秀山学林佳苑三期建设工程环境边坡治理工程施工图设计说明

秀山学林佳苑三期建设工程环境边坡治理工程PAGE1-秀山学林佳苑三期建设工程环境边坡治理工程施工图设计说明-PAGE9-一、工程概况秀山学林佳苑三期建设工程位于重庆市秀山县，该项目主要由1#楼（20F/-2F）、2#楼（24F/-2F）、3#楼（28F/-2F）、4#楼（28F/-2F）、5#楼（28F/-2F）、6#楼（24F/-2F）、7#楼（24F/-2F）、8#楼（20F/-2F）、9#楼商业（2F/-2F）、10#楼商业（2F/-2F）、地下室（-2F）等组成。工程建设顺接四周道路不形成环境边坡，最高7.20m岩土质基坑边坡。边坡安全等级为二级。目前，该工程即将开工建设，其中在地块西侧形成边坡编号J12-J13和J13-14,边坡直立开挖不稳定，开挖线距离在建道路8～10m，放坡条件不充足，应业主要求对该边坡进行支护设计。二、设计依据及设计规范2.1设计依据本项目设计的依据有：1）业主与我院签订的设计协议；2）重庆607勘察实业总公司于2019年04月完成的《秀山学林佳苑三期建设工程岩土工程勘察报告（直接详勘）》。3）业主提供的1：500地形图。5）业主提供的其它相关资料。2.2设计遵循的主要规范（1）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2）《混凝土结构耐久性设计规范》（GB_T50476-2008）（3）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）（4）《建筑结构荷载规范》(GB-50009-2012)（5）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）（6）《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）（7）《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-2007）（8）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）（9）《地质灾害防治工程勘察规范》（DB50/143-2003）（10）国家及部（委）发布的其它有关法律、法规、规程、规范三、工程地质条件3.1场地位置及地形地貌拟建场地位于重庆市秀山县学林佳苑幼儿园、秀山高级中学以北，有市政道路通过场地，交通条件十分方便。拟建场地原始地貌属梅江河一级阶地堆积地貌。场地地形较平缓，一般地形坡度5°～15°；场地南侧地形坡度较大，地形坡度15°～20°。地貌高程在347.74～363.64m，地形相对高差约15.90m，整体地形呈现南高北低，地形条件较复杂。3.2气象、水文勘察区气候属亚热带湿润季风气候区，四季较明显，具有冬暖夏热，春秋多变，降水丰沛，分配不均，空气湿润，常有春旱、伏旱与秋绵雨，寒潮、大风、暴雨、冰雹偶有出现等特点。据秀山县气象局资料：最大年降雨量1350.3mm（1981年），最小年降雨量783.2mm（1990年），多年平均降雨量1199.4mm，降雨集中在每年的4～7月，降雨量约占全年降雨量的65%，多年平均最大日降雨量100mm，最大日降雨量178.3mm(1971年6月1日)。多年平均气温16.0℃；极端最低气温-10.5℃（1977年1月29日），极端最高气温42.0℃，（2006年8月26日），年无霜期260～270天。平均相对湿度81%，绝对湿度17.6毫巴，多为偏北风，年平均风速1.9m/s，年最大瞬时风速达20m/s。场地东侧直线距离约900m为梅江河，梅江河位于由东向西流过。据秀山县志，梅江河全长137.8km，属于沅江水系，流域面积2890km2，河口高程242.78m，流域多年平均降雨量为1314.3mm，年径流深838.2mm。梅江镇至秀山县城为中游段，平均坡降3.5‰。河宽分别为：60～160m；水位变化分别为：0.7～10m。为常年性流水。据调查勘察期间，梅江河流宽50～80m，勘察期水位337.80m，常年洪水位338.50m，20年一遇洪水位为340.50m，根据重庆交通学院2002年2月所作的《秀山县县城防洪堤工程对梅江行洪能力影响研究报告》，修建防洪堤后，勘察区100年一遇洪水位为343.00m。场地高程均高于梅江河洪水位，场地不受梅江河影响。场地西侧为大溪沟，大溪沟由南向北流，场地距离大溪沟水平距离15-25m，在场地北侧直线距离约1.3公里处汇入梅江河，勘察期间大溪沟水位为347.70m,现场调查其50年一遇洪水位349.10m～350.50m（由北向南随地形变化而升高，河水涨幅约1.50m左右）；勘察期间临近场地西侧的大溪沟正在进行河道改道工程，河道改道到西侧在建道路以西约10米。3.3地质构造勘察场地位于川、湘、黔褶皱带。本场地地质构造属秀山复式背斜北西翼。岩层呈单斜状产出，其产状为倾向3100，倾角260。岩层层面平直，张开度约1.5mm，黏土充填，结合程度很差，属软弱结构面。场地周边调查及附近地质资料表明：岩体中见两组裂隙：裂隙1：其倾向为1000～1200,倾角为600～750，裂隙间距0.3～2.0m，裂隙面张开宽度0～50mm，裂面较粗糙，结合程度很差，压扭性裂隙，未充填或少量黏土充填，不充水，贯通性长度3.0～10.0m，属软弱结构面。优势裂隙倾向为1100，倾角为650。裂隙2：其倾向为10～200，倾角为550～650,裂隙间距0.5～1.5m，裂隙面张开宽度0～60mm，裂面较粗糙，结合程度很差，压扭性裂隙，未充填或少量黏土充填，不充水，贯通性长度5.0～15.0m，属软弱结构面。优势裂隙倾向为100，倾角为600。场地内未发现断层，场地属于第四系地层覆盖区。综合分析，场地岩体裂隙较发育。按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)（2009版）附录A表A.0.4判定岩体属块～层状结构。3.4地层岩性及基岩面起伏情况经根据工程地质测绘及钻探揭露，场地内地层主要为第四系人工堆积层（Q4ml）杂填土，第四系冲洪积层（Q4al+pl）次生红黏土、含圆砾次生红黏土、圆砾土，下伏寒武系中统平井组（∈2p）白云质灰岩、页岩。现由新到老分述如下：3.4.1第四系全新统填土层（Q4ml）杂填土：主要由碳酸盐岩碎（灰岩、白云质灰岩、白云岩）、砂岩、块石（卵石）及粘性土等组成。硬质物粒径一般为5～250mm，含量10％～35％，呈棱角状，均匀性差，结构松散～稍密，稍湿～湿，回填时间半年、大于5年不等，机械抛填形成。分布在场地原有建筑物拆除区域、周边在建道路回填区域。3.4.2第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）①次生红粘土：黄褐色、棕红色，成份均匀，刀切面稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，可塑状。整个场地均有分布。局部含砂质较重，结构松散。②含圆砾次生红黏土：褐黄色、棕红色，可塑，成分以粉黏粒及圆砾为主，切面稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度中等；其中圆砾含量约10%-30%，粒径一般约5-50mm，最大可达约120mm，圆砾主要成分为灰岩、白云质灰岩、白云岩、砂岩等；局部含中粗砂约10%-20%。③圆砾土：浅灰色、灰色，稍湿～湿，松散～稍密，母岩成分以白云岩、白云质灰岩、灰岩、砂岩为主，圆砾含量约10%-40%,粒径一般为5～110mm，最大可达150mm，颗粒呈亚圆形，分选性较差，充填物为黏性土及中粗砂,其中黏性土含量约20%～35%（局部稍高），局部相变为卵石。3.4.3寒武系中统平井组(∈2P)白云质灰岩(∈2P)：灰黑色、浅灰色、褐灰色，由碳酸盐矿物组成，微晶质结构，薄～中厚层状构造。强风化层裂隙发育，岩芯破碎，呈碎块状，强度低；中风化岩芯破碎-较完整，为粗颗粒状、碎块状、短柱状，节长一般为5～28cm,局部因陡倾裂隙及方解石脉发育，岩芯呈碎块及砂砾状，岩质较硬，强度较高。整个场地均有分布。页岩(∈2P)：黑灰色、灰黑色，主要由粘土矿物等组成，泥质～硅质结构，薄～中厚层状构造，页理构造，裂隙发育；强风化岩芯破碎、呈粗砂状、碎块状；中等风化岩芯呈粗砂状、碎块状，局部呈短柱状，节长一般为3～25cm。整个场地均有分布，与白云质灰岩呈夹层状分布。3.5岩土体工程分级根据《工程地质勘察规范》DBJ50/T-043-2016中表3.1.7确定岩体基本质量等级：强风化基岩岩体破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类。中等风化页岩天然抗压强度平均值为7.89MPa、饱和抗压强度平均值为5.09MPa；中等风化泥岩属软岩，岩体裂隙较发育，属较破碎岩体，岩体基本质量等级为Ⅴ级。中等风化白云质灰岩天然抗压强度平均值为11.12MPa、饱和抗压强度平均值为7.47MPa；中等风化白云质灰岩属软岩，岩体裂隙较发育，属较破碎岩体，岩体基本质量等级为Ⅴ级。3.6水文地质条件勘探期间，据调查和钻探揭露，拟建场地内地下水类型主要分布有第四系孔隙水及岩溶水;地下水埋藏条件为上层滞水、潜水;地下水较丰富，水文地质条件中等复杂。各岩土层的渗水性为：①杂填土属透水层，分布有季节性上层滞水及第四系孔隙水，富水性较好；②次生红黏土属极弱透水层，富水性、透水性均极差，为相对隔水层；③圆砾土属强透水层，分布有第四系孔隙水，富水性、透水性均较好；④含圆砾次生红黏土属弱透水层，富水性、透水性均较差，为相对隔水层，局部圆砾含量较高地段透水性较好；⑤强风化白云质灰岩、中等风化白云质灰岩分布有岩溶水，富水性、透水性均与裂隙、岩溶的发育及连通情况有关，场地裂隙较发育、连通情况一般，且岩溶较发育、连通情况一般,故富水性、透水性均一般。⑥强风化页岩富水性、透水性均与裂隙发育及连通情况有关，场地裂隙较发育、连通情况较好,故富水性较好、透水性均较好。中等风化页岩透水性均与裂隙的发育及连通情况有关，场地裂隙较发育、连通情况一般，故富水性、透水性均一般。在勘察期间，198个钻孔测得地下水水位，地下水钻孔数量占总孔数的比例为93%。测得稳定地下水水位埋深0.45m-17.07m，其标高为345.70m-346.50m，地下水主要靠大气降水及大溪沟侧向径流补给，主要靠蒸发及侧向径流向梅江河排泄，地下水位起伏与大溪沟和梅江河水位有关。本次勘察在钻孔ZK10进行了抽水试验（采用单孔稳定流潜水非完整井的试验方法），经试验得涌水量Q=2.51L/s，渗透系数k=6.31m/d，该渗透系数为场地内圆砾土的渗透系数。场地地下水较丰富，因此基坑施工前应对地下水进行试抽，以便修正的渗透系数。根据临近本场地约900m的《秀山学林嘉苑（西门安置小区）岩土工程勘察报告(一次性勘察)》，结合地区经验本场地杂填土渗透系数K=一般10～50m/d（经验值）、次生红黏土：K=0.005m/d（经验值）、含圆砾次生红黏土：K=1.20m/d（经验值）、圆砾土：：K=6.31m/d（经验值）、白云质灰岩渗透系数K=0.15m/d（经验值）、页岩渗透系数K=0.10m/d（经验值）。综上所述：场地水文地质条件较复杂。由于场地填土较厚，填土渗透性较好、在降雨后地表水渗透到填土层中对基础施工影响较大，由于上部填土稳定性较差，采用人工挖孔桩+降水措施较为困难，同时必须对上部填土做好支护措施，在降水时应做好相应的止水工作。针对场地实际情况可采用钻孔灌注桩，水下混凝土灌注而成。3.7不良地质现象及地质灾害根据工程地质测绘及钻探揭露，场地用地红线内未发现滑坡、泥石流、崩塌、及地下采空区等不良地质作用；场地存在溶洞（空洞）不良地质现象。未发现埋藏的河道、沟滨、孤石等对工程不利的埋藏物，存在墓穴区域对工程不利。场地墓穴区域主要集中在7#楼北侧和东侧，勘察期间墓穴正在迁移。大部分已迁移完成，零星个别尚未完成迁移，建设单位在施工前应通知权属人完成迁移工作。3.8岩土参数表表3.8-1岩土物理力学指标建议值岩土名称天然重度R(kN/m3)饱和重度R(kN/m3)与水泥砂M30浆粘结强度标准值(kPa)地基承载力特征值fak(kPa)岩土体内聚力C(kPa)岩土体内摩擦角Φ(度)岩体水平抗力系数MN/m3基底摩擦系数建议坡比（坡高8.0m以内）临时永久天然饱和天然饱和未处理的杂填土20.0*20.70*////////1：1.75*1：2.00*次生红黏土18.3018.604012037.9726.3210.647.5915*0.22*1：1.50*1：1.75*含圆砾次生红黏土20.50*21.0*45*150*18.50*16.50*12.0*10.0*22.0*0.25*1：1.50*1：1.75*圆砾土21.0*21.50*55.0*170.0*7.0*5.0*22.0*20.0*80.0*0.30*1：1.50*1：1.75*强风化页岩23.0*23.50*60*350*90*80*28.0*25*50*0.35*1：1.0*1：1.20*中等风化页岩25.2025.80360*1511260*250*34.0*32.0*65*0.45*1：0.75*1：1.00*强风化白云质灰岩24.50*24.80*70*400*100*90*30.0*28*60*0.40*1：1.0*1：1.20*2#楼-10#楼中等风化白云质灰岩26.1226.80400*1808350*300*36.0*34.0*80*0.50*1：0.75*1：1.00*1#楼楼中等风化白云质灰岩26.1226.80760*4478550*500*40.0*38.0*180*0.55*1：0.75*1：1.00*注：1、带*号为经验值。2.层面、结构面取值：C=30kPa；φ=15°。3.边坡坡率法放坡，分阶高度8.0m，大于8.0m，应分阶放坡，阶道宽不小于2.0m。岩质无外倾结构面，边坡高度H＜8.0m按表中坡率放坡。边坡8.0＜H＜15.0m：岩质无外倾结构面，页岩：1：1.0～1：1.25、白云质灰岩：1：0.75～1：1.0；土质边坡1：2.00。顺层边坡按岩层层面放坡。4.边坡等效内摩擦角：区内为岩质边坡为破碎基岩层，为Ⅳ类边坡，高度不大于30m，取46°5.边坡破裂角：当存在外倾结构面且小于破裂角时取外倾结构面倾角，无外倾结构面时白云质灰岩取62°*，页岩取61°*。6.单桩竖向极限承载力按《建筑桩基础技术规范》JGJ94-2008的第5.3.5条计算。7.适用于本场地减小填土负摩阻力的工程措施：①对已有填土进行夯实，②桩身与护壁隔离。表3.8-2泥浆护壁钻（冲）孔桩的极限侧阻力标准值及端阻力标准值建议值岩土名称极限侧阻力标准值（kPa）桩的极限端阻力标准值（kPa）（本参数为建议值，设计可自行选用，按照《建筑桩基础设计与施工验收规范》DBJ50/T-200-2014中5.3条“桩端极限承载力标准值通过试验确定”）杂填土20*/次生红黏土30*含圆砾次生红黏土60*圆砾土140*强风化页岩180*1800强风化白云质灰岩240*2000*中等风化基岩5090*四、挡护设计4.1、设计标准：（1）挡墙安全等级：二级（2）设计荷载：城—A级，人群荷载—4KN/m2，地面荷载标准值取20KN/m2，护栏荷载标准值取8KN/m。（3）结构设计基准期：50年（4）抗震设防烈度：6度（ag=0.05g），按7度构造设防，设计地震分组为一组。4.2、设计原则本次设计遵循“安全、经济、实用”的指导思想，应用工程地质类比法，综合经济性等因素确定设计方案。本次边坡的主要设计原则如下：（1）设计充分结合已有地质勘察资料，根据边坡的岩性、地质构造、地下水的作用和风化程度，采取相应措施，确保边坡的安全可靠。（2）加强地质勘探和现场踏勘，深入分析工程地质条件，增强工程岩判，增强边坡处理技术措施的针对性。（3）边坡采用信息化施工、动态设计。边坡动态设计时应充分结合边坡变形监测数据，及时根据边坡的变形情况调整工程措施。在施工过程中若发现设计与实际情况存在差异时，应及时反馈信息，以利尽快修改设计，保证安全和工期。4.3重力式挡墙（1）挡墙材料重力式墙体材料采用C20片石混凝土，片石含量不得超过总体积20%，粒径不得大于30cm，片石强度等级不低于MU30。（2）挡墙地基重力式挡墙以强风化岩层或土层作为持力层，若挡墙基础置于土层，在不满足设计承载力时，应采取换填措施，换填材料为砂砾石外加4%水泥粉，换填层密实度不小于95%。地基承载力和襟边宽度应满足挡墙大样图的设计要求。（3）挡墙基坑挡墙基坑应跳槽开挖，分段长度宜大于10m小于20m，基坑土质、强风化岩质边坡坡比不应陡于1：1，若基坑开挖放坡条件受限时，可采用支撑加固开挖等方法以减少占地。当挡墙地基纵向坡度大于5%时，基底应做成台阶形式，当填方挡墙墙后地面的横坡坡度大于1:6时，应在进行地面粗糙处理后再填土。挡墙起终点应注意与边坡的顺接。挡墙基底倒坡应按设计要求设置，以保证墙体的稳定性。（4）变形缝沿墙长每隔10～15m设置变形缝，缝宽2～3cm。缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻絮或沥青木板，塞入深度不小于30cm。（5）墙后排水挡墙脚部应设置泄水孔，就近接入排水系统，泄水孔水平间距2.0m，外斜5%。重力式挡墙背后0.5m内设置片石反滤层，且回填透水性好的粒料，以便于墙后排水顺畅，并就近接入排水系统。为防止泄水孔堵塞，在泄水孔进水端采用渗水土工布包扎，为防止墙背水下渗至基底，于墙后最低排泄水孔下用粘土回填封闭夯实。当墙后渗水量较大或在集中水流处，为了减少动水压力对墙身的影响，应加密、加大泄水孔尺寸或增设纵横向地下排水设备（如渗水暗沟等）。其出水口下部应采取措施，防止水流冲空基础。（6）墙后回填道路路肩挡墙墙背基坑采用碎石土，回填时应分层碾压，其压实度应满足路基设计要求。回填范围为结构边缘1:1放坡范围内。4.4桩板式挡墙桩板挡墙设计桩间中心距为3.0m，挡墙采用圆形桩板式挡墙支护，桩径为1.4m。桩间采用现浇挡土板支护，挡土板厚度为30cm，嵌入地面以下深度不小于0.5m。1、材料桩身及挡板采用C30混凝土，主筋采用HRB400钢筋；2、构造要求桩身混凝土保护层厚度70mm，面板混凝土保护层厚度50mm。3、排水挡墙墙身板上沿竖向每隔2m设置一个泄水孔。4、成孔（1）挖孔前复核测量基线、水准点及桩位，开挖过程中应不断检查孔的中心及直径，做好施工记录，并随时观察土质变化，对照复核地质报告，出入较大时要与勘察、设计单位联系，当遇流沙、淤泥等不利土层，应会同有关单位采取处理措施。（2）施工方可根据现场实际条件及施工技术水平选择安全可行的挖孔方式；成孔时要依据土层情况，控制进尺速度，为确保孔的垂直度符合设计要求，须保持桩机平整、加强检查、勤检勤纠。（3）桩孔的施工容许偏差：①孔径+50mm；②孔径中心移偏差±50mm；③垂直度1%；④虚土沉渣清除干净，不允许对超挖部分垫土、垫砂，如有扰动或超挖应在清理干净后用C20级混凝土垫平。5、钢筋笼制作及安装（1）直径20mm及以上的钢筋应采用剥肋滚轧直螺纹连接，并应按规范要求错开接头。钢筋必需具备出厂合格证明，使用前，应对钢筋进行随机抽样，做力学性能试验，满足规范要求后方可使用。（2）水平钢筋（箍筋）与纵向钢筋交接处均应焊牢。（3）钢筋笼外侧需设混凝土垫块或采用其它有效措施，确保钢筋保护层厚度。为防止运输和吊装时钢筋笼变形，必须对吊点位进行加强处理，必要时加密加劲筋。为保证钢筋笼的保护层厚度，在钢筋笼外侧事先以等距离绑扎混凝土垫块，沿桩长的间距为2m，横向圆周不少于4处。（4）钢筋笼吊装在加工现场分段制作完成并验收合格后的钢筋笼，运至孔口吊放入孔内，两段钢筋笼连接时采用单面焊焊接长度为10d。（5）允许误差及要求：钢筋笼允许误差项次项目允许偏差（mm）1主筋间距±102箍筋间距或螺旋筋螺距±203钢筋笼直径±104钢筋笼长度±50搬运和吊装时，要防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼顶达设计标高后应立即固定，以免浇注混凝土时钢筋笼上浮。6、混凝土浇灌（1）挖至桩身相应设计标高，应通知甲方会同勘察设计及有关质检人员共同鉴定，符合设计要求后清理孔底，及时验收，随即浇灌封底混凝土。（2）封底混凝土浇灌后，应尽快浇灌桩身混凝土，如因条件所限需要延迟时，应在以后浇灌前先抽清孔内积水，清理封底混凝土层的表面，然后浇灌桩身混凝土。（3）浇灌封底混凝土及桩身混凝土时，必须使用导管或串筒，出料口离混凝土面不得大于2m，且应连