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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
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