基坑方案2012.11.30.doc

云南文化艺术职业学院(改扩建)基坑支护设计方案云南文化艺术职业学院(改扩建)基坑支护设计说明2012年9月27日，于云南省安泰建设工程施工图设计文件审查中心二楼会议室，云南省建设工程专家委员会相关专家对我院设计的云南文化艺术职业学院(改扩建)基坑支护设计施工图进行了评审，我院认为专家组的评审意见是客观、中肯的。根据专家组评审意见要求，我院经认真复核、验算、修改后，在此做出如下逐条书面回复。论 证 意 见回 复更 改、完 善 位 置1、依据的规范建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）将于2012年10月1日废止；设计依据已修改、完善将建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）改为建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）2、依据的“勘察报告”存在下列问题，勘察单位应作复核、土样取样少，抗剪强度指标c、值偏低；、复核软塑的层土是否存在；、放坡处为含砾粘土，透水性及水量大小问题应复核，据此说明不止水的理由；根据专家意见已和建设单位协调请勘察单位对该场地进行补勘，并复核勘察报告中的相关参数。基坑南边放坡支护段，根据勘察报告中地下水位情况综合考虑后已增设了止水桩勘察单位已提交补勘报告供基坑设计使用，相关参数详见设计说明中各土层物里力学指标建议值表或补勘报告3、应对场地的地质情况、水文地质条件进行描述，细化周边环境描述，据此细化剖面划分，除1-1剖面以外，其他地段可降低基坑等级为三级基坑；根据专家意见已对场地地质情况和水文情况及周边环境情况的描述作了补充完善。并对基坑支护剖面作了细化，除1-1剖面按一级外，其他剖面也重新按三级基坑进行核算并设计场地地质条件和水文条件及周边环境情况描述详见设计说明。经现场实地查看后，基坑支护剖划分将原来的2-2剖面根据现场实际际情况划分为两个剖面来进行支护，计算过程详见基坑支护计算书4、监测内容应根据周边环境条件等的要求细化；复核监测控制值是否合理；根据专家论证意见已对基坑变形监内容作了细化并根据规范要求对监测控制值作了明确规定详见设计说明中基坑变形监测控制指标表5、补充基坑周边的限载要求，基坑封底的时间要求；根据专家论证意见已在设计说明中提出了相关要求详见基坑支护设计说明6、旁边工地人工挖孔桩中未见地下水，“降水措施”可作为应急内容；该方案中设有集降水井主要是考虑到施工周期长，施工中可能会出现降雨等情况对施工造成影响，也可根据基坑开挖后实际情况适调降水井数量详见基坑支护设计说明及施工图7、交代工程桩与支护桩的施工顺序，避免相互影响；根据专家论证意见已在设计说明中提出了关于施工顺序的建议详见基坑支护设计说明8、分析和避免阳角处锚索的相互影响，打入建筑的锚索的施工措施应补充；1-1剖面与2-2、3-3剖面交接位置转角处分别设有3根长螺旋灌注桩，该阳角处不设锚索，仅在1-1剖面23.6m及10.4m段长范园内施工锚索。锚索的施工措施在设计说明中已作了补充完善详见基坑支护设计说明及施工图9、完善变剖面交接处的大样图；冠梁配筋应是复合箍；1-1剖面与2-2、3-3剖面交接位置转角处施工时采用1：1放坡开挖与2-2、3-3剖面的放坡面平滑的衔接。冠梁配筋也按要求修改为复合箍详见基坑支护施工图第8、10张10、设计中应有防止地面水渗入基坑侧壁的措施；根据专家意见对1-1剖面水沟边到挡墙脚作素喷C20细石砼封面处理，对2-2、3-3剖面将翻边覆盖范园由0.5m增加到1.0详见基坑支护施工图11、应注明土方开挖方案，应急预案应有针对性。根据专家意见已对土方开挖方案作了补充完善，对应急预案有针对性的进行了调整详见基坑支护设计说明 西南有色昆明勘测设计（院）股份有限公司 2012年11月30日一、 工程概况云南文化艺术职业学院扩建工程（一期）拟建场地，位于昆明市西山区苏家村17号云南文化艺术职业学院内，东临昆海高速公路北段，西靠西山北部。一期建设场地为已有足球场、篮球场、旧建筑物拆除地、学院内砼道路、砼地坪及绿化草地等。拟建一期工程包括中心剧场一栋1层，文化教学楼一栋6层，专业教学楼二栋5层，学生宿舍二栋5层。中心剧场位于学校足球场西部边沿与篮球场间；足球场地面标高介于1890.131890.49m间，篮球场地面标高介于1894.271896.74m间。拟建地下室为中心剧场设备用房，主要位于篮球场处。基坑西南角距基坑开挖线3.8米位置设有一道高约2m左右的毛石挡墙，挡墙上及用地红线外有23层民房，南侧中部位置为学院2层办公楼房，西侧距离基坑边16m处有一栋6层的教西楼，北侧和东侧均较为开阔。该基底底标高为1885.3，开挖深度为9.510.7m，基坑安全等级为一三级，基坑侧壁重要性系数为1.10.9。二、 场地工程地质及水文地质条件（一）地形、地貌： 拟建场地位于昆明市西山区苏家村17号云南文化艺术职业学院内，东临昆海高速公路北段，西靠西山北部。一期建设场地为已有足球场、篮球场、旧建筑物拆除地、学院内砼道路、砼地坪及绿化草地等。中心剧场位于学校足球场西部边沿与篮球场间；足球场地面标高介于1890.131890.49m间，篮球场地面标高介于1894.271896.74m间，拟建地下室主要位于篮球场处。在足球场与篮球场间高差约4.0m左右，修建有为挡墙。地貌上属于昆明盆地中西部边缘由平地向西山山脚缓斜坡过渡地带。 （二）场地地层结构： 根据钻孔揭露，在钻探深度内，构成场地的地基土层主要为第四系人工堆积层（Qml）及第四系坡、洪积（Qdl+pl）层组成。根据地基土层成因、岩性和工程力学性质进行综合分层，共划分为4个工程地质单元层及5个亚层，现将各工程地质单元层及亚层岩性及分布特征描述如下：1.第四系人工堆积层（ml）杂填土（单元层代号）：主要由黄褐、灰色粘性土混1015%角砾、砾砂及碎砖组成，场地西平台及西南平台部份地段表部为砼碎块及砖块，结构松散，稍湿湿。场地部份地段表层为砼地坪，少数地段为毛石混凝土旧基础。整块剧场均有分布，层厚0.802.20m。2.第四系坡、洪积（dl+pl）层粘土（单元层代号为）：黄褐褐黄色，局部灰色，软塑状态，很湿饱和。摇震反应，切面稍光滑，韧性及干强度较低，含约1025%的角砾、砾砂。场地内部份地段有分布，单层揭露层厚0.403.90m。含角砾粘土（单元层代号1）：黄褐褐黄色，可塑状态，湿。无摇震反应，切面不光滑，韧性及干强度较低，含约2535%的角砾、砾砂。场地内部份地段有分布，单层揭露层厚0.504.40m。粘土（单元层代号）：黄褐色褐黄色，局部灰色，可塑状态，湿。无摇震反应，切面稍光滑，韧性及干强度较低，含约1025%的角砾、砾砂。整块场地均有分布，单层揭露层厚0.408.60m。粘土（单元层代号1）：褐灰黄褐色，软塑状态，很湿饱和，无摇震反应，切面稍光滑，韧性及干强度中等，含约1015%的角砾、砾砂。场地部份地段有分布，单层层厚0.403.90m。含粘土角砾（单元层代号2）：褐黄褐灰色，主要成份为玄武岩、粉砂岩，棱角形，一般粒径0.52cm，最大6cm，充填粘性土约2545%，稍密中密状态，湿。整块剧场均有分布，单层揭露层厚0.505.50m。含粘土角砾（单元层代号）：黄褐色褐灰色，主要成份为玄武岩、粉砂岩，棱角形，一般粒径0.53cm，最大5cm，充填粘性土约2545%，稍密中密状态，湿。整块场地均有分布，勘探未完全钻穿该层，单层层厚或揭露厚度0.209.80m。含砾粘土（单元层代号1）：灰褐色黄褐色，可塑状态，湿。无摇震反应，切面稍光滑，韧性及干强度较低，含2540%的角砾、砾砂及少量碎石。整块剧场均有分布，以薄层状、透镜体状及层状分布于含粘土角砾层中，勘探未完全钻穿该层，单层层厚或揭露厚度0.504.90m。单元土层物理力学指标建各议值表指标名称地层名称及单元层代号天然重度(kN/m3)承载力特征值fa k(kPa)压缩模量Es100200(MPa)抗拔系数i固结快剪直剪快剪基坑计算书取用值锚固体与土体极限摩阻力标准值f sik(kPa)内聚力C(kPa)内摩擦角()内聚力C(kPa)内摩 擦角()内聚力Cu(kPa)内摩擦角u()杂 填 土 17.7/104(50)13.5(10)40.0*5.0158.030粘 土 16.8802.50.7427(30)13.5(9.0)17.03.525.59.062含角砾粘土 117.41606.00.7467(45.0)14.6(11.0)35.05.538.311.072粘 土 18.31505.00.6552(50.0)12.7(9.5)25.05.842.59.573粘 土 117.4903.50.60*40*8.522.03.834.08.562含粘土角砾 220.02008.00.75*35*16.0*25.0*10.529.816.080含粘土角砾 19.51907.50.76*35*16.0*28.0*11.029.816.090含砾砂粘土 117.51505.00.72*40*11.032.0*5.034.011.085注：带*的为经验值，括号内的指标为推荐值。（三）场地水文地质条件根据钻探揭露，场地内主要的含水层为：含角砾粘土1层，含粘土角砾2层，含粘土角砾2层及含粘土角砾层。地下水类型属第四系孔隙型潜水，主要由大气降水、绿化用水、生活用水及场地西面地下水下渗补给。地下水稳定水位及水量随季节变化有一定变化。勘察期间适逢旱季，地下水水位观测结果表明，剧场东侧足球场草坪浇水隔天进行一次，地下水水位埋藏浅，其水位深度仅0.350.75m，相当于绝对标高1889.511890.14m。场地西侧篮球场地势较高，地面高低有变化，地下水水位埋藏较深，其水位深度4.205.80m，相当于绝对标高1890.331891.62m。根据水质分析结果，该地下水对混凝土结构微腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋微腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。三、设计依据1、建设单位提供的岩土工程勘察报告；2、建设单位提供的有关图、文资料；3、国家有关的规程规范：a、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）b、建筑基坑工程技术规范（YB 9258-97）c、岩土锚杆（索）技术规程（CECS22：2005）d、基坑土钉支护技术规程（CECS96：97）e、混凝土结构设计规范（GB500102010）f、锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB500862001）g、建筑桩基支护技术规范（JGJ 942008）h、基坑工程手册i、工程地质手册（第四版）j、建筑地基处理技术规范（JBJ79-2002、J220-2002）k、注浆技术规程（YSJ211-92、YBJ44-92）l、建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）m、住房和城乡建设部关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知 建质200987号n、关于建一步加强深基坑工程建设管理的通知 昆建通201020号p、昆明市住房和城乡建设局关于基坑工程中限制使用锚轩（索）的通知 昆建通2011363号四、方案设计及技术要求（一）方案设计根据场地基坑开挖深度以及环境、地基土状态等，按相关规程规范，经分析、计算，设计采用长螺旋钻孔灌注桩、防渗桩、冠梁、腰梁、喷锚支护、预应力锚索、放坡等的综合方法进行基坑支护。1、长螺旋钻孔灌柱桩长螺旋钻孔灌注支护桩，设计参数详下表：剖面编号桩径（mm）桩长（m）桩心距（mm）主筋1-16001813001325（级）长螺旋钻孔灌注桩桩身砼强度等级均为C25。长螺旋钻孔灌注桩钢筋笼螺旋箍筋8200mm，加强筋141000mm。钢筋笼直径不小于400mm。主筋锚入冠梁450mm。长螺旋钻孔灌注桩质量检测标准详下表：桩径偏差（mm）垂直度（%）桩位偏差（mm）钢筋笼长度（mm）钢筋笼直径（mm）主筋间距（mm）螺旋筋间距（mm）-200.5501001010202、防渗桩在3-3剖面南侧及长螺旋钻孔灌注桩间设长螺旋防渗桩，其中长螺旋灌注桩间设3根防渗桩。桩径500，桩间距0.3m，搭接0.2m，采用一回次搅拌工艺，32.5MPa水泥掺量70kg/m，水灰比0.60.8（亦可根据现场情况适调水灰比，以确保至少一次下搅全程送浆）。桩长为18m。桩顶不锚入冠梁。防渗桩施工要求在长螺旋钻孔灌注桩施工前进行。防渗桩质量检测标准详下表：桩长（mm）桩顶标高（mm）桩位偏差（mm）桩径（mm）垂直度（%）搭接（mm）200-50H100500.04D0.52003、冠梁在1-1剖面长螺旋钻孔灌注桩顶设置600800mm砼冠梁，主筋为720、618（级），箍筋均为8200mm，加强筋为161000mm，冠梁砼强度等级C25，长螺旋钻孔灌注桩顶锚入冠梁510cm。C25砼配比严格按试配结果进行。4、腰梁腰梁为砼异形腰梁，配筋详腰梁配筋图，腰梁砼强度等级C25，C25砼配比严格按试配结果进行。5、喷锚支护（1）1-1剖面采用垂直开挖，2-2、3-3剖面为放坡开挖，坡比为1:0.75。支护结构详见支护结构剖面图。（2）1-1剖面预应力锚索为34（17）1860级钢绞线，锚孔成孔直径为150，锚固段长度为12m，倾角均为20。锚索间距详见支护结构剖面图。（3）锚孔注浆采用二次注浆工艺，锚孔浆液为42.5Mpa号普通硅酸盐水泥配制的M30水泥浆，第一次注浆压力为2.0Mpa，停浆标准为排干孔内水体及杂质且孔口返浓浆，用速凝水泥封口后，二次高压注浆压力为2.55.0Mpa，注浆时间为第一次注浆锚固体强度达到5.0Mpa后或第一次注浆完成45小时内。（3）锚索在锚孔浆液（M30水泥浆）达到设计强度75%并大于20Mpa后，方可进行张拉与锁定工作；通过锚具及张拉台张拉后固定于砼腰梁上。锚索张拉严格按规范进行现场试拉，锚索锁定预应力值根据现场试拉确定。锚索锁定20天后，须进行补偿张拉。（4）锚索均按井字形布设。（5）采用自上而下分段开挖支护，严格按设计自上而下分层开挖，分层支护施工，每层开挖深度不应大于该层锚索（杆）位置下0.2m，严禁超挖，每层坑壁挖出后及时进行支护，防止长时间暴晒或淋雨，同侧单层坑壁土为软弱土或粉土（砂）时，每次开挖支护段长不大于20m。（6）各层锚索的标高、间距、倾角要严格按设计测放。第一层锚索施工时，要特别注意周围情况，必要时可适当调整锚索高程或倾角，防止破坏地下管网、构筑物。（7）喷锚面层挂设6.5200200钢筋网片，锚头间采用16（级）钢筋纵、横向呈“井”字型焊接连接，再喷上厚80100mm的C20细石砼，砼水泥使用32.5Mpa号水泥，水灰比 0.5，砼配合比为水泥：山砂：瓜子石=1：2：2（重量比）。（8）基坑回填之前，坑顶面开挖深度范围内严禁堆放重物或重型机械碾压。（9）支护结构完成后，邻坑壁承台开挖施工应严格遵循：分23序开挖，严禁相邻承台同时开挖。（二）降排水设计（1）基坑开挖前，施设环坑壁顶的300300mm排水沟及三级沉淀池3个（尺寸详图）。三级沉淀池位置可根据施工情况适调。（2）基坑开挖过程中设临时性的降排水坑进行降排水，基坑开挖至基底后沿基坑壁面挖设300300mm排水沟，并设集水井进行集降水，降水井直径1000mm，深度22.5m且不小于各剖面局部超挖深度下1m。集水井位置可根据施工情况适调，如基坑底部水量较大，应在基坑中部适当增设集水井、沟。（3）基坑降排水水体通过三级沉淀池沉淀后，派入城市污水管网。（三）安全护栏设计 1-1剖面冠梁施工时，按45m间距预埋48焊管，2-2、3-3剖面则直接击入，L=2m，锚入冠梁或坑边土体大于等于0.5m。后期（坑壁开挖2m）时，将预埋焊管通过2道水平加子管相互利用扣件连接，形成安全护栏，最后在安全护栏上挂设安全网。（四）其它1、本图单位未经注明者均为mm。2、基坑开挖前，建设单位应委托有相应资质的第三方对基坑开挖影响范围内的建（构）筑物进行证据保全。3、锚杆（索）越界问题由建设单位协调处理后，经邻近场地及建（构）筑物所有人同意后，本设计设计图方可使用。4、长螺旋支护桩施工完毕后，处于基坑放坡支护面上的工程桩，建议在基坑土方开挖前或挖除表层部份土体后进行施工。且在东、西、北侧邻坑边工程桩上设变监监测点（每边不少于3个点），施工中及时观测以指导施工。五、基坑变形观测1、变形监测点布设延基坑边布设变形监测点，点距不大于20m，从基坑边缘以外13剖基坑开挖深度范围内的相邻建（构）筑物设必要的沉降监测点，各单体建（构）筑物沉降监测点不少于2个，重要建（构）物沉降监测点不少于3个，及时认真进行观测，指导基坑支护安全施工。2、在施工过程中，定期(单侧坑壁开挖一层土测一次)进行变形观测，遇到异常变形则要加密观测次数，以变形观测数据指导开挖支护施工。其中，要求沉降监测初始值应在基础桩施工前测得（如桩基施工先于基坑开挖，基坑开挖前进行复测。3、变形监测要求（1）变形监测点在基坑开挖之前布设完毕，并编号标注于平面图上；基准点设在变形影响范围之外，并便于长期保存的稳定位置，使用时定期进行稳定性检查，变形观测点直接埋在变形体上。（2）采用经校准的观测仪器固定观测人员进行变形观测，并作好记录。（3）首次观测成果采用增加测量次数的措施进行确定。（4）每次观测采用相同仪器按相同的观测路线和方法进行观测。4、邻近建筑物及管线的监测（1）邻近建筑物及管线影响的监测内容主要为：平面位移和垂直位移，建筑物裂缝等。监测范围宜从基坑边起开挖深度约2.03.0倍的距离，监测周期以基坑开挖开始，至地下室施工结束止。（2）基坑开挖前仔细检查建筑物原有的裂缝，对发现的每一条裂缝的末端用铅笔作一道与裂缝垂直的标志，标志旁注明：观测时间、裂隙长度、最宽处的宽度、拍照片保存。（3）在基坑开挖过程中，每天由有经验的工程技术人员对邻近建筑物进行肉眼巡视，检查旧裂缝的发展，测量裂缝的宽度值。测量仪器可用小钢尺和游标尺，裂隙宽度要量至0.1mm。5、地下水监测（1）地下水监测的主要内容是：水位监测。（2）水位监测利用测绳和电测水位计进行量测；在基坑四周设置的水位观测井中进行。（3）降水开始前，所有观测井统一时间实测静止水位，统一编号，量测基准点。（4）自降水开始，至基坑降水终止期间，定期系统进行水位观测，并做好记录。（5）监测观测井水位是否底于降水前稳定水位1m。6、基坑施工过程中，变形监测指标控制数据详下表：基坑变形监测监控指标剖面号墙顶水平位移墙体竖向位移地面最大沉降邻近建筑物位移邻近建筑物倾斜度监控累计值（mm）变化速率（mm/d）监控累计值（mm）变化速率（mm/d）监控累计值（mm）变化速率（mm/d）监控累计值（mm）变化速率（mm/d）监控累计值（mm）变化速率（mm/d）1-12521522524022/1000（H）0.0001H/d(连续3d)2-255135055055033-35513505505503注：变形监测报警值在基坑周边不同区域，根据不同环境条件及施工过程中统计的监测值，可进行合理调整。六、施工应急措施1、基坑出现裂缝、变形过大潜在滑动失稳险情的应急防护措施基坑开挖过程中或基坑开挖后，在进行地下室、基础（箱、筏基础）施工期间，常常会存在一些超过边坡稳定设计计算的条件，造成地面开裂，边坡土体变形及滑塌等险情。因此在整个基础施工期间，必须备有相应的应急防护措施及抢险工作所需的设备、材料和组织安排。基坑边坡出现裂缝、变形以致滑动的失稳险情，其本质的问题是土体潜在破坏面上的抗剪强度未能适应剪应力的结果。因此抢险应急的防护措施也基本上从这两方面考虑，一是设法降低坡土体中的剪应力；二是提高土体或边坡的抗剪强度。本公司拟采用以下应急防护措施：（1）坡脚被动区临时压重：在基坑底面范围内，采用堆置土、砂包或堆石、砌体等压载的方法以增加基坑支护体系抗滑力维持边坡稳定；（2）坡顶主动区减载：坡顶减载包括二个方面，一是清除基坑周边地面堆置的砂石建筑材料及施工设施等以减轻地面荷载；二是可根据出现险情程度和需要，进一步降低基坑顶面高程，挖除基坑顶面一定厚度的土层以减少边坡自身土体的重量，降低边坡滑动力而提高边坡的稳定系数。（3）从基坑边起算开挖深度约1.03.0倍的范围内垂直打入锚桩，锚桩与钢性桩连接进行拉锚。必要时增设土钉或锚杆。（4）对险情段加强监测。（5）尽快向勘察和设计等单位反馈信息，开展勘察和设计资料复审，按施工的现状工况验算。2、基坑防渗桩渗漏的应急措施基坑防渗桩渗漏的内因是防渗桩本身存在缺陷，如桩接缝不吻合或在透水层中有蜂窝空洞等。产生渗漏的外因是由于基坑开挖深度大，周围的动水压力和土压力相对增大，导致挡土防渗桩挠曲或侧移。当出现渗漏时，往往导致大量漏水、漏砂，坑壁失稳、坍塌、倒桩及附近建筑物、路面急剧沉陷等。当出现渗漏时，我公司拟采用：