基坑支护设计说明.doc

基 坑 支 护 设 计 总 说 明7一、本工程设计依据及执行、参考规范l、中山国际灯饰商城用地岩土工程勘察报告广东中山地质工程勘察院，2011年7月；2、执行规范、规程、标准、规定: 1）建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99): 2）建筑基坑支护工程技术规程DBJ/T15-20-97; 3）岩石锚杆(索)技术规程(CECS 22:2005)，中国工程建设标准化协会标准； 4）混凝土结构设计规范GB50010-2002； 5）建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)； 6）锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB5OO86-2001)；7）建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）；3、参考规范、规程、标准、规定、资料: 1）建筑基坑工程技术规范(YB9258-97): 2）工程地质手册(第四版)，中国建筑工业出版社；3）地基处理手册(第四版，龚晓南主编)，中国建筑工业出版社；4、本工程地下室各层结构平面图、基础图：根据建设单位提供的该项目总平面图、地下室图纸资料，深圳市建筑设计研究总院有限公司，2011年3月；5、基坑周边环境条件资料图纸：建没单位提供的场地管线勘察资料，2011年3月。二、工程概况及周围环境条件 中山华艺物业发展有限公司拟建商住楼位于中山市古镇镇曹三村，场地北面为岐江路，西面为中兴大道南，东面为河边路，交通较为便利。 场地总用地面积47004.7m2。拟建3栋塔楼，高40层；裙房数栋，楼高10层，分布有2层地下室，拟建工程基础形式拟采用冲孔灌注桩基础。 场地地下车库占地面积约为47183.O0m2，周长770m，地下车库底板表标高为-11.75m（相对标高），设计地坪标高为3.60m，现地面标高2.273.74m（各钻孔孔口标高）。基坑深度考虑到底板垫层底，基坑深度为11.10m，局部11.80m。拟开挖基坑周边的条件，经调查了解主要有：1、基坑西北侧为拟保留的原办公楼，57层，框架结构，预制管桩基础，与地下室结构边线距离约1532m。2、基坑西南侧为民房，5层，框架结构，预制管桩基础，与地下室结构边线距离约10m。3、基坑东南侧为厂房，5层，框架结构，预制管桩基础，与地下室结构边线距离约10m。4、基坑西侧为中兴大道南，路牙与地下室结构边线距离约10m。5、基坑东侧为一排洪沟，沟宽约15m，深约2.5m，与地下室结构边线距离约14m。6、场地北侧条件空旷。拟开挖地下车库西侧中兴大道段沿道路有浅埋（埋深1.01.5m）的市政雨水、污水井和电信线路，与地下室结构边线距离约813m；东侧沿河路分布有浅埋（埋深1.01.5m）的市政雨水、污水井，与地下室结构边线距离约913m，其分布位置详见“基坑周边建筑物及管网分布图”。其余周边均无重要地下市政管道设施电子，电讯光电缆等。基坑支护结构施工前必须对周边建（沟）筑物、管网的结构、埋深和距离等进行详细复核并进行标记，施工时必须采取有效的避让或保护措施。三、工程地质条件1素填土（Qml）：呈褐黄色，松散，很湿;主要由粉砂回填而成，夹少量黏土及碎石块。其中00.30m为砼。该层处于地表，场地各孔均揭露到。2 海陆交互相沉积层（Qmc）（2-1）淤泥质土：呈深灰色、灰黑色，流塑状，饱和，含有机质，具腥臭味，无摇振反应，光泽反应光泽，干强度及韧性高，土质较均匀，不等深度夹薄层粉吵及大量贝壳啐屑。场地各孔均有揭露。（2-2）粉质黏土：呈浅灰色、黄褐色、褐红色等，可塑，很湿。由粉粒、黏粒及吵粒组成，土质较均匀。3 残积层（Qel）岩性为粉质黏土：呈浅灰色、黄褐色、褐红色等，硬塑，稍湿。由粉粒、黏粒及吵粒组成，土质较均匀。为粉砂质泥岩的风化残积土。属中等压缩性土。该层仅局部钻孔有揭露到。3 基岩层（K）场地下伏基岩为白垩纪（K），岩性为粉砂质泥岩，中厚层状构造，泥质胶结。本次勘察揭露到全风化带、强风化带和中风带。现分述如下：（4-1）全风化粉砂质泥岩：褐黄色、褐红色等，原岩结构不可辨，岩芯风化呈砂土状，局部坚硬土状，水浸易崩解。属极软岩，岩体基本质量等级为V级。（4-2）强风化粉砂质泥岩：青灰色、褐纸色，岩体风化强烈，裂隙很发育，原岩结构清晰，岩芯呈半岩半土状，风化不均，局部含少量中风化碎块。属极软岩，岩体基本质量等级V级。场地各孔均揭到。（4-3）中风化粉砂质泥岩：褐红色、青灰色等，裂隙委发育，岩体较破碎，岩芯呈碎块状、块状、短柱状、长柱状。岩体较破碎，属软岩，岩体基本质量等级为V级。场地各孔均揭到。取岩样9件，饱和单轴极限抗压强度fr=3.06.80Mpa，平均值frm=4.7Mpa，标准值frk=3.99Mpa。（三）岩土参数的选用场地各岩土层力学指标设计参数取用表层号岩土名称状态承载力特征值fak(kPa)重度(kN/m3)粘聚力c(kPa)内摩擦角（度）土的压缩模量Es(Mpa)土的变形模量Eo(Mpa)1素填土松散12018.601084.5/2-1淤泥质土流塑6016.604.56.51.58/2-2粉质粘土可塑15018.5020.015.04.31123粉质粘土硬塑26018.4025.025.04.77394-1粉砂质泥岩全风化30018.7030.035.04.97774-2粉砂质泥岩强风化40021.5045.035.0121404-3粉砂质泥岩中风化100024.00120.035.0/四、水文、环境地质条件勘察期间测得地下水的初见水位埋深为0.550.78m，稳定水位埋深为1.021.25m。上部第四系土层含孔隙水，下部基岩含裂隙水。地下水的补给主要靠大气降水及地表水的渗入，排泄则以大气蒸发及侧向地下每径流方式排泄至邻区为主。五、基坑支护设计（一）基坑支护设计原则根据场地实际情况和建设单位的要求，本工程主要设计原则有：1、基坑底边线与地下室外墙外边线之间预留1.5m间距以方便后续的施工;2、保证基坑四周道路的周边各类管线的安全使用，确保周边建筑物的安全与稳定;3、确保支护方案安全可靠，成熟简单，经济节省，工期较短。（二）坡顶附加荷载设计值基坑周边允许荷载值详见基坑支护剖面图，如对基坑边堆载另有特殊要求，应提交设计人员复核。（三）基坑设计深度本基坑设计深度为11.1m11.8m，坑内局部承台开挖2.03.0m，具体详见剖面图。（四）基坑支护设计安全等级考虑基坑周边环境条件及基坑深度，所以本基坑工程的支护设计安全等级按一级设计。（五）基坑支护工程使用年限基坑支护系临时性工程，其使用年限为1年。（六）基坑支护结构型式及相关技术要求考虑场地的地质条件、周边环境条件、支护型式及造价因素，本工程基坑支护设计分成7个不同的区段，采用灌注桩+内撑+（坑内加固）及灌注桩+锚索+（坑内加固）的支护形式，详见基坑支护剖面图。主要设计参数为：（1）水泥搅拌桩基坑DEFPQR段止水围护水泥搅拌桩径D600mm，间距350mm，搭接250mm，水泥采用P.C32.5R水泥，水灰比0.50.55，水泥用量不少于60kg/m。基坑RSTUABCD段止水围护水泥搅拌桩径D800mm，间距550mm，搭接250mm，水泥采用P.C32.5R水泥，水灰比0.50.55，水泥用量不少于90kg/m。坑底机房段围护水泥搅拌桩径D600mm，单排部分间距400mm，搭接200mm；双排部分间距450mm，搭接150mm，水泥采用P.C32.5R水泥，水灰比0.50.55，水泥用量不少于60kg/m。坑底加固水泥搅拌桩径D600mm，间距500mm，搭接100mm，水泥采用P.C32.5R水泥，水灰比0.50.55，水泥用量不少于65kg/m。钻孔桩间塞缝搅拌桩桩径D600mm，水泥采用P.C32.5R水泥，水灰比0.50.55，水泥用量不少于55kg/m。桩位允许偏差为50mm，垂直度偏差为1%，桩径允许偏差为4%，相邻桩施工间隔时间不超过2h，采用“四喷四搅”工艺按喷浆法施工。（2）旋喷桩旋喷桩布置于灌注桩桩径为1200mm，间距为300mm段，用于灌注桩间软土加固及止水，旋喷桩采用单管法施工，成桩直径D600mm，水泥用量不少于180kg/m；水泥采用P.C 32.5R水泥，水灰比1.01.2。（3）钻孔灌注桩（支护桩）灌注桩：灌注桩直径1.0（1.2）m，桩间距为1.5m，支护桩优先考虑旋挖成桩工艺，也可采取冲、钻孔成孔工艺。桩长及桩身配筋情况见剖面图和大样图。在护坡桩桩顶设置通长冠梁。支护桩与锚索腰梁之间设置锚筋连接。钢筋砼桩桩身砼为水下砼C30、冠梁砼为C30，混凝土灌注高度应比设计冠梁彽高程度出300mm，在冠梁施工前，将桩顶浮浆凿除干净。冠梁施工时可分段浇筑，但不留施工缝。钻孔桩施工偏差50mm，垂直度偏差1/150。（4）内支撑本基坑内支撑布置于基坑西南段，间距7m8m，详见平面布置图。采用700800钢筋混凝土现浇传力梁，500700钢筋混凝土现浇连系梁，立桩为D1000钻孔灌注桩（地下室范围内采用钢立柱代替）；内支撑在地下室外墙施工完毕、其砼强度达到设计要求且设置附加支撑后方可拆除。（5）钢管土钉根据现场条件采用人工成孔或钻机预引孔，土钉采用D40钢管，壁厚不小于S3.0mm。采用P.C 32.5R水泥，水泥净浆水灰比0.500.55，一次常压注浆，注浆压力约0.50.8Mpa;常压注浆量不小于35kg/m。要保证浆液饱满，孔内孔口均不得有里空腔现象，注浆管应插至距孔底300mm处。孔口浆体回收量不得超过300mm，否则应补浆。成孔直径为100mm。在淤泥质土中土钉抗拔力设计值不低于4kN/m。（6）喷砼护面支护桩间面层：桩间挂14铁丝网，喷射砼厚度60mm；支护桩顶挂6.5200200钢筋网，喷射砼厚度60mm。坑内土钉墙挂6.5200200钢筋网，喷射砼厚度80100mm。喷砼面层施工：施工准备挖土、清坡吹洗坡面扎筋、挂网喷砼养护、下层（段）工程面施工分项工程竣工验收。（7）钢筋所有钻孔灌注桩、内支撑、压顶梁和腰梁主筋、吊筋及拐角T处拉板双向筋等均为HRB335级钢筋，箍筋、拉结筋均为HPB235级钢筋。钢筋绑扎、搭接等应满足相关规范技术要求。（七）基坑截水、施工降排水控制设计1、本工程采用根据基坑段采用D800550和D600350单排水泥搅拌桩作止水帷幕；2、基坑主要排水系统设置：1）设坡顶排水沟和坡底水沟，坡顶及坡底排水沟过水断面尺寸均为400400mm;2)坑底每间距50m设置集水井，集水井一般布置于坑底拐角处，集水井100010001000。基坑积水通过集水井抽排至坑顶排水水沟排走;3）坡顶排水沟在排入市政管线前，先排至三级沉淀池过滤，沉淀池内部有效空间尺寸为300015001500mm。3、施工期间施工单位设置地下水位观测井，对地下水位进行动态观测，当地下水位当天降幅起过1.5m时应按间距约15米的密度在基坑底帷幕外侧位置增设直径不小于D300、深度不少于12米的回灌井，及时进行地下水回灌，回灌时要观测地下水位回升情况，如效果不明显，要在坑顶增设回灌沟。（八）土方开挖方案及技术要求1、基坑土方开挖的原则本基坑土方开挖应遵守分区、分层、分段、对称、均衡、适时的原则。各层土方开挖均必须待上层支护结构强度达到设计要求后方可进行。2、基坑的分区原则整个基坑可分为两大区域，即“周边区”（系支护工作区，按基坑支护底边线向坑内约8m范围）及“中心区”（相对自由开挖区），由“周边区”向“中心区”方向退挖。3、中心区土方施工原则可由土方开挖单位另提专门的土方开挖方案，分层开挖厚度不宜大于1.5m，建议应分8层以上进行。4、周边区施工原则周边区必须服从基坑支护对土方开挖的要求，并服从支护结构施工单位的指挥，绝对不允许超挖。基坑周边必须分层、分段开挖，分段长度10m30m（松散填土及淤泥层中段长取10-20m，其它自稳性较好的土层中段长不许超过30m），允许跳挖，每次开挖多段，各段之间间隔10m以上，以便减少基坑侧壁变形。5、基坑底主体建筑桩基承台土方开挖要求：（1）桩基承台土方开挖技术要求：本基坑设计部分未考虑到承台底，因此基坑坡脚边线附近承台开挖必须间隔跳挖;（2）主楼范围内承台坑（坑内VWXY段）需严格采取跳挖方式开挖，开挖过程中需尽量保留承台间原状土，且应待相邻承台垫层铺设完毕、胎膜砌筑完成、胎膜后填土至拟设底板垫层底后方可进行下一承台开挖。（3）存在以下两种情况时须对基坑支护剖面进行重新验算并补强加固：当基坑底以下已被积水泡软的情况，这些桩基承台基坑的超深开挖要求按控制变形的有支护开挖方式施工，另外提出专项承台基坑支护方案;当桩基承台难以跳挖而引起桩基承台基坑相连形成较大范围的超深开挖时，一定要先通知设计人员对上部基坑边壁稳定性进行复核，必要时提出专门的承台基坑二级支护方案或对上部一级基坑支护方案进行设计修改。6、土方开挖施工组织指挥：基坑土方开挖必须有专项施工方案，施工中必须要有专人规划和指挥，周边区必须服从基坑支护对土方开挖的要求，并服从支护结构施工单位的指挥，绝对不允许超挖。六、现场试验1、锚索试验：根据规范及本设计要求，本工程中的预应力锚索在正式施工前要在代表性地层中施工3根预应力试验锚索，进行基本试验，根据试验结果复核设计参数的合理性，必要时进行设计修改，锚索施工毕，要按规范规定进行验收试验。2、喷射砼强度试验：必须按前述执行规范有关规定执行，但作为临时工程，可设计配合比施工。六、基坑支护及邻近环境安全监测根据建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）进行基坑监测。（一）监测项目基坑工程的现场监测应采用仪器监测与巡视检查相结合的方法。1、仪器监测及内容：（1）基坑坡顶沉降及水平位移观测；（2）邻近道路、管线、建筑物沉降观测；（3）水位监测；（4）灌注桩位移及深部测斜监测；（5）支撑系统轴力监测；（7）支撑系统立柱沉降观测；（8）预应力锚索轴力监测。2、巡视检查1）基坑工程施工和使用期内，每天均应由专人进行巡视检查。2）基坑工程巡视检查宜包括以下内容：支护结构：支护结构成型质量； 墙壁后土体有无裂缝、深陷及滑移；基坑有无涌土、流砂、管涌；基坑有无漏水。施工工况：开挖后暴露的土质情况与岩土勘察报告有无差异；基坑开挖分段长度、分层厚度及支锚设置是否与设计要求一致；基坑周边地面有无超载、超载是否按照设计要求进行。周边环境：周边管道有无破损、泄漏情况； 周边建筑有无新增裂缝出现、裂缝是否发展；周边道路（地面）有无裂缝、深陷、变形是否发展；邻近基坑及建筑的施工变化情况。监测设施基准点、监测点完好状况； 监测元件的完好及保护情况； 有无影响元件的完好及保护情况。根据设计要求或当地经验确定的其他巡视检查内容。巡视检查宜以目测为主，可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像、摄影等设备进行。巡视检查如发现异常和危险情况，应及时通知建设方及其他相关单位。（二）监测点布置1）、基坑工程监测点的布置应能反映监测对象的实际状态及其变化趋势，监测点应布置在内力及变形关键特征点上，并应满足监控要求。2）、基坑工程监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作，并应减少对施工作业的不利影响。3）、监测标志应稳固、明显、结构合理，监测点的位置避开障碍物，便于观测。（三）监测频率监测项目的监测频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程有不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。本基坑监测频率按一级基坑监测测频率确定：基坑开挖小于5m时两天一次，开控大于5m后为一天一次。当出现下列情况下之一时，应提高监测频率：1）监测数据达到预警值。2)监测数据变化较大或者速率加快。3）存在勘察未发现的不良地质现象。4）超深、超长开挖末或未及时加撑等违反按设计工况施工。5）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏。6）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值。7）支护结构出现开裂。8）周边地面突发较大沉降或出现严重开裂。9）邻近建筑突发大沉降、不均匀沉降或出现严重开裂。10）基坑底部、侧壁出现管涌、渗漏或流沙等现象。11）出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。对于出现异常堆载、异常超挖、支护结构质量异常的情况，必须对异常部位临时增设测点，24小时不间断观察和观测。（四）监测预警本基坑预警如下：基坑变形控制值统计表序号监测支护结构类型基坑类别一级累计值变化绝对值/mm相对基坑深度（A）控制值速率/（mm d-1）1桩、坡顶部水平位移桩锚（撑）400.25%0.3%232土体深层水平位移桩锚（撑）500.3%0.4%233桩、地表竖向位移桩锚（撑）350.25%0.3%234立柱沉降观测桩锚（撑）30-235水位降深桩锚（撑）1.5m6支撑内力桩锚（撑）65%f（f为设计极限值）7锚索拉力桩锚（撑）注：1、h-基坑设计开挖深度：2、支撑系统轴力控制值取10MPa；3、变形预警值：取控制值的75%，此外，当监测项目的变形速率达到表中规定值或连续2d超过该值的50%，应该报警。4、当变形达到控制值，且变形不稳定、不收敛且超过规范要求，应及时与设计方、甲方和监理方联系并采取应急技术措施。（五）监测方法及设备变形测量网的基准点、工作基点布设应符合下列要求：a每个基坑工程至少应有3个稳定、可靠的点作为基准点；b工作基点应选在相对稳定和方便使用的位置。在通视条件良好、距离较近、观测项目较少的情况下，可直接将基准点作为工作基点 c监测期间，应定期检查工作基点和基准点的稳定性。深层水平位移监测a围护墙或土体深层水平位移的监测宜采用在墙体或土体中参埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法。b测斜仪的系统精度不宜于低于0.25mm/m，分辨率不宜低于0.02mm/500mm。c测斜管应在基坑开挖1周前埋设。埋设时应符合下列要求：埋设前应检查斜管质量，测斜管连接时应保证上、下管段的导槽相互对准、顺畅，各段接头及管底应保证密封。测斜管埋设时应保持竖直，防止发生上浮、断裂、扭转；测斜管一对导槽的方向应与所需测量的位移方向保持一致；当采用钻孔法埋设时，测斜管与钻孔之间的孔隙应填充密实。d测斜仪探头置入测斜管底后，应待探头接近管内温度时再量测，每个监测均应进行正、反两次量测。裂缝监测a裂缝监测应监测裂缝的位置、走向、长度、宽度，必要时尚应监测裂缝深度。b裂缝宽度量测精度不宜低于0.1mm，裂缝长度和深度量测精度不宜低于1mm。支护结构内力监测a支护结构内力可采用安装在结构内部或表面的应变计或应力计进行量测。b应力计或应变计的量程宜为设计值的2倍，精度不宜低于0.8%FS,分辨率不宜低于0.2%FS。c内力监测传感器埋设前应进行性能检验和编号。d内力监测传感器宜在基坑开挖前至少1周埋设，并取开挖前连续2d获得的稳定测试数据的平均值作为初始值。基坑工程施工前，应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施现场监测。监测单位应编制监测方案，监测方案须经建设方、设计方、监理等认可，必要时还需与基坑周边环