基坑支护工程设计说明书

设计说明一、设计依据《×××××××××××××××拟建场地岩土工程勘察报告》（××地质建设工程公司2004年04月）《××××××××××××周边房角点测量报告》（××地质建设工程公司）《×××××××××××××××基坑支护方案专家会审意见》（2004年9《××××××××××××基坑周边地下管线平面分布图》《××××××××××××建筑、结构、给排水、电气、空调设计图纸》（×××建筑设计研究总院2004.06）《××地区建筑深基坑支护技术规范》（SJG05-96）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）二、工程地质、水文地质情况1、地形、地貌及周边情况本工程位于××××××人民医院内，该场地原属山前坡地后经推、填土平整，地面相对平坦。填土年限据可靠记录有10年。场地内及周围分布有污水管、给水管、雨水管等地下管线，根据管线分布图，场地内护坡桩范围内的所有管线需迁移，护坡桩范围外的管线不影响锚杆施工。2、工程地质特征场区范围内上覆新近人工填土层（Q4ml）、第四系冲洪积层（Q4al+pl）、第四系残积层（Q4el）,下伏上侏罗统凝灰岩（J3ajb）。其分布详见岩土工程勘察报告，现将岩土特征由新至老分述如下：1）新近人工填土层（Q4ml）素填土：回填时间10年，黄褐、灰褐色，稍湿～湿，较密实，层厚1.80～6.00米。粘聚力为12kPa，内摩擦角180。2）第四系冲洪积层（Q4al+pl）含砂粉质粘土：灰色，湿，软塑，该层仅见于ZK13孔，层厚2.10米。粘聚力为18kPa，内摩擦角为150。3）第四系残积层（Q4el）粉质粘土：黄褐、灰褐色，湿，可～硬塑，层厚3.00～18.70米。粘聚力为25kPa，内摩擦角为200。4）侏罗系凝灰岩（J3）⑴强风化凝灰岩：灰褐色，裂隙发育，岩芯破碎，多呈碎块状，采取率低。层厚0.90～8.20米。粘聚力为30kPa，内摩擦角为300。⑵中风化凝灰岩：灰褐、浅褐色，裂隙较发育，岩石新鲜，岩质坚硬，岩芯多呈柱状及碎块状，揭露层厚0.50～2.40米。承载力特征值为：1500kPa。⑶微风化凝灰岩：深灰色，裂隙较发育，岩石新鲜，岩质坚硬，岩芯多呈柱状及碎块状，揭露最大层厚3.60米。承载力特征值为：4000kPa。3、水文地质特征本场地地下水类型主要为基岩风化裂隙水，属承压水，以大气降水及邻区其它类型地下水渗入补给为主，土层富水性及透水性较弱。强风化岩透水性相对较强。地下水埋深1.1～3.50米，地下水位高低受季节性影响较小，土层渗透系数平均值为0.14米／天。场地内地下水对混凝土结构无腐蚀性。4、地震效应拟建场地抗震设防烈度为7度，不存在可液化土体。三、基坑围护结构类型及结构设计本工程±0.000相当于绝对标高15.397米，现场地周边相对标高-0.90～2.25米。基坑施工前场地将挖土整平至-0.50米，基坑底标高9.95米，支护深度1-1剖面、2-2剖面按9.75米，3-3剖面按14.75米考虑。基坑围护结构采用钻孔灌注桩加三重管高压旋喷（摆喷）桩联合预应力锚索支护体系，基坑围护结构的安全等级为一级。1、基坑围护结构设计原则1）按照动态设计、信息化施工的方法进行。基坑围护结构施工应与现场监测相结合，根据现场监测反馈信息及时进行分析，达到动态设计和信息化施工的目的。2）围护结构应有效地控制变形，保证基坑安全。确保周边建（构）筑物的安全稳定并保证基坑四周道路和周边各类管线的安全使用。3）预应力锚索应进行抗拔承载力试验。4）基坑土方开挖遵循分层、平衡、适时的原则。施工前施工单位应做好施工组织设计，分层高度应与预应力锚索的竖向间距相对应，以预应力锚索下0.5米深为分层界限。2、基坑围护结构设计1）排桩采用适应性强、成桩质量好的钻孔桩，钻孔桩直径1.20米，桩间距1.80米。桩芯混凝土等级为C25。2）1-1剖面在钻孔围护桩间采用φ1000三重管高压旋喷桩截水，2-2、3-3剖面在钻孔围护桩间采用三重管高压摆喷桩截水，三重管旋（摆）喷桩与钻孔围护桩一起形成封闭的止水帷幕。在桩顶采用C25钢筋混凝土压顶冠梁，提高围护桩的整体性。3）基坑内侧在钻孔桩间中点位置设置1～2排预应力锚索。锚索采用4根7φ5的钢绞线。4）在预应力锚索位置分设槽钢腰梁。腰梁采用二根［28C型槽钢，槽钢分上下夹住锚索，槽钢与围护桩壁面之间用三角垫板使用膨胀螺栓连接。两根槽钢与三角垫板焊接。每根槽钢内侧腹板使用钢板加强。5）在基坑顶部适当位置用红砖砌筑排水沟，用以拦截地表水，坡顶排水沟经沉淀池与市政排水系统连通；基坑底部沿护壁围护桩侧用红砖砌筑排水沟，基坑底部各拐角点设置集水井，用以排除基坑内积水。四、建筑材料1、排水沟采用粘土砖，C20素混凝土铺底；2、本设计中钢筋直径小于10㎜的为Ⅰ级钢筋、直径大于或等于10㎜的为Ⅱ级钢筋；3、本设计中水泥使用32.5R或42.5R旋窑水泥；4、冠梁和钻孔桩采用C25混凝土；5、三重管旋（摆）喷桩采用水泥浆，可加入适量防渗材料；6、腰梁槽钢采用［28C型槽钢；7、预应力锚索采用4根7φ5的钢绞线，锁具为VLM型。五、主要施工步骤1、在平整后的施工场地上施做钻孔围护桩；2、施做三重管旋（摆）喷桩；3、施做压顶冠梁；4、施做坡顶排水沟及地面排水系统；5、布置施工监测点；6、开挖基坑施做第一排预应力锚索及槽钢腰梁；7、第一排预应力锚索张拉锁定；8、开挖基坑施做第二排预应力锚索及槽钢腰梁；9、第二排预应力锚索张拉锁定；10、开挖基坑至设计基坑底标高，施做基坑底部的排水系统。六、施工注意事项1、施工前必须核实场区钻孔围护桩内管线是否均已迁移完毕。2、基坑开挖应配合围护结构施工分层、适时进行，在机械开挖后，辅以人工修整坡面。3、做好基坑内的排水工作，雨季施工必须准备足够的抽排水设备。4、钻孔围护桩施工应采取有效措施控制好桩位、垂直度、孔底沉渣、混凝土充盈系数及钢筋笼的制作安装等。5、三重管旋（摆）喷桩在冲孔围护桩施工后进行，正式施工前应先进行试桩，通过试桩确定各项施工参数。6、预应力锚索安装施工技术要求1）锚索施工前应选择代表地段进行现场试验，以验证施工工艺及设计参数。2）锚索钻孔孔径φ150㎜，钻孔套管跟进，倾斜度允许偏差为3％。终孔后及时洗孔并安装锚索灌水泥砂浆。3）锚索采用二次注浆工艺，第一次注浆采用水泥砂浆自孔底向外灌满全孔；第二次为高压注浆，采用水灰比0.5～0.6的纯水泥浆，注浆压力不小于2.0MPa。4）锚固体强度大于15MPa时，可进行张拉锁定。张拉锁定时应先不放置锁具夹片预张拉至设计抗拔力，松弛后再加夹片张拉至锁定荷载锁定。5）锚索锁定后若发现有明显的预应力损失，应及时进行补偿张拉。7、锚头钢板、腰梁、三角形垫板等传力装置钢板接触面坡口时将坡口焊满并增加角焊缝，焊缝高度为5mm；接触面不坡口时采用角焊缝，焊缝高度不小于10mm。焊接按有关规范要求执行。8、基坑内、外排水本工程采用了冲孔围护桩加三重管旋（摆）喷桩截水的支护型式，整个基坑处于一个封闭的帷幕之中，基坑开挖施工期间的排水主要是地表水及坑内少量渗水。基坑内如有降水措施，降深不宜超过1.5米，且需加强变形监测。七、基坑监测1、基坑监测是实现动态设计、信息化施工的重要环节，同时也是发现基坑事故征兆的最直接手段，基坑施工过程中，要加强监测及信息反馈工作。2、本基坑监测项目包括坡顶和坡顶建筑物沉降观测点13点；坡顶水平位移观测点10点；坡体侧向位移测斜仪5点；锚索拉力测试点4点。监测数据要及时处理并及时通知有关单位，调整设计，保证围护结构安全，达到信息化施工的目的。3、坡顶水平位移沉降不能超过允许值，如果坡顶水平位移和沉降累计超过25㎜或水平位移速率大于5㎜／d时，应及时通知相关人员采取防范措施。4、基坑施工中，基坑顶5米范围内地面附加荷载不允许超过15kPa。八、基坑验收护坡桩应作桩身完整性检测，检测发现Ⅱ、Ⅲ类桩时，增加抽芯检测。锚杆应进行浆体强度检验和抗拔力检验。所有检验工作按《××地区建筑深基坑支护技术规范》（SJG05-96）执行九、工程量概算1、压顶冠梁压顶冠梁长313.74米，浇灌混凝土225.9立方米。2、护坡桩护坡桩162根，钻孔2921.0立方米，其中灌混凝土2701.1立方米（不包括超灌量），空桩219.9立方米。3、高压旋（摆）喷桩三重管高压旋喷桩（桩