****基坑支护工程设计说明一、工程概况******项目位于广州市番禺区市,建筑占地面积约为93000m2,主要由塔楼和裙楼等组成,其中包括有住宅楼、办公楼、商业中心、低层商铺等建筑物,拟建塔楼最高33层(99.98m),拟建4层的地下室。
基坑北侧暂时为公共绿地,基坑距离东侧约14m为**路,距离约70m为5层建筑物;基坑距离南侧约9m为**路,距离约52m为3层建筑群;基坑距离西侧约9.5m为**路,距离约49m 为在建深约8m的基坑(目前正在施工基础)以及距离约49m为4层建筑物。
基坑支护周边地面标高呈北低南高走势,标高大致为:北侧为23.00m;东侧为23.00~26.00m;南侧为26.00~28.20m;西侧为25.00~28.20m。
基坑开挖深度为14.85~20.45m。
基坑周长约1215.8m。
二、设计依据1、深圳市勘察研究院有限公司,祈福新邨BC0104007、08地块岩土工程勘察报告(2012.08);2、中华人民共和国行业标准,《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);3、广东省标准,《建筑基坑支护工程技术规程》(DBJ/T15-20-97);4、广州市标准,广州地区建筑基坑支护技术规定(GJB02-98);5、《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009年版);6、《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ85-2002);7、《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22-2005)8、中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);9、中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);10、中华人民共和国国家标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);11、中华人民共和国国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009);12、广州市番禺城市建筑设计院有限公司,有关建筑、结构图纸。
三、工程地质与水文概况(一)工程地质情况根据本次钻探揭露,场地内地层有人工填土层(Q ml)、第四系冲积层(Q al)、第四系残积层(Q el)、下伏基岩为元古界震旦系地层(Z),现将各地层的主要岩性特征自上而下分述如下:1)人工填土层1 素填土:灰黄、褐黄、褐红色,稍湿,松散~稍密状态,主要由粘性土组成,局部混砂、碎石或块石,场地内部分位置顶部0.10~0.20m为混凝土地面或路面,混凝土以下约0.30~0.50m 为碎石或碎石混粗砾砂。
2)第四系冲积层2-1 粉质粘土:灰、灰黄色,湿~稍湿,可塑~硬塑,韧性中等,干强度中等。
场地内该层仅局部共29个钻孔有揭露,层厚1.00~9.70m,平均4.22m,层顶埋深11.81~22.41m,层顶标高15.20~4.00m。
2-2 淤泥质土:深灰色,饱和,流塑~软塑,含有机质,含量一般在3.2%左右,稍具臭味,局部呈淤泥状。
场地内该层仅部分共40个钻孔有揭露,层厚1.30~6.20m,平均2.90m,层顶埋深9.10~18.2m,层顶标高15.08~7.66m。
2-3 粉细砂:灰黄、灰白色,饱和,松散~稍密,分选性差,砂的成分为石英,含多量粘粒。
场地内该层仅局部共8个钻孔有揭露,层厚1.00~5.00m,平均2.30m,层顶埋深15.6~22.30m,层顶标高11.36~5.26m。
3)第四系残积层Q el(层号3)3 砂质粘性土:灰白、灰黄、褐红、褐黄色,湿~稍湿,可塑~坚硬状,由混合岩风化残积而成。
场地内该层所有钻孔均有揭露,层厚1.20~20.10m,平均7.54m,层顶埋深0.70~23.6m,层顶标高27.74~2.06m。
4)元古界震旦系地层Z(层号4)场地内下伏基岩为元古界震旦系混合岩,变晶结构,块状构造。
本次勘察揭露全、强、中和微风化共四个风化带,其岩性特征描述如下:(4-1) 全风化混合岩:灰白、灰褐、灰黄、褐红、褐黄等色,呈坚硬土状,裂隙极发育,岩石结构局部尚可辨认,遇水易软化崩解,局部间夹强风化岩块。
场地内该层各钻孔均有揭露,层厚1.70~17.00m,平均6.33m,层顶埋深3.00~32.50m,层顶标高23.26~-6.94m。
(4-2) 强风化混合岩:灰白、灰褐、灰黄、褐红、褐黄等色,岩芯呈半岩半土状、碎块夹土状,岩块手可折断,岩石裂隙很发育,原岩结构局部清晰,除石英外,大部分矿物均已风化成土,手捏易碎,局部夹中风化岩块,下部以中风化夹强风化为主。
岩石坚硬程度整体属软岩,完整程度破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。
场地内该层各钻孔均有揭露,层厚1.00~19.50m,平均6.43m,层顶埋深10.20~46.60m,层顶标高19.26~-12.34m。
(4-3) 中风化混合岩:灰白、绿黄、褐黄、褐红、青灰等色,岩石结构部分破坏,风化裂隙发育,裂面多被铁、锰质渲染,岩芯呈块状~短柱状。
岩石坚硬程度整体属较软岩,完整程度较破碎,岩体基本质量等级为Ⅳ级。
在钻探深度内该层绝大部分钻孔有揭露,层厚0.50~14.30m,平均5.57m,层顶埋深10.20~46.60m,层顶标高15.74~-18.75m。
(4-4) 微风化混合岩:灰白、青灰色,岩石结构基本未变,岩石较为新鲜,岩质硬~坚硬,偶见裂隙,方解石岩脉稍发育,岩芯呈短柱~长柱状。
岩石坚硬程度整体属较硬岩,完整程度较完整,岩体基本质量等级为Ⅲ级。
在钻探深度内该层绝大部分钻孔有揭露,但未钻穿,揭露层厚0.60~6.00m,平均2.2m,层顶埋深26.00~51.00m,层顶标高0.98~-23.18m。
(二)水文地质概况勘察期间测得钻孔地下水稳定水位1.40~11.23m,标高24.50~23.68m。
由于勘察工期短,未能测出地下水位的变化幅度和最高水位。
场地地下水位受季节性变化,本次勘察期间测得的地下水位并不能代表长期地下水位,根据地区经验,本区雨季地下水位一般会上升1.00~2.00m。
场地地下水主要为第四系孔隙水及基岩裂隙水。
主要含水层为填土层(Q ml)、粉质粘土层(Q al)、粉细砂层(Q al)、砂质粘性土层(Q el)及全~中风化岩层(Z)。
填土层为弱含水、弱透水地层;粉细砂层含较多粘粒、为强透水层,但仅局部呈透镜体状分布;砂质粘性土层因含较多粘粒,为弱含水、弱透水地层;全风化岩已风化成土状,为弱含水、弱透水地层;半岩半土状强风化为弱透水地层,碎块状强风化岩由于其裂隙很发育,为强透水层;中风化岩呈块状及柱状,在裂隙发育部位,透水性较强;微风化岩较完整,稍有裂隙处亦由方解石岩脉充填,为隔水层。
基岩裂隙水具承压性质。
孔隙水受气候影响,其补给来源主要为大气降水及周边生活废水的侧向补给,排泄主要依靠地表蒸发及渗透排泄。
基岩裂隙水补给来源靠孔隙水垂直补给,排泄条件不明。
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001,2009年版)的第12.2条有关规定:场地地下水水质对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
场地土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
四、基坑支护结构设计(一)设计原则1、满足基坑支护结构稳定的要求,不产生倾覆、滑移和局部失稳;锚索不产生抗拔失效;2、支护结构构件受荷后不发生强度破坏;3、基坑安全等级:基坑安全等级为一级,基坑重要性系数为1.10;4、本基坑设计将工程类比与理论计算相结合,并采用信息化设计与施工,在既有资料和地质勘察报告的基础上,开展施工前的预设计,根据施工现场监控量测的信息反馈修正设计,指导施工。
5、基坑支护结构有效期为一年。
(二)支护结构设计根据场地工程地质条件和基坑周边环境情况,从安全经济可靠的角度考虑,本基坑支护结构设计如下:1、围护结构:主要采用φ1000@1200(φ1200@1400)钢筋混凝土灌注桩。
2、支护结构:采用支护桩+预应力锚索的支护结构。
(三)计算方法1、内力计算采用弹性支点法;2、土的水平抗力系数按M法确定;3、主动土压力与被动土压力采用矩形分布模式;4、采用"理正深基坑支护结构软件FSPW 7.0"计算。
(四)岩土层计算参数(结合勘察报告及经验数据)表1 基坑支护设计参数取值表地层层号土层名称天然重度γ(kN/m3)直接快剪水泥砂浆或混凝土与岩土间的粘结强度特征值f(kPa)粘聚力c (kPa)内摩擦角Φ(°)1 人工填土19.5 15 10 202-1 粉质粘土20.0 20 18 502-2 淤泥质土17.0 8 3 152-3 粉细砂20.5 0 25 703 砂质粘性土20.0 28 20 704-1 全风化混合岩21.0 35 30 954-2 强风化混合岩21.5 55 32 1204-3 中风化混合岩22.5 120 35 1804-4 微风化混合岩24.0 250 37 250(五)设计荷载1、永久荷载土压力:设计参数见各剖面计算书;水压力;基坑外侧按1.5m考虑,内侧坑底以下按1.0m考虑。
2、可变荷载施工荷载:10kPa;地面超载:20kPa;出土口堆载:40kPa。
五、工程材料(一)混凝土强度等级1、支护桩、冠梁、腰梁:C302、喷射混凝土面层:C20;3、注浆材料:M20水泥砂浆或M20纯水泥浆,水泥标号不低于PC.32.5R。
(二)钢筋1、钢筋直径<12用HPB235钢(φ),钢筋直径>12用HRB335钢(φ),支护桩纵筋采用HRB400()钢,材质应符合现行国家标准的规定。
钢板:Q235,材质应符合现形国家标准的要求。
2、结构构件的受力钢筋应采用焊接或机械连接;喷射混凝土面板中的钢筋网接头采用搭接加点焊,搭接长度为200mm。
3、用电弧焊焊接HPB235级钢筋时采用E43型焊条,焊接HRB335级及HRB400级钢筋时用E50型焊条。
焊接熔敷金属的化学成分和力学性能应满足(GB/T5117-1995)和(GB/T5118-1995)的规定。
4、排水沟材料砖MU10灰砂砖,砂浆采用M7.5水泥砂浆。
六、施工要求、施工工艺及施工注意事项(一)施工要求1、支护结构施工前,应仔细查明场地范围内的地下管线情况,并会同建设单位监理设计等单位和管线权属部门共同研究,确保管线的安全和正常使用。
2、支护结构施工前,应仔细查明场地范围内的现有旧基础情况,并会同建设单位、监理、设计等单位部门共同研究。
3、施工过程必须做好坡顶地面截水 边坡体有针对性的排水和基坑内土方开挖时临时降水措施。
4、在基坑开挖过程中,应按照设计要求分层开挖,在每道支撑、预应力锚索施工达到设计强度后方可继续开挖,严禁“大锅底”开挖,并作好基坑内的排水工作,如在雨季施工必须准备足够的抽水设备,保证基底不被长时间浸泡。