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1、目 录一、工程概况1二、工程地质及水文地质条件1(一)地形地貌1(二)工程地质条件1(三)水文地质条件2三、基坑及周边环境状况2四、基坑特点及支护方案选定2(一)基坑特点2(二)基坑支护及地下水控制方案选择3五、基坑支护设计4(一)设计依据4(二)支护工程总体布置5(三)基坑支护设计计算5(四)分项工程设计6六、场地地下水处理7(一)上层滞水处理7(二)砂砾卵石层承压水处理7七、基坑开挖及降水对环境的影响8(一)降水对周边环境的影响8(二)基坑开挖及支护对环境的影响8(三)对环境影响的防治措施9八、基坑支护施工9(一)基坑施工顺序及周期9(二)主要工艺施工方法9九、环境监测与应急措施11(一)
2、基坑开挖环境监测11(二)应急抢救措施13十、工程质量检查及验收13(一)质量检验13(二)工程验收14 襄樊市 广场商业区基坑支护设计一、工程概况 投资有限公司拟在襄樊市诸葛亮广场北侧、长虹路西侧建设襄樊市 广场,该广场主要分为商业区及住宅区,其中商业区位于拟建广场的东部,紧邻长虹路,住宅区位于商业区西部,2个区之间为拟建道路并将基坑一分为二。由于住宅区基础设计未完成,本次基坑支护设计为商业区的基坑设计。商业区由2幢高24层、1幢高19层的高层建筑及24层的多层建筑物组成,高层建筑总建筑面积约9.45万m2、多层建筑总面积约15万m2。商业区整体设地下室一层,仅局部为二层。二层地下室分布在场
3、地东侧的中部,紧邻长虹路,长约179m、宽约94m。基坑重要性等级,一层地下室为二级,二层地下室东侧为一级。本工程0标高为68.2m,场地整平标高为67.0m,一层地下室底板板顶标高-5.9m,二层地下室大部分底板板顶标高-10.1m,部分底板板顶标高-11.3m,局部需安装设备地段底板板顶标高-12.0m。为保证基坑施工及周边建筑物的安全,按 投资有限公司要求,需对该基坑进行支护设计。受建设方委托,襄樊地质工程勘察院承担了该工程基坑设计任务。二、工程地质及水文地质条件(一)地形地貌拟建场地位于襄樊市诸葛亮广场北侧、长虹路西侧,为已拆旧房区,地貌单元属汉江冲洪积平原。总体上地形较为平坦,最高地
4、面标高为68.50m,最低地面标高为65.34m,相对高差约3.20m。(二)工程地质条件根据湖北省鄂西地质工程勘察院提供的岩土工程勘察报告,场区地层在垂直方向上具有明显的二元结构,上部为填土及一般粘性土,下部为砂砾卵石层,呈现出颗粒由上到下逐渐变粗的沉积韵律。各岩土层岩性特征及空间分布情况如下:第1层 杂填土(Qml):在场内基本上均有分布,厚度变化较大,一般厚度在0.505.00m,局部大于5.0m,最大厚度7.50m(k16孔)。杂色,稍湿,结构松散,成份主要为砖块、砼块,煤渣,生活垃圾等组成,含量3050%,粘性土含量3040%。回填时间大于15年。第2-1层 粉质粘土(Q4al):场
5、内分布不均匀,层厚010m,但多数地段厚度为1.507.0m,层面埋深0.507.00m。在zk35、zk3033、zk116118、zk220226等钻孔一带缺失。土体呈黄褐色,稍湿湿,总体以硬塑状为主,局部地段可塑,局部含少量铁锰质结核,刀切面较光滑,无摇振反应,干强度及韧性较高。第2-2层 粉质粘土(Q4al):在商业区场内基本上均有分布,层厚多数在3.007.50m,局部最大9.10m;在住宅区场内分布较不均匀,在zk4447、zk5354、zk132134等地段缺失,厚度一般在1.105.50m,。层面埋深一般在2.708.40m,局部最大埋深11.50m。土体呈黄褐灰褐色,稍湿湿,
6、总体为可塑状,局部含铁锰质结核,刀切面较光滑,无摇振反应,干强度及韧性中等。第3层 淤泥质粉质粘土(Q4al):主要分布在商业区的南半部,厚度1.05.00m,最厚7.50m,层面埋深7.9013.30m。在场地的其他地段零星分布,厚度在1.00m左右。灰青灰色,湿,软塑可塑。下部粉砂含量逐渐增高,无摇振反应,稍具光泽,干强度低,韧性低。第4层 粉细砂(Q4al):该层在场地内大部分地段有分布,在zk222、234、248、k6、k22、k25、k25等钻孔附近缺失,厚度多数3.08.00m,层面埋深4.6015.90m,但多数在8.014.0m之间。浅灰、灰黄色,由石英、长石和云母组成,颗粒
7、级配一般,局部夹1030cm薄层粉土团块,湿,主要为稍密状、局部为松散状。第5-1层 圆砾(Q4pl):该层于场区较连续的分布,仅在住宅区局部地段缺失,厚度1.2011.40m,厚度不稳定,变化较大,层面埋深绝大多数地段在12.70m以下。以灰色为主,局部灰黄,骨颗粒含量55%左右,直径一般12cm,夹少量卵石,约含量5%,直径38cm;骨颗粒成份为石英岩、灰岩等,外形以亚圆形为主,大多呈微风化状,少数中等风化状。排列混乱,大部分不接触。充填物主要为细、中、粗砂,局部为粘性土充填,全充填。总体呈松散状,局部稍密中密。第5-2层 圆砾(Q4pl):该层于场区内均有分布,厚度0.305.20m,层
8、面埋深14.1023.0m,最大埋深25.50m。灰黄、灰色,骨颗粒含量约60%,直径一般12cm,夹卵石,其含量15%,直径38cm;骨颗粒成份为石英岩、灰岩等,外形以亚圆形为主,大多呈微风化状,少数中等风化状。排列混乱,大部分接触。充填物主要为细、中、粗砂,局部为粘性土充填,全充填。以稍密为主,局部中密。第6层 卵石(Q4pl):在场内均有分布,揭露最大厚度13.50m,具区域地质资料该层厚度巨大(约50m左右),大多数地段层面埋深16.025.0m,局部最大埋深29.15m。总体趋势为场地东西两侧浅,中部较深。灰黄、灰色,骨颗粒含量6570%,直径一般68cm,夹少量漂石,其含量10%,
9、直径2530cm;骨颗粒成份为石英岩、灰岩等,外形以亚圆形为主,大多呈微风化状,少数中等风化状。排列混乱,颗粒之间互相接触。充填物主要为细、中、粗砂,全充填。密实为主,局部呈中密状。(三)水文地质条件根据湖北省鄂西地质工程勘察院提供的岩土工程勘察报告,场区勘察期内上层滞水一般水量较贫乏,但受降水量与周边环境的变化影响很大。地下水主要为赋存于下部-层砂、砾石层中承压水,水面位于第4层粉细砂的中上部(高程大约在59m左右),与汉江有密切的水力联系,其水位受汉江水位的控制,基本上具稳定连续的潜水面。含水层厚度大,水量丰富。勘察期间,测得混合静水位标高大部分在63.0 65.0m,承压水的承压高度约6
10、.0m左右,局部地段承压高度为810m,综合考虑场区内承压水水头标高为63.50m。据2008年水文资料,汉江襄樊段,多年洪水期水位高程一般为63.50m,最低水位为59.46m,最高洪峰水位为67.0m。场地含水层东北部顶板埋藏较深,西南部顶板埋藏较浅,顶板埋深由东北向西南渐变过渡。场地地下水与汉江水位有紧密的水力联系,由汉江补给和排泄,随季节的变化,水位时有变化。场区地下水对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。三、基坑及周边环境状况1、基坑概况 投资有限公司拟在襄樊市诸葛亮广场北侧、长虹路西侧建设襄樊市 广场,该广场主要分为商业区及住宅区,其中商业区
11、位于拟建广场的东部,紧邻长虹路,住宅区位于商业区西部,2个区之间为拟建道路并将基坑一分为二。由于住宅区基础设计未完成,本次基坑支护设计为商业区的基坑设计。商业区由2幢高24层、1幢高19层的高层建筑及24层的多层建筑物组成,高层建筑总建筑面积约9.45万m2、多层建筑总面积约15万m2。商业区整体设地下室一层,仅局部为二层。二层地下室分布在场地东侧的中部,紧邻长虹路,长约179m、宽约94m。基坑重要性等级,一层地下室为二级,二层地下室东侧为一级。本工程0标高为68.2m,场地整平标高为67.0m,一层地下室底板板顶标高-5.9m,二层地下室大部分底板板顶标高-10.1m,部分底板板顶标高-1
12、1.3m,局部需安装设备地段底板板顶标高-12.0m。承台不设联系梁,地下室底板厚度有0.53.0m等多种,承台厚度有1.02.5m等多种,承台及联系梁垫层厚度均为100mm。基坑支护各区段开挖深度取值详见表3(基坑支护工程布置表)。2、基础结构概况本工程高层采用钻孔灌注桩基础,以6卵石层作为桩端持力层,多层采用预应力管桩基础,以5-1圆砾层作为桩端持力层,桩基上部设承台,承台高度有1.02.5m多种。3、邻近建筑物及管线情况根据建设单位提供资料及现场调查情况,基坑周边坏境详见表2:基坑周边构筑物一览表表1基坑侧壁部位构筑物分布情况与地下室墙轴线最近距离m构筑物概况及基础形式基坑北侧现有建筑物
13、均已拆除基坑西侧拟建住宅区,为规划道路道路宽12. m无附属设施及建筑物。基坑东侧长虹路15.2m开挖边线距用地红线15.2m,距长虹路边地下管线区19.2m,距长虹路人行道边线27.7m。基坑南侧市展览馆17.8m桩基础。开挖边线距征地红线10.4m。四、基坑特点及支护方案选定(一)基坑特点1、基坑位于闹市区,东侧开挖深度较大,距长虹路较近,一旦基坑失稳社会影响巨大。2、一层地下室基坑平面上呈长方形,基坑北侧、西侧已有建筑物均已拆除,也无其余附属设施,有放坡空间;南侧为市展览馆,为桩基础,距离较远,有一定放坡空间;基坑东侧为长虹路,距离较远,但由于部分为一层地下室,部分为二层地下室,一层地下
14、室可以采取喷粉桩+喷锚复合支护,二层地下室部分由于开挖深度较大,可以部分放坡+锚拉排桩支护。一层地下室与二层地下室之间的边坡均没有放坡的空间,根据开挖深度不同采用喷粉桩+喷锚复合支护或锚拉排桩支护。3、根据业主提供的场地周围管线情况,长虹路边有上下水管道及通讯线路,与场地距离较远,本次设计不考虑管线问题。4、基坑侧壁上部为杂填土,其物理力学性质较差,不利于基坑边坡稳定,基坑中部主要为硬塑-可塑粉质粘土,基坑底部一层地下室区段为粉质粘土、二层地下室为粉细砂层。5、根据湖北省鄂西地质工程勘察院提供的岩土工程勘察报告,建筑物基坑下部砂砾石层中赋存承压水,本基坑最大开挖深度13.9m(高程53.1m)
15、,实测稳定水位为3.5m(高程63.5m)。基坑两层地下室开挖底板位于含水层中,且稳定地下水位高于基坑开挖底板,基坑开挖应进行降排水措施;基坑一层地下室开挖底板位于粉质粘土层中(属相对隔水层),根据岩土工程勘察报告,基坑开挖不会产生突涌,基坑支护不需要进行降水,但应作好地表水及上层滞水的防渗及排水措施。6、本基坑二层地下室东侧(靠长虹路一侧)侧壁最大开挖深度13.9m,邻近建筑物距基坑距离为12倍基坑深度,基坑土质条件较差,基坑水文工程地质条件较复杂(类),根据基坑工程技术规程DB42/159-2004,基坑工程重要性等级为一级;基坑基余区段最大开挖深度小于10m,基坑工程重要性等级为二级。(
16、二)基坑支护及地下水控制方案选择1、基坑结构形式选择襄樊市目前基坑支护的种类较多,如放坡开挖、喷锚网支护、水泥土挡墙、悬臂式排桩、锚固式排桩等,各方案优缺点如下:基坑支护方案比较表2类型支护方式或结构支挡构件或护坡方法适用条件优缺点放坡自稳边坡根据土质按一定坡率放坡,抹水泥砂浆或喷混凝土保护坡面。基坑周边开阔,相邻建筑物距离较远,无地下管线或地下管线不重要,可以迁移改道;坑底土质软弱时,为防止坑底隆起破坏可分阶放坡。对土质条件要求较高,占地面积大,施工工期短,造价低。坡体加固水泥土重力式挡墙旋喷、深层搅拌水泥土挡墙适用于包括软弱土层在内的多种土质,支护深度不宜超过6m,加扶壁可加大支护深度,可
17、兼作隔渗帷幕,坑底没有软土,坑周边需有一定的施工场地。对土质条件要求较低,支护结构占地面积及位移较大,需养护期,施工工期较短,造价中等。喷锚支护钢筋网喷射混凝土面层、锚杆适用于填土、粘性土及岩质边坡,支护深度不宜超过6m(岩质边坡除外),坡底有软弱土层时影响整体稳定时慎用;不适用于深厚淤泥、淤泥质土层,流塑状软粘土和地下水位以下的粉土、粉砂层。对土质要求高,支护结构位移大,锚杆需伸入邻地,施工作业较短,不占用独立的工期,造价较低。复合喷锚支护钢筋网喷射混凝土面层,锚杆,另加水泥土桩坑底以下有一定厚度工软弱土层,单纯喷锚支护不能满足要求时可考虑采用复合喷锚支护,可兼作隔渗帷幕,支护深度不宜超过6
18、m解决坑底隆起稳定问题和深部整体滑动稳定问题,对土质条件要求一般,支护结构位移大,锚杆需伸入邻地,水泥土桩需占用独立的施工时间且需养护,喷锚施工作业较短,造价低。排桩悬臂式钻孔灌注桩,冠梁悬臂高度不宜超过6m,对深度大于6m的基坑可结合冠梁顶以上放坡卸载使用,坑底以下软土层厚度很大时不宜采用,桩端嵌入密实的卵石刚度较大的悬臂高度可以超过6m。对土质条件要求低,支护位移小,有污染,需占用施工时间及养护期,施工时间长,造价较高。锚固式支护桩加预应力或非预应力灌浆锚杆,冠梁、围檩可用于不同深度的基坑,支护体系不占用坑内空间,但锚杆需伸入邻地,有障碍时不能设置,也不宜伸入毗邻建筑物地基内,锚杆的锚固段
19、不应设置在灵敏度较高的淤泥中,在软土中慎用,在含承压水的粉土、粉细砂层中采用跟管钻进施工或一次性锚杆。对土质要求低,支护位移小,有污染,需占用施工时间及养护期,施工时间长,造价高。根据上述支护方案比较,当场地及地质条件具备时,优先采用放坡方案,喷锚支护方案具有工期短,造价低等优点,目前在襄樊市得到广泛应用。排桩支护结构位移较小,应用于周边建筑物较近或有较大荷载需重点保护的情况。根据基坑开挖深度、周边环境情况及场地地质条件,结合当地施工经验,经过认真分析,从安全可靠、经济合理的角度出发,分区采用如下支护方案:基坑东侧二层地下室区段,距长虹路有一室距离,而且基坑开挖深度较大,采用放坡+喷粉桩+桩锚
20、支护方案;基坑二层地下室与一层地下室之间的边坡,北侧东段及南侧中段开挖深度也较大,且基坑底处于含水层中,采用喷粉桩+桩锚支护方案;基坑二层地下室与一层地下室之间其余地段的边坡,由于基坑底处于含水层中,采用喷粉桩+喷锚复合支护方案;基坑一层地下室靠长虹路区段,填土层分布不均,且该区域排水不畅,采用喷粉桩+喷锚复合支护方案;基坑其余地段,有一定放坡空间,采用喷锚支护方案。2、地下水控制根据湖北省地质工程勘察院提供的岩土工程勘察报告,场区勘察期内上层滞水一般水量较贫乏,但受降水量与周边环境的变化影响很大。地下水主要为赋存于下部-层砂、砾石层中承压水,水面位于第4层粉细砂的中上部(高程大约在59m左右
21、),与汉江有密切的水力联系,其水位受汉江水位的控制,基本上具稳定连续的潜水面。含水层厚度大,水量丰富。勘察期间,测得混合静水位标高大部分在63.0 65.0m,承压水的承压高度约6.0m左右,局部地段承压高度为810m,综合考虑场区内承压水水头标高为63.50m。据2008年水文资料,汉江襄樊段,多年洪水期水位高程一般为63.50m,最低水位为59.46m,最高洪峰水位为67.0m。根据湖北省 地质工程勘察院提供的岩土工程勘察报告,建筑物基坑下部砂砾石层中赋存承压水,本基坑两层地下室区段最大开挖深度13.9m(高程53.1m),实测稳定水位为3.5m(高程63.5m)。基坑两层地下室开挖底板位
22、于含水层中,且稳定地下水位高于基坑开挖底板,基坑开挖应进行降排水措施;基坑一层地下室开挖底板位于粉质粘土层中(属相对隔水层),根据岩土工程勘察报告,基坑开挖不会产生突涌,基坑支护不需要进行降水,但应作好地表水及上层滞水的防渗及排水措施。五、基坑支护设计(一)设计依据1、设计采用标准、规范(1)湖北省深基坑工程技术规定DB42/159-2004;(2)建筑基坑支护技术规程JGJ120/99;(3)混凝土结构设计规范GB50010-2002;(4)建筑地基基础设计规范GB50007-2002;(5)建筑桩基技术规范JGJ94-2008;(6)建筑与市政降水工程技术规程JGJ/T 111-98;(7
23、)岩土锚杆(索)技术规程CECS 22:2005;(8)土层锚杆设计与施工规范CECS 22:902、设计依据资料(1)建设单位提供的襄樊市 广场商业区基坑支护设计委托书;(2)建设单位提供的总平面图、承台布置平面图、地下室平面图;(3)襄樊 广场岩土工程勘察报告(湖北省鄂西地质工程勘察院)。3、设计基础数据(1)基坑施工作业面考虑桩基、承台及防水施工方便,根据承台大小按距地下室轴线2.0-3.0m设计。(2)本基坑为临时支护结构,有效使用期不超过一年半。(二)支护工程总体布置根据基坑的水文工程地质条件、基坑开挖深度及周边环境状况,对本基坑分不同的支护型式进行设计,支护工程布置详见下表:基坑支
24、护工程布置表表3支护类型布置部位基坑支护长度(m)基坑深度(m)支护类型备注1型支护二层地下室东侧ABC段179.412.7-13.9放坡+喷粉桩+锚拉桩排支护基坑开挖深度以地下室底板板顶+承台垫层底计算(11.3+2.5+0.1-1.2)局部坑中坑(12.0+3.0+0.1-1.2)2型支护二层地下室北侧CD段,南侧FGA段108.37.4-8.6锚拉桩排支护基坑开挖深度以地下室底板板顶+承台垫层底-一层地下室开挖深度(11.3+2.5+0.1-5.3)或(11.3+2.0+0.1-5.3)或(10.1+2.5+0.1-5.3)3型支护二层地下室北侧及西侧DEF段273.65.5喷粉桩+喷锚
25、支护基坑开挖深度以地下室底板板顶+底板垫层底计算(10.1+0.6+0.1-5.3)4型支护一层地下室东侧CH、KA段150.85.3喷粉桩+喷锚支护基坑开挖深度以地下室底板板顶+底板垫层底(5.9+0.5+0.1-1.2)5型支护北侧KA681.45.3喷锚支护基坑开挖深度以地下室底板板顶+底板垫层底(5.9+0.5+0.1-1.2)(三)基坑支护设计计算1、设计荷载基坑支护设计中的荷载包括土体的主动土压力和被动土压力、基坑开挖范围内的建筑物荷载、地面超载,计算土压力、边坡稳定及锚杆抗拔力时,荷载效应组合采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,其分项系数和组合系数为1.0。确定支护结构截面
26、尺寸及配筋和验算材料强度时,荷载效应组合采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合。地面超载值按无限均布荷载15KPa计算,基坑周边有已建砖混住宅楼,附加局部荷载按每层15KPa计算,当支护结构承受材料堆载的荷载,按2.0m以外的20KPa局部荷载计算。2、各土层设计参数选取根据拟建场地岩土工程勘察报告,结合本类型基坑支护经验,并参照湖北省深基坑工程技术规定DB42/159-2004,该场地基坑支护设计参数见表4:基坑支护设计参数表表4地层名称r(KN/m3)C、值摩阻力(KN)备注C(KPa)()1素填土18.5818252-1粉质粘土19.53316352-2粉质粘土18.82413353含
27、淤泥质粉质粘土17.6168204粉细沙19028405-1圆砾210302005-2圆砾210322006卵石220352603、基坑计算基坑计算深度考虑地下室底板标高、桩基承台高度及垫层厚度,计算内容包括基坑内外土体稳定性验算、基坑支护结构的强度和整体稳定性计算、坑底抗隆起稳定性验算、基坑降排水设计,锚杆长度按土压力法确定,整体稳定性验算采用圆弧滑动法,悬臂桩内力(弯矩、剪力)标准值采用弹性抗力法和极限平衡法进行计算。基坑设计计算采用天汉软件V2005.1版,计算结果详见附件3:基坑设计计算书。(四)分项工程设计1、放坡设计设计一层地下室基坑北、西、南侧开挖深度5.3,周围具备一定的放坡空
28、间,设计坡比1:0.3,坡面设置喷锚支护。2、喷锚支护结构设计基坑喷锚支护布置于一层地下室基坑及一层地下室与二层地下室之间的边坡区段,喷锚支护参数见表5、表6。3型喷锚支护参数表 表5锚杆长度(m)倾角()水平间距(m)垂直间距(m)孔径(mm)配筋19.0151.21.112012029.0151.21.112012038.0151.21.112012046.0151.21.11201204型喷锚支护参数表表6锚杆长度(m)倾角()水平间距(m)垂直间距(m)孔径(mm)配筋110.0151.21.1120122210.0151.21.112012239.0151.21.112012249.
29、0151.21.112012255.0151.21.11201225型喷锚支护参数表表6锚杆长度(m)倾角()水平间距(m)垂直间距(m)孔径(mm)配筋110.0151.21.1120122210.0151.21.112012239.0151.21.112012249.0151.21.112012255.0151.21.1120122锚杆立面设计为梅花形布置,锚孔直径120mm,锚杆杆体采用直径22级螺蚊钢,锚孔倾角15。注浆材料采用水泥浆,其结石强度不低于20MPa。面层钢筋网采用8200200mm,在与锚杆连接部位设置14双向加强筋,加强筋与锚杆之间设25L50mm锚筋固定,锚筋与锚杆比
30、向双面焊接。喷砼厚度100mm,设计强度C20,配合比为水泥:砂:石=1:2:2。喷锚支护结构顶部地面设2.0m宽混凝土护顶,厚100mm,并将坡面钢筋网折转至板内前端设1排162.0mL=2.0m竖向土钉锁定。在易坍塌地层中如锚杆无法成孔,则用锚管代替锚杆,锚管采用483.5mm钢管,一端制成桩尖状,在管壁上呈梅花形开设10mm小孔,孔口设防沙筋,管口2m左右不开孔,钢管击入后用清水洗孔后注浆,水灰比1:0.5左右,注浆压力为0.60.8Mpa。3、桩锚支护结构设计基坑桩锚支护布置于东侧及二层地下室基坑的北侧与南侧(1、2型支护)。排桩设计为直径1000mm钻孔灌注桩,桩中心距1300mm,
31、桩长15.0m-17.0m。为加强桩的整体性,在桩顶设置0.5m高的冠梁,宽1.2m,护坡桩主筋伸入冠梁中35cm。为控制桩顶变形,设置一排锚杆。锚杆设置于桩顶下2.0m处,间距2.4m,锚孔直径180mm,锚杆杆体采用225级螺蚊钢,锚孔倾角15。注浆材料采用水泥浆,其结石强度不低于20MPa。桩身及冠梁混凝土强度等级为C25,混凝土保护层厚度桩为50mm,梁为35mm。 桩采用均匀配筋,主筋采用HRB335级螺纹钢,绕筋采用HPB235圆钢,灌注桩全桩通长配筋,4型支护桩主筋采用1225,3及5型支护桩主筋采用1025,绕筋8200,加劲箍162000。冠梁主筋采用525,箍筋8200。详
32、见表8(桩锚支护参数表)桩锚支护参数表表8支护型式桩径(m)桩长(m)桩距(m)主筋桩数量(根)备注3型支护1.015.01.2102594桩顶下2.0m设置锚杆,直径180mm,锚筋225,间距2.4m。4型支护1.017.51.21225455型支护1.015.01.2102526六、场地地下水处理(一)上层滞水处理1、上层滞水主要赋存于杂填土中,水量受大气降水补给,对基坑施工影响不大,可采用封堵与疏导相结合的方法处理。2、在基坑坡面上按间距1000mm1000mm设置PVC管泄水孔,上层滞水被封堵或者排至基坑集水井内。3、基坑开挖期间,对基坑内仍存在的地表水,可采用坑内排水沟导流集中于集
33、水井内用潜水泵明排到坑外。4、为防止地表水或雨水渗(流)入基坑内,沿基坑四周上口线外应作2.0m宽挂网喷射混凝土硬化层,厚度为100mm。硬化层宜作成反坡,硬化层外设300mm300mm的截水沟,采用灰砂砖砌筑。5、坡脚处设汇水沟,四角设集水井,以方便基坑内向外排水,排水沟和集水井设置在距地下室基础边线0.4m,沟底处比挖土面低0.30.4m,集水井比排水沟低0.5m以上,随基坑开挖逐步加深。基坑至设计深度后,集水井采用灰砂砖干砌,井底反滤层铺0.3m左右的卵碎石。(二)砂砾卵石层承压水处理1、降水井设计计算业主在场区内设置了水位观察孔,在5月份地下水实测稳定水位为-7.6m(高程61.28m
34、),丰水期水位变化幅度约为2.0m,设计四桩承台部分开挖深度6.23m(高程60.78m),经计算考虑水位变化幅度2.0m的不利状况时,本基坑开挖会产生突涌,工程需要采用管井降水措施,降水后地下水位大于基坑最大开挖深度0.5m以上,保证基坑施工干躁。地层渗透系数采用勘察报告资料,含水层渗透系数K=40.00m/d。基坑平面呈扇形,长约60.0108.0m,宽约70.00m,面积约6300m2,可按“大井法”对基坑总涌水量进行计算。计算模型为均质含水层潜水非完整井,建筑基坑支护技术规程JGJ120/99提供公式如下:式中:M含水层有效带厚度,取25.0m;S水位降深,降至开挖面以下0.5m,S=
35、3.0m;R影响半径200.0m,R=10S+;基坑等效半径45.0m,=0.29(a+b),a、b分别为基坑的长和宽。进水段长度6.0m。采用天汉计算软件计算本基坑开挖后,总涌水量为9490.55m3/d,在单井量为1920(m3/d)的情况下,需要6口抽水井。考虑基坑形状的不规则,本工程共布置降水井8口,单井抽水量能达到80m3/h以上,每天总抽水量为15360m3,水位降幅达3.0m以上,降水后水位标高-8.6m,降水后地面沉降小于1mm。2、降水井结构设计1)降水井沿基坑顶边线外侧2.5m布置8口,降水井深度22.0m,过滤管设置于圆砾层中,深度14.020.0m,长度6.0m,沉淀管
36、长2.0m。2)降水井成孔直径600mm,滤水井管直径300mm,滤料规格为13mm连续级配石英砂,孔口1.0m井壁投粘土球捣实。3)滤水段开孔18mm,开孔率不小于30%,沿井管焊10mm,竖向间距100mm,包三层600目滤网。4)每口井配备80m3/h的深水潜水泵,配上控制井内水位的自动开关,在井口安装阀门以便调节流量大小,基坑井点群应有2台备用泵。5)业主已设置了地下水位长期观测孔,本次设计不另行布置水位观测井。3、降水井运行降水井按信息法运行,基坑施工期间需先做好井孔的水位观测,根据水位高程及基坑的开挖深度确定是否启用降水井。基坑开挖前如地下水位较高需采取降水措施则启用降水井,降水期
37、间应对设备、排水管及供电系统周密布置,确保降水不间断进行。当后浇带施工完毕及基坑周边回填后,方可结束降水工程维持阶段,并按有关规定对井孔进行回填。七、基坑开挖及降水对环境的影响(一)降水对周边环境的影响基坑侧壁主要分布粉质粘土及砂土,砂土渗透性较强,粘性土渗透性很小,基坑底板分布粉质粘土及砂土,属微透水层和弱透水层。本工程采用疏干降水方案,降水深度一般在3.00m,降水深度范围内土层为粉质粘土及砂土,在该层中进行降水对地面沉降影响较小;降水井过滤管布置于圆砾层中,防止上部粉细砂层中细颗粒被带走引起地面沉降。根据天汉软件沉降计算,地面沉降小于1mm,说明本基坑降水方案对周边环境影响较小。(二)基
38、坑开挖及支护对环境的影响基坑南侧距建筑物较近,北侧西段距离56层已建砖混住宅楼较远,但住宅楼外搭建了棚户,棚户与基坑距离较近,该区段采用桩锚支护方案,基坑开挖使土体应力状况改变并发生变形,可能引起邻近建筑物的不均匀沉降,出现开裂或倾斜;基坑东侧采用放坡+喷锚支护方案,如基坑失稳会造成铁路线的变形;基坑西侧采用桩锚支护方案,该侧靠近前进路,边坡变形可能引起市政公用设施(地上及地下管线)的变形。此外锚杆超出地界会给邻近场地已有或拟建建筑物地基基础造成危害或施工障碍;挖土机械停放位置和行车线路不合理,挖土方式和顺序安排不当,出土方临时堆放控制不严,对基坑支护结构和工程桩的完整性产生不利影响。(三)对
39、环境影响的防治措施1、基坑施工本着“预防为主”的精神,严格按设计施工,除按信息化施工要求外,实时跟踪监测基坑支护结构和地下水治理系统的动态变化,及时采取有效的应急措施。2、基坑土方开挖应符合分层、分段、对称、平衡、适时的原则,处理好支护、降水、开挖三者之间的关系。3、地下水治理应采用降水与隔渗相结合的办法,在封堵的同时做好反滤导流设施,防止坑底土及坑周土的流失及破坏。4、尽量缩短基坑及地下室施工工期,减小暴露时间,及早回填,基坑工程宜避开汉江汛期开挖施工。5、设计中考虑锚杆位置对邻近建筑物的影响,锚杆尽量不要伸入已有或新建建筑物基础,实际施工中锚杆位置应适当调整以避开建筑物基础。6、对铁路线路
40、及周边分布有地下管线的区段,应勤加观测,发现变形过大时,及时停止基坑开挖,并反压坡脚,防止变形继续发展。八、基坑支护施工(一)基坑施工顺序及周期襄樊市 广场商业区基坑支护采用放坡+喷锚支护或桩锚支护+降水井方案,钻孔灌注桩强度达到设计的80%后,方能进行土方开挖和锚杆施工,因此基坑施工顺序为先施工护坡桩、降水井,后施工锚杆和喷锚支护。为节约排桩的施工和养护时间,排桩可以和工程桩同期进行。排桩施工时间30天,养护时间28天,基坑土方开挖、锚杆及喷锚施工时间25天,基坑支护总有效工期83天。基坑总体施工顺序为:排桩及降水井施工基坑土方开挖2.5m桩排锚杆及喷锚支护土方开挖喷锚施工承台开挖。(二)主
41、要工艺施工方法1、桩排施工1)施工前应平整场地,并测量施工范围的自然地面标高,确定桩位,插入竹签。2)桩机开行到指定桩位对中、调平后,必须平整、稳固,确保在成孔过程中不发生倾斜和偏移。并在成孔钻具上设置控制深度的标尺,并在施工中进行观测记录。3)灌注桩排桩间隔施工,且混凝土浇注完毕24小时后方可施工相邻的桩。4)灌注桩钢筋笼的制作、焊接、吊放应符合规范要求。钢筋笼制作允许偏差为:钢筋笼制作允许偏差表 表9项目允许偏差(mm)主筋间距10箍筋间距20钢筋笼直径10钢筋笼长度100分段制作的钢筋笼,接头宜采用焊接,加劲箍设在主筋外侧,导管接头处外径应比钢筋笼的内径小100mm以上。5)灌注桩桩径允
42、许偏差为50mm,桩位允许偏差为100mm,垂直度偏差不大于1%。6)混凝土在浇灌时需严格按其施工工艺施工,保证桩身混凝土质量。混凝土配合比应通过试配确定,配制的混凝土应具有良好的和易性和流动性,并能满足设计强度以及施工工艺要求。粗骨料可选用卵石或碎石,其粒径不得大于钢筋间最小净距的1/3。混凝土灌注第个灌注台班不得少于1组试件,每组试件应留3件。7)灌注桩施工质量检验主要包括钢筋笼制作及混凝土施工,应符合地基与基础工程施工质量验收规范(GB50202)和建筑桩基技术规范(JGJ94)的有关规定。2、土方开挖1)本基坑整体开挖深度不大,采用桩排或喷锚支护方案,基坑内挖土作业条件比较宽畅,一般按
43、锚杆位置进行分层分段开挖,每层开挖深度需要满足锚杆施工机械的作业,挖土过程可根据基础施工的需要进行各种优化。2)本基坑施工机械采用反铲挖土机加载重汽车,施工便道按照施工方便、翻土量最少及汽车爬坡最小的角度考虑,施工便道从人民路入口,地下室入口作为施工便道进出口,施工便道坡度控制在10%左右,坡道宽度为8m。3)本基坑设计有护坡桩、喷粉桩防渗帷幕和降水系统,需待桩达28天龄期的设计强度要求,降水系统运行正常且满足施工要求后,方可进行土方开挖和喷锚施工。4)土方开挖与坡体加固相互配合,为支护施工提供场地,开挖原则应分层分段开挖,一次开挖深度不得超过锚杆位置0.5m,分段开挖宽度1525m。5)开挖
44、方式采用机械开挖与人工开挖相结合的方式,一般情况采取机械开挖,坑面和坑角处宜采用人工开挖,基坑开挖距离坑底30cm左右宜改为人工清理坑底,严禁超挖。在基坑开挖至地下室底板后,基坑外侧承台必须跳挖,内侧承台可一次开挖。6)基坑开挖施工应遵循“信息法”施工的原则,勤监测、勤巡视,及时反馈信息,并应有充分的应急措施,遇有异常情况及时调整施工措施。7)要保证该基坑顺利开挖成功,土方开挖施工队伍一定要与基坑支护施工队伍严密配合,协调施工。同时还应根据环境监测所反馈的信息随时调整挖土顺序、挖土速度。8)基坑开挖过程中,土方应随挖随运,不得随意堆置于基坑周边。施工用材尽量不要堆置于基坑周边,堆放位置应距基坑
45、1倍开挖深度以外,且不得超过规定的堆载值15KPa。坡顶外侧1.5m设置防护栏杆以保证施工安全。9)土方开挖过程中,挖土机不得碰撞支护结构、降水运行系统、测量标志和监测元件,严禁损伤隔渗帷幕和碰坏工程桩。10)基坑开挖期间,基坑内的少量渗水,可采用排水沟加集水井的办法用潜水泵明排至坑外。基坑内的排水沟和集水坑在基坑回填前,应用粘土或素混凝土振捣填实。11)开挖后的基坑应尽量减少暴露时间,及时清边检底,尽快进行垫层施工。垫层应做到基坑内满封闭,以改善支护结构的受力状态。12)基坑开挖宜选在汉江枯水季节,避开雨季和汛期地下水水位上涨引起基坑突涌。3、喷锚施工1)锚杆施工工艺为:分层开挖修坡打设锚杆注浆挂网喷射混凝土重复上一工序。2)锚杆施工前应搜集周围管网资料,人工探明管网的埋藏深度,根据情况调整第一排锚杆的位置。3)锚杆施工采用洛阳铲成孔,当遇易坍塌地层时采用打入式锚管。钻孔前应根据设计要求定出孔位并作出标记及编号,当成孔遇到障碍物需调整孔位时,不得损害支护结构的安全度。4)锚杆主筋按