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PAGE1一纵线白彭路至小湾立交段工程(科学大道九龙坡段)第二标段综合管廊结构施工图设计说明PAGE11、工程概况快速路一纵线白彭路至小湾立交段(科学大道九龙坡段),起点接白彭路立交,终点与支坪大桥相交。快速路一纵线白彭路至小湾立交段(科学大道九龙坡段)一标段全长4.22km,道路等级为快速路,主线设计车速80km/h,路幅宽64m,主线双向8车道,辅道双向4车道。全线包含三座立交,分别是一纵线与西铜北路相交形成的森迪立交、与西彭中路相交形成的赵家湾立交、与西铜南路相交形成的牟家湾立交。2、设计依据和规范2.1、设计依据(1)我公司与甲方签订的设计服务合同(2)项目场地1:500现状地形图(3)《重庆市城乡总体规划(2007-2020年)》(2014年深化)(4)《重庆市主城西部片区干线综合管廊修建性详细规划》(5)《一纵线白彭路至小湾立交段工程--工程地质勘察报告(K0+0000~K2+300段)(详细勘察)》(2022.12)(6)《一纵线白彭路至小湾立交段工程--工程地质勘察报告(K2+300.000~K3+480段)(详细勘察)》(2022.12)(7)《一纵线白彭路至小湾立交段工程--工程地质勘察报告(K3+480~K4+160,K5+160~K6+570段)(详细勘察)》(2022.12)2.2设计规范(1)国家(地方)标准《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)《建筑边坡支护技术规范》(DB50/5018-2001)《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2012)2015版《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1-2014)《装配式混凝土建筑技术标准》(GB/T51231-2016)《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(16G101-1)《重庆市城市综合管廊(预制)标准图集》(DJBT-096)《地下工程防水技术规范》(GBJ108-2008)(2)交通部规范《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2012)《公路工程抗震设计规范》(JTJB02-2013)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)(3)建设部规范《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)《市政公用工程设计文件编制深度规定》(2013版)《气泡混合轻质土填筑工程技术规程》(CJJ/T177-2012)2.3对初步设计批复意见的执行情况专家意见一:初步设计阶段须修改完善的意见:1、建议管廊监控中心隔墙采用装配式条板。回复:本次设计综合管廊除标准段采用装配式以外,其余节点均采用现浇施工方案设计,故管廊监控中心隔墙采用现浇法施工。2、复核本项目是否实施智慧工地建造方式。回复:本工程采用智慧工地建造方式。3、补充T梁、预制管廊的生产、吊装运输方案。回复:现阶段初步考虑在道路K4+160~K5160段路基范围内设置预制场预制综合管廊及T梁,通过周边路网及陆续实施完成的路基运输至安装位置吊装。专家意见二:初步设计阶段须修改完善的意见:1、设计标准中“设计使用年限”应改为“设计工作年限”。回复:采纳审查意见,在初设说明中将“设计使用年限”应改为“设计工作年限”。2、边坡及支挡工程设计原则补充“动态设计、信息法施工”。回复:采纳审查意见,在初设说明中补充设计原则“动态设计、信息法施工”。3、道路高边坡、管廊开挖形成深基坑均属渝建发【2010】166号文超限边坡深基坑,应补充边坡专项设计及咨询论证。回复:本工程已于2022年9月8日通过了高边坡及深基坑的专项设计及咨询论证。4、KO段属高填方边坡,回填高度约20m,补充回填材料要求,以及分级回填厚;0-20-2’剖面重力式挡墙宜置于中风化基岩上,明确施工顺序。回复:按审查意见要求补充上述内容,将重力式挡墙基础置于中风化基岩上,并明确施工顺序。5、0-120-12'、0-300-30’、7-47-4’剖面补充沿岩土界面稳定性验算。回复:按审查意见补充上述剖面沿岩土界面的稳定性验算。6、KO段0-230-23’坡面道路右侧回填放坡坡脚宜增设护脚墙,余同。回复:按审查意见在填方路基坡脚设置护脚墙。7、剖面MJ—10回填土不稳定,建议支挡设置于标高244.31处。回复:经复核,该部分边坡为牟家湾立交整体平场形成的边坡,且在MJ-10断面中辅道4下方有综合管廊经过,综合管廊开挖后现状地面将改变,按照审查意见,在断面中补充综合管廊及开挖示意线,在下阶段再根据具体情况确定是否设置路肩墙。8、完善坡顶坡底截排水设计。回复:采纳审查意见,在横断面及平面图中补充完善坡顶坡底截排水设计。9、扶壁式挡墙置于回填土上,补充承载力要求。回复:按照审查意见要求,补充扶壁式挡墙的承载力要求。10、各剖面重力式挡墙编号与详图标注不一致。回复:按审查意见复核并修改,使重力式挡墙编号与详图标注一致。11、综合管廊置于回填土上,补充地基承载力要求。回复:采纳审查意见,根据综合管廊深度不同,经计算及深度、宽度修正补充地基承载力,详见初设说明及相关图纸。12、综合管廊上部覆土材质要求,道路施工压实对管廊影响。回复:在初设说明中补充管廊顶部覆土材质采用普通路基填料,管廊顶部要求采用静压法进行压实。13、管廊采用预制装配式,补充管廊计算书及施工阶段吊装验算。回复:采纳审查意见,补充管廊计算书及施工阶段吊装验算。14、1#、3#变电所、监控中心基础设计等级丙级不妥。回复:根据专家意见,结合综合管廊的重要性,考虑把变电所和监控中心的基础设计等级提高到乙级。3、工程地质(摘自地勘)3.1气象拟建工程位于重庆市九龙坡区西彭镇,属于东经105°17'~110°11'、北纬28°10'~32°13'之间的青藏高原与长江中下游平原的过渡地带。拟建场地属亚热带季风性湿润气候,区内的气象特征具有空气湿润,春早夏长、冬暖多雾、秋雨连绵的特点,年无霜期349天左右。=1\*GB3①气温多年平均气温18.3℃,月平均最高气温是8月为28.1℃,月平均最低气温在1月为5.7℃,日最高气温43.0℃(2006年8月15日),日最低气温-1.8℃(1955年1月11日)。=2\*GB3②降水量、蒸发量年最大降雨量1544.8mm,年最小降雨量740.10mm,降雨多集中在5~9月,约占全年降雨量的70%,且强度较大,暴雨时有发生;日最大降雨量266.50mm(2007.7.17),日降雨量大于25mm以上的暴雨日数占全年降雨日数的62%左右,小时最大降雨量可达62.10mm;多年平均蒸发量1138.60mm。=3\*GB3③湿度多年平均相对湿度79%左右,绝对湿度17.7hPa左右,最热月份相对湿度70%左右,最冷月份相对湿度81%左右。=4\*GB3④风全年主导风向以北风为主,频率13%左右,夏季主导风向为北西,频率10%左右,年平均风速为1.3m/s左右,最大风速为26.70m/s。=5\*GB3⑤雾日全年平均雾天日数30~40天,最大年雾天日数148天。3.2水文一纵线白彭路至小湾立交段工程沿线地表水体主要为小型河流、沟渠、鱼塘等。无名溪沟:位于主线里程K0+167~K0+169,其流向为自西向东,勘察期间水位约为270.20~269.10m,流量约为0.35m³/s,水深约0.10~0.30m,由于该溪沟无常年观测水位,根据走访调查及现场洪痕综合分析,其最高洪水位为270.80~269.60m。磨刀溪:位于主线里程K2+080~K2+100段,其流向为自南西向北东,勘察期间水位约为286.10~286.3m,流量约为1.80m³/s,水深约0.50~2.00m,由于该溪沟无常年观测水位,根据走访调查及现场洪痕综合分析,其最高洪水位为287.40m。3.3工程地质条件3.3.1行政区划及交通现状拟建工程行政区划隶属重庆市九龙坡区西彭镇管辖,场地交通四通八达,交通较为便利,详见拟建场地交通位置图。图3.1-1拟建场地交通位置图3.3.2地形与地貌一纵线白彭路至小湾立交段工程位于长江流域切割的狭长地带,宏观地貌景观呈深切割丘陵地貌景观。地貌的发育严格受构造和岩性控制,构造线与山脊线一致、呈北北东——南西向展布,背斜成条状低山、向斜成宽缓丘陵;背斜轴部的坚硬砂岩组成单面山或台地。一纵线白彭路至小湾立交段工程K0+000~K2+300.000段位于中梁山脉与缙云山山脉之间槽谷地带。拟建工程沿线最高点位于里程桩号K0+980处、高程311.80m,最低点位于里程桩号K0+140处、高程270.31m。根据地貌成因和形态的差别,其沿线地貌形态主要为构造剥蚀浅丘地貌区。沿线总体受人类活动改造程度中等强烈,地面高程270.31m~311.80m,相对高差约41.49m,K0+000~K0+980段总体地势南高北低,K0+980~K2+300段总体地势北高南低,地形较平缓~较陡,坡角一般2~22°,局部形成陡坎或边坡。目前,项目区域内尚未开发建,区域内主要为自然山体、农田,局部存在有少量挖、填方区域,零星分布有少量民房。3.3.3地质构造拟建工程位于川东南孤形地带,华蓥山帚状褶皱束东南部,构造骨架形成于燕山期晚期褶皱运动。拟建工程位于北碚向斜东翼,构造条件简单,岩层呈单斜产出,区内无区域性断层通过。(1)里程K0+000~K0+860段线路岩层呈单斜产出,岩层倾向190~195,倾角6~9,优势产状为193∠7,主要呈闭合状,结合很差,局部泥质充填,属软弱结构面,主要发育两组构造裂隙:J1:倾向290~295°,倾角82°~88°,优势产状为293°∠86°,裂隙面平整,多裂开2~5mm,局部闭合,无充填物,裂隙间距1~3m,走向方向延伸2~5m,为硬性结构面,结合差。J2:倾向30~45°,倾角65~76°,优势产状为38°∠71°,裂隙面平整,多呈闭合状,无充填物,局部倒倾,裂隙间距1~5m,走向方向延伸1~3m,切割深度大于2.0m,为硬性结构面,结合差。上述两组裂隙为区域性构造裂隙,呈共轭“X”,发育程度为不发育~较发育,延伸短,规律性强。(2)里程K0+860~K1+660段线路岩层呈单斜产出,岩层倾向240~248,倾角11~18,优势产状为246∠15,主要呈闭合状,结合很差,局部泥质充填,属软弱结构面,主要发育两组构造裂隙:J1:倾向82~88°,倾角75°~87°,优势产状为86°∠77°,裂隙面平整,多呈闭合状,无充填物,局部倒倾,裂隙间距3~8m,走向方向延伸2~5m,切割深度大于2.0m,为硬性结构面,结合差。J2:倾向345~350°,倾角75°~85°,优势产状为345°∠78°,裂隙面平整,多裂开2~5mm,局部闭合,无充填物,裂隙间距1~3m,走向方向延伸2~4m,为硬性结构面,结合差。上述两组裂隙为区域性构造裂隙,呈共轭“X”,发育程度为不发育~较发育,延伸短,规律性强。里程K1+660~YK2+300段线路岩层呈单斜产出,岩层倾向290~296,倾角6~10,优势产状为294∠8,主要呈闭合状,结合很差,局部泥质充填,属软弱结构面,主要发育两组构造裂隙:J1:倾向200~205°,倾角76°~86°,优势产状为201°∠82°,裂隙面平整,多裂开2~5mm,局部闭合,无充填物,裂隙间距1~3m,走向方向延伸2~3m,为硬性结构面,结合差。J2:倾向108~115°,倾角70~78°,优势产状为110°∠75°,裂隙面平整,多呈闭合状,无充填物,局部倒倾,裂隙间距2~10m,走向方向延伸1~3m,切割深度大于2.0m,为硬性结构面,结合差。上述两组裂隙为区域性构造裂隙,呈共轭“X”,发育程度为不发育~较发育,延伸短,规律性强。图3.3-1构造纲要图3.3.4地层岩性通过对场地的地面地质调绘,结合工程地质钻探并综合分析已有区域地质成果,沿线出露的地层主要有第四系全新统人工填土层(Q4ml)、残坡积层(Q4el+dl),下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组(J2s)。各地层岩性特征依新老顺序简述如下:1)第四系全新统(Q4)①杂填土(Q4ml):以杂色为主,局部杂色,主要由粘性土、砂岩块(碎)石、砂质泥岩块(碎)石,砼块、砖块、建筑垃圾及生活垃圾等组成;块石一般含量25~35%,局部最高含量可达50~70%,一般粒径120~400mm,最大可达600m以上。填土结构一般呈松散状,局部稍密,稍湿,人工分多次堆填而成,厚约0.2~2.50m,堆填年限3~10年,表层为新近回填,尚未完成自身固结。于场地内零星分布,其主要分布于施工区、现状道路及居民区附近。②素填土(Q4ml):以紫褐色为主,局部杂色,主要由粘性土、砂岩块(碎)石、砂质泥岩块(碎)石,等组成;块石一般含量25~45%,局部最高含量可达60~80%,一般粒径200~800mm,在与素填土接触面上多分布有大粒径块石,形成架空结构。填土结构一般呈松散状,局部稍密,稍湿,人工分多次堆填而成,厚约0.50~17.5m,堆填年限3~10年,表层为新近回填,尚未完成自身固结。主要分布于施工区、现状道路及居民区附近。③粉质粘土(Q4el+dl):黄色~褐色,成份均匀,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,成层性差,钻探揭露厚度为0.20m~4.6m,主要分布在沿线原始地貌低洼、沟槽地带。该层顶部为耕殖土,富含有机质、植物根系;在丘包斜坡地段,厚度0.50~1.50m,呈可塑~硬塑状;在谷地、水田、鱼塘,受耕作和水浸泡影响,土体呈灰黑色,呈流塑~软塑状,局部在生物作用下转化为淤泥质土,厚度1.00~2.50m,部分鱼塘内可达2.50~3.50m。其中流塑~软塑状粉质粘土主要分布于里程K0+880~K0+920段左侧、K1+020~K1+060段右侧、K1+160~K1+200段、K1+400~K1+460段、K1+780~K1+820段左侧的谷地、水田、鱼塘范围内。2)侏罗系中统沙溪庙组(J2s)为一套强氧化环境下的河湖相碎屑岩建造,由砂岩—砂质泥岩不等厚的正向沉积韵律层组成,场地内广泛分布。于线路沿线均有分布,是沿线的主要岩层。本地层内的泥质岩及砂质岩主要为突变分层,局部为相变过渡分层。相变主要为岩体胶结物所含的泥质比例逐渐增减,进而转变为泥质岩或砂质岩。砂岩:灰色~灰白色,细~中粒结构,厚层状构造;主要矿物成分为石英、长石,含少量云母及粘土矿物,表层强风化带一般厚度1.00~2.00m,强风化岩芯呈碎块状,风化裂隙发育。中风化岩芯呈柱状、中柱状,岩体较完整,多为钙质胶结,局部为泥质胶结。砂质泥岩:红色、紫红色为主,主要矿物成分为粘土矿物,粉砂泥质结构,中厚层状构造,主要矿物成份为粘土矿物;表层强风化带一般厚度1.20~4.30m,强风化岩芯呈碎块状,风化裂隙发育。中风化岩芯呈柱状、中柱状,岩体较完整。3.3.5基岩面起伏情况及基岩风化带特征拟建场地的基岩面及基岩风化带特征具有起伏变化的特征,其起伏变化情况受地层岩性、地质构造与原始地貌起伏特征及城市建设对原始地貌的改造等影响。根据本次勘察结果,基岩面埋深约0.00~18.2m,场地整体的基岩面随地形起伏总体较缓,一般倾角2~15°,原始地貌为斜坡沟谷地带,基岩面起伏较大,倾角20~30°,最大可达50°,场地基岩风化带随基岩面起伏变化,厚度一般1~2m;但在局部地形较陡的地段,基岩由于侧向风化的影响,强风化带厚度相对较大,最大可达4.30m以上。基岩强风化带岩体破碎,风化裂隙发育,岩质软。3.3.6水文地质条件线路沿线主要位于构造剥蚀丘陵地貌,第四系覆盖层在沟谷低洼地段厚度较大,基岩为砂岩、砂质泥岩互层的陆相碎屑岩,含水相对较弱。地下水的富水性受地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制,主要为大气降水及地下排水管线渗漏补给,水文地质条件较复杂。根据场地地下水的赋存条件、水理性质及水力特征,沿线地下水可分为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水。⑴第四系松散层孔隙水不连续分布在人工填土层及残坡积层中,多为局部性上层滞水,水量较小,动态幅度大,水质成分由含水介质的性质决定,主要由大气降水补给。根据勘察,勘察期间地下水水位除临近地表沿线河沟位置的地下水与河水存在局部水力联系外,其余位置的地下水位不统一,无直接水力联系。⑵基岩裂隙水包括风化裂隙水和构造裂隙水。风化裂隙水分布在浅表层基岩强风化带中,为局部上层滞水或小区域潜水,水量小,受季节性影响大,各含水层自成补给、径流、排泄系统;构造裂隙水分布于中下部的中厚~厚层块状基岩裂隙中,以层间裂隙水或脉状裂隙水形式储存,水量大小与裂隙发育程度和裂隙贯通性密切相关。其补给源主要为大气降水和溪沟、水田、鱼塘等地表水体,水量大小与岩体中裂隙的发育程度密切相关,一般呈滴状或脉状,动态不稳定,由于岩层倾斜,局部基岩中的裂隙水具承压性。根据本次水样水质分析成果并结合沿线相邻场地勘察成果:残积、坡积层中的地下水,水质较好,化学成分属HCO3-Ca、Na型,矿化度低,对混凝土具有微腐蚀性。人工填土层中地下水,化学成分较复杂,与堆填物成分相关,一般对混凝土具有微腐蚀性。本次勘察利用初勘CK37抽水试验成果。抽水结果见表3.6-1及图3.6-1。图3.6-1钻孔抽水试验示意图表3.6-1 钻孔抽水成果汇总表钻孔编号土层名称含水层厚度(m)静止水位(m)水位降深SW(m)稳定流量Q(m3/d)渗透系数K(m/d)CK37素填土+强风化4.28.51.137.85910.24本次勘察利用初勘CK218钻孔进行压水试验,共计2段,压水结果见表3.6-2。表3.6-2钻孔压水试验结果表钻孔编号试验深度岩性岩芯性状透水率渗透系数渗透性试验段岩体(m)(Lu)(m/d)等级完整性评价CK2185.2~10.2砂岩中~长柱状5.240.124弱透水较完整10.2~15.0砂质泥岩中~长柱状3.020.071弱透水较完整根据抽水试验及压水试验成果并结合地区经验可知,沿线覆盖层的均匀性差,其中素填土渗透系数10.24m/d,为强透水层;根据地区经验,粉质黏土渗透系数取0.20~0.34m/d,为弱透水层;砂质泥岩岩体渗透系数0.05~0.1m/d,透水性为弱透水;砂岩岩体渗透系数0.1~0.15m/d,透水性为弱透水。按照以往勘察经验综合试验结果,填土的渗透系数取15m/d,粉质粘土取0.20m/d、砂质泥岩取0.09m/d,砂岩取0.14m/d。场地沿线原始地貌地势低洼处地下水较发育,其水量大小、水位埋深与大气降水的强度和持续时间有很大关系,其特点主要为雨季水位高、水量大,旱季水位低、水量小。本次勘察期间属于重庆枯水季,连晴少雨,地下水匮乏,除局部深厚回填区填土与粉质黏土的界面附近、临近溪沟位置的土层及局部低洼处的覆盖层及基岩内存在少量地下水外,其余位置未发现地下水。综上所述,本工程沿线地下水具有类型较少、水量较小、补给条件单一、短途径流、就近排泄的特点,沿线总体水文地质条件简单。3.3.7地震根据《公路工程抗震规范》JTGB02-2013及《中国地震动参数区划图》GB18306—2015,拟建场地抗震设防烈度为6度,设计地震分组第一组,设计基本地震加速度值为0.05g。3.3.9不良地质作用通过搜集前人的研究成果及本次地面地质调查,在本项目拟建线路范围斜(边)坡地貌天然状态基本稳定~稳定,区域构造作用轻微,未见断层通过,未发现危岩、崩塌、泥石流等不良地质现象。3.4岩、土设计参数推荐值3.4.1岩土设计参数设计参数按不同岩性,不同风化程度分别提供:(1)岩体物理力学性质指标①岩体物性指标直接使用岩石相应指标的统计平均值。②岩体弹性模量、变形模量由岩石的室内测试平均值乘以0.7后提供,泊松比取岩石室内试验平均值。③岩体抗剪强度设计值按《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013,试验成果统计取值。一般岩体粘聚力c为岩块标准值的0.3倍,岩体内摩擦角为岩块标准值的0.9倍。时间效应系数按0.95考虑。④岩体抗拉强度按岩石试验标准值折减而成,折减系数取0.4。时间效应系数按0.95考虑。⑤岩体完整性系数根据声波测试资料结合钻孔岩芯质量综合提供。(2)地基承载力=1\*GB3①支护结构地基承载力特征值fa按《市政工程地质勘察规范》DBJ50-174-2005第14.3.2条、第14.3.5条。岩体较完整,地基条件系数取1.10,抗压强度标准值砂岩取饱和值,砂质泥岩取饱和值。=2\*GB3②路基、桥涵岩石地基承载力特征值fa0按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363-2019)表4.3.3-1查表值得到。③桩基础单桩轴向受压承载力特征值Ra根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363-2019)6.3节相关公式计算得到。(3)岩石与锚固体极限粘结强度标准值、基底摩擦系数根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)表8.2.3-2、表8.2.3-3和表11.2.3确定。(4)其它参数根据试验成果或地区经验,结合本工程的特征按照《公路路基设计规范》(JTGD30-2015)和《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363-2019)确定。(5)场地内各界面抗剪建议值(K0+000K2-200)。层面:C=20kPa,φ=12°裂隙面:C=50kPa,φ=18°粉质粘土与岩石界面:饱和:C=15.1kPa,φ=9.4°填土与岩石界面:饱和:C=5kPa,φ=15°填土与粉质粘土界面:饱和:C=17kPa,φ=8°(6)其他参数根据试验成果或地区经验,结合本工程的特征确定。岩土体物理力学设计参数推荐值一览表详见下表。岩土物理力学设计参数推荐值岩石名称填土粉质黏土砂质泥岩砂岩层面参数裂隙面参数粉质粘土与岩石界面填土与岩石界面填土与粉质粘土界面强风化中风化强风化中风化重度(kN/m3)天然20.0*20.024.0*25.624.0*24.8饱和21.0*20.2单轴抗压强度标准值(MPa)天然--6.9237.3饱和--4.1927.8内摩擦角φ(°)天然27*14.23030.23235.012189.458.0饱和25*10.5内聚力C(kPa)天然7*22.33411851205015.115.017.0饱和5*14.6抗拉强度(kPa)91482弹性模量(MPa)9124568变形模量(MPa)6823867泊松比μ0.390.13地基承载力特征值fa(kPa)120147010082岩石地基承载力特征值fa0(kPa)300400300120013*20*岩石水平抗力系数(MN/m3)60460岩土体与锚固体极限粘结强度标准值(kPa)65453601200负摩阻力系数(§n)0.20挡墙基底摩擦系数0.300.250.400.450.400.55场地内各界面抗剪建议值(K2+200-K3+480)强风化岩体:饱和:C=35kPa,φ=15°粉质粘土与岩石界面:饱和:C=15.1kPa,φ=8.0°填土与岩石界面:饱和:C=21kPa,φ=10°填土与粉质粘土界面:饱和:C=17kPa,φ=8°强风化与中风化界面:饱和:C=35kPa,φ=15°⑹其他参数根据试验成果或地区经验,结合本工程的特征确定。岩土体物理力学设计参数推荐值一览表详见下表。岩石名称素填土粉质粘土砂质泥岩砂岩粉砂岩裂隙面层面岩土界面强风化中风化强风化中风化强风化中风化天然重度(kN/m3)20*19.9024*25.724*24.924*25.1*饱和重度(kN/m3)21*20.80*天然抗压强度(MPa)6.7035.972.56饱和抗压强度(MPa)3.9428.331.83内聚力C(kPa)5*(饱和)23.33(天然)5281880502015.115.60(饱和)内摩擦角φ(°)25*(饱和)10.85(天然)31.940.218129.48.17(饱和)抗拉强度(kPa)98.8300437岩石地基承载力特征值[fa0](kPa)120*260*243210283240*弹性模量(MPa)8283651变形模量(MPa)6283022泊松比μ0.390.13岩石与锚固体极限粘结强度标准值(kPa)100*300150*1100300岩土与挡墙基底摩擦系数0.200.350.400.350.700.350.40负摩阻力系数0.2*土体水平抗力系数比例系数MN/m418*20*28*岩体水平抗力系数(MN/m3)6050040场地内各界面抗剪建议值(K3+480~K6+570)粉质粘土与岩石界面:饱和:C=15.1kPa,φ=9.4°填土与岩石界面:饱和:C=5kPa,φ=15°填土与粉质粘土界面:饱和:C=17kPa,φ=8°强风化与中风化界面:饱和:C=35kPa,φ=15°⑹其他参数根据试验成果或地区经验,结合本工程的特征确定。岩土体物理力学设计参数推荐值一览表详见下表。岩石名称人工填土粉质粘土J2s裂隙面层面砂质泥岩(主线K6+009~K6+209)砂质泥岩(主线K3+480~K4+160、K5+160~K6+009、K6+209~K6+570段)砂岩粉砂岩强风化中风化强风化中风化强风化中风化强风化中风化重度(kN/m3)20*(天然)21*(饱和)20.0(天然)20.5(饱和)25.5*26.0*25.525.924.825.223.7*24.6*自然抗压强度(MPa)6.47.233.03.6饱和抗压强度(MPa)3.64.324.21.8黏聚力C(kPa)5*23.5(天然)2963401200100*502015.6(饱和)内摩擦角φ(°)25*15.8(天然)30303828*181211.7(饱和)抗拉强度(kPa)6510642546*弹性模量(MPa)67111552453550*变形模量(MPa)5389052000500*泊松比0.390.380.140.40*地基承载力特征值[fa0](kPa)以现场实测为准200*1300300*2600350*8780200*650岩石与锚固体极限粘结强度标准值(kPa)3003601200290岩土与挡墙基底摩擦系数0.250.200.350.400.350.450.400.550.350.40负摩阻力系数0.25水平抗力系数比例系数MN/m414*20*30*40*60*30*岩体水平抗力系数(MN/m3)50*55*300*45*注:(1)“*”为地区经验取值,(2)场地内部分区域,砂质泥岩岩体破碎,取样困难,无法获得室内试验数据值。(3)部分能取样的达不到饱和抗压试验条件,无法获得饱和抗压强度值,因此场地内存在部分岩体强度小于试验值的最小值。(4)当水平荷载未长期或经常出现的荷载时,应将表中水平抗力系数比例系数乘以0.4后采用。4、结构设计4.1主要设计技术标准(1)结构安全等级一级,结构工程设计使用年限为100年。(2)地震基本烈度:Ⅵ度(地震动蜂值加速度系数0.05g)。(3)抗震设防类别:乙类。(4)防水等级:一级,防水混凝土的设计抗渗等级不低于P8。(注:变电所防水等级为一级)(5)在正常使用荷载作用下,钢筋混凝土结构裂缝宽度不得大于0.2mm。(6)设计荷载:人群荷载:4.0KN/㎡。车行段地面汽车荷载:城-A级。投料口吊装顶板挂钩:5KN/m;主管廊顶板吊装:6KN/m;(7)基坑安全等级为一级,二级,结构重要性系数分别为1.1、1.0。(8)基坑设计使用年限:2年(临时基坑)。4.2耐久性设计4.2.1耐久性要求综合管廊结构构件设计使用年限为100年,为达到该耐久性要求,主要采取了如下措施:①钢筋混凝土构件(不含临时构件)正截面允许出现裂缝,裂缝宽不大于0.2mm。②混凝土的材料要求a.严格控制胶凝材料及水胶比用量。b.混凝土中的最大氯离子含量为0.1%。c.宜适用非碱活性骨料;当使用碱活性骨料时,混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3。d.严格控制入模温度≤30℃。(4)与结构耐久性有关的施工质量要求①耐久混凝土的施工应结合工程和环境特点,对施工全过程和各个施工环节提出质量控制与质量保证措施,并制定相应的施工技术条例。②混凝土配比及其原材料,应通过试配和混凝土抗裂性能的对比试验进行优选;③采用合理浇注顺序,尽量减少混凝土硬化收缩过程中的拉应力与开裂;④确保混凝土保护层的设计厚度。保护层垫块可用细石混凝土制作,其抗侵蚀能力和强度应高于构件本体混凝土,水胶比不大于0.4;⑤暴露于大气中的新浇混凝土表面应及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。根据现浇混凝土使用的胶凝材料的类型、水胶比及气象条件等确定潮湿养护时间。⑥控制混凝土入模前的模板与钢筋温度以及混凝土的入模温度;混凝土的入模温度应视气温而调整,在炎热气候下不宜高于气温且不超过30℃,冬季施工不宜低于5℃。混凝土入模后的内部最高温度一般不高于65℃,构件任一截面在任一时间内的内部最高温度与表层温度之差一般不高于25℃,新浇混凝土与邻接的已硬化混凝土的温差不大于15℃。⑦混凝土浇注后应仔细摸面压平,摸面时严禁洒水,并应防过度操作。⑧应进行现场混凝土的耐久性质量检测。4.2.2钢筋耐久性设计(1)环境作用等级:I-B(2)钢筋保护层厚度混凝土保护层厚度应符合设计要求,具体详见设计图纸。(2)钢筋的锚固与连接①除图中注明外,受拉钢筋最小锚固长度La按下表选取受拉钢筋最小锚固长度表钢筋种类混凝土等级C30C35C40HPB30031d28d23dHRB400d≤2536d32d36dd>2540d35d33d②直径≥20mm的钢筋应采用直螺纹机械连接,其余可采用绑扎搭接接头或焊接接头。钢筋接头设置在受力较小处,同一根钢筋上少设接头。③钢筋的接头应错开,在同一连接区段内接头的面积百分率不大于50%。采用焊接接头时.连接区段的长度为35d(d为纵向受力连接钢筋的较大直径)且不小于500mm。采用机接接头时,连接区段的长度为35d;采用绑扎搭接接头时,钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍的搭接长度;凡接头中心点位于该连接区段长度范围内的焊接、机械连接或搭接接头均属于同一连接区段。④钢筋绑扎搭接长度(同一连接区段内接头的面积百分率不大于50%)为1.4倍La(La为受拉钢筋的锚固长度),钢筋焊接接头长度为:单面焊10d,双面焊5d,且优先采用双面爆焊,焊缝厚度均为0.4d(d为纵向受力连接钢筋的较大直径);采用Ⅰ级机④钢筋绑扎械接头;各种接头必须满足相关规范.规程及技术规定等要求,确保质量。⑤本结构工程中未注明的节点构造做法按图集11G101-1执行。4.2.3混凝土耐久性设计1、本工程环境类别属二a类(室内潮湿环境;非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境)。有抗渗要求的结构的混凝土中,要求掺入适量的微膨胀高效抗裂防水剂,其材料性能指标、试验方法及检验标准应执行《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2013第13章和建材行业标准《混凝土膨胀剂》GB/T23439-2017的有关规定。同时设计要求掺有膨胀剂的混凝土水中养护14d的限制膨胀率≥0.035%,空气中养护28d限制干缩率≤0.015%。为防止地下管廊混凝土收缩变形开裂、保证混凝土结构自防水性能,管廊底板、侧墙、顶板混凝土掺MAC镁质高性能混凝土抗裂剂。掺量为胶凝材料的10%,后浇带或膨胀加强带掺量应提高一个等级。MAC镁质高性能混凝土抗裂剂应满足《混凝土用氧化镁膨胀剂》(CBMF19-2017)标准中的技术要求。在满足混凝土强度等级、抗渗等级、限制膨胀率的条件下,混凝土膨胀剂的掺量须由配合比试验确定。2、结构耐久性设计:1)配筋混凝土的最大水胶比和单方混凝土胶凝材料以及水泥的最小用量应满足表8-1的规定。最大水胶比、胶凝材料以及水泥最小用量环境类别最大水胶比胶凝材料最小用量kg/m3水泥最小用量(kg/m3)一0.55300280二a0.55300280注:表中胶凝材料最低用量指骨料最大粒径为20mm的混凝土。如最大粒径为40mm,最低用量取表中数值减30kg/m3;如最大粒径为15和10mm,最低用量分别取表中数值加20kg/m3和30kg/m3。2)配制耐久混凝土的水泥可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,其强度等级不低于42.5MPa。不论骨料是否具有活性,水泥的含碱量(等效Na2O)均不宜超过水泥重的0.6%。在无氯盐的环境中,配制钢筋混凝土和预应力混凝土所用各种原材料(水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂和拌和水等)的氯离子含量分别不应超过胶凝材料重量的0.1%和0.06%。3)配制耐久混凝土所用的矿物掺和料应符合下列要求:①粉煤灰应选用来料均匀、各项性能指标稳定的一级或二级灰。粉煤灰的烧失量应尽可能低并不大于5%,三氧化硫含量不大于3%。在满足强度需要的前提下,粉煤灰掺量不宜超过30%。②磨细的粒化高炉矿渣的比表面积不宜小于3500cm2/g,但过高的细度也不利于控制水化热和混凝土的防裂。4)配制耐久混凝土的骨料应满足以下要求:①质地均匀坚固,粒形和级配良好,空隙率小(粗骨料堆积密度一般大于1500kg/m3,对较致密石子如石灰岩大于1600kg/m3,即空隙率约不超过40%;对不同细度模数的砂子,控制5mm、0.63mm和0.16mm筛的累计筛余量分别为0~5%、40~70%和≥95%)。粗骨料的压碎指标不大于10%,吸水率不大于2%。②对于可能处于干湿循环下的混凝土,粗、细骨料中的含泥量应分别低于0.7%和1%;粗、细骨料中的水溶性氯化物折合氯离子含量应均不超过骨料重的0.2%,硫酸盐和硫化物中的SO3离子含量应均不超过骨料重的0.5%。③对于可能处于潮湿环境的混凝土,当混凝土中含碱量不明时,不得采用有潜在活性的骨料。如因条件所限必须采用时,应采取抑制碱骨料反应的可靠措施并通过专门的检测和论证。5)混凝土的化学外加剂及其使用应符合以下要求:①各种外加剂应有厂商提供的推荐掺量与相应减水率,主要成分(包括复配组分)的化学名称,氯离子含量百分比,含碱量,以及施工中必要的注意事项如超量或欠量使用时的有害影响、掺和方法,和成功的使用证明等。②当混合使用各种外加剂时,应事先测定它们之间的相容性。③外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的0.02%,高效减水剂中的硫酸钠含量不大于减水剂干重的15%。④为避免综合管廊混凝土收缩变形开裂、保证混凝土结构自防水性能,综合管廊底板、侧墙、顶板混凝土掺MAC镁制高性能混凝土抗裂剂。掺量为胶凝材料的10%,后浇带或膨胀加强带掺量应提高一个等级,具体要求如下:1)为了保证产品质量稳定性,技术指标如下:(1)性能指标项目要求R型M型MgO含量/%≥80烧失量/%≤3反应时间/s<100≥100且<200限制膨胀率/%20℃水中7d≥0.0200.01520℃水中,Δε≥0.0200.01540℃水中7d≥0.0400.03040℃水中,Δε≥0.0200.030注:Δε为胶砂试件在指定条件下养护28d的限制膨胀率与养护7d的限制膨胀率的差值。(2)同一编号产品的质量稳定性指标项目质量稳定性反应时间/sT±20注:T为产品活性指标控制值。2)MAC镁制高性能混凝土抗裂剂应满足《混凝土用氧化镁膨胀剂》(CBMF19-2017)标准中的技术要求;胶砂限制膨胀率(20℃水养)/%7d≥0.01028d≥0.020胶砂限制膨胀率(40℃水养)/%7d≥0.020Δε(28d-7d)≥0.010MAC镁制高性能混凝土抗裂剂配制的补偿收缩混凝土应重视养护,以保证膨胀效果得以充分发挥。6)质量检验①混凝土保护层厚度。通过钢筋保护层厚度检测仪的无损探测,确定现场混凝土保护层的实际厚度。②混凝土保护层的密实性。一般通过回弹仪试验测定构件表层混凝土的抗压强度,间接推定混凝土保护层的密实性。测定宜在28天左右的龄期进行,要求测得的强度平均值不低于预先规定的数值。③根据耐久性要求,现场进行质量检验并形成记录报告。4.3主要材料及要求(1)混凝土C40防水混凝土:管廊预制段结构,抗渗等级为P8;C35混凝土:管廊现浇段结构,各现浇段节点,抗渗等级为P8;C30混凝土:基坑临时支护桩板挡墙,基坑支护肋柱式锚杆挡墙;C25混凝土:基坑支护喷射混凝土C20混凝土:混凝土垫层;气泡混合轻质土管廊顶换填容重设计:湿容重等级不大于W8。强度设计:强度等级不小于CF1.6。(3)预应力钢绞线采用符合GB/T5224-2014要求的低松驰钢绞线,公称直径15.2mm,公称面积139mm2,标准强度fpk=1860MPa,弹性模量E=1.95×105MPa。(4)普通钢筋采用的钢筋应符合GB1499.1-2017和GB1499.2-2018国家标准的相关规定,直径≥12mm者采用HRB400热轧带肋钢筋;直径<12mm者则采用HPB300热轧光圆钢筋。1)设计采用HPB300、HRB400E钢筋,HRB400E钢筋材料和连接应满足《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2018)的要求;HPB300钢筋材料和连接应满足《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》(GB1499.1-20178)的规定。HRB400E钢筋:抗拉设计强度fsd≥330MPa,标准强度fsk≥400Mpa,弹性模量Es=2.0×105Mpa。HPB300钢筋:抗拉设计强度fsd≥250MPa,标准强度fsk≥300Mpa,弹性模量Es=2.1×105Mpa。2)对有抗震设防要求的结构,其纵向受力钢筋的性能应满足设计要求;其强度和最大力下总伸长率的实测值应符合下列规定:①钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;②钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30;③钢筋的最大力下总伸长率不应小于9%。(5)钢材采用Q235-B.Z钢,其化学成份及力学性能应符合(GB/T700-2006)标准中有关的规定。(6)锚具采用M型锚具及其配套系列产品,同时采用匹配的千斤顶。锚具的性能指标应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370)的要求。(7)预应力管道采用预应力混凝土用塑料波纹管,产品符合JT/T529-2016标准要求。(8)焊条HPB300钢筋、Q235钢采用E43型焊条,HRB400钢筋采用E55焊条。(9)防水材料采用符合国家标准的合成高分子卷材等。应符合如下规定:1)合成高分子防水材料厚度不应小于1.5mm,自粘性橡胶沥青防水卷材厚度不小于4.5mm。2)卷材幅宽为2~4m。3)物理力学性能应符合下表:防水板物理力学性能项目拉伸强度(Mpa)断裂延伸率(%)热处理时变化率(%)低温弯折性指标≥12≥200≤2.5-20℃无裂纹4)耐穿刺性好5)耐久性、耐水性、抗渗性、耐腐蚀性、耐菌性好,无纺布密度不应小于400g/m2。中埋式止水带:采用E型橡胶止水带,规格300×18×R15×10,应品质优良,防老化,正常使用年限不低于结构设计年限。上述止水材料的物理力学性能应符合国家相关标准的要求,嵌缝密封膏材料,要求最大拉伸强度不应小于0.2Mpa,最大伸长率应大于300%,且拉、压循环性能80℃时拉伸一压缩率不小于±20%。4.4综合管廊结构设计内容综合管廊据总体设计考虑为综合仓双室设计,根据施工方式不同,将管廊分为预制段和现浇段,其中标准直线段采用预制现场拼装,异性和节点段采用现浇。管网的节点接入口及综合管廊的投料口、进风口、排风口、逃生口、十字交叉口、端部井及T字交叉口等均采用现浇施工。4.4.1预制标准段结构预制拼装标准段管廊结构设计采用在预制场预制后,运输到现场进行拼装的施工方式,考虑到中间有弯道和管廊节点,因此预制段均选择在直线段进行。弯道连接和节点连接处采用现浇钢筋混凝土结构进行链接。考虑到管廊施工和运输的方便,预制节段设计长为1.6m为一节段,每一阶段均在连接处外漏0.15m的节段企口接头,用于与下一节段的链接,在管廊的四个角点处均预埋∅50PVC管,用于多个节段之间采用预应力钢绞线进行纵向链接,连接预应力采用1-15.2钢束张拉连接。该类型管廊全部为管廊采用全封闭箱型结构,管廊侧壁、顶底板厚均采用0.4m,两仓中墙后为0.3m,四个角点采用0.3x0.3m的倒角,管廊外缘宽度8.1m,结构净高度3.3m,横断面如下图所示:管廊结构图预制段综合管廊沿纵向每不超过50m设置一道沉降缝,且在岩土分界处增设一道沉降缝,缝宽20mm。综合管廊采用明挖法施工,地基承载力根据覆土高度不同而不同。如地基承载力达不到设计要求,则对地基进行承载能力处理。综合管廊标准段采用钢筋混凝土预制结构形式,根据管廊顶覆土高度不同结构断面形式分为A、B、C、D三种类型。分类最大覆土高度(m)顶,底板厚度(mm)地基承载能力要求(KPa)类型A5.5400250类型B11.5500350类型C17600450类型D19.46005004.4.2连接部位现浇段结构主体结构采用C35防水钢筋混凝土,混凝土抗渗等级为P8。全线共设置管线分支口20个,变配电所3个,投料口4个,排风口和进风口各9个。主要连接部位分布表节点形式桩号长度(m)结构形式标准-排风K0+670,K1+020,K1+350,K1+700,K2+040,K2+380,K3+060,K3+750,K4+100,28.5现浇标准-送风K0+840,K1+190,K1+530,K1+880,K2+220,K2+560,K3+220,K3+567,K3+93019.7正上-排风K0+285,K2+73030.5正上-送风K0+470,K2+90528.5排风K3+37019.7送风K0+12519.7投料口(侧出式)K4+6179.6投料口(正上方)K0+448、K2+9279.6投料口K0+1029.6十字交叉口,支线位于上方k3+84517.7T字交叉口,支线位于下方k1+79013.9现浇连接部位大样详见施工图。4.4.3防水设计综合管廊结构防水设计时,严格按照《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)标准设计。防水设防等级为二级。在防水设防等级为二级的情况下,综合管廊主体不允许漏水,结构表面可有少量湿渍,总湿渍面积不应大于总防水面积的6‰;任意100m2防水面上的湿渍不超过4处,单个湿渍的最大面积不应大于0.2m2。按承载能力极限状态及正常使用极限状态进行双控方案设计,裂缝宽度不得大于0.2mm,并不得贯通,以保证结构在正常使用状态下的防水性能。治水原则:防、截、排相结合,综合处理。在综合管廊内设有排水沟,其布置在综合管廊的倒脚侧,排水沟断面尺寸采用200×100mm,综合管廊横向坡度拟采用1%。排水沟设计详见给排水部分。1、防水体系管廊结构的防水设计遵循“防、排、堵、截相结合,以防为主、刚柔并济、因地制宜、综合治理”的原则;确立以钢筋混凝土结构自防水体系,即以混凝土结构自防水为根本,以接头防水为重点,辅以整体附加防水层加强防水的多道防线,综合治理的体系。管廊结构防水等级按一级防水标准设计。2、结构混凝土材料自防水强调结构以自防水为本,采取有效措施增强混凝土抗渗抗裂性,减小地下水对混凝土的渗透性。抗渗等级≥P8。为增强结构抗裂、防水性能以及结构耐久性,在管廊混凝土结构中掺加复合型膨胀纤维抗裂防水剂。所有外加剂的技术指标应符合现有国家标准中的相关规定。3、混凝土结构外附加防水管廊结构采用全包防水,底部采用2.0mm厚环保型蠕变高分子防水涂料+1.5mm厚蠕变型高分子自粘防水卷材,顶板卷材采用2.0mm厚环保型蠕变高分子防水涂料+1.5mm厚蠕变型高分子自粘防水卷材+干铺油毡隔离层。侧墙卷材采用2.0mm厚环保型蠕变高分子防水涂料+1.5mm厚蠕变型高分子自粘防水卷材。防水层的保护层:底板采用100mm厚C20细石混凝土保护,顶板采用100mm厚C20细石混凝土保护。侧墙临时保护层采用50mm挤塑苯板+120mm厚实心砖墙。4、变形缝防水变形缝是防水中的薄弱环节。管廊变形缝采用外贴式止水带、中埋钢边橡胶止水带、密封胶三道防水。临水面设置的背贴式止水带增加了变形缝外侧的拒水能力,与附加防水层共同抵制地下水侵蚀。变形缝中间采用了350mm宽的可注浆钢边橡胶止水带,这种超宽的止水带大大减少了变形缝渗漏水几率,同时利用两边的注浆管随时对渗漏处进行注浆封堵。5、施工缝防水管廊环向水平施工缝采用中埋钢边橡胶止水带,管廊纵向水平施工缝采用丁基橡胶钢板腻子止水带,新旧混凝土结构断面涂刷水泥基渗透结晶防水材料。应尽量保证止水带在墙体的中线上并固定。防水材料性能指标表防水卷材的选型、铺贴、施工等要求应符合《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)第4.3节的规定。在变形缝、施工缝、通风口、吊装口、出入口、预留口等部位,是渗漏设防的重点部位。变形缝设置止水带进行防水处理,缝外部采用聚硫密封胶封口。施工缝表面凿毛并涂刷混凝土界面剂,并设置遇水膨胀止水胶。通风口、吊装口、出入口设置防地面水倒灌措施。4.4.4地基要求综合管廊采用明挖法施工,覆土深度H≤5m时,地基承载力特征值不小于250KPa;覆土深度5m<H≤11.5m时,地基承载力特征值不小于350KPa。覆土深度11.5m<H≤17m时,地基承载力特征值不小于450KPa;覆土深度17m<H≤19.4m时,地基承载力特征值不小于500KPa.当基础位于现状土层和填方路基上时,应采取相应的地基处理措施,使地基承载力达到设计要求。地基换填管廊基础位于填方路基或现状土层时,应采用级配碎石进行换填处理,碎石强度不小于MU30,粒径20mm~50mm,处理后地基承载力特征值不小于250kPa,具体作法详《基础换填处理设计图》。综合管廊沿纵向每15~20m,各节点大样和标准段之间、且在岩土分界处增设一道变形缝,缝宽20mm。4.4.5基坑与边坡工程管廊基坑为临时基坑,周边为待开发地块,无限制条件,管廊的临时开挖坡率土层1:1.5,道路右侧岩层1:0.4,左侧岩层1:0.6,边坡表面采用彩条布覆盖,并在基坑顶部、马道及底部设置截排水沟。基坑开挖应在道路平场后进行,如遇滑坡、顺层等不良地质情况,应通知设计、地勘现场处理。开挖时应首先开挖至基底标高,检查开挖质量和基底承载力,确保基岩承载力达到设计要求,再迅速向下开挖20cm,并尽快浇注10cm厚度C20混凝土,以减轻基岩软化。待管廊强度达到90%后方可对管廊两侧基坑进行对称回填,具体详《地质横断面图》。基坑顶面应设置防止地面水流入基坑的措施,基坑应跳槽开挖,每段间距约为12米,基坑逆作法施工,垂直方向每次开挖不能大于3米,以保证基坑的稳定性。4.4.6高压旋喷桩复合地基高压旋喷桩处理地基范围为现状土层较厚段,填土主要为人工素填土,桩基直径为1.0m,间距为1.5×1.5m,正方形布置,旋喷桩桩底标高按中风化岩面线进行控制。高压旋喷桩加固地基施工要求、措施及检测1)、施工(1)、施工前,应对照设计图纸核实设计孔位处有无妨碍施工和影响安全的障碍物。如遇有上水管、下水管、电缆线、煤气管、人防工程、旧建筑基础和其他地下埋设物等障碍物影响施工时,则应与有关单位协商清除或搬移障碍物或更改设计孔位。(2)、由于高压喷射注浆采用三管法高压水泥浆液流,压力不小于于20MPa,气流的压力以空气压缩机的最大压力为限,通常在0.7MPa左右,提升速度为0.05~0.25m/min,旋转速度可取1020r/min。以上参数可通过实验进行确定并进行调整,最终达到复合地基加固后的要求。
(3)、
喷射注浆的主要材料为水泥浆液。
(4)、
水泥浆液的水灰比为1.0。由于生产、运输和保存等原因,有些水泥厂的水泥成分不够稳定,质量波动较大,可导致高压喷射水泥浆液凝固时间过长,固结强度降低。因此事先应对各批水泥进行检验,鉴定合格后才能使用。(5)、高压喷射注浆的全过程为钻机就位、钻孔、置入注浆管、高压喷射注浆和拔出注浆管等基本工序。施工结束后应立即对机具和孔口进行清洗。(6)、高压泵通过高压橡胶软管输送高压浆液至钻机上的注浆管,进行喷射注浆。若钻机和高压水泵的距离过远,势必要增加高压橡胶软管的长度,使高压喷射流的沿程损失增大,造成实际喷射压力降低的后果。因此钻机与高压水泵的距离不宜过远,在大面积场地施工时,为了减少沿程损失,则应搬动高压泵保持与钻机的距离。实际施工孔位与设计孔位偏差过大时,会影响加固效果。故规定孔位偏差值应小于50mm,并且必须保持钻孔的垂直度。土层的结构和土质种类对加固质量关系更为密切,只有通过钻孔过程详细记录地质情况并了解地下情况后,施工时才能因地制宜及时调整工艺和变更喷射参数,达到处理效果良好的目的。(7)、各种形式的高压喷射注浆,均自下而上进行。当注浆管不能一次提升完成而需分数次卸管时,卸管后喷射的搭接长度不得小于100mm,以保证固结体的整体性。(8)、在不改变喷射参数的条件下,对同一标高的土层作重复喷射时,能加大有效加固长度和提高固结体强度。这是一种局部获得较大旋喷直径或定喷、摆喷范围的简易有效方法。
(9)、当喷射注浆过程中出现下列异常情况时,需查明原因并采取相应措施a流量不变而压力突然下降时,应检查各部位的泄漏情况,必要时拔出注浆管,检查密封性能。b出现不冒浆或断续冒浆时,若系土质松软则视为正常现象,可适当进行复喷;若系附近有空洞、通道,则应不提升注浆管继续注浆直至冒浆为止或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆。
c压力稍有下降时,可能系注浆管被击穿或有孔洞,使喷射能力降低。此时应拔出注浆管进行检查。d压力陡增超过最高限值、流量为零、停机后压力仍不变动时,则可能系喷嘴堵塞。应拔管疏通喷嘴。(10)、当高压喷射注浆完毕后,或在喷射注浆过程中因故中断,短时间(小于或等于浆液初凝时间)内不能继续喷浆时,均应立即拔出注浆管清洗备用,以防浆液凝固后拔不出管来。为防止因浆液凝固收缩,产生加固地基与建筑基础不密贴或脱空现象,可采用超高喷射(旋喷处理地基的顶面超过建筑基础底面,其超高量大于收缩高度)、回灌冒浆或第二次注浆等措施。(11)、高压喷射注浆处理地基时,在浆液未硬化前,有效喷射范围内的地基因受到扰动而强度降低,容易产生附加变形,因此在处理既有建筑地基或在邻近既有建筑旁施工时,应防止施工过程中,在浆液凝固硬化前导致建筑物的附加下沉。通常采用控制施工速度、顺序和加快浆液凝固时间等方法防止或减小附加变形。
2)、质量检验(1)高压喷射注浆可根据工程要求和当地经验采用开挖检查、取芯(常规取芯或软取芯)、标准贯人试验、载荷试验或围井注水试验等方法进行检验,并结合工程测试、观测资料及实际效果综合评价加固效果。
(2)检验点应布置在下列部位:a、有代表性的桩位;b、施工中出现异常情况的部位;c、地基情况复杂,可能对高压喷射注浆质量产生影响的部位。检验点的数量为施工孔数的1%,并不应少于3点。
d、质量检验宜在高压喷射注浆结束28d后进行。e、
竖向承载地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。要求为:加固后复合地基承载能力要求不小于350Kpa。旋喷桩单桩单轴抗压强度不小于1200KPa。f、
载荷试验必须在桩身强度满足试验条件时,并宜在成桩28d后进行。检验数量为桩总数的0.5%~1%,且每项单体工程不应少于3点。5、施工要点施工必须严格遵守施工技术规范及质量检验评定标准的要求。施工放样时,需注意衔接部位坐标及高程准确无误,并用多种可能的方法校核。了解工程地质勘察资料,熟悉场地工程地质状况、市政管网和道路情况,更好地组织施工。5.1混凝土施工前必须做好配合比试验,综合考虑施工程序、工期安排、环境影响等各种因素,通过试验,保证混凝土强度,减小混凝土收缩徐变的不良影响。(1)混凝土的收缩率需控制在2×10-4以下。(2)混凝土的指标规定:应符合相关规范的规定。(3)现浇砼若采用泵送砼,坍落度为16~18cm。(4)骨料应选用良好的级配,细骨料宜采用中粗砂,粗骨料粒径不应大于40mm,且不超过最小断面厚度的1/4,同时不得超过钢筋最小间距的3/4;如采用特细砂时,应满足有关规定和施工规范的要求,并能满足结构的抗裂和抗渗要求。为减少水泥用量,降低混凝土浇筑及养护时的水化热,在使用特细砂时建议加入一定比例的机制砂或中粗砂。具体比例根据施工单位的配合比实验确定。5.2水泥混凝土要求采用普硅水泥配制,水泥强度等级不应低于42.5。宜使用同一厂家同一品牌的水泥。水泥应优先采用旋转窑水泥,水泥的质量符合JC/T452-1997一等品的要求。为了控制砼早期强度的过快发展,水泥中C3A含量不宜超过8%,水泥细度(比表面积)不超过350m2/kg,游离氧化钙不超过1.5%。(3)宜采用低碱水泥,砼总的含碱量(包括所有原材料)应不超过1.8kg/m3,或使用非碱活性集料。5.3骨料(1)应尽可能采用同一料场的石料、砂料,以保证结构外观色泽一致骨料质地均匀坚固,粒形和级配良好、吸水率低、空隙率小。(2)粗骨料抗压强度应满足相应技术规范,压碎性指标<7%,空隙率<40%,最大粒径<2.5cm,含泥量低于0.5%,针状、片状颗粒含量<5%。(3)细骨料含泥量低于1%。应采用粗砂或中粗砂,不得采用细砂。(4)其它未尽事宜详《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52-2006)。5.4保护层垫块混凝土保护层垫块的强度、密实度和耐久性应高于构件本体混凝土。绑扎垫块的铁丝头不得伸入保护层内,不得使保护层垫块成为钢筋腐蚀通道。垫块数量不应过少,应保证所有钢筋的保护层均满足设计要求。5.5钢材(1)所有钢筋的力学性能必须符合国家标准GB1499.1-2008和GB1499.2-2007的规定,结构使用的钢筋应有工厂质量保适盘(或捡验合格证)。普通钢筋、预应力钢材和锚具应按设计技术指标和型号进行采购,并按有关质量检验标准进行严格的检验,遵照施工技术规范及有关要求进行施工。(2)凡因施工需要,断开的钢筋当再次连接时,必须进行焊接,并应符合施工技术规范的有关规定。(3)如因浇筑或振捣混凝土需要,可对钢筋间距作适当调整。(4)施工时应结合施工条件和施工工艺安排,尽量考虑先预制钢筋骨架(或钢筋骨架片)、钢筋网片,在现场就位后进行焊接或绑扎,以保证安装质量和加快施工进度。(5)钢筋直径≥Ф20时采用等强剥肋滚轧直螺纹连接,《应符合钢筋机械连接技术规范》(JGT107-2003)的要求,接头等级I级。(6)严禁采用改制钢材。施工时任何钢筋的替换,均应经设计单位同意方可进行。5.6焊条电弧焊所采用的焊条,其性能应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB5117或《低合金钢焊条》GB5118的规定。5.7掺和料和混凝土外加剂(1)矿物掺和料必须品质稳定、来料均匀、来源稳定、统一牌号,应有相应的检验证明和生产厂家出具的产品检验合格证书。(2)混凝土掺加剂必须是经过有关部门检验并附有检验合格证明的产品,其质量应符合现行《混凝土外加剂》(GB8076)和《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119-2003)的规定,早期强度不能通过添加早强剂来得到。(3)所有有抗渗要求的结构混凝土中,要求加入适量的具有多功能的高效复合防水膨胀剂。加入外加剂后混凝土的早期强度(抗压强度及抗折强度)不应低于不掺加外加剂的同类水泥拌制的混凝土。(4)外加剂性能指标必须通过有关质检部门的鉴定。5.8橡胶止水带采用E型橡胶止水带,规格为300×φ20×R13×10,其外观质量、尺寸偏差、物理性能应符合《地下防水技术规范》(GB50108-2008)第5.1.8条的规定。5.9防水层综合管廊的顶板、侧壁和底板均采用2.0mmBAC-P双面自粘防水卷材,顶板、侧壁采用页岩砖加以保护,底板采用50mm的C20素混凝土加以保护,其性能应符合现行《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)第4.4.8条规定。BAC-P防水卷材物理性能参照执行标准GB/T23457-2009湿铺。5.10综合管廊结构施工(1)综合管廊采用明挖方法施工。施工前应对地下管线及地下设施做充分调查核实,确认其种类、埋深、位置、尺寸,并同这些管线、设施的主管部门现场核对,协商施工前、后的处理方法。(2)开挖时应首先开挖至基底标高,检查开挖质量和基底承载力,确保基岩承载力达到设计要求,再迅速向下开挖20cm,并尽快浇注10cm厚度C20混凝土,以减轻基岩软化。基础开挖应避免扰动原有地质构造,为防止边坡破坏,可将开挖边坡放缓或采用其它必要的防护措施。(3)施工挖掘过程要注意土体稳定和地面沉降问题,应有量测监控,随时监视可能危及施工安全和周围建筑安全的动态,并有应急措施。(4)基坑顶面应设置防止地面水流入基坑的措施。(5)综合管廊防水采用二级防水标准设计,即综合管廊内不应有渗水,结构无湿渍。因此综合管廊的防水施工应严格按照设计要求,文明施工,防止柔性防水层破裂。(6)综合管廊两侧回填应在混凝土强度达到100%后进行,对综合管廊两侧应对称回填,回填料首选级配碎石,分层碾压,保证孔隙率≤22%。变形缝施工应严格按《地下工程防水技术规范》的要求施工。橡胶止水带的各种连接节点必须在工厂中制作成配件,以保证在现场连续的接头只在直线段进行,其接头应采用橡胶止水带生产厂家提供的热压流化胶合,不得采用冷接头。且外观应平整光滑,抗拉强度不小于10MPa.(7)混凝土的内在质量和外观均应严格控制。混凝土浇筑时应保证浇筑进度和振捣密实,所有工作缝应认真凿毛清洁,确保新老混凝土的结合强度,并应注意混凝土的养生。所有外表面均应达到平整、光洁。(8)本工程部分结构钢筋采用平法表示,所以构造做法参照11G101-1、3执行。(9)本工程预埋件及小于300mm的孔洞结构图中未做表示、以工艺图纸为准。(10)防水层施工工序:基层清理、湿润—→抹水泥(砂)浆—→节点加强处理—→大面铺贴防水卷材—→提浆、排气—→卷材长、短边搭接—→组织验收。在节点部位(如:阴阳角、施工缝、后浇带、变形缝、穿墙管道)先做卷材加强层,加强层的宽度宜为250mm。卷材采用自粘搭接方式进行搭接,搭接宽度为80mm。(11)通风口及配电间安装风机孔洞的300mm反坎,需设备招标完成后与厂家配合后施工,前期预留插筋。5.11、边坡工程(1)施工前应熟悉边坡地质环境资料,掌握工程地质和水文地质特点,了解影响边坡稳定的主要地质特征和边坡破坏模式,精心作好施工组织设计。熟悉边坡周边建(构)筑物的分布和特点,了解坡顶构筑物基础和结构情况,必要时采取预加固措施,施工期间应注意组织好环境排水。并采取可靠的施工保护措施。坡顶必须设置截水沟,采取施工措施水流下渗和冲刷,以保证坡体稳定和施工安全。(2)边坡遵循"动态设计、逆作法、信息法施工"原则。边坡施工采用信息施工法施工,建立信息反馈制度,发现边坡变形过大,变形速率过快,周边环境出现沉降开裂等险情时应暂停施工,及时向勘察、设计、监理、业主通报,根据险情原因及时采取应急排险措施。(3)对土石方开挖后不稳定或欠稳定的边坡,应根据边坡的地质特征和可能发生的破坏等情况,施工单位应采取自上而下、分层开挖、分层防护、分段跳槽、小开控、及时支护的逆作法施工。严禁无序大开挖、大爆破作业,以确保坡顶建(构)筑物的安全。逆作法施工要求由上往下施工,开挖一段立即支护一段,最大开挖临空高度不得大于3.0m,严禁全面开挖再支护的施工方式。施工时必须注意每一级开挖的施工长度,分段长度建议采用6m,分段跳槽开挖,逐渐往下至要求的场平高程。(4)岩石边坡开挖采用爆破法施工时,应采取有效措施避免爆破对边坡和坡顶建(构)筑物的震害,并进行每次爆破的震动监测,控制爆破震动速度不超过允许值(如下表)。爆破作业宜采用光面爆破法和预裂爆破技术,坡面预留1~1.5m厚岩层用人工挖掘修整,当有超挖时,不得虚填。序号保护对象类别安全允许振速/(cm/s)<10Hz10Hz~50Hz50Hz~100Hz1土窑洞、土坯房及毛石房屋(a)0.5~1.00.7~1.21.1~1.52一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物(a)2.0~2.52.3~2.82.7~3.03钢筋混凝土结构房屋(a)3.0~4.03.5~4.54.2~5.04一般古建筑与古迹(b)0.1~0.30.2~0.40.3~0.55交通隧道(c)10~206新浇大体积混凝土(d):龄期:初凝~3d2.0~3.0龄期:3d~7d3.0~7.0龄期:7d~28d7.0~12注1:表列频率为主振频率,系指最大振幅所对应波的频率。注2:频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。选取频率时亦可参考下列数据:硐室爆破<20Hz;深孔爆破10Hz~60Hz;浅孔爆破40Hz~100Hz。a.选取建筑物安全允许振速时,应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。b.省级以上(含省级)重点保护古建筑与古迹的安全允许振速,应经专家论证选取,并报相应文物管理部门批准。c.选取隧道、巷道安全允许振速时,应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地展振动频率等因素。d.非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速,可按本表给出的上限值选取。(5)边坡坡面施工时,为保证质量,坡面应预留2米厚岩层用人工进行开挖。(6)部分边坡坡面较高且临近既有道路,为防止爆破或施工过程中落石影响车辆安全,施工单位应作好必要的防护措施或进行交通转换。(7)边坡工程监测要求边坡工程应由业主委托有资质的监测单位编制监测方案,经设计、地勘、监理和业主等共同认可后实施。整个护坡施工及使用过程中均应作边坡变形观测记录,水准基点设置应以保证其稳定可靠为原则,其位置宜靠近观测对象.坡顶位移观测,应在每一典型边坡段的支护结构顶部应设置不少于3个观测点的观测网,用经纬仪,水准仪,地表位移伸长计等观测位移量,移动速度和方向;地表裂缝监测范围为坡顶40m范围内;坡顶建(构)筑物变形,测点布置在边坡坡顶建(构)筑物基础、墙面;降雨与时间的关系;在出水点应测地下水、渗水与降雨的关系,必须确保泄水系统的畅通。监测年限:治理期间按3~5天观测一次,或根据边坡的变形确定。暴雨及爆破作业期间应加密监测次数;施工期间发现异常现象,必须及时通知相关单位处理,并做好回填准备;在竣工后的观测时间不应少于2年,建成第一年后可一月观测一次,第二年以后如果边坡稳定、无异常现象时可将监测间隔适当延长,但不宜长于一年;使用期间发现异常现象,则必须日夜连续观测,并通知相关单位。应对爆破震动影响进行监测。5.12基坑支护5.12.1基坑等级基坑高度≥15米,安全等级均划分为一级,其他范围为二级。5.12.2基坑支护设计原则基坑周边地面设计附加荷载为20Kpa,坡顶4m范围内不得堆载,严禁超载。施工过程中必须遵循“开槽支撑、先撑后挖、严禁超挖”、“动态设计”、“信息化施工”等原则内容,施工期间,降排水工作、施工监测贯穿整个施工阶段。采用"信息化施工"和"动态设计"的基坑设计方法,使基坑支护工程的设计与施工两环节紧密结合,通过基坑开挖监测反馈的信息进行动态设计,可随时根据监测结果调整设计参数和施工工艺,从而既保证了工程安全,又降低了工程造价。施工过程中监控量测数据应及时提供给建设、设计、监理各方,以达到动态设计、信息化施工的目的,确保施工安全。5.12.3基坑概况根据道路和综合管廊设计资料,结合地勘报告成果,路基挖方段道路设计高程以下部分属于基坑开挖范围,道路设计高程以上部分属于永久性边坡开挖范围;路基填方段现状地面以下为基坑开挖范围。因基坑属于临时性工程,且场地内具有一定的放坡空间,故基坑主要以坡率法放坡为主,局部因管网、电杆、道路、结构物等影响,无法采用放坡开挖时,根据实际现场需要和地质条件,采取围护桩支护措施。本工程基坑为临时工程,设计使用年限不超过2年。若设计范围内的基坑使用年限较长,超过2年,则转变成为永久性边坡,需要根据实际情况对基坑采取加固措施。5.12.4基坑支护形式基坑工程属临时性工程,采用坡率法放坡为主,土层和强风化层的坡率为1:1.5,中风化层的坡率为1:0.5,坡面采取挂网喷射C20混凝土;局部受周围环境条件影响,无放坡条件时,采取支护桩。支护桩形式有Φ1m@2m钻孔灌注桩和Φ1.2m@2m
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