基坑支護(經(jīng)過專家論證)

1、第1.1 、工程概況綜合說明由蘇州市金都置業(yè)有限公司投資擬建蘇州市金都大廈工程位于蘇州 市吳中區(qū)石湖東路與白云路交匯的東北側(cè)，尹山變電站東側(cè)。金都大廈 總占地面積約10475m2,擬建建筑物包括1幢主樓，1幢輔助樓，主樓由 3幢呈近三角形的1213層小高層及3層裙樓組成，基礎(chǔ)相連，均有一 層地下室。擬建場地為空地，地面標(biāo)高在2.252.80m之間，地形較平坦,交通便利。擬建地下人防地下室形狀略成梯形, 地下室工程總建筑面積 3044m2, 東西長為80.0m,南北寬為58.012.4m。設(shè)計的士 0.00相當(dāng)于黃海高程 3.20m,底板標(biāo)高-4.95m (局部-5.50m即配電室)，底板厚0.

2、60m,墊層 厚10 cm,碎石墊層厚15cm?；讟?biāo)高-5.65m (局部-6.20m),黃海高程 -2.45m (局部-3.00m)。基坑開挖深度約5.00m。1.2 、編制依據(jù)1) 蘇州金都大廈主樓地下人防工程平面圖由蘇州市天地民防建 筑設(shè)計研究院有限公司設(shè)計；2) 工程地質(zhì)勘察報告蘇州金都大廈巖土工程勘察報告 (2005-K-294)由江蘇蘇州地質(zhì)工程勘察院提供；3) 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程(JGJ120-99)、建筑邊坡工程技術(shù)規(guī) 程 (GB50330-2002)、 基坑工程手冊 (ISBNT-112-03068-4)、 基坑土 釘支護技術(shù)規(guī)程 CECS9：6 97等。1.3 、工程地

3、質(zhì)情況本工程基坑開挖深度范圍內(nèi)，涉及的土層主要為素填土、粉質(zhì)粘土及粘土。各土層的分布及主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表1。本場地基坑開挖深度內(nèi)地層有層素填土，結(jié)構(gòu)松散，均勻性差，工程性能差， 滲透性大；粉質(zhì)粘土，可塑，工程性質(zhì)一般；粘土，可塑，工程性 質(zhì)良好。總體看本場地基坑開挖深度范圍內(nèi)，土層土質(zhì)工程性能較好。 1.4、水文地質(zhì)情況本場地地下水淺部孔隙潛水和微承壓水。 孔隙潛水， 其主要賦存于淺 部填土及粘性土層中。初見水位標(biāo)咼在 0.31 0.72m，穩(wěn)定水位標(biāo)咼在 1.031.42m左右。微承壓水，其主要賦存于1粉土、2粉土夾粉砂 及3粉土層中。初見水位標(biāo)高在-3.0m，穩(wěn)定水位標(biāo)高在0.90m

4、左右。洪水位 2.69m。1.5 、基坑周邊環(huán)境本工程場地位于蘇州市吳中區(qū)石湖東路。場地北側(cè)緊鄰迎春路，南側(cè) 緊鄰石湖東路，西側(cè)為陰山變電站?；訑M建外墻軸線距離建筑紅線約 4.57.0 m,可提供得放坡開挖空間有限。本場地的周邊環(huán)境條件，基坑南、北側(cè)道路下有管線，條件較復(fù)雜， 放坡條件有限,需要支護開挖?；娱_挖時應(yīng)充分考慮其對周邊環(huán)境將 可能造成的影響,采取有效措施進行防范和避免?，F(xiàn)在對其周邊管線的 位置和埋深情況尚不準(zhǔn)確, 在基坑開挖前需要對其周邊的管線進行查明。1.6、基坑圍護的重要性由于本場地基坑開挖深度范圍內(nèi)土層主為素填土、粘土；本場地的周 邊環(huán)境條件較為復(fù)雜,沒有放坡條件。當(dāng)邊坡

5、位移變形過大或嚴重時發(fā) 生坍塌時, 將造成不可挽回的損失。 簽于基坑周邊環(huán)境條件和場地空間, 需要對基坑進行支護開挖,以確?；蛹爸苓吔ㄖ?gòu)筑）物安全。 根據(jù)基坑環(huán)境條件確定基坑側(cè)壁安全等級為三級。表1場地土層分布層號名稱土層特性平均層厚(m)層底標(biāo)高(m)十重丫(kN/m 3)內(nèi)聚力C(kPa)內(nèi)摩擦 角 0 (o)滲透系數(shù)K(cm/s)承載力fak(kPa)含水量W (%)備注 素填土灰黃色，松軟，以粘性土為主， 局部夾碎石，工程性能差。0.61.40.802.1518.9151530.5粉質(zhì)粘土灰黃色，可塑，含鐵錳氧化斑點， 夾青灰色條紋。0.61.7-0.10.8919.935.11

6、1.81.0E-612026.4 粘土灰黃色，可塑。含鐵錳質(zhì)結(jié)核， 夾青灰色條紋。2.23.6-3.0-1.7619.854.610.61.0E-716027.3地下室主要 坐落在2層 粘土上粉質(zhì)粘土灰黃色，可塑，局部軟塑，含鐵 錳氧化斑點，夾青灰色條紋，底 部局部夾薄層粉土。0.61.7-4.1-2.9419.623.012.81.0E-513027.71粉土灰黃灰色，稍密中密。局部 為粉砂，夾薄層粉質(zhì)粘土。5.97.7-11.1-9.5618.96.231.05.0E-413032.02粉土夾 粉砂灰色，飽和，中密。2.83.8-13.89-12.9619.05.232.51.5E-312

7、030.2注：()內(nèi)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，其中土重丫、內(nèi)聚力 C已包括基坑圍護方案2.1 、支護設(shè)計思路及方案分析依據(jù)巖土工程勘察報告 提供的工程場地內(nèi)的地質(zhì)、 水文條件和已 有建筑物、在建建筑物的實際情況， 場地周邊環(huán)境條件以及土建方的要求， 結(jié)合我公司在邊坡設(shè)計施工的實際經(jīng)驗， 本工程圍護方案可采用土釘墻結(jié) 構(gòu)對其進行支護：本工程基坑開挖深度約 5.0m，基坑外墻軸線離紅線的距離約4.5 -7.0m。采用土釘墻噴錨網(wǎng)支護邊坡技術(shù)進行圍護，根據(jù)場地空間條件，基 坑南側(cè)及北側(cè)邊坡可按 1：0.4 進行放坡，基坑?xùn)|側(cè)及西側(cè)邊坡可按 1： 0.5進行放坡，坡面進行掛網(wǎng)噴錨，噴射 80110mn的細石混凝土。土

8、釘墻噴錨網(wǎng)支護邊坡技術(shù)是近年來發(fā)展起來用于土體開挖和邊坡 穩(wěn)定的一種新型擋土結(jié)構(gòu)。 它由被加固土、 放置于原位土體中的細長金屬 桿件（土釘）及附著于坡面的混凝土面板組成，形成一個類似于重力式的 擋土墻， 以此來抵抗墻后傳來的土壓力和其它作用力， 從而使開挖坡面穩(wěn) 定。按照基坑與建筑物，場地地面條件，附加荷載及地基土條件不同，確 定各自的支護方式。在設(shè)計中采用理論計算與工程類比法相結(jié)合的原則， 重在本工程的自身特點。2.2 、對基坑降水分析：本場地地下水淺部孔隙潛水和微承壓水?？紫稘撍?，其主要賦存于淺部填土及粘性土層中。初見水位標(biāo)高在0.310.72m,穩(wěn)定水位標(biāo)高在1.031.42m左右。微承

9、壓水，其主要賦存于1粉土、2粉土夾 粉砂及3粉土層中。初見水位標(biāo)高在-3.0m，穩(wěn)定水位標(biāo)高在 0.90m 左右。設(shè)計的士 0.00相當(dāng)于黃海高程3.20m,底板標(biāo)高-4.95m（局部-5.50m 即配電室），底板厚0.60m,墊層厚10 cm,碎石墊層厚15cm?；讟?biāo)高 -5.65m （局部-6.20m）,黃海高程-2.45m （局部-3.00m）。場地內(nèi)1粉土層頂板標(biāo)咼在-3.30 -3.60m,因此，基坑開挖到設(shè) 計標(biāo)咼時，基底隔水層剩余厚度約1.2m;在配電室位置，基底隔水層剩 余厚度僅約0.5m,基底抗?jié)B透不穩(wěn)定，需要對其采用有效的降水措施進 行開挖。根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB

10、5007-2002附錄W中基坑底抗 滲流穩(wěn)定性公式：丫 m（ t+ /1） /Pw> 1.1。經(jīng)驗算基坑底抗?jié)B流不穩(wěn)定。因此,本工程基坑開挖需要采用輕型井點對其進行降水。2 . 3 、支護方案設(shè)計本次根據(jù)巖土工程勘察報告 提供的各土層的力學(xué)參數(shù), 依據(jù)基 坑土釘支護技術(shù)規(guī)程 CECS9：6 97,并利用理正超級土釘墻軟件經(jīng)分 析計算和結(jié)合已有施工工程經(jīng)驗,設(shè)計參數(shù)如下：1 ）基坑支護設(shè)計：本區(qū)段放坡開挖條件有限,因此就技術(shù)經(jīng)濟的主導(dǎo)思想出發(fā),本段 采用 1： 0.4（II 、III 剖按 1： 0.5） 放坡開挖,對坡面進行掛網(wǎng)噴錨處 理。I 剖面支護設(shè)計：本段坡面按 1 ： 0.4 放

11、坡開挖,對坡面進行掛網(wǎng)噴錨處理。1）噴錨網(wǎng)支護設(shè)四層土釘，土釘采用直徑為© 48的鋼管，梅花型 布置。土釘傾角均為15°。（M）長7.0m,距坑頂1.0，水平間距1.0m; 其它（M）長6.0m,距坑頂2.2m，水平間距1.0 ; （M）長5.0m，距坑 頂3.4，水平間距1.0m;其它（M）長5.0m,距坑頂4.6m,水平間距1.0。噴射混凝土厚度3: 80110mm強度等級 C2O中間夾鋼筋網(wǎng) 6.5 200X200雙向鋼筋網(wǎng)，壓加強筋14 1000mm。2）坡頂鋼筋網(wǎng)翻邊1.5m，坡頂及放坡平臺內(nèi)設(shè)置摩擦錨樁（結(jié)構(gòu) 需要，支撐坡頂網(wǎng)），采用48鋼管。（M）長1.5m，

12、間距1.0m。3）根據(jù)開挖后的邊坡滲水情況，坡面設(shè)置排水孔（©50PVC管，打孔外包尼龍紗布），長度 0.5m 左右，排除坡內(nèi)集水。其具體設(shè)計見圖 2。II 剖面支護設(shè)計:本段坡面按 1: 0.5 放坡開挖，對坡面進行掛網(wǎng)噴錨處理。1） 噴錨網(wǎng)支護設(shè)四層土釘，土釘采用直徑為© 48的鋼管，梅花型 布置。土釘傾角均為15°。（M）長6.0m,距坑頂1.0，水平間距1.0m; 其它（M）長5.0m,距坑頂2.2m，水平間距1.0 ; （M）長5.0m，距坑 頂3.4，水平間距1.0m;其它（M）長5.0m,距坑頂4.6m,水平間距 1.0。噴射混凝土厚度3: 8011

13、0mm強度等級 C2O中間夾鋼筋網(wǎng) 6.5 200X200雙向鋼筋網(wǎng)，壓加強筋14 1000mm。2）坡頂鋼筋網(wǎng)翻邊1.5m，坡頂及放坡平臺內(nèi)設(shè)置摩擦錨樁（結(jié)構(gòu) 需要，支撐坡頂網(wǎng)），采用48鋼管。（M）長1.5m，間距1.0m。3）根據(jù)開挖后的邊坡滲水情況，坡面設(shè)置排水孔（©50PVC管，打孔外包尼龍紗布），長度 0.5m 左右，排除坡內(nèi)集水。其具體設(shè)計見圖 2。皿剖面支護設(shè)計：本段坡面按 1: 0.5 放坡開挖，對坡面進行掛網(wǎng)噴錨處理。1） 噴錨網(wǎng)支護設(shè)五層土釘，土釘采用直徑為©48的鋼管，梅花型 布置。土釘傾角均為150。（ M）長6.0m,距坑頂1.0，水平間距1.0

14、m； 其它（M）長5.0m,距坑頂2.2m，水平間距1.0 ；（ M）長5.0m，距坑 頂3.4，水平間距1.0m；（M）長5.0m，距坑頂4.2，水平間距1.0m; 其它（M）長5.0m,距坑頂5.6m，水平間距1.0。噴射混凝土厚度3: 80110mm強度等級 C2Q中間夾鋼筋網(wǎng)6.5200X 200雙向鋼筋 網(wǎng)，壓加強筋14 1000mm。2）坡頂鋼筋網(wǎng)翻邊1.5m，坡頂及放坡平臺內(nèi)設(shè)置摩擦錨樁（結(jié)構(gòu) 需要，支撐坡頂網(wǎng)），采用48鋼管。（M）長1.5m，間距1.0m。3）根據(jù)開挖后的邊坡滲水情況，坡面設(shè)置排水孔（©50PVC管，打孔外包尼龍紗布），長度 0.5m 左右，排除坡內(nèi)

15、集水。其具體設(shè)計見圖 2。2.4、施工工藝步驟及主要技術(shù)措施241錨桿、土釘和噴錨掛網(wǎng)的施工241.1、噴錨工藝流程為：噴錨網(wǎng)施工工藝挖土修邊坡定位放線1.錨桿、土釘制作成孔、安置錨桿土釘11配制水泥漿（注漿）噴砼80110 mm結(jié)束并進入下一工作241.2、錨桿（土釘）的制作按設(shè)計要求制作土釘，采用48鋼管，每隔0.5米設(shè)置一個預(yù)留注漿孔，在孔外焊上三角形倒刺，錨桿打入時防止土擠進錨桿內(nèi)堵塞注漿通道，注漿后，又能提高土釘?shù)目拱瘟?。土釘端部加強筋、鋼筋網(wǎng)相互焊接。各鋼筋的位置由里向外是：鋼 筋網(wǎng)、水平垂直加強筋、土釘端頭井字忖墊鎖定。錨桿頭與加強筋采用電焊，用井字忖墊使打入式錨桿焊牢于加強筋

16、上。2.4.1.3 、錨桿、土釘?shù)募夹g(shù)要求：錨桿、土釘施工：孔深、孔徑、孔距、成孔傾角按規(guī)范要求偏差應(yīng) 符合± 50mm、± 5mm、± 100mm、± 5%的要求。成孔式錨桿在鉆孔后應(yīng) 進行清孔檢查，對孔中出現(xiàn)的局部滲水塌孔或掉落松土應(yīng)立即處理， 及時安設(shè)錨桿、土釘鋼筋，錨桿、土釘鋼筋置入孔前沿釘長每 2m設(shè)置 金屬定位支架，保證鋼筋全長均處于鉆孔的中心位置。擊入式錨桿， 視工程的地質(zhì)條件情況可采取錨桿孔內(nèi)注漿，可采用注水泥凈漿，水 灰比為0.450.5，注漿漿壓0.40.6MPa，注入漿體的充盈系數(shù)應(yīng) 大于2.0。注漿時，注漿管插至距孔底 25050

17、0mm處，孔口設(shè)置止?jié){ 塞及排氣管。2.4.1.4 、噴錨掛網(wǎng)的技術(shù)要求：在坡面噴射混凝土支護前，進行人工修整邊坡，清除坡面虛土，掛網(wǎng)鋼筋采用6.5 200x 200mm噴射砼強度等級不低于 C2O噴射邊壁的砼為C20，配合比為水泥：砂：細石，1: 2: 2,水泥為 PO.32.5普通硅酸鹽水泥，砂宜用粗砂，細石粒徑小于15cm,速凝劑的摻量按水泥重量的 3摻入，特殊情況下可減少或增加，噴射砼時， 噴射機水風(fēng)壓差為0.1MPA，噴頭供水壓力0.25Mpa,水灰比0.40.45, 坡壁為干土?xí)r,由下而上噴,濕土由上而下噴射砼,噴頭與受噴面應(yīng)盡量垂直，保持0.81.2m的距離，噴頭運轉(zhuǎn)按螺旋式一圈

18、壓半圈均勻緩慢移動噴射砼，土質(zhì)較差，應(yīng)進行初噴砼，以穩(wěn)定壁面。噴射作業(yè)分段進行，同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上，坡面設(shè)置厚度標(biāo)尺，噴射混凝土終凝2h后,進行7天澆水養(yǎng)護。2.4.2 土方工程基坑土方開挖時，結(jié)合基坑特點，應(yīng)選擇合理的開挖順序及開挖層厚，需要對稱開挖的一定要在兩邊同時開挖或由中心向兩邊、四周開挖，以使應(yīng)力通過支撐互相抵消。開挖層厚上應(yīng)分層剝離選擇合理的剝離層厚，使主動土壓力分段釋放，這樣能預(yù)防支護結(jié)構(gòu)因局部 應(yīng)力集中而造成的失穩(wěn)，保證基坑的整體穩(wěn)定性。1 ）在基坑開挖前， 應(yīng)對場地進行正平， 范圍為基坑頂邊界線外 1.5 3.0m 以內(nèi)。2）挖土應(yīng)分層進行，平均1.21.5m深為一

19、層，整個基坑分45層 開挖，嚴禁超挖。3）每層開始先挖出1.41.5m深，1530m長基槽，以便為土錨支護 開出工作面。挖土深度應(yīng)預(yù)留20cm以便人工修整。4）基坑內(nèi)應(yīng)留出6m寬運輸車道，坡度1: 3, 上鋪碎石10cm壓入土 內(nèi)。臨時坡道待挖土機退出基坑后，在坑頂面挖除，其余部分用人工挖 土修整。5）挖土順序按施工方便原則由現(xiàn)場指揮。3.4.3 、基坑降排水方法1）地表水：基坑四周支護范圍內(nèi)的地表進行修整，構(gòu)筑排水堤，防止地表降水向流向基坑。2）淺層潛水：采用基坑底布置明溝即在基坑底四周緊靠坑壁設(shè)置深 明溝加集水坑， 將水淺層水和坑底明溝底以上土層的水滲入明溝并導(dǎo)入 集水坑，用水泵將積水排出

20、坑外（按土建總包方設(shè)置） 。集水坑設(shè)計直 徑 0.5m。3）支護內(nèi)部積水：在支護面層背部插入長1.0m,直徑50mm的水平 排水管，排水管里端梅花形打眼外裹尼龍網(wǎng)，外端伸出面層，間距 1.5 x 1.5m，以便將噴混凝土面層后的積水排出。減小面層壓力。4）承壓水：詳見第三章。第三章井點降水方案3.1、基坑井點降水該工程場地地下水埋藏條件為淺層潛水和微承壓水，分別賦存于淺 層填土和下部粉土層中。本工程基坑底板離1粉土層僅1.0m左右，配 電室基坑底板離1粉土層僅0.5m，1粉土層為承壓含水層，當(dāng)基坑 開挖至設(shè)計標(biāo)高時，就會有流砂，管涌現(xiàn)象，因此要采取有效的降水措 施來解決該層承壓水造成的流砂，管

21、涌問題。3.1.1輕型井點降水分析1) .根據(jù)工程特點，開挖深度約5m,就經(jīng)濟技術(shù)合理，本工程可 采用一級井點降水系統(tǒng)。2) .該場地地下水埋藏條件為淺層潛水和承壓水，分別賦存于淺層 填土和下部粉土層中。井點降水主要為防止承壓水造成的流砂現(xiàn)象，降水平臺設(shè)置依據(jù)基坑開挖情況而定。3.1.2井點降水計算1) .本工程中地下水潛水位標(biāo)高為 1.04 1.42m(黃海標(biāo)高)，承壓水 水位標(biāo)高為0.90m,自然地坪標(biāo)高約為2.50m,基坑底部標(biāo)高為-3.00m。 要求降水后基坑中部地下水水位比底板低 0.5m。即基坑中心處水位降低 -3.50m。2) .井點總管周長為：(82+20 + 88 + 52)

22、=242.0m3) .井點管長度的驗算、 1降水坡度1=10，井點管距基坑中心距離為L=26.0m，則所需井點管 長度為：1H=H 1+h+L 1+ I =5.0+0.5+26.0X+0.2=8.3m>7m為此，需降低總管平臺面1.5m以滿足要求(即6.8 m<7.0m)(H為井點管長度；Hi為總管平臺面至基坑底面的距離；h為基坑底至降低后的地下水位線的最小距離；L為井點管至基坑中心的距離,I為水力坡度，環(huán)狀為1/10；i為井點管露出地面的長度)4) .基坑中心水位降低值為：S=5.0+0.5=5.55) .環(huán)形井點的假想半徑r。為：r。=0.29(a+b)=0.29X (80+4

23、0)=34.8m(a、b分別為基坑的長短邊)6) .抽水影響半徑R為：R=3000 S K =33.54mR0= R+ r。=33.54+34.8=68.34 m(井管主要位于粉土層中，根據(jù)地質(zhì)資料提供的粉土的滲透系數(shù),結(jié)合以往本地區(qū)經(jīng)驗，此處取滲透系數(shù)為K=5.0*10-6 m/s;)7) .涌水量計算K M S M 2MLgR Lgr I 0.5r ： M2 730.43 12.0 5.5 j 12.0 J2 12 1Lg 68.34 Lg 34.8 . 1 0.5 0.16；1231256.0m /d=1256.0 (m/d )(M為承壓層厚度，為12.0 m)3.1.3降水設(shè)備選用1)

24、 .井點管數(shù)量計算 單根井管出水量：q=65 n d i 3 K =65X 3.14X 0.040X 1.0X 3 0.43 =6.12m3/d(d為濾管直徑，i為濾管長度)井點管數(shù)量為：n=1.1X QQ =1.1X( 1256.0-6.12) =225.7 根選取井點管數(shù)量為226根，井點管間距為1m。2）真空泵數(shù)量選擇按真空度選擇設(shè)備N=| =248 - 60=4.96套）（L為井點總管長度，i為真空度有效范圍 50 60m）選取1套輕型井點設(shè)備。3）.離心泵數(shù)量選擇需設(shè)置選用5臺3BL-9揚水離心泵，另備用1臺。4.1.7系統(tǒng)運行1）井點系統(tǒng)運行60天（暫定）。2）降水系統(tǒng)運行以土建施工相適應(yīng)，在基礎(chǔ)澆好到自然地坪后可 停止運行。4.1.10應(yīng)急措施本工程基地開挖基本接近粉土，在基坑開挖結(jié)束，底板開始施工到 回土期間，必須確保降水系統(tǒng)的正常運行。應(yīng)充分考慮到停電，電路故 障、水泵維修等故障等。因此，降水電路備用一套應(yīng)急電路，真空泵備 用1臺。當(dāng)降水系統(tǒng)出現(xiàn)問題可