基坑支护工程设计总说明

1.工程概况
建设用地位于内 05-04-04、05-04-05 地块，地块距离西侧的宝龙工业区综合服务区约 1 公里，距离东侧综合服务区约 2 公里。

拟建场地处于整个产业基地的东南角，南侧紧邻已建成的龙岗实验室一期（05-04-06 地块）与高科大道，东侧边界为（规划路），西侧和北侧均为新能源产业园规划用地。

该项目基坑周长约390m，开挖面积为8147m2，基坑开挖深度为约 3.0～11.0m。

2.设计依据
（1）《**二期建设项目岩土工程勘察(详细勘察）》,2016.08；
（2）基坑开挖参考图（业主提供）；
（3）场地地形图（业主提供）；
（4）中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－2012）；
（5）《广东省建筑基坑支护工程技术规程》（DBJT 15-20-97）；
（6）《深圳市基坑支护技术规范》（SJG05-2011）；
（7）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB-50497-2009）；
（8）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)；
（9）《工程测量规范》(GB50026-2007)；
（10）现行国家及地方有关规范、标准及规程；
（11）我公司多年来从事基坑支护设计施工经验。

3.场地岩土工程条件
3.1 地形地貌及周边环境
拟建场地原始地貌单元为山丘，后经人工开挖回填后，形成土坡，现状地势高出周边道路4～5m。

钻孔高程介于52.33～60.41m，最大高差为8.08m，平均标高为57.93m。

3.2 岩土层特征及描述
根据钻探揭露，场地内地层自上而下依次为：第四系人工填土层（Qml）、第
dl）、第四系残积土层（Q el）,下伏基四系冲积土层（Q4al）、第四系坡积土层（Q
3
岩为早白垩世燕山四期侵入花岗岩（γK1）。

现将各地层的岩、土层性质特征分述如下：
3.2.1第四系人工填土层（Q4ml）
①1素填土：褐红、褐黄色，主要由黏性土回填而成，局部夹花岗岩石块，稍湿，主要呈松散～稍密状态，底部局部为中密状态，回填时间少于10年，未完成自重固结，土质不均。

该层分布于全场地，揭露层厚0.50～11.20m，平均层厚6.39m，层底高程45.84～57.15m。

该层标准贯入试验，杆长修正击数为1.9～12.2击，平均值为7.7击，标准值为7.1击。

3.2.2第四系冲积土层（Q4al）
⑤1粉质黏土：灰黄色、灰黑色，可塑，无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。

该层除ATF楼拟建区域未揭露，场地内其它区域均有揭露，揭露层厚0.50～4.20m，平均层厚1.56m，层顶高层45.84～57.15m，层底高程42.13～56.65m，层顶埋深2.50～9.00m，层底埋深3.00～10.90m。

标准贯入试验经杆长校正后锤击数为4.2～13.2击，平均值为6.8击，标准值为5.7击。

3.2.3第四系坡积土层（Q3dl）
⑦1粉质黏土：褐红色、可塑～硬塑状态，含少量石英质砂、砾粒，干强度中等、韧性中等、无摇振反应，合金易钻进。

揭露层厚 1.10～5.90 m，平均层厚2.89m，层顶高程45.39～56.65m，层底高程41.70～54.43m，层顶埋深3.00～10.90m，层底埋深 5.50～14.50m。

该层在场地内部分钻孔未揭露。

标准贯入试验经杆长校正后锤击数为5.0～20.9击，平均值为12.8击，标准值为11.6击。

3.2.4第四系残积层(Q el)
⑧2砂质粘性土：褐红色、褐黄色，可塑状态，由花岗岩风化残积而成，原岩结构已大部份被破坏，矿物除石英外已风化成粘性土，石英质砾含量10%～20%，岩芯呈土柱状，遇水易软化、崩解，合金易钻进。

揭露层厚1.40～15.90 m，平均层厚7.36m，层顶高程41.70～56.26m，层底高程33.40～46.29m，层顶埋深0.50～14.50m，层底埋深11.10～22.50m。

该层在场地内仅J14、J16、K15钻孔未揭露，其它钻孔均有揭露。

标准贯入试验经杆长校正后锤击数为7.0～29.8击，平均值为19.2击，标准值为18.4击。

3.2.5早白垩世燕山四期花岗岩（γK1）
场地下伏基岩为燕山四期花岗岩，主要由长石、云母、石英等矿物组成。

本次勘察揭露全、强、中、微四个风化带，现将各风化带的岩性特征分述如下：○111全风化花岗岩：褐红色，岩石风化剧烈，组织结构已基本破坏，但尚可辨认，岩芯呈坚硬土柱状，遇水易崩解，合金易钻进。

岩石完整程度为极破碎，岩石坚硬程度为极软岩，岩体基本质量等级为V类。

揭露层厚0.90～5.20m，平均层厚2.54m。

层顶高程33.40～46.29m，层底高程31.19～-44.19m，层顶埋深9.80～22.50m，层底埋深13.00～25.00m。

该层在场地内仅J1、J32、K3、K17钻孔未揭露，其它钻孔均有揭露。

标准贯入试验实测击数为41～64击，平均值为48.4击，经杆长校正后锤击数为29.1～45.3击，平均值为35.0击，标准值为33.7击。

○112强风化花岗岩：褐黄、灰褐色，岩石风化强烈，组织结构已部分破坏，遇水崩解。

上部呈土柱状，下部多呈砂土状，底部不均匀含有少量强风化岩块，岩块手可折断，合金可钻进。

岩石完整程度为极破碎，岩石坚硬程度为极软岩，岩体基本质量等级为V类。

揭露层厚0.60～10.70m，平均层厚3.04m，层顶高程31.19～44.62m，层底高程28.64～-42.24m，层顶埋深13.00～25.00m，层底埋深16.00～30.80m。

该层在所有钻孔均有揭露。

标准贯入试验实测击数为71～140击，平均值为89.7击，经杆长校正后锤击数为50.4～98.0击，平均值为63.7击，标准值为62.0击。

○113中风化花岗岩：青灰色，中粒结构，块状构造，岩石风化裂隙发育，岩芯呈碎块状、短柱状，节长5-10cm，结构部分破坏，锤击声较清脆，较难击碎，
合金钻头较难钻进，需金刚石钻进，RQD=0～20%。

岩石完整程度为破碎～较破碎，岩石坚硬程度为较软岩，岩体基本质量等级为V～Ⅳ类。

本次钻探进入该层1.50～10.90m（部分钻孔未揭穿），层顶高程28.64～42.24m，层顶埋深16.00～30.80m。

该层仅J26、J27、K11、K17钻孔未揭露，其他钻孔均有揭露，大部分未揭穿。

○114微风化花岗岩：有少量风化裂隙，岩芯呈块状及短柱～长柱状，柱状节长最大为50cm，结构基本未变，锤击声脆，难击碎，需金刚石钻进，RQD=10～60%。

岩石完整程度为较破碎～较完整，岩石坚硬程度为较硬岩，岩体基本质量等级均为IV～III类。

本次进入该层0.90～5.40m（未揭穿），层顶高程28.97～40.74m，层顶埋深23.77～39.04m。

该层在场地内有所揭露的钻孔包括：J22、J24、J26、J27、J30、K11、K14、K15、K17。

3.3场地地下水
3.3.1含水层及地下水类型
详细勘察期间实测了46个钻孔的稳定水位，勘察期间正值丰水期，水位埋深介于1.3～10.30m，高程介于43.84～57.96m，平均高程为49.93m。

根据类似场地经验，地下水位年变化幅度约2.0～3.0m。

本场地无地表水体分布，场地地下水分为孔隙水及基岩裂隙水两种类型。

孔隙水主要赋存于第四系人工填土层、冲积土层、坡、残积层和全风化层中。

上述各岩土层均为弱透水层，水量较小。

孔隙水层主要接受大气降水补给，以渗流和蒸发方式排泄。

基岩裂隙水：主要赋存于强、中、微风化基岩节理裂隙、风化裂隙内，受节理裂隙和风化裂隙发育程度控制，透水性呈弱透水性，具有微承压性，主要接受上部地下水的渗流补给，以渗流方式向低处排泄。

3.3.2水质及土质的腐蚀性评价
按照《岩土工程勘察规范》(GB50021～2001)（2009年版）附录G，本场地地下水按III类环境，地下水位以上土层按III类环境考虑，结合上表综合判定：
(1)按环境类型判定地下水和地下水位以上的土层对混凝土结构具有微腐蚀性。

(2)本场地地下水在弱透水层中对混凝土结构具有弱腐蚀性；对钢筋混凝土
结构中的钢筋在长期浸水、干湿交替条件下具有微腐蚀性。

(3)地下稳定水位以上的土对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀；对钢结构（按pH值）具有弱腐蚀性。

3.4基坑支护参数
根据勘察报告提供的岩土技术参数如下：
场地内主要岩土层力学参数建议值表1
4.基坑支护设计方案
4.1设计原则
工程的设计依照如下原则：
（1）通过基坑整治，使空间上整个范围、每个部位、每个剖面、每种工况均达到安全要求。

（2）遵循在现有的技术条件下做到技术成熟、施工方便、安全可靠、经济
合理。

（3）采用支护辅以安全监测，确保场地内基坑1年内稳定和安全。

4.2安全等级
根据《建筑基坑支护技术规程》，本基坑E～J1段支护安全等级定为二级，其余侧设计安全等级为三级。

4.3基坑支护方案
根据现场周边环境及地层情况，基坑周边无建筑物，北侧为空地，东南西三侧为在建市政道路，基坑开挖边线距离用地红线较远，具备放坡空间，在基坑支护开挖前，先场平。

再根据用地红线到基坑开挖边线的距离，分别采用1:1.0～1:1.5的坡率放坡+土钉墙支护体系，其中填土层采用D48δ3.5钢花管土钉，老土层采用直径22钢筋土钉；对实验室振动台内11.0m深的坑中坑采用咬合桩+内支撑支护体系；详见各剖面图。

4.4地下水控制
（1）本场地地下孔隙水主要赋存于第四系地层中,地下水类型属潜水。

受大气降水及地表水补给，水位变化因季节而异。

因本基坑现状周边无建筑物，对水位变化相对不太敏感，故本基坑考虑同时坑顶和坑底采用明排的形式进行基坑排水。

因基坑东西南三侧正在修建市政道路，如果在基坑开挖前道路下方铺设了压力管线，则后期需考虑在基坑外围施工止水帷幕。

（2）坑内土体中地下水的排除。

从经济、土方开挖的便利性考虑，本基坑设计采用坑内集水井抽水和排水沟明排方式排出坑内地下水，沿基坑边每30m 左右挖2m×2m×2m降水坑1个，在开挖的同时放入污水泵抽水。

随开挖深度的增加，逐渐加深降水坑深度。

（3）基坑开挖时，坑顶设排水明沟对地面水进行外排，汇集水排入市政管网前需经过三级沉淀池沉淀。

基坑施工完毕，在坑底设排水明沟，并在沿基坑每隔30～50m设集水井。

5.施工说明及技术要求
5.1一般说明
（1）图中尺寸以mm计，标高以m计。

（2）基坑使用年限为一年。

（3）基坑开挖过程中，应严格控制基坑支护结构周边地面堆载。

基坑周边1m范围内严禁堆载，1m～5m范围地面超载不大于20kPa。

5.2咬合桩施工
（1）咬合桩采用套管钻机施工。

（2）咬合桩分两序施工，一序桩（素桩）采用缓凝混凝土灌注，缓凝时间控制在初凝60小时，终凝时间70小时，混凝土等级为C15。

二序桩（荤桩）为钢筋混凝土桩，在相邻的2序桩施工之后初凝之前进行施工，混凝土等级为C30。

（3）咬合桩桩位允许偏差3cm，桩身垂直度偏差不大于0.3%，主筋间距偏差不大于10mm，箍筋间距偏差不大于20mm，钢筋笼长度偏差不大于100mm，钢筋笼直径偏差不大于10mm，孔底沉渣厚度不大于100mm。

施工应满足《建筑桩基技术规范JGJ94-2008》、《建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012》和《滚扎直螺纹钢筋连接接头JG163-2004》的规定。

（4）桩径1.2m，桩身荤桩混凝土均为C30（水下），素桩混凝土均为C15（水下），商品混凝土灌注成桩。

（5）钢筋保护层厚度不小于50mm，桩身主筋连接应采用机械式套筒连接，并满足《钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003》的规定。

（6）咬合桩施工成败重中之重为素砼桩的超缓凝混凝土的配合比必须满足其初凝时间≥60h的要求。

（7）施工桩顶冠梁前，桩顶应凿至新鲜混凝土面，出露钢筋应平直，浇注桩顶冠梁前，必须清理干净残渣、浮土和积水，应保证排桩与冠梁连接牢固，不得造成连接处产生薄弱面。

（8）如遇大块石等障碍物造成咬合桩偏位不能咬合，事后可采用单管旋喷桩对未咬合处实施补漏。

（9）咬合桩施工除满足上述条件外，还需满足《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）关于永久性桩基施工的要求。

5.3土钉墙
（1）老土中土钉采用直径22mm HRB400级钢筋，倾角15°，具体详见剖面图。

（2）土钉外露不小于80mm。

土钉头部用2根横向加强钢筋压紧焊牢。

（3）坡面钢筋网搭接长度不应小于35d，加强筋搭接应采用焊接，单面焊时焊缝10d，土钉必须与加强筋焊接牢固。

（4）土钉孔位和孔深允许偏差均为50mm，成孔直径110mm；土钉注浆材料为水泥浆，水灰比0.45～0.55，水泥浆应随拌随用，注浆必须密实饱满，注浆管应插至距孔底300mm处。

（5）喷射砼原材料宜采用新鲜的P.O 42.5R普通硅酸盐水泥，干净的中粗砂和粒径小于15mm的砾石，土钉墙面层砼强度等级为C20，配合比约为水泥:砂:石子＝1:2:2.5，采用喷射机高压喷射。

喷射砼厚度100mm，分两次施工，第一次喷射砼40mm，第二次待土钉挂网施工完成后再喷射砼60mm。

（6）土钉墙自上而下分层施工，并及时进行喷锚网施工，待面层混凝土和水泥注浆体强度达到设计强度的70％以上时,方可进行下一层开挖。

每次开挖面在土钉设置处以下300mm，不得超挖。

在打入土钉之前，应及时探明管线埋深，避免土钉碰到地下管线。

（7）如果填土中土钉存在施工困难时，可将钢筋改成直径为48mm，壁厚3.5mm的钢管。

（8）钢筋土钉在填土层设计抗拔力为5kN/m，残积土层设计抗拔力为8kN/m。

（9）土钉正式施工前，应进行土钉的抗拔力基本试验，基本试验数量不宜少于3根，土钉基本试验应按照《深圳市基坑支护技术规范》（SJG05-2011）相关要求进行。

5.4钢花管土钉
（1）在填土中宜采用钢花管土钉。

（2）土钉采用压浆型钢花管土钉，杆体为φ48δ3.5钢花管，土钉长度、间距详见对应剖面图，采用“井”字形布置。

（3）土钉外露不小于80mm，土钉头部用2根加强钢筋Φ16压紧焊牢，网筋采
用φ6.5@200×200，加强筋Φ16@1200。

（4）土钉孔位和孔深允许偏差均为50mm，土钉注浆材料为纯水泥浆，水泥标号为P.O.42.5R，水灰比0.45～0.55，水泥浆应随拌随用，常压灌注；注浆必须密实饱满，注浆管应插至距孔底300mm处。

（5）土钉设计抗拔力在填土中为5kN/m。

5.5喷锚面层
（1）混凝土面层100mm厚，并挂钢筋网，按φ6.5@200×200布置；
（2）喷射混凝土强度等级C20，水泥、砂、石子配合比例为1：2：2.5或根据配合比试验进行。

5.6混凝土构件施工
（1）冠梁为商品砼C30，钢筋保护层30cm。

（2）冠梁的主筋采用搭接方式时，接头百分率应不大于50％或可用机械套筒连接，并满足《钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-2010》和《滚扎直螺纹钢筋连接接头》(JG163-2004)的规定。

5.7土方开挖
（1）根据《深圳市基坑支护技术规范》等规范的相关规定，基坑土方开挖遵循，分层开挖，分层支护，严禁超挖的原则。

（2）基坑土方的开挖必须配合土钉墙的分层分段施工，基坑需分层挖一层，土钉施工一层。

每层开挖底面位于各层土锚下0.3m。

土方开挖后须及时支护，不许暴露时间太久，所有土方应分段开挖，每段长度定位30m。

（3）基坑开挖过程中，挖斗严禁碰撞支护结构（喷砼面、支护桩和止水帷幕等），开挖到位严禁超挖。

（4）必须保证支护结构各构件的养护时间，保证其达到设计的强度70%后方可开挖下一层。

5.8材料要求
（1）水泥宜采用强度42.5或以上普通硅酸盐水泥，并有出厂合格证及试验报告，不得使用高铝水泥。

水泥的质量应符合国家GB175-2007《通用硅酸盐水泥》的规定。

（2）砂应采用坚硬耐久的中粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率应控制在5～7%的范围，最大粒径应小于2mm的中粗砂，含泥量小于3％。

（3）粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径10～15mm，当采用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材。

（4）钢筋品种的规格符合设计规定，并有合格证及试验报告。

（5）水采用符合要求的水质，混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质，不得使用污水以及pH值小于4的酸性水。

（6）现场须使用预拌砂浆。

5.9 施工注意事项
（1）基坑支护结构施工前，应由施工单位编制施工组织设计。

（2）基坑开挖到设计深度后，要做好基坑底面的排水沟、集水井内的积水要及时排除。

（3）基坑开挖完成后，应立即进行地下工程施工。

基坑开挖过程中要注意岩土层变化。

施工工艺应严格按规范要求执行。

6.基坑监测
（1）按《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497-2009）规定进行基坑、周围建（构）筑物、周围道路管线等的沉降位移监测。

具体详见《基
坑监测平面图》。

（2）基坑开挖的过程中，1～2天观测一次，基坑开挖结束后每5天观测一次，基坑开挖结束一个月后观测间隔为十天，变形已趋稳定相应延长
间隔时间。

雨天相应增加观测频率。

（3）以上监测内容的工作由专业人员进行。

根据相关规范，基坑变形和其他监测项目报警值如下：
二级基坑
三级基坑
注：当监测项目的变化速率达到表中规定值或连续3d超过该值的70%，应及时进行报警，通知业主和设计人员，以便研究对策。

f2为构件承载能力设计值。

（4）基坑的设计和施工是一个信息化的过程，而基坑相关的监测是信息化的基础。

此项工程应由有丰富经验的专业人员承担，并据设计和有关的规范要求制定详细的监测方案，协同设计、施工人员对监测结果进行有效的评价和反馈，进一步指导下一步的施工。

（5）观测资料包括：观测基准点和观测点的位置、编号、观测日期、本次观测值和累积观测值；观测资料应编制成表并绘制成曲线。

每天变形观测结果报告应将上述资料汇总并附必要的文字说明第二天及时反馈至业主、施工单位、监理单位及设计单位。

（6）当变形达到位移控制值后，施工现场应立即暂停施工，有关各方研究商量后作出处理措施，并经同意后可复工。

（7）人工巡视：在施工期间需进行人工巡视，沿基坑0～1.5H的距离，包括对支护结构状态、地表裂缝及岩土体状态的巡视。

（8）以上监测内容应由资质的第三方监测单位进行，并需将相关监测结果及时反馈至业主及设计单位。

7.基坑质量检测
7.1原材料及相关强度试验
除常规材料检验外，施工质量检验尚应按以下要求进行：
（1）支护桩、冠梁、内支撑梁的砼强度检测；
（2）喷射砼强度试验，试块数量为每500m2一组，每组3个试块。

7.2基坑最终检测及质量验收
（1）基坑最终检测及质量验收按国家标准深圳市标准《深圳市基坑支护技术规范(SJG05-2011)》、行业标准《建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)》及《土钉喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)》等规范执行。

（2）喷射面层：喷射混凝土临时护面层的厚度及强度采用钻孔检测，钻孔每100m2钻3点。

（3）土钉验收数量为其总数的1%，且不少于3根。

（4）拟进行质量检验的土钉由业主、监理、施工单位及设计单位现场确定。

（5）对支护桩进行低应变桩身完整性检测，低应变检测数量为总桩数的20%，且不得少于5根，当低应变检测结果判定桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时，采用钻芯法补充检测，抽检数量不少于总桩数的1%，且不少于3根。

（6）咬合桩采用开挖检查的方法进行检验，即基坑开挖后对咬合质量和截水效果进行检查。

（7）验收试验的支护桩、土钉等具代表性，具体位置由监理、设计、施工、甲方在现场确定。

（8）基坑位移必须满足规范及设计要求以及合同的有关规定。

8.其他
（1）岩土工程往往包含难以估计的复杂因素，实际的地层结构和土质条件与勘察报告也可能存在一定的误差，若基坑开挖施工中发现地质条件与本设计所依据的勘察资料不符，本设计应根据监测和施工中所获信息进行相应的变更和调整，贯彻信息化设计施工原则。

（2）在土钉施工过程中，注意避开已知的市政管线，如遇未明市政管线或其它阻碍物，应通知有关部门研究解决。

（3）基坑支护为临时性构筑物，按规范其安全和正常使用期限为1年，超过此期限时，应及时通知设计人员，重新评价其安全性。

（4）当出现下列情况时应立即停工并通知建设单位和设计单位：
a. 基坑边缘位移较大或位移速率突然加大；
b. 基坑顶部地表面出现连续裂缝或较宽的非连续裂缝；
c. 周围建筑或道路出现裂缝或较大的不均匀沉降；
d. 基坑边坡出现局部坍塌或其他异常现象；
（5）本说明未尽事应参照国家或省有关规程、规范执行。

9.施工应急预案
（1）支护结构位移
若基坑顶出现较大位移或垮塌，具体应采取措施有：
a.回填土、砂石或砂袋等，回填反压土高度至能保证基坑变形完全稳定为止。

b. 坡顶卸载：坡顶一定范围内的土体挖除，减少坡顶荷载。

c. 对基坑挖土合理分段，每段土方挖到底后及时浇注垫层。

（2）周围地面沉降
a.由水位下降引起的沉降，应补设回灌井，对地下水位进行回灌，同时加强截水帷幕，防止水位进一步的下降。

必要时对填土层进行注浆加固。

b.由水平位移引起的沉降，应对支护结构进行加强或对基坑顶进行卸载。

（3）周边管线变形过大
a.立即对基坑进行反压回填。

b.对支护结构进行补强，譬如增设预应力锚索或土钉。

c.通过托换等措施保护管线。

（4）截、排水措施
a.在基坑顶部，采取临时措施拦截地表水，以防下渗或直接流入基坑内。

b.对地表裂缝，及时采用水泥砂浆封堵，以防地表水下渗。

c.同时检查基坑顶部所有污水、给水管线，看是否断裂，有水下渗入基坑边坡，如污水雨水管线有断裂，应将污水、雨水管线的水源切断或污水、雨水管线改线。

d.基坑底部，用污水泵抽水，并做好坑底排水设施，使基坑底部尽量保持干爽，以防基坑底部土体泡水软化。