杭州某基坑围护设计方案.docx

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杭州某基坑围护设计方案

杭州市三里亭北地块经济适用房R8地块

G3、G4、H会馆地下室基坑围护设计

审定：

审查：

校核：

设计：

目录

第一部分基坑围护设计说明

一、设计依据

二、工程概况

三、场地工程地质条件

四、基坑围护方案比较与确定

五、基坑工程施工

六、基坑现场监测

七、应急抢险措施

八、围护体系受力和稳定分析

九、降水计算

第二部分基坑围护设计图纸

第一部分基坑围护设计说明

一、设计依据

1、浙江省地矿勘察院提供的岩土工程勘察报告；

2、本工程地下室结构施工图；

3、钢筋混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；

4、混凝土结构施工及验收规范（GB50204-92）；

5、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；

6、地基与基础工程施工及验收规范（GBJ202-92）；

7、《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-99

8、浙江省标准《建筑基坑工程技术规程》DB33/T1008-2000

9、其它有关设计计算规范及规程。

二、工程概况

拟建项目是三里亭北地块经济适用房R8组团；该地块南至1号路，北临杭笕港，东接石桥路。

由杭州市三里亭经济适用房开发有限公司投资兴建，浙江省建筑设计研究院承担结构设计，浙江省地块勘察院承担岩土工程勘察。

本基坑围护方案涉及G3、G4两幢18层高层及1幢4层H会馆。

基础采用钻孔灌注桩。

本工程相对标高±0.000相当于黄海标高6.500m，自然地坪平均高程5.800m，即相对标高-0.700m，其中G3、G4高层地下室底板底标高为-4.1500m（包括150mm厚C15素砼垫层和250mm厚块石垫层，余同），局部承台底标高-4.950～6.000m，因此G3、G4两幢高层地下室基坑大部份挖深3.45m，局部承台挖深4.25～4.95m；H会馆地下室底板底标高为-4.2800m，局部承台底标高-4.950～6.000m，因此H会馆地下室基坑大部份挖深3.58m，局部承台挖深4.25～4.95m。

三、场地工程地质条件

根据浙江省地矿勘察院提供的岩土工程勘察报告，在基坑开挖影响深度范围内的地基土层分布依次为：

1层杂填土：

以褐灰色、深灰色、杂色为主，主要由碎、块石、砖瓦片、砼块及粘性土、粉土等堆填而成。

局部为旧房基础及废弃市政管线。

2-1层粉质粘土：

黄色、黄灰色为主，稍密～中密，湿～很湿。

含云母，局部粘粒含量高，相变为粉质粘土，无光泽反应，摇震反应中等，干强度低，韧性低。

2-2层砂质粉土：

灰色，稍密～中密，湿～很湿。

含云母，局部粉砂含量高，相变为粉砂状，无光泽反应，摇震反应中等～迅速，干强度中等，韧性中等。

3层淤泥质粉质粘土：

灰色，流塑，饱和，含较多有机腐殖质，见贝壳碎片，呈鳞片状，稍有光滑～光滑，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。

5层淤泥质粉质粘土：

灰色、灰黑色，流塑，局部软塑，含有机腐殖质，见植物残骸及贝壳碎片，局部含粉土（砂）团块，稍有光滑～光滑，无摇震反应，干强度及韧性中等。

各土层力学性质详见下表。

注：

括号内数值为经验值。

土层号

重度

（kN/m3）

渗透系数

直剪快剪峰值强度

水平Kv

（cm/s）

垂直Kh

（cm/s）

φ

（°）

Ccu

（kPa）

1杂填土

（18.0）

（15）

（10）

2-1粘质粉土

18.6

4.05E-04

4.83E-04

19.7

9.4

2-2砂质粉土

18.7

3.30E-03

7.39E-04

26.1

7.1

3淤泥质粉质粘土

17.8

3.2E-06

3.7E-08

5.1

6.5

场地地下水浅层属孔隙型潜水，地下水位埋深较浅；主要接受大气降水和地表水渗入补给，地下水位随季节和气候动态变化，一般变化幅度不大。

四、基坑围护方案比较与确定

根据工程地质报告及其他有关资料，本工程基坑有以下特点：

1、基坑开挖深度不算很深，大部分开挖深度在.5m左右，按浙江省基坑规程的规定属二级～三级基坑；

2、基坑开挖深度范围内土层为透水性较好的粘质粉土和砂质粉

土层，因此基坑开挖时降水至关重要，降水成功与否直接关系到本工

程的成败。

3、基坑周边环境尚可，可适当放坡。

综合分析场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度及周围环境等多种因素，在确保周围建筑物安全和正常使用、在确保基础和地下室施工安全的前提下，在“安全可靠、技术先进、经济合理、方便施工”的原则下，可考虑采用以下几种基坑围护方案：

1、放坡；

2、土钉墙；

3、排桩。

在本工程这样的开挖深度下，根据本工程的地质条件和周围环境，放坡开挖结合井点降水无疑是最经济的方案。

对于基坑内局部深浅基坑交界处采用放坡处理，同时可根据现场情况结合井点降水处理。

五、基坑工程施工

（一）工艺流程

1、场地平整，根据基坑围护设计图纸进行放坡外围线放样、定位。

2、按设计要求坡度分段挖土至第一级放坡平台，编钢筋网，喷射C20细石砼厚100mm。

3、在平台相应位置布置轻型井点管，进行井点降水。

4、待水位降至开挖土层1～1.5m后进行下阶段土方开挖。

5、分层分段挖土至坑底后，及时进行垫层施工，垫层应延伸至围护体边，并抓紧施工基础底板。

基坑土方开挖时，坑底标高以上30CM及承台等局部深处应采用人工挖土。

（二）钢筋网细石砼

1、钢筋网布置：

水平、竖向、顶部转角处及基坑底部均布置Φ65@250钢筋网，双向排列。

布网顺序从基坑顶沿的原地坪0.2m宽开始，沿斜面从上往下布置，直到挖土最深处；

2、钢筋网布完后用喷射法浇筑C20细石砼，砼配合比采用试验确定或按水泥：

砂：

石子=1：

1.5：

2.5。

（三）井点降水

1、井点管长6m，间距1m，滤管长度1m。

冲孔直径不小于300，反滤层用加工砂，孔口用黄泥封口。

2、降水启动后不得中断，为防止停电影响，现场应备有电源，以保证井点连续工作。

3、开挖前应进行现场降水试验，设计将根据降水试验结果对原

设计做适当调整。

4、挖土施工过程应保持坑内降水，确保地下水在开挖面下0.50m。

井点穿砼时应用套管保护。

（四）排水

为防止地表水流入基坑，坑四周设置排水沟，间隔15m设一沉淀池，当发现排水沟开裂时应及时修补，坑内采用集水沟、集水井。

挖土过程中应保持坑内排水。

六、基坑现场监测

1、为确保地下室施工的安全可靠和开挖的顺利进行，整个地下室施工过程应进行全程动态监测，实行信息化施工，以便及时调整施工方案和采取相应的应急措施，避免工程事故的发生。

2、本工程设置如下监测项目：

1）周围环境监测：

周围建筑物、道路的路面沉降、裂缝的产生

与发展，地下管线设施的沉降等。

2）水位孔：

设若干个水位孔以监测开挖期间地下水的变化情况。

3）深层土体侧向位移观测

以上监测点的具体数量及位置由有关单位根据现场情况协商后

确定。

监测要求：

1）在土体开挖前，须对周边环境做全面调查，掌握监测对象的

初始状况；

2）监测器材应按相关规定埋设，并做好保护措施；

3）深层位移、水位、沉降等观测项目在基坑开挖期间一般每天

观测一次，开挖期间如变化速率较大时应增加观测频度。

每次观测数据要及时提供给建设、监理、设计和施工单位。

4）深层土体位移连续3天超过4mm或累计位移达到40mm或者

监测项目数值出现急剧变化时，应及时向有关各方报警，提出处理意见，以保证基坑及周边管线、建筑物安全。

5）肉眼巡视和裂缝观测

安全员在土方开挖期间，特别是在下雨天，应每天进行肉眼巡视工作，对邻近建筑物、邻近地面的裂缝塌陷以及流砂，渗漏等不良现象的发生和发展进行记录、检查和分析。

七、应急抢险措施

基坑工程的不确定影响因素很多，除按规范要求在支护设计时

采用必要的安全度外，为确保基坑本身和周围环境的安全和正常使用，对可能存在的险情应采取如下对策：

1、土方开挖期间，设专人定时检查边坡稳定情况，发现问题及时与设计人员联系以便及时处理。

2、雨季施工时，喷射砼中加速凝剂以加快砼凝固速度。

3、如上部土层中水量较大，可用φ48钢管击入土中引水，如降水不足时，应适当增加井点或采用管井。

4、基坑位移较大时可采取补打土钉、加长加密土钉或在有条件的部位进行卸土等措施。

5、若开挖过程中出现明显涌水现象，应及时采取内堵、坑外注

浆等有效措施，如堵漏有困难，应立即回填

6、防止停电影响，现场应备有电源，以保证井点连续工作。

7、施工现场应配备一定数量的基坑抢险应急设备及材料，如草

包、钢管、注浆设备等。

八、围护体系受力和稳定分析

　　围护体系受力与稳定分析，采用北京理正FSPW-4.31软件计算。

分析计算所得的结果如下：

（一）1-1剖面

1、设计基本参数取值

开挖深度按3.45m进行计算，地面超载取15kPa。

2、剖面数据：

3、稳定计算：

********************

*报表*

********************

原----------始----------数----------据

支护类型基坑侧壁重要性系数基坑深度（m）地下水位（m）

天然放坡1.003.45-1.00

土层号厚度重度粘聚力内摩擦角

（m）（kN/m^3）（kPa）（度）

11.0018.0010.0015.00

22.5018.609.4019.70

36.7018.707.1026.10

411.3017.806.505.10

放坡级数坡度系数坡高（m）坡脚台宽（m）

10.501.501.50

20.501.950.00

超载序号超载类型超载值（kPa）距坑边距离（m）作用宽度（m）距地面深度（m）

1115.00

计----------算----------结----------果

开挖深度（m）安全系数X座标（m）Y座标（m）半径（m）

1.001.231.520.291.65

1.501.173.432.684.97

3.451.146.284.608.61

（二）开挖最深的承台剖面

1、设计基本参数取值

开挖深度按5.3m进行计算，地面超载取15kPa。

2、剖面数据：

3、稳定计算：

********************

*报表*

********************

原----------始----------数----------据

支护类型基坑侧壁重要性系数基坑深度（m）地下水位（m）

天然放坡1.005.30-1.00

土层号厚度重度粘聚力内摩擦角

（m）（kN/m^3）（kPa）（度）

11.0018.0010.0015.00

22.5018.609.4019.70

36.7018.707.1026.10

411.3017.806.505.10

放坡级数坡度系数坡高（m）坡脚台宽（m）

10.501.502.00

21.003.800.00

超载序号超载类型超载值（kPa）距坑边距离（m）作用宽度（m）距地面深度（m）

1115.00

计----------算----------结----------果

开挖深度（m）安全系数X座标（m）Y座标（m）半径（m）

1.001.231.520.291.65

1.501.173.432.684.97

3.501.445.715.408.95

5.301.209.256.7512.35

九、降水计算

以H会馆为参照对象，在基坑周围布设210根一级井点管，基坑内布设35根一级井点管，共计245根井点管，管长6m，其中井管5m，滤管1m；井点外径48mm，总管直径采用100mm。

地下水位距地面1m，要求降水深度为承台（相对标高-6.00mm）坑底以下0.5m，即降水深度为s=4.8m。

渗透系数按该处经验取k=6.15×10-6m/s。

场地地下水浅层属孔隙型潜水，按如下公式进行计算：

其中R影响半径按经验公式，估算为

R=3000×s×

=3000×4.8×

=35.71m

LgR=1.55

各井点距离基坑中心的距离为

，

＝12.8m

则

＝2.8×10-3

=10.08

由计算中所得的抽水量Q值，一般应乘上1.2～1.35的安全系数，故计算所得的Q×（1.2～1.35）应为12.1～13.6

故井点系统采用的离心泵流量应大于12.1

即可满足本基坑土层的降水需要。