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1、建国西路68号地块住宅小区（A地块租赁式公寓）基坑围护设计方案上海市基础工程公司设计研究所2006年06月建国西路68号地块住宅小区（A地块租赁式公寓）基坑围护设计方案一、工程概况 1-1一般概况 1) 工程名称 建国西路68号地块住宅小区（A地块租凭式公寓）2) 建筑场所 徐汇区、卢湾区接壤处，南临建国西路、北靠永嘉路，东为规划嘉善路，西面为襄阳路 3) 主要用途 住宅4) 业主 上海嘉兆房地产开发经营有限公司5) 总体设计单位 上海江欢成建筑设计有限公司 1-2 工程概况1) 本工程0.00+4.50，场地自然地面平均绝对标高为+3.90(相对标高-0.60)。2) 本基坑内净面积约504
2、6.6 m2，围护外边线周长约322.3 m。3) 本工程底板顶标高-9.800，垫层厚度200mm。裙楼区：底板厚800，基坑底标高-10.80，挖深10.2米。主楼区：底板厚1200，基坑底标高-11.20，挖深约10.6m。主楼承台区：底板厚1800，基坑底标高-11.80，挖深约11.2m。 1-2 周边环境1) 周边建筑物情况：北侧为25层建筑，最近处距地下室外墙约10米；西侧为13层建筑，由北向南最近处距地下室外墙分别为5米（一层建筑）、5.5米（2层建筑）、7米（3层）2) 周边道路情况：本工程西侧近襄阳路（距离较远），南侧为建国西路，南侧道路边线与红线距离约为3米。 3) 管线
3、情况：根据此次提供的管线资料，周边管线情况分述如下： 建国西路下管线较多、埋深较浅，情况较复杂，与基坑内边距离由近至远：电缆（3根）（56.5米）、给水300（8米）、给水200（8.5米）、给水500（9.5米）、信息24孔（12.5米）、燃气500（14.5米）、雨水500（15米）、燃气300（16米）、燃气200（18米）；综合上述情况，基坑周边环境要求较高，须采取切实有效基坑围支护方案，周围无重大保护建筑，重要管线也有一定距离，但坑挖深10.211.2米，因此本基坑按一级基坑考虑。 1-3工程地质概要根据业主提供的地质资料建国西路68号地块住宅小区（租赁式公寓）岩土工程勘察报告（03
4、02-K-014），地质情况概述如下：地基土层情况根据提供的岩土工程勘察报告，场地在40m深度范围内的土层自上而下分别为：1-1 杂填土:此层土遍布整个基地，主要由三合土杂土组成，层厚0.401.0m。1-2 黄色素填土：土质不均匀，夹少量植物根茎，土性呈粉质粘土状，层厚0.41.6m。2 灰色素填土：土层呈灰色而且夹少量有机质土质软弱，暗浜最深处约3.0m左右。 褐黄-灰黄色粉质粘土：土质均匀，含氧化铁斑点，局部为粘土，土自上而下变软层厚1.12.6m。 灰色淤泥质粉质粘土：流塑，土质不均匀，含云母屑，层中夹少量砂，层厚1.74.3m。夹层灰色粘质粉土夹淤泥质粉质粘土：土质不匀，含云母屑，局
5、部粘质粉土，层中呈砂质粉土夹粉质粘土状，层厚0.52.4m。层灰色淤泥质粘土：土质均匀，层中夹少量薄层粉砂，层厚7.010.3m。层灰色粉质粘土：土质均匀，层中夹姜结块及腐植质根茎，局部层中20米上部夹粘土时，呈粘土状，层底局部夹砂较重，层厚12.218.4m。层暗绿色扮质粘土：土质尚匀，含氧化铁斑点，层底处夹砂性略重，层厚1.85.5m。1层：灰绿-草黄色砂质粉土：土质不匀，层顶及层中部局部夹粘土时，呈粘质粉土，层中含云母屑，层厚1.607.40m。基坑围护设计参数一览表土层序号土层名称重度(kN/m3)j()C(kPa)k(cm/s)1-1杂填土182001-2黄色素填土18180褐黄-灰
6、黄色粉质粘土18.516.5245.0E-6灰色淤泥质粉质粘土17.515109.0E-6夹灰色粘质粉土夹淤泥质粉质粘土18.33356.0E-5灰色淤泥质粘土16.911123.0E-7灰色粉质粘土18.118.5176.0E-061) 地下水与渗透系数设计计算时取地下水位0.5m。不考虑承压水作用。2) 主要不良地质现象、层为含水量高、压缩系数大的软弱土层，基坑开挖中易产生蠕变现象。基底基本位于第层灰色淤泥质粘土，基坑基坑开挖时由于土体原有平衡被破坏，土体易产生侧向位移。北侧局部有暗浜，对围护施工有一定影响，由于范围未勘明，本次设计暂不考虑具体处理措施。二、基坑围护设计方案 2-1、设计采
7、用规范 上海市标准 地基基础设计规范 (DGJ08-11-1999) 上海市标准 基坑工程设计规程 (DBJ08-61-97) 国家标准 混凝土结构设计规范 (GB50010-2002) 国家标准 钢结构设计规范 (GB50017-2003) 国家标准 建筑地基基础工程质量验收规范 (GB50202-2002) 国家标准 混凝土结构工程施工质量验收规范 (GB50204-2002) 上海市标准 灌注桩施工技术规程 (DBJ08-202-92) 其他有关规范及规程 2-2、设计参数根据地勘报告，基坑围护设计参数见基坑围护设计参数一览表 2-3、围护设计方案1. 围护设计总体方案钻孔灌注桩结合外侧
8、搅拌桩帷幕坑内两道水平支撑系统本工程地处闹市区，工程特点为： 周围环境条件要求高。本基坑与主要道路距离较小，虽然周围无重大地面建筑，但工程地处交通要道繁华地区，周边均为住宅小区，环境依然比较复杂； 挖深较深，10.211.2米，属一级基坑，位移变形控制要求高。 基坑平面形状不规则，有较大折角、凹角。 基坑开挖施工场地狭小、区域敏感、基坑较深，因此施工、出土不便。 工期要求较紧。u 围护体的选型 方案阶段对包括SMW工法在内的多种围护体型式进行了经济、技术比较，考虑到本基坑工程规模较大，类似规模的深基坑工程如采用SMW工法作为围护体，其内插型钢虽然可拔出回收利用，但一方面由于基坑浅层土层渗透性系
9、数很大，如采用SMW工法作为其围护体，由于该类型围护体自身的特点，对围护体的变形控制较为严格，否则将会产生由于变形过大引起SMW工法搅拌桩开裂，从而导致基坑发生渗漏水的不利情况，为控制围护体的水平变形势必辅以增大内插型钢插入密度的措施，另一方面由于型钢租赁期较长，因此采用SMW工法作为围护体，其经济性方面并不具备优势。通过多种围护体型式的经济、技术比较，提供以下两种围护方案： 方案一:钻孔灌注排桩挡土+单排三轴水泥土搅拌桩止水(主选) 方案二:两墙合一的地下连续墙(备选) 方案比选表项目优点缺点围护总造价方案一钻孔灌注排桩工艺成熟、施工技术要求较低、对周边影响小、桩体刚度较大，变形较小需与止水
10、帷幕结合使用、工程结束后成为废弃物较低方案二 地下连续墙（两墙合一）工艺成熟、对周边影响小、墙体刚度大，变形小、结构自止水、围护墙体兼作结构墙体（有效降低结构工程总造价）施工技术要求较高，接缝止水处理要求较高，需与结构设计结合高（但减少了结构工程造价）考虑到两墙合一需要与结构设计结合，时间上难以商定，因此现阶段以方案一为主选方案，方案二供各方备选。方案一:钻孔灌注排桩挡土+单排三轴水泥土搅拌桩止水(主选)基坑围护体采用钻孔灌注桩，钢筋混凝土钻孔灌注桩施工工艺成熟，施工时对周围环境影响小。钻孔灌注桩桩径根据相应区域基坑的开挖深度，以及基坑开挖阶段水平位移的控制要求等因素进行计算确定，本工程裙楼区
11、域采用8501050钻孔灌注桩，主楼区域采用9001100钻孔灌注桩钻孔灌注桩围护体，围护体外侧设置650450三轴水泥土搅拌桩止水帷幕。方案二：两墙合一的地下连续墙(备选)基坑围护体采用800厚地下连续墙，施工工艺成熟，对周边环境影响下，墙体刚度大，基坑位移变形小，且带自止水效果。考虑到地下结构较深且结构外墙500厚的情况，采用两墙合一，可以有效降低工程造价。u 水平支撑的选型二道钢筋混凝土边桁架+对撑支撑系统 呈不规则形状，长宽尺寸均较大，不适合采用单纯的钢支撑系统， 采用钢筋混凝土支撑系统，钢筋混凝土支撑可发挥其变形小、刚度大的特点，对减小围护体变形以及提高基坑稳定性具有重要作用。 同时
12、采用边桁架+对撑形式，受力明确，有效减小基坑延边位移变化，同时增大基坑开挖空间可以方便基坑开挖、出土，有效加快施工进度，减少基坑暴露时间。 利用钢筋混凝土支撑整体刚度大的优点，减小支撑道数，有效加快围护施工、基坑挖土。 在施工需要时，可以利用对撑作为施工栈桥（需对立柱桩加强），加快挖土速度。2. 方案具体内容方案一:钻孔灌注排桩挡土+单排三轴水泥土搅拌桩止水(主选)（一）围护结构1钻孔灌注桩结合外侧搅拌桩帷幕普遍侧采用8501050钻孔灌注桩，有效桩长19.4m；主楼侧采用9001100钻孔灌注桩，有效桩长20.8m；其外侧设置单排650450三轴水泥土搅拌桩，有效桩长17m。2地基加固被动土
13、采用双头水泥土搅拌桩结合压密注浆封缝进行加固。由于一般深井、承台落深均小于2米，因此不单独作围护加固考虑。而电梯井结构施工图待出，所以本次设计暂不考虑。（二）支撑系统1支撑体系基坑竖向设置两道混凝土支撑系统，钻孔灌注桩顶部设置压顶圈梁兼作第一道支撑的围檩，支撑截面尺寸及中心标高如下表所示：项目压顶圈梁混凝土主撑混凝土连杆支撑中心标高第一道支撑1100x700900x700700x700-2.100第二道支撑1200x8001000x800800800-7.1002.立柱和立柱桩支撑系统临时立柱拟采用4L1500型钢格构柱，其截面为500500，格构柱插入作为立柱桩的钻孔灌注桩中。支撑竖向支承钢
14、格构立柱在穿越底板的范围内需设置止水片。（三） 围护结构设计计算1计算条件 基坑围护钻孔灌注桩的计算采用规范推荐的竖向弹性地基梁法，土的c、j值均采用固结快剪指标，围护桩变形、内力计算和各项稳定验算均采用水土分算原则，计算中地面超载原则上取20kPa。在支撑体系的计算中，将支撑与围檩作为整体，按平面杆系进行内力、变形分析。2计算工况基坑挖土标准工况与地下室施工顺序：STEP1：开挖至-2.500标高，开槽浇筑压顶梁和第一道混凝土支撑网架； STEP2：分区、分层开挖至标高-7.500，开槽浇筑圈梁和第二道混凝土支撑网架；STEP3：分区、分层开挖至基底，及时浇筑垫层和底板；STEP4：底板处设置传力带，待底板达到设计强度的80后，拆除第二道混凝土支撑；STEP5：浇筑地下室二层及夹层楼板并设置传力带，待达到设计强度的80后，拆除第一道混凝土支撑；3主要计算结果计算结果汇总表裙楼区8501050钻孔灌注桩（插入11米）（开挖深度10.2米）(混凝土支撑系统）最大正弯矩M+max(kN-m/m)918.8最大负弯矩M-max(kN-m/m)-256.8最大正剪力Q+max(kN/m)4
