襄樊市某小区基坑支护设计Word文档下载推荐.docx
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(二)工程地质条件
根据襄樊市建筑设计院提供的岩土工程勘察报告,拟建场区地层主要为第四系全新统Q4粘性土层及砂性、砾卵石土层。
按其岩性构成及物理力学性质指标分层,拟建场区从上至下共分为五大层。
表层为素填土,向下为粉质粘土,粉质粘土、粉土、粉细砂互层,中粗砂夹圆砾,中粗砂夹砾卵石。
各土层的特征分述如下:
1、素填土Q4ml(层号①)
由灰褐色~黄褐色粉质粘土组成,呈湿的、松散~中密状态。
含少量碎砖块、碎石等杂物,表层局部为砼地坪或堆有建筑垃圾。
该层厚度1.00~1.50m左右。
场区普遍分布。
2、粉质粘土Q4ml(层号②)
黄褐色,呈很湿~湿的、软塑~可塑状态。
含少量黑色氧化铁薄膜及少量灰白色条纹。
该层厚度4.00~6.50m左右。
3、粉质粘土、粉土、粉细砂互层Q4ml(层号③)
含少量黑色氧化铁薄膜及少量灰白色条纹,局部含有少量云母片。
该层底部偶夹有少量圆砾。
该层底部呈灰褐色。
该层厚度4.50~6.50m左右。
4、中粗砂夹圆砾Q4ml(层号④)
黄褐色~灰褐色,呈饱和、稍密~中密状态。
含大量云母片,含30%~50%左右圆砾,并含少量卵石。
该层厚度3.50~5.OOm左右.场区普遍分布。
5、中粗砂夹砾卵石Q4ml(层号⑤)
灰褐色~黄褐色,呈饱和、稍密~中密状态。
含大量云母片,含50%左右砾卵石。
卵石粒径一般2~4cm,偶见4~6cm及水粒径卵石。
卵石成分主要由石英、燧石、硅质岩及少量基性岩、灰岩、砂岩等组成。
卵石磨圆度较好,层位稳定。
该层厚度未揭穿。
根据区域地质资料显示,该层厚度大于20.OOm。
(三)水文地质条件
拟建场区地下水主要为层间承压水,勘察期间地下水稳定水位埋深在自然地表面下6.50~7.00m左右,相对高程在一6.20~一6.70m左右。
受季节及人为因素以及汉江水位影响水位时有升降。
根据襄樊市水文站观测资料,年变化幅度为1.30m~2.80m左右。
水位埋深大于基坑开挖深度。
基坑底板不会发生隆起、管涌、甚至突涌问题。
(四)各土层设计参数选取
根据拟建场地岩土工程勘察报告,结合本类型基坑支护经验,并参照《湖北省深基坑工程技术规定》DB42/159-2004,该场地基坑支护设计参数见表:
基坑支护设计参数表
地层名称
r
(KN/m3)
C、Ф值
摩阻力
备注
C(KPa)
Φ(o)
t(KN)
①素填土
18.0
10
12
20
②粉质粘土
18.7
17
30
③粉质粘土、粉土、
粉细砂互层
19.9
9
14
45
三、基坑及周边环境状况
1、基坑概况
建筑物地下室布置于1#楼B塔、2#楼A塔之间,以及北部空旷地段(3#地下室),根据设计资料,主楼部分承台底标高为-5.70m,开挖深度6.00m,裙楼及纯地下室部分承台底标高-4.50m,开挖深度4.80m。
地下室总体呈“上”形,长约49~94.75m,宽73.5m,地下室面积4928m2。
2、基础结构概况
本工程采用中600长螺旋钻孔压灌桩基础,以5层中粗砂夹卵石为桩端持力层,预计桩长l5.5~16.0m,单桩竖向承载力特征值为l700KN。
3、邻近建筑物情况
场区位于檀溪路与唐家巷交汇地段,为新建的住宅小区,根据建设单位提供资料及现场踏勘情况,基坑周边环境如下:
1#、2#主楼南部临近檀溪路,距离22.9m;
1#、2#主楼在中部的塔楼间设置地下室,地下室东西两侧靠近裙楼基础,轴线间距7.80m。
3#地下室西部为在建4#楼,高7层,距离9.51m,采用长螺旋钻孔灌注桩基础;
3#地下室东部为同期拟建的5#楼,高7层,距离8.86~11.35m,采用长螺旋钻孔灌注桩基础;
3#地下室以北为车库入口,距离已有建筑物20m以上,场地较为空旷。
据建设方提供基坑周围无管线分布,基坑周边环境详见基坑周边环境图。
四、基坑特点及支护方案选定
(一)基坑特点
1、基坑位于闹市区繁华地段,一旦基坑失稳社会影响巨大。
2、基坑位于新建小区内,总体而言场地相对宽敞,有一定的放坡空间,但需考虑周围其它建筑物的施工要求。
3、基坑侧壁主要由素填土和粉质粘土组成,素填土主要呈松散状态,粉质粘土呈软塑~可塑状态,基坑底部主要为软塑~可塑状的粉质粘土夹粉土、粉砂,其物理力学性质较差,不利于基坑边坡稳定。
4、基坑浅部开挖范围内无地下水分布,基坑下部砂卵石层中赋存承压水,基坑开挖不会产生基坑突涌,有利于基坑施工。
5、本基坑开挖深度4.80~6.00m,基坑土质条件较差,水文地质条件简单,根据《基坑工程技术规程》DB42/159—2004,基坑工程重要性等级为二级。
(二)基坑支护及地下水控制方案选择
1、基坑结构形式选择
根据周边环境情况及场地地质条件,结合当地已有工程的施工经验,经过认真分析,从安全可靠、经济合理的角度出发,我方建议采用如下支护方案:
纯地下室和裙楼部分基坑开挖深度4.80m,场区有一定的放坡空间,
建议采用放坡+喷锚支护方案;
主楼部分地下室开挖深度6.00m,由于基坑侧壁及底板土质条件较差,考虑到基坑边坡的整体稳定性和安全性,采用复合喷锚支护方案,即以水泥喷粉桩形成加固体兼作竖向止水帷幕,可较好地解决士体的自稳性,由水泥土加固体及锚杆组成复合型喷锚支护墙体。
2、地下水控制
根据勘察资料,场区地下水主要为层间承压水,勘察期间地下水稳定水位埋深在自然地表面下6.50~7.00m左右,水位年变化幅度为1.30m~2.80m左右。
水位埋深大于基坑开挖深度,基坑底板不会发生突涌问题,承压水对基坑施工无影响,不需进行专门的管井降水,实际施工解决好地表浅层排水问题即可。
五、基坑支护设计
(一)设计依据
1、设计采用标准、规范
(1)《湖北省深基坑工程技术规定》DB42/159-2004;
(2)《建筑基坑支护技术规程》JGJl20-99;
(3)《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97;
(4)《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;
(5)《建筑地基基础设计规范》GB50004-2002;
(6)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
2、设计依据资料
(1)建设单位提供的檀溪湖居住小区基坑支护设计委托书;
(2)建设单位提供的总平面图、承台布置平面图、地下室平面图;
(3)襄樊市建筑设计院《襄樊市檀溪湖民房改造工程H小区岩土工程勘察报告》。
3、设计基础数据
基坑主楼桩基施工作业面及防水施工方便,基坑开挖边线按距地下室轴线2.0m设计。
地面超载值取值为15Kpa。
(二)支护工程总体布置
根据基坑的水文工程地质条件、基坑开挖深度及周边环境状况,对本基坑采取分区设计,支护工程布置详见下表:
基坑支护工程布置表
表2
支护类型
布置部位
基坑平均
支护长度(m)
基坑深度(m1)
1型支护
3撑地下室北侧及裙
楼南侧
93.10
4.80
放坡+喷锚支护
2型支护
3#地下室东西两侧
55.90
3型支护
l#、2拌主楼南北两侧
101.75
6.O0
放坡+复合喷锚支护
4型支护
1撑、2#主楼地下室与非地下室部分交界部位
69.4
3.15
放坡支护
5型支护
3#地下室车库
进出口通道
72.7
0.00一4.80
(三)分项工程设计
1、放坡设计
1#楼B塔楼及2#楼A塔楼下设地F室,承台开挖深度6.Om,其中1#楼西部A塔楼及2#楼东部B塔楼未设地下室,地下室与无地下室部分承台相对高差为3.15m,基础轴线距离为7.80m,相邻承台边的净距为5.60m。
由于开挖的相对高差不大,且有一定的放坡空间,因此该段采用放坡方案(4型支护),放坡坡比按l:
1的坡率。
为防止基坑坡面暴露冲刷,坡面采用铁丝网喷射C25混凝土防护,铁丝网用中14LlOOOmm@1000X2000短钢筋固定,喷射混凝土厚度50~80mm。
2、喷锚支护设计
基坑喷锚支护布置于3#地下室、I#B塔楼及2#A塔楼的南北两侧,场区有一定的放坡空间,各区喷锚支护参数如下表:
喷锚支护参数表
表3
支护型式
锚杆
长度(m)
水平间距
(f11)
垂直间距
(m)
孔径(舢)
配筋
坡比
1
8.0
1.2
1.8
120
1φl8
1型
2
5.O
l_2
1φ18
1:
1.O
3
l
9.O
1.1
2型
0.75
4.O
9.0
1.5
上部l:
1,
下部为直立
8.O
3型
7.O
4
7.0
1φ20
1,斜
5区
坡道
锚杆设计为梅花形布置,锚孔直径由l20mm,锚杆杆体采用Il级螺蚊钢,采用直径中184由20钢筋,锚孔倾角15。
。
面层钢筋网采用中8@200×
200mm,每排锚杆设l根中14加强筋连接,局部设400ram加强筋。
喷砼厚度lOOmm,设计强度C25,配合比为水泥:
砂:
石=1:
2:
2,注浆用水泥采用32.5级,水灰比O.45左右。
在易坍塌地层中如锚杆无法成孔,则用锚管代替锚杆,锚管采用中48
×
3.5mm钢管,一端制成桩尖状,在管壁上呈梅花形开设10mm小孔,孔
口设防沙筋,管口2m左右不开孔,钢管击入后按锚杆的注浆方法注浆,
注浆压力为0.6--0.8Mpa。
喷锚支护结构顶部地面设1.Om宽混凝土护项,厚l00mm,护顶外侧设l排中14@2.OmL=1.Om竖向士钉锁定。
2、喷粉桩设计
基坑主楼的南北两侧承台开挖深度6.Om,为加强支护的整体稳定性,采用复合喷锚支护,坡体前缘设置单排水泥喷粉桩,支护长度98.30m,总计桩数250根。
喷粉桩桩径550ram,桩端进入承台底以下3.Om,桩长9.Om,上部3.0m为空桩,实桩长6.Om。
相邻桩位搭接宽度150ram,桩净距400ram。
喷粉桩采用干法二喷四搅工艺,水泥采用32.5级复合硅酸盐水泥,水泥掺入量55k9/m,桩体28天无侧限抗压强度l.OMpa。
六、场地地下水处理
1、基坑浅部无含水层分布,对基坑施工有影响的为大气降水,可采用封堵与疏导相结合的办法处理。
2、为防止地表水或雨水渗(流)入基坑内,沿基坑四周上口线外应作1.Om宽挂网喷射混凝土硬化层,厚度为lOOmm。
硬化层宜作成反坡,硬化层外设300mmX300mm的截水沟,采用红砖砌筑。
3、在基坑坡面上按问距1500mmXl500mm设置PVC管泄水孔,坡脚处设汇水沟,四角设集水井,以方便基坑内向外排水,排水沟和集水井设置在距地下室基础边线0.4m,沟底处比挖土面低0-3~O.4m,集水井比排水沟低0.5m以上,随基坑开挖逐步加深。
基坑至设计深度后,集水井采用红砖干砌,井底反滤层铺0.3m左右的卵碎石。
七、基坑支护施工
(一)基坑施工顺序及周期
襄樊市檀溪湖居住小区基坑支护采用放坡开挖+喷锚支护方案及复合喷锚方案,其中复合喷锚方案在水泥喷粉桩强度达到设计的80%后,方能
进行土方开挖和锚杆施工,因此基坑施工顺序为先施工喷粉桩,后施工喷锚。
为节约喷粉桩的施工和养护时间,喷粉桩可以和工程桩同期施工,喷粉桩施工时间l5天,基坑土方开挖及喷锚施工时间25天,总有效工期40天。
(二)主要工艺施工方法
1、水泥土喷粉桩施工
1)水泥土搅拌桩施工采用粉喷桩,二喷四搅工艺,成桩工艺为:
定位一一预搅下沉——提升喷粉搅拌——重复搅拌下沉——重复喷粉提升搅拌——成桩结束。
2)施工前应平整场地,并测量施工范围的自然地面标高,放出水泥墙位置的灰线,确定桩位,插入竹签。
喷粉桩要求定位准确,桩机开行到指定桩位对中,调平。
3)由于喷粉桩位是密排布置的,桩的密度较大,施工中会出现涌土现象,施工前应在成桩施工范围内开挖0.5~i.Om的深槽。
4)施工前应清除搅拌桩施工范围内的一切障碍物,如砖石及建筑垃圾,清障工作与挖槽同步时行。
5)水泥应采用新鲜、不受潮、无结块的合格水泥,拌制时应注意搅拌时间、水灰比及外掺剂用量,严格称量下料。
6)在施工前应进行工艺性试成桩,熟悉施工区的土质情况,确定施工工艺参数,如钻进及提升速度、喷粉压力等。
7)控制喷粉桩下沉及提升速度,一般预搅下沉速度应控制在0.8m/min。
喷粉提升速度不宜大于0.5m/min,重复搅拌下沉速度应控制在O.5~0.8m/min。
8)应经常性地检查搅拌叶片磨损情况,当发生过大磨损时,应及时更换或修补钻头,钻头直径偏差不超过3%。
9)施工过程中必须及时做好成桩记录,不得事后补记或事前先记,成桩记录反映真实的施工情况。
2、土方开挖
1)土方开挖与坡体加固相互配合,应分层分段对称跳挖,一次开挖深度不得超过土钉位置0.5m,分段宽度15~25m。
2)采用机械开挖与人工开挖相结合的方式,一般情况采取机械开挖,坑面和坑角处宜采用人工开挖。
基坑开挖距离坑底20cm时宜改为人工清理坑底,严禁超挖。
3)在基坑开挖至地下室底板后,基坑外侧承台必须跳挖,内侧承台可一次开挖。
4)基坑开挖施工应遵循“信息法”施工的原则,勤监测、勤巡视,及时反馈信息,根据变化的情况指导施工。
5)整个基坑开挖宜采取分层分段开挖的方式。
开挖时,先挖坑边,为支护施工提供场地,再开挖基坑中间岛,用以节省支护施工工期。
6)要保证该基坑顺利开挖成功,土方开挖施工队伍一定要与基坑支护施工队伍严密配合,协调施工。
同时还应根据环境监测所反馈的信息随时调整挖土顺序、挖土速度。
7)支护施工过程中的排出物可能会使自然地面抬高,其排出物在施工完成后必须及时清除出场,以保证自然地面标高不超过设计地面标高,以免增加支护结构的额外土压力负担,使支护结构出现超载现象。
8)基坑开挖过程中,土方应随挖随运,不得随意堆置于基坑周边。
施工用材尽量不要堆置于基坑周边,堆放位置应在坑顶l.5m以外,且不得超过规定的堆载值20Kpa。
9)土方开挖进程中,挖土机不得碰撞支护结构构件,并应注意保护好观测标志。
10)基坑开挖期间,基坑内的少量渗水,可采用排水沟加集水井的办法用潜水泵明排至坑外。
基坑内的排水沟和集水坑在基坑回填前,应用粘土或素混凝土振捣填实。
11)开挖后的基坑应尽量减少暴露时间,及时清边检底,尽快进行垫层施工。
垫层应做到基坑内满封闭,以改善支护结构的受力状态。
12)基坑开挖应选在汉江枯水季节,避开雨季和汛期地下水水位上涨引起基坑突涌。
3、锚杆施工
1)锚杆施工工艺为:
分层开挖修坡——初喷混凝土——打设锚杆——注浆——挂网——终喷混凝土——重复上一工序。
2)锚杆施工前应搜集周围管网资料,人工探明管网的埋藏深度,根据情况调整第一排锚杆的位置。
3)锚杆施工采用洛阳铲成孔,钻孔前应根据设计要求定出孔位并作出标记及编号。
在易坍塌地层中如锚杆无法成孔,则用锚管代替锚杆。
4)基坑土方开挖到位后,应清除初喷面层上的浮浆和松散碎屑,并喷水使之湿润,以保证喷射面层与初喷面层可靠、牢固结合。
5)钢筋网按设计尺寸制作,横竖钢筋交叉处用细丝绑扎固定,网片之间的搭接长度不小于20cm,搭接处均须点焊。
6)锚杆外端部采用由l4水平加强筋连接,局部加强钢筋长度400mm,锚杆与加强钢筋之间设锚固筋固定,锚固筋与锚杆纵向双面焊接,锚杆每隔2m设定位支架。
7)喷射作业时应分段分片进行,同一段内应白下而上进行喷射,段片之间、层与层之间做成45度角的斜面。
射流应垂直喷面,射距在1.Om左右,喷成后的面层要喷水养护。
8)混凝土用料称量要准确,拌合要均匀,随拌随用,存放时间不超过2h。
9)每施工300m2喷射混凝土面层,应制作一组喷射混凝土试块,每组试块不少于3块。
制作试块时,将试模底面紧贴拟加固基坑坡面从侧向喷入混凝土。
八、环境监测与应急措施
(一)基坑开挖环境监测
要保证该基坑顺利开挖,除上述要求外,还需要设计仔细,组织严密的环境监测作保证。
只有监测好,以准确的监测数据指导开挖施工,才能保证基坑开挖顺利进行。
1、监测目的
指导基坑支护及开挖施工,同时起到预警的作用,以保证基坑支护及开挖施工顺利进行、保障基坑周边内外环境的安全运行。
2、监测项目
11边坡土体、支护结构水平位移和沉降;
2)周边建(构)筑物沉降;
3)地下设施变形观测;
4)裂缝监测。
3、监测前的调查
为确保基坑开挖及地下室施工安全、顺利的完成同时保证周边建(构)筑物的安全,在基坑开挖前组织业主、监理、设计、主体施工等相关各方对周边建筑物的情况进行调查,必要时应进行拍照、素描,并对上述调查结果进行详细描述记录,并由参与各方认同备案。
4、监测点布设
1)边坡土体顶部、支护结构顶部水平位移及沉降观测点布置在支护墙顶部或外侧土体、管网上,间距约20m,总计18个测点。
2)基坑周边建筑物变形以沉降观测为主,布置在建筑物外墙及角点,总计7个测点。
3)裂缝监测包括基坑周围地表裂缝、支护结构出现的裂缝及周边建筑物t的裂缝。
4)观测基准点要求稳固,应设在基坑开挖和降水影响半径以外,数量不小于3个。
5、监测方法
1)基坑观测方法应采取仪器观测为主,目测为辅,多种观测方法互为补充、互相验证,保证现场监测结果能够及时、真实、准确地反映基坑工程的运行状况。
2)监测仪器和设备除了灵敏度满足要求外,必须有良好的稳定性和可靠度。
计算器具必须在其标定的有效期内使用。
6、观测周期
1)各监测项目在基坑开挖前应测定初始数据,且不宜少于2次。
2)开挖初期观测时间间隔不宜超过5天,中期不宜超过2天,开挖后期应每天观测。
当测试数据接近监控报警值时,应加密观测次数。
当出现事故征兆时应进行连续监测,并及时向有关部门报告。
3)基坑开挖间歇期、变形趋向稳定时,观测时间间隔可为5~7天,基坑运行维护观测时间间隔可为l0~15天。
7、观测资料整理
1)每次沉降观测要求计算出各观测点的高程、累计沉降量、本次沉降量、沉降速率等,每次水平位移观测要求记录各个观测点的累积和本次位移量、位移速率等。
2)根据各个阶段成果绘制沉降——时间关系曲线图、水平位移——时间关系曲线图、水平位移——距离关系展开曲线图。
3)工程结束时应提交完整的监测报告,报告内容应包括:
①工程概况②监测项目和各监测点的平面和立面布置图③采用仪器和监测方法④监测数据处理方法和监测结果过程曲线⑤监测结果评价。
8、监控报警值
监测人员应及时提供监测信息,综合分析各种监测资料,并进行险情预报。
本基坑工程为二级基坑,按湖北省地方标准《基坑工程技术规程》DB42/159.2004规定,确定各项目的预警值和抢险值如下表:
基坑监控预警表
表4
观测项目
预警值抢险值
可能的补救措施
支护水平位移观测
30mm;
连续三日大于3mm/d;
60mm
加撑、锚、压力注浆
建筑物沉降观测
砖混建筑20mm:
临建100mm:
砌体出现>
3mm裂缝:
预警值1.25%
加固建筑物
表面沉降点观测
40mm;
宽度>
15mm的裂缝:
建筑物倾斜观测
倾斜速率连续三Fl大于
0.001}t/d;
1/500:
1/3
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