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1、第一章第一章 河西石家庄地块基坑支护设计综合说明河西石家庄地块基坑支护设计综合说明 1.11.1 工程概况工程概况1.1.11.1.1 结构概况结构概况（1）本工程主体结构：建筑物下设有一层地下室，地下室垫层底标高为-5.8m，局部机械停车车库垫层底标高为-7.2m。（2）拟采用预应力管桩(桩)基础。（3）基坑规模：基坑面积约 8004.38m2，基坑周长约为 470.71m。（4）基坑开挖深度：本基坑工程以自然地面为假定0.00，所注标高皆相对于此标高，自然地面标高为+6.2m，基坑各区段开挖深度详见表 1.1。表 1.1 基坑开挖深度一览表 区段自然地面标高 （m）坑底标高 （m）挖深（m
2、）ABCDE、FGHIJKL、OPQRSTUVW 段0.00-5.85.8其余段0.00-7.27.21.1.21.1.2 基坑周边环境基坑周边环境本基坑北靠在建的应天西路 132 地块住宅小区，南临天成苑住宅小区，西靠华隆新寓和苏建豪庭住宅小区，东临黄山路和虹苑新寓住宅小区。周边环境具体情况如下：（1）北侧：基坑距用地红线最近约 10.0m；（2）西侧：基坑距用地红线最近约 10.0m，距西侧道路中心线约 18.0m，距西侧已建建筑大于 26.0m；（3）南侧：基坑距用地红线最近约 10.26m，距道路中心线约 22.26m；（4）东侧：为空地；周边环境情况详见下图 1.1：a.场地西侧华隆
3、新寓 b.场地北侧在建住宅小区c.场地南侧天成苑住宅小区 d.场地南侧围墙、道路（5）周边管线情况不明。1.1.31.1.3 工程地质工程地质概况概况 （1）地形地貌拟建场地为菜地及少量民居，大部分民居现已被拆除，地形开阔、较平坦，地面吴淞高程 5.566.86m，最大高差 1.30m。拟建场地属长江现代漫滩地貌单元。（2）工程地质概况按揭露的先后顺序将各分层地基土岩性特征及分布规律自上而下分述如下：1 杂填土：杂色，结构松散。主要由粉质粘土组成，夹较多砖、石、混凝土等碎块，夹生活垃圾，夹少量植物根茎。层厚 01.9m。2 素填土：灰黄色、灰色，稍湿湿，主要由软塑状粉质粘土和稍密状粉土组成，夹
4、少量砖石等碎块，含量 10%20%，夹少量植物根茎。该层分布较普遍，仅暗塘处缺失。层厚 02.2m。3 淤泥质填土：灰黑、灰色，湿，主要由流塑状淤泥质粉质粘土和稍密状粉土组成，有淤臭味，夹少量砖、石等碎块。该层仅分布于拟建场地南部暗塘处。层厚 02.0m。1 粉细砂：灰黄、黄灰色，湿，松散稍密，中压缩性。主要成分为石英、长石及云母片，局部夹薄层软塑状粉质粘土，颗粒级配较差。该层分布较均匀，顶板埋深 0.42.8m，层厚 1.84.8m。2 粉细砂：灰、青灰色，湿，稍密，局部中密，中压缩性。主要成分为石英、长石及云母片，颗粒级配较差。该层分布较均匀，顶板埋深3.86.0m，最大揭露层厚 11.8
5、m。1 粉细砂：黄灰、灰色、青灰色，饱和，中密，局部密实，中压缩性。主要成分为石英、长石及云母片，颗粒级配较差。该层分布较均匀，顶板埋深8.716.2m，层厚 7.715.1m。2 粉细砂：青灰色，饱和，中密密实，中压缩性。主要成分为石英、长石及云母片，颗粒级配较差。该层分布较均匀，顶板埋深 18.226.5m，最大揭露层厚 11.3m。3 粉细砂：青灰色，饱和，密实，中压缩性。主要成分为石英、长石及云母片，局部夹薄层中密状粉土，具水平层理，颗粒级配较差。该层分布较均匀，顶板埋深 25.232.0m，最大揭露层厚 29.6m。3a 粉质粘土：灰色，软塑，中压缩性。局部夹薄层稍密状粉土，具水平层
6、理。无摇振反应，稍有光泽反应，干强度和韧性中等。该层呈透镜状分布于3 粉细砂中，顶板埋深 39.442.0m，层厚 0.92.1m。含卵砾石粉细砂：灰色、黄灰色，饱和，密实，中低压缩性。主要成分为石英、长石及云母片，颗粒级配较差。含卵砾石，砾径 0.25.0cm，呈次磨圆状，含量 520%，成份以石英岩和硅质灰岩为主。该层分布较均匀，顶板埋深 57.758.1m，层厚 1.51.9m。强风化泥岩：棕红、暗红色，岩芯呈土状、碎块状，岩石风化强烈，结构基本被破坏，质地软弱，干钻困难，岩芯易碎，遇水易软化，岩体属极软岩，基本质量等级属类。该层分布均匀，顶板埋深 59.260.0m，最大揭露层厚1.1
7、m。1.1.41.1.4 水文地质条件水文地质条件拟建场地地下水为孔隙潜水。孔隙潜水主要赋存于2 粉细砂及以下各层土中，上下为统一含水层，富水性较好，透水性较弱，水位变化主要受大气降水及长江、河道侧向迳流等补给影响，受临近拟建场地在建的应天西路 132 地块住宅小区工程施工降水的影响，勘察期间测得的潜水初见水位埋深为5.05.5m，潜水稳定水位埋深 5.55.9m。根据临近拟建场地的岩土工程资料，自然状态下潜水的稳定水位埋深一般为 0.51.6m，相当于吴淞高程4.55.2m。拟建场地地下水位呈季节性变化，雨季水位抬升，旱季水位下降，年变化幅度约 1.0m。近几年拟建场地最高地下水位相当于吴淞
8、高程 6.0m 左右。场地地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋砼结构的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。1.1.51.1.5 基坑支护设计基坑支护设计土层参数土层参数基坑支护结构设计土层参数详见下表：表 1.2 基坑支护结构设计土层参数一览表 （勘探报告上）直剪固快渗透系数（10-6cm/s） 土层重度(KN/m3)c （kPa） （度）KVKH1(19.0)(12.0)(10.0)(300.00)(200.00)2(18.0)(12.0)(8.0)(50.00)(50.00)3(17.5)(10.0)(8.0)(100.00)(80.00)118.2(1.5)(33.0)925.00900.002
9、19.71.034.1898.00852.00119.81.132.9855.00791.00注：括号内数值为经验值或平均值。1.21.2 基坑支护结构设计概况基坑支护结构设计概况1.2.11.2.1 设计依据（勘探报告）设计依据（勘探报告） 继源.河西石家庄地块总平面图； 继源.河西石家庄地块地下自走局部机械车库平面图； 江苏南京地质工程勘察院提供的“继源.河西石家庄地块岩土工程详细勘察报告（编号2007-GK029）“ 。 中国建筑科学研究院 建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99）M北京：中国建筑工业出版社，1999 中国建筑科学研究院 建筑地基基础设计规范 （GB 50007-20
10、02）M北京：中国建筑工业出版社，2002 中国建筑科学研究院 建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2002）M北京：中国建筑工业出版社，2002 刘建航等 基坑工程手册M北京：中国建筑工业出版社，1997 中国建筑科学研究院 混凝土结构设计规范 （GBJ50010-2002）M北京：中国建筑工业出版社，2002 上海市建设和交通委员会.型钢水泥搅拌墙技术规程（试行） (DGJ08-116-2005)M.上海，2005 南京地区建筑地基基础设计规范 DGJ32/J 12-2005 1.2.21.2.2 方案选择方案选择根据建设单位对基坑支护工程的具体要求，以及对基坑场地的周边环境、土层条件以及
11、基坑开挖深度的综合考虑，为尽可能避免基坑开挖对周围建（构）筑物、道路的影响，本着“安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工“的原则，经过细致分析计算和方案比较，确定本基坑支护结构采用的方案为： LMNO、WXYZA1A 段采用 SMW 支护桩加一层钢筋砼支撑作为支护结构； 其余段采用三轴深层搅拌桩加自钻式土钉复合土钉墙作为支护结构； 深浅坑分界处采用自然放坡处理，坡比 1:1； 基坑外侧采用管井降低止水帷幕外侧水头，坑内采用管井降低地下水位。图 1.2 基坑平面图 第二章第二章 设计所选支护方式简介设计所选支护方式简介2.12.1 复合土钉支护技术简介复合土钉支护技术简介2.1.12.1.1 土
12、钉支护土钉支护不适合河西软土地层不适合河西软土地层原因分析原因分析建筑基坑支护技术规程JGJ12099 中明确土钉墙的适用条件为侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地，基坑深度不宜大于 12m，当地下水位高于基坑底面时，应采用降水或截水措施。普通土钉支护不适合河西软土地层的具体原因为以下四点：(l)与地层粘结力值偏低，则相应土钉抗拉拔力值也相应降低。DLT 按基坑支护土压力计算，土钉长度要长，但工程现场一般由于场地局限，第一排土钉长度受到限制，给设计带来难度。(2)泥质粘土层中，基坑开挖后往往难以直立。土体在支护前易发生坍塌，引起边坡沉降与位移。河西软弱土层土体强度c往往低于 10kPa，土钉支
13、护一般每层开挖 1.0-1.5m 左右，这样在开挖时由于土体强度低，不能自立或由于渗水严重，易发生坍塌。(3)土层与喷射混凝土粘结强度低或由于渗水难以施工。软弱土层由于渗水或其它原因，使施工较其它土层有不同特点，但喷射混凝土在软弱土层施工时，喷射混凝土有回弹量小，与土体嵌凸作用好等优点。在有渗水情况则应用隔水帷幕或引排水处理。(4)土层，基坑底部存在底部隆起、管涌、渗流等问题。在基坑开挖后，由于土体开挖后可能出现管涌等情况。根据江苏地质基桩工程公司近十年的土钉施工经验，可采用坑底天然土固结快剪数据来判断坑底隆起稳定性。根据上述四点分析，在河西地区软土地层中土钉支护必须采用相应的施工方法，才能达
14、到安全支护的目的，尤其是对支护变形有一定要求时，应采用土钉支护结合其它支护技术来达到良好的技术经济效果。2.1.22.1.2 复合土钉支护形式复合土钉支护形式复合型土钉挡墙支护就是以水泥土搅拌桩帷幕等超前支护措施解决土体的自立性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题，以水平向压密注浆及二次压力灌浆解决复合土钉挡墙土体加固及土钉抗拔力问题，以相对较长的插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流等问题，组成防渗帷幕、超前支护及土钉等组成的复合型土钉支护。复合型土钉挡墙支护的几种形式如图 2.1：图 2.1 复合土钉支护形式2.1.32.1.3 复合土钉支护适用条件复合土钉支护适用条件不同类型的复合土钉支护
15、形式适用于不同的基坑深度、岩土条件和环境要求，简要归纳如表 2.1：表 2.1 复合土钉支护适用条件序号结构形式适用条件1土钉桩锚复合支护硬度较大、可粘性差、易坍塌的卵砂石地层，周边不允许降水2土钉预应力锚杆复合支护粘性土层、周边允许降水，基坑位移要求严格3土钉止水帷幕复合支护土质条件较差，开挖后容易塌方，周围环境要求不能降水，基坑深度小于 6m，变形要求低4土钉微型桩复合支护土质条件较差、周边允许降水，施工场地狭小5土钉止水帷幕、预应力锚杆复合支护土质条件较差、开挖后容易塌方，周边环境要求不能降水，基坑深度 68m，对基坑变形控制要求严格6土钉止水帷幕、微型桩复合支护地质条件和环境条件复杂，基坑深度较大，变形控制要求较高7土钉插筋止水帷幕、预应力锚杆复合支护地质条件和环境条件复杂，基坑深度较大，变形控制要求较高2.1.42.1.4 水泥土桩复合土钉水泥土桩复合土钉承载机理承载机理通过预先施工竖向水泥土桩，而后边开挖边施工土钉方法形成水泥土桩复合土钉支护，其承载机理主要包括：超前加固作用超前加固作用提高土体自立临空高度提高土体自立临空高度水泥土桩复合土钉支护中，水泥土桩止水帷幕是在开挖前施工的，如果不考虑施工对土体的扰动，开挖前作用在水泥土桩前后的土压力就可认为是静止土压力。对于开挖的第一个工况，土钉尚未施作，开挖引起的土压力将直接由水泥土桩承担，此时水泥
