詹家溪黑臭水体人工湿地扩建及边坡整治工程施工图设计说明

PAGE14PAGE1施工图设计说明1任务来源拟建詹家溪黑臭水体人工湿地扩建及边坡整治工程位于重庆市沙坪坝区双碑街道、詹家溪流域黑臭水体人工湿地南侧。詹家溪黑臭水体人工湿地扩建及边坡整治工程全长约65m，边坡坡顶高程约192.66～193.70m、坡脚高程约177.20～178.60m，边坡起始点坐标为：X=73618.75、Y=51889.16,X=73607.58、Y=51918.25,边坡最高约14.7m，坡向17°，边坡坡度一般在10～30°，局部较陡，边坡坡顶道路区域出现裂缝。詹家溪黑臭水体人工湿地扩建及边坡整治工程位于在建詹家溪黑臭水体人工湿地南侧，边坡为土质边坡，边坡坡体主要由填土和粉质粘土组成。边坡长约65m，边坡最高约14.7m，边坡坡向17°，边坡坡度约10～30°，局部较陡，岩土界面坡度5～30°，边坡安全等级为一级，安全系数为1.30。根据现场调查和本次勘察钻孔揭露未发现泥石流、溶洞、地下采空区等不良地质现象。根据现场调查边坡坡顶道路区域出现裂缝，裂缝宽度约5-30cm，路面错开下沉约10-50cm，勘查期间坡体及两侧未见开裂迹象。为消除边坡的安全隐患，受业主单位委托，我公司针对该项目边坡进行专项设计。本边坡所处的地质环境及自身物质特征为边坡滑移形成创造了条件，而大气降雨、人类工程活动的作用形成了该边坡变形破坏的推动力。而边坡前缘为詹家溪河沟、同时由于人工湿地建设的开挖，使上覆土体形成临空面，为边坡滑移也创造了良好的剪出条件。经综合分析，边坡变形破坏的主动力为边坡前缘湿地的开挖，使上覆土体形成临空面，同时后部较厚的坡体在降雨条件下形成的下滑推力，使边坡沿土体内部（软弱土体）滑移失稳。2设计依据2.1设计委托书；2.2《设计合同》；2.3《詹家溪黑臭水体人工湿地扩建及边坡整治工程岩土工程勘察报告》（直接详细勘察）（重庆长江勘测设计院有限公司，二○一八年九月）；2.4主要规范、标准、软件《建筑边坡工程技术规范》(GB50330–2013)；《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029-2004）；《建筑抗震设计规范》GB50011–2010（2015年版）；《混凝土结构设计规范》GB50010–2010（2015年版）；《砌体结构设计规范》GB50003–2011；《建筑边坡工程施工质量验收规范》DBJ/T50-100-2010。理正岩土计算软件6.5版；理正结构设计工具箱7.0单机版。3结构设计标准环境边坡治理工程安全等级为一级，工程结构合理使用年限为50年。4工程地质概况4.1地形地貌重庆市沙坪坝区詹家溪流域黑臭水体整治方案湿地工程南侧边坡工程位于沙坪坝区双碑街道、嘉陵江双碑大桥下，嘉陵江右岸，距离嘉陵江直线距离约700米，地理坐标为：东径106°26'43"；北纬29°36'04"。勘察区有多条道路，上方为嘉陵江双碑大桥，交通较为便利。拟建区位于沙坪坝区双碑街道，属构造剥蚀丘陵地貌。高程多在177～205m，坡角一般5～30°，局部较陡。边坡区所在的斜坡微地貌上呈圈椅状构造，整体地形坡角10～30°，坡向17°，相对高差28m左右。地形地貌条件较复杂。4.2地质构造与地震1）地质构造场地位于观音峡冲断背斜中部东侧，呈单斜产出，周边出来岩层量测产状为92°∠33°。根据区域地质资料和场地内及周边的基岩露头揭示，场地岩体内主要发育两组构造裂隙：①产状为138°∠46°，间距0.8～2.0m，延伸长度2.0～5.0m，面微弯曲～平直，呈微张-闭合状，局部有少量泥质充填，结合程度差，为硬性结构面；②产状326°∠78°，间距2.0-3.0m，延伸长度1.0-3.0m，平面光滑略有起伏，呈微张状，局部有少量泥质充填，结合程度很差，为软弱结构面。岩层结构面层间未见软弱夹层及其他充填物，结合程度差，属硬性结构面。基岩构造裂隙不发育，仅局部较发育，岩体较完整。通过收集场地区域资料，场地内无断裂通过，且周边断裂距场区较远，无明显活动痕迹，拟建场地处于周围微弱活动环绕的地壳稳定区，对拟建工程无不良影响。因而拟建场地所在地段地质构造简单，属稳定地块。2）地震根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）2016版及《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）中有关规定，拟建场区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008，拟建场地抗震设防类别按标准设防类(丙类)确定其抗震措施和地震作用。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）2016版，场地类别的划分应按照覆盖层厚度和场地土等效剪切波速进行划分。场地覆盖层最厚为10.5m（ZK3），场地位于滑动变形的边坡体上，属于建筑抗震不利地段。拟建场地内主要土体为第四系全新统人工填土、冲洪积粉质粘土，无饱和砂土和饱和粉土，且本场地抗震设防烈度为6度，不存在砂土液化问题；因边坡物质为素填土为主，当未支挡时在地震作用下边坡不稳定易滑动，建议及时支挡；在填土较厚地段当未压实处理时，在地震作用下填土易产生震陷变形，建议对填土进行压实处理。4.3地层岩性地层主要为第四系堆积层（Q4）和侏罗系中统沙溪庙组（J2s）地层。分述如下：1）第四系堆积层（Q4）冲洪积层（Q4al+pl）：主要为粉质粘土，呈褐黄色、红褐色，软塑至可塑状，无摇振反应，切面稍有光泽，韧性中等。该层在勘察区分布较广泛，勘探揭露厚度2.20（ZK9）～5.90m（ZK2）。卵石:杂色，稍湿～饱和，稍密，卵石母岩主要为砂岩，主要填充物砂土及粉质粘土，卵石含量约50%，粒径2-8cm，磨圆程度呈圆形及亚圆形。分布较均匀，级配一般，为冲洪积成因。勘探揭露厚度1.50（ZK3）。人工填土层（Q4ml）：素填土及杂填土，杂色，稍湿，结构松散，主要成分为粉质粘土和砂、泥岩碎块石，部分地段表层存在混凝土块等建筑垃圾，碎块石多呈棱角状，含量约30～40%，粒径一般3～15cm。粉质粘土含量约60～75%，呈可塑状，切面稍有光泽，韧性一般。主要分布在边坡后部，勘探揭露厚度3.20m（ZK6）～4.80m（ZK10）。2）侏罗系中统沙溪庙组（J2s）紫红色泥岩、灰褐色砂岩，部分层位可形成砂泥岩互层，泥岩层中普遍含钙泥质结核，砂岩为细～中粒结构，中厚层状构造，单层厚度变化较大。在勘察区广泛分布。4.4基岩风化带特征据钻探揭露岩层的实际情况，将基岩划分为强风化带及中风化带。强风化带：强风化泥岩：岩芯破碎，多呈碎块状，少数短柱状，手捏易碎，岩质软；强风化砂岩：岩芯破碎，多呈碎块状，少数短柱状，锤击易碎，岩质软；本次钻探揭露强风化带厚度1.50(ZK6)～2.10(ZK10)m。中风化带：中风化泥岩：岩芯较完整，呈短柱～柱状，节长一般5～35cm，手难折断，质较硬；中风化砂岩：岩芯较完整，呈短柱～柱状，节长一般6～38cm，锤击不易碎，质较硬。本次钻探揭露中风化带厚度5.9m（ZK3）～17.7(ZK9)。基岩面埋深约2.2m(ZK9)～10.5m(ZK3)，基岩面埋深标高为175.26m(ZK8)～188.78m(ZK7)，岩土界面坡度5～30°，岩土界面起伏不大，基本与原始地表坡度一致。4.5水文地质条件（1）地下水类型拟建区位于构造剥蚀丘陵斜坡地貌上，地下水类型主要为第四系松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水。第四系松散堆积层孔隙水：赋存于第四系松散堆积土层中，松散堆积层中的孔隙是地下水储存、运移的通道，该类地下水主要接受大气降水补给，并向北侧较低处排出或沿裂隙向下伏基岩排泄，赋存性较差。该类地下水无统一地下水位，受大气降水及河水影响较大，地下水贫乏。基岩裂隙水：赋存于基岩裂隙中，构造裂隙和风化裂隙是该类地下水运移、储存的通道，主要接受大气降雨和上层松散堆积层孔隙水的入渗补给，向北侧低洼处径流、排泄，或向深部运移，形成深部地下水。该区域分布的主要岩土层为粉质粘土、人工填土、卵石土和砂岩、泥岩，其中粉质粘土夹碎块石土、卵石土和砂岩层位含水层，透水性较强，粉质粘土和泥岩层为隔水层，透水性差。本次勘察中，钻孔循环水提干24小时后观测，孔内无地下水位恢复，仅靠近詹家溪河流处钻孔有少量水位恢复，勘探深度内地下水贫乏。地下水的补迳排条件拟建区内地下水主要接受大气降雨及河水补给，其补迳排条件受地貌、岩性、构造控制。松散岩类孔隙水具浅循环、短径流、快交替的动态特点，其水量随大气降雨而有较大的变幅。在雨季，斜坡地段地下水直接与河水相连，富水性较好；松散堆积层中的上层滞水接受降雨补给，受地形影响在低洼处排泄。在枯水季节，由于补给量少，水量骤减，则以点状下降泉方式排泄或者干涸。基岩风化裂隙水接受大气降雨及松散岩类孔隙水垂向补给。总体勘察期间地下水贫乏，但汛期及雨季时，存在一定量的地下水。场地周边无污染源，根据场地周边环境情况，结合邻近场地原有勘察资料取样分析结果，按GB50021-2001规范（2009版）查明，地下水和土对砼、砼中钢筋、钢结构具有微腐蚀性，对建筑材料具有微腐蚀性。4.6不良地质现象拟建场地地质构造简单，岩层连续分布，根据现场地质调查及钻探揭露，场内及邻近未发现崩塌、泥石流、地下采空区等不良地质现象与地质灾害，场地亦未见有断层。（1）场地内的不良地质现象主要为边坡坡体的开裂变形，根据现场调查访问及相关资料收集，边坡前缘湿地工程建设施工单位于2017年10月初对湿地工程挡墙基础进行土石方开挖（基坑未开挖到位），开挖后挡墙南西侧边坡及坡顶道路裂缝轻微变形。2017年11月8日，施工单位再次对挡墙基础进行了开挖，开挖过程中边坡前缘土体发生局部滑移和鼓裂，后缘道路沉陷开裂加剧，并在边坡中部产生了多条张拉裂缝；至2017年11月9日下午，边坡后缘裂缝宽度约10-20cm，可见深度约1m，路面错开下沉约10-15cm。截至2018年8月底边坡后缘路面裂缝宽度约10-30cm，路面错开下沉约10-50cm，边坡变形滑移区形成的后缘拉张裂缝照片如下，勘察期间坡体及两侧未见开裂迹象。本次边坡开裂变形主要有以下原因：该边坡出现变形是内外因共同作用的结果。内因即为边坡所处的地质环境和组成边坡体的物质结构特征，外因主要为人类工程活动、大气降雨等。1）内在因素A、地形地貌：边坡区分布在丘陵斜坡上部，呈圈椅状构造，坡角约10～30°，有利于土层堆积和大气降雨入渗饱和滑体，降低坡体的稳定性。在边坡前缘为詹家溪河沟，形成边坡体临空，为边坡剪出创造了条件。B、物质组成：边坡体总体厚度不大，平均厚度约4.5m，而边坡坡体厚度不均，后部较厚，前部较薄，后部上覆填土结构松散，有利于降雨入渗、饱和滑体。该边坡坡体在降雨形成的地下水的侵蚀作用下，下部土体抗剪强度很低，呈软塑～可塑状，为边坡沿土体内部滑移创造了条件。2）外部因素A、人类工程活动：边坡后缘道路建设及车辆加载，增加了边坡后部的推力，加速了边坡的变形破坏；边坡前缘人工生态湿地的建设施工开挖，造成了边坡前缘临空，为边坡滑移创造了条件。B、大气降雨：边坡的变形破坏作用与水关系密切，大气降雨入渗后，增加了坡体的重量，同时受地下水侵蚀作用影响，下部土体抗剪强度降低，使坡体的稳定性降低，促进了边坡变形破坏，为边坡形成的必要条件。综上所述，本边坡的开裂变形是在本身具备边坡地貌、物质组成条件的前提下，由多种外力因素的推动或破坏作用下产生的。5岩土设计参数岩土设计参数建议取值表项目岩土名称天然重度(KN/m3)饱和重度(KN/m3)单轴极限抗压强度标准值(MPa)地基承载力特征值(Kpa)岩体水平抗力系数（MN/m3）岩石与M30砂浆的粘结强度标准值（kPa）岩土对挡墙基底摩擦系数土体水平抗力系数的比例系数天然饱和人工填土19.8520.26现场载荷确定0.2010可塑状粉质粘土19.2*19.51400.2514软塑状粉质粘土19.3*19.5//8强风化泥岩*300*2700.35中风化泥岩25.225.36.994.441332603400.40强风化砂岩*350*2700.40中风化砂岩24.525.011.57.3221961004800.50取值说明：1)加*者为参考原道路勘察报告及相关工程类比及经验参数得出，为重庆地区经验值。2）填土经压实处理，压实系数达到0.97，可不考虑其负摩阻力的影响；若未按要求压实处理，填土负摩阻力系数取0.30。3）填土体内部天然状态内摩擦角Φ取25，C=0.0kPa；暴雨状态Φ取22，C=0.0kPa。4）粉质粘土抗剪强度取值按照软塑状粉质粘土，天然状态C取11.9Kpa、φ取8.0°，饱和状态C取7.4Kpa，φ取6.1°；6支护措施根据《勘察报告》，结合人工湿地最新设计资料，综合考虑，边坡治理支护如下：采用抗滑桩支挡，A型桩，截面尺寸1.5*2.0m@3.0m的人工挖孔桩，进入中风化基岩不小于9m。压顶梁沿边坡纵向每15-20m的长度分段设置伸缩缝，缝宽30mm，用沥青码碲脂嵌缝，填塞深度不小于150mm。间隔两根跳桩开挖，先浇筑桩，养护周期后方可进行基坑开挖施工。坡面及坡顶裂缝采用M30水泥砂浆封闭，具体以实际发生量为准。坡顶、坡脚分别设置截水沟及排水沟，并入市政管网及场地内排水系统，且设置防护栏杆，栏杆高度不小于1.2m，样式自定。7材料及质量要求7.1钢筋：图中符号φ、分别表示热轧HPB300、HRB400螺纹钢筋。钢筋必须具有出厂合格证明，使用前应对钢筋进行随机抽检，作力学性能试验，满足规范要求后，方可使用。7.2混凝土：本工程所有混凝土均采用商品混凝土，钢筋混凝土支护结构混凝土等级为C30（水下混凝土同标号）。混凝土浇筑前，应按设计的配合比做混凝土试块进行抗压强度试验，其强度满足规范要求后，方可按设计的配合比拌制混凝土进行浇筑。7.3钢筋保护层厚度：围护桩、支护桩钢筋保护层厚度60mm，冠梁保护层厚度30mm。7.4本工程灌浆压力0-0.5MPa，采用M30水泥砂浆，主要为填塞上部拉裂缝隙。（1）水泥：宜用普通硅酸盐水泥，强度等级不应低于42.5MPa。（2）砂：应选用中细砂，当采用特细砂时，其细度模数不宜小于0.7。砂的含泥量按重量计不得大于3%；砂中云母、有机质、硫化物及硫酸盐等有害物质的含量按重量计不得大于1%。（3）水：宜用饮用水，不得使用污水。（4）浆体配制的灰砂比宜为0.8～1.5，水灰比宜为0.38～0.5。（5）浆体材料28d的无侧限抗压强度不应低于25Mpa。（6）砂浆中掺加UEA-H微膨胀剂，以达到砂浆强度能提前达到设计强度的目的。8桩板挡墙施工8.1桩施工完成桩身混凝土强度达到设计强度的100%才允许墙后开挖及人工湿地施工。8.2桩间隔两根桩跳槽开挖施工，，浇筑完成后再开挖下一批桩。8.3混凝土结构，应留设变形缝，缝宽30mm，用沥青码蹄脂嵌缝，伸缩缝间距为15～20m。8.4桩应进行桩身结构完整性检测，检测的数量及方法参见《建筑基桩检测技术规范》JGJ106。桩的质量检查包括原材料质量抽检、孔位偏差、桩身断面尺寸、孔底高程、孔口的偏斜度、桩周土与滑带土、钢筋笼质量、混凝土试块强度、桩身质量等。检查方法有目测、尺检、测量、取样送检等。桩的检测及数量要求：采用“埋管声波”检测，其数量为100%，位移报警值为30mm。8.5桩施工时应同时进行施工期间安全监测。监测工作应做到超前预报，确保施工人员的安全撤离。桩允许偏差项目表序号项目允许偏差1桩身断面尺寸±50mm2桩的垂直度0.5%3主筋间距±10mm4箍筋间距±20mm5保护层厚度±10mm8.6按建质[2009]87号文的规定，抗滑桩施工前应进行施工组织方案(设计)的专家审查。9截、排水沟技术要求基坑内排水应结合现场实际综合布置，本次设计截水沟采用M7.5水泥砂浆砌筑MU30块片石，同时坑内两侧抹20厚1：2.5水泥砂浆，内掺5%防水剂；沟底最薄30厚1：2.5水泥砂浆找平，内掺5%防水剂。水泥宜用普通硅酸盐水泥，强度等级不应低于42.5Mpa，砂应选用中细砂，块石质量应符合《砌体结构设计规范》GB50003-2011和《砌体工程施工质量验收规范》有关要求。10施工顺序本工程可按下列顺序进行施工组织方案编制：10.1按总平面图要求结合人工湿地边线，确定支挡线拐点、关键点，校核无误后方可开挖。10.2本工程施工应严格按跳槽间隔施工，应首先施工抗滑桩，养护周期过后再进行人工湿地基坑开挖。10.3本场地，土石方开挖及边坡施工应从上至下的方式进行施工，分级分台地分区域施工，严禁大面积开挖及暴晒，开挖边坡后应及时进行支护且边坡支护完成达到养护期后方可进行下一台地及区域的施工，顺向边坡严禁爆破施工。10.4施工过程中应安排专职安全人员及监测人员对边坡及邻近挡墙进行变形监测、巡视告警。11监测边坡在施工过程中应对边坡进行监测，监测项目应按下表进行。业主应委托有资质的监测单位对边坡进行监测。边坡工程监测项目表序号测试项目测点布置位置1坡顶水平位移和垂直位移支护结构顶部2地表裂缝墙顶背后1.0H（岩质）~1.5H（土质）3坡顶建（构）筑物变形边坡坡顶建筑物基础、墙面4降雨、洪水与时间关系5锚杆拉力外锚头或锚杆主筋6支护结构变形主要受力杆件7支护结构应力应力最大处8地下水、渗水与降雨关系出水点9地面质点震动速度建（构）筑物基础根据《建筑边坡工程技术规范》中“在每一典型边坡段的支护结构顶部设置不少于三个观测点”的规定，本次监测根据实地情况，监测点不得少于三个监测点。监测项目包括坡顶土体水平（竖向）位移、锚索应力监测等项目。支护结构顶部的水平位移和竖向位移监测点应沿支护结构顶部布置，周边中部、阳角处应布置监测点。监测点间距不宜大于20m，每边监测点数目不应少于3个。监测点宜设置在边坡坡顶和冠梁上。建议甲方委托有资质的专业测量单位在施工期间及使用期间进行监测，监测方案应进行专项设计、专家论证，并应将监测方案及时反馈至设计方，进行复核。本工程严格遵循“动态设计、信息法施工”原则，监测及施工单位应及时将监测数据反馈至设计单位。12危大工程风险控制要点本次设计范围内风险控制主要为人工挖孔桩开挖。应采用跳槽法，严禁大面积开挖施工，分段分区域跳槽开挖，拒绝全部桩体开挖后后浇筑，施工单位应对施工现场揭示的地质现状进行编录并提交设计复核。工程本着“动态设计、信息法施工”原则，加强施工过程中的地质工作，尤其需对边坡状态、岩层裂隙发育、地下水状况进行复核，施工单位应及时反馈与设计不符的岩土工程问题，以便及时修改完善补充设计。高切坡、高填方区危大工程应遵循“事先、事中、事后”三阶段全过程控制的原则，