小學(xué)改擴(kuò)建工程車(chē)庫(kù)調(diào)整后基坑支護(hù)工程-人工挖孔灌注樁可行性論證報(bào)告

PAGEPAGE3小學(xué)改擴(kuò)建工程車(chē)庫(kù)調(diào)整后基坑支護(hù)工程人工挖孔灌注樁可行性論證報(bào)告目錄工程概況工程地質(zhì)條件編制依據(jù)支護(hù)樁布置情況巖土物理力學(xué)參數(shù)人工挖孔灌注樁的必要性人工挖孔灌注樁的可行性人工挖孔灌注樁的主要措施結(jié)論附錄：樁護(hù)壁計(jì)算及大樣圖

一、工程概況：該項(xiàng)目位于該工程項(xiàng)目位于江北區(qū)洋河?xùn)|路勞動(dòng)一村一號(hào)，場(chǎng)地周邊有洋河?xùn)|路和鯉魚(yú)池路等主干道，另有多條市政支路與之相通，為成熟主城區(qū)，位置優(yōu)越，交通方便。工程區(qū)位于構(gòu)造剝蝕淺丘陵地貌區(qū)，原始地形東高西低，場(chǎng)地經(jīng)人工改造，地形較平坦。高程310.29～324.49m，相對(duì)高差約12.20m。場(chǎng)地內(nèi)整體為北東高、南西低。擬建場(chǎng)地西側(cè)為長(zhǎng)安大道及人行道，道路寬度約24m；北側(cè)為現(xiàn)有水泥道路及人行道，道路寬度約為10m；南側(cè)為磚房及空地；場(chǎng)地東側(cè)為校內(nèi)已建綜合樓和辦公樓(一期)。在操場(chǎng)下方修建負(fù)三層的地下車(chē)庫(kù)，平、場(chǎng)后與周?chē)h(huán)境形成最大高度約25m的巖土質(zhì)基坑邊坡，應(yīng)支護(hù)治理。臨時(shí)基坑邊坡安全等級(jí)為一級(jí)，合理使用年限不大于2年。該工程邊坡綜合治理方案為:A-B，C-D段采用樁板錨擋墻支護(hù)+板肋式錨桿支護(hù);B-C段采用放坡+樁板錨擋墻支護(hù);A-D段邊坡采用放坡+樁板擋墻支護(hù);坡頂設(shè)置截水系統(tǒng)，坡腳設(shè)置排水系統(tǒng)。A-B,C-D段樁錨式擋墻，共布置34根樁，為巖土質(zhì)邊坡，樁斷面1000x1000mm，中心間距4.0，樁最長(zhǎng)約15.0m。A-D段樁板式擋墻，共布置15根樁，為巖土質(zhì)邊坡，樁斷面1000X1200mm，中心間距4.0m，樁最長(zhǎng)約15m。B-C段樁錨式擋墻，共布置28根樁，為順層巖質(zhì)邊坡，樁斷面1500X2000mm,中心間距3.0m，樁最長(zhǎng)約23m。土層厚度約0~8m。二、工程地質(zhì)條件：1、地形地貌擬建工程場(chǎng)地屬于構(gòu)造剝蝕淺丘陵地貌區(qū)，原始地形東高西低，場(chǎng)地經(jīng)人工改造，地形較平坦，場(chǎng)地現(xiàn)狀斜坡坡角3～11°，整體地形起伏較小；場(chǎng)地內(nèi)整體為北東高、南西低，高程310.29～324.49m，相對(duì)高差約12.20m。場(chǎng)地北東側(cè)已建擋墻構(gòu)筑物與現(xiàn)有地形基本持平。擬建場(chǎng)地西側(cè)為長(zhǎng)安大道及人行道，道路寬度約24m；北側(cè)為現(xiàn)有水泥道路及人行道，道路寬度約為10m；南側(cè)為磚房及空地；場(chǎng)地東側(cè)為校內(nèi)已建綜合樓和辦公樓(一期)。2、氣象及水文項(xiàng)目區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，具冬暖夏熱、春早夏長(zhǎng)、秋雨連綿之特點(diǎn)。多年平均氣溫18.7°C，最高年平均氣溫19.4°C，最低年平均氣溫18.3°C。日極端最低氣溫-4°C（1977年1月30日），最高氣溫43.6°C（2006年8月15日）。多年年平均降雨量為1104.5mm，降雨主要集中在每年5～9月份，降雨量占全年總降雨量的70％，多年平均相對(duì)濕度80％，絕對(duì)濕度17.6mb。場(chǎng)地內(nèi)及周邊附近未見(jiàn)河流溝谷經(jīng)過(guò)，雨水季節(jié)局部低洼地段可能存在少量地表水，場(chǎng)地水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。3、地層巖性據(jù)調(diào)查和鉆探揭示,場(chǎng)地在鉆探深度內(nèi)土層由第四系全新統(tǒng)人工填土（Q4ml）的素填土和殘坡積（Q4el+dl）的粉質(zhì)粘土組成；下伏巖層為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（J2s）的泥巖、砂巖組成。現(xiàn)由新到老、自上而下分述如下：1、第四系全新統(tǒng)（Q4）1）素填土（Q4ml）：雜色，干燥，結(jié)構(gòu)主要呈稍密狀態(tài)，局部呈松散狀態(tài)，主要由粘性土、砂巖、泥巖碎塊石等組成，表層含少量混凝土，硬雜物含量約占13～23%，頂部含量較高，塊徑一般在3～30cm之間，為平場(chǎng)機(jī)械堆填，堆填時(shí)間約5～10年；分布于整個(gè)擬建場(chǎng)，揭示厚度1.2(ZK28)~7.3m(ZK11)。2）粉質(zhì)粘土（Q4el+dl）：灰褐色，可塑狀，局部為軟塑，切面較粗糙，無(wú)光澤或有少量光澤，韌性中等，干強(qiáng)度中等，搖震反應(yīng)慢。零星分布，多數(shù)地段缺失，揭示最大厚度3.4m(ZK34)。2、侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（J2s）1）泥巖（J2s-Ms）：紅褐色。主要由粘土礦物組成，局部有砂質(zhì)夾層及透鏡體間斷分布，并有灰綠色斑團(tuán)塊。泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，厚層～巨厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)。強(qiáng)風(fēng)化層質(zhì)軟，巖體破碎呈碎塊狀或短柱狀；中等風(fēng)化泥巖巖質(zhì)新鮮，巖體較完整，有少量裂隙發(fā)育。巖芯多呈柱狀、長(zhǎng)柱狀，節(jié)長(zhǎng)50～300mm為主。為場(chǎng)內(nèi)主要巖石，揭示最大厚度29.40m(ZK23)，未揭穿。2）砂巖（J2s-Ss）：灰色、灰褐色。主要由石英、長(zhǎng)石等礦物組成，次含少量云母。中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，中～厚層狀構(gòu)造。強(qiáng)風(fēng)化層巖質(zhì)軟，巖芯破碎，多呈短柱狀、扁狀；中等風(fēng)化砂巖巖質(zhì)新鮮，巖芯完整，多呈長(zhǎng)柱狀，節(jié)長(zhǎng)60～350mm為主。多呈夾層和透鏡狀，揭示單層厚度0.80(ZK22)~7.80m(ZK27)，為場(chǎng)內(nèi)次要巖石。4、地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造綱要圖查得，勘察區(qū)處于龍王洞背斜南段傾伏端之南翼，巖層產(chǎn)較平緩，層面波狀起伏，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及周邊巖石露測(cè)量，場(chǎng)區(qū)內(nèi)巖層產(chǎn)狀為168～192°∠11～14°，優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀188°∠12°，強(qiáng)風(fēng)化層面和砂巖與泥巖接觸層面結(jié)合很差，屬于軟弱結(jié)構(gòu)面；中風(fēng)化泥巖和砂巖內(nèi)部層面結(jié)合差，屬于硬性結(jié)構(gòu)面。場(chǎng)區(qū)基巖中主要發(fā)育兩組裂隙，產(chǎn)狀、特征分別為：裂隙L1：產(chǎn)狀127～139°∠14～17°，優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀135°∠15°，裂隙面較平，局部有泥質(zhì)充填，間距1.0～2.8m，以張開(kāi)狀為主，張開(kāi)寬度1～3mm，部分呈微閉合狀，結(jié)合很差，屬于軟弱結(jié)構(gòu)面；裂隙L2：265～276°∠44～47°，優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀273°∠45°，裂隙面較平，間距1.8～3.2m，以張開(kāi)狀為主，張開(kāi)寬度約1～2mm，部分呈微閉合狀，結(jié)合很差，屬于軟弱結(jié)構(gòu)面。5、水文地質(zhì)條件據(jù)調(diào)查，擬建場(chǎng)地內(nèi)及周邊未見(jiàn)未見(jiàn)地表水體。根據(jù)地下水賦存條件、水力特征等因素判定，場(chǎng)地內(nèi)地下水主要為第四系松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水。孔隙水主要賦存于場(chǎng)地素填土和粉質(zhì)粘土中，素填土為透水層，粉質(zhì)粘土為相對(duì)隔水層；孔隙水受大氣降雨補(bǔ)給，水量呈雨季大、旱季小的特點(diǎn)；基巖裂隙水主要賦存于砂、泥巖裂隙中，裂隙水主要賦存于風(fēng)化裂隙中，受大氣降雨和上覆孔隙水的補(bǔ)給；向場(chǎng)地西側(cè)低洼處排泄。本次勘察過(guò)程中在鉆孔施工結(jié)束后提干孔內(nèi)積水，隔一天進(jìn)行水位觀測(cè)，未見(jiàn)地下水，形成“干孔”，說(shuō)明勘察期間場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水貧乏，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，地下水對(duì)工程建設(shè)的影響小，但在雨季在土層較厚和原始地形低洼地帶中可能賦存短時(shí)性的孔隙水或基巖裂隙水。據(jù)調(diào)查擬建場(chǎng)區(qū)無(wú)污染源及污染物，土屬未污染，拫據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001（2009版）附錄G判定，場(chǎng)地環(huán)境類(lèi)型為Ⅱ類(lèi)，并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)判定，地下水和土層對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)為微腐蝕，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋為微腐蝕性，土對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕。5不良地質(zhì)作用根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查及鉆探揭露，場(chǎng)內(nèi)及鄰近未發(fā)現(xiàn)危巖崩塌、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象；也未見(jiàn)河道、溝浜、墓穴、防空洞等對(duì)工程不利的埋藏物。6地震作用根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2010)，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。三、編制依據(jù)重慶市建委《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)人工挖孔灌注樁管理的通知》渝建發(fā)[2012]162號(hào)；《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2013）；《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001）2009版；《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）；《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-20102016年版）；重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)《地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（DB50/5029—2004）；《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-20102015年版）；《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(GB50497-2009);《建筑邊坡工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(DBJ/T50-100-2010)；《巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2015)；《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008)；《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》建辦質(zhì)〔2018〕31號(hào)；《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理實(shí)施細(xì)則（2019年版）》渝建安發(fā)〔2019〕27號(hào)。PAGEPAGE2四、支護(hù)樁布置情況：4.1支護(hù)樁平面布置圖如下：4.2支護(hù)樁典型剖面圖如下：五、巖土物理力學(xué)參數(shù)注：1、表中帶#者為經(jīng)驗(yàn)值。2、場(chǎng)地素填土部分尚未完成自重固結(jié)沉降，經(jīng)壓實(shí)后（壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.95）的填土基底摩擦系數(shù)建議取0.25，樁側(cè)負(fù)摩阻力系數(shù)取0.25，壓實(shí)后的承載力特征值建議通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定取值。后期施工回填的素填土亦應(yīng)滿足上述條件。3、受施工及地表水影響，無(wú)法保證泥巖處于天然狀態(tài)時(shí)，泥巖的力學(xué)強(qiáng)度應(yīng)采用飽和強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)依據(jù)；巖質(zhì)地基承載力特征值應(yīng)以飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行計(jì)算。4、巖土與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值僅適用于初步設(shè)計(jì)，施工時(shí)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)檢驗(yàn)。5、巖石抗壓值均為場(chǎng)地所取巖樣統(tǒng)計(jì)后的標(biāo)準(zhǔn)值，若施工階段取樣試驗(yàn)值達(dá)不到該標(biāo)準(zhǔn)值，建議設(shè)計(jì)單位應(yīng)進(jìn)行復(fù)核。6、巖土體臨時(shí)坡率（土質(zhì)邊坡＜5m，巖質(zhì)邊坡＜8m）：素填土1:1.50，粉質(zhì)粘土1:1.25，強(qiáng)風(fēng)化巖體1:0.75，中風(fēng)化巖體1:0.5。7、B-C段（L2裂隙控制段）強(qiáng)風(fēng)化邊坡巖體類(lèi)型為Ⅳ類(lèi),巖體等效內(nèi)摩擦角φe為50°，中風(fēng)化巖體類(lèi)型為Ⅲ類(lèi)，等效內(nèi)摩擦角φe為55°。其余段強(qiáng)風(fēng)化邊坡巖體類(lèi)型為Ⅳ類(lèi),巖體等效內(nèi)摩擦角φe為50°，中風(fēng)化巖體類(lèi)型為Ⅱ類(lèi)，巖體等效內(nèi)摩擦角φe中風(fēng)化泥巖取62°，中風(fēng)化砂巖取65°。由以上資料可知，本工程樁所在巖土層范圍，土層最大厚度約為8m，巖石強(qiáng)度高，粘聚力強(qiáng)，基本不存在塌孔的可能，是很好的人工挖孔樁工程場(chǎng)地。六、人工挖孔灌注樁的必要性1、擬建場(chǎng)地狹窄，機(jī)械開(kāi)挖設(shè)備進(jìn)場(chǎng)及就位困難，且無(wú)施工平臺(tái)條件。2、擬建場(chǎng)地周?chē)嬖谝延薪ㄖ?特別是存在已有學(xué)校，機(jī)械鉆孔設(shè)備噪音過(guò)大，易擾民和影響學(xué)校師生學(xué)習(xí)。3、該工程為支護(hù)樁，斷面采用矩形,機(jī)械開(kāi)挖困難。七、人工挖孔灌注樁的可行性1、擬建場(chǎng)地基巖大部分出露，土層最大厚度約8.0m，采用鋼筋混凝土護(hù)壁時(shí)，可以承受樁身周邊的巖土壓力。2、擬建場(chǎng)地地下水較貧乏，不會(huì)因?yàn)榈叵滤斐蔁o(wú)法人工開(kāi)挖。雨季施工時(shí)，場(chǎng)地設(shè)置排水溝集水井，有效組織場(chǎng)區(qū)內(nèi)排水，帶樁底水抽干后不影響施工。3、根據(jù)地勘資料，勘察期間未發(fā)現(xiàn)有害氣體源及其他有害物質(zhì)。4、人工挖孔樁開(kāi)挖過(guò)程中能對(duì)樁周巖土進(jìn)行準(zhǔn)確了解，樁周巖石是否存在裂隙、軟弱夾層等不良情況一目了然，反映給地勘設(shè)計(jì)后可以進(jìn)行復(fù)核采取相應(yīng)措施，避免留下安全隱患。人工挖孔嵌巖樁還具有清底干凈的特點(diǎn)，能保證樁基質(zhì)量。5、樁身斷面較大（1.0x1.0米以上），工人開(kāi)挖樁孔時(shí)有較大的操作空間。6、場(chǎng)地附近已有類(lèi)似采用人工挖孔灌注樁施工方案，有成功施工經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。八、人工挖孔灌注樁的主要措施1、樁基開(kāi)挖應(yīng)分段跳槽開(kāi)挖,及時(shí)澆注，邊坡采用跳1樁施工。2、宜避開(kāi)雨季施工人工挖孔灌注樁，在基坑邊坡坡頂及基坑場(chǎng)平必須設(shè)置截排水，坡腳積水需及時(shí)抽出。3、施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須戴好安全帽；孔口設(shè)置高出地面25cm的鎖口井圈，孔口2.0m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆放雜物和積土，挖出的土必須做到隨挖隨運(yùn)，保證孔口的安全。4、孔內(nèi)設(shè)專(zhuān)人經(jīng)常檢查有害氣體濃度，按要求設(shè)置通風(fēng)設(shè)備。5、孔口四周應(yīng)設(shè)置安全護(hù)欄。6、本次邊坡采用動(dòng)態(tài)法設(shè)計(jì)，信息法施工，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。邊坡開(kāi)挖應(yīng)自上而下分段分層跳槽開(kāi)挖，逆作法施工，嚴(yán)禁無(wú)序大開(kāi)挖、大爆破作業(yè)，以免影響巖土體的完整性、穩(wěn)定性及承載力?；娱_(kāi)挖應(yīng)遵循“先支擋，后開(kāi)挖”的原則。7、施工前應(yīng)調(diào)查周邊管網(wǎng)、市政管網(wǎng)，以免施工期間造成不必要的損失。整個(gè)施工過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格遵循“先治坡，后建房”的基本原則。8、按住建部的建辦質(zhì)[2018]31號(hào)文和渝建安發(fā)〔2019〕27號(hào)文要求，編制安全專(zhuān)項(xiàng)施工方案并經(jīng)專(zhuān)家審查通過(guò)后方可實(shí)施。九、結(jié)論本項(xiàng)目采用人工挖孔灌注樁滿足設(shè)計(jì)承載力的要求，成樁工藝符合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件現(xiàn)狀，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和可操作性，擬建場(chǎng)地內(nèi)的支護(hù)樁采用人工挖孔灌注樁可行。附錄、樁護(hù)壁計(jì)算及大樣圖在一般情況下(無(wú)地下水.無(wú)滑坡)土層對(duì)井壁的側(cè)壓力隨著井深增加至一定深度后基本接近常數(shù),稱”拱效應(yīng)”,詳下圖：即:當(dāng)井深H>2h1時(shí),井壁受到的側(cè)壓力基本為一常數(shù).h1=a1/fkp=1.1774/0.6=1.962ma1=a+h.tg(45°-Ф/2)=0.6+1.0x0.5774=1.1774m式中:a—井道寬度的一半;a1—土拱寬度的一半;fkp—巖土硬度系數(shù),根據(jù)經(jīng)驗(yàn):砂土及普通堆積土取0.6,亞粘土取0.8,硬粘土取1.0,軟質(zhì)砂.泥巖取2.0.由于是挖豎井,對(duì)”土拱”實(shí)際上已進(jìn)行了開(kāi)孔,可在實(shí)際工程中將h1乘以1.5系數(shù).當(dāng)H≤2h1時(shí):p=r(H+H1+h)tg2(45°-Ф/2)式中:p—土層的側(cè)壓力;r—土體重度,取20KN/m3;Ф—土體等效內(nèi)摩擦角,取30°;H1—地面附加荷載折算土柱高,H1=q/r=10/20=0.5m.當(dāng)H>2h1時(shí),認(rèn)為已