基坑设计说明

美的北居项目基坑支护工程设计说明工程简况广东美的置业有限公司拟在佛山市顺德区北滘合成路与新基路交汇处兴建美的北居项目一期工程，拟建建筑物为8幢25层楼房及裙楼、1幢2层活动中心，为框架结构楼房，一期用地面积约为42830㎡，设1层地下室。二、周边环境条件场区交通便利，大型施工设备可进场施工，场地东面为新基路，南面为合成路，西面为东兴路，北面为发展用地（空地），拟采用桩基础，拟建场地沿已建道路边线地下有管线埋藏，空中无高压线通过。地下室顶板面标高为+0.00相当黄海高程5.20m;地下室底板面标高(-5.0m)黄海高程0.20m;底板厚0.5;基坑底面标高(-5.70);相当黄海高程-0.50m;本基坑开挖深度为1.9~3.3m，局部4.5m，本基坑支护周长约为577m。基坑侧壁安全等级除东侧AB段为二级外;其余各段为三级。三、工程地质与水文概况3.1场地地形地貌、地质构造与区域稳定性拟建场地位于珠江三角洲地区，属冲积平原地貌，场地地势较为平整，孔位最大高差约0.83m，场地内未发现有影响场区稳定性的构造形迹等不良地质作用，场地的区域稳定性较好。3.2场地岩土性质、特征及分布规律场区属于冲积平原地貌，钻孔揭露深度范围内第四系土层为填土、冲积土，基岩为白垩系地层，岩性为泥质粉砂岩，自上而下叙述如下：第四系人工填土层（Qml）①层粘(砂)性素填土：粘性素填土灰色、棕色，松散，以粘性土组成为主，含石英砂，性质不均匀，欠压实，堆填时间约3年。砂性素填土浅灰黄色，松散，以石英砂组成为主，含粘性填土，性质不均匀，欠压实，堆填时间约3年。该层分布于整个场区，层厚0.50～2.40m，平均层厚1.36m，层顶面埋深0.00～0.00m。该层取土样16组（其中3组为细砂、1组为粉砂、12组为粉质粘土），粉质粘土其主要物理力学性质指标平均值：w=25.4%，ρ0=1.96g/cm3，e=0.738，wL=33.8%，wp=20.9%，Ip=12.9，IL=0.35，a1-2=0.341MPa-1，Es=5.13MPa，c=24.6kPa，φ=17.2°。第四系冲积层（Qal）②1层粉砂：深灰色、灰黑色，饱和，松散，分选性好，以石英砂为主，局部夹薄层淤泥质土。该层分布于场区ZK2～ZK7、ZK14～ZK17、ZK35～ZK37、ZK50、ZK52、ZK55、ZK61、ZK63、ZK66、ZK67、ZK76、ZK78、ZK80、ZK88、ZK91、ZK100～ZK102、ZK108、ZK111、ZK112、ZK128、ZK130～ZK132、ZK131A号孔，层厚1.70～11.90m，平均层厚5.63m，层顶面埋深0.60～2.30m。该层取土样30组，其颗粒组成为：20～2mm粒级为0～4.6%，2～0.5mm粒级为1.8～11.0%，0.5～0.25mm粒级为4.6～28.6%，0.25～0.075mm粒级为40.0～70.0%，≤0.075mm粒级为9.6～35.4%；其主要物理力学性质指标平均值：w=25.4%，ρ0=1.94g/cm3，e=0.723，a1-2=0.261MPa-1，Es=6.68MPa，c=6.3kPa，φ=31.4°。做标准贯入试验38次：实测标贯击数为2～8击，平均3.9击，修正后击数为1.9～7.0击，平均3.5击。②2层淤泥质粉质粘土：灰黑色，饱和，流塑，含腐殖质，有腐殖臭味，局部夹薄层淤泥及薄层粉细砂。该层分布于整个场区，层厚4.30～21.50m，平均层厚14.44m，层顶面埋深0.50～12.80m。该层取土样123组(其中夹5组粉砂)，其主要物理力学性质指标平均值：w=49.9%，ρ0=1.67g/cm3，e=1.372，wL=40.1%，wp=24.7%，Ip=15.4，IL=1.64，a1-2=1.044MPa-1，Es=2.37MPa，c=7.4kPa，φ=4.7°。做标准贯入试验242次：实测标贯击数为1～3击，平均1.2击，修正后击数为0.6～2.5击，平均1.0击。②3层粗砂：灰色、褐黄色、灰黄色，饱和，稍密～中密，分选性差，以石英砂为主，含少量石英细砾，呈次棱角状。该层分布于场区ZK2、ZK9、ZK10、ZK17～ZK19、ZK26～ZK30、ZK34、ZK37、ZK39、ZK52、ZK55、ZK61、ZK62、ZK66、ZK67、ZK74、ZK76、ZK77、ZK80、ZK88、ZK91、ZK92、ZK101、ZK102号孔，层厚1.60～10.50m，平均层厚5.44m，层顶面埋深13.20～22.60m。该层取土样17组，其颗粒组成为：20～2mm粒级为10.9～24.1%，2～0.5mm粒级为31.8～60.2%，0.5～0.25mm粒级为6.2～23.7%，0.25～0.075mm粒级为7.6～27.6%，≤0.075mm粒级为1.9～14.6%。做标准贯入试验34次：实测标贯击数为11～24击，平均14.5击，修正后击数为7.3～16.8击，平均10.1击。②4层砾砂：灰色、褐黄色、灰黄色，饱和，中密，分选性差，以石英砂为主，石英细砾次之，呈次棱角状。该层分布于场区ZK1～ZK8、ZK10～ZK16、ZK18～ZK26、ZK28、ZK31～ZK38、ZK40、ZK41、ZK50、ZK54、ZK68、ZK75、ZK89、ZK99号孔，层厚2.30～11.30m，平均层厚6.85m，层顶面埋深13.50～21.20m。该层取土样25组，其颗粒组成为：20～2mm粒级为25.5～48.1%，2～0.5mm粒级为14.0～52.0%，0.5～0.25mm粒级为0.6～35.2%，0.25～0.075mm粒级为4.4～25.4%，≤0.075mm粒级为1.2～18.9%。做标准贯入试验58次：实测标贯击数为16～28击，平均21.4击，修正后击数为11.3～19.4击，平均14.6击。②5层淤泥质粉质粘土：灰黑色，饱和，流塑，含腐殖质，有腐殖臭味，局部夹薄层粉细砂。该层分布于场区ZK5～ZK7、ZK14、ZK16、ZK29～ZK32、ZK39、ZK40、ZK54、ZK55、ZK66、ZK76号孔，层厚3.20～12.50m，平均层厚8.44m，层顶面埋深19.70～27.20m。该层取土样8组，其主要物理力学性质指标平均值：w=43.0%，ρ0=1.70g/cm3，e=1.228，wL=38.7%，wp=23.9%，Ip=14.8，IL=1.29，a1-2=0.795MPa-1，Es=2.88MPa，c=7.3kPa，φ=5.0°。做标准贯入试验22次：实测标贯击数为1～3击，平均1.9击，修正后击数为0.6～2.0击，平均1.2击。②6层粉质粘土：棕黄色、灰黄色，可塑，以粉、粘粒组成为主，粘性一般，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。该层分布于场区ZK1～ZK3、ZK5、ZK13、ZK15、ZK23～ZK25、ZK28～ZK30、ZK33、ZK39、ZK41、ZK53、ZK54、ZK56、ZK63～ZK65、ZK67、ZK68、ZK75～ZK79、ZK89～ZK92、ZK98、ZK100～ZK103、ZK108～ZK111、ZK131、ZK131A号孔，层厚0.90～10.00m，平均层厚3.36m，层顶面埋深18.00～31.80m。该层取土样19组，其主要物理力学性质指标平均值：w=26.0%，ρ0=1.92g/cm3，e=0.778，wL=33.8%，wp=20.9%，Ip=12.9，IL=0.39，a1-2=0.374MPa-1，Es=4.80MPa，c=23.6kPa，φ=17.9°。做标准贯入试验39次：实测标贯击数为6～19击，平均11.9击，修正后击数为3.7～12.1击，平均7.5击。②7层淤泥质粉质粘土：深灰色，饱和，流塑，含腐殖质，稍有臭味，局部夹薄层粉细砂。该层分布于场区ZK15、ZK24、ZK25、ZK33、ZK39、ZK41、ZK53、ZK56、ZK64、ZK65、ZK67、ZK68、ZK77、ZK91、ZK92、ZK101号孔，层厚1.10～10.90m，平均层厚5.87m，层顶面埋深20.80～32.00m。该层取土样8组(其中夹1组粉砂)，其主要物理力学性质指标平均值：w=45.8%，ρ0=1.70g/cm3，e=1.226，wL=41.1%，wp=25.3%，Ip=15.8，IL=1.30，a1-2=0.781MPa-1，Es=3.03MPa，c=7.3kPa，φ=5.2°。做标准贯入试验17次：实测标贯击数为1～3击，平均1.9击，修正后击数为0.6～1.9击，平均1.2击。3.2.3第四系残积层（Qel③层，该层本区缺失。3.2.4白垩系（K）④1层强风化泥质粉砂岩：褐红色、紫红色，可辨原岩结构，岩石强度、矿物成分已发生变化，岩芯呈硬土状、半岩半土状，下部碎岩块状。其岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层揭露于整个场区，揭露层厚3.20～18.80m，平均揭露厚度13.31m，层顶面埋深20.10～35.80m。该层取土样7组，其主要物理力学性质指标平均值：w=25.6%，ρ0=1.94g/cm3，e=0.759，wL=33.6%，wp=20.8%，Ip=12.8，IL=0.37，a1-2=0.373MPa-1，Es=4.74MPa，c=24.0kPa，φ=17.3°。做标准贯入试验194次：其中156次回弹；38次实测标贯击数为52～97击，平均70.0击，修正后击数为32.1～62.6击，平均43.9击。④2层中风化泥质粉砂岩：褐红色、紫红色，粉砂质结构，块状构造，矿物成分以石英为主，粘土矿物次之，泥质胶结，岩芯呈碎块状、短柱状。其岩石坚硬程度为软岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层揭露于整个场区，揭露层厚1.00～3.90m，平均揭露厚度1.88m，层顶面埋深32.00～42.80m。该层取岩样21组，其岩石天然单轴抗压强度值为6～11.9MPa，平均8.9MPa，标准差为1.697，变异系数为0.190，修正系数为0.925，修正后抗压强度值为8.3MPa。地基岩土层厚度、层顶面埋深及岩土性质、特征表——见附表1。3.3地基岩土层物理力学性质统计指标地基岩土层物理、力学性质统计指标见附表2、3。3.4场地地下水情况拟建场地的地下水类型主要为孔隙水，赋存于冲积层中的潜水，其富水性和透水性较好，受大气降水入渗或侧向补给，以蒸发或渗流方式进行排泄；另一类为裂隙水，主要赋存于风化岩的裂隙中，从钻探情况分析，在钻探范围内，其水量较小。勘察期间为雨季，场地较潮湿或积水无法测得地下水初见水位，稳定水位相对标高-1.60～-1.39m（见附表4）。其有关参数如下：表4分层序号岩土层名称wγcφ渗透系数（cm/s）%kN/m3kPa°垂直水平①粘（砂）性素填土25.419.610.015.04.42×10-55.42×10-5②1粉砂25.519.40.030.03.25×10-4②2淤泥质粉质粘土49.916.76.04.07.82×10-67.96×10-6层序岩土名称γ(kN/m3)eoa1-2(MPa-1)Es(MPa)Ck(kPa)Φk(°)休止角kV（cm/s）kH（cm/s）备注风干（°）水下（°）1素填土17.51.030.454.57②-1淤泥质土16.81.440.853.008.185.75.71E-065.74E-06②-2粉细砂19.20.720.1613.394.0523.440.930.32.01E-032.08E-03②-3淤泥质土17.11.300.782.998.404.8注：表中w、γ、c、φ为经验值或建议值。四、设计依据1、《建筑基坑支护工程技术规程》（GDB/T15-20-97）；2、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；3、《广州地区建筑基坑支护技术规定》（GJB02-98）；4、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；5、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；6、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；7、《美的北居项目一期岩土工程勘察报告》（广东顺协工程勘察有限公司）；五、基坑支护方案选型针对场地工程地质和水文地质条件，结合基坑开挖深度和周边环境情况，本基坑采用放坡＋水泥土搅拌桩+插筋。局部采用土钉墙。六、施工工艺说明（一）施工工序：地下障碍物清理→搅拌桩施工→土方分层开挖（插筋放坡）→分层支护到底（二）搅拌桩施工1、搅拌桩桩径φ550，桩间距350mm，水泥浆的水灰比为0.50，采用喷浆工艺成桩，搅拌桩施工须上下各二次喷浆搅拌成桩，固化剂为32.5R复合硅酸盐水泥浆，掺入比不低于16％，水泥用量不少于60kg2、桩身垂直度偏差≤1％，桩位偏差≤2cm，成孔桩径≥550mm。3、相邻搅拌桩搭接时间一般不得超过24小时，若因施工原因不能避免，应有可靠措施确保止水效果，如清水切桩中部后再搭接或增设搅拌桩等。4、搅拌桩施工前应先清除地下障碍物，确保成桩质量。（三）土钉施工1、土钉施工注意事项=1\*GB2⑴、采用D48×3.0钢花管土钉，击入式施工，当施工过程中土钉碰到不明障碍物时需及时查明原因，适当调整土钉击入角度，不能盲目施工。=2\*GB2⑵、注浆采用一次孔底注浆工艺，浆液采用32.5R普通硅酸盐水泥制备纯水泥浆，水灰比0.4～0.5，强度M20，注浆压力0.4～0.6MPa；注浆3小时内及时补浆，确保孔内浆液饱满；为提高注浆体早期强度，宜添加适量早强剂或减水剂；=3\*GB2⑶、成孔间距及成孔深度允许偏差±100mm，成孔直径允许偏差±10mm，倾角允许偏差±3％；=4\*GB2⑷、施工前，土钉应做抗拔实验，得到土钉的极限承载力。土钉承载力设计值为80kn喷射混凝土强度等级为C20，厚度10cm，设单层钢筋网详图。（四）降水井基坑内布设15个降水井，抽排坑内残留水。在大面积抽水之前，需做现场抽水试验。降水井为φ600管井，长度为6m，井内放入φ400钢筋笼，钢筋笼外包裹3层塑料纱网，纱网与井壁间填砾。基坑开挖过程中应注意对降水井的保护，基坑分层开挖时降水井的出露段应切除。（五）排水沟基坑在坑顶与坑底设排水沟，尺寸为300×300，并在坡底间隔30m设集水井，尺寸为600×600；坑顶排水沟与集水井均用灰砂砖砌、水泥砂浆抹面，坑底排水沟采用（六）土方开挖土方开挖应在搅拌桩满足28天龄期后进行，开挖应分层分段进行，每段长度不超过20m，每层深度不超过1.2m，开挖过程中要防止挖土机械对搅拌桩的损坏。八、施工注意事项1、基坑施工前应做好基坑周边管线的详细探测，以确定周边管线的具体位置，防止基坑施工对其造成影响和破坏。2、基坑施工前基坑地下室外墙线坐标及基坑开挖底边线坐标应进行多方校核，确保无误后方可进行放线及施工。3、本工程须做好动态设计、信息化施工工作。在基坑施工过程中，应注意地层变化情况，若发现有勘察未揭露的不良地质情况，应停止开挖并及时通知设计及有关单位，以便采取适当的处理措施。4、坡顶不允许超载，部分区段确实需要堆载，则堆载需在坡顶边线2m之外且不超过20kPa。5、本基坑严禁超挖。基坑开挖采取分层分段开挖，每层不超过1.2m，每段不超过20m6、土方开挖时应注意对工程桩的影响，一旦工程桩受到影响，立即停止施工并采取相应措施；土方开挖同时还应注意避免对坑底土体的扰动。7、工程桩若采用打入式预应力管桩基础，则应考虑2-1层粉砂的液化可能性，若基坑变形或位移突变或超过报警值，应停止开挖并及时通知设计及有关单位，以便采取适当的处理措施。8、本