小學(xué)改擴建工程車庫調(diào)整后基坑支護工程-人工挖孔灌注樁可行性論證報告

PAGEPAGE3小學(xué)改擴建工程車庫調(diào)整后基坑支護工程人工挖孔灌注樁可行性論證報告目錄工程概況工程地質(zhì)條件編制依據(jù)支護樁布置情況巖土物理力學(xué)參數(shù)人工挖孔灌注樁的必要性人工挖孔灌注樁的可行性人工挖孔灌注樁的主要措施結(jié)論附錄：樁護壁計算及大樣圖

一、工程概況：該項目位于該工程項目位于江北區(qū)洋河?xùn)|路勞動一村一號，場地周邊有洋河?xùn)|路和鯉魚池路等主干道，另有多條市政支路與之相通，為成熟主城區(qū)，位置優(yōu)越，交通方便。工程區(qū)位于構(gòu)造剝蝕淺丘陵地貌區(qū)，原始地形東高西低，場地經(jīng)人工改造，地形較平坦。高程310.29～324.49m，相對高差約12.20m。場地內(nèi)整體為北東高、南西低。擬建場地西側(cè)為長安大道及人行道，道路寬度約24m；北側(cè)為現(xiàn)有水泥道路及人行道，道路寬度約為10m；南側(cè)為磚房及空地；場地東側(cè)為校內(nèi)已建綜合樓和辦公樓(一期)。在操場下方修建負(fù)三層的地下車庫，平、場后與周圍環(huán)境形成最大高度約25m的巖土質(zhì)基坑邊坡，應(yīng)支護治理。臨時基坑邊坡安全等級為一級，合理使用年限不大于2年。該工程邊坡綜合治理方案為:A-B，C-D段采用樁板錨擋墻支護+板肋式錨桿支護;B-C段采用放坡+樁板錨擋墻支護;A-D段邊坡采用放坡+樁板擋墻支護;坡頂設(shè)置截水系統(tǒng)，坡腳設(shè)置排水系統(tǒng)。A-B,C-D段樁錨式擋墻，共布置34根樁，為巖土質(zhì)邊坡，樁斷面1000x1000mm，中心間距4.0，樁最長約15.0m。A-D段樁板式擋墻，共布置15根樁，為巖土質(zhì)邊坡，樁斷面1000X1200mm，中心間距4.0m，樁最長約15m。B-C段樁錨式擋墻，共布置28根樁，為順層巖質(zhì)邊坡，樁斷面1500X2000mm,中心間距3.0m，樁最長約23m。土層厚度約0~8m。二、工程地質(zhì)條件：1、地形地貌擬建工程場地屬于構(gòu)造剝蝕淺丘陵地貌區(qū)，原始地形東高西低，場地經(jīng)人工改造，地形較平坦，場地現(xiàn)狀斜坡坡角3～11°，整體地形起伏較??；場地內(nèi)整體為北東高、南西低，高程310.29～324.49m，相對高差約12.20m。場地北東側(cè)已建擋墻構(gòu)筑物與現(xiàn)有地形基本持平。擬建場地西側(cè)為長安大道及人行道，道路寬度約24m；北側(cè)為現(xiàn)有水泥道路及人行道，道路寬度約為10m；南側(cè)為磚房及空地；場地東側(cè)為校內(nèi)已建綜合樓和辦公樓(一期)。2、氣象及水文項目區(qū)屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)，具冬暖夏熱、春早夏長、秋雨連綿之特點。多年平均氣溫18.7°C，最高年平均氣溫19.4°C，最低年平均氣溫18.3°C。日極端最低氣溫-4°C（1977年1月30日），最高氣溫43.6°C（2006年8月15日）。多年年平均降雨量為1104.5mm，降雨主要集中在每年5～9月份，降雨量占全年總降雨量的70％，多年平均相對濕度80％，絕對濕度17.6mb。場地內(nèi)及周邊附近未見河流溝谷經(jīng)過，雨水季節(jié)局部低洼地段可能存在少量地表水，場地水文地質(zhì)條件簡單。3、地層巖性據(jù)調(diào)查和鉆探揭示,場地在鉆探深度內(nèi)土層由第四系全新統(tǒng)人工填土（Q4ml）的素填土和殘坡積（Q4el+dl）的粉質(zhì)粘土組成；下伏巖層為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（J2s）的泥巖、砂巖組成?，F(xiàn)由新到老、自上而下分述如下：1、第四系全新統(tǒng)（Q4）1）素填土（Q4ml）：雜色，干燥，結(jié)構(gòu)主要呈稍密狀態(tài)，局部呈松散狀態(tài)，主要由粘性土、砂巖、泥巖碎塊石等組成，表層含少量混凝土，硬雜物含量約占13～23%，頂部含量較高，塊徑一般在3～30cm之間，為平場機械堆填，堆填時間約5～10年；分布于整個擬建場，揭示厚度1.2(ZK28)~7.3m(ZK11)。2）粉質(zhì)粘土（Q4el+dl）：灰褐色，可塑狀，局部為軟塑，切面較粗糙，無光澤或有少量光澤，韌性中等，干強度中等，搖震反應(yīng)慢。零星分布，多數(shù)地段缺失，揭示最大厚度3.4m(ZK34)。2、侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（J2s）1）泥巖（J2s-Ms）：紅褐色。主要由粘土礦物組成，局部有砂質(zhì)夾層及透鏡體間斷分布，并有灰綠色斑團塊。泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層～巨厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)。強風(fēng)化層質(zhì)軟，巖體破碎呈碎塊狀或短柱狀；中等風(fēng)化泥巖巖質(zhì)新鮮，巖體較完整，有少量裂隙發(fā)育。巖芯多呈柱狀、長柱狀，節(jié)長50～300mm為主。為場內(nèi)主要巖石，揭示最大厚度29.40m(ZK23)，未揭穿。2）砂巖（J2s-Ss）：灰色、灰褐色。主要由石英、長石等礦物組成，次含少量云母。中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，中～厚層狀構(gòu)造。強風(fēng)化層巖質(zhì)軟，巖芯破碎，多呈短柱狀、扁狀；中等風(fēng)化砂巖巖質(zhì)新鮮，巖芯完整，多呈長柱狀，節(jié)長60～350mm為主。多呈夾層和透鏡狀，揭示單層厚度0.80(ZK22)~7.80m(ZK27)，為場內(nèi)次要巖石。4、地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造綱要圖查得，勘察區(qū)處于龍王洞背斜南段傾伏端之南翼，巖層產(chǎn)較平緩，層面波狀起伏，據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及周邊巖石露測量，場區(qū)內(nèi)巖層產(chǎn)狀為168～192°∠11～14°，優(yōu)勢產(chǎn)狀188°∠12°，強風(fēng)化層面和砂巖與泥巖接觸層面結(jié)合很差，屬于軟弱結(jié)構(gòu)面；中風(fēng)化泥巖和砂巖內(nèi)部層面結(jié)合差，屬于硬性結(jié)構(gòu)面。場區(qū)基巖中主要發(fā)育兩組裂隙，產(chǎn)狀、特征分別為：裂隙L1：產(chǎn)狀127～139°∠14～17°，優(yōu)勢產(chǎn)狀135°∠15°，裂隙面較平，局部有泥質(zhì)充填，間距1.0～2.8m，以張開狀為主，張開寬度1～3mm，部分呈微閉合狀，結(jié)合很差，屬于軟弱結(jié)構(gòu)面；裂隙L2：265～276°∠44～47°，優(yōu)勢產(chǎn)狀273°∠45°，裂隙面較平，間距1.8～3.2m，以張開狀為主，張開寬度約1～2mm，部分呈微閉合狀，結(jié)合很差，屬于軟弱結(jié)構(gòu)面。5、水文地質(zhì)條件據(jù)調(diào)查，擬建場地內(nèi)及周邊未見未見地表水體。根據(jù)地下水賦存條件、水力特征等因素判定，場地內(nèi)地下水主要為第四系松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水。孔隙水主要賦存于場地素填土和粉質(zhì)粘土中，素填土為透水層，粉質(zhì)粘土為相對隔水層；孔隙水受大氣降雨補給，水量呈雨季大、旱季小的特點；基巖裂隙水主要賦存于砂、泥巖裂隙中，裂隙水主要賦存于風(fēng)化裂隙中，受大氣降雨和上覆孔隙水的補給；向場地西側(cè)低洼處排泄。本次勘察過程中在鉆孔施工結(jié)束后提干孔內(nèi)積水，隔一天進(jìn)行水位觀測，未見地下水，形成“干孔”，說明勘察期間場區(qū)內(nèi)地下水貧乏，水文地質(zhì)條件簡單，地下水對工程建設(shè)的影響小，但在雨季在土層較厚和原始地形低洼地帶中可能賦存短時性的孔隙水或基巖裂隙水。據(jù)調(diào)查擬建場區(qū)無污染源及污染物，土屬未污染，拫據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001（2009版）附錄G判定，場地環(huán)境類型為Ⅱ類，并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗判定，地下水和土層對混凝土結(jié)構(gòu)為微腐蝕，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋為微腐蝕性，土對鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕。5不良地質(zhì)作用根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查及鉆探揭露，場內(nèi)及鄰近未發(fā)現(xiàn)危巖崩塌、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象；也未見河道、溝浜、墓穴、防空洞等對工程不利的埋藏物。6地震作用根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011—2010)，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g，設(shè)計地震分組為第一組。三、編制依據(jù)重慶市建委《關(guān)于進(jìn)一步加強人工挖孔灌注樁管理的通知》渝建發(fā)[2012]162號；《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2013）；《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001）2009版；《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007—2011）；《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-20102016年版）；重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計規(guī)范》（DB50/5029—2004）；《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-20102015年版）；《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(GB50497-2009);《建筑邊坡工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(DBJ/T50-100-2010)；《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2015)；《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008)；《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》建辦質(zhì)〔2018〕31號；《危險性較大的分部分項工程安全管理實施細(xì)則（2019年版）》渝建安發(fā)〔2019〕27號。PAGEPAGE2四、支護樁布置情況：4.1支護樁平面布置圖如下：4.2支護樁典型剖面圖如下：五、巖土物理力學(xué)參數(shù)注：1、表中帶#者為經(jīng)驗值。2、場地素填土部分尚未完成自重固結(jié)沉降，經(jīng)壓實后（壓實系數(shù)不應(yīng)小于0.95）的填土基底摩擦系數(shù)建議取0.25，樁側(cè)負(fù)摩阻力系數(shù)取0.25，壓實后的承載力特征值建議通過現(xiàn)場試驗確定取值。后期施工回填的素填土亦應(yīng)滿足上述條件。3、受施工及地表水影響，無法保證泥巖處于天然狀態(tài)時，泥巖的力學(xué)強度應(yīng)采用飽和強度作為設(shè)計依據(jù)；巖質(zhì)地基承載力特征值應(yīng)以飽和單軸抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行計算。4、巖土與錨固體粘結(jié)強度特征值僅適用于初步設(shè)計，施工時應(yīng)通過試驗檢驗。5、巖石抗壓值均為場地所取巖樣統(tǒng)計后的標(biāo)準(zhǔn)值，若施工階段取樣試驗值達(dá)不到該標(biāo)準(zhǔn)值，建議設(shè)計單位應(yīng)進(jìn)行復(fù)核。6、巖土體臨時坡率（土質(zhì)邊坡＜5m，巖質(zhì)邊坡＜8m）：素填土1:1.50，粉質(zhì)粘土1:1.25，強風(fēng)化巖體1:0.75，中風(fēng)化巖體1:0.5。7、B-C段（L2裂隙控制段）強風(fēng)化邊坡巖體類型為Ⅳ類,巖體等效內(nèi)摩擦角φe為50°，中風(fēng)化巖體類型為Ⅲ類，等效內(nèi)摩擦角φe為55°。其余段強風(fēng)化邊坡巖體類型為Ⅳ類,巖體等效內(nèi)摩擦角φe為50°，中風(fēng)化巖體類型為Ⅱ類，巖體等效內(nèi)摩擦角φe中風(fēng)化泥巖取62°，中風(fēng)化砂巖取65°。由以上資料可知，本工程樁所在巖土層范圍，土層最大厚度約為8m，巖石強度高，粘聚力強，基本不存在塌孔的可能，是很好的人工挖孔樁工程場地。六、人工挖孔灌注樁的必要性1、擬建場地狹窄，機械開挖設(shè)備進(jìn)場及就位困難，且無施工平臺條件。2、擬建場地周圍存在已有建筑,特別是存在已有學(xué)校，機械鉆孔設(shè)備噪音過大，易擾民和影響學(xué)校師生學(xué)習(xí)。3、該工程為支護樁，斷面采用矩形,機械開挖困難。七、人工挖孔灌注樁的可行性1、擬建場地基巖大部分出露，土層最大厚度約8.0m，采用鋼筋混凝土護壁時，可以承受樁身周邊的巖土壓力。2、擬建場地地下水較貧乏，不會因為地下水造成無法人工開挖。雨季施工時，場地設(shè)置排水溝集水井，有效組織場區(qū)內(nèi)排水，帶樁底水抽干后不影響施工。3、根據(jù)地勘資料，勘察期間未發(fā)現(xiàn)有害氣體源及其他有害物質(zhì)。4、人工挖孔樁開挖過程中能對樁周巖土進(jìn)行準(zhǔn)確了解，樁周巖石是否存在裂隙、軟弱夾層等不良情況一目了然，反映給地勘設(shè)計后可以進(jìn)行復(fù)核采取相應(yīng)措施，避免留下安全隱患。人工挖孔嵌巖樁還具有清底干凈的特點，能保證樁基質(zhì)量。5、樁身斷面較大（1.0x1.0米以上），工人開挖樁孔時有較大的操作空間。6、場地附近已有類似采用人工挖孔灌注樁施工方案，有成功施工經(jīng)驗可供借鑒。八、人工挖孔灌注樁的主要措施1、樁基開挖應(yīng)分段跳槽開挖,及時澆注，邊坡采用跳1樁施工。2、宜避開雨季施工人工挖孔灌注樁，在基坑邊坡坡頂及基坑場平必須設(shè)置截排水，坡腳積水需及時抽出。3、施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽；孔口設(shè)置高出地面25cm的鎖口井圈，孔口2.0m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆放雜物和積土，挖出的土必須做到隨挖隨運，保證孔口的安全。4、孔內(nèi)設(shè)專人經(jīng)常檢查有害氣體濃度，按要求設(shè)置通風(fēng)設(shè)備。5、孔口四周應(yīng)設(shè)置安全護欄。6、本次邊坡采用動態(tài)法設(shè)計，信息法施工，并加強監(jiān)測。邊坡開挖應(yīng)自上而下分段分層跳槽開挖，逆作法施工，嚴(yán)禁無序大開挖、大爆破作業(yè)，以免影響巖土體的完整性、穩(wěn)定性及承載力?；娱_挖應(yīng)遵循“先支擋，后開挖”的原則。7、施工前應(yīng)調(diào)查周邊管網(wǎng)、市政管網(wǎng)，以免施工期間造成不必要的損失。整個施工過程應(yīng)嚴(yán)格遵循“先治坡，后建房”的基本原則。8、按住建部的建辦質(zhì)[2018]31號文和渝建安發(fā)〔2019〕27號文要求，編制安全專項施工方案并經(jīng)專家審查通過后方可實施。九、結(jié)論本項目采用人工挖孔灌注樁滿足設(shè)計承載力的要求，成樁工藝符合現(xiàn)場地質(zhì)條件現(xiàn)狀，綜合考慮經(jīng)濟性和可操作性，擬建場地內(nèi)的支護樁采用人工挖孔灌注樁可行。附錄、樁護壁計算及大樣圖在一般情況下(無地下水.無滑坡)土層對井壁的側(cè)壓力隨著井深增加至一定深度后基本接近常數(shù),稱”拱效應(yīng)”,詳下圖：即:當(dāng)井深H>2h1時,井壁受到的側(cè)壓力基本為一常數(shù).h1=a1/fkp=1.1774/0.6=1.962ma1=a+h.tg(45°-Ф/2)=0.6+1.0x0.5774=1.1774m式中:a—井道寬度的一半;a1—土拱寬度的一半;fkp—巖土硬度系數(shù),根據(jù)經(jīng)驗:砂土及普通堆積土取0.6,亞粘土取0.8,硬粘土取1.0,軟質(zhì)砂.泥巖取2.0.由于是挖豎井,對”土拱”實際上已進(jìn)行了開孔,可在實際工程中將h1乘以1.5系數(shù).當(dāng)H≤2h1時:p=r(H+H1+h)tg2(45°-Ф/2)式中:p—土層的側(cè)壓力;r—土體重度,取20KN/m3;Ф—土體等效內(nèi)摩擦角,取30°;H1—地面附加荷載折算土柱高,H1=q/r=10/20=0.5m.當(dāng)H>2h1時,認(rèn)為已