特色小镇项目边坡支护工程设计说明

凤鸣特色小镇项目边坡支护工程设计说明一、设计依据与云阳县凤鸣镇人民政府签定的<<设计合同>>和委托书《云阳县凤鸣镇2021年特色小城镇建设工程地质勘察报告（详细勘察）》,重庆天域勘测设计有限公司，2021.08；《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2013）；《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）2009版；《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）；《建筑抗震设计规范》（GB50011-20102016年版）；《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）；《建筑结构可靠性设计统一标准》（GB50068-2018）；重庆市地方标准《地质灾害防治工程设计标准》（DBJ50/T-029-2019）；《混凝土结构设计规范》（GB50010-20102015年版）；《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)；《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)；《建筑边坡工程施工质量验收规范》(GB/T51351-2019)；《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086-2015)。二、工程概况云阳县凤鸣镇人民政府拟在云阳县凤鸣镇团结路及凤冠路对既有建筑周围存在危险的边坡进行整治，有道路可到达现场，交通方便。拟建边坡坡顶、坡脚均有已建建筑，该边坡距离坡脚建筑距离较近，边坡最大高度为12m的岩质边坡。边坡的稳定对坡顶、坡脚已建建（构）筑物和小区居民的安全产生严重威胁，所以边坡须治理。凤冠路B-C段边坡为安全等级为一级，安全系数取1.35，其余段边坡安全等级为二级，安全系数取1.30，均为永久支护。边坡永久支护结构合理使用年限为50年。边坡概况表边坡编号最大高度边坡类型安全等级主要破坏模式支护方案B段凤冠路11m岩质边坡二级顺向坡，岩层层面倾角9°，岩体发生风化、剥落、掉块锚喷支护C段凤冠路12m岩质边坡一级切向坡，岩质部分发生风化、剥落、掉块桩板式挡土墙D-E段团结路12m岩质边坡二级边坡裂隙2为外倾结构面，但其倾角大于坡角，岩体发生风化、剥落、掉块锚喷支护该工程涉及危大工程的重点部位和环节主要为A-B、D-E段边坡(支护方案为锚喷支护)及B-C段边坡(支护方案为桩板式挡墙)；施工时应控制边坡坡率、坡顶地面堆载及施工顺序，并采用'动态设计.信息化施工'方法,严格按照跳槽.分段.顺作法方法进行施工,施工前编制边坡施工安全专项施工方案并经专家论证通过。A-B、D-E段边坡施工采用向上分段、分段、顺作法施工,分段施工长度不大于8m,逆作分层高度:土层和强风化基岩层不大于2.0m,中风化基岩层不大于4m;只有当同一高度各段支护挡土墙施工完并达到设计强度的90%后,才允许继续向下分段分层施工;采用向下逆作施工时应采取可靠措施防止边坡滑塌。该段边坡坡脚距离已建建筑较近，边坡需要人工开挖岩体，整理坡型，应搭设脚手架，加强施工人员安全保障措施。B-C段边坡施工采用跳桩、逆作法施工、跳桩（一个桩位）人工开挖桩基→完成抗滑桩施工→施工桩板（锚）挡墙盖梁→施工第一层挡土板→继续逆作开挖施工挡土板→。。。。→施工完成桩板式挡墙→设置挡墙墙顶监测点。分段施工长度不大于8m,逆作分层高度:土层和强风化基岩层不大于2.0m,中风化基岩层不大于4m;只有当同一高度各段支护挡土墙施工完并达到设计强度的90%后,才允许继续向下分段分层施工;采用向下逆作施工时应采取可靠措施防止边坡滑塌，施工单位应编制人工挖孔施工方案并通过专家论证。三、地质概况1.气象与水文工程区处于亚热带湿润气候区，四季分明。年平均气温18.7℃,极端最低气温-4℃，最高气温41.7℃。多年平均降水量1145.1mm，最大年降水量1752.6mm（1963年），最小年降水量740.0mm（1990年）。降水量多集中在7、8、9三个月，约占年降水量的42%，最大日降水量191.5mm（1982年7月17日）。境内地形高差大，立体小气候明显。根据相应规范，一月份平均气温大于0℃，属不冻区。2.水文拟经地质调查，场地内及其附近未见溪沟及其它地表水体发育。3.地形地貌工程区位于云阳县凤鸣镇，场地地貌属构造剥蚀丘陵斜坡地貌，凤冠路边坡总体倾向东、向南。红线范围内场区最大高程587.10m，最低576.0m。最大高差11.1m。地形地貌中等复杂。团结路边坡总体倾向南。红线范围内场区最大高程581.9m，最低565.8m。最大高差16.1m。地形地貌中等复杂。4、地质构造本区构造形迹主要定型于燕山运动，喜山运动以来经历了多次整体抬升和相对稳定的过程，以夷平作用为主，全新世以来该区相对稳定，表现为河流弯曲下切，形成阶地，无明显断裂活动或差异性升降活动。工程区在构造上位于为新场背斜的东南翼，岩层呈单斜产出，次级构造不发育，无断层和褶皱。岩层产状126°∠7～9°。区内无断层，也无大规模裂隙发育。岩层面J0：该组结构面为层面，属原生结构面，受燕山期构造活动影响，层面多改造成为构造结构面，表现为裂隙面和软弱夹层，层面平直光滑，无充填或充填少量粘土矿物，为结合程度很差的软弱结构面。裂隙J1：90°∠77°，闭合，无充填物，延伸1～2m，发育间距0.2～1.1m，结合差，为硬性结构面；裂隙J2：181°∠76°，闭合，无充填物，延伸0.5～2m，发育间距0.5～1.5m，结合差，为硬性结构面5.地层岩性据勘探揭露，工程区地层为第四系填土(Q4ml)、粉质粘土(Q4dl+el)，基岩为侏罗系中统上沙溪庙组上段（J2s）。各层岩性特征为：第四系：1）填土(Q4ml)：杂色，松散-稍密，主要由粉质粘土及碎石块组成，夹含量25～40%的砂岩块石，粒径2-10cm不等，棱角状。堆填年限10年。2）粉质粘土（Q4dl+el）：黄褐色，稍湿，其干强度中等，韧性中等，刀切面光滑，摇震无反应，手搓易成条，一般呈可塑状。侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）：岩性为泥岩3）泥岩（J2s）：紫红色，局部夹灰色团块，及白色钙质结核，泥质结构，中厚～厚层状构造，矿物成分主要为粘土矿物，局部地段夹砂质条带或含砂质较重，部份相变为砂质泥岩。暴露于大气中极易风化开裂。强风化层风化裂隙发育，岩芯破碎；中风化岩体较完整，岩芯多呈长8～18cm柱状。4）砂岩（J2s）：青灰色，中～细粒结构，中厚～厚层状构造，钙质胶结，岩质较硬，敲击声响。矿物成分以长石、石英及岩屑为主。强风化层风化裂隙发育，岩芯呈短柱状；中风化岩体较完整，岩芯多呈长柱状，岩芯多呈长10～21cm柱状。6.不良地质情况场地区地貌类型单一，地形简单，流水顺畅，未发现滑坡、岩溶、危岩、泥石流、采空区、地面沉降等其他不良地质作用。无不利埋藏物。7.地震根据1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）版，建筑场区抗震基本烈度为6°，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。8.设计参数地基土承载力建议值岩性重度(kN/m3)抗压强度标准值(MPa)极限承载力标准值(kPa)承载力特征值(kPa)极限侧阻力标准值(kPa)天然饱和填土20.0（20.5）////0.20粉质粘土19.7（20.0）//34017050*强风化泥岩24.5*///300*140*中等风化泥岩25.0*8.65.594603121边坡参数建议值岩性粘聚力c标准值(kPa)内摩擦角标准值Φ(°)抗拉强度标准值(kPa)水平抗力系数MN/m3水平抗力系数的比例系数MN/m4M30砂浆与孔壁极限粘接强度标准kPa基底摩擦系数填土3(1)*25(22)*//8*0.30*粉质粘土24.0(17.0)13.4（9.4）//15*40*0.25*强风化泥岩/////200*0.30*中等风化泥岩47430.218480*/380*0.45*结构面抗剪强度建议值结构面类型结合程度c(kPa)φ(º)层面软弱结构面结合很差30*14*J1硬性结构面结合差50*18*J2硬性结构面结合差50*18*四、方案设计该工程边坡支护方案为：A-B、D-E段边坡采用锚喷支护；B-C段边坡采用桩板式挡墙支护。坡顶，坡脚设置截排水沟，就近排入市政雨水系统。五、一般规定1.施工前,应认真检查原材料的品种.型号.规格及锚杆各部件的质量,并应有原材料主要技术性能的检验报告。施工前,应将坡脚崖腔及坡面松动石块进行清除。2.施工前,应判断边坡支护施工对临近建筑物和地下管线的不良影响，并制定相应预防或加固支撑措施。3.材料要求砂:应采用细砂,其含泥量按重量计,不得大于3%,且砂中所含云母有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量,按重量计,不得大于1%；水泥:宜使用普通硅酸盐水泥,不得使用高铝水泥,其强度不应低于42.5MPa；锚杆施工用水,不应含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质,不得用污水,且不得使用PH值小于4.0的酸性水和硫酸盐含量按SO-4计算超过水重1%的水。坡顶的使用荷载及施工期间的堆载的不得大于10KN/㎡。4.材料强度(1).混凝土强度等级:桩板（锚）式挡墙均采用C30，锚喷支护采用C25，其余除图中注明外均采用C20。(2).锚杆灌注水泥砂浆强度为M30,水泥采用普通硅酸盐水泥,砂采用细砂。(3).HPB300级钢筋,fy=270MPa,HRB400级钢筋,fy=360MPa。5.钢筋保护层厚度:肋柱临空侧为25mm，挡土侧为50mm；面板临空侧为20mm，挡土侧为25mm。桩钢筋保护层厚度详见大样图。6.钢筋锚固长度:均为35d。7.基面清理时，必须将工程范围内树木、草皮、树根、乱石等全部清除干净。对表层耕植土、淤泥、腐植土、松土、浮土、浮石杂质土、坡积物滑坡体等均应彻底处理。基础开挖和清理范围，其边界应在设计基线外0.5m。8.对密实的斜坡开挖面应作如下处理：当地面横坡1：10～1：6时，应挖除表面草皮、草根、浮土、浮石等；当地面横坡大于1：6时，应将横坡挖成5%的逆坡台阶，台阶宽不小于1m。9.边坡开挖严禁爆破施工，采用人工或机械开挖施工。10.雨期施工主要以“预防为主”，采取防雨和加强排水相结合的措施，确保雨期11.雨期施工前，完善施工场地的排水系统，保证排水通畅，并采取良好的排水措施，以阻止地面水流入基坑内。12.边坡支护施工采用向下分段跳槽逆作法分段施工,逆作分段长度不大于8m,逆作分层高度:土层和强风化基岩层不大于2.0m,中风化基岩层不大于4m;只有当同一高度各段支护挡土墙施工完并达到设计强度的90%后,才允许继续向下分段分层施工;采用向下逆作施工时应采取可靠措施防止边坡滑塌。13.本工程需先施工桩板式挡墙，场地边坡均再采用逆作法分段跳槽开挖施工，不应整体开挖施工。14.边坡支护施工采用向下逆作法分段施工,每段长6m,高:土层和强风化基岩层为2.0m,中风化基岩层为4m;只有当同一高度各段支护挡土墙施工完并达到设计强度的90%后,才允许继续向下分段施工;采用向下逆作施工时应采取可靠措施防止边坡滑塌。六、截、排水沟1、截、排水沟采用矩形断面，其尺寸0.4x0.4m(宽x高)。截（排）水沟的底板和侧墙皆用浆砌MU10页岩砖铺砌加固，厚0.2m。所用水泥砂浆标号M7.5。基底应敷设粘土垫层并夯实。纵横缝应互相错开，每层横缝厚度保持均匀。为使降雨渗入地下的水流能泄入截水沟，来水方向一侧必须留有泄水孔，孔径为φ75mm，间距2m，位置距沟底0.15m，单排布置，排水孔周边设200mm厚，0.5m×0.5m的反滤层。截水沟的底板和侧墙应该有好的隔水性能。2、抹面为保证截水沟具有足够的抗冲刷强度，采用砂浆抹面处理，即在砂浆初凝后，用M10砂浆将浆砌石面抹平,砂浆厚度2cm，水泥强度为42.5MPa。3、沟道分缝为防止温差效应，渠道基底不均匀沉降和陡缓坡连接处不均匀变形等因素，造成截水沟断裂，所有铺砌结构均要进行分缝。分缝间距10～40m不等，在坡降增大时减小，坡降减小时增大，分缝的缝宽10～20mm。七、桩板式挡墙施工技术措施1.一般构造措施(1).墙身应隔10~20米设置变形缝,缝宽30mm,缝中以沁透沥青的木板或沥青麻筋填实,填实深度200mm;缝设在两相临抗滑桩中部.(2).墙后片石土填料中,应掺入≥40%的碎石块.密实度系数不小于0.94.(3).混凝土保护层厚度:除临空侧为25mm外,其余为50mm.(4).钢筋锚固长度:均为35d.(5).墙顶地面应结合使用要求作封闭处理,以防地表水下渗.墙后有山坡时,应在坡下设不渗水的截水沟.2.施工要求(1).施工前应做好地面排水,基础施工完后应及时回填夯实,以防积水软化地基.(2).墙后填夯时,应将墙背原斜坡开挖成5%的逆坡平台.(3).两相临抗滑桩的桩底高差应不大于两相临抗滑桩的净距离.(4).挡土墙基沿纵向有斜坡时,基底纵坡不应陡于5%.当纵坡陡于5%时,应将基底作成台阶式,其最下一级台阶底宽不应小于1m.(5).挡土墙桩基开挖应分段跳槽开挖,及时浇注，采用机械旋挖成孔.(6).桩施工完后应按有关规范.规程进行检测.(7).成孔时遇到非正常情况时需及时报告,成孔完毕后需签验后进入下步工序施工.3.钢筋接头的要求(1).抗滑桩内的纵向钢筋d≥22时应采用机械连接接头,其次优先采用机械连接接头,梁及挡土板的通长负筋以及纵向钢筋接长,宜优先采用对焊接头,其次采用双面搭接焊接头和绑轧搭接接头,以上焊接接头的质量标准应符合现行的<<钢筋焊接及验收规程>>(JGJ18-2012)的要求并进行接头试验.4.接头位置及接头数量(1).接头位置宜设置在受力较小处,在同一根钢筋上不应超过二个接头.(2).受力钢筋接头的位置应相互错开,当采用非焊接的搭接接头在规定的搭接长度的任一区段内,和当采用焊接接头时,在焊接接头处35d且不小于500mm区段内,同一根钢筋不得有两个接头.(3).梁的底部纵向钢筋接头应在支承或支承两侧1/3跨度范围内,不应在跨中1/3范围内接头;梁的上部纵向钢筋可选择在跨中1/3跨度范围内接头,不应在支承处接头,钢筋的截断见施工图要求.(4).有接头的受力钢筋截面积占总受力钢筋截面积的百分率应符合下表规定:接头区段内受力钢筋接头面积的容许百分率(%)接头形式受拉区受压区绑札搭接接头2550焊接和机械连接接头50不限(5).在搭接长度的区段内,箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm.5.抗滑桩采用埋管法超声波全数检测.挡土板钢筋采用化学植筋法施工。6.桩板挡墙的桩身混凝土应连续灌注，不得形成水平施工缝。7.桩纵筋的接头不得设在土石分界处和滑动面处。八、锚杆(索)技术措施1.面板上予埋D100(内径)泄水刚性套管,向坑内倾斜5%,上下左右间距2.5M,并应交错设置，最下一排泄水孔应高于场平线500mm。在泄水孔进口处设置片石或卵石透水反滤层,其尺寸500×500mm厚。2.混凝土施工应采取冷却措施;大体积混凝土施工应严格按相关施工规范执行,确保混凝土施工质量。3.墙后填土必须待结构强度达到70%以上,方可分层填筑夯实。4.锚杆钻孔接头形式受拉区受压区绑札搭接接头2550焊接和机械连接接头50不限(1)锚杆钻孔定位尺寸偏差不应大于20mm,锚孔的偏斜度不应大于锚杆长度的2%，钻孔深度超过设计长度不小于500mm。(2)在不稳定地层中或地层受扰动会危及临近建构筑物的稳定时，应采用套管护壁钻孔或干钻。(3)锚杆钻孔完后灌浆前应清孔,排放孔内积水。5.锚杆组装与安放(1)锚杆连接时,采用对焊或搭接焊,搭接焊时采用E50焊条。(2)插入锚杆前必须每隔2m焊好锚杆支架,插入锚杆时应将灌浆管与锚杆钢筋同时放至钻孔底部;注浆管端部距孔底宜为100~300mm.锚杆钢筋放置于钻孔中心,以保证锚杆钢筋周围的砂浆厚度均匀。(3)插入钻孔的锚杆要求顺直,并应除锈,在土层及强风化基岩段锚杆钢筋应事先涂一层沥青船底漆,永久性边坡尚应用两层沥青玻纤布包扎。如自由段存在空隙,经上述处理后,尚应用水泥浆充填封死.代替锚筋的钢管要求顺直,并应除锈后,在表面涂一层防腐漆。6.注浆(1).锚杆注浆浆液应搅拌均匀,随搅随用,浆液应在初凝前用完,并严防石块.杂物混入浆液。(2).注浆作业开始和中途停止较长时间再作业时宜用水或稀水泥浆润滑注浆泵及注浆管路。(3).孔口溢出浆液或排气管停止排气时,可停止注浆。(4).浆体硬化后不能充满锚固体时,应进行补浆。(5).注浆压力不小于0.6MPa。(6).浆体强度检验用试块的数量每30根锚杆不应少于1组，每组试块不应少于6个。7.锚杆(索)试验(1).锚杆轴向拉力标准值:125为80KN。(2).要求在施工前在现场按规范进行锚杆基本试验,同类锚杆试验根数不少于3根,基本试验的锚杆锚固长度为设计锚固长度的0.6倍，基本试验的最大荷载不应超过杆体标准值的0.85倍.当锚杆性能试验合格后方可进行大面积施工;在施工完后须按规范要求进行验收试验,验收试验锚杆根数为总根数的5%（自由段位于I,II,III类岩体内不小于1.5%）,并不少于5根;试验荷载为锚杆轴向拉力标准值的1.5倍(永久支护)。(3).锚杆(索)试验,应在锚固体砂浆强度不小于27.0MPa后进行。8.锚杆(索)施工不应坡顶建筑物基础产生不利影响:在边坡转角处应避免锚杆(索)交叉.9.施工应符合边坡施工方案的开挖原则，边坡开挖采用分段跳槽逆作法。10.面板的底部钢筋,短跨钢筋置下排,长跨钢筋置上排.板面钢筋,短跨钢筋置上网外侧,长跨钢筋置上网内侧.九、监测设计要求(具体详监测单位编制的专项监测方案)该边坡工程在施工中和竣工后应进行变形和位移监测,监测应由业主委托有资质的监测单位编制监测方案,经业主、监理、设计等单位共同认可后方可实施。具体监测工程有：1.施工安全监测：施工期间，为保证施工期间的施工安全，施工单位应对施工区域进行位移观测及地质巡查，尤其是坡体变形，并且在出现降雨及降雨后2天内不得进行基槽开挖作业，必须待降雨结束并连晴2天以后方可继续进行基槽开挖。2.工程治理后效果监测：本监测工作内容是以治理方案为依据，针对其支护结构特点，做到既合理又经济。本项目的监测内容按下表选择:（1）支护结构墙顶位移动态监测:在各典型段边坡支护结构墙顶设置位移监测点不小于3个（平均20m一个），用于监测支护结构墙顶的位移。(2)坡顶地面沉降监测在各段边坡坡顶地面设置位移监测点3个，用于监测支护顶部地面的位移。3.巡视检查:边坡工程整个施工期内，每天均应有专人进行巡视检查。4.监测方法（1）水平位移采用光电极坐标法或测线支距法。（2）日常宏观巡查。5.对同一监测项目，监测时宜符合下列要求：（1）采用相同的观测路线和观测方法；（2）使用同一监测仪器和设备；（3）固定观测人员；（4）在基本相同的环境和条件下工作。6.水平位移监测基准点设置要求：水平位移监测基准点应埋设在基坑开挖深度3倍范围以外不受施工影响的稳定区域，或利用已有稳定的施工控制点，不应埋设在低洼积水、湿陷、冻胀、胀缩等影响范围内；基准点的埋设应按有关测量规范、规程执行。7.监测年限永久性环境边坡的监测时间为施工期间及竣工后2年。8.监测周期雨季（5～9月）期间每15天观测一次，旱季（10月～次年4月）期间每30天观测一次，包括位移观测，若发现变形趋势明显增大或暴雨期，应根据实际情况缩短观测周期，加密观测。9.监测的精度要求:沉降观测时观测点测站高差中误差≤1.5mm，平面位移观测时观测点坐标中误差≤3.0mm。10.边坡监测预警值为坡顶出现裂缝宽度20mm，或者挡墙顶部位移大于20mm。11.环境边坡施工过程中及监测期间如遇到下列情况时应及时报警：(1).有软弱外倾结构面的岩土边坡支护结构坡顶有水平位移迹象或支护结构受力裂缝有发展。(2).无外倾结构面的岩质边坡或支护结构构件的最大裂缝宽度达到国家现行相关标准的允许值。(3).土质边坡支护结构坡顶的最大水平位移大于边坡开挖深度的1/500或20mm，以及其水平位移速度已连续3d大于2mm/d。(4).土质边坡坡顶附近建筑物的累计沉降、不均匀沉降和倾斜已大于<<建筑地基基础规范