支护方案(设计)

一、设计总说明

  1、设计依据

  2、工程概况

3、工程地质条件

4、设计参数

  5、支护方案

  6、详细说明

  7、监测说明

  8、检测

  9、施工注意事项

10、应急措施

二、设计图件清单

1、设计依据

  1）、《南山艺术博览馆岩土工程详细勘察报告书》（中国建筑西南勘察设计研究院，2006年3月）。

  2）、业主提供的总平面图、桩定位图。

3）、《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》（SJG05-96）。

  4）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）。

  5)、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）。

  6）、《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）。

  7）、专家组评审意见。

2、工程概况    

拟建的南山艺术博览馆位于南山区南海大道与荔园路交叉点西南侧，文体中心南侧。占地面积约19200m2，地上5层，设地下室1层，面积约14800m2，基础拟采用预应力管桩基础。目前场地“三通一平”已完成，场地平整。

3、工程地质条件

1）、地质条件

拟建场地属残丘沟谷地貌单元，后经人工开挖整平。拟建场地现为临时绿化地，整体较为平坦，经勘察，场地内揭露的地层按地质成因划分自上而下分别为: 第四系人工填土(Qml)、第四系冲洪积层(Qal+pl)、第四系残积层(Qel)和燕山期侵入花岗岩(γ53-1)。与基坑支护相关的地层有：人工填土①、砾砂②-1、粘土②-2、砾砂②-3以及残积砾质粘性土③。

人工填土：褐黄色、灰褐色，杂色，松散-稍密状态，主要由粘性土回填而成，夹有较多的砂粒、少量建筑垃圾，局部夹有植物根须，具不均匀性。该层覆盖整个场地，层厚0.30～3.50m。

砾砂②-1：灰白色，褐黄色，松散,局部稍密，含有少量粘土，局部含有粗砂。层顶标高为1.19～4.55m，层厚变化在0.9～8.75m之间。该层局部分布

粘土②-2：褐黄色，灰白色，可塑，局部硬塑，混有较多的砂，含砂量约为30～40％，局部为纯粘土。该层全场分布。层顶标高为-6.60～4.40m，层厚变化在0.40～8.40m之间。

砾砂②-3：褐黄色，灰白色，稍密状态，含有少量的粘土。层顶标高为-8.25～-0.07m，层厚变化在0.70～6.35m之间。

砾质粘性土③：褐红夹灰白色，可塑～硬塑。石英颗粒含量20～30%，含大量高岭土，由花岗岩风化而形成，除石英外其它造岩矿物均风化成粘土，原岩结构较清晰。岩芯呈土柱状，石英含量较大时芯样手捏易散。该层全场分布，层顶标高为-9.50～1.55m，层厚3.10～25.40m。

其与支护相关力学参数如下表：

岩土体力学参数表

指标名称

场地地下水分为上层潜水与下层弱承压水。上层潜水属第四系孔隙型潜水，主要赋存于砾砂②-1和砾砂②-3土层中，且该两层土透水性较强，由大气降水及地下水侧向补给，水量较大，下层弱承压水分布于全风化花岗岩、强风化花岗岩和中风化花岗岩中的裂隙水，含水量丰富，主要受上层地下水及地下水侧向补给。勘察期间地下水埋深为2.1～2.4m，高程2.40～3.22m。设计取埋深2.0m。

3）、周边管线情况

场地周边管线密集、分布众多，离基坑边距离较近的管线主要以给水管、污水管和电力管为主，一般距离大于10m，但基坑北侧管线距基坑最小距离为5.5m，该段管线受基坑影响较大。详见基坑周边管线图。

4、设计参数

1）、基坑安全等级为二级。

2）、基坑支护为临时性工程，设计使用时间为12个月。

3）、基坑底边线距地下室外墙一般按2.0m考虑。

4）、岩土体力学参数见上表。

5）、基坑顶地面设计荷载为15kPa。

5、支护方案

1）、基坑概况

拟建地下室尺寸108m×149m，大致呈方形。建筑设计±0.00m为绝对标高5.00m，基坑开挖底相对标高为-6.50m、-6.80m(底板厚度按500mm考虑，垫层100mm)，场地地面标高约0.00m，基坑深度为6.5-6.8m，地下室车道位置深约4.2m。

2）、地下水处理

场地有强透水的砂层分布，分布区域占了场地的大部分区域，而地下水位较高，基坑运行期间经过雨季，因此需考虑专门的降、隔水措施。而场地位于市区，周边管线及建筑较多，降水可能引起有危害的沉降，因此应采用隔水措施。根据场地地质条件，基坑隔水采用搅拌桩隔水帷幕。

3）、支护方案

地下室距红线的距离均较近，只西侧较宽约11m，其他边宽度4～6m，放坡空间有限。除西段1-1剖面坡顶放坡外，其他均采用采用垂直搅拌桩复合土钉墙支护。根据地质条件的不同和基坑深度的不同，各剖面对搅拌桩入土深度、土钉间距及长度而各有不同，详见各支护剖面图。

6、详细说明

  （1）、一般说明

1）、图中尺寸除特别说明及标高、坐标以m计外，其余均以为mm计。

2）、设计±0.00m为绝对标高5.00m，图中标高为相对标高。 

（2）、土钉

1）、土钉成孔采用洛阳铲成孔，孔径100mm。在插筋注浆前需清除孔底、孔壁渣土。

2)、杆筋采用Ⅱ级Φ22螺纹钢筋，每隔1.5m设定位托架一个。

3）、杆筋浆体保护层厚度不小于2.5cm，浆体采用纯水泥浆灌注，水泥可采用32.5R普通硅酸盐水泥，水灰比0.50，且保证浆体强度不低于M20。

4）、砂层中或填土层中遇块石或其他障碍物而成孔困难时，可采用钢花管土钉(锚管)代替，成孔采用机械打入式，钢管采用Φ48壁厚3.25mm的钢管，按0.5m间距设倒刺，按0.3～0.6MPa左右的压力灌注水泥浆，每米水泥用量不少于20kg。

5）、土钉设计抗拔力在填土中为5kN/m，其它为10kN/m，且不超过杆筋极限抗拉力的0.8倍。

（3）、搅拌桩

1）、单桩直径为550mm，桩间距均为350mm，搭接长度200mm，4-4剖面间距400mm，搭接150mm。

2）、桩体固化剂采用32.5R普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比0.5，水泥掺入质量比为13％，实际掺入量58kg/m。

3）、搅拌桩采用喷浆法、按四喷四搅施工，上提速度<0.8m/min。

4）、搅拌桩垂直度偏差小于0.8%，桩位偏差小于5cm。

5）、搅拌桩28天设计抗压强度1.0MPa。

（4）、喷射混凝土

1）、喷射混凝土在土钉墙部位厚度80mm，放坡部位厚50mm。

2）、喷锚面层喷射混凝土强度等级C20，水泥、砂、石子配合比例为1：2：2.5。

3）、土钉墙面层钢筋网按φ6@200×200布置，在土钉端头设水平向2Φ16加强钢筋。 放坡面层挂14#铁丝网，网眼不大于5cm×5cm。

4）、土钉墙坡顶按间距1.5m打入长1.0m的Φ16短钉，并贴着短钉沿坡顶走向设一排Φ16加强钢筋。坡顶反压宽度不少于80cm。放坡面按1.5m×1.5m间距打入长1m的Φ16短钉。

（5）、排水系统

1）、设坡顶排水沟和坡底排水沟，排水沟内径300×300，沟底为厚5cm的C15细石砼，坡顶排水沟两侧50cm范围内需用5cm厚细石砼护面，排水沟具体流水方向需根据市政污水管位置及场地高低设置排水流向。

2）、坑底在拐角处设集水坑，集水坑内径1000×800×800，其他位置按30m间距设集水坑。基坑内水通过集水坑抽排至坑顶排水沟，流经沉淀池后排入市政排水系统。

7、监测说明

为保证基坑安全，及时掌握基坑稳定及土方开后对周边建筑的影响情况，基坑支护需进行信息化施工，必须进行支护结构、周边建筑物、地下管线及地下水的变形监测。

1）、变形监测布置

基坑支护结构需设水平位移和沉降监测点，水平位移监测点在坑顶按20m间距设置，沉降变形监测点主要在基坑开挖影响范围内的邻近建筑、构筑物、管线等位置。详见《监测点平面布置图》。

2）、变形监测周期

变形监测从土方开挖开始直至基坑回填后结束。施工期间1～3天测一次，且保证每层土方开挖时间段内不少于2次监测；施工结束后3～7天测一次；在基坑变形稳定后，7～15天监测一次。遇暴雨或其它影响边坡稳定的情况应加密监测。

3）、基坑变形允许值

变形控制值要求如下：水平位移控制值为0.005h即34mm，h为基坑深度，警戒值为25mm；沉降控制值为0.004h即25mm。管线的变形按相关变形要求执行。

4）、水位监测

在南侧靠近民房部位进行地下水位观测，设置4个地下水位观测孔，每天不少于两次观测地下水位的变化情况，并及时估侧地下水变化对民房的影响。水位监测井深15m。井径160mm，内管采用Ф50的PVC管，开孔率不小于20％，外包两层14目尼龙网。内管与孔壁之间填入5～15mm粒径碎石作为过滤层。

8、检测

1）、土钉需按1％且不少于3根进行抗拔力检测。

2）、喷射混凝土应进行抗压强度试验，每次混凝土浇筑至少取一组，喷射混凝土每500m2检测一组。

3）、搅拌桩采用钻芯法进行桩身均匀性及进入桩底隔水层的深度的检测。

4）、支护中使用的材料及其他项目按相关规范进行质量检测。

9、施工注意事项

1）、土方开挖应按照分段分层、均衡对称、先中间后四周的原则进行，严禁超挖，在参考监测结果未出现异常现象后进行下一层开挖。分层高度小于2.0m，且不低于土钉端头标高以下50cm，分段长度约30m。

2）、需保证土钉注浆饱满。

3）、施工前应详细查明周边管线情况，并采取相应的避免影响管线的措施。

4）、在支护施工过程中如遇地质条件等因素与勘察资料不一致时，应马上通知设计人员，以及时调整设计，保证支护安全

5）、坡顶1倍基坑深度范围内不能堆载。

10、应急措施

    1）、基坑开挖及支护过程中可能出现的危险情况有：塌方、基坑变形过大（超过允许值）、基坑变形引起周围建筑、管线出现破坏等。

    2）、出现变形过快或塌方等危险情况时，应及时采取坡脚反压、坡顶卸载等措施，并对基坑进行加固。

    3）、周边建筑物、地下管线变形过大或地下水变化可能对周边建筑等造成较大影响时，应停止基坑开挖，并及时进行坡脚反压等措施，加密变形监测频率。在分析实际情况后，采取基坑加固、地下水回灌、基础高压灌浆等措施。

以上未说明处按相关规范执行。