黃河南路改造工程基坑支護工程設計說明

黃河南路改造工程基坑支護工程設計說明目錄1工程概況 1工程概況1.1工程信息擬建黃河南路改造工程（樁號K0+000.000m～K13+488.100m段）位于成都市雙流區(qū)川大路二段東南側(cè)，航雅路西北側(cè)；其道路工程起點位于川大路二段（起點坐標：X=207472.746、Y=213786.171），終點止于航雅路（終點坐標：X=206403.653、Y=214166.953），為道路改造工程。交通十分方便（詳見圖1-1交通位置圖）。圖1-1交通位置圖1.2場地周邊環(huán)境描述及評價擬建黃河南路改造工程ABB＇段（樁號K0+000.000m～K0+740.000m段）為擬建污水管基坑,基坑深度為6.4—6.6m。西側(cè)為已建成小區(qū),建筑物邊緣離基坑最近距離為10.82m;東側(cè)為市政道路，整體地勢平緩，周邊管線較多，周邊環(huán)境條件較復雜，詳見黃河南路改造工程地下綜合管線探測項目成果資料。（見圖1-2）擬建黃河南路改造工程CD段（樁號K0+740.000m～K1+120.000m段）,為擬建污水管基坑,基坑深度為4.2—4.4m。西側(cè)為已建成小區(qū),建筑物邊緣離基坑最近距離為11.9m;東側(cè)為市政道路，整體地勢平緩，周邊管線較多，周邊環(huán)境條件較復雜，詳見黃河南路改造工程地下綜合管線探測項目成果資料。（見圖1-3）圖1-2ABB＇段實景圖1-3CD段實景2設計依據(jù)（1）《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120-2012)；（2）《建筑與市政地基基礎通用規(guī)范》（GB55003-2021）；（3）《成都地區(qū)基坑工程安全技術規(guī)范》（DB51/T5072-2011）；（4）《混凝土結(jié)構設計規(guī)范》(GB50010-2010/2015年版)；（5）《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008）；（6）《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收標準》（GB50202-2018）；（7）《四川省建筑地基基礎檢測技術規(guī)程》（DBJ51/T014-2013）；（8）《工程測量標準》(GB50026-2020)；（9）《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2016)；（10）《建筑基坑工程監(jiān)測技術標準》(GB50497-2019)；（11）《建筑深基坑工程安全技術規(guī)范》(JGJ311-2013)；（12）建設單位提供的本項目建筑設計圖；（13）建辦質(zhì)〔2018〕31號《住房城鄉(xiāng)建設部辦公廳關于實施〈危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定〉有關問題的通知》；（14）住建部37號令《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》；（15）《黃河南路改造工程巖土工程勘察報告》。3場地的工程地質(zhì)條件根據(jù)《黃河南路改造工程巖土工程勘察報告》可知：3.1地理位置雙流區(qū)隸屬成都市，位于成都市南郊，地處川西平原與川中丘陵交接地帶?？h境東接簡陽市，西鄰崇州市、新津區(qū)，南靠彭山縣、仁壽縣，北依成都市溫江區(qū)、金牛區(qū)、武侯區(qū)、龍泉驛區(qū)。全縣幅員面積1067km2，地理位置為東經(jīng)：103°47′56″～104°16′08″，北緯：30°15′47″～30°40′21″。雙流區(qū)屬交通發(fā)達地區(qū)，縣城距成都市16km，西至雅安市122km，南距樂山市146km，成都雙流國際機場距縣城2km，開通國際國內(nèi)航線160余條；以成都至樂山、雅安高速公路，川藏路、德陽至樂山大件路、機場路、成都市人民南路延線等10余條高等級公路為骨干，構建了四通八達的公路網(wǎng)絡，通車里程達2882km。成昆鐵路縱貫縣境，境內(nèi)設有兩個火車站；各鄉(xiāng)鎮(zhèn)和全部行政村均有公路相連。3.2氣象特征雙流區(qū)屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)，具有氣候溫和，雨量充沛，空氣濕度大、日照時間少、無霜期長、四季分明的氣候特點，多年平均降雨量為913.5mm，其中平壩區(qū)為889.9mm、牧馬山臺地區(qū)943.5mm、東部紅層丘陵區(qū)879.0mm、低山區(qū)1087.8mm。歷史最大年降雨量為1291.3mm，最小年降雨量為645.6mm；最大日降雨量100mm，一次性最大連續(xù)降雨量200mm，最大連續(xù)降雨時間達82小時。年均氣溫16.2°C。3.3場地位置及地形地貌擬建場地地處擬建場地地貌單元屬岷江水系Ⅰ級階地。場地孔口標高介于479.20m～480.60m，相對高差1.40m。場地整體地形變化較小，地勢起伏較小。擬建場地為已建黃河南路，現(xiàn)狀地面為混凝土路面層，局部為瀝青路面，現(xiàn)狀道路兩側(cè)建（構）筑物、管線分布較多，3.4地層巖性經(jīng)勘察鉆探揭露，場地勘探深度范圍內(nèi)地層巖性主要為第四系全新統(tǒng)人工填土層(Q4ml)和第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)，現(xiàn)將各地層的分布特征由新到老進分述如下。（1）第四系全新統(tǒng)人工填土1）素填土①：雜色，稍密，稍濕。主要由粉質(zhì)黏土組成，含粉土、卵石、基巖碎塊等，硬質(zhì)含量約30～40%，該層頂部為砼路面，混凝土厚度約0.30～0.50m，回填時間≥10年，基本完成自重固結(jié)。該層主要為原修筑黃河南路時填筑道路基礎，該層在場地均分布，本次勘察揭露厚度2.00～3.20m。2）第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)1）粉質(zhì)黏土②：棕黃色、褐灰色，稍濕，可塑。成分主要以黏粒、粉細粒為主，底部與卵石交界面含砂礫石及卵石，稍有光澤，干強度、韌性中等，搖振無反應，該層在場地內(nèi)均分布，本次勘察揭露厚度1.20～1.70m。3）粉土③：褐黃色，褐灰色，濕，稍密～中密。無光澤，干強度低、韌性低，搖震反應中等，含氧化鐵、鐵錳質(zhì)結(jié)核、云母碎屑及含少量粘粒，部分地段底部漸變?yōu)榧毶?。該層場地?nèi)主要分布于ZK1～ZK8地段，本次勘察揭露層厚0.80～2.00m。4）細砂④：青灰色、褐黃色，濕，松散，以長石、石英顆粒為主，含少量云母粉和暗色礦物，局部混有少量卵石及圓礫。該層以層狀形式分布于卵石層之中或粉土層之下，在場地內(nèi)僅分布于ZK3、ZK6、ZK7，本次勘察揭露最大厚度0.80m。5）中砂⑤：褐灰色，松散，濕～飽和。以長石、石英為主，含少量云母片，局部混有少量2mm～20mm的圓礫，以透鏡體形式分布于卵石層中間，厚度0.70～2.30m。6）卵石⑥：褐灰色、青灰色、灰黃色，稍濕～飽和，松散～密實，成分以灰?guī)r、砂巖、花崗巖等組成，呈圓狀、亞圓狀，磨圓度較好、分選性一般，卵石強～中等風化，一般粒徑2～10cm，大者可達20cm以上，充填物為砂、礫，黏性土。根據(jù)鉆探取樣及N120超重型圓錐動力觸探試驗成果，依據(jù)《四川省成都地區(qū)建筑地基基礎設計規(guī)范》（DB51/T5026-2001）其密實度劃分為松散卵石、稍密卵石、中密卵石、密實卵石四個亞層：松散卵石⑥1：骨架顆粒含量占總重的55%以下，粒徑一般為2～5厘米，最大粒徑約8厘米，充填物主要為中粗砂夾少量粘性土，排列十分混亂，絕大部分不接觸，主要呈似層狀分布于卵石層上部。動探施工時，鉆桿無跳動，N120錘擊數(shù)標準值N120≤4擊/10cm。稍密卵石⑥2：骨架顆粒含量占總重的55%～60%，粒徑一般為2～8厘米，最大粒徑約10厘米，充填物主要為中粗砂夾少量粘性土，排列混亂，大部分不接觸，主要呈似層狀分布于卵石層上部。動探施工時，鉆桿、稍有跳動，N120錘擊數(shù)標準值4＜N120≤7擊/10cm。中密卵石⑥3：骨架顆粒含量占總重的60%～70%，粒徑一般為3～10厘米，最大約為12厘米，充填物主要為砂、礫石，呈交錯排列，大部分接觸，主要呈似層狀分布于卵石層中上部。動探施工時，鉆桿、吊錘跳動不劇烈。N120錘擊數(shù)標準值7＜N120≤10擊/10cm。密實卵石⑥4：骨架顆粒含量占總重的70%以上，卵石粒徑大于100mm含量占總重的50%以上，充填物主要為砂、礫石，呈交錯排列，連續(xù)接觸，呈層狀分布于卵石層中下部。動探施工時，鉆桿、吊錘跳動劇烈。N120錘擊數(shù)標準值>10擊/10cm。3.5場地水文地質(zhì)條件（1）地表水勘察期間，場地內(nèi)未見地表水。（2）地下水根據(jù)勘察鉆探揭露，場地內(nèi)地下水類型為上層滯水和孔隙潛水，現(xiàn)分述特征如下：1）上層滯水根據(jù)鉆探揭露，主要賦存于場地內(nèi)填土層中，場地內(nèi)上層滯水埋深淺，水位變化大。受場地內(nèi)地形地貌和地層巖性特征的影響，上層滯水水力聯(lián)系小，富水性差，水量小，呈多個相對獨立的微地下水單元；該層地下水以接受大氣降水補給為主要補給來源，以蒸發(fā)和補給下層潛水為主要排泄方式。整體水位不穩(wěn)定，連通性差，水位變幅大。2）孔隙潛水場地位于岷江水系一級階地，地下水主要類型為寬廣河谷階地地貌單元松散堆積層潛水，含水介質(zhì)為透水性良好的砂卵石層、含黏土較重。該層地下水主要以大氣降水補給為主，同時受地表水和側(cè)向徑流補給，并以側(cè)向徑流補給和補給地表水為主要排泄方式。3）地下水水位及其變化幅度測得場區(qū)地下水埋深1.00m～5.10m，相應標高為479.30m～474.10m，根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，地下水年變化幅度為1.00m～3.00m，其中12、1、2月為枯水期，7、8、9為豐水期，本次勘察時間為2022年6月，勘察期間為豐水期。施工期間應密切關注地下水變化，尤其是汛期施工時，并根據(jù)地下水變化情況及時進行相應的處理措施。根據(jù)雙流周邊工程勘察經(jīng)驗，結(jié)合本場地地處結(jié)構和水位地質(zhì)條件特征，填土滲透系數(shù)可取8m/d，卵石滲透系數(shù)可取20~25m/d，砂土滲透系數(shù)可取10m/d。4支護設計體系4.1設計概述（1）支護結(jié)構安全等級為二級時，結(jié)構重要性系數(shù)為1.0。（2）支護結(jié)構采用荷載結(jié)構模式，按荷載“增量法”進行計算分析。（3）圍護結(jié)構滿足整體穩(wěn)定性、抗傾覆驗算要求。（4）分段選擇最不利位置（最不利鉆孔）進行綜合計算。4.2荷載取值（1）巖土自重：按豎向全土重計，地層重度根據(jù)地勘資料取值。（2）水側(cè)壓力：地下水降至基底以下，不考慮水側(cè)壓力。（3）附加荷載：①車輛荷載：施工期間，臨時道路僅供小型車輛通過，設計道路路面超載q=10kPa；②施工荷載：設計地面超載荷載q=20kN；③1.5倍基坑深度范圍內(nèi)禁止重車通行。4.3支護方案選擇及概述本次鋼板樁支護采用分段支護設計，分ABB＇、CD共2段，采用拉森鋼板樁支護，分訴如下：（1）ABB＇段單向長度為700m，基坑深度為6.4—6.6m，基坑1.5倍深度范圍內(nèi)無建筑物，基坑安全等級為二級，結(jié)構重要性系數(shù)為1.0，采用拉森Ⅳ鋼板樁支護，鋼板樁長度為12m；（2）CD段單向長度為360m，基坑深度為4.2—4.4m，基坑1.5倍深度范圍內(nèi)無建筑物，基坑安全等級為二級，結(jié)構重要性系數(shù)為1.0，采用拉森Ⅳ鋼板樁支護，鋼板樁長度為12m；（3）ABB＇段需布置6口降水井，詳見大樣圖。5基坑支護施工說明5.1施工流程施工放線定位→平整場地→降水井施工→降水井施工并出水一定時間→鋼板樁引孔→打鋼板樁→土方分層開挖→安裝圍檁及內(nèi)支撐→土方分層開挖至坑底→管涵施工→回填基坑，完成本項目施工。基坑及周邊變形監(jiān)測同步進行。5.2鋼板樁（1）拉森Ⅳ鋼板規(guī)格尺寸為400×170×15.5mm，詳見下表：（2）鋼板樁中間設置一道內(nèi)支撐，支撐材料為DN199×12鋼管；鋼圍檁為400×400HW型，厚20。（3）焊條：焊接采用E43焊條，焊接熔敷金屬的化學成分和力學性能應滿足（GB/T5117-2012）和（GB/T5118-2012）的規(guī)定。5.3排水分別在基坑兩側(cè)底部設置排水溝，尺寸為300×300mm。5.4施工注意事項（1）鋼板樁采用引孔施工。（2）（a）偏差不應大于50mm，樁身垂直度偏差不應大于1%；（b）樁位中心線偏差：沿垂直軸線方向不大于50mm，沿軸線方向不大于150mm；（c）樁頂標高差：<50mm；（d）孔深誤差：+300mm。（3）施工鉆孔時應做好地質(zhì)層面記錄，如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與鉆孔資料相差較大時，應及時與設計單位聯(lián)系，協(xié)調(diào)處理。（4）鋼板樁的檢驗。對鋼板樁，一般有材質(zhì)檢驗和外觀檢驗，以便對不合要求的鋼板樁進行矯正，以減少打樁過程中的困難。①外觀檢驗：包括表面缺陷、長度、寬度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和鎖口形狀等項內(nèi)容。檢查中要注意：a）對打入鋼板樁有影響的焊接件應予以割除；b）割孔、斷面缺損的應予以補強；c）若鋼板樁有嚴重銹蝕，應測量其實際斷面厚度。原則上要對全部鋼板樁進行外觀檢查。

②材質(zhì)檢驗：對鋼板樁母材的化學成分及機械性能進行全面試驗。包括鋼材的化學成分分析，構件的拉伸、彎曲試驗，鎖口強度試驗和延伸率試驗等項內(nèi)容。每一種規(guī)格的鋼板樁至少進行一個拉伸、彎曲試驗。

（2）鋼板樁吊運

裝卸鋼板樁宜采用兩點吊。吊運時，每次起吊的鋼板樁根數(shù)不宜過多，并應注意保護鎖口免受損傷。吊運方式有成捆起吊和單根起吊。成捆起吊通常采用鋼索捆扎，而單根吊運常用專用的吊具。

（3）鋼板樁堆放：鋼板樁堆放的地點，要選擇在不會因壓重而發(fā)生較大沉陷變形的平坦而堅固的場地上，并便于運往打樁施工現(xiàn)場。堆放時應注意：

①堆放的順序、位置、方向和平面布置等應考慮到以后的施工方便；②鋼板樁要按型號、規(guī)格、長度分別堆放，并在堆放處設置標牌說明；

③鋼板樁應分層堆放，每層堆放數(shù)量一般不超過5根，各層間要墊枕木，墊木間距一般為3-4米，且上、下層墊木應在同一垂直線上，堆放的總高度不宜超過2米。6土方施工及基坑回填要求6.1選擇合理的開挖順序基坑開挖應從里到外，從上到下依次分層、分段開挖，同時應注意以下幾點：不得碰撞支護結(jié)構、測量標志和監(jiān)測裝置等，嚴禁野蠻施工?；舆叾演d不得超過支護設計規(guī)定的堆載值，棄土應盡量及時運走。開挖基坑時，不得破壞基底土的結(jié)構，也不得挖至設計標高以下，應在設計標高以上留一層土不挖，采用人工撿底。設計無規(guī)定時，暫留土層厚度為300mm。6.2分段分層依次開挖如基坑內(nèi)建筑物的底板標高不同時，機械開挖次序應先整片開挖至較淺的基坑標高，然后再開挖至個別較深的基坑標高。在開挖過程中，應隨時觀測基坑壁及基坑周邊的情況。分層開挖厚度不得超過2.0m，如遇土質(zhì)松散時，分層開挖厚度應作適當調(diào)整，以保證基坑施工期間基坑壁的安全。在開挖過程中，應隨時檢查基坑開挖線、軸線、基坑幾何尺寸等，發(fā)現(xiàn)問題應及時糾正。機械不能開挖到的地方（或部位），應隨時配合人工進行挖掘，并將土運至機械能挖到的地方，以便及時挖出運走。面積較大的基坑，可配備機械進行推土、送土，以提高工作效率。應注意：在基坑開挖至設計標高時，不宜再使用機械在基坑內(nèi)作業(yè)，以免對基底土產(chǎn)生擾動。7基坑監(jiān)測要求本工程基坑開挖時，在基坑外布置基坑位移、沉降監(jiān)測點，發(fā)現(xiàn)報警時及時反饋，以便組織采取有效的的措施，確保基坑及周邊設施的穩(wěn)定和安全?；娱_挖及地下室施工期間，應作下列監(jiān)測項目：周圍地面的變形監(jiān)測；坑邊鋼板樁的沉降、沉降差的監(jiān)測；鋼板樁頂水平位移、沉降監(jiān)測；基坑內(nèi)外地下水位監(jiān)測；基坑監(jiān)測應由專業(yè)單位編寫監(jiān)測方案并進行實施；圍護樁頂位移速率報警值為連續(xù)幾次大于等于3mm/d，圍護樁累計變形大于3.5cm；監(jiān)測頻率至少每天一次，如有異常應加密頻率；監(jiān)測資料應記錄施工情況、挖土情況、天氣情況，并及時提供，及時分析；如遇報警，應減慢施工深度或停止挖土，分析原因采取措施后繼續(xù)施工。8信息化施工、動態(tài)設計和應急預案（1）本工程必須按信息化施工要求工作，記錄施工揭露的實際工程地質(zhì)條件、現(xiàn)場調(diào)查了解的周邊環(huán)境情況，按照設計要求對基坑變形和支護結(jié)構應力進行監(jiān)測，及時整理分析監(jiān)測資料，以上信息及時反饋給設計人員，便于設計及時根據(jù)實際情況分析支護結(jié)構的可靠性，必要時對設計進行相應的調(diào)整。（2）當出現(xiàn)危險征兆并報警后，應加密觀測次數(shù)，同時啟動下列搶險預案：暫停護壁及土方開挖施工，并快速查明原因，視發(fā)展情況，確定是否進行基坑回填，回填土的范圍沿基坑邊，回填土的高度不少于基坑深度的2/3。若有必要，經(jīng)過專家論證后，對支護結(jié)構進行加固，加固工作完成后，再繼續(xù)開挖土方。9危大工程的重點部位和環(huán)節(jié)（一）危大工程的重點部位和環(huán)節(jié)（1）施工過程中要注意地質(zhì)調(diào)查核實，施工中發(fā)現(xiàn)的異常情況或與勘察、設計有出入的問題應及時反饋信息，必要時，修改設計措施、調(diào)整挖土方案。（2）嚴格控制鋼板樁施工質(zhì)量，加強原材檢查。鋼板樁位置應準確，對樁及樁垂直度、孔深等進行質(zhì)量驗收。（3）土方分層開挖，盡可能使實際施工的各個階段，與計算設定的各個工況一致。（4）嚴格控制基坑周邊荷載。（5）嚴格進行截排水及地表水控制，做好周邊封閉及給排水管網(wǎng)監(jiān)控。（6）施工順序嚴格按要求實施。（二）可能造成的工程風險（1）若鋼板樁支護施工質(zhì)量未得到保證，可能會造成基坑變形嚴重，甚至垮塌，引起財產(chǎn)損失或安全事故。（2）場地周邊存在地下管線，設計時由建設單位提供了部分地下管線資料，施工前應仔細復核周邊地下管線資料，并進行相應遷改或保護，否則可能在施工時破壞周邊地下管線。同時應再次詳細調(diào)查周邊現(xiàn)有建筑的基礎形式，防止影響周邊現(xiàn)有建筑的安全。（3）本項目必須做好降水、截排水工作及地表水控制工作，保證水不會對基坑安全造成影響，否則可能會造成基坑變形嚴重，甚至垮塌，引起財產(chǎn)損失或安全事故。（4）基坑支護工程的主要危險源有：坍塌、高空墜落、機械傷害、物體打擊、觸電及火災。10其他（1）基坑施工前，建設、施工和監(jiān)理等單位需再次對基坑周邊建（構）筑物的基礎形式、基礎埋深進行詳