋网之间搭接长度不小于200mm。喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度不宜小于40mm；喷射混凝土时，喷头与喷面应保持垂直，距离宜为0.61.0m；喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为37h。钢筋网片可用焊接或绑扎而成，在喷射混凝土前，应固定在边壁上；喷射砼强度应进行试块测定，每批至少取3组(每组3块)试件；喷射砼施工应满足国家标准锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)中的相关规定。3. 土钉注浆孔内采用全程注浆，注浆材料采用水灰比为0.55水泥浆液，水泥标号为P42.5级普通硅酸盐水泥。注浆压力0.20.6MPa，每米注浆量不小于20kg。水泥浆、水泥砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净；注浆开始或中途停止30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。注浆时，注浆管应插至距孔底250500mm处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管。4. 土钉成孔施工宜符合下列规定：孔深允许偏差：50mm；孔径允许偏差：5mm；孔距允许偏差：100mm；成孔倾角偏差：5%;5. 施工前应摸清地下管线埋深及方位，确保不对管线产生有害影响。6. 土钉墙施工时应加强观测，对周边建(构)物筑有影响时应及时调整施工速度。7. 上层土钉注浆体及喷射砼面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层土钉施工。8. 机械开挖后，应辅以人工修正坡面，坡面平整度允许偏差为20mm，在坡面喷射砼支护前，应清除坡面虚土。9. 墙面喷射混凝土厚度应采用钻孔检测，钻孔数宜每100 平方米墙面积一组，每组不应少于3点。10土钉采用抗拉试验检测承载力，同一条件下，试验数量不应小于总数的1%，且不应少于3根。11当人工成孔困难时，可选用机械钻孔或直接打入48钢管土钉。6、土方开挖注意事项1. 基坑实际开挖应结合地下室结构施工图，以结构施工图为准；2. 基坑开挖应注意不损伤降水井等，严禁超挖、碰撞围护结构、结构层及扰动基底原状土等。3. 基坑开挖前应先进行施工组织设计，合理安排施工顺序，并取得基坑围护设计单位认可后方可施工；4. 基坑围护施工时，必须要有健全的自检制度，详细做好施工记录；5. 基坑开挖时可根据现场实际情况，对本基坑开挖顺序作局部调整。并应及时通知设计方；6. 施工现场应配备一定数量的堵漏、抢险设备和材料，具体数量与施工单位协商后确定；7. 在基坑开挖前应采用降水对基坑内土体进行预降水疏干，以加固坑内土体，坑外设置适量的水位监测孔，以监测围护体内降水对坑外水位的影响，防止因围护体降水导致围护体外地基土的沉降。如现场发现此类情况应及时通知各方协商处理；8. 基坑边界周围地面应设排水沟，且应避免漏水、渗水进入坑内；放坡开挖部位，应在坡顶、坡面、坡脚设置排水系统；基坑开挖应在开挖前两周进行预降水后、同时围护墙强度达到设计要求后方可进行；9. 土方开挖施工应严格实行分层分段、留土护壁、限时开挖，应按照先开挖位移控制要求较低的区域，后开挖位移控制要求比较严格的区域为原则，考虑时空效应，对称均匀出土，使土压力相对平衡严禁超挖等；10. 开挖最下一层土方时，坑底2030cm厚的土层，用人工挖除整平，并防止坑底土扰动。无垫层坑底最大暴露面积不得大于200平方米，混凝土垫层直接浇捣至围护桩内侧面，使垫层能够起到一层支撑作用。开挖至坑底后须在24小时内完成垫层浇筑(分块)，并及时进行地下室底板和结构施工；11. 开挖至大底板并浇筑垫层后，方可开挖落深区。12. 基坑地面超载按20kPa计(仅包括零星的建筑材料、小型施工器材等零星荷载)；机械车辆(包括混凝土泵车)应在基坑周边的指定路线、位置处行驶、停靠；坑边不得堆放弃土、建筑材料、大型车辆及机具，不得反向挖土、不得在坑边搭建临时仓库及建筑物；13. 基坑开挖及地下室施工期间，每天二十四小时应有专人巡视观察，如发现渗漏水现象，应及时采取措施堵塞。7、监测方案为正确指导施工，确保工程的顺利进行和周围建筑物的安全，应加强施工期间的监测工作，实施信息化施工，随时预报，及时处理。并把获得的信息通过修正设计反馈到施工工作中去，以指导施工。监测由建设单位委托具有岩土工程监测资质的单位实施。监测单位应根据有关文件编制详细的监测方案，经专家评审并取得基坑围护设计单位认可后方可实施。 7.1、监测内容建议本次监测所采用的具体项目如下：(1) 水平、垂直位移的观测主要用于观测坡顶、周边道路及管线的沉降及水平位移。管线的测点应与有关部门及业主商定。(2) 地下水位的观测建议布置坑外地下水位观测井，监测坑外地下水位的波动情况。根据经验判断已出现其它必须加强监测的情况。基坑施工和开挖阶段，需建立高度有效的工程环境监测系统，根据一定的量测限值作预警预报，及时采取有效的工程技术措施和对策，既保证本工程的质量安全，又起到环境保护的要求。施工期间应根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法，基坑围护监测应由有资质的第三方进行专业监测，并及时将监测资料反馈给业主、设计、监理与施工方，以便及时分析处理，做到动态设计、信息化施工，确保基坑安全。7.2、监测要求(1)在围护结构施工前，须测得初读数。(2)基坑开挖前，每2天一测。基坑开挖过程中须做到一日一测。在基坑施工期间的观测间隔，可视测得的位移及内力变化情况作适当的放长或减短。基坑底板浇注后，每隔23天监测一次。(3)测得的数据应及时上报甲方、设计院及相关单位和部门。(4)报警界限值如下： 坡顶水平位移：变化速率5mm/d，累计量达45mm；坡顶沉降：变化速率3mm/d，累计量达40mm；道路、管线沉降：变化速率3mm/d，累计量达30mm； 地下水位：变化速率500mm/d,累计1000mm。若测试值达到上述界限须及时报警，以引起各有关方面重视，及时处理。同时根据具体情况加密监测。(5) 监测周期：自围护结构施工前开始初测，到基坑回填结束后停止监测。7.3、监测信息反馈制度监测取得的数据经整理后当日以“日报表”的形式上报委托方；当实测数据达到(或超过)“报警值”时，即刻向委托方口头报警，以便及时采取相应措施确保基坑和周围环境的安全，项目部则以最快方式提交“日报表”，在日报表上对超限数据会以明显的示警标记提示。最终监测报告在监测工作全面结束后一个月内提交。监测宜由具有相关专业资质的第三方完成。8、应急措施基坑可能出现的危情处理，包括基坑变形过大，基底隆起，暴雨、周边污水管道破损渗漏，地下水位的变化等，施工现场应配备各种应急材料设备，并包含不限于以下应急措施：1. 在基坑挖土开始前，施工单位应将抢险材料与设备准备好。2. 基坑垂向变形过大造成地面裂缝：地面一旦出现裂缝，顺裂缝注入水泥与水玻璃混合液，地面用水泥砂浆抹平，稳固变形土体。3. 如果基坑内隆起大于设计许可值，立即停止相关的挖土作业，堆载重物。4、对地面沉降过大、过快区段，分层采用双液、添加速凝剂、