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地下泵房基坑挖深暂按4.00m考虑。
1.3周围环境概况：
拟建项目位于上海市金山区康兴路以东，朱吕公路以南，金廊公路以西、金张公路以北，拟建地下车库基坑周边环境条件如下：
基坑东侧：
地下车库基坑边线距用地红线最近约5.0m，红线外为已建休闲广场；
基坑南侧：
地下车库基坑边线距待建4#楼最近约5.5m；
基坑西侧：
地下车库基坑边线距用地红线最近约11.0m，红线外为已建康兴苑小区；
基坑北侧：
地下车库基坑边线距用地红线最近约34.7m，红线外为朱吕公路；
地下车库基坑位于小区内部，邻近周边拟建号楼，因此本工程主要是防止基坑开挖对周边建筑工程桩的不良影响。
具体周围环境情况详见附图01：
周边环境示意图。
2设计依据及使用规范
2.1设计依据：
（1）本项目总平面图等（上海三益建筑设计院有限公司）；
（2）《绿地金山吕巷C-7地块项目岩土工程勘察报告》（工程编号：
1301-DK-03，上海申元岩土工程有限公司）；
（3）场地地形图（电子版）。
2.2使用规范：
（1）上海市标准：
《地基基础设计规范》（DGJ08-11-2010）
《基坑工程技术规范》（DG/TJ08-61-2010）
《地基处理技术规范》（DG/TJ08-40-2010）
（2）国家标准：
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
（3）行业标准：
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）
（4）其他有关的规范、规程及文件要求等
3.1工程地质与地貌
拟建工程位于上海市金山区康兴路以东，朱吕公路以南，金廊公路以西、金张公路以北。
拟建场地为滨海平原地貌，场地地形平坦，地面标高一般在3.10m-4.40m。
基坑开挖涉及的地表下20m范围内土层自上而下情况如下：
①1层素填土，以粘性土为主，夹少量碎石及植物根茎，土质不均，场地内均有分布。
②层褐黄～灰黄色粉质粘土，土性由上而下渐变软，湿，可塑，高等压缩性，摇振反应中等，稍有光泽，韧性中等，干强度中等。
③层灰色淤泥质粉质粘土，含云母、有机质，夹少量粉性土，土质较均匀，饱和，流塑，稍有光泽，无摇振反应，韧性中等，干强度中等，场地内均有分布。
⑤1层灰色粉质粘土，含有机质，夹少量泥钙质结核及半腐植物根茎，土质较均匀，软塑状态，高等压缩性，无摇振反应，稍有光泽，韧性中等，干强度中等，场地内均有分布。
3.2地下水
上海地区浅部土层中的潜水，埋深一般离地表面0.3～1.5m，年平均地下水位离地表面0.5～0.7m。
由于潜水与大气降雨关系十分密切，故水位呈季节性波动，因此潜水水位高低主要取决于降雨量的大小和雨期持续时间。
本次勘察期间测得钻孔中地下水埋深约0.8～1.2m，静止水位绝对高程为2.21～1.73m。
本次基坑围护设计时，潜水位埋深按地表下0.5m考虑。
3.3不良地质条件
场地地表下20m以浅范围内的地基土主要均为软弱的粘性土，其中第③层灰色淤泥质粉质粘土的比贯入阻力平均值仅为0.46～0.68MPa，土性极为软弱，且基坑底位于第③层灰色淤泥质粉质粘土层中，基坑暴露后易产生地基土流变，坑底易隆起，基坑开挖必须采用有效的围护措施挡土。
3.4基坑围护设计参数
基坑影响深度范围内的主要土层参数见下表1：
基坑围护设计参数表表1
土层
重度（kN/m3）
固结快剪峰值
渗透系数
编号
名称
（）
c（kPa）
K（cm/s）
②
粉质粘土
18.7
19.5
22
3.00E-06
③
淤泥质粉质粘土
18.1
19.0
16
7.00E-06
⑤1
17.6
14.5
13
根据本工程基坑的挖深、规模和基坑周边道路、建筑物等情况，本基坑按三级基坑进行设计。
4.1方案选型分析
4.1.1基坑特点及难点
（1）场地地层特点
场地地表下20m以浅范围内的地基土主要均为软弱的粘性土，其中第③层灰色淤泥质粉质粘土的比贯入阻力平均值仅为0.46～0.68MPa，土性极为软弱，且基坑底位于第③层灰色淤泥质粉质粘土层中，基坑暴露后易产生地基土流变，坑底易隆起。
在进行基坑围护方案设计时，应充分考虑到这些工程地质条件因素的影响，满足基坑设计安全性的要求。
（2）基坑本身的特点
本工程地下车库基坑开挖深度4.0m,地下车库基坑周长约439m，开挖面积约为3612m2，基坑挖深不深，基坑围护措施相对成熟，围护难度不大，有成熟的围护设计、施工经验。
（3）周边环境条件
根据上海地区一般工程经验，基坑开挖影响范围一般为2～3倍基坑开挖深度，本基坑开挖边线距离红线有一定距离，特别是挖深相对较深的地库区域位于场地内部，离红线较远，故基坑土方开挖对周边环境影响较小。
但本工程地下车库基坑周边设置有多栋拟建住宅楼，虽采用桩基，仍应充分考虑基坑开挖对其影响。
4.1.2围护设计总体构想
针对本工程地下室的基坑开挖深度、面积、场地内的土层地质及周边环境等实际情况，通常的围护结构形式有复合土钉墙、放坡、水泥土搅拌桩重力坝方式。
复合土钉墙一般具有操作方便、变形易控、工程造价低等优点，但土钉墙分层开挖、分层支护的施工方式造成施工进度慢的缺点显而易见；
再者，在主楼基础下进行土钉墙施工，在一定程度上会影响地基强度，如碰及工程桩更是影响桩基承载力。
因此，地下室基坑开挖不考虑土钉墙的支护方式。
放坡开挖具有施工方便、造价低等优点。
放坡开挖适用于场地周边环境相对简单，对基坑变形无严格控制要求，且场地具备放坡条件的基坑。
本工程场地存在放坡空间，推荐采用较为经济的放坡开挖。
搅拌桩重力坝方式采用搅拌桩进行浅层土体加固，使一定深度和宽度范围内形成水泥土坝体，以同时达到挡土和止水的目的。
重力坝方式基坑开挖方便，围护养护到期，就可以直立开挖至坑底，土方量相对少。
因此，在地下室开挖无法放坡空间区域和地库东西两侧需做施工便道区域推荐采用搅拌桩重力坝的围护方式；
地下泵房施工时周边号楼基本已完工，为保护号楼安全，对地下泵房采用搅拌桩重力坝的围护方式。
因此，结合地下室施工工期一般较紧，尽量加快施工进度，减少土方开挖，避免后期回土对周边建筑物地基的影响，本工程基坑推荐采用放坡+搅拌桩重力坝的围护结构型式。
4.2设计方案说明
4.2.1围护结构
地下车库：
剖面1-1：
基坑开挖4.0m，采用搅拌桩重力坝围护方式。
坝体宽度4.2m，双轴2φ700@1000搅拌桩，共8排，桩间相互搭接200mm，搅拌桩有效桩长9.0m，内外排密插6m长Φ48×
3.0钢管@1000以增加坝体刚度和整体性。
搅拌桩坝顶采用200厚C20混凝土压顶，内配钢筋网片φ8.0@200×
200。
剖面2-2：
坝体宽度3.7m，双轴2φ700@1000搅拌桩，共7排，桩间相互搭接200mm，搅拌桩有效桩长9.0m，内外排密插6m长Φ48×
剖面7-7：
基坑开挖4.0m，采用二级放坡的开挖形式。
第一级放坡坡度为1：
1.5，深度为2.50m；
第二级放坡坡度为1：
1.5，深度为1.50m；
二级放坡之间留有2.0m的施工平台。
坡面采用80mm厚细石砼面层护坡，内配钢筋网片φ6.5@200×
号楼与车库基坑落差区域：
剖面3-3：
落深1.50m，采用搅拌桩重力坝围护方式。
坝体宽度1.2m，双轴2φ700@1000搅拌桩，共2排，桩间相互搭接200mm，搅拌桩有效桩长5.0m。
剖面4-4：
落深1.50m，采用一级放坡的开挖形式，放坡坡度为1：
1.5，坡面采用80mm厚细石砼面层护坡，内配钢筋网片φ6.5@200×
号楼：
剖面5-5：
基坑开挖2.5m，采用一级放坡的开挖形式，放坡坡度为1：
1.5，坡面采用60mm厚细石砼面层护坡，内配钢筋网片φ6.5@200×
剖面6-6：
基坑开挖2.5m，采用搅拌桩重力坝围护方式。
坝体宽度2.2m，双轴2φ700@1000搅拌桩，共4排，桩间相互搭接200mm，搅拌桩有效桩长6.0m，内外排密插6m长Φ48×
地下泵房：
剖面8-8：
坝体宽度3.2m，双轴2φ700@1000搅拌桩，共6排，桩间相互搭接200mm，搅拌桩有效桩长9.0m，内外排密插6m长Φ48×
4.2.2坑底加固及其他
（1）在进行本工程方案设计时，集水井等局部深坑的资料不详，故方案中未反映该部分围护内容。
在进行基坑围护施工图设计时，当集水井等局部落深较大时，应采用多排搅拌桩或压密注浆进行围护，如开挖深度较浅则可以采用放坡及及时浇筑垫层等方法予以处理。
（2）为了保证基坑本身和周围环境的安全，基坑施工前应编制严密的施工组织设计，应分层分块进行土方开挖。
（3）由于场地浅部杂填土较厚，在围护结构施工前应做好地下障碍物探摸工作，以保证围护结构施工质量。
4.2.3基坑降排水
建议采用轻型井点对基坑进行降水疏干。
基坑开挖前即要进行基坑降水，超前降水时间控制在14天以上，降水深度应达到开挖面以下1.0m。
4.2.4其他
（1）基坑内部土体开挖时，应采用大放坡形式，放坡比例宜大于1：
2，并应分层均衡进行。
（2）基坑四周应设完整排水系统。
（3）坑边若有塔吊应设桩基。
5基坑计算
5.1计算模式和假定：
（1）围护挡墙按竖向弹性地基梁的基床系数法（m法）计算；
（2）坑内外土体土压力按朗肯土压力模式计算，水土分算，C、φ值取固结快剪指标；
（3）地面附加荷载取20kN/m2（1-1剖面取40kN/m2，2-2、6-6剖面取30kN/m2）；
（4）地下水位按地表下0.5m计。
5.2主要计算结果：
采用同济启明星基坑分析软件计算，计算简图详见所附计算书。
主要计算结果如下：
基坑稳定性分析结果汇总表1表2
计算内容
计算剖面
剖面1-1
剖面2-2
剖面3-3
剖面6-6
剖面8-8
开挖深度（m）
4.00
1.50
2.50
墙体宽度（m）
4.2
3.7
1.2
2.2
3.2
整体稳定性
1.96
2.12
3.62
2.92
2.31
墙底土体抗隆起
3.65
3.84
5.30
4.57
4.05
抗倾覆
2.02
2.01
6.00
3.61
1.97
抗滑移
2.25
6.97
4.18
2.37
基坑稳定性分析结果汇总表2表3
剖面4-4
剖面5-5
剖面7-7
3.25
2.48
2.27
6.1双轴搅拌桩施工技术要求
（1）施工工艺：
两喷三搅：
空搅下沉——第一次喷浆提升——重复空搅下沉——第二次喷
浆提升——重复空搅下沉——空搅提升——移机；
（2）水泥掺入量13%，水灰比为0.45～0.50，桩体28d无侧限抗压强度>
0.8MPa；
（3）桩位偏差为5cm，垂直度偏差控制为1/150，搭接长度不小于200mm；
（4）搭接施工相邻桩的间歇时间不超过10～16小时，否则按冷缝处理；
（5）钻头提升、下沉速度不宜大于0.5m/min，钻头每转一圈提升或下沉量为1.0～1.5cm；
（6）早强剂：
水玻璃/氯化钙，水泥用量的2%；
碳酸钠，水泥用量的0.4%；
减水剂：
木质素磺酸钙，水泥用量的0.2～0.5%；
（7）基坑开挖前宜对搅拌桩强度进行钻芯取样检测，取样数量不少于总桩数的0.5％且不少
于3根，钻孔取芯完成后的空隙应及时注浆填充。
6.2土方开挖
（1）挖土施工单位应编制严密的施工组织设计，经设计认可后方可实施，挖土顺序应严格按施工组织设计进行。
（2）不得超挖，开挖面的高差应控制在2m以内，特别是分界处，并宜按1:
2.0放坡。
（3）基坑边严禁大量堆载，地面超载应控制在20kN/m2以内。
（4）机械进出口通道应铺设路基扩散压力，或局部加固地基。
（5）开挖最下一层土方时，混凝土垫层应随挖随浇，无垫层坑底面积最大暴露面积不得大于200m2，暴露时间不得超过12小时，混凝土垫层需直接浇捣至围护桩内侧面。
（6）主楼、电梯井、集水井等局部落深区必须先挖至浅坑标高，待大面积垫层形成后才能向下开挖。
（7）开挖过程中发现围护体接缝处渗水应及时采取封堵措施。
6.3降水要求
（1）土方开挖前要进行基坑降水，建议采用轻型井点降水，降水深度控制在坑底或局部落深区以下1.0m。
（2）降水方案应根据勘察单位揭示的情况及相关规定制定，经设计单位认可后方可实施。
（3）降水单位在基坑开挖期间应每天测报抽水量及坑内地下水位。
（4）抽水系统和真空系统安置完毕后，应进行试抽，达到要求后方可转入正常抽水，除遇特殊情况外，一般应连续工作。
（5）抽水期间，应做好各种记录，并于监测单位密切配合，遇有情况应立即请示业主及有关单位，及时协商并解决。
7.1监测技术要求
（1）本工程应加强信息化施工，施工期间应根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法，对施工全过程进行动态控制。
（2）监测仪器的选型，要考虑最大可能需要的量程并根据基坑工程只在地下施工期间使用的性质选用满足安全监测要求、合适的仪器。
（3）仪器安装埋设前要进行检验和率定，绘制监测点，安装埋设详图，并按照方案和埋设要求做好埋设准备。
（4）所有监测点安装埋设完成后，及时绘制测点位置图，并加强对现场测点保护，以防监测测点被破坏。
（5）监测数据必须做到及时、准确和完整，发现异常现象，加强监测。
监测数据未达到报警值期间，应向设计单位每周提交一次书面监测结果，监测材料上应注明对应的施工工况及工况平面分布图等施工信息，便于相关各方分析监测结果所反映的情况。
（6）监测数据如达到或超过报警值应及时通报有关各方，以期尽快采取有效措施保证本工程的顺利进行。
（7）对原始数据要进行分析，去伪存真后方可进行计算，并绘制观测读数与时间、深度及开挖过程曲线，按施工阶段提出简报。
监测工作贯穿基坑工程始终，待全部资料备齐后，应提供完整电子版监测数据、监测时程曲线图及监测报告。
（8）测试方案须得到设计单位的认可，监测得到的数据必须及时提供给设计单位，施工总包单位根据监测数据及时调整施工进度和施工工况，以保证本基坑工程的信息化施工。
7.2监测内容
建议本次监测的具体项目如下：
（1）水平垂直位移的量测
主要用于观测围护体顶、地下管线及邻近建筑物的水平位移及沉降。
管线的测点、相邻建筑物的测点等布置情况应与有关管理部门及业主商定。
（2）测斜
主要目的是观测基坑开挖过程中围护体及土体位移。
建议在基坑四周（围护体及土体内）埋置测斜管。
（3）地下水位的观测
建议布置坑外地下水位观测井，监测坑外地下水位的波动情况。
坑内的水位观测井一般由降水单位实施。
7.3监测要求
（1）要求由专业监测单位进行监测方案设计，在围护结构施工前，须测得初读数。
（2）在基坑降水开挖期间，须做到一日一测。
在基坑施工期间，可视测得的位移及内力变化情况加密或减少。
（3）测得的数据应及时上报业主及围护设计单位。
（4）报警值：
✧围护结构水平、垂直位移大于5mm/日或累计大于25mm；
✧坑外地下水位降达1000mm；
✧周边建筑物垂直位移大于2mm/日或累计大于20mm；
✧周边地下管线垂直位移大于2mm/日或累计大于10mm。
（5）若测试值达到上述界限须及时报警，以引起各有关方面重视，施工单位应会同设计单位一起进行分析，并考虑采取相应的控制位移及沉降的措施。
Qimstar
同济启明星
基坑支护结构专用软件FRWS7.1.6.2
绿地金山吕巷C-7地块项目基坑工程计算书
1工程概况
该基坑设计总深4.0m，按三级基坑、选用《上海市标准—基坑工程技术规范（DG/TJ08-61-2010）》进行设计计算，计算断面编号：
1-1。
1.1土层参数
序号
土层名称
厚度
（m）
γ
（kN/m3）
c
（kPa）
φ
（°
）
1
①1素填土
1.00
18.0
10.00
2
②粉质粘土
3.00
22.00
19.50
3
③淤泥质粉质粘土
5.70
16.00
19.00
4
⑤1粉质粘土
9.70
13.00
14.50
地下水位埋深：
0.50m。
1.2基坑周边荷载
地面超载：
40.0kPa
2开挖与支护设计
基坑支护方案如图：
绿地金山吕巷C-7地块项目基坑工程基坑支护方案图
2.1挡墙设计
·
嵌入深度：
5.0m；
露出长度：
0.000m；
搅拌桩直径：
700mm；
搭接长度度：
200mm；
肋列数：
肋间隔数：
桩体布置：
排数
肋排数
水泥土物理指标：
粘聚力：
30.00kPa；
内摩擦角：
25.00°
；
重度：
19.00kN/m3；
弹性模量：
300000.00kPa；
无侧限抗压强度标准值：
800.00kPa。
墙底摩擦系数：
0.40kPa。
2.2工况顺序
该基坑的施工工况顺序如下图所示：
3墙底抗隆起计算
3.1计算参数
计算公式：
Prandtl；
考虑隆起土层不均匀性厚深比：
0.0；
考虑放坡影响宽深比：
1.0。
3.2计算结果
3.2.1墙底
坑内侧向外4.0m范围内总荷载：
818.4kN/m；
验算断面处土体内聚力：
16.0kPa；
内摩擦角：
19.0°
。
地基承载力：
安全系数：
747.6×
4.0/818.4=3.65，要求安全系数：
1.5。
4抗倾覆计算
4.1计算参数
水土计算（分算/合算）方法：
分算；
主动侧土压力分布模式：
三角形；
水压力计算方法：
静止水压力。
4.2计算结果
墙重：
抗倾覆安全系数：
，要求安全系数：
1.1。
5抗滑移计算
5.1计算参数
静止水压力；
墙底摩擦力计算方法：
根据墙底土体抗剪强度指标计算。
5.2计算结果
抗滑移安全系数：
1.2，当长边不大于20m时，取1.0。
6抗渗流稳定计算
6.1计算参数
抗渗流计算方法：
临界水力坡度法，垂直渗径换算系数：
1.5，水平渗径换算系数：
1.0，有效重度计算方法：
由比重和孔隙比计算。
6.2计算结果
抗渗流稳定安全系数：
1.5～2.0，开挖面以下土为砂土、砂质粉土或黏性土与粉土中有明显薄层粉砂夹层时取大值。
7其他计算
7.1整体稳定计算
7.1.1计算参数
整体稳定计算方法：
瑞典条分法；
应力状态计算方法：
总应力法；
土钉法向力折减系数：
ξ=0.5；
土钉切向力折减系数：
ξ=1.0；
锚杆法向力折减系数：
ξ=0.0；
锚杆切向力折减系数：
桩墙抗滑考虑方式：
滑面绕桩；
浸润线不考虑止水帷幕；
滑弧搜索不考虑局部失稳；
考虑开挖工况；
搜索范围：
坡顶：
全范围；
坡底：
搜索方法：
遗传算法。
7.1.2计算结果
7.1.2.1开挖至-4.00m（深4.00m）
滑弧：
圆心（1.52m,-1.31m），半径：
11.79m，起点（-10.20m,0.00m），终点（12.05m,4.00m），拱高比0.746；
下滑力：
619.67kN/m；
土体（若有则包括搅拌桩和坑底加固土）抗滑力：
1214.40kN/m；
土钉/锚杆抗滑力：
0.00kN/m；
桩墙的抗滑力：
1.96。
2-2。
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