二仙桥北路规划学校建设项目基坑支护设计总说明

目录TOC\o"1-1"\h\u20852一、工程概况 页共6页基坑支护设计总说明一、工程概况1、任务由来二仙桥北路规划学校建设项目场地位于成华区二仙桥北二路嘉祥学校旁。该项目由后勤楼、学术报告厅、图书馆、教学实验楼、食堂、风雨操场、门卫室等组成，其中后勤楼、学术报告厅、图书馆为1层地下室，其余拟建物无地下室。本项目建筑±0.00=504.35m，场地较平坦，场平标高按504.00m考虑。场地现状为荒地，东南角有待拆迁1层建筑，西南角有信号架，基坑施工前统一拆除。根据本项目拟建物分布，基坑工程主要为后勤楼、学术报告厅、图书馆地下室所成基坑。该基坑设计基底标高497.75～498.05m，基坑开挖深度为4.70～6.25m（考虑基坑北侧拟建教学实验楼基础开挖，该侧基坑开挖深度4.70m）。其余建筑无地下室，基础开挖深度小于3.0m，由施工单位自行考虑开挖。受业主委托，我司承担该工程基坑支护及降水工程施工图设计工作。2、周边情况西侧：地下室轮廓线距离红线约7.4m～14.0m，红线外为小区过道，过道宽大于6m；北侧：地下室轮廓线距离红线约33m；东侧：地下室轮廓线距离红线约4.5～10.5m；红线外为既有5F砖混建筑，无地下室，该建筑外轮廓距红线7.1m，不通车；基坑内有一平行于基坑边线的天然气管道，位于基坑开挖范围内，埋深约1m，该管线需迁移后再进行基坑开挖；南侧：地下室轮廓线距离红线约5.1m，红线外为二仙桥北二路（人行道宽4.4m，车行道10.0m），沿人行道中线下方有一条天然气管道，埋深约1m。3、基坑安全等级本工程基坑形状整体呈矩形，开挖深度4.70～6.25m，场地内粘土为膨胀土，基坑工程安全等级为一级。本基坑支护结构有效使用期限为一年（自基坑完全受力之日起），超过使用年限后未回填，支护体系需进行安全鉴定。二、设计依据1、本工程岩土工程勘察报告书及设计图；（1）《二仙桥北路规划学校建设工程项目岩土工程勘察报告》（四川省冶勘设计集团有限公司2020.09）；（2）《二仙桥北路规划学校建设工程项目开挖图》（成都衡泰工程管理有限责任公司2020.11）；（3）《二仙桥北路规划学校建设工程项目总平图》（成都衡泰工程管理有限责任公司2020.11）；2、设计采用的计算软件：北京理正《深基坑支护结构设计软件F-SPW》7.0PB3版；3、相关规范、规程、法规；（1）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001；2009版）（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）（3）《混凝土结构设计规范》（GBJ50010-2015）（4）《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-2012）（5）《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）（6）《成都地区基坑工程安全技术规范》（DB51/T5072-2011）（7）《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016）（8）《建筑基坑工程监测技术标准》（GB50497-2019）（9）《建筑深基坑工程施工安全技术规范》（JGJ311-2013）（10）《建筑与市政工程地下水控制技术规范》（JGJ111-2016)（11）《关于进一步加强我市深基坑施工安全管理的通知》（文件号：成建安监发[2012]37）（12）《成都市建筑工程深基坑施工管理办法》（文件号：成建委发[2009]494号）（13）《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（文件号：建办质[2018]31号文）（14）《四川省危险性较大的分部分项工程安全管理规定实施细则》（文件号：川建行规[2018]3号文）（15）《关于进一步加强我市建筑基坑安全管理工作的通知》（文件号：成建安监发[2011]22号文）三、场地工程地质及水文地质条件1、地形地貌根据勘察报告，场地地貌属岷江水系Ⅲ级阶地，原始地形有一定的起伏，总体来讲整个场地地势较平坦，场地高差约2.0m，但局部地形稍有起伏。2、地层结构及分布根据勘察报告，将本次勘探深度范围内地基土按时代、成因及土性特征自上而下划分为六个工程地质层，依次为：第四系全新统杂填土层①（Q4ml）、第四系中上更新统冰水沉积粘性土层=2\*GB3②（Q2+3fgl）、第四系中上更新统冰水沉积粉质粘土层=3\*GB3③（Q2+3fgl）、粉土层④（Q2+3fgl）、粉砂⑤（Q2+3fgl）和第四系中下更新统冰水沉积卵石层⑥（Q1+2fgl）。其中第=2\*GB3②工程地质层按其土质类别、状态差异进一步划分为可塑粘土=2\*GB3②1、硬塑粘土=2\*GB3②2两个亚层，第⑥工程地质层按其成分、密实度差异进一步划分为松散卵石（混粘性土）⑥1、稍密卵石⑥2和中密卵石⑥4。各土层的分布、埋藏情况详见工程地质剖面图及钻孔柱状图。根据现场钻探取样鉴别，各岩土层的野外特征描述如下：（1）杂填土：①杂填土：杂色，松散，稍湿。主要由回填建渣、生活垃圾、粘性土组成及少量卵石组层（卵石含量仅5%）。该层场地全场分布，层厚0.6m～3.4m。（2）第四纪中上更新统冰水沉积粘性土层（Q2+3fgl）：可塑粘土②1：褐黄色～灰褐色、灰黑色，可塑，含较多的铁锰氧化物及其结核。切面光滑，刀刃粘腻感较强，手捻摸滑腻感较强，干强度较高，韧性较高。网状裂隙发育，隙面充填少量高岭土，该层全场地分布。硬塑粘土②2：褐黄色～棕红色，硬塑，含少量铁锰氧化物及其结核，少量钙质结核，网状裂隙发育，裂隙间充填灰白色高岭土条斑、氧化物红色条斑。无摇振反应，有光泽，干强度高，韧性。切面光滑，刀刃粘腻感强，手捻摸滑腻感强，干强度高，韧性高。局部地段底部为薄层硬塑粉质粘土。该层全场地分布。（3）第四纪中上更新统冰水沉积粉质粘土层=3\*GB3③（Q2+3fgl）：粉质粘土=3\*GB3③：褐黄色，可塑，以粉质粘土为主要成分，一般含约20%风化卵、砾石，成分以岩浆岩、沉积岩为主，粒径一般为10～40mm，个别大于60mm。局部地段卵、砾石含量较少，黄砂含量较大。该层大部分场地分布。（4）第四纪中上更新统冰水沉积粉土层④（Q2+3fgl）：粉土④：褐黄、褐灰色，稍密～密实，稍湿～湿。含氧化铁、铁锰质结核及云母碎屑，局部夹薄层粉质粘土，下部渐变成粉细砂。该层场地大部分地段分布，层厚0.4～3.4m。（5）第四纪中上更新统冰水沉积粉砂层⑤（Q2+3fgl）：粉砂层⑤：褐黄、褐灰色，松散，稍湿～很湿。以长石、石英颗粒及云母为主，含少量粘粒，局部夹薄层中砂。主要以尖灭状分布于卵石顶板上。厚度0.7～1.1m。（6）第四纪中下更新统冰水沉积卵石层⑥（Q2+3fgl）：松散卵石（含粘性土）⑥1：灰色～灰黄色，松散～稍密，湿，卵石成分以岩浆岩为主，次为变质岩及沉积岩，卵石粒径一般30～60mm，最大大于80mm。卵石含量约50～55％，但半数以上的卵石已强风化～全风化，已强风化的卵粒手捏即碎成砾砂，部分地段含粘性土多量。该层大部分场地分布。稍密卵石⑥2：灰黄～黄褐色，中密，湿～饱和，卵石成分以岩浆岩为主，次为变质岩及沉积岩，卵石含量大于55～60％，粒径一般30～80mm不等，最大大于150mm，混25%左右的黄砂及圆砾，局部地段卵粒间主要为粘性土充填。部分卵石已强风化，但随着深度的增加风化逐渐减弱。该层全场地分布。细砂⑥3：黄、灰黄色，湿～饱和，稍密，含较多量粘性土及少量卵砾石。该层在场地内局部分布。中密卵石⑥4：灰黄～黄褐色，中密，湿～饱和，卵石成分以岩浆岩为主，次为变质岩及沉积岩，卵石含量大于60～65％，粒径一般30～80mm不等，最大大于150mm，混25%左右的黄砂及圆砾，局部地段卵粒间主要为粘性土充填。部分卵石已强风化，但随着深度的增加风化逐渐减弱。该层钻探未揭穿。3、水文地质条件根据勘察报告，场地地下水类型主要为2种：①上层滞水，主要埋藏于填土层以及粘性土上部，由于该场地粘土层为相对隔水层，且层厚较大，因此水量较少，水力联系差，径流短，排泄不畅，水位埋深差异较大，无统一地下水位，受大气降水和附近低洼区积水补给，排泄方式为蒸发、向下补给②孔隙潜水主要赋存于卵石层中，主要接受侧向径流补给，少量上层滞水渗流，侧向径流排泄，受大气降水垂直渗入的影响较小。该层渗透性较好，富水性较强。拟建场地勘察期间属丰水期，经现场量测，场地内测得的上层滞水水位埋深差异较大，施工期间测得场地稳定水位为0.8～2.6m，标高501.63～503.23m，水位受降雨影响显著。地表水、地下水相互间的水力联系较为密切，相互补给，同时还受大气降水、蒸发、植物蒸腾的影响。通常在每年5～8月降水充沛的丰水期，一般是地表水补给地下水，相反，在降水稀少的枯水期，地下水补给地表水。水位随季节而变化，地下水年变化幅度1.0～2.0m左右。据收集区域水文地质资料，场地丰水期历史最高潜水位标高为504.23m左右，可作为抗浮设防水位。同时建筑物基底的防水工程应考虑地表水、毛细管水和地下水的影响，最高防水水位应不低于室外地坪0.5m。岩土物理力学性质根据岩土工程勘察报告，各岩土层岩土物理力学性质见下表：指标名称重度γ(kN/m3)承载力特征值fak(kpa)压缩模量Es(Mpa)变形模量Eo(Mpa)粘聚力标准值Ck(kPa)内摩擦角标准值φk(度)岩土体与锚固体极限摩阻力标准值qsk（kPa）杂填土①18.0///28/可塑粘土②119.51606533（23）17（12）40硬塑粘土②220.0220121043（30）20（14）50粉质粘土③19.51105419（13）11（7.7）30粉土④19.010065131528粉细砂⑤18.0504301020卵石⑥松散⑥120.01801312031100稍密⑥221.02802218034160细砂⑥318.0605401020中密⑥422.04003527438220注：由于膨胀土遇水强度骤降，本次基坑设计时，粘土与粉质粘土的抗剪强度参数进行折减后取用，折减系数为0.7，上表中括号内数据为折减后的设计取值。四、支护设计体系1、设计概述（1）支护结构安全等级为一级，结构重要性系数为1.1。（2）支护护结构采用荷载结构模式，按荷载"增量法"进行计算分析。（3）围护结构满足整体稳定性、抗倾覆验算要求。（4）分段选择最不利位置（最不利钻孔）进行综合计算。2、荷载取值（1）岩土自重：按竖向全土重计，地层重度根据地勘资料取值。（2）水侧压力：地下水降至基底以下，不考虑水侧压力；（3）附加荷载：空地、人行道考虑荷载15kPa；车行道、施工通道考虑荷载40kPa。3、支护方案选择及概述根据基坑性质、地质情况及周边环境条件。根据设计提供开挖图基坑下口线距基础边线1.00m。本基坑分为5段支护，分述如下：（1）ABC段基坑开挖深度6.25m。根据本段室外地坪规划，考虑该段基坑顶2m外为施工通道。采用排桩支护，桩长14.8m，桩径1.0m，桩间距1.8m；（2）CD段基坑开挖深度5.95m。根据本段室外地坪规划，考虑该段基坑顶2m外为施工通道。采用排桩支护，桩长14.7m，桩径1.0m，桩间距1.8m；（3）DEF段基坑开挖深度4.7～5.95m。根据本段室外地坪规划，周边有放坡条件。采用放坡网喷支护，坡率1:1.5，挂钢筋网Ø8@200×200。（4）FG段基坑开挖深度5.95m。采用排桩支护，桩长15.5m，桩径1.0m，桩间距1.6m。（5）GA段基坑开挖深度6.25m。采用排桩支护，桩长14.0m，桩径1.0m，桩间距1.8m。五、基坑降排水场地地下水类型主要为上层滞水，考虑采用明排措施降排水。基坑顶、底设置截排水水沟，其截面尺寸为300mm×300mm；基坑顶采用C20素混凝土封闭，厚度200mm，硬化至红线围墙或宽度5.0m。六、基坑支护施工说明1.施工总体程序：施工放线定位（包括基础轴线）→平整场地→支护桩施工→施工冠梁→土方分层开挖（分层开挖竖向深度不得大于2.0m）、分层支护至坑底，基坑及周边变形监测同步进行。2、钢筋（1）钢筋直径8mm、10mm采用HPB300级，其他均采用HRB400级，材质应分别符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》及《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》。（2）钢筋笼必须采用闪光对焊或机械连接接头，若采用焊接接头,钢筋焊接前必须按施工条件进行试焊，合格后方可施作。焊接工艺及质量按国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)的有关规定执行。（3）焊条：焊接HPB300级钢筋时采用E43焊条，焊接HRB400级钢筋时采用E50焊条，焊接熔敷金属的化学成分和力学性能应满足（GB/T5117-2012）和GB/T5118-2012）的规定。3、排桩（机械成孔）施工注意事项（1）支护桩施工应跳桩施工，采用全套管护壁钻进工艺，加强泥浆护壁质量，防止塌孔。（2）支护桩施工应跳桩施工，采用旋挖成孔工艺，支护桩施工放线时，应对桩位坐标、各项高程数据进行仔细核算，确保准确无误。（3）（a）偏差不应大于50mm，桩身垂直度偏差不应大于1%；（b）桩位中心线偏差：沿垂直轴线方向不大于50mm，沿轴线方向不大于150mm；（c）桩径允许误差：+50mm；（d）桩顶标高差：<50mm；（e）孔深误差：+300mm；（f）孔底虚土清理较彻底，由于护壁桩为抗水平力桩，孔底虚土厚度不应大于200mm。（4）施工钻孔时应做好地质层面记录，如发现地质情况与钻孔资料相差较大时，应及时与设计单位联系，协调处理。（5）钢筋接长：钢筋直径＜25mm时接头采用闪光对焊焊接，钢筋直径≥25mm时接头采用机械连接。在35d范围内有接头的受力钢筋面积占总面积不大于50％。（6）钢筋笼安放就位前，必须清除孔底沉渣，桩底沉渣不大于100mm。清孔完成后应立即吊放钢筋笼，串筒法水下浇筑工艺浇灌桩身混凝土。首批混凝土拌和物下料后，混凝土应连续灌注。钢筋保护层厚度50mm。（7）钻孔灌注桩应采取隔桩施工，在相邻桩混凝土达到70%的设计强度后，方可对相邻桩成孔施工。（8）钢筋笼露出桩顶设计标高不宜小于30d，浇注标高应比设计标高增加500mm，浇注冠梁前，必须清理桩顶的残渣、浮土和积水，凿毛清洗至设计标高。（9）施工单位应尽可能采用先进技术和先进设备，确保施工质量。4、桩间土、网喷支护施工注意事项（1）桩间土挂钢筋网，喷射C20细石混凝土进行支护；喷射混凝土厚度100mm。（2）钢筋网双向Ø10@200*200；桩间支护：加强筋与桩上植筋固定，植筋型号为20，植筋长度≥10d，土层竖向间距0.8m；网喷支护无加强筋。（3）应分层及时支护、避免垮塌，分层厚度一般不超过2.0m，地质条件较差段不超过1.0m。（4）桩间护壁须设置泄水孔，竖向间距同加强筋，水平间距同桩间距。网喷泄水孔间距2.0×2.0m。5、冠梁施工注意事项（1）冠梁混凝土强度等级C30，钢筋保护层厚度50mm。（2）冠梁施工前应清除支护桩顶的浮浆松软层,梁底部应坐落在支护桩顶新鲜混凝土面上,支护桩钢筋露出长度应符合设计要求。浇注砼前，必须清理干净,残渣、浮土和积水，保证桩与梁牢固连接。当由于特殊原因必须留设施工缝时，须按规范要求对施工缝进行处理，冠梁施工缝不应设置在转角及其附近15m范围。（3）主筋采用双面搭接焊，搭接焊长度大于5d。采用单面焊接时，搭接焊长度大于10d。（4）冠梁位置应符合设计要求，水平和竖向误差不超过50mm。断面不得小于设计断面。（5）冠梁未达到强度等级前不得开始基坑土方开挖。七、土方施工及基坑回填要求1、土方施工前应先进行地表水降排后，再开挖基坑土方。施工过程中必须做好截、排水、降水措施，防止地表水流入基坑。基坑开挖到底后应及时施工坑内排水沟及集水井，及时排出坑内积水。如在雨季施工必须准备足够的抽水设备，保证基底不被长时间浸泡。2、基坑土方开挖应采取分区分层均衡开挖，开挖至基坑底设计标高后，应及时铺设垫层并进行地下室结构施工。本基坑底主要位于卵石层，基坑开挖到设计底面标高后，必须及时完成垫层混凝土施工，避免基底泡水，威胁基坑安全。3、土方开挖期间必须严格进行基坑变形监测，及时将监测结果上报甲方、监理和施工单位，做到信息化施工。4、混凝土达到70%强度时方可开挖下一层，待周边护壁完成后，清理周边向下挖掘。根据进度要求，土方开挖为支护施工提供1.5～2.0米高连续工作面进行护壁施工，当地质条件较差是局部可提供0.5～1.0米工作面。5、土方回填前应清除基底的垃圾、树根等杂物，抽除坑内积水、淤泥，验收基底标高。回填土要分层压实，分层厚度不大于30cm，密实度要大于90%。回填土宜采用粗砾砂、碎石类土（或根据建筑设计要求选用），严禁用垃圾土回填。八、变形监测方案1、基坑监测说明变形测量能有效监视开挖基坑可能对原有建筑物造成影响和新建建筑物的安全，以便即时采取预防措施；在检查和处理有关工程质量事故中，籍以作出正确的分析与判断；验证基坑工程结构设计和施工的理论及设计参数。本基坑工程开挖深度4.70～6.25m，基坑安全等级为一级。基坑支护施工应根据《建筑基坑工程监测技术标准》（GB50497-2019）的相关要求进行变形监测。基坑支护施工应进行支护结构的水平位移监测，以确保基坑安全。（1）监测项目根据《建筑基坑工程监测技术标准》（GB50497-2019），基坑工程现场监测的对象应包括：支护结构；基坑底部及周边土体；周边道路；地下管线；其他应监测的对象。（2）监测方法1）专业监测：采用专业仪器进行监测，以准确掌握基坑及相邻建筑物的水平及垂直位移情况及支护体系的应力情况。2）施工简易观测：施工单位采用钢卷尺或全站仪进行，随时了解基坑水平位移情况。（3）监测点设置专业监测由建设单位委托第三方进行，按要求编制监测方案，据规范规定进行监测。施工简易监测由护壁施工单位在施工的过程中自行监测（含观测），主要内容为基坑水平及垂直位移监测。基坑变形监测点间距不宜大于20m，每边不少于3个。施工前布设3个平面基准点和3个水准基准点，至少观测3次，取平均值作为初始值，施工时应及时将观测资料反馈给相关部门，以便确定基坑变形情况以及是否采取加强措施。本工程监测点布置情况详见监测点平面布置图。（4）监测报警值本基坑监测报警值按《建筑基坑工程监测技术标准》（GB50497-2019）进行。排桩支护段：坡顶水平位移报警值：按3.0cm，水平位移监测变化速率按3mm/d采用。围护结构坡顶竖向位移报警值：按2.0cm；竖向位移监测变化速率按3mm/d采用。放坡网喷支护段：坡顶水平位移报警值：按5.0cm，水平位移监测变化速率按3mm/d采用。围护结构坡顶竖向位移报警值：按3.0cm；竖向位移监测变化速率按3mm/d采用。（5）监控周期位移监测项目在基坑开挖前应测得一次初始值，本基坑基坑监测等级为一级，监测周期如下：基坑类别施工进程监测频率一级开挖深度H（m）≤H/31次/（2～3）dH/3～2H/31次/（1～2）d2H/3～H（1～2）次/1d底板浇筑后时间（d）≤71次/d7～141次/3d14～281次/5d＞281次/7d2、监测管理及信息反馈本工程必须在后续的施工过程中，必须按信息化施工要求工作，记录施工揭露的实际工程地质条件、现场调查了解的周边环境情况，按照设计要求对基坑变形进行监测，及时整理分析监测资料，同时加起基坑巡查工作（现场巡查时应检查有无下列现象及其发展情况：基坑侧壁渗水、漏水等；基坑排水不通畅等，将以上信息及时反馈给设计人员，便于设计及时根据实际情况分析支护结构的可靠性，必要时对设计进行相应的调整，体现动态设计与信息化施工。九、信息化施工、动态设计和应急预案1、本工程必须按信息化施工要求工作，记录施工揭露的实际工程地质条件、现场调查了解的周边环境情况，按照设计要求对基坑变形和支护结构应力进行监测，及时整理分析监测资料，以上信息及时反馈给设计人员，便于设计及时根据实际情况分析支护结构的可靠性，必要时对设计进行相应的调整。2、当出现危险征兆并报警后，应加密观测次数，同时启动下列抢险预案：暂停护壁及土方开挖施工，并快速查明原因，视发展情况，确定是否进行基坑回填或采用对锚索进行补偿张拉，回填土的范围沿基坑边，回填土的高度不少于基坑深度的2/3,宽度不少于15m。若有必要，经过专家论证后，对支护结构进行加固，加固工作完成后，再继续开挖土方。十、危