电缆沟设计说明

济南天辰路综合管廊基坑支护工程

方案设计

济南市勘察测绘研究院JINAN GEO TECHNICAL INVESTIGA TIONAND SVRVEYING INSTITVTE 二〇一六年八月

济南天辰路综合管廊基坑支护工

程

方案设计

工程编号：1699040

院长：

审定：

审核：

设计：

基坑工程设计总说明目录

1、设计依据

2、基坑工程设计指导思想、基本原则

3、工程概况

4、场地工程环境

5、水文地质与工程地质条件

6、基坑设计方案与详细说明

济南市勘察测绘研究院JINA N GEO TECHNICA L INVESTIG A TIONA ND SVR VEYI NG I NS TITVTE 二〇一六年八月

7、施工与检测

8、应急措施

9、其它说明

设计图件清单目录

1、设计依据

1．1 岩土工程勘察报告、设计文件：

1.1.1 《济南中央商务区市政道路基础设施项目（三纵三横）岩土工程勘察报告》，济南市勘察测绘研究院，2016.2；

1.1.2 济南天辰路综合管廊工程相关设计图纸（电子版）：

（1）济南天辰路综合管廊工程平面图；

（2）济南天辰路综合管廊工程结构图；

（3）济南天辰路综合管廊纵断图。

1．2 规范、标准

（1）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；

（2）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；

（3）《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004；

（4）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；

（5）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009；

（6）《建筑边坡与基坑工程设计文件编制标准》DBJ/T14-081-2011；

1．3 济南天辰路综合管廊工程其它设计依据性文件和资料。

2、基坑工程设计指导思想、基本原则

2．1 设计指导思想

在充分掌握场地现状、地层岩土力学特性、场地水文地质条件和分布，以及基坑周边环境的基础上，因地制宜、因势利导，使基坑工程结构具有针对性和适用性，以合理的投入获得理想的社会、经济和环境效益。

2．2 设计基本原则

遵循安全可靠、经济合理、技术可行和环境友好的原则，确保基坑工程结构稳定，基础施工顺利，周边环境安全。

3、工程概况

济南市城市建设投资有限公司拟在工业南路以南、解放东路以北、奥体西路以西新建济南中央商务区市政道路基础设施项目（三纵三横）。拟建天辰路管廊工程位于茂岭二号路以东，茂岭三号路以西的天辰路段。该管廊工程分热力舱、动力舱、综合舱，拟开挖基坑要素见下表：

4、场地工程环境

拟开挖基坑位于茂岭二号路以东，茂岭三号路以西之间的天辰路上。拟建道路沿线为拆迁场地、果园、厂区等，局部为弃土堆，建议施工前将土堆清除。

5、水文地质与工程地质条件

5.1 地形地貌及水文地质条件

拟建场地第四系地貌单元属山前冲洪积平原上部。地形总体上东南高西北低，局部有起伏。

场区主要属小清河水系，主要河流为场地东侧的大辛河。大辛河为小清河一级支流，源于龙洞庄以南诸山谷，向北经孟家庄、石河岭、十里河庄，至大辛庄西向北入小清河，长22公里，是一条季节性的泄洪河流。场区中部偏西为南北向的丁家庄沟，现已成为排污沟，沟宽2～10米，南侧从解放东路三箭平安苑小区东侧出地表，向北流经济南第二钢铁厂，从二钢北门向北约90米处进入地下，水量较小，水质差，散发臭味。

场区内地下水位测量及调查场地及周边地下水资料，拟建道路沿线地下水类型为第四系孔隙水及灰岩岩溶裂隙水。

工业南路附近第四系下部为相对隔水的辉长岩，地下水类型为孔隙潜水及风化基岩裂隙水，含水层主要为第四系碎石土、辉长岩风化带，主要由大气降水和地下渗流补给，局部勘察钻孔内测得地下水静止水位埋深7.50～9.70米，相应标高53.99～59.11米。场地季节性水位变化幅度约2.0～3.0米。

以南的区域第四系下部为灰岩，地下水类型为灰岩岩溶裂隙水，由于水位埋藏较深，未观测到地下水位。雨季可能在灰岩表面及碎石层中形成暂时性流水。

5.2 工程地质条件

根据勘探资料，与基坑设计有关地层简述如下：

⑴填土（Q42ml）：以杂填土为主，局部分布素填土、碎石素填土。

①杂填土：杂色，松散～稍密，主要成分为碎石、砖块、灰渣、混凝土块等。

①1素填土：褐黄色、黄褐色，可～硬塑，稍密，稍湿，以粘性土为主，含少量砖屑、煤屑、碎石、植物根等。

①2碎石素填土：杂色，稍密，碎石原岩成分为石灰岩，次棱角状～亚圆形，粒径3～10厘米，含量30～70%，局部为块石，充填粘性土。

层厚0.10～17.50米，层底标高60.29～91.03米。

⑵黄土、碎石（Q4al+pl）：该层以黄土为主，碎石主要呈透镜体状分布。

②黄土：褐黄色，可～硬塑，含氧化铁、少量白色钙质条纹，具虫孔。

②1碎石：杂色，稍～中密，母岩成分为灰岩，呈次棱角状～亚圆形，粒径1～10厘米，含量55～80%，混褐黄色粘性土。

层厚0.50～8.50米，层底深度1.10～16.00米，层底标高55.19～87.09米。

⑶粉质粘土、粘土、碎石、胶结砾岩（Q3al+pl）：该层上部主要为粉质粘土、粘土，下部主要为碎石，局部为胶结砾岩。

③粉质粘土：浅棕黄～棕黄色，可～硬塑，含铁锰氧化物及少量碎石。粉质粘土主要分布在该层的上部。

③1粘土：棕黄色，可~硬塑，含铁锰氧化物及其结核。

③2碎石：杂色，稍～中密，母岩成分为灰岩，呈次棱角状～亚圆形，粒径1～12厘米，含量约50～85%，混棕黄色粘性土，偶有胶结。碎石普遍存在，主要分布在该层的底部。

③3胶结砾岩：杂色，泥钙质胶结，岩心多呈块状，粒径3~10厘米，部分呈短柱状、柱状，柱长2~20厘米，采取率20~65%。

层厚0.40～16.50米，层底深度1.70～23.00米，层底标高49.70～81.03米。

岩土力学性质指标如下表：

6、基坑设计方案与详细说明

本基坑工程拟采用土钉墙支护结构形式；通过对基坑坡顶水平位移和沉降、周边环境变形等监测，为信息化施工和优化设计提供依据，确保基坑支护结构安全及保护周边环境。具体设计说明如下：

6.1 设计参数

（1）支护结构安全等级按二级考虑。

（2）本工程为临时性工程，设计使用时限12个月。

（3）基坑下口线距管廊外墙线间预留工作面按1.5m考虑。

（4）基坑开挖边缘2m范围内禁止堆载，2m以外至一倍基坑开挖深度范围内按20kPa均布荷载设计；严禁超载，如需超过以上荷载请通知设计修正。

6.2 支护体系

6.2.1 基坑支护方案

根据场地状况和工程地质情况，将基坑分三个剖面进行支护设计，基坑下口线距管廊外墙线留1.5米，详见基坑支护平面图以及支护剖面图。

1-1剖面：开挖深度5.3m。采用土钉墙支护形式，坡度系数1：0.3，设置3道打入式钢管土钉。坡面挂网喷砼；

2-2剖面：开挖深度5.5-6.5m。采用土钉墙支护形式，坡度系数1：0.3，设置3道打入式钢管土钉。坡面挂网喷砼；

3-3剖面：开挖深度6.4m。采用土钉墙支护形式，坡度系数1：0.3，设置3道打入式钢管土钉。坡面挂网喷砼；

注：(1)钢管土钉的构造应符合下列要求：

①钢管的外径不宜小于48mm，壁厚不宜小于3mm；钢管的注浆孔应设置在钢管末端l/2-l/3范围内；每个注浆截面的注浆孔宜取2个，且应对称布置，注浆孔的孔径宜取5mm-8mm，注浆孔外应设置保护倒刺；

②钢管的连接采用焊接时，接头强度不应低于钢管强度；钢管焊接可采用数量不少于3根、直径不小于16mm的钢筋沿截面均匀分布拼焊，双面焊接时钢筋长度不应小于钢管直径的2倍。

6.2.2 主要结构材料

水泥--P.O42.5普通硅酸盐水泥

钢筋—φ：HPB300 强度标准值fyk=300N/mm2

B：HPB335 强度标准值fyk=335N/mm2

C：HRB400 强度标准值fyk=400N/mm2

喷射混凝土--强度等级C20

注浆材料--水泥浆，强度不低于M20，水灰比0.5。

6.2.3 主要参数

（1）钢管土钉：钻孔直径130mm，与水平夹角为15°，杆体材料为D48δ3.0钢管。

（2）喷射钢筋砼面层厚度为80mm，钢筋网规格为A6.5@250×250mm，钢筋搭接长度为300mm。基坑上部设2.0m宽的散水喷射80mm厚砼，每隔1.50米砸入B14钢筋，长度500mm，用以挂网。为确保钢管土钉和面层的有效连接，设置2根B14加强钢筋。喷射面层采用C20混凝土，其中水泥与沙石的重量比宜取1:4-1:4.5，砂率宜取45%-55%，水灰比宜取0.4-0.45。

6.3 地表水控制

距基坑上口外边沿1m处设置240砖砌挡水台，高度300mm，1：2.5水泥砂浆双面抹灰，上做100mm高C20细石混凝土压顶，并设置1100mm高护栏（总高度1500mm）。护栏采用外径48mm、壁厚3.0mm钢管（无严重锈蚀、弯曲、压扁、裂纹），钢管入土深度不小于30cm，竖向钢管间距为2m，第一道与第二道间距为0.6m。栏杆上刷红白相间的油漆，水平杆油漆的分色间距为0.5m，竖向杆的分色间距为0.4m。

挡水台外侧设置排水沟，排水沟宽深300×300mm，以防雨水进入基坑。为防止基坑周围水管及地表水的入渗，应在坑底设置排水盲沟及集水井。做到坡顶、坡底无积水。基坑底部排水盲沟宽深300×300mm；沿排水沟宜每隔40m设置一口集水井，尺寸为1000×1000×1000mm。

6.4 注意事项：

（1）本次基坑工程拟采用动态设计、信息化施工方案，发现任何异常情况时，都应立即停止本工序施工，查清原因并采取措施后，方可进行下一步工作。各支护段的设计依据现有的地质报告，基坑开挖后，若现场地质情况与地质报告不符，应及时通知设计单位，对本设计进行调整。

（2）基坑开挖过程中，应及时对边坡岩土层进行挂网喷射混凝土保护，防止雨水浸泡和施工扰动土层，减少土层曝露时间。

（3）工程所用材料施工前提出检验报告，验收合格后方可使用。

（4）基坑施工及使用过程中，加强施工用水及地表水的管理工作。

（5）根据边坡支护和土层情况，在填土等含水层部位沿边坡自上而下布置泄水孔，泄水孔水平间距为3米，泄水孔材料采用A75PVC管，泄水管长度不小于500mm，排水管进入土层部分设置成花管，外包滤布，反滤包采用中粗砂，反滤包尺寸不小于200*500*200mm。

（6）坑边不准堆积弃土，不准堆放建筑材料、存放机械、水泥罐及行车。基坑上口线2米外、计算宽度范围内，荷载不得大于设计要求。

6.5 基坑监测

6.5.1 本基坑支护设计方案仅对基坑监测提出必要的要求，建设单位应严格按照《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009有关规定进行，委托有资质的第三方根据规范要求出具详细完备的监测方案，对基坑进行监测，并在土方开挖前开始监测，在基坑回填完之前不得停止监测，及时反馈监控结果，做到动态设计、信息化施工。

6.5.2 基坑监测采用仪器监测与巡视检查相结合的方法，监测范围为基坑外边线以外1-3倍基坑开挖深度，必要时应扩大监测范围。监测对象为支护结构、基坑顶部及周边土体。

6.5.3 基坑监测项目应包含坡顶水平位移、坡顶竖向位移、周边道路竖向位移、周边建筑物竖向位移。

6.5.4 监测点的布置应能反映监测对象的实际状态及其变化趋势，应布置在内力及变形关键点上。基坑变形监测点（主要包括水平位移观测和竖向沉降观测）沿基坑边坡每隔20m设置一个监测点，中部、阳角处应布置监测点，监测点设置在坡顶及平台顶部。监测点布置可根据现场情况做出调整。观测基准点设在基坑工程影响范围以外稳定的建筑物或地面上，具体位置可根据有关规范要求结合现场实际情况确定。

6.5.5 监测频率

基坑及支护结构监测频率

当监测值相对稳定时，可适当降低监测频率。当出现下列情况之一时，应提高监测频率：（1）当监测数据达到报警值；

（2）监测数据变化较大或者速率加快；

（3）存在勘察未发现的不良地质；

（4）超深、超长开挖或违反设计工况施工；

（5）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨；

（6）基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；

（7）支护结构出现开裂；

（8）周边地面突发较大沉降或出现严重开裂。

6.5.6 对周围建筑物进行监测前，应先测定其已有标高值。

6.5.7 监测项目报警值

基坑及支护结构、周边环境监测报警值根据监测规范实施。

1）基坑变形监控预警值

基坑变形和支护结构监测报警值：

2）基坑周边环境监测报警值

基坑周围环境监测报警值应根据主管部门的要求确定，如主管部门无具体规定，可按下表采用：建筑基坑工程周边环境观测报警值：

6.5.8 出现下列情况之一时，必须立即进行危险报警，若情况比较严重，应立即停止施工，并对基坑支护结构和周围环境中的保护对象采取应急措施：

1）监测数据达到监测报警值的累计值；

2）基坑支护结构或周边土体的位移值突然明显增大或陷落等；

3）基坑支护结构的土钉体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的现象；

4）周边建筑的结构部分、周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝；

5）根据当地工程经验判断，出现其他必须进行危险报警的情况。

7、施工与检测

7.1 基坑支护施工应严格执行《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012中的有关规定。施工中应加强信息化管理，并应委派有经验的地质人员在基坑开挖过程中做好巡视、勘查工作。

7.2 开挖后及时完成边坡支护和管廊的施工，并尽快回填。

7.3 土方开挖应分层开挖，每层土方开挖深度为土钉位置以下0.30米，严禁超挖。下层土在上层土钉墙及喷护网支护施工完毕，对土钉墙，应在土钉、喷射混凝土面层的养护时间大于2d后，方可下挖基坑。当土方开挖时应注意保护施工完毕的土钉及面层。

7.4 土钉墙的施工偏差应符合下列规定：

位置允许偏差应为100mm，倾角允许偏差应为3°，土钉杆体长度不应小于设计长度。

7.5 机械开挖后，应人工修整坡面。在坡面挂网喷射混凝土前，应清除坡面虚土。喷射混凝土终凝2小时后，应根据气温条件养护5-7天，并每批次留置试块一组。土钉和面层的质量检测应根据《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-2012有关规定执行。

7.6 基坑开挖过程中及基坑使用期间，若确实要行走重型车辆必须及时通知设计人员，对相应部位的基坑设计方案进行调整并对路面进行硬化处理。

7.7 根据相关规范应对土钉进行抗拔承载力试验，土钉检测数量不宜少于土钉总数的1%，且每一工况中的每层试验数量不应少于3根；墙面喷射混凝土厚度采用钻孔检测，每500m2喷射混凝土面积的检测数量不应小于一组，每组的检测点不应小于3个。应进行土钉墙面层喷射混凝土的现场试块强度试验，每500m2喷射混凝土面积的试验数量不应少于一组，每组试块不应少于3个。

7.8 打入式钢管土钉施工要求：

钢管端部应制成尖锥状，钢管顶部宜设置防止施打变形的加强构造；注浆材料应采用水泥浆；水泥浆的水灰比宜取0.5～0.6；注浆压力不宜小于0.6MPa；应在注浆至钢管周围出现返浆后停止注浆；当不出现返浆时，可采用间歇注浆的方法。

7.9 支护结构中使用的材料及其他项目按相关规范进行质量检测。

7.10 混凝土喷护施工过程中应按规范要求预留混凝土试件。

8、应急措施

8.1 在基坑开挖过程中，若支护结构最大位移达到报警值，应立即停止开挖，并采取坡底堆载反压措施，设计人员出具设计变更并落实后，方可继续开挖。

8.2 在土方开挖过程中，应防止出现负坡，一旦出现负坡，应立即停止开挖，并及时喷射素砼浆或采取其它措施补齐。

8.3 若基坑开挖过程中，实际地层状况与设计条件差别较大，施工单位应做好施工过程的勘察工作，并应及时与设计人员联系，设计人员应进行验算，必要时进行设计变更。

8.4 当出现土钉松弛、拔出现象时，应查找原因。若为施工原因，应在原设计位置以下20cm重新施工；若是设计原因，设计人员应重新验算出具设计变更。

8.5 基坑施工前，应先调查周边建筑物已有的沉降、裂缝等情况，必要时，要做好拍照、录像、测量等工作，并对结果进行公证。

8.6 本工程场地宽阔，汇水面积大，建设单位一定要协调各总包单位根据地形、场地建筑物和材料堆放区的布局，预先设置好地表水的排放通道。

8.7 施工单位应编制详细可行的冬雨季施工方案，保证冬雨季施工质量，以确保基坑安全。

8.8 土方开挖接近基底标高时，要有效控制，防止超挖，破坏基底原状土的结构，基底预留20-30厘米由人工挖除。

8.9 坑壁土遭风雨、日晒等风化作用易被剥蚀，受坑顶动荷载影响易产生位移和变形，应严密巡视。

8.10 应与气象部门保持联系，随时掌握天气预报和暴雨、大风警报，以便及时采取防护措施。

8.11应准备好砂袋、水泵等防水物资。降雨过程及时进行截水疏导，排除积水。根据天气变化及时覆盖混凝土面层。

9、其他说明

9.1 剖面图示标高均为绝对标高。

9.2 请建设单位委托具有监测资质的单位，根据设计要求和有关规范制定监测方案并落实。

9.3 采用钢管做护栏，立杆打入土层中深600mm以上，基脚用素砼浇实，间距2000mm，高1200mm，上下用钢管连接，并用密目网封闭。

9.4 剖面图上表示的基坑坡顶挡水墙、防护栏杆及基坑底的排水沟、集水井由总包单位按一般建筑做法施工。

9.5 如遇现场标高显著变化、场地地质条件异常或基坑施工中未知地下管线及其不可抗力影响，及时变更或补充设计。

9.6 在土方开挖前开始监测，在基坑回填完之前不得停止监测，及时反馈监控结果，做到动态设计、信息化施工。在施工中如发现局部边坡位移较大，须立即停止开挖，做好加固，待稳定后继续开挖。

9.7 支护施工单位负责土方开挖过程中测量放线及指挥土方施工，并对土方施工开挖范围及土方放坡坡度负责。

9.8 其他未尽事宜执行相关规范。