百工堰学校新建项目
基坑支护设计
四川省大卫建筑设计有限公司
2019年9月
百工堰学校新建项目
基坑支护设计
设计阶段：施工图设计
提交单位：四川省大卫建筑设计有限公司 工程编号：2019-0525
法定代表人：刘卫兵 技术负责人：牟荣辉 审 定 人：王成 审 核 人：王伟 项目负责人：苏刊
注册师印章：
设 计 人：卢丹
提交日期：2019年9月16日
百工堰学校新建项目基坑支护设计
目录
1.工程概况及周边环境条件 ........................................................... 1 2.设计依据 ......................................................................... 1
2.1主要技术标准及法规 ........................................................... 1 2.2其它设计依据 ................................................................. 1 3.工程地质及水文地质概况 ........................................................... 1
3.1地形地貌 ..................................................................... 1 3.2场地地层结构及分布 ........................................................... 1 3.3 场地水文地质条件 ............................................................. 2 3.4基坑设计参数 ................................................................. 2 4.支护设计要求和方案选择 ........................................................... 2
4.1设计要求和原则 ............................................................... 2 4.2支护方案选择 ................................................................. 2 5.基坑地下水控制设计 ............................................................... 2
5.1地下水控制方案选择 ........................................................... 2 5.2集水明排设计 ................................................................. 3 6.分项工程说明 ..................................................................... 3 7.基坑监测技术要求 ................................................................. 3 8.信息化施工、动态设计和应急预案 ................................................... 5 9.质量检测和验收 ................................................................... 5 10.其他说明 ........................................................................ 5
附录：
序号 图号 1 1.1--1.3 2 2.1--2.11
设计施工图纸目录 图名 基坑支护平面布置图 支护大样 图幅 A3 A3
百工堰学校新建项目支护设计
1.工程概况及周边环境条件
拟建百工堰学校新建项目位于成都市龙泉驿区公园路附近，交通便利，本项目由1栋5F的教学楼，1栋3F的综合楼，1F的风雨操场，看台及门卫室组成，总占地面积约41756m2。
我单位受业主委托，对百工堰学校新建项目进行基坑支护专项设计，基坑周边2倍基坑深度范围内主要为空地，无建（构）筑物，基坑深度约3.95--5.60m（含预计抗水板厚度0.50m）。
2.设计依据
2.1主要技术标准及法规
1、国家标准
《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086-2015； 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002； 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011； 《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009； 《建筑边坡工程技术规范》GB50330—2013； 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）； 《中国地震动参数区划图》GB18306-2015； 《工程测量规范》GB50026-2007； 2、行业标准
《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-2012；
《建筑与市政工程地下水控制技术规范》JGJ111-2016； 《建筑变形测量规范》JGJ8-2016；
《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-2013； 3、其它标准
国家建筑标准设计图集：《建筑基坑支护结构构造11SG814》； 《四川省建筑地基基础检测技术规程》DBJ51/T014-2013； 《建筑工程设计文件编制深度规定》(2016版)；
危险性较大的分部分项工程安全管理规定（中华人民共和国住房和城乡建设部令第37号）； 川建勘设科发〔2015〕845号四川省住房和城乡建设厅关于实施四川省勘察设计成果通过信
息平台报送及签名签章格式管理的通知；
2.2其它设计依据
1、建筑总平图及基坑开挖图；
2、《百工堰学校新建项目岩土工程详细勘察报告》（2019年9月，成都兴蜀勘察基础工程公司）； 3、基坑支护设计使用年限(1年，自基坑支护结构竣工后起算)。
3.工程地质及水文地质概况
3.1地形地貌
本工程位于四川省成都市龙泉驿区公园路附近，通视良好。周边交通十分方便，供水、能源条件较好,场地现状地形起伏不大，较平缓。场地主要为拆迁地及荒地，地貌单元较为单一，适于进行工程建设。勘察期间测得孔口高程在518.76～521.63m之间，相对高差约3m。拟建场地地貌上属岷江水系Ⅲ级阶地。
3.2场地地层结构及分布
本次勘察查明，在钻孔揭露深度范围内，地层按时代和成因分为，第四系全新统人工填土层(Q4ml)、第四系中更新统冰水堆积层(Q2fgl)及白垩系灌口组泥岩层（K2g）组成，现将各地基土层的野外特征描述如下：
（1）第四系全新统人工填土层(Q4ml)
1耕土：主要由粘性土组成,稍湿~湿，含植物根系，局部夹灰褐色粉质粘土及小碎石,泥岩碎石，土质不均。全场地揭露，层厚0.5~1.0。
(2)第四系中更新统冰水沉积层(Q2fgl)
2-1粘土(可塑)：黄褐色~灰白色、局部红棕色，稍密~密实，有一定光泽，无摇震反应，可塑为主，局部为软塑，干强度强，韧性强，偶夹圆砾、卵石。大部分地段分布，层厚0.8~5.9m。
2-2粘土(软塑)：灰色~灰黄色，软塑为主，湿，光泽度低，干强度低、韧性中等，含少量铁锰质氧化物，手捏易变形，局部地段层底夹中粗砂、卵石透镜体，卵石粒径1~5cm，偶夹有黑色古木，淤泥质土。仅局部地段分布，层厚1.7~8.9m。
2-3粘土(硬塑)：黄褐色~灰白色，局部红棕色，稍密~密实，有一定光泽，无摇震反应，硬塑为主，局部为可塑，干强度强，韧性强，偶夹圆砾、卵石。全场地揭露，层厚1.5~11.9m。
2-4含粘性土卵石层：黄灰、褐黄色、棕红色，很湿，该层含50%～55%的卵石，卵石粒径为20～100mm，部分卵石强烈风化成砂砾状，其间充填以可～硬塑粘性土为主，含少许圆砾，该层分布仅局部地段分布，厚度变化较大。仅局部地段分布，层厚1.0~2.5m。
(3)下伏白垩系上统灌口组(K2g)
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百工堰学校新建项目支护设计
通过钻探揭露，场地内基岩层面埋深较大，基岩埋深6.0~12.5m。，以砂岩为主，局部夹薄层或透镜状砂质泥岩、泥质粉砂岩，呈棕红～砖红色，泥质结构，薄层～中厚层状构造，水平层理发育，失水开裂，根据其风化程度，本次勘察揭露的下伏基岩可分为强分化、中风化二个亚层。
强风化砂岩3-1：棕红～砖红色，夹粉砂质泥岩，钻孔岩芯呈碎块状或扁柱状，结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙发育，岩体破碎，强度较低。层厚1.0~6.0m。
中风化砂岩3-2：棕红～砖红色，夹粉砂质泥岩，钻孔岩芯多呈长柱状、短柱状，部分段呈碎块状，层理发育，风化裂隙较发育，裂隙大部分闭合，用手不易掰开折断。
3.3 场地水文地质条件
3.3.1地表水
在本次勘察区境内未见地表水。 3.3.2地下水
拟建场地地下水类型主要为上层滞水及基岩裂隙水。
上层滞水：主要分布于上部人工填土及粘土层中，大气降水与地表水垂直补给为主要来源，以蒸发及下渗方式排泄，水量受季节变化影响明显，与其它含水层的水力联系较差。本次勘探大部分地段见上层滞水，它埋藏浅，分布不均，无较统一地下水位，地下水位变化幅度大，局部水量较大。
基岩裂隙水赋存于基岩风化带中的裂隙中。主要受邻区地下水侧向补给，水量主要受裂隙发育程度及裂隙面充填特征控制。
勘察期间正值丰水期，测得地下水位埋深9.5~14.1m，相对标高为505.94~510.81m，根据以往该地区附近工程经验结合现场场地情况，地下水位变幅范围为1.0~2.5m。
本场设有地下室点室外地坪设计标高为521.20~521.80m，场地属岷江水系III级阶地，根据《成都市建筑工程抗浮锚杆质量管理规程》成建委〔2018〕573号的规定，本场地抗浮水位取518.8m。
3.4基坑设计参数
根据《百工堰学校新建项目岩土工程详细勘察报告》，基坑设计相关参数如下：
表3.4-1 地基土物理力学强度指标
土 层 重 度 压缩模量 变形模量粘聚力 内摩擦承载力特征名 称 Γ(KN/m3) Es E0(Mpa) C(Kpa) 角Φ(o) 值fak(Kpa) 1-1耕土 19.2 3.0 / 5 8 70 2-1粘土(可塑) 19.6 6.5 / 24.0 16.0 160 2-2粘土（软塑） 18.3 3.5 / 11.0 10.0 100 2-3粘土(硬塑) 19.8 9.0 / 38.0 20.0 220 2-4含粘性土卵石 20.5 10.0 / 20.0 22.0 240 3-1强风化砂岩 20.5 12.0 / 25 18.0 300 3-2中风化砂岩 23.5 / / 189 28.4 1000 4.支护设计要求和方案选择
4.1设计要求和原则
1、设计方案必须保证支护结构的安全，控制支护结构变形，保证基坑周边建筑物、地下管线和市政设施的安全和正常使用。
2、支护结构经济合理、符合国家相关规范和法规。
3、基坑支护深度自现状地面起算（先期不进行平场），并在施工前对基坑深度进行复核。 4、基坑安全等级：二级。
5、基坑周边设计荷载：基坑顶部周边未考虑附加荷载，在基坑未封闭之前，基坑周边1.5H范围内(H为基坑开挖实际深度)严禁超载。
6、设计参数：地基土设计参数采用勘察报告建议值。
7、基坑设计计算所采用的设计计算程序为：理正深基坑7.0pb4。 8、设计基坑使用年限：1年(自基坑支护结构竣工后起算）。
4.2支护方案选择
基坑周边环境简单，四周均为空地。西侧、北侧均具用地红线较远，距离在10.00m以上;东侧、南侧距用地红线较近，且在用地红线外有规划道路。
支护方式为：放坡+排桩支护.
A-B段采用1:1.50放坡，坡面喷射混凝土保护层,基坑开挖深度4.35m，长117.0m；
B-C-D-E段采用排桩支护，桩长11.00,悬臂段5.60m，嵌固段5.40m，桩径1.20m，间距2.00m。桩间土喷射混凝土保护层,基坑开挖深度5.60m，共布置支护桩90根,长178.0m；
E-F-G-A段采用1:1.50放坡，坡面喷射混凝土保护层,基坑开挖深度3.95m，长220.0m； H-I-J-K段采用1:1.50放坡，坡面喷射混凝土保护层,基坑开挖深度4.50m，长76.2m。
5.基坑地下水控制设计
5.1地下水控制方案选择
1、场地地形地貌：场地主要为拆迁地及荒地，地貌单元较为单一。勘察期间测得孔口高程在518.76～521.63m之间，相对高差约3m。拟建场地地貌上属岷江水系Ⅲ级阶地。
2、场地地层结构：拟建场地范围内，地层从上到下依次为素填土、粘土、强风化砂岩、中风化砂岩。
3、场地水文地质条件：拟建场地范围的地下水主要为：第四系松散堆积层上层滞水及基岩裂隙中的裂隙水，水量较小。
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4、周边地表水：拟建场地未有地表水体。
综上所述，结合当地工程经验，本着安全可靠、技术可行、经济合理、施工可操作性等原则，本场地地下水控制采用“集水明排”方案。
5.2集水明排设计
1、坡脚排水沟：宜布置在拟建建筑基础边净距0.4m以外，排水沟边缘离开边坡坡脚不应小于0.3m，排水沟底面应比挖土面低0.3～0.4m；坡脚排水沟截面尺寸：300mm×300mm（宽×深），采用砖砌并用水泥砂浆抹面，截水沟基础铺设100mm的C20素混凝土垫层。
2、坡顶截水沟：坡顶截水沟截面尺寸：300mm×300mm（宽×深），采用砖砌并用水泥砂浆抹面，截水沟基础铺设100mm的C20素混凝土垫层。
3、对基坑周边进行硬化，防止地表水下渗影响及边坡稳定性，在基坑坡顶地表用C10砼硬化至围墙，厚度10cm，坡度为3%，向坑外坡；
4、沿坡脚排水沟宜每隔30m～50m设置一口集水井；集水井的净截面尺寸：500mm×500mm×1000mm（长×宽×深），集水井采用砖砌并用水泥砂浆抹面，集水井基础铺设100mm的C20素混凝土垫层。
5、基坑坡面采用直径50mm、长度300mmPVC管，埋入土中的部分外包双层尼龙网。 6、其余详见设计施工图纸。
6.分项工程说明
6.1网喷支护施工要点
6.1.1网喷支护施工流程
土方开挖—→修整壁面—→挂钢筋网—→喷射混凝土—→……按上述工序逐层向下循环，直到基坑底，完成支护。
6.1.2喷射混凝土面层施工技术要点
1、细骨料宜选用中粗砂，含泥量应小于3％； 2、粗骨料宜选用粒径不大于20mm的级配砾石；
3、水泥与砂石的重量比宜取1：4～1：4.5，砂率宜取45％～55％，水灰比宜取0.40～0.45； 4、使用速凝剂等外加剂时，应通过试验确定外加剂掺量；
5、喷射作业应分段依次进行，同一分段内应自下而上均匀喷射，一次喷射厚度宜为30mm～80mm； 6、喷射作业时，喷头与墙面应保持垂直，其距离宜为0.6m～1.0m； 7、喷射混凝土终凝2h后应及时喷水养护； 8、钢筋与坡面的间隙应大于20mm；
9、钢筋网可采用绑扎固定，搭接长度不应小于300mm。 6.1.3网喷支护施工注意事项
1、土方分2～3层开挖，每层开挖厚度为2m左右； 2、开挖后应及时封闭临空面，应在24h内喷射混凝土面层； 3、施工期间坡顶应严格按照设计要求控制施工荷载； 4、网喷支护应设置排水沟、集水坑。
6.2悬臂式排桩支护施工要点
6.2.1支护桩施工要点
1、本工程支护桩采用旋挖成孔钢筋混凝土灌注桩，其施工流程如下：
2、支护桩桩位邻近的既有建筑物、地下管线、地下构筑物对地基变形敏感时，应根据其位置、类型、材料特性、使用状况等相应采取下列控制地基变形的防护措施：
1）宜采取间隔成桩的施工顺序；对混凝土灌注桩，已完成浇筑混凝土的桩与邻桩间距应大于4倍桩径，或间隔施工时间应大于36h。
2）当成孔过程中遇到不明障碍物时，应查明其性质，且在不会危害既有建筑物、地下管线、地下构筑物的情况下方可继续施工。
3、灌注桩在施工前应进行试成孔，试成孔数量应根据工程规模及施工场地地质情况确定，且不宜少于2根。
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4、灌注桩桩顶应充分泛浆，泛浆高度不应小于500mm，设计桩顶标高接近地面时桩顶混凝土泛浆应充分，凿去浮浆后桩顶混凝土强度等级应满足设计要求。水下灌注混凝土时混凝土强度应比设计桩身强度提高一个强度等级进行配置。
5、旋挖成孔钻进应符合下列规定：
1）成孔前及提出钻斗时均应检查钻头保护装置、钻头直径及钻头磨损情况，并应清除钻斗上的渣土；
2）成孔钻进过程中应检查钻杆垂直度；
3）成孔时桩距应控制在4倍桩径内，排出的渣土距桩孔口距离应大于6m，并应及时清除； 4）旋挖成孔达到设计深度时，应清除孔内虚土。 6.2.1冠梁施工要点
冠梁施工时，应将桩顶部浮浆、低强度混凝土及破碎部分清除。冠梁混凝土浇筑采用土模时，土面应修理整平。设100 mm厚C15砼垫层，宽度为冠梁宽度每边各加100 mm。 6.2.2桩间防护施工要点
桩间混凝土面层施工应符合下列规定： 1、细骨料宜选用中粗砂，含泥量应小于3％； 2、粗骨料宜选用粒径不大于20mm的级配砾石；
3、水泥与砂石的重量比宜取1：4～1：4.5，砂率宜取45％～55％，水灰比宜取0.4～0.45； 4、使用速凝剂等外掺剂时，应做外加剂与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结试验，并应通过试验确定外掺剂掺量及掺入方法；
5、喷射作业应分段依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上均匀喷射，一次喷射厚度宜为30mm～80mm；
6、喷射混凝土时，喷头与土钉墙墙面应保持垂直，其距离宜为0.6m～1.0m； 7、喷射混凝土终凝2h后应及时喷水养护； 8、钢筋与坡面的间隙应大于20mm；
9、钢筋网可采用绑扎固定；钢筋连接宜采用搭接焊，焊缝长度不应小于钢筋直径的10倍； 10、采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被喷射混凝土覆盖后铺设。
6.3土方施工要点
6.3.1土方堆放与运输
1、土方工程施工应进行土方平衡计算，应按土方运距最短、运程合理和各个工程项目的施工顺序做好调配，减少重复搬运，合理确定土方机械的作业线路、运输车辆的行走路线、弃土地点。
2、土方调配应与当地市、镇规划和农田水利相结合。 3、运输土方的车辆应用加盖车辆或采取覆盖措施。
4、临时堆放的坡角至坑边距离应按挖坑深度、边坡坡度和土的类别确定。
5、场地内临时堆土应经设计单位同意，并应采取相应的技术措施，合理确定堆土平面范围和高度。
6、未尽事宜参照相关规范执行。 6.3.2基坑肥槽回填要点
1、回填土料应符合设计要求，土料不得采用淤泥和淤泥质土，有机质含量不大于5%，土料含水量应满足压实要求。
2、碎石土或爆破石渣用作回填土料时，其最大粒径不应大于每层铺填厚度的2/3，铺填时大块料不应集中，且不得回填在分段接头处。
3、土方回填前，应根据工程特点、土料性质、设计压实系数、施工条件等合理选择压实机具，并确定回填土料含水量控制范围、铺土厚度、压实遍数等施工参数。重要土方回填工程或采用新型压实机具的，应通过填土压实试验确定施工参数。
4、黏土或排水不良的砂土作回填土料的，其最优含水量与相应的最大干容重，宜通过击实试验测定或通过计算确定。黏土的施工含水量与最优含水量之差可控制为-4%～+2%，使用振动辗时，可控制为-6%～+2%。
5、土方回填应按设计要求预留沉降量或根据工程性质、回填高度、土料种类、压实系数、地基情况等确定。
6、未尽事宜参照相关规范执行。
7.基坑监测技术要求
1、监测项目：地面水平位移、沉降。
2、监测周期：施工前建立监测网、埋设监测点并在土方开挖之前进行初始值测量，初始值观测不宜少于3次；基坑回填完成后可停止观测。
3、监测频率：基坑开挖深度小于5m期间每2天观测1次，基坑开挖至5-10m期间每1天观测1次，以后视观测数据变化趋势每1-3天观测1次。施工过程中如出现异常情况，应增加监测频次。
4、警戒值：CD段地面水平位移累计报警值40mm，每天发展不得超过2mm；其余部位地面水平位移累计报警值50mm，每天发展不得超过5mm。CD段地面沉降累计报警值25mm，每天发展不得超过2mm;其余部位地面沉降累计报警值50mm，每天发展不得超过3mm。
5、基坑监测资料必须当天整理，提交项目技术负责人及设计方等相关人员。
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6、基坑监测应由业主委托具有相应勘察资质的第三方承担，监测单位应按照上述原则和《建筑基坑工程监测技术规范》编制详细的监测方案。
8.信息化施工、动态设计和应急预案
1、本工程必须按信息化施工要求工作，记录施工揭露的实际工程地质条件、现场调查了解的周边环境情况，按照设计要求对基坑变形进行监测，及时整理分析监测资料，以上信息及时反馈给设计人员，便于设计及时根据实际情况分析支护结构的可靠性，必要时对设计进行相应的调整。
2、出现异常情况，立即对险情地段坡脚进行回填、坡顶卸荷，对支护结构进行加固完成、隐患消除后，再继续开挖土方。
9.质量检测和验收
质量检测和验收按照设计要求、 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)及有关工程施工验收规范的相关要求执行。
10.其他说明
1、图中尺寸标高以米(m)计，其余均为毫米(mm)。
2、基坑顶根据场地条件设置有效的排截水系统，并进行有效的封闭，防止地表水渗入基坑壁危及基坑的安全。
3、地下室施工操作面宽度（均按1.0m考虑。开工前应核对基础详图，若不能满足土建施工需要时可对开挖线进行相应调整。
4、本方案根据现有基础资料进行设计，开工前应复核基础平面图及基础施工详图，基础平面或开挖深度与本设计不符时应对本设计进行相应调整后方可进行施工。
5、开工前应对基坑周边2倍基坑深度范围内的地下管网及基础设施的埋深、走向及平面分布情况进行实地探测，与本设计有冲突时应及时通知设计单位调整设计。
6、在基坑未封闭之前，基坑顶3m范围内严禁堆载，基坑周边1.5H范围内(H为基坑开挖实际深度)严禁超载。
7、本基坑深度为约3.95~5.60m，根据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（中华人民共和国住房和城乡建设部令第37号），本基坑属于危险性较大的分部分项工程。
1）涉及危大工程的重点部位和环节：基坑边坡面层混凝土喷射。请相关单位严格按照《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（中华人民共和国住房和城乡建设部令第37号）、住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知（建办质〔2018〕31号）、《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-2013及《成都地区基坑工程安全技术规范》
DB51/T5072-2011等标准执行基坑安全施工相关要求。
2）保障工程周边环境安全和工程施工安全的意见： ①.建议基坑周边按相关规范要求设置临时围栏。
②.业主应委托具有相应勘察资质（岩土监测）的第三方进行基坑监测工作，监测单位应严格按照《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009及设计文件编制专项基坑监测方案，及时反馈监测信息，以便施工单位进行信息化施工、设计单位进行动态设计。
③.基坑施工前，建议施工单位按照《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-2013及住房城乡建设部办公厅关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知（建办质〔2018〕31号）等相关要求，编制施工组织设计及施工安全专项方案（含应急预案）。
④.基坑支护结构完工后，建议建设单位、施工单位按照《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311-2013第11节要求，作好基坑安全使用与维护工作。
8、未尽之处，须符合相关规范、规程、文件要求。
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