基坑支护设计说明.doc

章贡区区政中心文体健身活动中心项目基坑支护工程设计总说明一、设计依据（1）章贡区区政中心文体健身活动中心项目岩土工程详细勘察报告（北京中核大地矿业勘查开发有限公司 2017.03）；（2）项目结构图；（3）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）；（4）建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）；（5）混凝土结构设计规范(GB50010-2010)；（6建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）；（7）现行国家及地方有关规范、标准及规程；（8）周边地形、在建基坑资料的相关调查。二、工程概况拟建项目位于赣州市章贡区区政中心大院内，主要为一栋3层文体健身活动中心和一层地下室，场地正负零标高为110.75m，地上面积约3575m2，地下面积约1425m2，总建筑面积约5000m2。拟建场地北侧为副楼，西南侧为食堂，东南侧为办公大楼，西北侧为围墙及锦江路。场地原为平面停车场，较平整。场地现状地面标高介于110.47m110.61m。项目占地约1300，基坑周长约160.0m，基坑深度约15.2m。三、岩土工程地质条件3.1 场地位置及地形地貌本区为在构造上位于岭南东西两复杂构造带东段北侧，与武夷、戴云新华夏系隆起褶皱带两缘交结复合的地区，区内构造复杂多样，主要可划分为纬向、赣南山字系、新华夏系、华夏系、南北向、北西向及旋扭构造等七种构造体系及构造带。3.2 地层岩性根据钻探揭露，场地内地层自上而下为：人工填土、第四系冲积层、白垩系基岩。各地层岩性及野外特征自上而下依次描述为：1、人工填土（ml）杂填土（地层编号）：褐红色，灰色，主要由粘性及少量建筑物垃圾等组成，硬杂质含量约占10-25%，密实度不均匀，呈松散-稍密状态，完成一定自重固结，回填时间约5年，场地内所有钻孔均遇见该层，层厚0.503.00m，平均厚度1.01m。2、第四系冲洪积层(4al) （1）粉质粘土（地层编号）：褐黄色、灰黄色为主，少数花斑色，主要由粘粒和粉粒组成，光泽反应有光泽，干强度及韧性中等，无摇振反应，呈稍湿湿，可塑状态。（2）中砂（地层编号）：灰黄色，成分以石英及砂为主，含少量粘粒，次陵角状，颗粒级配差，呈饱和，稍密状态，局部夹有少量细砂和粒径210mm砾石。（3）圆砺：灰色，杂色，成分以石英及砂岩为主，粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的50%以上，一般粒径为215mm，最大粒径可达2040mm，呈亚圆形，充填物为25-30%的中细砂、粗砂及5-10%的黏性土，呈饱和、松散稍密状态。3、 白垩系基岩（K）（1）强风化强风化粉砂泥质岩（地层编号1）：紫红色，泥质结构，层状构造，节理裂隙极为发育，局部裂隙面被黑色铁锰质所充填，岩心呈短柱状、碎块状，手掰易断，岩石质量指标RQD为10-30%，属及软岩，岩体完整程度属破碎较破碎，岩体质量基本等级为级。（2）中风化强风化粉砂泥质岩（地层编号2）：紫红色，泥质结构，层状构造，节理裂隙极为发育，岩芯呈柱状、短柱状，局部呈块状，锤击易断，岩石质量指标RQD为40-70%，属及软岩，岩体完整程度属破碎较完整，岩体质量基本等级为级。3.3水文地质条件场地地下水类型主要为承压水、基岩裂隙水。勘察期间，测得初见水位埋深为5.606.90m，潜水稳定水位埋深为5.707.00m。四、设计方案4.1支护设计原则在确保支护结构的安全、保证基坑、周围道路、楼房及地下管线的安全的前提下，做到经济、合理，满足国家建设工程的有关法规和规范要求，施工可行、方便，尽量缩短工期，满足土方开挖、工程桩及地下室施工的技术要求。4.2支护安全等级及合理使用年限1、根据相关规范要求，本基坑支护安全等级定为一 级；2、基坑合理使用年限： 一 年。4.3基坑支护设计岩土力学参数地质成因及名称天然密度(g/cm3)内摩擦角( )凝聚力C(kPa)岩土体与锚固体的极限黏结强度标准值qsik(kPa)杂填土18.4115.030粉质粘土18.916.525.545中砂20.0283.080圆砺20.530.03.0140粉砂质泥岩121.52528180粉砂质泥岩223.040403004.4基坑支护方案（1）基坑支护方案将地下室筏板外边线外扩1.0m作为基坑开挖边线。基坑主要采用桩锚支护形式，支护桩采用旋挖咬合桩。（2）基坑排水场地地下水类型主要为孔隙潜水和基岩裂隙水，第四系中更新统为相对隔水层，其上为潜水类型，主要赋存于冲洪积砂层中；还有少量的上层滞水赋存于人工填土、石中，受地表水及人类活动影响较大。地下水主要靠大气降水补给，水位因季节及降雨情况而异，雨季水位上升。在基坑顶设置一圈排水沟（300mm300mm），基坑开挖阶段采用坑内集水坑抽水和坡顶排水沟明排；在基坑开挖完成后，在坡脚设置一圈排水沟（300mm300mm）和4个集水井（800mm800mm深1000mm），以在基础施工期间抽除坑内积水到坡顶排水沟，通过沉砂池（长宽深=3000mm1500mm1500mm）排出场外。五、施工说明及技术要求5.1咬合桩（1）咬合桩分两类，为配钢筋笼混凝土桩(B桩)及不配钢筋笼的素混凝土桩（A桩），桩身混凝土强度采用C30，其中素混凝土桩施工时为了桩与桩之间咬合效果，需要采用6080小时的超缓凝状态。（2）A桩直径1200mm，A桩中心间距1800mm；B桩直径1200mm，B桩中心间距1800mm；A桩与B桩咬合300mm。（3）桩钢筋笼主筋采用HRB400级d28mm螺纹钢筋，均匀分布，加劲筋采用HRB400级d20mm螺纹钢筋，每1.5m为一圈，主筋设置于圈外，箍筋采用HPB300级d12mm圆钢筋，每0.10m为一圈，设置于主筋之外。（4）桩钢筋笼混凝土保护层50mm，桩身主筋连接应采用直螺纹套筒连接，并满足钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003的规定和滚扎直螺纹钢筋连接接头JG163-2004的规定。（5）咬合桩施工前需要建造混凝土施工导槽，桩位允许偏差10mm，桩身垂直度偏差不大于0.05%，主筋间距偏差不大于10mm，箍筋间距偏差不大于20mm，钢筋笼长度偏差不大于100mm，钢筋笼直径偏差不大于10mm，孔底沉渣厚度不大于200mm。施工应满足建筑桩基技术规范JGJ94-2008、建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012和滚扎直螺纹钢筋连接接头JG163-2004的规定。（6）咬合桩须采用全套筒跟进施工工艺，桩身混凝土超高高度0.8m。（7）咬合桩施工顺序为 A1桩A2桩B1桩A3桩B2桩A4桩。5.2预应力锚索（1）锚索材料为1860MPa高强钢绞线。（2）孔位允许偏差：水平方向100mm，垂直方向50mm，预应力锚索钻孔倾角1525，倾斜度允许偏差为3%，孔深应超过设计长度0.5m，终孔后应认真清孔，直至孔口流出清水为止。（3）锚索在砂层内成孔时建议采用全程跟管钻进，其余地层可不用跟管钻进。（4）预应力锚索下料长度允许误差为50mm，安装前应认真清除锚索表面的油污和铁锈。（5）水泥浆采用新鲜的42.5R普通硅酸盐水泥拌制，水灰比为0.50.6；注浆为两次注浆，第一次为常压注浆，第二次为高压注浆，注浆压力不小于2MPa。（6）锚固体强度达到设计强度90%后方可进行张拉锁定。每根锚索均应按设计拉力的1.1倍进行预张拉，然后卸荷至锁定荷载进行锁定。5.3混凝土构件施工（1）冠梁、锚索腰梁均为商品砼C30，钢筋保护层35mm。（2）冠梁、锚索腰梁的主筋采用搭接方式时，接头百分率应不大于50。六、质量检验除常规材料检验外，施工质量检验尚应按以下要求进行：1、支护桩、冠梁、腰梁的砼强度检测；2、咬合桩检测数量不得少于按总桩数的5，且不得少于10根。当判定基坑支护桩桩身完整性类别有、类时，应采用钻芯法检测，检测数量为总桩数的3，且不得少于10根。3、预应力钢绞线锚索验收试验数量为总数的5%，且不少于3根。4、预应力钢绞线锚索浆体强度检验每30根锚索为一组，每组试块数量砂浆为3块，水泥净浆为6块。5、喷射砼强度试验，试块数量为每500m2一组，每组3个试块。6、土钉抗拔力验收试验数量为总数的1%，且不少于3根。7、验收试验的锚索应具代表性，具体位置由监理、设计、施工、甲方在现场确定。七、支护结构及周边环境监测1、按基坑支护规范规定应进行基坑、周围道路与建筑的沉降位移监测。2、监测内容包括基坑坑顶变形，基坑周边建筑及道路沉降，基坑周边地下水变化等。3、对围护桩，设置桩体水平位移监测点（测斜管）。4、各监测点的布置位置及数量详见“基坑监测平面布置图”。5、具体监测报警数据详见表2。6、以上内容的工作由第三方监测专业人员进行。对监测结果及时进行反馈，发现异常情况及时通知设计人员，以便研究对策。7、监测频率：观测点应在布设初始建立初读（观测3次，取平均值）。基坑开挖过程中，相邻两次的观测时间间隔不宜超过三天或每开挖一层（开挖深度一般每次约2m）观测一次；基坑开挖结束一个月后观测时间间隔为1030d；阴雨天或出现可能促使变形加快的情况时（如坑顶超载显著增加，超过设计允许值）应加密观测次数；基坑开挖完毕和桩基础施工完且变形已趋稳定时可适当延长间隔时间，不少于每个月一次。如发现变形发展速率较大、支护结构开裂等情况，应增加观测密度，并及时向监理、设计人员和施工人员报告监测结果。当变形急剧发展、出现破坏预兆时，应对变形连续监测，及时掌握变形发展趋势和准确判断基坑安全性状。8、基坑支护桩桩顶变形允许值和预警值：桩顶水平位移允许值不超过30mm，预警值取允许值的80%。此外，当变形不断加大，或变形速率超过3mm/天时，也要及时进行预警。9、基坑周边地面沉降变形允许值和预警值：基坑周边地面沉降允许值按0.15%H且不大于30mm控制，预警值取允许值的80%。基坑的设计与施工是一个信息化过程。此项工程应由经验丰富的专业人员承担，并据设计和有关规范要求制定详细的监测方案，协同设计、施工人员对监测结果进行有效的评价和反馈，以进一步指导后续施工。表2 一级基坑及支护结构监测报警值监测项目速率（mm/d）累计值（mm）监测项目速率（mm/d）累计(mm)支护桩顶部水平位移330周边地表沉降660支护桩顶部竖向位移330锚索应力70%f2深层水平位移415管线监测540 注：f2为构建承载能力设计值；当监测项目的变化速率达到表中规定值或连续3d超过改值的70%，应报警。八、施工应急预案8.1支护结构位移若基坑顶出现较大位移或垮塌，具体应采取措施有：（1）回填土、砂石或砂袋等，回填反压土高度至能保证基坑变形完全稳定为止。（2）增设坑内降水设备，降低地下水。（3）对坑底进行加固，如采用注浆、高压喷射注浆等提高被动区抗力。（4）坡顶卸载：坡顶一定范围内的土体挖除，减少坡顶荷载。（5）对基坑挖土合理分段，每段土方挖到底后及时浇注垫层。（6）增设预应力锚索，加强支护结构并控制支护结构的变形。8.2周围地面沉降（1）由水位下降引起的沉降，应补设回灌井，对地下水位进行回灌，同时加强截水帷幕，防止水位进一步的下降。必要时对填土层进行注浆加固。（2）由水平位移引起的沉降，应对支护结构进行加强或对基坑顶进行卸载。8.3周边管线变形过大（1）立即对基坑进行反压回填。（2）对支护结构进行补强，譬如增设预应力锚索或支撑梁。（3）通过托换等措施保护管线。8.4预应力锚索拉力（1）增加预应力锚索的道数或减小锚索的水平间距。（2）坑顶卸载，降低支护结构所受的土压力。8.5截、排水措施（1）在基坑顶部，采取临时措施拦截地表水，以防下渗或直接流入基坑内。（2）对地表裂缝，及时采用水泥砂浆封堵，以防地表水下渗。（3）同时检查基坑顶部所有污水、给水管线，看是否断裂，有水下渗入基坑边坡，如污水雨水管线有断裂，应将污水、雨水管2线的水源切断或污水、雨水管线改线。（4）基坑底部，用污水泵抽水，并做好坑底排水设施，使基坑底部尽量保持干爽，以防基坑底部土体泡水软化。 九、其它注意事项（1）岩土工程往往包含难以估计的复杂因素，实际的地层结构和土质条件与勘察报告也可能存在一定的误差，若基坑开挖施工中发现地质条件与本设计所依据的勘察资料不符，本设计应根据监测和施工中所获信息进行相应的变更和调整，贯彻信息化设计施工原则。（2）在土钉及锚索施工过程中，注意避开已知的市政管线，如遇未明市政管