演武华庭地下室基坑支护工程设计说明.docx

1、演武华庭地下室基坑支护工程设计说明演武街棚户区改造项目（演武华庭）地下室基坑支护施工图设计报告四川省乐山地质工程勘察院二一一年十月演武街棚户区改造项目（演武华庭）地下室基坑支护施工图设计报告设计单位：四川省乐山地质工程勘察院证书等级：甲级（勘察、设计、咨询、监理）证书编号：221021KJ项目负责：设 计： 校 核：审 核：总工程师：梁 勇院 长：项文朴四川省乐山地质工程勘察院二一一年十月目 录第一篇 工程概况 1一、工程概况 1二、场地工程地质及水文地质条件概述 2（一）气象水文及工程地质条件简述 3（二）水文地质条件简述 5（三）地震效应简述 5第二篇 基坑支护设计 6一、设计依据、规范及

2、标准 6（一）设计采用规范规程 6（二）标准 6二、设计工况及参数选用 6（一）设计工况 6（二）基坑周边情况 7（三）参数选用 7（四）支护类型 8（五）设计及计算 8（六）设计方案 10三、施工方案 12（一）总体要求 12（二）排桩施工 12四、变形监测 16五、质量检测、检查与验收 17六、设计主要工程量 18七、其它 18附图附件目录序 号 名 称图 号张数1基坑支护平面布置图112位移观测点平面布置图213排桩支护结构图3974土钉墙支护结构图101125放坡护面结构图1216计算书1份第一篇 工程概况一、工程概况乐山市城市建设投资有限公司拟在四川省乐山市市中区演武街进行棚户区改造

3、工程项目建设。地块二建筑规划用地面积24478m2，总建筑面积125522.68 m2，地上建筑面积121984.28 m2，地下室面积3538.4m2；一期建设项目包括：3#楼，由1栋高层建筑（30F/-1F地下室）及2F裙楼组成，呈长方型布局，剪力墙结构，预应力管桩基础，地下室分布在主楼及裙楼的地下范围内；5#楼，由1栋高层建筑（11F）及1F裙楼组成，呈梯形布局，框架剪力墙结构，预应力管桩基础；6#、7#楼，由1栋高层建筑（1118F）及1F裙楼组成，框架剪力墙结构，预应力管桩基础；8#楼，为1栋高层建筑（30F），剪力墙结构，预应力管桩基础；地下车库，-1F，框架结构，预应力管桩基础，

4、5#、8#、6#、7#楼为限范围的空地地下空间。其建筑设计由乐山市城市建设投资有限公司承担。 受乐山市城市建设投资有限公司的委托，我院对地下室基坑开挖进行支护设计。据设计文件，各主楼设计情况如下：3#楼室内地坪标高364.80m（即0.000m标高），地下室底板底顶标高为-5.00m（359.80m），板厚0.4m，垫层0.1m，基坑开挖底标高为-5.5m（359.30m），现场地整平后地坪标高最高为364.50m，因此地下室基坑开挖深度按现状地坪标高计为5.2m；5#楼楼室内地坪标高364.80m（即0.000m标高），地下室底板底顶标高为-2.40m（362.40m），承台高度0.91m，

5、垫层0.1m，基坑开挖底标高为-3.5m（361.30m），现场地整平后地坪标高最高为364.50m，因此地下室基坑开挖深度按现状地坪标高计为2.83.2m；6、7#楼室内地坪标高364.80m（即0.000m标高），地下室底板底顶标高为-2.40m（362.40m），承台高度0.91m，垫层0.1m，基坑开挖底标高为-3.5m（361.30m），现场地整平后地坪标高最高为364.40m，因此地下室基坑开挖深度按现状地坪标高计为2.453.1m；8#楼室内地坪标高365.90m（即0.000m标高），地下室底板底顶标高为-5.40m（362.40m），筏板厚度1.5m，垫层0.1m，基坑开挖底

6、标高为-7.0m（358.90m），现场地整平后地坪标高最高为364.40m，因此地下室基坑开挖深度按现状地坪标高计为5.5m；地下车库室地下室底板底顶标高为-4.20m（360.50m），板厚度0.16m，垫层0.1m，基坑开挖底标高为-4.5m（360.20m），现场地整平后地坪标高最高为364.00m，因此地下室基坑开挖深度按现状地坪标高计为3.8m；由于该项目同时启动，故将各建筑物基坑连通进行基坑开挖支护，其基坑周长580m，基坑面积13545m2，坑壁面积约1600m2。开挖层位为杂填土、粉质粘土、粉细砂。基坑边界北侧3.5m18.6m外为现有横穿街，基坑北侧外3.518.6m为拆迁

7、范围，已拆迁完成，为规划的新横穿街，由于该段开挖深度较大，且业主要求尽量不超出用地线范围，不得占用拆迁范围，因此该段（AB段）采用排桩支护，基坑等级二级。基坑西侧约8m外为现有演武街，基坑西侧8m内为拆迁范围，已拆迁完成，由于该段开挖深度较浅，因此采用1:1放坡+C20素砼喷射护面，基坑等级三级；基坑南侧为2期用地，已拆迁完成，因此该段采用1:1放坡+C20素砼喷射护面，基坑等级三级；基坑东南侧13m外为静水楼台小区，7F，桩基础，该段基坑距离小区围墙不足4m段的基坑采用排桩支护，基坑等级二级，距离小区围墙大于4m段的基坑采用采用1:1放坡+C20素砼喷射护面，基坑等级三级；基坑东侧30m外为

8、海棠圣景小区，15m外有地下室建筑，该段由于开挖深度较大，故采用土钉墙支护，基坑等级三级；基坑东北侧最近2.2m外有小区建筑7F，桩基础，该段基坑距离小区围墙不足3.5m段的基坑采用排桩支护，基坑等级二级，距离小区围墙大于3.5m段的基坑采用采用1:1放坡+C20素砼喷射护面，基坑等级三级。具体基坑形态及支护结构类型见支护工程平面图。二、场地工程地质及水文地质条件概述据演武街棚改项目（演武华庭3#、8#楼）岩土工程勘察报告（四川省乐山地质工程勘察院，2011年9月）、演武街棚改项目（演武华庭5#、6#、7#、10#、11#楼）岩土工程勘察报告（四川省乐山地质工程勘察院，2011年9月），场地工

9、程地质及水文地质条件简述如下（具体见勘察报告）。（一）气象水文及工程地质条件简述拟建场地位于四川省乐山市市中区演武街，交通十分方便。场地地貌单元属岷江水系级阶地，地貌成因属冲洪堆积类型。地形开阔平坦，地面标高364.50362.60m，最大相对高差1.90m。场地位于四川盆地西南缘，属亚热带季风气候区，区内气候温和，雨量丰沛，相对湿度较大。据收集乐山气象站资料：多年平均降雨量1384.8mm，最大年降雨量2466.6mm，降雨集中在59月，约占全年降雨量的78.5%；其中以78月最大；2008年7月20日，乐山中心城区遭受近20年来最大降雨，最大降雨量280.4mm，其中20日19时到23时的

10、4小时内降雨量超过200mm，小时最大降雨量92.3mm。多年平均气温17.2，最高气温38.1，最低气温4.3。年平均相对湿度81%。年平均蒸发量1071.5mm。多北风、次西北风，平均风速1.3m/秒，风荷载0.3kPa。地区枯、平、丰水期划分如下：枯水期12月至翌年2月；平水期34月、911月；丰水期58月。据区域地质资料，大地构造属扬子准地台（级）四川台坳（级）川中台拱（级）威远龙女寺台穹（级）的南西部之老龙坝背斜北西翼；表现为平缓的单斜构造，岩层倾向北西，产状为3206；岩性为白垩系上统夹关组粉细砂岩夹薄层泥岩；下伏在回填土和第四系冲洪积之下，呈不整合接触。覆盖层厚度14.1015.

11、30m。区内岩层层序正常，无隐伏断裂通过；与之邻近的断裂有南东侧约0.5Km的乐山隐伏断层及北西侧约3.5Km的新桥逆断层，輓近期内活动不明显，属非活动断裂。区域构造属相对较稳定区。场区内无断裂构造通过，区域构造稳定。据勘察报告，场地地层主要由第四系人工堆积（Q4ml）杂填土、第四系全新统冲洪积层（Q4apl）粉质粘土、粉细砂、卵石、细砂和中生界白垩系上统夹关组（K2j）细砂岩夹薄层泥岩等组成，现自上而下分述如下：（1）杂填土（Q4ml）灰褐、褐、黄褐色等。主要由炭渣、卵石及少量的砖块等建筑垃圾堆积而成，结构松散，架空现象一般。连续分布。层厚0.505.00m。（2）粉质粘土（Q4al+pl）

12、黄色、灰褐色，稍湿，表层含少量植物根茎及碳化物，局部夹薄层粉土和粉细砂。软塑可塑，韧性较好，干强度较高，摇震反应慢，稍有光泽。连续分布，埋深0.504.30m，层厚0.605.00m。（3）粉细砂（Q4al+pl）冲洪积成因。灰褐、深灰、灰黄等，饱和。主要成份为长石、石英、岩屑等，含少量黑云母、白云母。一般表层泥质含量较重，下部较纯净。分布十分广泛，连续分布，埋深2.506.500m，层厚0.705.20m。（4）卵石（Q4al+pl）冲洪积成因。灰褐、深灰色等，稍湿饱和，卵石粒径多在315cm之间，据现场筛分，粒径组成：60mm约占22%，260mm约占45%。含少量漂石。石质成分为花岗岩、

13、石英粉细砂岩、白云质灰岩、凝灰岩等，磨圆较好，充填表层以粉细砂为主。其下以中砂为主。埋深6.709.60m。根据全孔取芯及超重型动力触探测试结果，依据岩土工程勘察规范（GB500212001）表3.3.8-1；可分为以下三个亚层：稍密卵石-1：卵石含量5560%，排列混乱，N120击数为36击。呈透镜体分布，层厚0.502.30m。中密卵石-2：卵石含量6070%，呈交错排列，N120击数为611击。连续分布。局部夹稍密或密实卵石透镜体。层厚0.504.10m。密实卵石-3：卵石含量大于70%，呈交错排列， N120击数为1114击。连续分布。局部夹中密卵石透镜体。层厚0.506.50m。（5

14、）细砂（Q4al+pl）冲洪积成因。灰褐、深灰、灰黄等，饱和。主要成份为长石、石英、岩屑等，含少量黑云母、白云母。呈透镜体分布在卵石层中间。N120击数为1.614.5击，层厚0.502.60m。（6）细砂岩（K2j）：紫红色，稍湿，中厚层状构造，以粘土矿物为主，裂隙不发发育，偶见不规则的微裂隙，隙面不规则。组织结构部分稍有破坏，节理不发育，岩芯较完整（完整指数0.530.61），为软岩，岩块暴露或浸水后较易软化。岩芯采取率8090%。本次勘察未揭穿，埋深14.1015.30m，本次揭露厚度7.509.70m。岩石质量较好，岩体基本质量等级为级。（二）水文地质条件简述1、地下水根据钻探所揭示，

15、场地内的地下水类型为第四系孔隙潜水，赋存在粉土、粉细砂、卵石层之中。据施工降水资料，粉质粘土：K=0.10.5m/d、粉细砂：K=12m/d、卵石：K=2030m/d、细砂：K=510m/d。勘探期间测得地下水埋深1.904.50m。水位高程362.45359.23m。补给来源为大气降水和地表径流水，据调查，地下水年变幅1.53.0m。据调查访问汛期年内最高地下水位高约362.50m。2、 腐蚀性评价地下水及场地土对砼结构、砼中的钢筋具微腐蚀性。土对钢结构具微腐蚀性。（三）地震效应简述根据建筑抗震设计规范（GB500112010）规定，拟建场地地震抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第二组，设计

16、基本地震加速度值为0.10g。本工程属标准设防类建筑。特征周期0.40s。勘察报告建议场地可采取放坡开挖，也可采取适度放坡+土钉墙进行支护。场区西侧紧临演武街视管线的埋深情况及距坑边的距离等确定采取大放坡、适度放坡+土钉墙或排桩等进行支护。若采用排桩进行支护,可首先采用人工挖孔桩，若因降水及施工环境等原因，宜采用机械成孔灌注桩。其它相关情况见勘察报告。第二篇 基坑支护设计一、设计依据、规范及标准（一）设计采用规范规程1、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）2、建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）；3、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；4、混凝土结构设计规范（G

17、B50010-2010）；5、锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）；6、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）7、建筑变形测量规范（JGJ82007）8、建筑基坑工程监测技术规范（ GB50497-2009）9、演武街棚改项目（演武华庭3#、8#楼）岩土工程勘察报告（四川省乐山地质工程勘察院，2011年9月）10、演武街棚改项目（演武华庭5#、6#、7#、10#、11#楼）岩土工程勘察报告（四川省乐山地质工程勘察院，2011年9月）11、地下室设计资料（业主提供，2011年10月）。（二）标准1、本工程按临时支护工程进行设计，设计使用年限1年；2、本设计基坑除AB、DE、H

18、I段基坑等级为二级外，其余段基坑等级均为三级。二、设计工况及参数选用（一）设计工况自重作用。因为临时支护，故不考虑地震工况。业主已委托其他专业单位进行降水设计，故本次设计不考虑地下水影响。（二）基坑周边情况拟开挖基坑周边地面情况：基坑边界北侧3.5m18.6m外为现有横穿街，基坑北侧外3.518.6m为拆迁范围，已拆迁完成，为规划的新横穿街。基坑西侧约8m外为现有演武街，基坑西侧8m内为拆迁范围，已拆迁完成；基坑南侧为2期用地，已拆迁完成；基坑东南侧13m外为静水楼台小区，7F，桩基础；基坑东侧30m外为海棠圣景小区，15m外有地下室建筑；基坑东北侧最近2.2m外有小区建筑7F，桩基础。（三）

19、参数选用参考地勘资料，地基土、岩物理力学性质指标参见表1、表2地基岩土物理力学性质指标建议值表 表1指 标土名重度(KN/m3)承载力特征值faK(KPa)压缩模量Es(MPa)变形模量Eo(MPa)抗剪强度指标基底摩擦系数泊松比单轴饱和抗压强度标准值(MPa)内聚力标准值CK(KPa)内摩擦角标准值K（）素填土18.0/25.00.44粉质粘土19.01204.523.015.00.300.42粉细砂18.5110/6.0/22.00.310.41稍密卵石-120.5350/21.0/32.00.400.39中密卵石-221.0550/26.0/37.00.450.37密实卵石-321.58

20、00/38.0/40.00.500.33细砂19.0150/18.0/28.0/0.42细砂岩 23.81000/0.510520040.00.500.305.5桩基及锚杆参数建议值表 表2岩土名称水平抗力系数的比例系数m（MN/m4）锚固体与土体粘结强度特征值frb(KPa)层杂填土320层粉质粘土1040粉细砂935层稍密卵石80100层中密卵石120层密实卵石150AB段基坑开挖深度：5.2m；BC、GH、IA段基坑开挖深度2.453.2m；CD、EF段基坑开挖深度：3.8m；DE段基坑开挖深度：3.5m；FG段基坑开挖深度：5.5m；HI段基坑开挖深度：3.2m。地面荷载一般按20kP

21、a考虑。围墙荷载按32.5kPa考虑。（四）支护类型根据岩土工程勘察成果及邻近基坑、桩孔的开挖支护经验；本基坑采取如下支护措施：1、AB、DE、HI段基坑外围有限，且有要保护的对象，故采用排桩支护； 2、BC、CD、EF、GH、IA段基坑外围地势较开阔，无重要设施，故采用1:1放坡后采用C20素砼喷射护面；基坑外顶部不小于10m范围内应采取硬化措施。（五）设计及计算1、设计（1）排桩设计拟采用圆桩；根据JGJ94-2008规范第5.7.22式计算；Rha：单桩水平承载力（KN）；：桩的水平变形系数（m1）；m：桩侧水平抗力系数的比例系数（kN/m4）；b0：桩身的计算宽度（m），b0=0.9(

22、1.5d+0.5)；EI：桩身抗弯刚度（kNm2），EI=0.85EcI0，I0=W0d/2；W0：桩身换算截面受拉边缘的截面模量，W0=3.14d/32【d2+2（E-1）g d02】d: 桩直径（m）；d0：扣除保护层的桩直径（m）；E：钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值；g：桩身配筋率；Ec：混凝土弹性模量（kN/m2），C25的Ec=2.50107kN/m2；Vx：桩顶水平位移系数，查JGJ942008表5.4.2； X0a：桩顶允许水平位移（m）（2）土钉墙按建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）进行：单根土钉受拉荷载标准值Tjk：Tjk=ajkSxjSzj /cosaj荷载折减

23、系数，=tg(/2-k/2)( tg(/2+k/2)-1-1/ tg)/ tg2(45-/2)；ajk第j个土钉处的基坑水平荷载标准值，为ajkKaj-2cjkKaj0.5；Sxj、Szj第j个土钉与相邻土钉的水平、垂直距离（m）；aj第j个土钉与水平面的夹角；取20；土钉墙坡面与水平面的夹角，取53.1（坡率1：0.75）。单根土钉抗拉承载力设计值Tuj：Tuj=3.14dnj(qsikli)/rsTuj第j个土钉抗拉承载力设计值（KN）；dnj第j个土钉锚固体直径，取70；qsik第j层土体与锚固体的极限摩阻力标准值（Kpa），取值见上表；li土钉穿越破裂面外稳定土体的长度（m），破裂面倾

24、角为(+k)/2，取42；rs土钉抗拉抗力分项系数，取1.3。单根土钉极限抗拉力Tnj：Tnj=3.14dnj(qsiklni)lni土钉穿越破裂面外稳定土体的长度（m）。2、计算结果（1）排桩按理正深基坑岩土软件进行计算，其计算情况详见附件计算验算书，计算结果：AB段排桩桩径1100，间距2.5m，计算桩长11.4m；DE段排桩桩径1100，间距2.5m，计算桩长5.0m；HI段排桩桩径1100，间距2.5m，计算桩长8.2m。（2）土钉墙按理正深基坑岩土软件进行计算，其计算情况详见附件计算验算书，计算结果：FG段土钉的布置间距取Sx=1.0m、Sy=1.0m，设置5根土钉，单根土钉计算长度

25、为4.05.5m，单列总长度为23m。（六）设计方案1、排桩基坑支护措施全部采用排桩。相关设置如下：1）、排桩桩型为人工挖孔桩，桩径1100mm；桩芯采用C25砼浇筑，桩间距为2.5m；桩长511.4m；具体桩长可根据实际开挖深度现场调整，但必须满足嵌固段不小于1/3桩长。2）、钢筋笼直径为1000mm，主钢筋采用22、14螺纹钢；箍筋12150，导向筋142000。3）、桩采用机械成孔，桩顶部地面全部硬化封闭。4）、桩间采用挂网喷射C25细石混凝土，喷射层100mm厚，分两次喷射，每次厚度50mm；喷射的混凝土板面应插入基坑底部0.2m。网筋为横向10150、纵向10150单层布置，在喷射第

26、一层混凝土后铺设；设置横向的加强钢筋，采用161500，并与植入抗滑桩钢筋焊接牢固。5）、桩顶冠梁。采用C25钢筋混凝梁；厚0.6m、宽1.1m，钢筋保护层厚度50mm；配筋：主筋1020，腰筋420，导向筋及箍筋10，间距：箍筋0.2m，导向筋2m。桩顶冠梁钢筋与排抗钢筋连接，梁进入土体以下，桩主筋进入梁内0.15m以上。2、自然放坡BC、CD、EF、GH、IA段基坑外围地势较开阔，无重要设施，且开挖深度较浅，故采用1:1放坡后采用C20素砼喷射护面；3、截排水沟为防止地表水影响，宜在基坑顶部适当位置及坑脚设截排水沟，水沟规格（宽度高度）为0.3米0.4，采用M10水泥砂浆浆砌MU10普通烧

27、结页岩砖，并采用1:2水泥浆抹面。具体应根据场地情况及降水排放情况和土建排水设计相结合进行设置。4、泄水孔基坑侧壁均设置泄水孔，泄水孔采用100PVC管，支出坡面约20mm，水平间距2.5m，竖向间距2.5m；孔向上仰5%。排水孔内侧设置土工布及滤水囊；喷射混凝土时应将其妥善保护，防止排水管被堵塞。另外，基坑顶应进行封闭，基坑周围不小于10m范围内表面应采取硬化措施，避免水对坑壁的冲刷。封闭材料采用C15砼，厚度50mm。 三、施工方案（一）总体要求1、施工前编制好施工组织设计及应急预案。并按照相关规范、规程进行施工。2、施工前，必须查清基坑周边有无地下管网和其他地下设施以保证其安全。3、技术

28、、资料准备齐全并熟悉和进行技术交底。4、场地布置、临设搭建。5、设备、材料进场，做好安装、调试。6、放线定井位、定开挖线。7、施工中应加强坡体变形监测，确保施工安全。8、施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须遵守现行行业标准施工现场临时用电安全技术规范JGJ46的规定。（二）排桩施工1、按照相关规范、规程进行施工，确保施工安全。2、排桩施工前应先将桩位附近或表层易滑塌部分予以清除，并做好桩位附近地表水的拦截工作。3、施工按下列顺序进行：（1）清理场地，按设计要求及地下室轴线布置情况进行桩孔位置的确定，并标示；（2）桩孔间隔性施工；（3) 施工到设计深度后验收桩孔；（4）按设计绑扎钢筋笼，下入

29、桩孔；（5）浇注混凝土至设计标高；（6）施工桩顶冠梁；（7）分级开挖基坑；（8）喷射钢筋砼面板（按前述喷射作业要求进行）至基坑底部以下大于0.2米，并设置坡面泄水孔。（9）设置坡顶和坡脚的排水系统。4、排桩应每隔23桩间隔施工。任何情况下只有待桩的混凝土强度达到初凝（设计强度的75%）以上，方可施工相邻的桩。施工时首先要做好孔口的支护工作（下护孔管或锁口等其它措施）；施工中应作好护壁工作，并作好排水沟的防水处理。5、钢筋笼应制作平直，防止扭曲；下入时应采取对中措施；防止对孔壁稳定不利而产生垮孔等问题；必须保证护壁不侵入桩截面净空以内。6、桩身混凝土应确保搅拌质量及灌注质量；全桩混凝土灌注应不间断。7、喷射混凝土作业应符合下列规定：（1）喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上；（2） 喷射混凝土时，喷头与受喷面应垂直，距离宜为0.61.0m。（3）喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为37h。8、喷射混凝土面层中的钢筋网铺设应符合下列规定：（1） 钢筋网应在喷射第一层后铺设，保护层厚度不宜小于20mm；（2）钢筋网与预留面板钢筋应连接牢固。9、所有桩均应按桩基平面图要求统一放样,复核无误后才能施工。10、在桩孔施工中，应密切注意开挖及支护情况，进行必要的施工地质工作，并及时反馈设计，如发