第13頁共13頁**廣場地下室基坑圍護及降水工程方案設計一、工程概況擬建**廣場位于陽光大道南側，大里港東側，東側、西側、南側三面環水。總用地面積為7219.5平方米，總建筑面積為43152平方米，擬建物包括：主樓為25層，框架剪力墻結構，最大軸力約為23000KN，基礎型式采用樁基礎；裙房為3層，框架結構，最大軸力約為7000KN，基礎型式采用樁基礎，建筑面積為33213.9平方米；地下1層，框架結構，建筑面積為9938.1平方米。地下車庫底板厚600mm，墊層厚100mm，根據結構設計圖紙計算，底板墊層底的黃海高程為-6.350米，周邊承臺底的黃海高程為-7.250米，場地現有地面平均黃海高程2.500米，由于周邊承臺密集且尺寸大，故基坑計算至承臺墊層底，所以基坑開挖深度：9.750米，基坑上口線總周長約365米。二、工程地質條件對基坑工程有主要影響的工程地質、水文地質條件分述如下：1．工程地質條件本工程場地原來為耕地，整個場地地形較為平坦，略有起伏。基坑開挖影響深度范圍內各層地基土土性特征及分布規律自上而下分述如下：土層編號土層名稱土層厚度（m）土層描述①素填土0.7～1.1灰色，松散，以粘性性土為主，含含植物根莖，厚厚度一般②粉質粘土0.9～1.3褐黃色，軟塑～流流塑，含鐵錳錳質氧化斑點點及結核，局局部粉粒含量量高，中偏高高壓縮性③淤泥質粘土1.2～1.8灰色，流塑，含腐腐殖質，高壓壓縮性，工程程力學性質較較差④-1粘土3.1～4.9暗綠色，硬可塑～～硬塑，含鐵鐵錳質氧化斑斑點和結核，土土質均一，中中等壓縮性④-2砂質粉土2.7～10.44灰黃色，稍密～中中密，含多量量的云母碎屑屑，中偏低壓壓縮性，中等等壓縮性⑤粉質粘土1.2～7.6灰色，軟塑～流塑塑，含少量植植物腐殖質和和有機質，中中偏高壓縮性性，工程性能能差⑥粉質粘土4.5～6.0灰綠色，硬塑，含含少量鐵錳質質氧化結核，中中偏低壓縮性性2．水文地質條件本場地地下水主要有淺部粘性土層中的潛水和淺部的粉土層中的微承壓水。淺部土層中的潛水主要賦存于淺部粘性土中(層①素填土、②層粉質粘土、③淤泥質粘土)，其中②層粉質粘土富水性差，地下水類型屬潛水型，主要受大氣降水和地表水影響，地下水與地表水有明顯的水力聯系，水位隨季節而變化，埋深距地表下0.7～0.9米，水位年變化幅度為0.0~1.0米；淺部微承壓水主要賦存于④-2層砂質粉土中，根據附近地質報告資料及區域地質資料，承壓水水頭略低于潛水位，按黃海高程1.2米計算。三、基坑周邊環境概況基坑北側是陽光大道，其余三側是河道。基坑上口線西距大里港最近約5米，東距河道最近約3米，南距河道最近約6米，北距陽光大道最近約17米。施工單位的臨建及主要材料場地布置在北側，其它三面僅堆放少量的建筑材料，材料運輸主要通過布置在基坑中央的塔吊，混凝土采用拖式泵輸送，東面、西面和南面不設施工道路。四、基坑圍護設計（一）設計依據1、甲方提供的有關圖件2、《**大廈巖土工程勘察報告》3、《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99）4、《浙江省建筑基坑工程技術規程》（DB33/T1008-2000）5、《建筑基坑工程監測技術規范》（GB50497-2009）6、《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2002）7、《基坑土釘圍護技術規程》（CECS96：97）8、《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2002）9、《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008）10、《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001）（2009年版）11、《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）12、《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》（GB50202-2002）13、現場踏勘及測量資料14、其它有關規范及規程（二）設計參數土層編號土層名稱綜合滲透系數（cm/s）土的重度（kN/m3）C(kPa)φ(度)極限摩阻力標準值（kPa）①素填土18.00101016②粉質粘土5.5×10-5518.50181224③淤泥質粘土6.0×10-6617.6010820④-1粘土5.0×10-7719.40301550④-2砂質粉土8.0×10-4419.1052230⑤粉質粘土4.0×10-5518.60121020⑥粉質粘土20.00361560注：1．抗剪強度指標C、φ值及極限摩阻力標準值根據勘察報告、規范及工程經驗綜合確定；其余指標由本工程的勘察報告提供。2．本工程的勘察報告未提供素填土的相關參數，計算時按經驗取值。（三）基坑圍護方案設計根據基坑周邊環境條件、工程地質、水文地質條件和基坑開挖深度，本著“安全可靠、經濟合理、技術可行、方便施工”的原則，確定本基坑采用上部土釘墻+下部樁（錨）結構的圍護方案。經綜合分析，確定基坑安全等級為：一級基坑。本工程±0.000相當于黃海高程3.600米，現場地面黃海高程平均為2.500米。基坑設計總體思路：由于本基坑側壁上部土質較好，故上部6米采用土釘墻圍護，可以發揮土釘墻造價低廉、施工速度快的優點，而下部采用樁（錨）結構可以充分利用鉆孔灌注樁剛度大、變形小的特點，為基坑的穩定和安全提供了有力的保證。樁后普遍留設4.5米寬的平臺（局部為2.5米），相當于樁后局部卸土，大大減小了樁的受力，使樁彎矩減小。場地東側被動區為砂質粉土，土質較好，降水后土質更趨好，可以提供較大的水平抗力，故采用上部土釘墻下部懸壁樁的方案，安全性和經濟性較優。西側、南側和北側被動區上部為砂質粉土，下部為厚度較大的灰色、軟～流塑狀的粉質粘土，該層土為中偏高壓縮性，工程性能差，所能提供的水平抗力不大，故采用上部土釘墻下部樁錨結構的圍護方案，可以適當減小樁長和配筋，由于環境保護要求不高，錨桿不施加預應力。綜上所述，整個工程根據不同區段地質條件、挖深、周圍環境的不同、結合本公司處理類似工程的經驗可將基坑劃分為三個區段分別進行設計，使用理正軟件、采用《建筑基坑圍護技術規程》（JGJ120-99）及其計算方法，經計算，各區段的各項安全系數均滿足現行通用的技術標準。計算結果詳見各區計算書。五、基坑降水和排水本工程基坑挖深范圍內土層2、3、4-1為弱透水性土層，不需降水。但坑底附近的4-2層砂質粉土中存在微承壓水，承壓水頭高度在黃海高程1.20米。根據計算并結合工程經驗，本工程的降水需要10口18米長管井和9口12米長管井。18米長管井主要布置在基坑西側，間距約15米，此區域粉土厚度大，輕型井點不能滿足要求；其它三側處布置9口12米長管井，間距約20米。基坑開挖到設計底板墊層底標高后，根據現場管井降水實際效果來決定是否在場地內設置5口疏干井及3套輕型井點對坑內粉土進行疏干（每套需40根井井點管），如無必要可不設。輕型井點也可在需要的承臺四周單獨設置，僅為該承臺降水。由于本工程的4-2層砂質粉土分布不均勻，自西向東由厚變薄，故本基坑降水分東、西兩部分分別計算，西側基坑尺寸88*33米，東側基坑尺寸88*70米，均采用承壓完整井模式，水位降至相應區域最深的承臺底下0.5米。西側管井降水計算書降水計算所需基本本參數降水方法管井計算模式承壓完整井基坑挖深(H)9.75含水層厚度(M))10m水位降深(S)10.15m滲透系數(k)0.69m/d計算公式如下：基坑等效半徑：影響半徑：基坑總涌水量：計算數量：式中符號意義詳見《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99）。降水計算結果基坑等效半徑(r0)35.09m影響半徑(R)84.31m基坑總涌水量(Q)360m3單井涌水量(q)40m3濾管長度（L）10管井數量10西側管井設計為Φ600mm，總長L=18m，其中濾管長為10米，下入Φ360波紋管，取水部分在4-2層中，成井后應立即進行抽水，抽水至水清無砂后方可停泵待用，水泵功率為2.2KW。東側管井降水計算書降水計算所需基本本參數降水方法管井計算模式承壓完整井基坑挖深(H)9.75含水層厚度(M))4m水位降深(S)11.15m滲透系數(k)0.69m/d計算公式如下：基坑等效半徑：影響半徑：基坑總涌水量：計算數量：式中符號意義詳見《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99）。降水計算結果基坑等效半徑(r0)45.82m影響半徑(R)92.62m基坑總涌水量(Q)175m3單井涌水量(q)20m3濾管長度（L）4管井數量9東側管井設計為Φ600mm，總長L=12m，其中濾管長為4米，下入Φ360波紋管，取水部分在4-2層中，成井后應立即進行抽水，抽水至水清無砂后方可停泵待用，水泵功率為2.2KW。為節約降水費用，統一在樁后平臺上施工降水井，減少成井費用。沿平臺做一封閉的磚砌排水溝，尺寸為300x300mm，管井內抽出的水先排入溝內，再匯入基坑四角的集水坑內，由水泵將水排至指定位置。4-2層砂質粉土含水率高，受擾動易產生液化現象，液化后土質極差，會導致承臺無法開挖，邊坡失穩，但是降水后土質變好，場地干燥便利施工，對邊坡的穩定也有利。因此本工程的降水極其重要，應至少在挖至基坑底前15天開始降水，并隨時觀測水位降深，指導降水施工。基坑內外明水由總包單位在坡頂、坑底四周采用排水溝和集水井排除。排水溝邊緣離開邊坡坡腳必須大于0.3m，宜設在離擬建建筑基礎邊凈距0.4m以外，排水溝底面應比挖土面低0.3m,集水井底面應比溝底面低0.5m以上。集水井宜設置在基坑四角或每隔30～40m設置，內置潛水泵抽水，排水點應遠離基坑至少20米，如水排入市政管道，必須設置沉淀池。當基坑側壁出現分層滲水時，可按不同高程設置導水管等構成明排系統，導水管可采用塑料管、毛竹或鋼管，長度為500mm，縱橫向間距不大于2米；可根據坡面的濕潤情況，直接在坡面上開洞泄水。當基坑側壁滲水量較大或不能分層明排時，宜采用導水降水方法。基坑明排尚應重視環境排水，當地表水對基坑側壁產生沖刷時，宜在基坑外采取截水、封堵、導流等措施。六、基坑監測與檢測（一）基坑監測從土方開挖至基坑回填期間，應做基坑監測工作，監測內容主要如下：本工程排樁按一級基坑進行監測，土釘墻按二級基坑監測。1.監測項目為了確保施工安全，對整個基坑工程進行必要的監測和分析，以便及時掌握信息，進行信息化施工。根據《建筑基坑工程監測技術規范》（GB50497-2009），結合本工程實際，應測項目為：邊坡（排樁）頂部水平和豎向位移（兩點合一）、深層水平位移、錨桿內力、地下水位。土釘墻邊坡頂部的水平和豎向位移監測點應沿基坑上口線布置，周邊中部、陽角處應布置監測點。監測點水平間距不宜大于20m，每邊監測點數目不宜少于3個，水平和豎向位移監測點宜為共同點。排樁頂部的水平和豎向位移監測點應沿冠梁布置，周邊中部、陽角處應布置監測點。監測點水平間距不宜大于20m，每邊監測點數目不宜少于3個，水平和豎向位移監測點宜為共同點。土體深層水平位移監測點宜布置在基坑上口線的中部、陽角處及有代表性的部位。監測點水平間距宜為20～50米，每邊監測點數目不應少于1個。測斜管深度不小于1.5倍的基坑挖深。地下水位監測點沿基坑四周布置，間距為20～50米。錨桿的內力監測宜采用專用測力計、鋼筋應力計或應變計，錨桿施工完成后應對專用測力計、鋼筋應力計或應變計進行檢查測試，并取下一層土方開挖前連續2d獲得的穩定測試數據的平均值作為初始值。3．監測報警值基坑工程監測報警值應由監測項目的累計變化量和變化速率值共同控制。若土釘墻監測點的累計水平位移達到36mm、其水平位移速率達到10mm/d或連續三天變形速率達到7mm/d，累計豎向位移達到36mm其豎向位移速率達到8mm/d，或連續三天變形速率達到5.6mm/d，應立即報警并采取加強措施。若排樁監測點的累計水平位移達到20mm、其水平位移速率達到3mm/d或連續三天變形速率達到2.1mm/d，累計豎向位移達到10mm其豎向位移速率達到3mm/d，或連續三天變形速率達到2.1mm/d，應立即報警并采取加強措施。深層水平位移累計達到30mm或變形速率達到5mm/d應報警。地下水位變化累計達到1000mm或變形速率達到500mm/d應報警。錨桿內力達到構件承載能力設計值的60%時，既2區鋼筋所受拉力達到59.54KN、3區達到73.48KN時應報警。（二）基坑檢測1、土釘應按下列規定進行質量檢測：土釘采用抗撥試驗檢測承載力，由于本工程周邊沒有需要保護的建筑物及管線，且土質較均勻，所以只要從1區選3根土釘做單根土釘抗撥試驗即可，試驗采用非破壞形式，當抗拉力達到下到值時可停止試驗并認為抗撥承載力滿足要求：第一排土釘達到12x1.25x1.1=16.5KN、第2排土釘達到23.7x1.25x1.1=32.59KN、第三排土釘達到46.5x1.25x1.1=63.94KN。2、錨桿應按下列規定進行質量檢測：錨桿試驗應按《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99）附錄E的要求進行。2區、3區各取3根錨桿進行試驗，其中2區最大試驗荷載為99.23KN，3區最大試驗荷載為122.46KN。面層噴射混凝土厚度應采用鉆孔檢測，鉆孔數宜每100m2面積一組，每組不應少于3點。鋼筋和混凝土檢測項目按相關規范執行。七、施工要點及對土方開挖的要求1、應用信息法施工，根據監測結果及時調整施工方案、施工順序并采取必要措施以確保基坑的安全。2、挖深發生變化或地質條件與勘察報告不符需通知設計單位調整設計方案。3、本基坑土方應先開挖至底板底標高，然后再單獨開挖承臺土方。土方開挖單位應與圍護施工單位密切配合，嚴格按基坑設計要求進行開挖，嚴禁超挖亂挖，每天挖土前，要與圍護單位溝通，根據天氣情況和施工能力，在滿足設計要求的情況下，合理安排好挖土與圍護施工的流水作業。土方開挖應分段分層施工，每段開挖長度不超過20米，嚴格按工況圖挖土。嚴禁一次開挖土方深度超過設計規定，絕對禁止一次開挖到底。挖土過程中，如有異常現象或達到報警值，應暫停挖土并及時通知有關單位，找到原因或采取加強措施后再繼續挖土。4、基坑周邊超載不得超過設計荷載限制條件。5、土方開挖完成后應在24小時內進行墊層施工，防止水浸和暴露，并應及時進行地下結構施工，