基坑支护设计方案综述.docx
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基坑支护设计方案综述
盛世商业大厦基坑支护工程
检测技术方案
建设单位：
广州市盛邦房地产开发有限公司
编制单位：
广东中科华大工程技术检测有限公司
编写日期：
二O一五年一月二十六日
编写：
审核：
一、工程概况
二、编制依据
三、检测方法及数量
四、支护灌注桩低应变检测方案
五、土钉验收试验检测方案
六、喷射混凝土厚度检测方案
七、检测质量保证措施
一、工程概况
拟建项目位于广州市番禺区南村镇，拟设一～二层地下室，项目由广州市盛邦房地产开发有限公司投资兴建，基坑设计开挖深度为约15m，面积约70000m2,基坑周长约344m。
支护结构为“支护桩+锚索（土钉）”、喷锚+放坡”。
5-5剖面、6-6剖面安全等级为一级，其余剖面安全等级为二级，基坑有效期为1年。
基坑支护工程详情见下表:
项目名称
基坑支护设计
类别
旋挖
灌注桩
锚索
土钉
喷射混凝土
规格
Φ1000、Φ1500
7Φ5
Φ48
150mm
单位
根
根
根
m2
数量
82
377
1037
6780
注：
以上数量为预计数量。
二、编制依据
（1）、广东省标准《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003；
（2）、广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ15-60-2008；
（3）、《关于建筑工程地基基础检测工作的通知》穗建质[2010]574号；
（4）、设计图纸等。
三、检测方法及数量
支护灌注桩完整性采用低应变法进行检测，支护搅拌桩采用钻芯法进行检测，钢花管土钉抗拔力采用抗拔验收试验法。
低应变法检测比例总数不少于支护桩总数的10%，且不少于10根，当低应变检测结果判定的桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时，应采用钻芯法补充检测，检测比例不宜少于总桩数的2%且不少于3根；锚索、土钉抗拔验收试验法检测比例为不少于总数的0.5～1%，且不少于10根。
工程名称
检测项目
总数（根）
检测方法
检测数量（根）
检测比例
盛世商业大厦
支护灌注桩
82
低应变
10
不少于总数的10%，且不少于10根
锚索
377
抗拔验收试验法
19
不少于总数的5%，且不少于6根
土钉
1037
抗拔验收试验法
11
不少于总数的0.5～1%，且不少于10根
喷射混凝土厚度
6780m2
钻孔法
68组
每100m2不少于1组，每组不少于3点
四、支护灌注桩低应变检测法方案
1检测目的
本方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置，并为其它方法的进一步检测提供依据。
2检测依据及数量规定
本次试验按照广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ15-60-2008）。
支护桩低应变检测数量应符合下列要求：
抽检数量不少于相应桩总数的10%且不少于10根；当根据低应变结果判定桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时，应采用钻芯法进行补充检测，检测比例为2%，不少于3根。
本工程暂定10根。
3检测仪器设备及现场准备
检测前由业主会同有关各方共同协商确定检测桩位并整理好受检桩的桩号、桩径、桩长（检测面到桩底的长度）、桩位图、地质勘察资料等相关资料。
受检桩桩头必须相对高于桩周土（送桩），桩面打扫干净，若桩头没有法兰盘，必须在桩顶面打磨出三个平整点。
检测仪器采用美国PDI公司生产的P.I.T桩基完整性检测仪或武汉岩海公司生产的RS-1616K（S）桩身完整性测试仪，检测设备及现场联接见图1。
图1基桩低应变法检测仪器设备现场连接示意图
4基本原理
基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：
通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到波阻抗变化界面（如蜂窝、离析、缩径、夹泥、断裂等桩身缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的到时、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。
假设桩为一维线性弹性杆，其长度为L，横截面积为A，弹性模量为E，质量密度为ρ，弹性波速为C（C2=E/ρ），广义波阻抗为Z=ACρ，土阻力为R，推导可得桩的一维波动方程：
假设桩身中某处波阻抗发生变化，当应力波Vi从介质Ⅰ（波阻抗为Z1）进入介质Ⅱ（阻抗为Z2）时，将产生反射波Vr和透射波Vt。
它们与波阻抗的关系如下：
令桩身质量完好系数β＝Z2/Z1,则有
根据桩身缺陷反射波的幅值定性确定桩身缺陷的严重程度；根据反射波的到时tx由下式确定桩身缺陷位置：
5评判标准
检测按照中华人民共和国行业标准《建筑桩基检测技术规范》（106－2014），广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ15-60-2008）。
根据实测波形特征对桩身结构完整性分类的一般依据见下表。
桩身结构完整性分类表
类别
桩身结构完整性定义
波形特征
Ⅰ
桩身结构完整。
无缺陷反射波、或有扩颈反射波，有明确（正常）的桩底反射信号，波速正常。
Ⅱ
桩身存在轻微缺陷，但桩身结构完整性基本不影响桩的正常使用。
缺陷反射波幅值小，有明确（正常）的桩低反射信号，波速正常。
Ⅲ
桩身存在明显缺陷，应采用其它方法进一步抽检确定其可用性。
1、缺陷反射波幅值较大、桩底反射不明显。
2、嵌岩桩桩反射波与入射波相位相同。
3、波速不正常。
Ⅳ
桩身存在严重缺陷或断桩。
1、缺陷反射波幅值大。
2、周期性缺陷反射波。
桩身存在缺陷的基桩，可能会影响正常使用功能，如可能影响竖向承载力、水平承载力、桩的耐久性或导致不均匀沉降等。
在正常情况下，Ⅰ、Ⅱ类桩的桩身结构完整性可满足使用要求；Ⅲ类桩应采用其它方法进一步抽检，并根据实际工作情况确定是否可用；Ⅳ类桩应进行工程处理并进一步检测确定严重缺陷或断桩以下部位桩身质量是否正常。
6验证与扩大检测
对低应变法检测中不能明确完整性类别的桩或Ⅲ类桩，可根据实际情况采用静载法、钻芯法、高应变法、开挖等适宜的方法验证检测。
当采用低应变法抽检桩身完整性所发现的Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽检桩数的20%时，宜采用原检测方法，在未检桩中继续扩大抽检。
7检测桩位的选择
检测桩位的确定宜按下列原则进行：
（1）施工质量有疑问的桩；
（2）设计方认为重要的桩；
（3）局部地质条件出现异常的桩；
（4）施工工艺不同的桩；
（5）除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。
8检测准备工作
当受检桩的混凝土强度达到设计强度的70%以上，且不小于15MPa时，可以开始进行低应变法检测。
本公司不承担以下准备工作所发生的相关费用。
（1）检测前需提供的资料有：
桩位平面图；地质勘察报告；受检桩的施工记录；工程概况（后两项由我方提供表格格式）。
（2）凿去桩头浮浆或锯掉预制桩的桩头破损部分，露出新鲜密实混凝土面，并使桩头保持平整；
（3）清除桩头碎石、杂物、泥浆和积水，使桩头保持清洁、干燥；
（4）在检测之前，桩顶承台不得绑扎钢筋。
（5）保证传感器的安装面光滑平整（可采用砂轮打磨），传感器的安装位置按如下规定：
实心桩安装在距桩中心2/3半径处，根据桩径大小均匀布置3～4个点，激振点在桩中心；管桩安装在壁厚的1/2处，激振点、传感器安装点与桩中心成90°夹角。
五、锚索、土钉验收试验检测方案
1、试验目的
锚索（土钉）抗拔试验主要目的是确定锚杆在验收荷载作用下的工作性状，为该工程验收提供验收依据。
2、试验依据
锚索（土钉）抗拔试验的主要依据广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ15—60—2008中有关规定进行。
根据设计要求，参照锚杆（土钉）验收试验要点，土钉抗拔试验最大加载量为设计承载力的1.3倍（永久性支护锚杆）；预应力支护锚杆抗拔试验最大加载量为设计要求承载力的1.3倍（永久性预应力支护锚杆）；当设计有规定时按设计要求。
3、试验设备及加载装置
试验采用承压板式反力装置、电动油泵、千斤顶进行加载，加载装置示意图见图1。
试验荷载从压力表中换算读取，位移量用百分表分级测读。
千斤顶、压力表及百分表均经计量检定，且均在有效期内。
4、检测数量规定
根据规范要求，锚杆验收试验数量不少于工程锚杆施工总数量的5%，且不得少于6根。
土钉钢花管验收试验数量不少于工程锚杆施工总数量的0.5%，且不得少于10根。
对有特殊要求的工程，可按设计要求增加验收锚杆的检测数量。
本工程具体检测数量见上表。
5、检测前的准备工作
锚固段浆体强度达到设计强度等级的90%时可进行锚杆试验。
检测前，需在待测锚杆（土钉）前，搭好试验平台。
（锚杆高于站地面1.5m需搭建可操作平台，平台要求1.2m×2.0m，有利于操作，要求平稳、安全即可）。
检测锚杆锚杆（土钉）应与支撑构件或混凝土面层脱离，处于独立受力状态。
预应力锚杆试验前需解除锁定，待测锚杆预留0.8～1.0m自由段有利于现场检测。
现场检测需有项目负责人（或指定人员）及2～3名工人协助试验等。
预应力支护锚杆检测需委托方提供380v电源。
6、试验方法
（1）、锚杆（土钉）的最大试验荷载严格按照规范要求或设计文件要求执行。
（2）、锚杆（土钉）验收试验加载分级严格按照规范要求或设计文件要求执行。
（3）、验收试验中，每级荷载应稳定5～10min，并记录位移增量。
最后一级试验荷载应维持10～15min。
在每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不应少于3次。
在每级荷载作用下，锚头位移增量不大于0.1mm时，可施加下一级荷载。
（4）、加荷至最大试验荷载并观测10～15min，待位移稳定后即卸荷至初始荷载，并测读锚头位移，绘制荷载-位移（Q—s）曲线。
（5）、当符合下列要求时，应判定验收合格：
5-1、在最大试验荷载作用下，锚头位移相对稳定；
5-2、锚杆弹性变形不应小于自由段长度变形计算值的80％，且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值。
六、喷射混凝土厚度钻孔法检测
1．墙面喷射混凝土厚度应采用钻孔检测，钻孔数每100㎡墙面积一组，每组3点。
本工程暂定检测68组。
2．喷射混凝土检查应遵守下列规定：
（1）合格条件为：
每个断面上，全部检查孔处的喷层厚度60%以上不应小于设计厚度；最小值不应小于设计厚度的50%；同时，检查孔处厚度的平均值不应小于设计厚度。
（2）钻孔法检查的做法，宜在喷射混凝土施工完8h内用短钎杆钻孔。
此时混凝土强度较低，易于实施，发现厚度不够，亦便于及时补喷。
当用钻孔机钻孔，因混凝土与围岩粘结紧密，两者颜色相近而不易辨认喷层厚度时，可用酚酞试液涂抹孔壁碱性混凝土表面呈红色。
（3）规定的检查断面间距，当设计厚度为150mm时，与留取强度检查试块的工程量接近。
若工程对喷层厚度有严格要求时，检查断面和钻孔数量可适当增加。
（4）喷层厚度检查的合格条件，考虑到岩面本身有起伏，喷层是紧贴岩面的而且要求做到表面圆顺，因此，不同部位喷层厚度相差的幅度比较大。
根据一些开挖成型较好工程的实测结果统计，60%达到设计厚度，其余均不小于设计厚度的1/2的要求并不低。
此时设计厚度的保证率为60%。
要达到这个要求，应配合采用光面爆破，加强施工管理。
七、检测质量保证措施
我公司遵照国家有关规程、规定进行检测，保证检测的公正性、准确性、科学性。
对现场检测、资料处理、报告校核、审核、批准、发出等每一环节都制定了相应的控制措施（如框图），在检测全过程中贯彻“质量第一”的方针，确保检测质量满足规范或合约的要求，为用户提供高质素的服务。
测试
不合理
现场分析
计算机
报告编写
不合理
校核
不合理
审核
不合理
批准
报告发出
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