江岸经济开发区标准厂房3期6#楼基坑支护文字 1031送审稿.docx
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江岸经济开发区标准厂房3期6#楼基坑支护文字1031送审稿
目录
I、文字部分
1工程概况1
1.1工程概述1
1.2基坑开挖深度1
2基坑周边环境状况2
3场地工程地质与水文地质条件2
3.1场地位置及地形、地貌3
3.2场地地层结构与特征3
3.3水文地质条件4
3.4各土层设计参数选取5
4设计思路与方案比选5
4.1基坑特点分析5
4.2支护方案选择6
5基坑设计依据6
6基坑支护方案7
6.1基坑计算剖面及计算参数7
6.2基坑支护方案8
6.3地下水处理8
7支护系统施工及基坑开挖施工8
7.1水泥搅拌桩施工8
7.2土钉挂网喷射混凝土施工9
7.3土方开挖施工9
8监测及应急措施10
8.1监测目的10
8.2监测项目11
8.3监测点布置要求11
8.3.1监测点布置11
8.3.2监测要求12
8.4应急应变措施13
9塔吊设置14
Ⅱ、计算部分
共分9个支护计算段：
A1A段、AB段、BB1段、B1C段、CD段、DE段、EF段、FG段和GA1段。
其中北侧采用二级放坡，下级边坡采用土袋反压。
其余三边采用水泥搅拌桩挡土墙支护，上部放坡，喷射混凝土护面，坑底采用搅拌桩加固。
采用天汉软件计算，每个支护段计算书4页，其中DE段和FG段合并计算，共计32页。
计算结果详见各支护段计算书。
Ⅲ、附图
江岸经济开发区标准厂房3期6#楼
基坑支护设计
1工程概况
1.1工程概述
武汉市黄浦科技发展有限公司拟在汉口后湖石桥一路其用地范围内兴建江岸经济开发区标准厂房三期工程。
该项目总用地面积16373平方米，总建筑面积40934平方米；主要包括1栋23F厂房、1栋7F厂房及1层连体地下室，其中23F厂房采用框架-剪力墙结构，高度86.1米，基础埋深-6.8米，设计采用φ800钻孔灌注桩；7F厂房采用框架结构，高度28.4米，中柱荷重9000kN，边柱荷重4600kN，基础埋深-6.3米；地下室部分拟采用框架结构，中柱荷重3800kN，边柱荷重2000kN，埋深-6.0米；7F厂房及地下室采用φ500预应力管桩。
该项目由武汉市民用建筑设计研究院设计。
1.2基坑开挖深度
地面高程一般在20.35~20.90米之间，场地整平标高20.50米，设计+0.00标高相对于绝对高程为21.50m。
根据拟建筑物地下室底板图、基础布置图，确定基坑开挖深度：
东南部高层建筑部分，为多桩承台，承台间距相对较小，故以承台垫层底为基坑底；地下室西北角底板埋深较大地段，以底板垫层底为基坑底；其余大部分地段以地下室外墙下基础梁垫层底为基坑底。
基坑各标高及开挖深度表
区段
项目
相对+0.00
标高
+0.00标高（m）
地面整平
标高（m）
基坑开
挖深度（m）
GA1
底板垫层底
-7.20
21.50
20.50
6.2
A1A
AB
地下室外墙下基础梁垫层底
-6.90
5.9
BB1
B1C
DE
EF
FG
CD
承台垫层底
-7.30
6.3
AB、BB1、B1C、DE、EF、FG段基坑支护计算深度算至基础梁垫层底，即基坑开挖计算深度5.9m，实际坑底搅拌桩桩顶标高置于地下室底板垫层底，即基坑大开挖深度5.5m。
基坑侧壁全要性等级根据周边环境及地层情况，基坑全段重要性等级均为二级。
2基坑周边环境状况
拟建场地设1层连体地下室，地下室基坑开挖深度约6.0米。
基坑坑底平面尺寸长×宽约为106.3×72.7米，基坑坑底边东侧距已有7层图书城约39～41米，南侧距已有12层建筑约40米，距石桥一路相邻路边13.5～15.5m，北、西侧为空地，较空旷。
3场地工程地质与水文地质条件
3.1场地位置及地形、地貌
本次勘察场地位于汉口后湖乡石桥一路，图书城西侧，勘察期间场地地形平坦，地面高程一般在20.35~20.90m之间。
地貌单元属长江I级阶地。
3.2场地地层结构与特征
本场地在勘探深度范围内所分布的地层，表层为杂填土（Qml），其下分别为第四系上更新统冲积成因的淤泥质粉质粘土、淤泥质粉质粘土夹粉土、粉砂、细砂等（Q4al）。
现将与基坑有关的土层简述如下：
（1）杂填土（Qml）全场地分布，厚度1.9~6.3m，杂色，松散，高压缩性，主要由建筑垃圾、植物根、生活垃圾等混粘性土组成，结构松散，混有淤泥。
（2-1）粘土（Q4al）
场地大部分布层面埋深1.9~6.3m，层厚1.5~5.2m褐灰色，湿，软~流塑，压缩性高，含氧化铁、有机质及斑点状铁锰质。
（2-2）粘土（Q4al）
场地大部分布，层面埋深3.2~7.8m，层厚1.2~7.0m，黄褐~褐灰色，湿，可塑，中等压缩性，含氧化铁及斑点状铁锰质。
（3）淤泥质粉质粘土（Q4l）
全场地分布，层面埋深7.2~11.5m，层厚5.2~10.8m，褐灰~灰色，湿~很湿，流塑，具有中~高压缩性，含氧化铁、有机质，偶见薄层粉土。
（4）淤泥质粉质粘土夹粉土（Q4l）
全场地分布，层面埋深14.7~19.0m，层厚2.9~11.2m，灰色，湿~很湿，软~流塑，具有中~高压缩性，含氧化铁、云母片，粉土为稍密状态。
（5）粉砂（Q4al）
场地大部分布，层面埋深19.2~28.0m，层厚1.5~7.7m，灰色，饱和，稍密，中等压缩性，含云母片，局部夹粉土及粉质粘土薄层，粉质粘土呈可塑状态。
（6）细砂（Q4al）
全场地分布，层面埋深23.7~32.2m，层厚10.3~18.8m，灰色，饱和，中密，中~低压缩性，含多量云母片，底部含少量粗砂及卵砾石。
3.3水文地质条件
勘察期间各钻孔中均见有地下水，拟建场地地下水大致可分为两层。
场地上部地下水主要为赋存于
（1）层杂填土中的上层滞水，主要受大气降水、生活排放水等补给，一般无统一自由水位，其水位、水量随季节而变化；下部地下水主要为赋存于（5）层、（6）层中的承压水，与长江水体有水力联系，其水位变化受长江水位变化影响，水量丰富。
勘察期间测得场地上层滞水稳定水位埋深1.2~1.5米，其对应标高18.95~19.55米；11#孔的承压水头埋深为3.9米，其标高为17.0米，承压水位标高一般为14.0~18.0m，年变幅为3~4m。
拟建场地周边无污染源，按照相关规范，结合区域水文地质经验，本场地地下水对混凝土及钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性。
3.4各土层设计参数选取
依据勘察报告，并参照《湖北省深基坑技术规定》（DB42/159-2004）附录二的参考数据，该场地各土层基坑支护设计参数按表1选取：
基坑边坡结构设计参数综合取值表表1
指标
土层
φk
（O）
Ck
（kPa）
γ
（kN/m3）
（1）杂填土
15.0
8.0
15.0
（2-1）粘土
5.0
10.0
16.9
（2-2）粘土
10.0
15.0
18.2
（3）淤泥质粉质粘土
6.0
12.0
17.3
（4）淤泥质粉质粘土夹粉土
10.0
15.0
17.3
（5）粉砂
27.0
0
20.0
4设计思路与方案比选
4.1基坑特点分析
（1）场地平坦，基坑开挖深度从5.9~6.2m，但基坑侧壁及坑底有深厚的软土，这对支护结构及坑底抗隆起等极为不利。
（2）场地北侧、西侧现为空地，较为空旷；基坑坑底边东侧距已有7层图书城约39～41米，距石桥一路相邻路边13.5～15.0m，距离该侧用地红线10.2～11.7m；南侧距已有12层建筑约40米，距石桥一路相邻路边13.5～15.5m，距离该侧用地红线9.5～11.2m。
从周边环境看，基坑距离相邻既有建筑物较远，北侧、西侧具有放坡空间，东侧、南侧具有部分放坡空间。
（3）根据附近场地开挖情况，上层滞水的水量较大，需要采取止水措施；承压水埋深较大，基坑开挖时，底板不会发生突涌问题。
4.2支护方案选择
在武汉地区常用的几种支护方式有自然放坡、喷锚挂网、桩锚、水泥土挡土墙等，各种支护方式分析如下：
各支护方式对比分析
支护方式
适用情况
在本工程中的可行性
自然
放坡
此法适于基坑边坡周边开阔，相邻建筑物距离较远，无地下管线或地下管线不重要，可迁移改道的场地。
基坑北、西侧有一定的空间，上部可以放坡并设置平台。
喷锚
挂网
此法适用于填土、粘性土，支护深度一般在6m左右。
在有红线限制时不能伸出红线。
该场地有深厚软土，不适合采用。
桩锚
支护
体系
此法可用于不同深度的基坑边坡，支护体系不占用基坑边坡范围内的空间。
适用于各种不同地层及对变形要求较高的基坑。
由于坑壁、底下有厚的软土，难以获得理想的锚固力，锚杆不宜使用。
悬臂式
桩排
悬臂高度不宜超过6m，对深度不大于6m的基坑边坡可结合顶上放坡使用。
单独悬臂桩，需要桩长较长，土质软是变形较大。
水泥土挡土墙
支护深度不宜超过6m，周边有一定施工场地，对软弱土层适合，可兼作隔渗。
各侧具有一定的空间，但坑底有软土，可以结合坑底加固方式。
根据上表分析，本基坑由于有深厚的软土，对于普通的放坡及喷锚方式不宜使用，适宜采用水泥土挡土墙结合被动区加固或放缓坡结合被动区加固的支护方式。
场地西南角已建成的5#楼，其地下室基坑部分地段采用了水泥土挡土墙，基坑运行安全。
结合5#楼基坑经验，水泥土挡土墙及被动区加固采用φ600mm水泥土搅拌桩。
5基坑设计依据
（1）《江岸经济开发区标准厂房3期6#楼地下室底板结构平面图》（湖北省建科建筑设计院）
（2）《江岸经济开发区标准厂房3期6#楼承台结构平面图》（湖北省建科建筑设计院）
（3）《江岸经济开发区标准厂房3期6#楼桩平面布置图》（湖北省建科建筑设计院）
（4）《江岸经济开发区标准厂房三期岩土工程勘察报告》（中机三勘岩土工程有限公司，2012年10月）
（5）《深基坑工程技术规定》（DB42/159-2004）
（6）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
（7）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002/J220-2002）
（8）《武汉市深基坑工程设计文件编制规定》（WBJ-1-2001）
6基坑支护方案
6.1基坑计算剖面及计算参数
根据边坡土层、周边环境情况等将本基坑划分为A1A段、AB段、BB1段、B1C段、CD段、DE段、EF段、FG段和GA1段共九个支护段，其中DE段和FG段合并计算。
采用《天汉基坑支护设计软件》（V2005.1）分别对上述各段边坡进行稳定性验算，对挡土墙进行抗倾覆、抗滑移、墙底最大最小压应力、墙身最大拉应力和最大剪应力验算，满足规程要求。
地面超载取15KPa，取无限分布。
计算深度：
西北角取至地下室底板垫层底，东南部高层建筑部分取至承台垫层底，其余地段取至地下室外墙基础梁垫层底。
依据各侧重要性等级按二级基坑进行计算。
具体详见各支护段剖面计算书。
6.2基坑支护方案
基坑北侧采用二级放坡，喷射混凝土护面，下级边坡采用土袋反压，坑底采用水泥搅拌桩进行加固处理。
其余三边采用水泥搅拌桩挡土墙支护，上部放坡，喷射混凝土护面，坑底采用搅拌桩加固。
6.3地下水处理
勘察期间测得场地上层滞水稳定水位埋深1.2~1.5米；勘察报告提供的承压水头埋深为3.9米，其标高为17.0米，承压水位标高一般为14.0~18.0m，年变幅为3~4m，由于坑底以下粘性土层厚度较大，故底板不会发生突涌，可不考虑地下水对基坑底板的影响。
只需对上层滞水及地表水进行治理，可采用明沟排水措施。
7支护系统施工及基坑开挖施工
7.1水泥搅拌桩施工
（1）水泥搅拌桩所用加固材料为普硅32.5#水泥，水泥用量为76±5Kg/m；
（2）搅拌桩直径为φ600mm，桩与桩间相互搭接100mm，施工时，相邻桩的搭接时间不宜超过12小时，桩身垂直度偏差应＜1%；
（3）搅拌桩宜采用湿喷关于，并应全长复搅。
（4）施工期间应对桩位、桩深、提升速度、水泥用量作出记录，当发生机械故障造成桩中断时，应分析原因，并采取可靠的补救措施；
（5）搅拌桩成桩养护时间不宜少于28天。
7.2土钉挂网喷射混凝土施工
土钉挂网喷射混凝土施工流程：
放线→开挖→修坡→土钉挂网→砼抹面→保养。
坡面挂网采用钢筋网，规格φ6.5＠200mm×200mm。
土钉为1Ф16，L=1000mm，间距1.5m×1.5m，均匀布置。
喷射混凝土强度C20，厚度80mm，砼配合比水泥：
砂：
石为1:
2:
2。
水泥采用标号为32.5MPa普硅水泥，砂采用中粗砂，石采用瓜米石，最大料径不宜超过16mm，喷射砼中加3～5%速凝剂。
7.3土方开挖施工
（1）基坑开挖施工应遵循“信息法”施工的原则，勤监测，勤巡视，及时反馈信息，根据变化的情况指导施工。
（2）由于7F厂房和单层地下室部分工程桩为预应力管桩，易受到损坏，土方施工方案制定和开挖中应高度重视。
（3）基坑土方开挖分段分层开挖。
并严格控制开挖深度，禁止超挖。
（4）要保证该基坑顺利开挖成功，除了高质量的支护设计外，还需要土方开挖施工组织严密，土方开挖施工队伍一定要与基坑支护施工队伍密切配合，协调施工，同时还应根据环境监测所反馈的信息随时调整挖土顺序、挖土速度，随意超挖蛮干，往往是造成基坑事故的重要原因。
（5）支护施工过程中的排出物可能会使自然地面抬高，其排出物在施工完成后必须及时清除出场，以保证自然地面标高不超过设计地面标高，以免增加支护结构的额外土压力负担，使支护结构出现过载现象。
（6）基坑开挖过程中，土方不应随意堆置于基坑周边，施工用材必须堆置于坑边的应均匀堆放，但不得超过规定的堆载值。
（7）土方开挖进程中，挖土机不得碰撞支护结构件，并应注意保护好观测标志。
（8）开挖后的基坑应尽量减少暴露时间，及时清边检底，尽快进行垫层施工。
8监测及应急措施
8.1监测目的
深基坑施工监测的主要目的是充分掌握整个深基坑在开挖过程坑壁土体、邻近道路、铁各、管线及建筑物的变形动态、变形大小及特征、地下水动态变化特征等，以达到预警效果，确保整个基坑工程的顺利进行。
通过基坑监测及时提供施工信息，调整施工方案，及时采取合理的应急应变措施，信息化施工法是基坑安全进行的有力保证。
基坑工程施工前，应由建设方委托具备相应资质的第三方对基坑工程实施现场监测。
监测单位应编制监测方案。
监测方案应经建设、设计、监理等单位认可。
8.2监测项目
（1）基坑坡顶水平位移及竖向位移；
（2）深层水平位移；
（3）周边地表竖向位移；
（4）周边建筑物水平位移及竖向位移；
8.3监测点布置要求
8.3.1监测点布置
（1）围护墙顶部的水平位移和竖向位移监测点应沿围护墙的周边布置，围护墙周边中部、阳角处应布置监测点。
监测点间距不宜大于20m，每边监测点数目不应少于3个。
（2）深层水平位移监测孔宜布置在基坑边坡、围护墙周边的中心处及代表性的部位，数量和间距视具体情况而定，但每边至少应设1个监测孔。
当用测斜仪观测深层水平位移时，设置在围护墙内的测斜管深度不宜小于围护墙的入土深度；设置在土体内的测斜管应保证有足够的入土深度，保证管端嵌入到稳定的土体中
（3）建（构）筑物的竖向位移
对基坑边缘以外3倍开挖深度范围内的建（构）筑物设置监测点，监测点布置应符合下列要求：
①建（构）筑物四角、沿外墙每10~15m处或每隔2~3根柱基上，且每边不少于3个监测点；
②建（构）筑物不同结构的分界处；
③变形缝、抗震缝或严重开裂处的两侧；
④新、旧建筑物或高、低建筑物交接处的两侧；
（4）基坑周边地表竖向沉降监测点的布置范围宜为基坑深度的1~3倍，监测剖面宜设在坑边中部或其他有代表性的部位，并与坑边垂直，监测剖面数量视具体情况确定。
每个监测剖面上的监测点数量不宜少于5个。
8.3.2监测要求
（1）监测点的要求
变形测量点分为基准点、工作基点和变形监测点。
其布设应符合下列要求：
①基坑工程至少应有3个稳固可靠的点作为基准点；基准点应布设在基坑影响范围外（50米范围外），基准点必须是绝对固定点，确保其牢固可靠且通视性较好，基准点应设保护装置。
②工作基点应选在稳定的位置。
在通视条件良好或观测项目较少的情况下，可不设工作基点，在基准点上直接测定变形监测点；
③施工期间，应采用有效措施，确保基准点和工作基点的正常使用；
④监测期间，应定期检查工作基点的稳定性。
（2）监测仪器、设备
监测仪器、设备及监测元件应符合下列要求：
①满足观测精度和量程的要求；
②具有良好的稳定性和可靠性；
③经过校准或标定，且校核记录和标定资料齐全，并在规定的校准有效期内；
（3）对同一监测项目，监测时宜符合下列要求：
①采用相同的观测路线和观测方法；
②使用同一监测仪器和设备；
③固定观测人员；
④在基本相同的环境和条件下工作。
8.4应急应变措施
根据环境保护要求进行不同内容的监测，施工监测和现场观察所获数据应及时整理，严密注视险情及险情的发展，及时采取果断处理措施。
基坑土方开挖应符合分层、分段、对称、平衡、适时的原则，在软土地段应特别注意掌握开挖时间和开挖顺序，处理好支护与开挖之间的配合关系，开挖时要坚持先深后浅的原则。
应做好整个地下工程的计划安排，充分考虑基坑的时空效应，尽量缩短工期，减少暴露时间，及早回填，开挖工作应选在枯水季节施工最为有利。
具体应急措施如下：
（1）在基坑开挖时，若基坑周边土体变形过大，并有发展趋势，应立即停止开挖，在坑壁侧反压砂土袋以阻止土体里蠕动变形。
（2）准备一定面积的钢筋网，较差土质的局部剥离坍塌时，迅速采用土钉挂网固定，施喷速凝混凝土。
（3）对坑底隆起，应准备一定数量的杉树条，在应急时迅速插入坡脚起抗隆作用。
（4）基坑开挖时，现场应配备一定数量的急用（抢险）物质：
编织袋、草包；潜水泵、电焊机、水泥、砂、石料、杉木条以及其它工具、材料等。
（5）其他措施
①做好整个现场的组织协调工作，各施工单位相互配合，尽可能缩短基坑施工的工期。
②为预防基坑土层的扰动、减少基坑暴露时间，要协调好各工序工作。
③基坑开挖时，不得损伤排水设施和观测标志。
④基坑四周尽可能少堆放各种材料，堆放时要尽量均匀，以免超过设计规定的附加荷载。
9塔吊设置
在上部施工单位设置塔吊时，塔吊基础的埋置深度宜低于基坑底位于较好的持力层上并选择桩基，在确定塔吊位置后，作好塔吊的支护工作，施工单位（或请有关单位）应对塔吊进行抗倾覆等专项设计，防止塔吊倒塌危及人身及财产安全。
说明：
本基坑支护方案经过专项论证并通过后方可使用。
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