加油站边坡工程-人工挖孔桩可行性论证报告

加油站边坡工程人工挖孔桩可行性论证报告目录项目概况设计依据场地分析和地质勘察报告分析地形描述地质构造场地岩性基岩面及基岩风化带特征水文地质条件场地土的腐蚀性评价不良地质作用岩土体参数建议值总平面图，相应地质剖面图及抗滑桩平面及剖面布置图人工挖孔灌注桩的必要性人工挖孔灌注桩的可行性结论附：桩护壁计算书及锁口大样项目情况发展有限公司（甲方）拟修建加油站。根据建筑平场及景观要求，场地将形成环境永久性边坡，永久性边坡最大高度为土质填方边坡15米。我公司承担此边坡工程的方案图和施工图设计，要求在确保安全的前提下做到经济合理。环境边坡安全等级为一级，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为6度。支挡形式局部采用桩板挡墙进行支护，抗滑桩截面分别为2m×3m桩心间距为4米，人工挖孔抗滑桩总共7根，最大桩长29米（挖孔桩开挖深度16米，土层6米岩层10米）。编制依据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013；《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015版）；《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；《地质灾害防治工程设计规范》DBJ50/T-029-2019；《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；《建筑结构荷载规范》GB50009-2012；《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016版）《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；《公路路基设计规范》JTGD30-2015；《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；《建筑边坡工程施工质量验收标准》GB/T51351-2019；《建筑高边坡工程施工安全技术标准》DBJ50/T-344-2019;《山地建筑结构设计标准》JGJ/T472-2020;《工程结构通用规范》GB55001-2021;《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021;《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-2021;《混凝土结构通用规范》GB55008-2021;《工程勘察通用规范》GB55017-2021。《重庆市城乡建设委员会关于进一步加强人工挖孔灌注桩管理的通知》渝建发（2012）162号重庆川东南地质工程勘察设计院2022年6月所作的《加油站项目工程地质勘察报告（直接详勘）》以及国家和地方其它的相关设计规范和规定。场地分析和地勘报告分析3.1地形地貌勘察区地貌属于构造剥蚀浅丘斜坡地貌，整体西侧高，东侧低，场地最高点高程约290.79m，最低点高程约264.50m，高差26.29m。场地整体地形坡度一般约5～25°，局部为抛填弃渣形成的土坡，土坡坡度一般30°～45°。3.2地质构造拟建场地构造上位于南温泉背斜东翼，岩层产状97°∠47°，岩层层面贯通性好，层面较为平整，未见泥化夹层，属结合很差的软弱结构面。拟建场地及其邻近未发现断层，岩体中主要可见2组构造裂隙：裂隙①：185°∠81°，裂面平直，有少量粘性土充填，裂隙张开2～4mm,一般裂隙间距约1.5～3.5m，延伸3～6m，属结合差的硬性结构面。裂隙②:105°∠75°，裂面平直，有少量粘性土充填，裂隙张开2～5mm,一般裂隙间距约3m，延伸2～3m，属结合差的硬性结构面。场区未见次级褶皱及断层，地质构造简单。3.3地层岩性场地岩土层主要为第四系全新统的填土（Q4ml）、残坡积粉质粘土（Q4el+dl）及侏罗系中统沙溪庙组（J2s）的砂岩、泥岩（各勘探点成果数据一览表见表2）。现分述如下：1、土层（1）素填土（Q4ml）：该层分布于村道及场地中部，杂色，成分主要以砂岩、泥岩块石为主，块径１０-１2０ｍｍ，夹有少量粉质粘土，土石比4：6，结构松散～稍密，稍湿，堆填时间约5年以上。钻孔揭露厚度1.5（ZK58）～11.0m（XK38、XK41、XK45）。（2）杂填土（Q4ml）：该层分布于（XK47、XK48、XK52、XK53）附近，杂色，上部堆填约1～3m的生活垃圾，下部成分主要以砂岩、泥岩块石为主，块径１０-１１０ｍｍ，夹有少量粉质粘土，土石比4：6，结构松散~稍密，稍湿，堆填时间约5年以上。钻孔揭露厚度5.0（XK53）～9.2m（XK48）。（3）粉质粘土（Q4el+dl）：黄褐色，可塑状，干强度中等，韧性中等，切面稍有光泽，无摇震反应，为残坡积成因。主要分布于场地北侧斜坡上及填土下部原沟槽内，揭露厚度0.4（XK2）～4.10m（XK39）。2、岩石（J2s）（1）泥岩：紫红色，泥质结构，中厚层状构造，局部砂质含量较重，夹灰色钙质胶结团块。大部分钻孔均有揭露。钻孔揭露单层厚度1.10m（XK59）～17.30m（XK10），为场地的次要岩层。（2）砂岩：灰黄色、灰白色，中细粒结构，中厚层状构造，钙泥质胶结，主要矿物成分为长石、石英、云母等，含泥质较重，钻探揭露单层厚度1.0m（XK24）～25.70m（XK8），为场地的主要岩层。3.4基岩面及风化带特征场地基岩面总体上是由西向东倾斜。基岩顶面埋深0.4m（XK2）～12.50m（XK39），基岩面标高255.44m（XK36）～290.24m（XK51）。场地内各剖面相邻钻孔间基岩面坡度一般为3°～26°，局部可达46°左右。场地处于浅丘斜坡地带，基岩面形态随地形起伏。按《工程地质勘察规范》（DBJ50/T-043-2016）并结合重庆地区经验，将场地揭露范围内的基岩划分为强风化带和中等风化带。强风化带：风化裂隙发育，岩芯破碎，多呈块状，少许呈短柱状，岩质软。钻孔揭露强风化带厚度为0.50m（XK37）～3.70m（XK24）。中等风化带：裂隙部分较发育，岩芯多呈长柱状、呈短柱状，少许块状，岩芯较完整，岩质较硬。至终孔揭露中风化厚度为2.0m（XK38）～25.70m（XK17）。各孔均有揭露，未揭穿。各孔风化带厚度及底界标高统计于勘探点数据一览表2。3.5水文地质条件场区内粉质粘土和泥岩为相对隔水层。上覆填土稍密、空隙较大，有利于地表水下渗。（1）根据现场调查，场地内无地表水体分布，主要为大气降水。由于场地原始地貌为浅丘斜坡地貌，总体地势北西高东南低，向东南倾斜，地形高差较大，有利于地表水、大气降水的排泄。（2）场地内地下水种类主要为第四系松散层孔隙水、基岩裂隙水。a、第四系松散层类孔隙水松散层类孔隙水集中分布于全新统第四系人工填土中。因土层的性质、颗粒大小、厚度、砂泥岩碎块石含量等均有明显差别，其富水性也因此而异，受大气降水补给。具有随气候和降雨变化的显著特征，雨季有水，旱季干涸。b、基岩裂隙水分布于场地基岩强风化带中，属风化带网状裂隙水，该层含水层厚度一般小于5m。主要接受季节性降水补给，地下水水量受降雨量控制，旱季则基本无水。地下水水量小，对工程施工影响较小。拟建场地地下水主要受大气降水的补给，受季节、气候和地形地貌影响大；主要由地表入渗，通过土层进入基岩风化裂隙、构造裂隙中，向场地低洼地带排泄，后期平场后整个场地被素填土覆盖，素填土为相对透水层，丰水期或连续降雨后在场地低洼地带可能形成局部积水，对工程基础桩施工产生不良影响，使部分桩身将处于地下水位之下，桩周土层在地下水的作用下易发生垮塌，不利于成桩。建议基础施工过程中加强地下水监测，并根据可能出现的变化情况，调整基础的施工措施或采取有效的排（降）水措施，同时需采用水下混凝土浇筑工艺。拟建场地勘察期间连续降雨，场地东侧深回填钻孔内存在地下水，其余钻孔均无地下水存在，总体地下水贫乏。拟建场地受水面积较大，平场后土层整体较厚，利于地下水的汇集，雨季地下水较丰，降雨后填土与原始地貌和岩土界面相交处有大量雨水汇集。综上所述场地水文地质条件总体简单。1、水腐蚀性拟建场地均被素填土覆盖，场地及周边无化工、有毒等工厂及废弃排泄物。根据重庆地区经验判断场地为Ⅲ类环境水，对混凝土结构有微腐蚀，对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀。2、土腐蚀性本场地内土层主要为素填土、杂填土、粉质粘土组成，填土主要成分为砂泥岩碎石及粘性土，其中杂填土上部含建筑及生活垃圾。根据地区经验，场区素填土、杂填土、粉质粘土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋、钢结构具微腐蚀性。3.6不良地质现象及地质灾害根据地质调查和钻探揭露场地及附近未见崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等不良地质作用和地质灾害，因拟建场地填方厚度较大，局部存在孤石现象；除此之外无采空区、古河道、墓穴等对工程不利的埋藏物分布。岩土体参数设计参数根据审查通过的《巴南虎啸外加油站项目工程地质勘察报告（直接详勘）》。所给参数及有关规范，确定如下：项目素填土粉质粘土泥岩砂岩岩土体重度（KN/m3）天然20.0*19.6//饱和21.0*20.1//岩石单轴抗压标准值（MPa）天然//7.636.3饱和//4.828.0岩体软化系数//0.630.78岩石抗拉强度标准值(MPa)////岩体抗拉强度值(MPa)////岩、土体抗剪强度标准值C（MPa）天然：5*饱和：3*天然：20.0饱和：13.8//φ（°）天然：22*饱和：15*天然：16.4饱和：11.5//岩体破裂角θ（°）////地基承载力特征值（KPa）土层现场荷载测试150*//强风化//300*500*中风化//2759（天然）11088（饱和）基底摩擦系数土层0.25*0.25*//强风化//0.30*0.40*中等风化//0.40*0.60*岩土体水平抗力系数土比例系数（MN/m4）10*14*//岩体（MN/m3）//60*420*锚固体与岩土极限粘结强度标准值（kPa）130*45*320*950*极限侧阻力qsik(kpa)土层20*55*//强风化//140*160*负摩阻力系数0.20*///典型地质剖面图、及抗滑桩平面及剖面布置图5.1桩总体布置图5.24-4剖面图5.35-5剖面图人工挖孔桩的必要性1、拟建场地受限，抗滑桩位于斜坡地带，大型旋挖机械进出困难。2、本工程为桩板式挡土墙，桩板式挡土墙为矩形桩，机械成孔困难。人工挖孔灌注桩的可行性1、拟建场地地下水贫乏，不会对岩体的开挖过程产生不利影响。2、当采用钢筋混凝土护壁（见护壁图）时，可以承受桩身周边的岩土压力。斜坡坡体土层采用临时放坡和跳桩开挖后，人工挖孔能减少堆载和扰动，对斜坡稳定影响小。3、根据地勘资料，拟建场地中的岩土体未发现对人体健康有危害性的物质和气体。4、根据承载力要求，桩身直径较大，工人开挖桩孔时有较大的操作空间。5、场地周围建筑已有采用人工挖孔桩进行基础施工的案例，有成功经验，对本工程采用人工挖孔有案例依据。结论：本项目采用人工挖孔桩满足设计承载力的要求，成桩工艺符合现场地质条件现状，综合考虑经济性和可操作性，拟建场地内的桩基采用人工挖孔灌注桩实施可行。人工挖孔灌注桩施工之前，施工单位应按照住房和城乡建设部令第37号文、建办质[2018]31号文和渝建安发[2019]27号文的规定编写专项施工方案，并由主管部门组织专家对施工方案进行专项论证。我院届时也将委派设计人员参加并参与论证。人工挖孔桩护壁厚度的计算抗滑桩护壁、锁口结构计算:根据实际工况抗滑桩护壁侧土6.0m深度主动土压力作为护壁土压力，本工程悬臂段土体主要为素填土，根据地勘资料填土饱和状态下的相关参数，饱和重度21.00kN/m3，饱和状态内摩擦角15°，饱和状态下内聚力3kPa，同时考虑地面人群荷载q’=4.0kN/m2。深度6.0m处护壁主动土压力计算如下：=（21×6+4.0）×0.589-2×3×0.767=71.97N/m2，其中==0.589计算时取71.97kN/m2，荷载分项系数1.00，弯矩调幅系数为1.00。2.0m×3m桩护壁锁口结构计算护壁采用C30钢筋砼浇筑，厚度采用20cm，由于施工时砼养护期较短，护壁混凝土设计要求添加早强剂等措施，计算时砼强度折减，计算软件按C15带入计算，采用理正岩土软件计算，计算结果如下。锁口护壁计算计算项目：抗滑桩综合分析1------------------------------------------------------------------------原始条件:1.尺寸信息孔洞形状矩形内径尺寸L(m)2.000内径尺寸B(m)3.000是否存在护壁√锁口长度L1(m)2.000护壁长度L2(m)4.000锁口厚b1(m)0.250护壁厚b2(m)0.250锁口顶端细部尺寸a1(m)0.200锁口顶端细部尺寸a2(m)0.300锁口顶端细部尺寸h1(m)0.150锁口顶端细部尺寸h2(m)0.3002.荷载信息锁口荷载标准值(kPa)4.000护壁荷载标准值(kPa)71.970锁口作用综合分项系数1.000护壁作用综合分项系数1.0003.配筋信息锁口混凝土强度等级C15锁口钢筋合力点到边缘距离(mm)25锁口钢筋级别HRB400护壁混凝土强度等级C15护壁钢筋合力点到边缘距离(mm)25护壁钢筋级别HRB400锁口外侧弯矩调整系数1.000锁口内侧弯矩调整系数1.000护壁外侧弯矩调整系数1.000护壁内侧弯矩调整系数1.000锁口选筋用钢筋直径14护壁选筋用钢筋直径14------------------------------------------------------------------------内力计算锁口计算锁口最大弯矩=2.771kN·m护壁计算护壁最大弯矩=49.854kN·m------------------------------------------------------------------------混凝土抗剪计算[锁口]锁口厚度：h=0.250(m)剪力最大值：Vmax=6.500(kN)锁口作用综合分项系数：ks=1.000剪力设计值：V=6.500(kN)V<=0.7ftbh0=0.7×0.910×1000.000×225.000=143325.000(N)=143.325(kN)混凝土抗剪满足要求[护壁]护壁厚度：h=0.250(m)剪力最大值：Vmax=116.951(kN)护壁作用综合分项系数：ks=1.000剪力设计值：V=116.951(kN)V<=0.7ftbh0=0.7×0.910×1000.000×225.000=143325.000(N)=143.325(kN)混凝土抗剪满足