地下室围护方案说明33333Word文档下载推荐.docx
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拟建的慈溪金轮梵石项目-B1区块位于慈溪市宗汉街道三北大街和金轮大道金西北角，现场地已平整，原始地貌属滨海相淤积平原，地形平坦，交通方便。
慈溪金轮梵石项目-B1区块是主要包括4幢18-24层建筑组成，建筑物包括地下车库（2F），总用地面积为15175平方米，总建筑面积为65846平方米，其中地上建筑面积41046平方米，地下建筑面积24800平方米。
基础采用桩基础，工程桩为钻孔灌注桩。
根据建筑施工图纸，本工程±
0.000标高相当于绝对高程4.80m，根据本工程地质勘察资料和现场踏勘，取本场地平均自然地坪约为黄海高程3.50m，相当于设计标高-1.30m。
地下室底板结构面标高为-5.85m/-9.80m，底板厚度600mm，底板底标高-10.500m，承台高度2000mm，承台底标高-11.900m，垫层厚度按100mm计算。
基坑设计主要挖深为9.20、10.60m，电梯井高差2.45、3.45m。
基坑形状基本呈正方形，东西最大宽110米，南北最大长111米，本基坑开挖面积约为12000m2，围护延长约430m。
挖深见下表。
计算基坑开挖深度说明：
A地下室部分按照底板垫层底深度计算（周边地梁已上翻）。
B主楼位置按照承台垫层底深度计算
四、周边环境
基坑周边环境见下表：
位置
周边环境
距坑边距离
北侧
庙山东路
围护结构内边线距离红线（围墙）6.70m
西侧
纤路江
无驳岸，围护结构内边线距红线5.0-10.0m
南侧
三北大街
围护结构内边线距红线（围墙）18.6m
东侧
金轮大道
围护结构内边线距红线（围墙）5.40m，
出土口
南侧中部和东侧中部
管线情况：
污水管线（砼管）距离基坑7.0米
自来水管线（铸铁管）距离基坑4.7米
管线埋深小于1.5米
通讯管线、雨水管线、供水管线
距离基坑20.0米以上
雨水管线（砼管）距离基坑8.5米
污水管线（PE管）距离基坑11.0米
管线埋深约6.0米
河道：
基坑西侧，深度约3.0米,宽度约15米
临设布置（暂定在场地南侧，以以后的施工总平面为准）
由此可见，场地周围可用场地狭小，南侧为本工程和其他工程的主要施工通道，荷载比较大，北侧和东侧管线比较多，变形要求严格，考虑施工场地的影响和地下室开挖对周边环境的影响，设计时要根据周边施工环境进行不同的工况设计。
详见WH-02基坑总平面布置图。
设计考虑地面堆载为：
南侧靠近施工堆场按15Kpa+20Kpa考虑，东侧靠近主要施工通道按15Kpa+20Kpa考虑，出土口位置荷载按15+30Kpa考虑，其他位置荷载按15+10Kpa考虑，以后根据施工单位的总平图再适当调整。
五、工程地质条件
5.1、场地地层结构及特征
根据本工程岩土工程勘察报告显示：
本工程场地属于冲积平原地貌，详细土层情况及其物理力学性质指标如下：
Z层：
杂填土
灰色，松散～稍密，主要由碎石、块石砾石、混凝土等建筑垃圾杂物组成，混少量粘性土，块径10-50cm为主,大者可大80-100cm，局部地段表部为10-20cm混凝土地坪，
全场分布，层厚0.50～1.70米，暗塘部位厚达3.80m。
1层：
粉质粘土
灰黄色，软～可塑，干强度中等，中等韧性，中等压缩性，摇振反应慢，切面光滑，含少量铁锰质斑点及粉土条带，土质不均，层厚1.00～3.30米，层顶埋深0.50～1.470米，局部缺失。
2层：
淤泥质粉质粘土夹粉土
灰色，流塑/松散，略具层状，中等-高压缩性，含粉条带及团块，局部粉粒含量高，土质不均，干强度中等，韧性中等，摇振反应慢，切面粗糙，层厚1.70～4.10米，层顶埋深1.50～3.80米。
3a-1层：
粉质粘土夹粉土
灰色，流塑/稍密，略具层状，中等-高压缩性，夹粉土条带及薄层，粉粒含量高，土质不均，干强度低，韧性低，摇振反应慢，切面粗糙，层厚1.20～3.80米，层顶埋深5.00～7.00米。
3b-1层：
灰色，流塑/松散，略具层状，高压缩性，夹粉土条带及薄层，局部为粘质粉土，土质不均，干强度中等，韧性中等，摇振反应慢，切面粗糙，层厚5.90～10.20米，层顶埋深7.50～9.80米，主要分布在中东部。
3b-2层：
粘质粉土
灰色，中密-密实，厚层状，湿-很湿，中等偏低压缩性，土质不均，干强度低，韧性低，摇振反应迅速，切面粗糙，层厚1.70～10.30米，层顶埋深6.70～15.00米，主要分布在中西部。
3c层：
灰色，流塑/松散，略具层状，中等偏高压缩性，夹粉土条带及薄层，局部为粘质粉土，土质不均，干强度中等，韧性中等，摇振反应慢，切面粗糙，层厚2.50～13.00米，层顶埋深14.60～19.10米，全场分布。
4a层：
淤泥质粉质粘土
灰色，流塑，厚层状，中等偏高压缩性，含少量粉土条带及薄层，局部为粘质粉土，土质不均，干强度中等，韧性中等，摇振反应慢，切面光滑，层厚2.50～12.50米，层顶埋深21.50～28.00米，全场分布。
岩土工程勘察报告提供的本基坑围护涉及各土层的主要物理力学参数见下表：
表1土层物理力学性质指标
层号
岩土名称
含水量
（%）
天然重度
（kN/m3）
孔隙比
粘聚力
（kPa）
内摩擦角
（度）
Z
/
（18.0）
（10.0）
（15.0）
1
32.8
18.7
0.938
21.40
15.30
2
35.5
18.5
0.996
12.20
11.00
3a-1
29.6
19.1
0.842
15.00
13.00
3b-1
36.6
18.2
1.052
12.00
10.80
3b-2
30.4
0.853
11.70
29.10
3c
32.9
0.932
12.30
13.50
4a
38.5
17.9
1.111
11.80
注：
括号内为经验取值，
5.2、场区水文地质条件
土层
层次
土层名称
重度
渗透系数（cm/s）
水平（10-7cm/s）
垂直（10-7cm/s）
6.35
3.00
694
416
1450
946
5.78
2.72
13100
1430
795
1.0
场址勘察期间据钻探孔测得稳定地下水位埋深在0.80m～0.90m间，黄海高程为2.41m～2.71m间。
土层渗透系数见下表。
六、围护方案选择
6.1本基坑工程的特点
1）基坑开挖面积适中，约12000m2，基坑周长430延米。
东西最大跨度为110m，南北最大跨度为111m，形状基本呈正方形，利于支撑布置。
2）本基坑对二层地下室来说挖深偏深，地下室位置挖深9.20m--10.60m，电梯井相对挖深2.45m--3.45m
6.2基坑周边环境特点
1）基坑周边环境复杂，东侧、南侧和北侧三边靠路，路边有需要保护的管线，对变形要求严格，且南侧为主要的施工通道，荷载集中且比较大。
6.3工程地质特点
1）本基坑开挖影响范围内3a-1层和3b-1层为淤泥质土，厚度大，高压缩性，流塑，物理力学性质差，为本基坑的主要影响层。
2）3b-2层和3c层，力学性质较好，桩端进入该层，对基坑的整体稳定性非常有利，但该层埋深起伏比较大，围护应注意桩底变形及隆起破坏。
6.4基坑工程安全等级
基坑开挖深度约为9.20m--10.60m。
根据浙江省标准《建筑基坑工程技术标准》（DB33/T1008-2000）的有关规定、周边环境的特点和基坑开挖深度，本基坑安全等级定为一级，结构重要性系数γ0=1.1。
6.5设计方案比选
基坑支护结构形式的选取必须综合考虑地下室特点、周围环境和工程地质条件等因素，才能得到安全可靠、经济合理、施工方便的基坑支护方案，根据本基坑的特点，对设计中对有可能采用的几种支护方式进行分析比较。
A围护桩的选择
优点
缺点
SMW方案
1、施工速度快，节约工期
2、其挡土结构可做止水帷幕
3、造价一般比钻孔桩略低，但受工期影响造价有一定的不确定性
变形稍大
钻孔灌注桩
1、与工程桩交叉施工少进设备，利于协调
2、技术成熟，质量可靠
造价略高
B支撑体系的选择
一道支撑
1、施工速度快，节约工期
2、相对二道支撑造价低
1、变形比二道撑稍大
二道支撑
1、安全可靠变形小
2、造价比一道撑高。
1、工期稍长50天左右
2、挖土困难
根据上述特点，本基坑支护结构必须确保开挖期间周边道路、地下管线、坑内工程桩安全，同时必须在安全前提下尽可能降低造价，在现有施工机具能力条件下，提出合理科学的支护结构型式。
根据本工程实际情况，支护方案设计应本着结构安全、造价经济、施工方便的基本原则，综合考虑多种不利因素和不利条件及周边环境对变形要求比较严格，我公司选用排桩（钻孔灌注桩）+一道内支撑围护方案，辅以三轴水泥搅拌桩止水。
6.6基坑围护设计参数
各剖面设计参数详见WH—04和WH—05。
七、基坑支护结构设计计算
7.1计算内容
1）围护桩长度计算
2）围护桩支撑梁配筋验算
3）围护结构在不同工况下的内力及变形计算
4）坑底土体抗隆起验算（太沙基安全系数）
5）基坑整体稳定性验算（瑞典条分法）
7.2计算结果
详见单元分区计算书。
7.3主要设计要点
1）桩径、桩长选取：
桩径、桩长选择的合适与否对基坑的安全性和经济性影响最大，桩径选择主要是不同的几种桩径通过计算弯矩大小和配筋多少进行比较分析，选择一种安全的前提下造价低的一种桩型，通过对比，我公司主要选用了Ф800@1000、Ф900@1100二种桩型，桩长的确定主要根据计算结果，根据整体稳定性、抗隆起安全系数和桩底变形量等来综合确定。
详见桩位平面布置图。
2）垂直支撑位置的选取：
支撑位置的选取对工程造价和施工的方便可行性非常重要，支撑位置要考虑到压顶梁开挖施工边坡的稳定性影响，也要兼顾是否与结构楼板有冲突，同时也要通过试算设置不同位置确定桩的弯矩最小，以利于节约造价。
根据本工程的特点，通过试算比较，我们选取支撑位置面标高为-4.20m，采用腰梁下挂形式，距离地下一层面标高（-5.85m）还有850的净空有利于施工开挖，加快施工进度，确保施工顺利进行。
见下图所示。
3）水平支撑布置：
水平支撑设置的合理与否对基坑安全至关重要，我公司根据设计经验和本工程基坑形状的特点，支撑形式主要有二种，A角撑B圆撑，对2种支撑形式优缺点比较如下：
（二种形式造价差别不大）
角撑
圆撑
1、受力明确
2、可以分块施工，也可以分块拆除
3、有利于施工的流水作业，加快施工进度
4、抗变形能力强
1、受力复杂
2、可以分块施工，但不可以分块拆除
3、受拆除影响，不利于施工的流水作业，加快施工进度
4、抗变形能力强，但一个梁出问题会影响整个支撑体系
1、支撑覆盖面积大，约47%，挖土不便，但通过对局部支撑体系的优化，以方便挖土施工
1、支撑覆盖面积小，约40%，方便挖土
2、对施工要求高：
A对称开挖
B不宜留施工缝，宜一次浇筑
C支撑拆除要一起拆
结合二种支撑形式的优缺点，通过造价对比，推荐角撑支撑形式。
4
4）防渗漏设置：
由于采用了非连续封闭的排桩作为围护挡墙，在设计图中相邻桩间由于造价及施工条件等原因限制，约留有200--300mm左右宽的空隙，但在实际施工中，由于放样、设备就位偏差、成孔垂直度偏差、桩径局部变化等原因，某些部位的空隙必然大于此值，在基坑挖开后，必然出现流土，而一旦流土发生，主动侧土体受到扰动，强度下降，主动土压力增大，使围护桩将承受到更大的土压力，流土严重时，将可能导致坑外地面下沉，围护桩弯曲开裂，支撑轴力大增，节点断裂等工程事故。
常用的止水帷幕有二轴水泥搅拌桩、三轴水泥搅拌桩和高压旋喷桩，考虑到施工的可行性及造价对比，本基坑采用Ф650@450三轴水泥搅拌桩做为挡土结构，兼顾能起到防止地表水的下渗的止水效果。
5）换撑的考虑：
换撑主要分为二部分，一是底板层的换撑，采用C20毛石砼浇捣密实，二是一层底板的换撑采用隔一跳一的换撑梁处理见围护平面图，对汽车坡道位置采用Ф325钢管换撑。
6）利用工程桩：
利用工程桩能有效的节约工程造价，但应该避开地梁、柱和剪力墙，不能只考虑造价而忽视了对结构的影响。
本工程为阀板结构，多为单桩单柱，故本围护只考虑利用少量工程桩。
7）被动区加固：
为了减少基坑变形对周围环境的影响，对本基坑被动区进行了全面积加固，为节约造价，被动区加固采用Ф600@450二轴水泥搅拌桩进行加固，技术成熟，质量可靠。
八、围护结构施工要求
8.1、三轴水泥搅拌桩施工
围护采用φ650@450三轴水泥搅拌桩，技术要求如下：
1）采用P42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入比为20％，水灰比为1.0。
2）水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，搭接施工的相邻搅拌桩施工时间不得超过10小时。
3）成桩采用二次搅拌二次喷浆工艺，喷浆搅拌时钻头的提升（下沉）速度不得大于0.5m/min，钻头每钻一周的提升（或下沉）量以10～15mm为宜。
4）施工搅拌桩时，每机每24小时要求做一组水泥搅拌土试块。
5）28天龄期强度要求不小于1.0MPa，渗透系数应小于1×
10-6cm/s。
8.2钻孔灌注桩施工要求
本方案围护桩为Ф800、Ф900钻孔灌注桩，其施工要求主要如下：
1）围护桩施工要求同工程桩，应严格按照行业标准《建筑桩基技术规范（JGJ94—2008）》要求施工，相邻桩施工间隔时间应大于48小时；
2）支护桩桩身砼强度等级为C30；
3）打桩施工顺序为跳打法，钻孔灌注桩要求打一跳二；
4）桩位偏差不得超过50mm，否则会影响相邻桩及环梁施工；
5）支护桩施工期间加强对周围土体及邻近工程桩变位观测，若发现异常变位，及时采取相应措施；
6）先水泥搅拌桩后钻孔灌注桩。
8.3、梁主要施工要求：
5
1）各梁应严格按照《GB50204—2002规范》施工梁顶标高差不大于50mm，各梁中轴线弯曲矢高不超过20mm，应布设好钢筋后一次性连续浇捣混凝土。
2）各梁砼强度等级均为C30。
为提高砼的早期强度，可在压顶梁的砼中掺入MN早强减水剂，并用草包覆盖。
3）压顶梁
围护桩完成后，即进入挖土和钢筋砼支撑的施工，首先挖除压顶梁范围内土方到桩顶标高。
修凿围护桩，使围护桩嵌入压顶梁50mm，确保压顶梁、围护桩共同工作。
挖土中注意保护支撑桩柱。
砼完成后，注意保养，待砼强度达到80%后，再进行下层土方开挖。
九、挖土施工要求
1、土方施工单位应专门编制挖土方案，并由设计、监理单位认可。
2、施工程序：
施工水泥搅拌桩→施工钻孔灌注桩→施工压顶梁→挖土至支撑垫层底标高→设置支撑→挖放坡分层开挖到底板底→设置坑内排水系统→设底板垫层→底板垫层达到一定强度后施工底板→做好换撑→施工地下剪力墙→施工地下一层板→做好换撑→拆除支撑体系→向上施工→回填至室外地坪
3、挖土至底板垫层底标高后，先施工底板垫层，底板垫层有一定强度后，再局部施工地梁。
4、机械挖土时必须注意：
挖土深度严禁超过设计标高，避免扰动开挖面以下的坑内土体原状结构，不得损坏围护结构。
5、机械挖土至离设计标高200~300后，立即进行修土和设垫层，并必须在24小时内完成。
6、基坑挖土应采取边挖、边凿、边铺、边浇、边砌的施工方法，保护基坑土体不长期暴露，确保基坑稳定。
7、基坑内挖出的土方及时外运，基坑四周6m范围内不得堆载，围护墙边不得停留机械，否则会使围护结构变形过大，影响基坑安全。
8、采取信息化施工，强化和完善变形监测，要及时反馈信息，指导施工。
9、为控制围护结构变形，挖土时，先进行四周开挖8米宽度后，立即施工混凝土垫层，达到一定强度后形成刚性支撑，然后再往后退挖，大面积施工。
十、降水排水措施
1）坑内降水：
坑内设置疏干井，主要根据现场开挖后的水量大小设置自流深井井点降水。
具体见平面布置图。
2）坑外排水：
在基坑工程施工期间，做好地表排水，防止坑外雨水流入基坑。
在基坑外侧压顶梁上设置砖砌排水蓄沟，截面为300宽×
300高。
3）坑内排水：
在坑内四周每隔20米设置若干个500×
500×
600的集水井，用砖砌护壁，以便及时用水泵把坑内积水排出坑外。
十一、位移监测措施
为了确保围护结构的安全施工，必须对整个基坑施工过程和内部结构回筑过程进行施工监测。
对深基坑施工过程进行综合监测非常重要：
可以验证支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构的施工或及时对局部进行加固调整；
保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全。
（1）监测内容
1）围护结构深层土体位移观测
基坑侧向变形观测是基坑开挖支护施工监测过程中一项较为直观和有效的方法，常用测斜仪进行测量，它是一种可以精确测量沿垂直方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器。
本工程可采用CX-03D型测斜仪（探头的灵敏度为0.02mm/500mm，数据测斜仪的读数精度为0.01mm）进行深层土体位移观测。
沿测斜孔每0.5m为一测点，双向测。
基坑布置深层土体位移观测孔，监测孔深为18m。
2）挡墙水平位移监测点。
设备：
经纬仪。
3）水位监测点。
4）周边环境监测（根据现场实际情况布置）
通过对周边环境的监测，可以及时了解土方开挖对周边环境的影响，将监测所得数据及时的反馈给业主、施工单位，正确指导基坑土方的开挖进度。
基坑周边每20m一个。
5）支撑轴力监测
通过对支撑构件受力分析，及时了解内力情况。
（2）监测要求
1）首次观测成果是各周期观测的初始值，应具有比各周期观测成果更准确可靠的观测精度，宜采取适当增加测回数的措施。
2）应定期对使用的基准点或工作基点进行稳定性检测，点位稳定后，检测周期可适当延长，当对变形成果发生怀疑时，应随时进行检核。
3）观测前，对所有的仪器设备必须按有关规定进行检校，并作好记录。
4）使用同一仪器和设备，固定观测人员，采用相同的观测路线和观测方法。
5）尽可能在基本相同的环境和条件下工作。
（3）.监测安排
监测时间一般从基坑开始挖土时开始，到地下部分施工至±
0.00为止。
1）深层土体位移的监测
在开挖土体之前，要完成各种监测点的埋设工作，观测2～3次作为监测的起始值，其观测结果排除异常情况后的平均值作为各周期观测的初始值；
基坑土体开始开挖时，每两天观测一次；
监测值接近报警值时，增加监测次数至每天一次；
当监测值超过警戒值时，及时报警，必要时增加监测次数至每天二次；
在垫层施工完成后如深层土体位移比较稳定可以减少监测次数成每二至三天一次，浇好底板后可以三至五天测一次深层土体位移。
2）周边环境监测频率
周边环境由于在基坑开始开挖时受影响，在开始挖土体时每天监测一次，在底板浇好后可以减少监测频率。
（4）监测报警值
见监测点平面布置图。
十二、应急措施
为防止突发事故的产生，使本工程地下结构施工顺利进行，在一定的情况下，必须采取有效的措施来保证整个基坑和周边环境的安全。
如：
1、如地面出现裂缝，应及时灌浆修补，防止地表水渗入。
2、发现土体位移过大，应马上停止挖土，现场根据需要采取回填土、坑外局部降水等措施，同时加密监测频率；
必要时采取增设临时支撑、补打锚杆等加固措施，待监测数据稳定后方可继续开挖。
3、挡墙顶部向坑内倾斜，坑外须立即卸载，同时，用大直径钢管斜撑在围护桩与工程桩或基础之间。
十三、基坑支护对环境影响评估
由于基坑变形的对周边道路以及地下管线的安全有很大的影响，我们对基坑开挖引起周边地表沉降进行了必要计算和简要的评估，下图所示是典型的周边环境地面沉降示意图：
根据以往工程经验，据此可以预测：
土方开挖后基坑最大沉降可能达到30mm左右。
为了确保基坑周边环境的安全，在本基坑设计时主要采取以下几方面措施：
1）支撑布置时，合理的采用对撑，既方便挖土，又能控制变形；
2）采用刚度较大的灌注桩作为立柱，形成空间刚度；
3）要求土方开挖后立即施工刚性垫层，减少基坑暴露的时间；
4）被动区进行了全面积加固，对基坑变形非常有利；
5）加强对基坑支护结构、周边环境的监测，做到信息化动态施工。
基坑围护方案设计说明
设计单位：
浙江省岩土基础公司
设计：
校对：
审核：
审定：
总工程师：
丁旭亭
总经理：
张晓钢
资质证书：
勘察专业类岩土工程乙级：
123168-ky
二O一一年十月
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第一部分围护结构设计说明
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