環(huán)島路（大干圍-南洲路）工程雨污水支護及附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計說明

環(huán)島路（大干圍-南洲路）工程(第二標段K1+500~K3+143.750)雨污水支護及附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計說明PAGEPAGE6雨污水支護及附屬結(jié)構(gòu)設(shè)計說明一、工程概況環(huán)島路（大干圍路～南洲路）為新建道路，道路西側(cè)接大干圍路，東側(cè)接南洲路，沿途下穿洛溪大橋，跨越北濠涌、瀝滘涌和新基涌，長度3184.012米，沿線有振興大街寬約6米的現(xiàn)狀路，左右沿途有工廠及倉儲建筑。本次設(shè)計內(nèi)容主要為雨、污水管道支護及附屬結(jié)構(gòu)截污井設(shè)計。二、工程地質(zhì)條件2.1地形地貌工程范圍地處沖積平原，地勢平坦，地面標高6.50～8.01m，地面為城中村街道路面。2.2地層巖性根據(jù)鉆孔揭露的巖性，上部為第四系人工填土層、海陸交互相、河流相沉積層，下伏基巖為白堊系下統(tǒng)碎屑巖，現(xiàn)將各巖土分層的巖土特征自上而下分述如下：1、人工填土層（）：（1）混凝土：由砼路面組成，呈淺灰白色、淺灰色等，膠結(jié)良好，堅硬。全部鉆孔均有揭露，厚度一般0.15～0.85m，平均層厚0.28m，本層層號為“<1>”。（2）雜填土：主要由雜填土組成，呈淺灰色、淺黃色等。由粘性土、碎石、瓦片和生活垃圾等組成，稍壓實，分布廣泛，厚度一般0.85～4.70m，平均層厚2.11m，頂面埋深0.00～0.85m，本層做標貫2次，擊數(shù)2～6擊，平均擊數(shù)4擊。本層層號為“<2>”。2、海陸交互相沉積層（）海陸交互相沉積層主要為淤泥、淤泥質(zhì)土，深灰色，組成物主要為粘粒，含有機質(zhì)和腐植質(zhì)，局部夾薄層粉細砂，見少量貝殼，具腐臭味，飽和，流塑狀，本層分布廣泛，全部鉆孔均有揭露，層厚1.20～12.25m，平均厚度5.51m，埋深1.05～5.00m，本層做標貫125次，統(tǒng)計122次，擊數(shù)1～4擊，平均擊數(shù)2.3擊，標準值2.2擊,取樣29個，主要物理力學(xué)指標平均值為：含水率w=58.3%，濕度度ρ=1.68g/cm3，孔隙比e0=1.602，液性指數(shù)IL=1.37，直剪粘聚力c=9.3KPa，直剪內(nèi)摩擦角φ=5.4°，承載力基本容許值[fao]=50kPa，本層層號為“<3>”3、沖積層（）（1）沖積粉質(zhì)粘土、粘土層：呈淺灰間紅色，淺灰白色，淺黃色等，組成物主要為粘粒、粉粒，局部含粉細砂，稍濕，呈可塑狀，本層有46個鉆孔有揭露，層厚0.55～7.85m，平均厚度2.77m，本層做標貫46次，擊數(shù)4～12擊，平均擊數(shù)8.8擊，標準值8.4擊，取樣22個，主要物理力學(xué)指標平均值為：含水率w=30.4%，濕度度ρ=1.94g/cm3，孔隙比e0=0.846，液性指數(shù)IL=0.35，直剪粘聚力c=25.2KPa，直剪內(nèi)摩擦角φ=12.4°，承載力基本容許值[fao]=180kPa，本層層號為“<4-1>”（2）粉砂層：呈淺黃色等，組成物主要為粉砂，含少量粘粒，飽和，松散狀，本層僅7個鉆孔有揭露，層厚0.60～4.35m，平均厚度1.71m，本層做標貫3次，擊數(shù)6～10擊，平均擊數(shù)8擊，承載力基本容許值[fao]=80kPa，本層層號為“<4-2>”。（3）中砂、粗砂層：淺灰色、灰色，組成物主要為中砂，次為粗砂，含少量粘粒，飽和，松散～稍密狀，本層有66個鉆孔揭露，層厚1.60～11.75m，平均厚度5.77m，本層做標貫113次，擊數(shù)為7～13擊，平均擊數(shù)9.8擊，標準值9.6擊,取樣13個,其粒度分析見附表5.1，承載力基本容許值[fao]=160kPa，本層層號為“<4-3>”。（4）礫砂層：淺黃色、灰白色，組成物主要為礫砂，飽和，松散～稍密狀，本層有7個鉆孔揭露，層厚3.45～7.90m，平均厚度5.96m，本層做標貫17次，擊數(shù)為8～12擊，平均擊數(shù)9.9擊，標準值9.4擊,取樣7個,其粒度分析見附表5.2，承載力基本容許值[fao]=200kPa，本層層號為“<4-4>”。4、殘積土層（）、、褐紅色、標準值10.5擊,平均值2.3、特殊巖土本工程范圍特殊巖土主要為軟土，包括淤泥、淤泥質(zhì)土，軟土具含水量高、承載力低、壓縮性大、靈敏度高特點，在工程范圍廣泛分布，頂面埋深1.05～5.00m，層厚1.20～12.25m，平均厚度5.51m，埋深1.05～5.00m，軟土對橋梁樁基影響不大，對路基工程影響較大。軟土全線均有分布，軟土層底面埋深均大于3m。2.4、不良地質(zhì)飽和砂土地震液化為本工點主要不良地質(zhì)作用，本工點勘察范圍，第四系存在河流相沖積砂層，根據(jù)《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（JTJ004-89）和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）的有關(guān)規(guī)定，對飽和砂土進行地震液化判定，結(jié)果松散砂層會產(chǎn)生地震液化，液化等級為“輕微～中等”，砂土液化判別詳見附表7。液化砂土在路基大部分地段有分布，液化砂土對工程影響較大，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)工程的重要性,在有液化砂土地段，采取消除或部分消除砂土液化。2.5、水文地質(zhì)環(huán)島路工程范圍，含水層主要為第四系河流相沖積砂層，屬孔隙水微承壓，地下水位埋藏較淺，水位埋深0.50～2.10m，根據(jù)廣州市附近地區(qū)同類地層的抽水試驗資料，粉細砂層滲透系數(shù)為1～5m/d，屬中等透水層。中粗砂層滲透系數(shù)為10～15m/d，屬強透水層。地下水補給來源主要為大氣降水，排泄以蒸發(fā)和側(cè)向逕流為主，地下水受季節(jié)性影響較大，雨季上升，旱季下降，年變化幅度約2.00～2.50m，根據(jù)ZK23號孔所取地下水水樣分析，地下水對砼有分解類弱腐蝕性，根據(jù)ZK10、ZK60號孔所取土樣分析，土對砼無腐蝕性，。2.6土層地質(zhì)參數(shù)一覽表根據(jù)本次勘察結(jié)果，參照《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTGD63-2007）及其它有關(guān)規(guī)程規(guī)范，擬筑道路場地內(nèi)各地層的工程特性指標建議采用下表數(shù)值：巖土參數(shù)建議值表4巖土分層巖土名稱時代與成因狀態(tài)承載力基本容許值變形模量粘聚力內(nèi)摩擦角天然重度[fao]E0cφγ(kPa)(MPa)(kPa)°KN/m3<2>人工填土Q4ml稍壓實18.5<3>淤泥、淤泥質(zhì)土Q4mc流塑501.58516.8<4-1>粉質(zhì)粘土、粘土Q4al可塑1805251219.4<4-2>粉砂Q4al松散80502519.2<4-3>中砂、粗砂Q4al松散～稍密1401003019.5<4-4>礫砂Q4al松散～稍密2001503219.6<5-1>殘積土Qel可塑20020301519.5注：C、φ值為固結(jié)快剪指標。三、結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1技術(shù)標準與設(shè)計規(guī)范1）《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）；2）《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）；3）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）；4）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2015）；5）《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）；6）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）；7）《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50069-2016）；8）《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB50108-2008）；9）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）；10）《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB50497-2009）；11）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTGD63-2007）；12）《廣東省建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程》(DBJ/T15-20-2016)3.2主要材料1、截污井井身砼：C30砼，抗?jié)B等級為S6。2、基底砼：C15砼。3、井身鋼筋：HRB400。4、鋼材(1)鋼筋符合GB1499-.2-2007及GB1499.1-2008的規(guī)定，所有受力鋼筋采用HRB400鋼筋，其它鋼筋采用HPB300鋼筋。(2)支護結(jié)構(gòu)所有受力鋼材均采用Q345鋼，其余可采用Q235鋼，其標準應(yīng)符合GB/T700的規(guī)定。3.3、設(shè)計要點3.31截污井構(gòu)造截污井頂預(yù)制蓋板厚為21cm、底板厚為35cm、側(cè)壁厚為30cm，混凝土保護層厚度不小于2cm，截污井側(cè)壁開孔尺寸較接入管道尺寸直徑大4cm。1、填土容重：18kN/m3，內(nèi)摩擦角為10度。2、設(shè)計活載：城-A級3、設(shè)計年限：50年；4、抗震設(shè)防烈度為7度；設(shè)計基本地震加速度為0.05g；抗震設(shè)防類別除有特殊說明外，均按丙類考慮，抗震等級四級。5、設(shè)計計算：按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別對截面進行了強度和裂縫計算。3.4.2基坑支護設(shè)計1、基坑設(shè)計原則（1）基坑安全等級為二級，基坑側(cè)壁重要性系數(shù)1.0；（2）工程結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0；（3）支護設(shè)計使用年限：6個月；（5）采用朗肯理論計算，砂性土采用水土分算，粘性土層采用水土合算。（6）基坑按二級基坑設(shè)計，支護結(jié)構(gòu)變形不應(yīng)超過周邊環(huán)境保護要求的允許值。2、基坑計算荷載及采用軟件（1）土壓力；（2）地面堆積荷載及大型車輛的動、靜荷載；（3）周邊建(構(gòu))筑物的作用荷載;（4）施工荷載及其它荷載；其中，（2）、（3）、（4）荷載按照工程經(jīng)驗采用20kPa均布荷載模擬；（5）采用理正深基坑計算軟件7.0進行計算；3、基坑支護形式本項目基坑支護主要包括雨水管道、污水管道支護。全線雨水管道基坑深度在1.539~3.226m之間，污水管道基坑深度在2.406m～5.5m之間，采用明挖施工，開挖及支護方式主要有放坡開挖、鋼板樁支護，各段范圍的具體支護形式為：1)斷面一采用放坡開挖,基坑開挖深度1.2m~1.35m；2)斷面二采用1:1.5放坡開挖,基坑開挖深度1.3~2.9m,坡面噴射C20砼,厚度10cm，內(nèi)含?8mm@200x200鋼筋網(wǎng);3)斷面三采用9m熱軋U型鋼板樁400x170+一道或兩道?300x10鋼橫撐,對于管底軟弱土層厚度3~4m,基坑開挖深度為2.5m~3.0m.對于管底軟弱土層小于2m,基坑開挖深度為3.0m~4.54m。4)斷面四采用12m熱軋U型鋼板樁400x170+兩道?300x10鋼橫撐,對于管底軟弱土層厚5m~6.2m,基坑開挖深度為3.0m~4.5m.對于管底管底軟弱5)斷面五采用9m熱軋U型鋼板樁400x170+兩道?300x10鋼橫撐,基坑開挖深度為3.5m~4.5m.6)斷面六采用12m熱軋U型鋼板樁400x170+兩道?300x10鋼橫撐,適用于過河段基坑合槽斷面,基坑開挖深度5.4~6.9m,7)斷面七采用12m熱軋U型鋼板樁400x170+兩道?300x10鋼橫撐,基坑開挖深度4.54~5.43,為減少對地鐵影響,靜壓鋼板樁長度為10m。8)斷面八采用15m熱軋U型鋼板樁400x170+一道?300x10鋼橫撐,基坑開挖深度2.5~3.0。注：支管開挖方式均可參考以上標準執(zhí)行。3.5 施工工藝及注意事項3.5.1結(jié)構(gòu)施工注意事項1、截污井采用現(xiàn)澆明挖施工，結(jié)構(gòu)采用分期澆筑的施工辦法，先澆筑砼基礎(chǔ)，達到強度要求后，再澆底板，待底板砼達到85%以上強度后再澆墻身和頂板。2、截污井與管道間空隙采用瀝青麻絮填塞。3、截污井地基承載力特征值［fak］≥100kPa，具體見箱涵總體布置圖。3.5.2基坑開挖1）基坑深度：基坑開挖深度由路面底整平標高開始算起，由于路基需要換填，所以工程首先會從現(xiàn)狀地面標高挖至換填底標高。2）基坑開挖：本基坑開挖前，應(yīng)滿足相關(guān)地基處理的指標要求，根據(jù)基坑深度、基坑周邊建筑物、地基處理后的情況等現(xiàn)狀條件確定支護方式，基坑開挖深度由路面底標高開始算起。3）管道放坡開挖的一般施工工序：放坡開挖至預(yù)定標高--整平施工管道基礎(chǔ)--施工管道管身至管道基礎(chǔ)上--根據(jù)管道回填要求回填材料至路面，溝槽開挖宜分段快速施工，敞口時間不宜過長，管道安裝完畢及時驗收合格后，應(yīng)立即回填溝槽。4）管道基槽應(yīng)沿縱向分段開挖，土方開挖必須遵循自上而下的開挖順序，分層、分段進行。當開挖至坑底以上200mm后，應(yīng)采用人工挖除剩余土方，嚴禁超挖。5）在距離坑頂邊線2.0m的范圍內(nèi)及坡面上，嚴禁堆放建筑材料，挖方應(yīng)隨挖隨運。6）基槽回填時，應(yīng)按設(shè)計要求進行，對回填土料的質(zhì)量、含水量、分層回填厚度、壓實遍數(shù)、壓實系數(shù)應(yīng)按設(shè)計要求進行檢查和檢測。7）鋼支撐體系施工要求：a、土方開挖至支撐設(shè)計標高以下0.5m時，即按設(shè)計圖紙要求架設(shè)鋼圍檁和鋼支撐，待支撐架設(shè)完畢后，應(yīng)檢查確認支撐的穩(wěn)定性，安全后方可繼續(xù)開挖施工；b、基坑開挖到距離坑底20cm時，必須用人工挖除，嚴禁超挖，基坑開挖到最終基坑底面后應(yīng)及時施筑墊層?；刍靥顣r，回填至撐底500mm時拆除橫撐，回填至地面后拔出鋼板樁。8）其他：a、建議基槽開挖及管道施工采用分節(jié)段施工，各節(jié)段施工段長度可由施工方根據(jù)施工現(xiàn)場情況確定(一般15~20米)，并應(yīng)遵循“從上往下，分層開挖，嚴禁超挖”的原則。b、施工過程中應(yīng)注意安全用電，注意周邊高壓電線或民用電線對施工可能造成的影響，作好相應(yīng)施工的安全措施，其他未盡事詳見有關(guān)設(shè)計圖紙、規(guī)程和技術(shù)規(guī)定執(zhí)行c、管道開挖過程前,施工單位應(yīng)核實地下管線位置,施工過程中注意對現(xiàn)狀管線采取臨時保護措施。3.5.3、鋼板樁、鋼支撐體系施工要求1、為減小對地鐵的影響，本項目鋼板樁均采用土體擾動小的靜壓方式施工；2、土方開挖每開挖至支撐底0.5m，即按設(shè)計圖紙要求架設(shè)鋼圍檁和鋼支撐；3、基坑開挖至設(shè)計高程，施工雨污水管道基底，然安裝管道。3.6基坑監(jiān)測本基坑工程安全監(jiān)測根據(jù)情況按二級基坑安全監(jiān)測要求進行，監(jiān)測范圍為斷面二~斷面八基坑邊緣以外3倍開挖深度范圍內(nèi)的需要保護物體應(yīng)作為重點監(jiān)控對象。監(jiān)測點布設(shè)、監(jiān)測頻率和控制值按相關(guān)規(guī)范要求進行設(shè)計?；庸こ桃筮M行動態(tài)的信息化設(shè)計和施工，監(jiān)測應(yīng)由相應(yīng)資質(zhì)的單位進行，及時反饋監(jiān)測信息，為設(shè)計和施工提供有效數(shù)據(jù)。1）基坑開挖前，應(yīng)對基坑邊緣以外3倍開挖深度以內(nèi)的建構(gòu)筑物進行質(zhì)量鑒定，避免基坑開挖后發(fā)生不必要的糾紛。2）基坑開挖前應(yīng)作出系統(tǒng)的開挖監(jiān)控方案，監(jiān)控方案應(yīng)包括監(jiān)控目地，監(jiān)控項目，監(jiān)控報3）監(jiān)測點的布置應(yīng)滿足監(jiān)控要求，從基坑邊緣以外3倍開挖深度范圍內(nèi)的需要保護物體應(yīng)作為重點監(jiān)控對象。4）基坑開挖監(jiān)測過程中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求提交階段性監(jiān)測結(jié)果報告。工程結(jié)束時應(yīng)提交完（c）采用儀器設(shè)備和檢測方法；（d）監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法和監(jiān)測結(jié)果過程曲線；（e）監(jiān)測結(jié)果評價。5）基坑監(jiān)測必須由有相應(yīng)資質(zhì)的監(jiān)測單位來完成。6）通道和基坑支護施工單位應(yīng)和監(jiān)測單位相互配合，對需要預(yù)埋監(jiān)測儀器和元件的支護結(jié)構(gòu)，施工單位應(yīng)提前通知監(jiān)測單位作好準備。施工單位應(yīng)采取一定的措施對測點進行保護。基坑監(jiān)控量測項目表序號監(jiān)測項目監(jiān)測位置測試元件監(jiān)測精度監(jiān)測變形報警值備注1支護結(jié)構(gòu)(或坡頂)水平位移支護結(jié)構(gòu)上端部(坡頂)經(jīng)緯儀、水準儀1.0mm水平位移<0.004H且不大于50mm或每天發(fā)展不超過5mm;2基坑周邊地表沉降基坑周邊地面經(jīng)緯儀、水準儀1.0mm地面沉降<0.003H且不大于40mm或每天發(fā)展不超過4mm;3支撐軸力支撐中部或端部軸力計或應(yīng)變儀5/1000(F.S)1900kN4土體側(cè)向變形(深層水平位移)土體內(nèi)(鋼板樁、

放坡支護段)測斜管、測斜儀1.0mm不大于0.007H且不大于80mm或每天發(fā)展不超過6mm;5地下水位基坑周邊水位管、水位計1.0mm1600mm或每天連續(xù)發(fā)展500mm6基坑周圍管線滲漏狀況巡視7基坑周圍地面超載狀況基坑周圍8基坑滲、漏水狀況基坑內(nèi)9地表裂縫、支護結(jié)構(gòu)裂縫3.7深基坑危大工程設(shè)計1、危險性較大的分部分項工程（1）開挖深度超過3m（含3m）的基坑（槽）的土方開挖、支護、降水工程。（2）開挖深度雖未超過3m，但地質(zhì)條件、周圍環(huán)境和地下管線復(fù)雜，或影響毗鄰建、構(gòu)筑物安全的基坑（槽）的土方開挖、支護、降水工程。2、超過一定規(guī)模危險性較大分部分項工程開挖深度超過5m（含5m）的基坑（槽）的土方開挖、支護、降水工程。3、本項目危大工程重點部位和環(huán)節(jié)4、設(shè)計提示本設(shè)計主要為雨污水管道基槽開挖，一體化泵站開挖深度為5m~7m,開挖深度超過5m，且本項目管道基底均存在較厚軟弱土層，地質(zhì)條件復(fù)雜，屬于超過一定規(guī)模危險性較大的深基坑工程，應(yīng)由建設(shè)單位委托相關(guān)單位編制深基坑設(shè)計方案、專項施工方案、基坑監(jiān)測方案，在施工前，報送進行專家論證。3.8深基坑工程風險分析及應(yīng)對措施、應(yīng)急預(yù)案1、主要工程風險（１）本項目全線地層存在較厚軟弱土層，地質(zhì)條件復(fù)雜，其次污水管道Ｗ１８～Ｗ２０臨近地鐵車站圍護墻施工。（２）雨水管道YA2～出水口１位于地鐵安全保護線范圍內(nèi)，開挖深度４.５４～５.４ｍ，局部位置超過５ｍ，管底具有較厚淤泥層，周邊環(huán)境、地質(zhì)條件復(fù)雜；2、應(yīng)對措施（1）因部分管道臨近或下方存在地鐵區(qū)間隧道，為減小施工對地鐵的影響，對管道采用鋼板樁支護路段均采用靜壓法施工。其次本項目施工前，應(yīng)征詢地鐵相關(guān)部門的意見（２）基坑施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件，結(jié)合現(xiàn)場條件和周邊環(huán)境保護要求、氣候等情況，編制基坑開挖施工方案，并及時與受基坑影響的管線主管單位溝通。（３）基坑支護結(jié)構(gòu)施工應(yīng)與降水、開挖相互協(xié)調(diào)，各工況和工序應(yīng)符合設(shè)計要求。（４）基坑支護結(jié)構(gòu)施工與拆除不應(yīng)影響鄰近市政管線、地下設(shè)施與周圍建（構(gòu)）筑物等的正常使用，必要時應(yīng)采取減少環(huán)境影響的措施。（５）支護結(jié)構(gòu)施工應(yīng)對支護結(jié)構(gòu)自身、已施工的主體結(jié)構(gòu)和鄰近道路、市政管線、地下設(shè)施、周圍建（構(gòu)）筑物等進行監(jiān)測，并應(yīng)根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整施工方案，采取有效措施減少支護結(jié)構(gòu)施工對基坑及周邊環(huán)境安全的影響。（６）支護結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進行試驗性施工，以評估施工工藝和各項參數(shù)對基坑及周邊環(huán)境的影響程度；必要時應(yīng)調(diào)整參數(shù)、工法或反饋修改設(shè)計選擇合適的方案，以減少對周邊環(huán)境的影響。（７）基坑開挖支護施工導(dǎo)致鄰近建筑物不均勻沉降過大時，應(yīng)采取調(diào)整支護體系或施工工藝、施工速度，或設(shè)置隔離樁、加固既有建筑地基基礎(chǔ)、反壓與降水糾偏等措施。3、應(yīng)急預(yù)案為了確保基坑工程的順利進行，施工單位應(yīng)編制詳細的應(yīng)急預(yù)案，在基坑開挖時發(fā)生影響工程安全