JK-02设计总说明.doc

设计说明一、工程概况广州铁路新客站地区位于广州市番禺区钟村镇石壁村，在广州市中心区的南部，处于广佛都市圈的地理中心。广州新客站地区，规划范围东起105国道，南至屏山涌，西以幸福涌为界，规划面积为11.40平方公里。本区域内规划道路系统由两纵两横的高快速路骨架路网和三横三纵的主干道以及一条新客站高架专用路组成的主要组成，路网基本格局为方格网放射状。E隧道位于广州铁路新客站地区核心区域，设计道路等级为城市支路，为钟三路左转钟陈路单向双车道隧道。本册图纸为E隧道基坑支护施工图设计。二、技术规范、技术标准和设计依据1技术规范(1)、混凝土结构设计规范 (GB50010-2002)；(2)、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)；(3)、公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007 );(4)、建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)(5)、建筑桩基技术规范 (JGJ94-2008)(6)、广州地区建筑基坑支护技术规定GJB02-98(7)、钢结构设计规范(GB50017-2003)2、技术标准(1)基坑安全等级:一级二级 侧壁重要性系数:1.11.0(2)基坑设计使用年限：1年三、场区工程地质条件（一）地形地貌广州铁路新客站地区位于广州市番禺区钟村镇石壁村，规划范围东起105国道，南至屏山涌，西以幸福涌为界，本工程项目道路均位于广州铁路新客站地区核心区域，以广州铁路新客站建筑主体为中心。工程范围内路网格局为方格网状，现主要为农田、林园、鱼塘等，地势起伏不大。勘察期间测得钻孔孔口高程为6.3112.09m。（二）地层岩性拟建场地地层按地质成因依次分为：第四系(Qml)素填土层，第四系冲洪成因(Qal+pl)的淤泥（淤泥质土）、粉质粘土、粉细砂、中粗砂、粉质粘土和残积成因(Q l)的粉质粘土、，下伏基岩主要为白垩系的泥质粉砂岩。现将各土、岩层由上而下进行综合描述如下：1、素填土(Qml)（地层编号）整个场地均有分布。层面标高6.3112.09m，层厚0.66.8m，平均层厚2.48m，详见附表2。灰黄、黄红、灰褐等色，以填粘性土、砂土、碎石等为主，结构松散（软）。地基承载力基本容许值Ea0 建议取6080kPa。2、冲积层(Qal+pl)（地层编号）淤泥（淤泥质土）场地大部分地段均有分布。层面标高-4.467.83m，层面埋深1.013.9m，层厚0.53.6m，平均层厚1.55m，灰黑、灰褐色，以粉粘粒为主，质较纯，含少量粉细砂和腐植质，呈饱和、流塑状态。地基承载力基本容许值Ea0 建议取5060kPa，土的极限摩阻力i建议取1015kPa。粉质粘土场地大部分地段均有分布。层面标高-5.633.49m，层面埋深3.916.1m，层厚0.66.1m，平均层厚2.40m，灰黄、灰褐、灰白、黄红等色，以粉粘粒为主，含粉细砂，呈可塑状态。地基承载力基本容许值Ea0 建议取150180kPa，土的极限摩阻力i建议取3035kPa。粉细砂整个场地均有分布。层面标高-6.929.24m，层面埋深0.616.8m，层厚0.810.1m，平均层厚5.47m，灰褐、灰黄、灰白等色，以粉细砂为主，局部含较多粘粒或混少量淤泥，饱和，多呈松散状态。地基承载力基本容许值Ea0 建议取100120kPa，土的极限摩阻力i建议取2025kPa。中粗砂仅局部地段有分布。层面标高-7.240.47m，层面埋深8.415.1m，层厚0.51.0m，灰褐、灰黄、灰白等色，以中砂为主，局部含较多粉细砂和少量粘粒，饱和，呈稍密状态。地基承载力基本容许值Ea0 建议取160180kPa，土的极限摩阻力i建议取4050kPa。本层在钻孔柱状图和剖面图中编号为。粉质粘土场地局部地段有分布。层面标高-5.150.88m，层面埋深6.714.0m，层厚0.54.9m，平均层厚2.15m，灰褐、灰黄、灰白等色，以粉粘粒为主，含少量粉细砂，多呈软塑状态，局部呈可塑状态。地基承载力基本容许值Ea0 建议取80100kPa，土的极限摩阻力i建议取1518kPa。3、残积层(Q l) 拟建场地下伏基岩主要为白垩系的泥质粉砂岩，其风化残积土的主要为粉质粘土，孔隙比、液性指数变化幅度较大，且该残积土遇水易软化、崩解，同时强度显著降低、压缩性增大。粉质粘土场地的局部地段有分布。层面标高-6.45-0.65m，层面埋深7.714.2m。褐红、棕红色，由泥质粉砂岩风化残积而成，组织结构已全部破坏，主要成份为粉粘粒，含粉细砂，湿，多呈可塑状态。地基承载力基本容许值Ea0 建议取160180kPa，土的极限摩阻力i建议取3540kPa。粉质粘土场地的大部分地段均有分布。层面标高-8.85-0.68m，层面埋深8.117.8m。褐红、棕红色，由泥质粉砂岩风化残积而成，组织结构已全部破坏，主要成份为粉粘粒，含粉细砂，稍湿，多呈硬塑状态,地基承载力基本容许值Ea0 建议取220250kPa，土的极限摩阻力i建议取5060kPa。4、岩层（K）拟建场地下伏基岩为白垩系的泥质粉砂岩，已施钻钻孔均有揭露，按岩石风化程度可分为全风化、强风化岩、中风化岩、微风化岩等，现分述如下： 全风化泥质粉砂岩仅局部地段有分布。褐红、棕红色，原岩结构已基本破坏，但尚可辩认，岩芯已风化成坚硬土状，遇水易软化、崩解。地基承载力基本容许值Ea0 建议取300350kPa，土的极限摩阻力i建议取7080kPa。 强风化泥质粉砂岩场地大部分地段均有分布。棕红、褐红色，组织结构大部分已破坏，矿物成分已显著变化，风化强烈，裂隙很发育，岩芯多呈土状和半岩半土状，含较多粉细砂，部分钻孔局部呈碎块状或夹中风化岩块，遇水易软化、崩解。地基承载力基本容许值Ea0 建议取400450kPa，土的极限摩阻力i建议取80100kPa。 中风化泥质粉砂岩场地大部分地段均有分布。棕红、褐红色，泥、钙质胶结，粉细粒结构，裂隙较发育，岩芯较破碎，多呈块状和短柱状，部分钻孔夹微风化岩块。地基承载力基本容许值Ea0 建议取10001200kPa，土的极限摩阻力i建议取180200kPa。本层岩石坚硬程度分类为极软岩，岩体完整程度分类为破碎，岩体基本质量等级分类为类。 微风化泥质粉砂岩棕红色，泥、钙质胶结，粉细粒结构，岩芯较完整，多呈长柱状和短柱状，少量呈块状，少量钻孔本层局部为泥质细砂岩或砾岩。地基承载力基本容许值Ea0 建议取22002500kPa，土的极限摩阻力i建议取300400kPa。本层岩石坚硬程度分类为软岩较软岩，岩体完整程度分类为较完整，岩体基本质量等级分类为类。（三）地下水情况1 地下水类型拟建场地位于广州市番禺区钟村镇石壁村，地貌属珠江三角洲冲积平原前缘，地势开阔，是地下水和地表水的迳流排泄区，道路跨越多条河涌，地势起伏不大，水力联系较好，有一定的地下水。根据钻探揭露，场地地下水主要赋存和运移于冲积成因的粉细砂和中粗砂层中,厚度较大，透水性好，地下水较丰富；此外，人工填土层含有一定的上层滞水，由于场地强风化岩裂隙很发育，中风化岩裂隙发育，故基岩也含一定的裂隙水。场区地下水主要补给来源为大气降水和河水的渗入。勘察期间测得各钻孔的静止水位为1.22.8m。2 地下水的腐蚀性根据所取的3组水样腐蚀性分析报告，地下水化学类型为Ca2+K+Na+HCO3-+Cl-，按公路工程地质勘察规范(JGJ064-98) 表D.0.7-1、表D.0.7-2、表D.0.7-3，综合评定本场地地下水对混凝土的腐蚀等级为弱。四、隧道结构1、隧道总体布置及结构型式E隧道设计车速30km/h。E隧道起止点里程K0+000K0+422.183，全长422.183m，其中暗埋段起止点里程K0+155K0+272.183，暗埋段长度117.183m，敞开段长度305m。E隧道暗埋段结构型式为单室箱型结构.隧道结构净宽10.5.隧道暗埋段结构顶、底板和侧墙结构板厚90cm。E隧道纵坡分别为-4.72%(进隧道)和4.45%(出隧道)。2、隧道地基 要求的地基容许承载力分别为：E隧道隧道暗埋段和敞开端地基承载力不小于120kPa.根据勘察资料可知,场地范围内广泛分布有流塑状淤泥层，隧道暗埋段和敞开段均需要进行地基处理。隧道范围内采用60cm桩径水泥搅拌桩复合地基处理。隧道暗埋段和敞开段均需要进行地基处理。结合隧道基坑支护淤泥层加固的需要，隧道范围内采用桩距1.1m，等边三角形布置的60cm桩径水泥搅拌桩复合地基处理。五、基坑支护1、基坑工程概况 E隧道隧道基坑深度1.010.8m,泵房基坑深度约13.3m,E隧道位置周边基本为河涌和鱼塘，现状周边基坑为施工现场，鱼塘和河涌基本已经回填。EK0+000EK0+040附近有新客站高架桥桥墩在施工。隧道基坑支护设计需要根据现场的具体情况进行针对性设计。2、基坑安全等级 E隧道隧道基坑泵房位置支护段基坑安全等级为一级，其余为二级;3、周边建筑和管线保护 EK0+000EK0+040位置有高架桥墩在施工中，EK0+090EK0+172位置南侧有少量B,C2,C3,D类建筑。除此外现状场地周边4倍基坑深度范围内未发现需要保护的管线和建筑。隧道的支护方案在一定程度上受周边规划建筑条件的制约。4、基坑支护方案(1) 由于 E隧道地基持力层为淤泥或粉细砂，等级承载力不满足要求，为防止基坑开挖时淤泥层流动，减少支护桩位移和内力，结合软基处理的需要, E隧道全线采用格栅式水泥搅拌桩被动区加固措施； (2) 本基坑工程平面几何形状属于窄长行的基坑，有利于采取较为安全的内支撑支护方案。本工程采用钢筋砼内支撑结合钢管内支撑支护方案。(3) 放坡+喷射砼护面：适用基坑深度03.0m左右,主要为本基坑工程1A-1A, 9A-9A剖面，里程段为EK0+0000045，EK0+4300+472.179。(4) 1.0m悬臂钻孔桩支护方案，主要为1-1支护剖面,9-9剖面，里程段为EK0+0450+090，EK0+4000+430(5) 1.0m钻孔桩+14道内支撑支护，适用于基坑深度5.013.2m，主要为228-8支护剖面，第一道内支撑采用钢筋砼支撑，其余内支撑采用600mm钢管支撑（ 除泵房外）；里程段为EK0+0900400。(6) 泵房位置(K0+233K0+258段)基坑深度较大，为13.2m，支撑跨度较大为18.9m，该段位置支撑反力较大，采用通常的钢管支撑难以满足稳定性要求，因此隧道泵房位置采用稳定性较好的钢筋砼支撑和钢筋砼腰梁，经验算可满足要求。5、止水帷幕 E隧道范围内存在着强透水性的粉细砂层,周边河涌密布，地下水补给来源丰富，需采用较为安全的止水措施。本设计采用双排60cm水泥搅拌桩止水帷幕全封闭止水，水泥搅拌桩需进入下卧相对不透水层1.0m，如下卧相对不透水层为岩层，则施工至岩层顶面即可。止水帷幕范围为EK0045EK0430，其中EK0+045和EK0430设两道横向止水帷幕共同组成全封闭帷幕。六、基坑工程主要施工工艺要求(一)、钻(冲)孔桩(1)施工工艺要求 (a)、桩位偏差,轴线和垂直轴线方向均不宜超过50mm,垂直度偏差不宜大于0.5%; (b)、钻孔灌注桩桩底沉渣不宜超过150mm;或按(JGJ94-2008)执行. (c)、排桩宜采取隔桩施工,并应在灌注混凝土24h后进行邻桩成孔施工. (d)、冠梁施工前,应将支护桩桩顶浮浆凿除干净,桩顶以上露的钢筋长度应达到设计要求. ( )、施工前应详细研究地质资料，对钻孔桩施工过程中可能遇到岩溶的情况做好充足的准备措施；(2)混凝土灌注桩质量检验 (a)、采用低应变动测法检测桩身完整性,检测数量不宜少于总桩数的20%.且不宜少于10根. (b)、当根据低应变动测法检测桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时,应采用钻芯补充检测,数量不宜少于总桩数的2%,且不少于3根; (二)、放坡护面放坡段坡比按1:11:1.5,坡面挂钢筋网620X20cm(放坡较高时),喷射C20砼护面厚10cm,坡面打入适量短钢筋固定钢筋网。(三)、深层搅拌桩 (1)、深层搅拌法施工的场地应事先平整,清除桩位处地上,地下一切障碍物(包括大石块,树根和生活垃圾). (2)、深层搅拌法施工可按下列步骤:(a)深层搅拌机就位;(b)预搅喷浆下沉;(c)喷浆搅拌提升;(d)重新搅拌喷浆下沉;( )重复喷浆搅拌提升直至孔口;(E)关闭搅拌机械 (3)、施工前应标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量,及相应的参数.并根据设计要求通过成桩试验,确定搅拌桩的配比和施工工艺. (4)、施工使用的固化剂和外掺剂必须通过加固土室内试验方可使用； (5)、应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度偏差不得超过1.0%。桩位偏差不大于5cm. (6)、搅拌桩预搅下沉时不宜冲水,当遇到较硬土层下沉太慢时,须均匀搅拌. (7)、桩径60cm止水水泥搅拌桩每米水泥掺量70kg,水泥采用42.5级;(8)、止水水泥搅拌桩桩身强度28天龄期达到800kpa(9)、复合地基水泥搅拌桩水泥掺量每米80kg，被动区加固水泥搅拌桩每米水泥掺量70kg,水泥采用42.5级;(10)、水泥搅拌桩施工前应进行与搅拌桩桩身配比相同的不合格室内加固土试块试验，其在标准养护条件下28天龄期强度应达到800kpa。被动区加固范围深度和宽度不小于设计值，水泥搅拌桩施工28天后现场抽取加固土体进行室内直剪试验，粘聚力和内摩擦角应满足c20kPa和250，检验位置不少于3个点。(四)搅拌桩质量检验(1)施工过程中应随时检查施工记录,并对每根桩进行质量评定.对于的桩应根据其位置 和数量等具体情况,分别采取补桩或加强邻桩等措施。(2)搅拌桩应在成桩后3d内用轻型动力触探(N10)检查每米桩身的均匀性,同时根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。检验桩的数量为施工总桩数的1%，且不少于3根。(3)对相邻桩搭接要求严格的工程,应在桩养护到一定龄期选取数根桩体进行开挖,检查桩顶部分外观质量。(4)对于复合地基水泥搅拌桩，应在搅拌桩达到28天龄期后根据规范采取复合地基荷载试验检测合格后，方可进入下一步工序；(六)支撑施工和质量检验 (1)当对钢筋混凝土支撑和加强撑质量有怀疑时,宜采用超声探伤等非破损方法检测,检测数量根据现场情况确定,根据检测结果确定是否采取加强补救措施; (2)设1道支撑时，如支撑与隧道结构冲突，则应将隧道侧墙浇注至支撑下，待侧墙回填后方可拆除支撑继续浇注。设2道支撑时，隧道底板浇注完成并且回填材料达到强度后方可拆除第二道支撑。隧道泵房位置支护段在浇注隧道泵房下层后可拆除第四道支撑。浇注隧道底板并两侧回填后可拆除第三道支撑。隧道侧墙浇注至第二道支撑以下，侧墙回填并在隧道结构内侧设置好换撑后方可拆除第二道支撑。 (3)混凝土支撑拆除(包括腰梁)应采用切割拆除,不宜采用爆破拆除,拆撑注意事项见相关设计图;七、基坑开挖、回填、监控和环境水土保持(一)开挖 (1)、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.应对坑顶坑底边角采取排水措施. (2)、软土,砂层必须分层均匀开挖,层高不宜超过1米. (3)、基坑开挖过程中应采取措施防止碰撞支护结构,工程桩或扰动基底原状土. (4)、发生异常情况时,应立即查清原因和采取措施,方能继续挖土. (5)、开挖至坑底标高后应及时满封闭并进行基础工程施工. (6)、必须待支护桩,冠梁及支撑达到90%设计强度,且不少于7天后方可进行基坑大规模开挖； (7)、淤泥质地层中开挖前应制定稳妥的开挖方案，采取可靠措施防止复合地基桩体破坏，并在开挖至桩顶以上30cm后采用人工清除剩余土方,避免超挖；(二)基坑安全监测 本基坑工程安全监测按一级和二级基坑安全监测要求进行，监测点布设、监测频率和控制值按相关规范要求进行设计。基坑工程要求进行动态的信息化设计和施工，及时反馈监测信息给监理,业主和设计单位，为设计和施工提供有效数据。(1)基坑开挖前应作出系统的开挖监控方案,监控方案应包括监控目的,监控项目,监控报警值,监控方法及精度要求,监控点的布置,监测周期,工序管理和记录制度以及信息反馈系统.(2)监测点的布置应满足监控要求,从基坑边缘以外3倍开挖深度范围内的需要保护物体应作为监控对象;(3)基坑工程监测项目包括:支护结构水平位移;周围建筑物及底下管线变形;地下水位;桩内力;土体分层竖向位移,支撑内力,地面道路沉降等;(4)位移观测基点数量每个基坑不应少于2点,且应设在影响范围以外.(5)监测项目在基坑开挖前应测得初始值,且不应少于两次.(6)基坑监测项目的监控警报值应根据监测对象的有关规范及支护结构设计要求确定.(7)各项监测时间间隔可根据施工进程确定.当变形超过应加密观测次数.当有事故征兆时,应连续监测.(8)基坑开挖监测过程中,应根据设计要求提交阶段性监测结果报告.工程结束时应提交完整的监测报告,报告内容应包括:(1)工程概况;(2)监测项目和各测点的平面和立面布置图;(3)采用仪器设备和检测方法;(4)监测数据处理方法和监测结果过程曲线;(5)监测结果评价.(9)基坑监测必须由有相应资质的监测单位来完成。(三)回填所有基坑回填步骤应在主体结构的结构强度达到设计要求时,方可开始回填施工.隧道坑底两侧主体结构与支护结构之间一定深度范围内(不小于2.0m)回填C20砼(结合抗浮连杆),其余可回填粘土。回填土要分层压实，分层厚度不大于30cm,密实度要大于90%.(四) 环境与水土保持 基坑开挖必须采取措施控制对自然环