基坑支护设计总说明

基坑边坡支护设计总说明

一、工程概况

项目位于贵阳市白云区南湖东路西北侧，场地西北紧临建设小区，建设小区比本项目±0.000高程面低2至4米，东北侧紧临白云区医院现有锅炉房及医院用房，东南侧紧临医院用房及南湖路，西南侧紧靠山体绿地。拟建建筑物住院楼±0.000高程为1299.300m，设两层地下室，框架结构，拟采用柱基（桩基）；一号医技楼±0.000高程为1300.000m，设两层地下室，框架结构，拟采用柱基（桩基）；二号医技楼±0.000高程为1298.45m，框架结构，拟采用柱基（桩基）；根据场地周边现状及项目建筑构成，白云区医院改扩建项目基坑边坡支护工程将形成十三段基坑边坡，总长724.5m，各段边坡工程概况详见表1：

各段边坡特征统计表表1

本项目场地狭小，基坑AB、CWDEJ、FG段无放坡条件，采用垂直开挖；BC、JF、JHF段土层按1:1坡比开挖，岩层采用1:0.3坡比开挖；GYKLMNQ段土层按1:0.3坡比开挖，岩层采用1:0.15坡比开挖；AQ段按1:05开挖施工挡墙后再按施工规范回填，所有基坡均是一级开挖到位。WDEJHFG、AQ段坑顶周围为场内临时便道及材料加工存放场，上部考虑均布荷载30KPa，但距支护结构顶2.0m范围内不许如何形式的附加荷载。基坑边坡若垮塌，造成的不良影响严重，边坡安全等级为二级。基坑GYKLMNQ段边坡按永久性边坡进行设计，设计年限与主体结构一致；其余边坡均按临时性边坡进行设计，设计有效支护时间为2年。

受贵阳白云泉福医疗投资管理有限公司（以下称“建设单位”）委托，我公司对拟建场地基坑边坡支护工程进行专项设计。

二、岩土工程地质条件

据白云区医院改扩建项目基坑边坡岩土工程勘察报告，结合现场踏勘，现将场地工程地质条件简述如下：

1、地质地貌

场地位于贵阳市白云区，紧邻南湖路，交通便利。该区域为溶蚀残丘-洼地地貌区，原自然地面起伏较小，地势开阔平坦，南高北低，拟建场地位于坡度较缓的山脚处，经后期平场，勘察期间拟建场地地形较平坦，地面标高在1299.5~1303，最大高差3.5米。

据区域地质资料，场区位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱之贵阳复杂构造变形区，场区及附近无区域性断层通过，场地内未发现不良地质构造，无滑坡、泥石流、采空区等不良地质现象，地层分布连续。第四纪以来，本区无构造活动发生，属构造稳定地块，区域构造稳定性较好。场地基岩主要为三叠系下统松子坎组薄-中厚层灰岩，场地基岩呈单斜产出，岩层产状为330°∠15°。

2、基坡岩土构成

据本次工程地质调查及钻探揭露，场地地基岩土构成由上而下为素填土和中风化灰岩。现分述如下：

1）素填土(Qml)：碎石及混凝土块，近期回填，系旧房拆迁和平场回填而成，结构松散，固结未完成，场地局部有分布，厚度0-2.9m。

2) 红粘土（Qel+dl）：褐黄色，稍湿～湿，可塑，致密，碎石含量25%左右。不均匀分布，厚度0～6.5m。

3)中风化灰岩（T2sz）：浅灰、灰白色，薄至中厚层、厚层状，节理发育，局部见锈染，岩心较破碎，呈短柱状、局部呈块状，岩体基本等级为Ⅳ级。钻孔均有揭露，但埋深差异很大。

3、气象、水文地质条件

1）.气象

根据《贵州省建筑气象标准》（黔DBJ22-01-89），拟建工程所处高海拔冷暖气流交汇带，副热带湿润气候区，属北亚热带。年平均气温达13.4℃，最冷月1月平均2.7℃，最热月7月平均22.6℃，极端最高31.6℃，极端最低-7.3℃。常年平均降水量1129.80毫米，最大日降雨量133.2毫米，主要集中于夏秋季节，夏季雨量较大，雨量较集中。年平均风速2.5m/s，全年以NE向风为多。年平均相对湿度83%，最大在冬季，最小在春季，为8%左右。全年平均雾日数为27.8天。4-9月为一年中的温湿季，降水量占全年70%，10-3月为一年中的干季，降水量占全年的30%。

2）.地表水及地下水

根据周边环境情况、地形地貌及水文地质调查，场地附近无地表水体分布，场地地表水主要为暂时性大气降水，场地开挖高差形成的局部坑洼地带易形成暂时性水坑。拟建场地位于坡度较缓的山脊上，西北高南东低，大气降水主要以面流的形式向低处排泄，不易形成大量积水，对工程建设，基础施工影响较小，但应注意场地内局部坑洼地带的排水工作，以免对场地强风化灰岩浸泡影响其力学性质并影响施工环境。

结合场区区域地质资料和钻探深度内揭露的地层资料，场地其他区域分布有第四系土层，为场地上层滞水提供了赋存条件，场地内中风化岩体较破碎，岩溶微发育且裂隙较发育，因此有少量基岩岩溶裂隙水赋存，基岩岩溶裂隙水的水量主要受岩溶裂隙发育程度、裂隙充填性质及连通性等诸多因素的影响，地下水流速主要受含水介质及裂隙的连通性控制，场地地下水具有富水性较弱，含水极不均匀的特点。基岩裂隙水的补给源为大气降水下渗补给，受大气降水影响。分布不均匀，水量不稳定，连通性及渗透性变化大。

故场区地下水类型按含水介质主要分为第四系土层中的上层滞水和基岩中的岩溶裂隙水。

场区第四系土层中赋存的上层滞水，一般无统一水位，但局部可形成暂时性积水，分布极不均匀，水量小。由大气降水补给，蒸发及下渗排泄，季节性特征明显。

4、场地抗震条件评价

1）.场地土类型及场地类别评价

本勘察场地覆盖层为素填土，可塑及软塑红粘土，其中，大部分为可塑红粘土，其承载力160KPa，平均厚度大于3m小于50m，按场地剪切波实验结合《建筑抗震设计规范》表4.1.3和表4.1.6，确定拟建场地为中硬土类型，Ⅱ类建筑场地。

2）.场地抗震地段划分

拟建物的场地类别为Ⅱ类，拟建场地属对建筑抗震一般场地，属可进行建筑的一般场地。

3）.场地地震特征参数

据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A第A.0.21条，白云区处于抗震设防烈度6度区域第一组，地震加速度为0.05g，设计特征周期0.35s，根据地微震试验报告场地地基地微振卓越频率为6.121Hz，卓越周期0.163秒，建议建筑物的结构设计应避开场地地基卓越频率和卓越周期，以避免地基与建筑物产生共振。

5、基坡岩土物理力学指标

据白云区医院改扩建项目基坑边坡岩土工程勘察报告，结合区域工程地质经验，根据室内试验数据，本基坑支护设计岩土物理力学指标取值如表2所示：

三、基坑周边环境及安全等级

基坑边坡位于拟建场地四周，场地狭窄，距周边建筑物及用地红线较近，基坑开挖后形成高1.0m～18.0m的岩石及岩土混合基坡。场地东南侧紧临白云区医院现用房，西北侧紧临建设小区红线，西南侧紧靠山体，坡顶还设有场内临时道路及料场，基坡破坏后果严重，基坡安全等级划分为二级。基坑GYKLMNQ段边坡按永久性边坡进行设计，设计年限与主体结构一致；其余边坡均按临时性边坡进行设计，设计有效支护时间为2年。四、基坑开挖情况与支护选择

本项目场地狭小，基坑AB、CWDEJ、FG段无放坡条件，采用垂直开挖；BC、JF、JHF段土层按1:1坡比开挖，岩层采用1:0.15坡比开挖；GYKLMNQ段土层按1:0.3坡比开挖，岩层采用1:0.15坡比开挖；AQ段按1:0.5开挖施工挡墙后再按施工规范回填，所有基坡均是一级开挖到位。为保证拟建场区内的施工安全，该边坡开挖后形成的临时人工边坡为二级边坡，基坑边坡的重要性系数为1.0。综合考虑技术、经济及施工安全等因素，本基坑边坡各坡段支护设计如下：

1.对AB、GF段采用悬臂式抗滑桩支护，桩间距

2.0m，其中AB段桩径1.2，FG 段桩径1.0m，抗滑桩顶采用冠梁连接，抗滑桩为C30混凝土，桩间采用桩间板挡土。

2.对BC、JHF、JF段土层采用1:1、岩层采用1:0.3坡比放坡开挖，挂网喷射混凝土护面，钢筋网为φ10@200的单层双向HPB300钢筋，在水平向每隔

3.0m用φ22的HRB400的钢筋对钢筋网进行固定，面层混凝土为100mm厚的C25喷射混凝土。

3.CW段基坑顶（±0.000）往下3.0m采用1:1坡比放坡，挂网喷射混凝土护面，钢筋网为φ10@200的单层双向HPB300钢筋，在水平向每隔3.0m用φ22的HRB400的钢筋对钢筋网进行固定，面层混凝土为100mm厚的C25喷射混凝土。3.0m以下采用抗滑桩+锚索支护，桩间距3.0m，桩径1.0m，布置两排锚索，在锚索位置设置腰梁连接形成整体，抗滑桩顶采用冠梁连接，抗滑桩为C30混凝土，桩间采用桩间板挡土。

4.WDEJ段采用抗滑桩+锚索支护，桩间距3.0m，桩径1.0m，布置两排锚索，在锚索位置设置腰梁连接形成整体，抗滑桩顶采用冠梁连接，抗滑桩为C30混凝土，桩间采用桩间板挡土。

5.GYKLMNQ段属永久性边坡，其土层按1:0.3、岩层按1:0.15放坡开挖，采用格构+锚杆支护体系，并挂网喷射混凝土对坡面进行防护。格构梁间距2.0m，截面尺寸300mm*400mm，锚杆为φ32的HRB400钢筋。钢筋网为φ10@200的双层双向HPB300

钢筋，面层混凝土为150mm厚的C25喷射混凝土。

6.AQ段采用重力式混凝土（C20）挡土墙，墙高6.5m，挡墙宽2.0m。

五、设计采用技术规程、规程

本支护设计遵循国家现行规范、规程有：

1、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）

2、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）

3、《混凝土结构设计规范(2015年版)》（GB50010-2010(2015年版)）

4、《建筑地基基础设计规范》（GB40007-2011）

5、《贵州建筑岩土工程技术规范》（DB22/46-2018）

6、《贵州建筑地基基础设计规范》（DB22/45-2018）

7、《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015)

8、《支挡结构设计手册》（第二版）

9、《边坡工程手册》(第二版)

10、《建筑工程设计文件编制深度规定》(2016年版)

11、本基坑支护工程以《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）和《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）为主要设计依据。

六、基坑支护设计原则

极限状态设计原则。

该基坑边坡为除GYKLMNQ段为永久性支护外，其余坡段为临时性支护，支护工程极限状态可分为以下两类：

1.承载能力极限状态：对应于支护结构达到承载力破坏、锚固系统失效或坡体失稳。

2.正常使用极限状态：对应于支护结构和侧壁的变形达到结构本数或临近建（构）筑物的正常使用限值或影响耐久性能。

永久性支护的设计使用年限与被保护建筑物年限相同，临时性支护结构设计使用年限为两年。设计使用年限从支护结构施工完毕之日起计算。

七、施工要求

基坑支护施工时应注意以下问题：

1.锚杆（锚索）钻孔深度应比设计深度多0.2m，定位偏差不大于20mm，偏斜度不大于5mm，孔径偏差不大于5mm，钻孔完成后吹尽孔内石屑，随即安置锚杆，定位装置每隔

2.0m设置一个，保证锚杆居中，锚杆压浆应将压浆管伸至孔底，再拔出100mm为宜。灌浆材料为水泥砂浆M30，水灰比取0.38～0.45（其配合比应通过试验确定）为宜，为保证锚固段有足够的抗拔力，施工时可加入早强剂和微膨胀剂。灌浆前应清孔，排除孔内积水。灌浆开始或中途停止超过30分钟时，应用水等润滑注浆泵及其管道，采用一次注浆，压力控制在0.6～2.0MPa之间。

2.钢筋网片固定筋（锚钉）按设计要求进行制作，并根据设计要求组织施工，定位偏差不大于50mm，偏斜度不大于10mm，固定筋（锚钉）打入深度应，满足设计要求，钢筋网片应与固定筋（锚钉）或锚杆连接牢固，喷射混凝土时不得晃动。

3.喷射混凝土材料应选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，水泥强度不低于32.5MPa，细骨料应选用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数一般需大于2.5，粗骨料应选用坚硬耐久的卵石或碎石，粒径不宜大于12mm，含水率宜为7%～10%。喷射作业前应清除喷射面松石、浮渣、松散等堆积物，喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序自上而下，喷头与手喷面应保持垂直，距离宜为0.6～1.0m，一次喷射厚度小于40mm，钢筋网应在喷射一次混凝土厚铺设，采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设，钢筋保护层厚度不得小于20mm，钢筋搭接

长度不得小于200mm。面层每隔20m应设置伸缩缝一道（伸缩缝位置钢筋网片断开），缝宽20～30mm，缝内填塞沥青麻筋，喷射混凝土厚2h后应喷水养护，养护时间根据气温确定，一般不少于7天，气温小于5℃时不得喷水养护。

4.由于基坑已全面开挖暴露，应加快支护施工进度尽量缩短支护施工工期，在雨季到来前应完成所有基坑支护施工，施工前应分段沿坡面搭设好工作平台，分段施工长度以伸缩缝长度为限（伸缩缝每隔20.0m设置一道）。在基坑支护施工及使用过程中，坡顶及坡体上严禁堆载。在支护施工完成前，若遇降雨，应采用隔水材料（篷布）将坡面全面覆盖，避免雨水对边坡造成冲刷、浸湿等不良影响。

5.基顶设置截水沟，基底根据需要设置排水沟及集水井，截水沟坡度较陡处采用台阶式落水，截、排水沟需引导至基坑影响范围外。截水沟以内区域及基坡面应作好封闭截水工作，避免因雨水渗入土体降低土的力学参数，及雨水对坡面的冲刷。

6.边坡施工过程中应在坡顶间距6～10m设置观测点，作好边坡监测工作，观测边坡水平、垂直位移，每天应至少观测三次，发现异常情况，及时进行加固处理，保证边坡安全。施工监测高度中误差为±1.00mm，位移中误差为±6.00mm，对监测成果应及时进行整理分析。地表水及上层滞水对边坡的稳定性影响很大，必须隔断和及时排出。坡面设泄水管，将坡体内滞水排出坡面，按梅花形布置，用φ80TS弹塑软式透水管制作安装，进入坡体0.5m，外斜率为5%。应做好坡顶面的封闭截水工作，截水沟内的坡顶按坡面喷射混凝土护面施工，处理宽度不小于2.0m。

7.根据岩土工程信息化施工的要求，若支护施工局部岩土构成与设计偏差较大，应进行设计修改后，再行进行该区段的边坡支护施工。

八、工程验收

1.质量验收遵照《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》（GB50086-2015）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）及《混凝土结构设计规范(2015年版)》（GB50010-2010(2015年版)）执行。

2.支护边坡的所有建筑材料均应进行质量检查，合格后才能使用，同时提供原材料的出厂合格证。

3.提供锚杆支护施工记录，砂浆强度、边坡外观尺寸及锚杆抗拔力试验报告，施工期间的地质素描图，隐蔽工程检查验收记录，设计变更资料，竣工图。锚杆验收应进行验收试验，占锚杆总数的5%且不少于3根的锚杆应进行多循环张拉验收试验，其余锚杆应进行单循环张拉验收试验。水泥砂浆浆体强度检测采用试块检测，其检测数量每30根锚杆不应少于一组，每组试块不应少于6个。喷射混凝土厚度采用钻孔检测，钻孔数量为每100㎡墙面积一组，每组不少于3点。

4.未尽事宜按国家有关规定和规程执行。

九、边坡检测与预案

1.水平位移不大于相应工况下侧壁高度的0.5%。

2.场地边坡为二级边坡，边坡监测的内容如下：在边坡顶间隔6～10m设置观测点，观测边坡水平、垂直位移，在支护工程后1.5H范围内观测地面裂缝；观测降雨时间与边坡的关系，在外锚头监测锚杆（锚索）拉力；在应力最大位置监测支护结构应力，在场地出水点监测地下水、渗水与降水的关系。

3.每一支护段的支护结构顶部设置不少于3个观测点，观测位移量、位移速度和方向；选择不同类型、不同长度的锚杆。测定锚杆应力及应力损失，应力监测根数每支护段不应少于3根。

4.边坡监测频率见表3，其高度中误差为±1.00mm，位移中误差为±6.00mm，当边坡出现险情时应加强监测。

边坡监测频率表 表3

5.当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率，并及时向委托方及相关单位报告监测结果：

1）监测数据达到报警值，监测数据变化量较大或者速率加快，预警值见表4； 2）存在勘察中未发现的不良地质条件； 3）超深、超长开挖或未加撑等未按设计施工；

4）边坡及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏； 5）边坡附近地面荷载突然增大或超过设计限值； 6）支护结构出现开裂；

7）周边地面出现突然较大沉降或严重开裂；

8）临近的建（构）筑物出现较大沉降、不均匀沉降或严重开裂； 9）出现其他影响边坡及周边环境安全的异常情况。

边坡监测预警值表 表4

6、支护施工过程及后期使用过程中，须保证有二台挖土机可以随时调用，如发现坡顶位移呈增大趋势且不收敛，应立即用挖土机向坡脚回填反压，直至位移稳定再采取加固措施，平时应备好20000个编织袋，其中10000个预先装好砂，一旦不稳定时，可用砂袋回填反压。

十、主要工程量

根据设计施工图，本基坑边坡支护设计主要工程量如表5所示，此工程量不含措施项目及损耗量。

主要工程数量一览表表5