黄河南路改造工程基坑支护工程设计说明

黄河南路改造工程基坑支护工程设计说明目录1工程概况 1工程概况1.1工程信息拟建黄河南路改造工程（桩号K0+000.000m～K13+488.100m段）位于成都市双流区川大路二段东南侧，航雅路西北侧；其道路工程起点位于川大路二段（起点坐标：X=207472.746、Y=213786.171），终点止于航雅路（终点坐标：X=206403.653、Y=214166.953），为道路改造工程。交通十分方便（详见图1-1交通位置图）。图1-1交通位置图1.2场地周边环境描述及评价拟建黄河南路改造工程ABB＇段（桩号K0+000.000m～K0+740.000m段）为拟建污水管基坑,基坑深度为6.4—6.6m。西侧为已建成小区,建筑物边缘离基坑最近距离为10.82m;东侧为市政道路，整体地势平缓，周边管线较多，周边环境条件较复杂，详见黄河南路改造工程地下综合管线探测项目成果资料。（见图1-2）拟建黄河南路改造工程CD段（桩号K0+740.000m～K1+120.000m段）,为拟建污水管基坑,基坑深度为4.2—4.4m。西侧为已建成小区,建筑物边缘离基坑最近距离为11.9m;东侧为市政道路，整体地势平缓，周边管线较多，周边环境条件较复杂，详见黄河南路改造工程地下综合管线探测项目成果资料。（见图1-3）图1-2ABB＇段实景图1-3CD段实景2设计依据（1）《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)；（2）《建筑与市政地基基础通用规范》（GB55003-2021）；（3）《成都地区基坑工程安全技术规范》（DB51/T5072-2011）；（4）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010/2015年版)；（5）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；（6）《建筑地基基础工程施工质量验收标准》（GB50202-2018）；（7）《四川省建筑地基基础检测技术规程》（DBJ51/T014-2013）；（8）《工程测量标准》(GB50026-2020)；（9）《建筑变形测量规范》(JGJ8-2016)；（10）《建筑基坑工程监测技术标准》(GB50497-2019)；（11）《建筑深基坑工程安全技术规范》(JGJ311-2013)；（12）建设单位提供的本项目建筑设计图；（13）建办质〔2018〕31号《住房城乡建设部办公厅关于实施〈危险性较大的分部分项工程安全管理规定〉有关问题的通知》；（14）住建部37号令《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》；（15）《黄河南路改造工程岩土工程勘察报告》。3场地的工程地质条件根据《黄河南路改造工程岩土工程勘察报告》可知：3.1地理位置双流区隶属成都市，位于成都市南郊，地处川西平原与川中丘陵交接地带。县境东接简阳市，西邻崇州市、新津区，南靠彭山县、仁寿县，北依成都市温江区、金牛区、武侯区、龙泉驿区。全县幅员面积1067km2，地理位置为东经：103°47′56″～104°16′08″，北纬：30°15′47″～30°40′21″。双流区属交通发达地区，县城距成都市16km，西至雅安市122km，南距乐山市146km，成都双流国际机场距县城2km，开通国际国内航线160余条；以成都至乐山、雅安高速公路，川藏路、德阳至乐山大件路、机场路、成都市人民南路延线等10余条高等级公路为骨干，构建了四通八达的公路网络，通车里程达2882km。成昆铁路纵贯县境，境内设有两个火车站；各乡镇和全部行政村均有公路相连。3.2气象特征双流区属亚热带湿润气候区，具有气候温和，雨量充沛，空气湿度大、日照时间少、无霜期长、四季分明的气候特点，多年平均降雨量为913.5mm，其中平坝区为889.9mm、牧马山台地区943.5mm、东部红层丘陵区879.0mm、低山区1087.8mm。历史最大年降雨量为1291.3mm，最小年降雨量为645.6mm；最大日降雨量100mm，一次性最大连续降雨量200mm，最大连续降雨时间达82小时。年均气温16.2°C。3.3场地位置及地形地貌拟建场地地处拟建场地地貌单元属岷江水系Ⅰ级阶地。场地孔口标高介于479.20m～480.60m，相对高差1.40m。场地整体地形变化较小，地势起伏较小。拟建场地为已建黄河南路，现状地面为混凝土路面层，局部为沥青路面，现状道路两侧建（构）筑物、管线分布较多，3.4地层岩性经勘察钻探揭露，场地勘探深度范围内地层岩性主要为第四系全新统人工填土层(Q4ml)和第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)，现将各地层的分布特征由新到老进分述如下。（1）第四系全新统人工填土1）素填土①：杂色，稍密，稍湿。主要由粉质黏土组成，含粉土、卵石、基岩碎块等，硬质含量约30～40%，该层顶部为砼路面，混凝土厚度约0.30～0.50m，回填时间≥10年，基本完成自重固结。该层主要为原修筑黄河南路时填筑道路基础，该层在场地均分布，本次勘察揭露厚度2.00～3.20m。2）第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)1）粉质黏土②：棕黄色、褐灰色，稍湿，可塑。成分主要以黏粒、粉细粒为主，底部与卵石交界面含砂砾石及卵石，稍有光泽，干强度、韧性中等，摇振无反应，该层在场地内均分布，本次勘察揭露厚度1.20～1.70m。3）粉土③：褐黄色，褐灰色，湿，稍密～中密。无光泽，干强度低、韧性低，摇震反应中等，含氧化铁、铁锰质结核、云母碎屑及含少量粘粒，部分地段底部渐变为细砂。该层场地内主要分布于ZK1～ZK8地段，本次勘察揭露层厚0.80～2.00m。4）细砂④：青灰色、褐黄色，湿，松散，以长石、石英颗粒为主，含少量云母粉和暗色矿物，局部混有少量卵石及圆砾。该层以层状形式分布于卵石层之中或粉土层之下，在场地内仅分布于ZK3、ZK6、ZK7，本次勘察揭露最大厚度0.80m。5）中砂⑤：褐灰色，松散，湿～饱和。以长石、石英为主，含少量云母片，局部混有少量2mm～20mm的圆砾，以透镜体形式分布于卵石层中间，厚度0.70～2.30m。6）卵石⑥：褐灰色、青灰色、灰黄色，稍湿～饱和，松散～密实，成分以灰岩、砂岩、花岗岩等组成，呈圆状、亚圆状，磨圆度较好、分选性一般，卵石强～中等风化，一般粒径2～10cm，大者可达20cm以上，充填物为砂、砾，黏性土。根据钻探取样及N120超重型圆锥动力触探试验成果，依据《四川省成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026-2001）其密实度划分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石、密实卵石四个亚层：松散卵石⑥1：骨架颗粒含量占总重的55%以下，粒径一般为2～5厘米，最大粒径约8厘米，充填物主要为中粗砂夹少量粘性土，排列十分混乱，绝大部分不接触，主要呈似层状分布于卵石层上部。动探施工时，钻杆无跳动，N120锤击数标准值N120≤4击/10cm。稍密卵石⑥2：骨架颗粒含量占总重的55%～60%，粒径一般为2～8厘米，最大粒径约10厘米，充填物主要为中粗砂夹少量粘性土，排列混乱，大部分不接触，主要呈似层状分布于卵石层上部。动探施工时，钻杆、稍有跳动，N120锤击数标准值4＜N120≤7击/10cm。中密卵石⑥3：骨架颗粒含量占总重的60%～70%，粒径一般为3～10厘米，最大约为12厘米，充填物主要为砂、砾石，呈交错排列，大部分接触，主要呈似层状分布于卵石层中上部。动探施工时，钻杆、吊锤跳动不剧烈。N120锤击数标准值7＜N120≤10击/10cm。密实卵石⑥4：骨架颗粒含量占总重的70%以上，卵石粒径大于100mm含量占总重的50%以上，充填物主要为砂、砾石，呈交错排列，连续接触，呈层状分布于卵石层中下部。动探施工时，钻杆、吊锤跳动剧烈。N120锤击数标准值>10击/10cm。3.5场地水文地质条件（1）地表水勘察期间，场地内未见地表水。（2）地下水根据勘察钻探揭露，场地内地下水类型为上层滞水和孔隙潜水，现分述特征如下：1）上层滞水根据钻探揭露，主要赋存于场地内填土层中，场地内上层滞水埋深浅，水位变化大。受场地内地形地貌和地层岩性特征的影响，上层滞水水力联系小，富水性差，水量小，呈多个相对独立的微地下水单元；该层地下水以接受大气降水补给为主要补给来源，以蒸发和补给下层潜水为主要排泄方式。整体水位不稳定，连通性差，水位变幅大。2）孔隙潜水场地位于岷江水系一级阶地，地下水主要类型为宽广河谷阶地地貌单元松散堆积层潜水，含水介质为透水性良好的砂卵石层、含黏土较重。该层地下水主要以大气降水补给为主，同时受地表水和侧向径流补给，并以侧向径流补给和补给地表水为主要排泄方式。3）地下水水位及其变化幅度测得场区地下水埋深1.00m～5.10m，相应标高为479.30m～474.10m，根据区域水文地质资料，地下水年变化幅度为1.00m～3.00m，其中12、1、2月为枯水期，7、8、9为丰水期，本次勘察时间为2022年6月，勘察期间为丰水期。施工期间应密切关注地下水变化，尤其是汛期施工时，并根据地下水变化情况及时进行相应的处理措施。根据双流周边工程勘察经验，结合本场地地处结构和水位地质条件特征，填土渗透系数可取8m/d，卵石渗透系数可取20~25m/d，砂土渗透系数可取10m/d。4支护设计体系4.1设计概述（1）支护结构安全等级为二级时，结构重要性系数为1.0。（2）支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。4.2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：①车辆荷载：施工期间，临时道路仅供小型车辆通过，设计道路路面超载q=10kPa；②施工荷载：设计地面超载荷载q=20kN；③1.5倍基坑深度范围内禁止重车通行。4.3支护方案选择及概述本次钢板桩支护采用分段支护设计，分ABB＇、CD共2段，采用拉森钢板桩支护，分诉如下：（1）ABB＇段单向长度为700m，基坑深度为6.4—6.6m，基坑1.5倍深度范围内无建筑物，基坑安全等级为二级，结构重要性系数为1.0，采用拉森Ⅳ钢板桩支护，钢板桩长度为12m；（2）CD段单向长度为360m，基坑深度为4.2—4.4m，基坑1.5倍深度范围内无建筑物，基坑安全等级为二级，结构重要性系数为1.0，采用拉森Ⅳ钢板桩支护，钢板桩长度为12m；（3）ABB＇段需布置6口降水井，详见大样图。5基坑支护施工说明5.1施工流程施工放线定位→平整场地→降水井施工→降水井施工并出水一定时间→钢板桩引孔→打钢板桩→土方分层开挖→安装围檩及内支撑→土方分层开挖至坑底→管涵施工→回填基坑，完成本项目施工。基坑及周边变形监测同步进行。5.2钢板桩（1）拉森Ⅳ钢板规格尺寸为400×170×15.5mm，详见下表：（2）钢板桩中间设置一道内支撑，支撑材料为DN199×12钢管；钢围檩为400×400HW型，厚20。（3）焊条：焊接采用E43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。5.3排水分别在基坑两侧底部设置排水沟，尺寸为300×300mm。5.4施工注意事项（1）钢板桩采用引孔施工。（2）（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）桩顶标高差：<50mm；（d）孔深误差：+300mm。（3）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。（4）钢板桩的检验。对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。①外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。检查中要注意：a）对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；b）割孔、断面缺损的应予以补强；c）若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观检查。

②材质检验：对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。

（2）钢板桩吊运

装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

（3）钢板桩堆放：钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：

①堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；②钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

③钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。6土方施工及基坑回填要求6.1选择合理的开挖顺序基坑开挖应从里到外，从上到下依次分层、分段开挖，同时应注意以下几点：不得碰撞支护结构、测量标志和监测装置等，严禁野蛮施工。基坑边堆载不得超过支护设计规定的堆载值，弃土应尽量及时运走。开挖基坑时，不得破坏基底土的结构，也不得挖至设计标高以下，应在设计标高以上留一层土不挖，采用人工捡底。设计无规定时，暂留土层厚度为300mm。6.2分段分层依次开挖如基坑内建筑物的底板标高不同时，机械开挖次序应先整片开挖至较浅的基坑标高，然后再开挖至个别较深的基坑标高。在开挖过程中，应随时观测基坑壁及基坑周边的情况。分层开挖厚度不得超过2.0m，如遇土质松散时，分层开挖厚度应作适当调整，以保证基坑施工期间基坑壁的安全。在开挖过程中，应随时检查基坑开挖线、轴线、基坑几何尺寸等，发现问题应及时纠正。机械不能开挖到的地方（或部位），应随时配合人工进行挖掘，并将土运至机械能挖到的地方，以便及时挖出运走。面积较大的基坑，可配备机械进行推土、送土，以提高工作效率。应注意：在基坑开挖至设计标高时，不宜再使用机械在基坑内作业，以免对基底土产生扰动。7基坑监测要求本工程基坑开挖时，在基坑外布置基坑位移、沉降监测点，发现报警时及时反馈，以便组织采取有效的的措施，确保基坑及周边设施的稳定和安全。基坑开挖及地下室施工期间，应作下列监测项目：周围地面的变形监测；坑边钢板桩的沉降、沉降差的监测；钢板桩顶水平位移、沉降监测；基坑内外地下水位监测；基坑监测应由专业单位编写监测方案并进行实施；围护桩顶位移速率报警值为连续几次大于等于3mm/d，围护桩累计变形大于3.5cm；监测频率至少每天一次，如有异常应加密频率；监测资料应记录施工情况、挖土情况、天气情况，并及时提供，及时分析；如遇报警，应减慢施工深度或停止挖土，分析原因采取措施后继续施工。8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，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。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。9危大工程的重点部位和环节（一）危大工程的重点部位和环节（1）施工过程中要注意地质调查核实，施工中发现的异常情况或与勘察、设计有出入的问题应及时反馈信息，必要时，修改设计措施、调整挖土方案。（2）严格控制钢板桩施工质量，加强原材检查。钢板桩位置应准确，对桩及桩垂直度、孔深等进行质量验收。（3）土方分层开挖，尽可能使实际施工的各个阶段，与计算设定的各个工况一致。（4）严格控制基坑周边荷载。（5）严格进行截排水及地表水控制，做好周边封闭及给排水管网监控。（6）施工顺序严格按要求实施。（二）可能造成的工程风险（1）若钢板桩支护施工质量未得到保证，可能会造成基坑变形严重，甚至垮塌，引起财产损失或安全事故。（2）场地周边存在地下管线，设计时由建设单位提供了部分地下管线资料，施工前应仔细复核周边地下管线资料，并进行相应迁改或保护，否则可能在施工时破坏周边地下管线。同时应再次详细调查周边现有建筑的基础形式，防止影响周边现有建筑的安全。（3）本项目必须做好降水、截排水工作及地表水控制工作，保证水不会对基坑安全造成影响，否则可能会造成基坑变形严重，甚至垮塌，引起财产损失或安全事故。（4）基坑支护工程的主要危险源有：坍塌、高空坠落、机械伤害、物体打击、触电及火灾。10其他（1）基坑施工前，建设、施工和监理等单位需再次对基坑周边建（构）筑物的基础形式、基础埋深进行详