中心工程基坑支护设计总说明.doc

xx博览中心基坑支护工程
设 计 总 说 明
1 工程概况及周边环境情况
拟建基坑位于xx市东区，场地北侧紧邻博爱路，南面为小山丘，西侧紧邻兴政路，与xx市党校隔路相望，本基坑位于场地中间，周边空旷。拟建主体建筑物为2层，设有一层地下室，由钢结构和混凝土结构构成，本基坑周长约1370余m，南北向长度约126m，东西向长度约468m，总体基本呈四边形布置。
本工程建筑0.000相当于10.500m，现场地已经平整至9.50m（相对标高-1.0m），基坑底标高约为5.9～8.7m，基坑深度约4.9～7.7m。
2 设计依据
(1) 建筑总平面图、地下室平面图，相邻建筑物基础及周边管线资料；
(2) xx市博览中心基坑支护设计方案专家评审意见；
(3)《xx市博览中心场地岩土工程勘察报告》，深圳市勘察研究院有限公司；
(4) 广东省标准，《建筑基坑支护工程技术规程》（DBJ/T15-20-97）；
(5) 现场踏勘情况及相似工程设计经验。

3 场地工程地质条件
（一） 地形地貌
场地原始地貌主要为冲积积盆地，局部为剥蚀残丘。整个场地经过人工挖填整平后又不规则堆有填土，整体地势起伏不是很大，钻探点地面标高4.35~11.44m，高差7.09m。
（二） 地层岩性
根据现场勘察及室内土工试验结果，场地内分布的地层主要有人工填土层（Qml）、植物层（Qpd）、第四系全新统坡洪积层（Q4dl+pl）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系上更新统坡洪积层（Q3al+pl）、第四系残积层（Qel）及燕山期粗粒花岗岩(γ53)和细粒花岗岩(γ53)，自上而下简述如下：
1、人工填土（Qml）
素填土：褐红、褐黄色，主要成分为含粘性土及砂，局部夹少量建筑垃圾（砖、瓦和破布等）。稍湿~湿，松散状态。该层在场地各钻孔中均有揭露，层厚0.20~6.00m。标准贯入试验锤击数3~12击，平均7击。
2、植物层（Qpd）
植物层：灰黑色，主要成分为粉质粘土，含较多的腐殖质。稍湿~湿，松散状态。层厚0.20~1.00m。
3、第四系全新统坡洪积层（Q4dl+pl）
粉质粘土：褐红、褐黄色，可塑~可硬状态。层厚1.10~5.00m，层顶埋深0.20~3.70m，层顶标高5.13~9.56m，标准贯入试验锤击数6~15击，平均10击。

4、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）
（1）粘土：浅灰、灰白、灰黄、褐红、褐黄色，局部相变为含中砂粘土或者含粘土中-细砂，可塑~硬塑状态。层厚0.50~8.00m，层顶埋深0.50~5.50m，层顶标高2.98~8.66m，标准贯入试验锤击数2~27击，平均9击。
（2）粗砂：浅灰，灰黄、褐黄色，级配良好，不均匀含少量粘性土，局部夹有薄层粘土，饱和，松散~稍密状态。层厚0.50~9.80m，层顶埋深1.50~10.00m，层顶标高-1.57~7.73m，标准贯入试验锤击数3~29击（少量异常数据未参与统计），平均12击。
5、第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）
（1）粘土：灰白、灰黄、褐红、褐黄色，局部相变为淤泥质粉质粘土、中-细砂或者粗-砾砂，可塑~硬塑状态。层厚0.70~10.50m，层顶埋深1.60~12.70m，层顶标高-3.97~7.51m，标准贯入试验锤击数5~38击，平均12击。
（2）含卵石砾砂：褐黄、灰黄色，级配良好，局部夹薄层粘土，底部含卵石，卵石成分以石英为主，呈次圆状，直径一般2~4cm，最大可达到15cm，饱和，中密~密实状态。层厚0.70~10.50m，层顶埋深5.30~16.00m，层顶标高-6.77~4.07m，标准贯入试验锤击数6~45击（少量异常数据未参与统计），平均20击。
6、第四系残积层（Qel）
（1）砾质粉质粘土：褐黄、褐红色（局部为灰白色），由燕山期粗粒花岗岩风化残积而成，原岩结构仍可辨，不均匀含20.2~36.0％的石英砾，可塑~硬塑状态。层厚0.50~19.50m，层顶埋深6.00~20.30m，层顶标高-10.70~3.76m标准贯入试验锤击数9~29击，平均18击。
（2）粉质粘土：褐黄、浅肉红色，由燕山期细粒花岗岩风化残积而成，原岩结构仍可辨，可塑~硬塑状态。层厚1.50~3.70m，层顶埋深15.00~20.30m，层顶标高-10.71~-5.34m。标准贯入试验锤击数14~24击，平均17击。
7、燕山期花岗侵入岩(γ53)

场地内下伏基岩为燕山期侵入岩，岩性为粗粒花岗岩和细粒花岗岩。粗粒花岗岩为早一期侵入岩，在场地内广泛分布；细粒花岗岩为较晚一期侵入体，属岩脉不规则穿插于粗粒花岗岩之中。根据岩石的风化程度为分全风化、强风化、中风化和微风化四个带，具体略。
（三）、水文地质条件
场地内第四系全新统坡洪积粉质粘土层、第四系全新统冲洪积粘土层、第四系上更新统冲洪积粘土层、第四系残积砾质粉质粘土和粉质粘土层及全风化粗粒花岗岩和全风化细粒花岗岩层为弱含水、弱透水层，可视为相对隔水层；第四系全新统冲洪积粗砂层、第四系冲洪积含卵石砾砂层为富含水、强透水层，属孔隙潜水，具微承压性；强、中、微风化粗（细）粒花岗岩为弱含水、弱透水层，赋存于其中的地下水属基岩裂隙水，亦具微承压性。
场地地下水主要受大气降水渗入补给，径流方向大体由场地中的小河两侧汇入小河。勘察期间，测得稳定水位埋深0.00~3.70m，地下水的标高4.66~10.10m。
4 基坑支护设计说明
（一）、设计原则
1、基坑的水文、地质条件、岩土工程特征及周围环境（道路、管线、建筑物）是基坑设计需要详细了解和分析的首要内容。
2、设计方案必须确保支护结构的安全，保证基坑周围建筑物基础及首层地面、已施工和使用的地下管线、市政道路的安全。
3、支护方案在安全的前提下，经济、合理，满足国家建设工程的有关法规和规范。
4、支护结构能保证基坑开挖及地下结构的顺利施工。

5、设计必须考虑施工期间度过雨季和台风季节，其对基坑稳定性的不利影响。
6、设计方案在现有的施工场地的施工必须具有可行性。
（二）、设计方案
1、截、排水
本基坑开挖范围内土层主要含人工填土、粘性土、粗砂层、粘土、含卵石砾砂及残积土等。根据场地地层条件，基坑周边采用深层水泥搅拌桩进行止水，基坑开挖期间坑内采用集水坑抽水和排水沟明排方式。
2、基坑支护
本基坑深约4.9~7.7m。根据地质条件、周边环境等条件综合比较，本基坑开挖支护方案采用喷锚进行支护，具体详见附图。
锚杆杆体采用φ25 HRB335钢筋或φ48δ3.5钢花管，长L=6000~12000mm。部分剖面加设一排预应力锚杆，采用3×7φ5高强预应力钢绞线，长20m，自由段5m，锚固段15m，设计抗拉力300kN，锁定荷载为200kN。坡面采用喷射C20砼100～120厚护面，挂φ6.5@200×200钢筋网。
5、施工分项说明
1、止水帷幕和排水
（1）深层搅拌桩止水帷幕：沿基坑周边设置深层搅拌桩止水帷幕，帷幕须穿透粗砂层，并进入其下粘土土层以下不少于2m。搅拌桩采用Φ620@400，采用四喷四搅施工工艺，搅拌桩垂直度偏差不大于0.5％，桩位偏差不大于50mm。采用P.O. 32.5R硅酸盐水泥，水泥掺入量不少于15％，水灰比为0.40～0.60，搅拌桩止水帷幕应连续施工，不留断缝。

（2）基坑排水系统：坡顶、坡底设排水沟，坡顶、坡底设集水井，汇入市政管道前设沉砂池。
（3）排水沟 ：坡顶、坡脚各设置一圈排水沟。排水沟尺寸为：300×300×300（顶宽×底宽×高），坡脚排水沟汇集边坡排出的水，坡顶排水沟拦截坡顶雨水，并用于接受坑底抽水。坡顶排水沟以明沟形式排泄，基坑顶四周排水沟范围以内采用挂网喷砼以防地表水渗入。排水沟采用砖砌构造，沟底铺5～8cm厚砂浆找平后砌筑，沿排水流向，沟底水力坡降0.1～0.5%。
（4）集水井：基坑底部及顶部每隔50m设置一个集水井以汇集坑顶、坑底排水沟排出的地表水和地下水，尺寸800×800×1000。排入市政管道的集水井前设应做三级消力沉砂池，长×宽×深=3000×1500×1000。
2、喷锚支护
（1）锚杆杆体采用Φ25钢筋或φ48δ3.5钢花管制作，锚杆长度6～12m，倾角10°，间距1.0m×1.0m（或1.1m×1.0m）。
（2）在粗砂层中锚杆施工成孔困难时，可采用机械成孔击入式高压注浆钢花管锚杆替代，杆体为φ48δ3.5钢花管。
（3）锚杆外露不小于100mm。锚杆头部用4根横纵向加强钢筋φ20压紧焊牢。网筋采用φ6.5@200×200，加强筋Φ16@1000×1000（或1100）。
（4）锚杆孔位和孔深允许偏差均为50mm，成孔直径100mm；锚杆注浆材料为纯水泥浆，水灰比0.40～0.55，水泥浆应随拌随用；注浆必须密实饱满，注浆管应插至距孔底300mm处。
（5）喷射砼原材料宜采用新鲜的P.O. 32.5R普通硅酸盐水泥，干净的中粗砂和粒径小于15mm的砾石，面层砼强度等级为C20，配合比约为水泥:砂:石子＝1:2:2.5，喷料应搅拌均匀，随拌随用，水灰比为0.40～0.55。
（6）喷锚支护施工24小时后方可进行下一层土方开挖。
（7）喷锚施工步骤：基坑开挖—削坡—喷底层砼—锚孔定位、成孔—插入锚筋—灌浆—编网—喷表层砼—砼养护。

3、预应力锚索
（1）预应力锚索采用3×7φ5高强钢绞线(fptk=1860MPa)，长20m，锚索间距2.0m，设计张拉力为300 kN，锁定荷载200kN。
（2）孔位允许偏差
水平方向100mm，垂直方向50mm，预应力锚索钻孔倾角15°，倾斜度允许偏差为3%，孔深应超过设计长度0.5m，终孔后应认真清孔，直至孔口流出清水为止。
（3）预应力锚索下料长度允许误差为50mm，安装前应认真清除锚索表面的油污和铁锈。
（4）水泥浆采用新鲜的P.O. 32.5普通硅酸盐水泥拌制，水灰比为0.45～0.55；注浆为两次注浆，第一次为常压注浆，第二次为高压注浆，注浆压力不小于2MPa。
（5）锚固体强度达到设计强度70%后方可进行张拉锁定。每根锚索均应按设计拉力的1.1倍进行预张拉，然后卸荷至锁定荷载进行锁定。
6、土方开挖方案
1、基坑土方的开挖必须配合喷锚支护的分段、分层施工，基坑须分层开挖。挖一层，锚杆施工一层，每层开挖底面位于各层锚杆（或锚索）下300～500mm。土方开挖后须及时支护，不许暴露时间太久，所有土方应分段开挖，每段长度不宜大于20m，并采用间隔跳槽施工。
2、开挖过程中，挖斗严禁碰撞支护结构（预应力锚索头和锚杆头），严禁超挖或欠挖。
3、基坑严格分层开挖，不可超挖和欠挖。开挖削坡后立即喷底层砼，每开挖一层施工一排锚杆。车道基坑地下管线埋深范围开挖，
机械开挖同时辅以人工开挖，以免机械损坏管线。
4、合理安排开挖顺序，使基坑坡面暴露时间最短。
7 施工材料要求
1、水泥宜采用P.O. 32.5R硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，并有出厂合格证及试验报告，不得使用高铝水泥。水泥的质量应符合国家GB175《硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥》的规定。
2、砂应采用坚硬耐久的中粗砂，最大粒径应小于2mm的中粗砂，含泥量小于3％。
3、粗骨料应采用坚硬耐久的碎石，粒径5~15mm，当采用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材。
4、钢筋品种的规格符合设计规定，并有合格证及试验报告。
5、水：采用符合要求的水质，混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水。
8 监测
①支护工程安全等级：基坑支护中8－8剖面考虑到对已施工工程桩的保护，基坑开挖支护安全等级确定为二级，支护结构水平位移警戒值为0.004h，周边沉降变形警戒值为0.003h；其它断面，基坑开挖支护安全等级确定为三级，支护结构水平位移警戒值为0.025h，周边沉降变形警戒值为0.02h。
②监测点布置：沿基坑边15m间距布置一个水平及沉降位移监测点。观测点及基准点在坡顶开挖整平后设置，并在施工过程中妥
善保护。
③观测频率
变形观测点应在布设初始建立初读数。基坑开挖过程中，相邻两次的观测时间间隔不宜超过三天观测一次；基坑开挖支护结束一个月后观测时间间隔为10天~1个月；下大雨天或出现可能促使变形加快的情况时（如坡顶超载显著增加，超过设计允许值）应加密观测次数；基坑开挖完毕和桩基础施工完且变形已趋稳定时可适当延长间隔时间，不少于每个月一次；当基坑回填至一半以上时，可结束观测。如发现变形发展速率较大、支护结构开裂等情况，应增加观测密度，并及时向监理、设计人员和施工人员报告监测结果。当变形急剧发展、出现破坏预兆时，应对变形连续监测，及时掌握变形发展趋势和准确判断基坑安全性状。
9 质量检验
常规材料检测：施工用的原材料如水泥、钢筋、砂、碎石等；
10 补充说明
（1）岩土工程往往包含难以估计的复杂因素，实际的地层结构和土质条件与勘察报告也可能存在一定的误差，若基坑开挖施工中发现地质条件与本设计所依据的勘察资料不符，本设计应根据监测和施工中所获信息进行相应的变更和调整，贯彻信息化设计施工原则。
（2）基坑支护为临时性构筑物，按规范其安全和正常使用期限为1年，超过此期限时，应及时通知设计人员，重新评价其安全性。

（3）在距基坑5m范围内的堆载不得超过15kPa，不得有超载车辆通行。
（4）当出现下列情况时应立即停工并通知建设单位和设计单位：
①基坑边缘位移较大或位移速率较大；
②基坑顶部地表面出现连续裂缝或较宽的非连续裂缝；
③周围建筑或道路出现裂缝或较大的不均匀沉降；
④ 基坑边坡出现局部坍塌或其他异常现象。