地下空间基坑设计方案

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1、地下空间基坑设计方案3.1基坑工程为保证基坑施工,主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构,降水和土方开挖与回填,包括勘察、设计、施工和检测等,称为基坑工程.基坑工程是土力学基础工程中一个古老的传统课题,同时又是一个综合性的岩土工程问题,既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题,同时还涉及土与支护结构的共同作用问题 。 基坑土方开挖的施工工艺一般有两种：放坡开挖（无支护开挖）和在支护体系保护下开挖（有支护开挖）。前者既简单又经济，但需具备放坡开挖的条件，即基坑不太深而且基坑平面之外有足够的空间供放坡这用。因此，在空旷地区或周围环境允许放坡而又能保证边坡稳定条件下应优先选用。基坑工程

2、主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构，在地下工程施工完成后就不再需要。 编辑本段基坑工程具有以下特点： 1）基坑支护体系是临时结构，安全储备较小，具有较大的风险性。基坑工程施工过程中应进行监测，并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情，需要及时抢救。 2）基坑工程具有很强的区域性。如软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大。同一城市不同区域也有差异。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜，根据本地情况进行，外地的经验可以借鉴，但不能简单搬用。 3）基坑

3、工程具有很强的个性。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关，还与基坑相邻建（构）筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性，以及周围场地条件等有关。有时保护相邻建（构）筑物和市政设施的安全是基坑工程 设计与施工的关键。这就决定了基坑工程具有很强的个性。因此，对基坑工程进行分类、对支护结构允许变形规定统一标准都是比较困难的。 4）基坑工程综合性强。基坑工程不仅需要岩土工程知识，也需要结构工程知识，需要土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合。 5）基坑工程具有较强的时空效应。基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响。在基坑支护体系

4、设计中要注意基坑工程的空间效应。土体，特别是软粘土，具有较强的蠕变性，作用在支护结构上的土压力随时间变化。蠕变将使土体强度降低，土坡稳定性变小。所以对基坑工程的时间效应也必须给予充分的重视。 6）基坑工程是系统工程。基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形，甚至引起支护体系失稳而导致破坏。同时在施工过程中，应加强监测，力求实行信息化施工。 7）基坑工程具有环境效应。基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变，导致周围地基土体的变形，对周围建（构）筑

5、物和地下管线产生影响，严重的将危及其正常使用或安全。大量土方外运也将对交通和弃土点环境产生影响。 深基坑的定义：建设部建质200987 号文关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知规定：一般深基坑是指开挖深度超过5 米（含5 米）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5 米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。 另外，基坑和基槽都是用来建筑建筑物的基础的,只是平面形状不同而已.基坑是方形或者比较接近方形;,基槽是长条形状的,而且有时候比较长.你要掌握的是它们的形状的区别. 基坑是指底面积在27 平方米以内（不是20）,且底长边小于三倍短边的为基坑. 基槽是指槽底宽度在3

6、 米以内,且槽长大于3 倍槽宽的为基槽. 也就是说，一般定义深基坑为：底面积在27 平方米以内（不是20），且底长边小于三倍短边，开挖深度超过5 米（含5 米）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5 米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。本次实习为长沙星沙星隆国际广场的基坑工程。 星隆国际广场基坑1、对基坑特点的综合分析，场地、周围环境条件情况 场地及周边道路、房屋情况 ，根据拟建场地周边环境，场地周围空间有限，北、西侧道路管线及东、南侧围 墙外既有建筑物等需要保护。基坑西、北侧至围墙之间布置有部分施工临建、场地 和施工道路、生活区，需要保护。 2、 东侧新华书店办公楼据介绍

7、， 45 条人工挖孔桩因地下水丰富而没挖到设计 持力层，现有主体结构裂缝，最大有 4MM；其新华书店宿舍因当年领秀新城小区施 工抽地下水造成其一楼梯间开缝约 4 厘米，现已用水泥砂浆填缝，但还是每年有修 补，县建设局每年有 23 次出面协调处理双方关系。 3 、北向星大办公楼无原始结构设计图，桩位不清，桩型不清，据介绍，有说人 工挖孔桩，有说洛阳铲桩，当年施工质量差，主体结构因施工过程中改图，导致楼 梯间结构已遭破坏。 4 、星大花园无原始结构设计图，桩位不清，桩型不清，楼梯间已有 4560 度结 构裂缝。（1） 周围关系协调情况 ，新华书店是国营企业，通过多次和对方沟通，对方表示我们可以打锚

8、索到对 方地块以下，但原则是不能对他们房屋产生危害。星大办公楼以颜定武、林志清为首等 4 中。星大花园，我们在与其业主沟通中及开协调会议，28 户众多小业主坚决不同 1 / 14 业主坚决不同意打锚索到其楼下基础 意打锚索到其楼下地基中，也不同意拆移原围墙及移树。 （2）地层条件分析 基坑开挖深度范围内，表层 5.0m8.0m 普遍分布素填土（1-1 层） 、素填土（1-2 层） ，局部分布有淤泥（1-3 层） ，性质较差。 （3）基坑工程重要性等级根据建筑基坑支护技术规程（JGJ129-99）的规定，周围环境较为复杂，基坑开 挖深度约 9m，工程重要性等级为一级。 （4）关于地下水的处理 据

9、地下水近期观察成果，本项目地块原为一大冲沟壑，经开元、天华路修路后形 成一自然地下藏水沟壑，孔隙承压水头一般在现地面下 34 米间变化，年变幅不大。 基坑下部弱透水层和透水层存在弱孔隙承压水，需进行人工降水。 本基坑支护需重点处理的问题为防止地下水突涌造成事故及基坑变形影响周边 建筑、道路及管线。 2、设计方案及方案比选 21 各支护体系的比较 结合实际情况与本工程类似的基坑支护工程中， 运用较多的支护体系方式大致有 以下几种（见下表） ： 支护形式比较分析表 支护形式特点与本工程条件对比单排桩加内支撑支护技术成熟，应用广泛，安全可靠， 对土方开挖和地下结构施工有影响。造价较高，工期较短双排桩

10、支护技术成熟，应用广泛，安全可靠，对土方开挖和地下结构施工无影响。造价较高，工期较短地下连续墙技术成熟，应用广泛，安全可靠，对土方开挖和地下结构施工影响小。造价过高，工期长， 不适用于本工程上述方案的组合方案因地制宜，灵活采用结合工程特点和周围环境， 选择造价适中， 工期较短的支护形式 22 支护体系的选定 1、本工程目标工期短，规划红线距离基坑边线较近、市政管线较多，地表地层 较差，锚索容易超红线，北侧场地内洗车槽荷载较大。 2 、基坑整体移位，再改总体规划批准艰难，南向拆围墙、移树木协调不同意， 打锚索出北向红线不同意情况。原基坑支护单桩+锚索设计不能全部实施。 3 、单排支护桩+钢支撑，

11、可以很好控制周围房屋地面及房屋变形，但造价较大 （如减少造价，钢支撑在长沙可租赁） ，施工较困难，工期须加长。 4 、双排桩支护，南向场地紧张，变形不好控制，造价较大，工期较长，且基坑 东南角因车道原因需要加角撑。 单排桩内支撑+加设角撑，相比双排桩和桩锚，可以在同样保证安全的前提下 有效降低费用，可考虑采用。 综上所述，本着基坑支护安全可靠、经济合理、缩短工期的原则，结合对整个场 地的规划部署，本基坑支护方案拟采用以下方案： 【前题条件：不拆星大花园围墙、不拆树；星大花园楼下及星大办公楼下基础不 打锚索；整个地下室基坑不北移、地下室尺寸不缩小；南向取消一车道，移位到北 向与原车道合并。 】

12、A、 北侧、西侧单排桩锚索；东侧新华书店办公楼段用双排桩支护，东侧余 下用单排桩锚索；南侧双排桩支护、东南角局部采用单排桩角撑； B、 北侧、西侧、东侧单排桩锚索；南侧双排桩支护、东南角局部二边各自 延伸一小段采用单排桩角撑； C、 西侧单排桩锚索；东侧新华书店办公楼段用双排桩支护，东侧余下用单 排桩锚索；北、南侧单排桩支护内支撑、东南角局部采用单排桩角 撑； D、 西侧、东侧单排桩锚索；北、南侧单排桩支护内支撑、东南角局部采 用单排桩角撑； E、 F、 东、南、西、北侧单排桩内支撑。 基坑整体向北平移 12.5m 上述 AE 方案，从成本、工期、支护结构简单、变形安全可控、施工难易程度、周

13、围道路房屋安全风险、施工过程协调各因素综合分析研究考虑。3.2、基坑工程的地下水控制深基坑工程中地下水控制包括“降水”和“截水”，在高水位地区或表层滞水丰富地区，地下水控制的成败是基坑工程的关键。“降水”的目的在于通过降低水位，消除来自基坑侧壁的地下水、基坑底部向上的涌水以及基坑内部含水土体的疏干。“截水”是在基坑周围形成截水帷幕或在基坑底部形成不透水的封底层。由于降水过程容易引起周围地面和建筑的沉降，因此有时优先采取截水方案。地下水处理3.2、地铁车站工程地铁车站是城市轨道交通路网中一种重要的建筑物，它是供旅客乘降，换乘和候车的场所，应保证旅客使用方便，安全，迅速地进出车站，并有良好的通风，

14、照明，卫生，防火设备等，给旅客提供舒适，清洁的环境。车站应容纳主要的技术设备和运营管理系统，从而保证城市轨道交通的安全运行。地铁车站里的辅助设备包括：自动扶梯、直升电梯、卷帘门、防洪门、旅客引导、照明、售检票系统、车站设备自控系统等。根据需要还可设置屏蔽门和防核辐射门等。 车站又是城市建筑艺术整体的一个有机部分，一条线上各车站在结构和建筑艺术上，应既要有共性，又要有各自的个性。地铁车站按照线路布线情况分，可分为：地面站、地下站、高架站。地铁车站由站台层、站厅层、设备层以及出入口组成。地铁站台按照线路分布情况，又可分为：岛式站台、侧式站台以及混合式站台。本次实习有省政府站和橘子洲站，其 橘子洲站

15、基坑的支护中橘子洲站为四层三跨岛式站台，实习时主要参观了地下连续墙的施工以及基坑的支护，总的来说，这两个站都采用了地下连续墙外加混凝土梁做内支撑，多道工序进行防水设计。3.2.1地下连续墙由于目前挖槽机械发展很快，与之相适应的挖槽工法层出不穷；有不少新的工法已经 不再使用膨润土泥浆；墙体材料已经由过去以混凝土为主而向多样化发展；不再单纯用于防渗或挡土支护，越来越多地作为建筑物的基础，所以很难给地下连续墙一个确切的定义。 一般地下连续墙可以定义为：利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗（水）、挡土和承重功能的连续的地下墙体。地下连续墙施工3.2.2地下连续墙的施工 在挖基槽前先作保护基槽上口的导墙，用泥浆护壁，按设计的墙宽与深分段挖槽，放置钢筋骨架，用导管灌注混凝土置换出护壁泥浆，形成一段钢筋混凝土墙。逐段连续施工成为连续墙。施工主要工艺为导墙、泥浆护壁、成槽施工、水下灌注混凝土、墙段接头处理等。 1）导墙 导墙通常为就地灌注的钢筋混凝土结构。主要作用是：保证地下连续墙设计的几何尺寸和形状；容蓄部分泥浆，保证成槽施工时液面稳定；承受挖槽机械的荷载，保护槽口土壁不破坏，并作为安装钢筋骨架的基准。导墙深度一般为1.21.5米。墙顶高出地面1015厘米,以防地表水流入而影响泥浆质量（图1）。导墙底不能设在松散