《宁波恒大城市之光项目基坑支护及土方开挖方案》咨询成果总结报告.doc

宁波恒大城市之光项目基坑支护及土方开挖方宁波恒大城市之光项目基坑支护及土方开挖方 案案咨询成果总结报告咨询成果总结报告 参编人员： 所在部门： 编制日期： 1 / 15 目目 录录 第第 1 章章 工程概况工程概况2 1.1 项目概况.2 1.2 周边环境分析.3 1.3 工程土质、水文地质条件.3 1.3.1 地基土构成和特征.3 1.3.2 地下水.5 1.3.3 孔隙承压水.5 第第 2 章章 方案编制的范围与要求：方案编制的范围与要求：7 2.1 方案编制范围.7 2.2 基本要求.7 2.3 基坑支护与土方开挖设计方案编制要求.7 2.4 基坑支护与土方开挖施工方案编制要求.7 2.5 施工进度计划编制要求 .8 2.6 工程造价估算要求.8 第第 3 章章 咨询方案成果汇总总结咨询方案成果汇总总结 .9 3.1 基坑支护方案.9 3.2 宁波项目基坑方案设计技术的意见和建议9 3.3 宁波项目基坑方案施工工艺的意见和建议11 3.4 宁波项目基坑方案工期与造价的意见和建议13 3.5 其他议题.13 附件一：宁波恒大城市之光项目基坑支护及土方开挖方案一览表附件一：宁波恒大城市之光项目基坑支护及土方开挖方案一览表.14 2 / 15 第第 1 章章 工程概况工程概况 1.11.1 项目概况项目概况 图 1：项目平面总图 宁波“城市之光”地标项目位于宁波东部新城 C3-4/7/8 地块，地块位于宁波东部新城 核心区，甬新河以东，海晏路以西，中山路以南，百丈路以北。占地 4.48 万，地上建筑 面积约 30.18 万，地下总建筑面积约 13.8 万，包括一座地标大楼、商场及配套。用地 分为 C3-4 地块和 C3-7/8 地块，其中： （1）C3-4 地块：占地面积约 1.69 万 m，建设地标综合体超高层主塔楼（含裙房） ，建 筑总高度 420 米，裙房地上 4 层,建筑高度 23 米, 地上建筑面积约 24.04 万 m，地下建筑 面积约 5.2 万 m。 （2）C3-7/8 地块：占地面积约 2.79 万 m，地上建筑面积约 6.14 万 m，地下建筑面 积约 8.6 万 m。包括一幢公寓，建筑面积 1.65 万，建筑高度 60 米,下部裙房为 4 层大 型商业综合体，建筑面积约 4.49 万, 建筑高度 23 米。 （3）地下室暂定三层，为商业、机动车车库、设备用房、人防设施等。主塔楼范围暂 定基坑开挖深度为 22 米，主塔楼投影面积为 0.3 万；其它范围暂定基坑开挖深度为 17 3 / 15 米。基坑开挖面大小以尽可能最大地下室范围进行考虑。 1.21.2 周边环境分析周边环境分析 根据场地现状情况，本工程紧临三条道路，即：中山东路、江澄路、百丈东路，道路 上分布有大量管线。基坑北侧为中山东路，距基坑较近管线有燃气、污水、雨水管道，距 离地下室外墙边分别约 8.3、10、15.5 米；基坑西侧为海城路，距基坑较近管线有燃气、 污水、雨水管道，距离地下室外墙边分别约 4.2、5.7、7.7 米。江澄路北侧（C3-4 地块范 围）还有一条综合管沟及下穿隧道，距离基坑分别约 10.5 米、15.5 米；基坑南侧为百丈 东路，距基坑较近管线有电力、雨水、给水管线，距离地下室外墙分别约 6、8.5、12.9 米。 以上管线埋深 1.55 米。综合管沟埋深约 36 米。基坑东侧为规划道路，现状为空地，道 路及管线设施均未施工。 由此可见，基坑周边保护对象主要为西、南、北三侧的道路及管线设施。较为重要且 距离极近的管线有燃气、给水管线及综合管沟等。这些管线对位移变形极为敏感，而且一 旦造成损坏后果不堪设想，需特别重视，必须避免基坑施工影响现有地下管线。 1.31.3 工程土质、水文地质条件工程土质、水文地质条件 1.3.1 地基土构成和特征 根据岩土工程勘察报告，本工程基坑影响范围的地层分布为： 第 Z 层：杂填土（mlQ） 灰、灰黄、灰褐色等杂色，松散状态，以碎块石、砖块、混凝土块等为主，粒径一般为 100-300mm，大者达 500mm 以上；夹少量建筑垃圾，底部混有粘性土夹植物根茎。土质不均。 分布大部分场地。 第 1 层：粘土（mQ43） 灰黄色，软塑，微层理结构，含有少量粉粒和铁锰质斑点，底部含腐殖质。土质不甚均匀。 该层自上而下渐变灰变软，底部与下卧土层呈渐变过渡。俗称“硬壳层”。高压缩性，物理 力学性质一般，分布全场地。 第 2-1 层：淤泥质粉质粘土（mQ43） 灰色，流塑，微层理结构，含少量腐殖质、贝壳及云母碎屑。夹薄层粉土或粉砂，局部为 粉砂团块，高压缩性，物理力学性质差，分布全场地。 第 2-2 层：淤泥（mQ42） 4 / 15 灰色，流塑，微层理结构，土质不均一，部分为淤泥质粉质粘土及淤泥质粘土，含少量腐 殖质、贝壳、云母碎屑及少量粉砂团块或薄层。高压缩性，物理力学性质差，全场地分布。 第 2-3 层：淤泥质粉质粘土（mQ42） 灰色，流塑，土质稀软、细腻、均匀，局部为淤泥。夹薄层粉土或粉砂，局部为粉砂团块， 层底含粉性较高。高压缩性，物理力学性质差，分布全场地。 第 3 层：含粉质粘土粉砂（al-mQ41） 灰色，饱和，松散稍密状，土质不均一，混软塑粉质粘土，局部以粉质粘土或粉土为主， 混有少量贝壳碎片。该层物理力学性质较差，具中等压缩性，物理力学性质差，分布全场 地。 第 4-1 层：粉质粘土（mQ41） 灰色，软塑，含少量粉砂团块，土质不均，偶夹淤泥质粉质粘土。该层物理力学性质差， 具高压缩性，分布全场地。 第 4-2 层：粘土（mQ41） 灰色，软塑软可塑，含少量腐殖质、贝壳及云母碎屑。厚层状，高压缩性，物理力学性 质较差，全场地分布。 第 4a 层：淤泥质粉质粘土（mQ41） 灰色，流塑，饱和，高压缩性。夹少量薄层粉砂或粉土。土质不甚均匀。仅在 zk7、zk8 孔 有揭示。 第 5-1 层：粘土（al-1Q32） 灰绿色，黄褐色，硬可塑状态为主，土质不均一，自上而下含有少量铁锰质斑点，并含有 少量粉土颗粒。厚层状，中等压缩性，夹少量粉土粉砂。土质较均。物理力学性质好，大 部分场地分布。 第 5-2 层：粉质粘土（al-1Q32） 灰黄、褐黄色，软塑可塑，饱和，中等压缩性。见铁锰质结核及铁锰质斑，夹薄层状粉 土粉砂，层间含粉性较高，局部析水性较大，土样呈软塑状态。土质较均。物理力学性质 好，局部分布，zk7、zk11 孔该层缺失。 各土层物理力学指标详见下表： 基坑支护设计岩土参数建议表 表 1 层土层名称土层厚度重度 含水率 w比重固结快剪 5 / 15 号（m）（kN/m3)（%)GsC(kPa)(0) 1粘土2.300.7017.938.32.7525.714.1 2-1淤泥质粉质粘土4.101.6017.642.32.7413.28.9 2-2淤泥8.305.4016.752.22.7512.28.5 2-3淤泥质粘土3.300.7017.244.42.7412.78.6 3含粉质粘土粉砂7.103.1018.726.72.7019.115.5 4-1粉质粘土9.803.3018.331.02.7321.016.0 4-2粘土12.001.1017.639.22.7524.913.4 5-1粉质粘土9.701.5018.630.62.7435.016.8 三轴试验 UU渗透系数无侧限抗压强度层 号 土层名称 Cuu(kPa)uu(0)Kv(cm/s)Kh(cm/s)ququSt 1粘土263.21.3E-079.1E-0866.915.64.3 2-1淤泥质粉质粘土313.81.2E-072.8E-0719.63.65.5 2-2淤泥12.70.631.1E-077.6 E-0819.03.55.5 2-3淤泥质粘土11.50.83.4E-071.9E-0718.43.45.4 3含粉质粘土粉砂2.9E-044.0E-0492.89.44.0 4-1粉质粘土274.26.8 E-073.8 E-0783.621.33.9 4-2粘土264.01.2 E-072.1 E-0767.716.34.2 注：括号内数值为经验值。 根据工程地质剖面图，本基坑基底基本位于第 3 层含粉质粘土粉砂或第 4-1 层粉质粘 土。从以上岩土参数可见，基坑开挖范围基本为性质较差的淤泥或淤泥质粘土层，但开挖 至基底以后基本进入性质相对较好的土层之中。 1.3.2 地下水 根据钻探揭露：场址下勘探深度以内地下水主要可分为孔隙潜水、孔隙承压水等。 孔隙潜水：主要由全新统海积淤泥质土、粘性土组成，含水性差，渗透性弱，埋藏较浅， 主要接受大气降水和附近河水补给，其水位变化受气候、环境影响明显，以蒸发方式排泄 和向附近河流侧向迳流排泄为主，年变幅可达 1.0m 左右。勘察期间，实测地下水位埋深为 1.001.40m，相当于高程 1.521.75m。 1.3.3 孔隙承压水 根据本次钻探资料及附近水文地质孔资料，拟建场地分布多个孔隙承压水含水层，主 6 / 15 要为浅部第 3 层微承压水和深部第层、第层孔隙承压水。 孔隙微承压水：浅层微承压水主要赋存于第 3 层含粉质粘土粉砂层中，局部夹较多粘性土 薄层，透水性一般，水量相对较小，单井出水量小于 10m3/d，出水量不大。根据抽水试验 结果，水位埋深在 1.7m 左右，标高在 1.0m 左右，渗透系数为 3.6910-4（cm/s） ， ，地下 水基本不流动。受上游侧向迳流补给，富水性好，透水性好。该大层在微承压水头作用下， 在基坑开挖中可能产生管涌，设计及施工应采取有效防护措施。 深层孔隙承压水：第层孔隙承压水赋存于第 8 层粉砂、水位埋深约 4-5m，水量较大，埋 深约为 50 米。本工程主楼区域地下室开挖深度 22 米，根据建筑基坑支护技术规程附 录 C 验算，突涌稳定安全系数大于 1.1，满足规范要求；其余第 10 层圆砾层抗突涌验算也 满足规范要求。 7 / 15 第第 2 章章 方案编制的范围与要求：方案编制的范围与要求： 2.12.1 方案编制范围方案编制范围 本项目基坑工程考虑先行设计和施工，暂定以下方案进行研究： （1）半逆作法方案（方案一） ；建议地标大楼地下室采用顺作法，其它部分地下室采用逆 作法。咨询单位也可提出其他基坑逆作法的建议方案。 （2）整体开挖方案（方案二）：项目整体场地基坑大开挖方案。 根据现有资料及目前现场条件，按照方案一和方案二，分别开展基坑支护与土方开挖设计 及施工方案咨询方案编制工作。 2.22.2 基本要求基本要求 （1）针对方案一、方案二分别提出具有可实施性的最优建议方案（即方案一和方案二至少 分别有一个设计方案） ，并根据设计方案编制施工方案、工期进度计划和造价估算； （2）提出的设计方案与对应的施工方案应具有科学性、经济性、高效性、安全性和技术可 实施性； （3）方案一要充分考虑地标大楼基坑顺作法施工与裙楼地下室逆作法施工衔接的技术合理 性、经济性和安全性，并对主塔“坑中坑”基坑施工专题提出技术方案； （4）为加快施工效率，节约时间，方案二可考虑“边做工程桩，边做基坑支护工程”的并 行施工策略。 2.32.3 基坑支护与土方开挖设计方案编制要求基坑支护与土方开挖设计方案编制要求 （1）基坑支护工程（含“坑中坑” ）设计方案说明书，结构计算书，设计图纸（含标注尺 寸的基坑平面布置图、基坑剖面图、节点大样等） ； （2）基坑降水方案说明及相关图纸； （3）土方开挖设计方案； （4）其他辅助说明设计方案的相关资料。 8 / 15 2.42.4 基坑支护与土方开挖施工方案编制要求基坑支护与土方开挖施工方案编制要求 （1）施工准备措施、资源配置计划； （2）施工总平面图布置与管理； （半逆作法）施工工艺与方法； （半逆作法）施工重点、难点分析及对策； （半逆作法）施工土方开挖、降水技术方案； （半逆作法）基坑防水处理措施； （半逆作法）施工质量管理措施； （半逆作法）施工安全管理措施； （半逆作法）坑中坑施工方案； （半逆作法）施工应急预案； （3）临水临电容量需求（含估算方法） 。 2.52.5 施工进度计划编制要求施工进度计划编制要求 按照制订方案的施工步骤与顺序，列出尽可能详细的工程施工计划，时间从进场准备开始 到竣工验收结束，起点时间按照 2014 年 4 月 15 日起计，精确到天，附进度计划横道图。 2.62.6 工程造价估算要求工程造价估算要求 按照工程设计与施工方案，列出基坑支护及土方开挖的工程量清单及造价估算。 9 / 15 第第 3 章章 咨询方案成果汇总总结咨询方案成果汇总总结 3.13.1 基坑支护方案基坑支护方案 基坑支护方案汇总表 表 2 施工方法支护范围中建四局中建四局中建五局中建五局中铁建设中铁建设 整个基坑 钻孔灌注桩+3 道内支撑 +三轴水泥搅拌桩止水 帷幕+坑内降水； 地下连续墙+三轴水泥搅拌 桩槽壁加固，C3-4# 顺作区设 3 道钢筋砼内支 撑； 地下连续墙+内支撑体 系+坑内降水 顺作法 坑中坑 坑中坑拟采用双排桩+ 钢角撑 .坑中坑采用钻孔灌注桩+ 高压旋喷桩止水帷幕+1 道 钢筋砼内支撑 整个基坑 钻孔灌注桩+3 道内支撑 +三轴水泥搅拌桩止水 帷幕+坑内降水； 地下连续墙+三轴水泥搅拌 桩槽壁加固，设 3 道钢筋 砼内支撑； 地下连续墙+内支撑体 系+坑内降水 半逆作法 坑中坑 坑中坑拟采用双排桩+ 钢角撑 .坑中坑采用钻孔灌注桩+ 高压旋喷桩止水帷幕+1 道 钢筋砼内支撑 3.23.2 宁波项目基坑方案宁波项目基坑方案设计技术的意见和建议设计技术的意见和建议 宁波项目基坑方案设计技术的意见和建议汇总表 表 3 咨询单位 工程桩空桩 段回填材料 桩基检测方案基坑加固方案 支撑立柱与结 构柱关系 槽壁加固方案 中建四局中建四局砂、土回填 应在基坑开挖之后进行 桩基检测，第三方检测 工作周期约为 2 周 建议采取双轴 搅拌桩的格栅 式加固方式， 作为基坑支护 的安全储备措 施 建议支撑立柱 与结构柱尽量 不重合 建议地下连续 墙两边各设置 一道双轴搅拌 桩 中建五局中建五局矿渣回填 桩基检测应该在基坑开 挖前做，桩基检测单位 及设计单位会考虑实际 根据初勘资料， 方案不建议对 被动区土体进 建议地下连续 墙两边采取三 轴水泥搅拌桩 10 / 15 空桩段侧阻力影响行加固。的槽壁加固方 式， 。 中铁建设中铁建设 含砂较多的 渣土进行回 填； 桩基检测可以选择在土 方开挖前也可以选择土 方开挖后，不过中铁建 设建议在土方开挖前。 三轴搅拌桩 850600，L =8m，加固宽 度 8m 结构柱与支撑 柱的间距均为 9m，从而可以 最大限度的利 用结构柱来做 支撑柱 中建四局：中建四局： 1、方案建议顺作法基坑支护采取“钻孔灌注桩+3 道内支撑+三轴水泥搅拌桩止水帷幕+坑 内降水”的支护方式和止水方案，中建四局认为根据现有的初勘资料方案是可行的，具体 方案有待详勘资料后进行复核。 2、为确保止水效果，顺作法方案除考虑搅拌桩作为止水帷幕之外，还建议增加桩间压密注 浆的止水措施。两墙合一的方案中，不需要考虑设置后浇带，重点是做好防水、排水和衬 墙施工。 中建五局：中建五局： 1、方案建议顺作法基坑支护采取“地下连续墙+水泥搅拌桩槽壁加固+3 道内支撑+自流 深井降水”的支护方式和止水方案，中建五局认为根据基坑场地及现有的初勘资料，方案 是适合的。 2、方案建议坑中坑高压旋喷桩（造价约为 350 元/m3）止水的方案，中建五局认为方案是 合适的。水泥搅拌桩造价较便宜（约为 200 元/m3） ，但其必须在工程桩动工前施工，技术 上并不适合；而 TRD 工法技术上具有钻进性好等优点，但造价较贵（约为 500-1000 元/m3） ， 并不适合本工程。 3、顺作法 “两墙合一”方案建议：地下连续墙采用防水效果较好的刚性接头（十字钢板） ， 后补 200mm 厚砼墙衬墙，并在连续墙上施工围梁（一般高度为 600800mm）与地下室楼板 连接，地下室主梁可以采取植筋的方式与连续墙连接；图纸一般需要达到初步设计的深度。 4、基坑周围地面沉降通常与基坑变形值差不多，且目前的计算方法得出的地面沉降结果往 往与实际不符，参考价值不大。 中铁建设：中铁建设： 1、土方开挖时为更好的保护桩体，可以从以下几点进行控制：1）空桩段不超灌，不偏差； 11 / 15 2）基底预留 0.81m 的土层人工开挖；此外，工程桩一般有限位器，可以随时观察桩基变 化情况。 2、桩基检测分为完整性检测与承载力检测。完整性检测一般采用声波透射法，承载力检测 一般采用锚桩反力检测、堆载检测、自平衡检测，具体采用哪种检测方法需根据当地土质 情况及生产工艺来决定。 3、中铁建设认为半逆作法施工中采取整个基坑平面中间留大出土口不可行，因为后期补板、 截柱等工程量大、难度高。 4、1-1 剖面采取“直接利用结构底板（或加厚的配筋垫层）作为横向支撑、不采用三轴搅 拌桩加固”不可行，因为加固区主要预防地下连续墙倾覆、滑移与隆起，此处的被动土压 力很大，而且在底板施工前支护结构的危险性最高。 5、半逆作法中的重点问题是：1）地连墙的整体性；2）地连墙的抗渗性；3）水下浇筑砼。 地墙的整体性可以采取在每幅墙壁之间以及槽壁转角之间补打 3800550 的高压旋喷桩的 方法来控制；地墙的抗渗性可以采取抗渗等级较高的抗渗砼；水下浇筑砼属于隐蔽工程， 平整度难以保证，可以先施工 150mm 厚的内衬墙后找平 20mm 后的防水砂浆。 3.33.3 宁波项目基坑方案宁波项目基坑方案施工工艺的意见和建议施工工艺的意见和建议 宁波项目基坑方案施工工艺的意见和建议汇总表 表 4 咨询单位基坑排水系统基坑移交界面的标准 半逆作法中，主楼 与裙楼区域采取放 坡是否可行 中建四局中建四局 在基坑内设置基坑降排水 系统，排入市政管线 基坑移交界面的标准为土方开挖至基底 标高以上 500mm，且剩余土方由总包 单位清除。 不可行 中建五局中建五局 在基坑内设置基坑降排水 系统，排入市政管线 基坑移交界面的标准为土方开挖至基底 标高以上 300-500mm，且剩余土方由土 方单位配合总包单位清除。 中铁建设中铁建设 鉴于宁波项目基坑降、排 水情况，中铁建设认为排 水走市政管线为宜 基坑移交标准：基底标高以上预留 300mm 土层作为移交总包单位的标准， 且预留 300mm 的土层由总包单位清除。 不可行 中建四局：中建四局： 1、方案设计中已考虑转换方案可以减少拆撑与地下室交叉施工的影响。 2、基坑安全需要通过基坑实时监测来严格监控基坑变形量，如果达到设计警戒值，则应采 12 / 15 取应急施工措施进行处理。 3、软土地质条件下，半逆作法中主楼区域与裙楼区域之间采取放坡施工做法是不可行的。 中建五局：中建五局： 拆撑方式：镐头机、液压剪、绳锯、静爆、后拆法。 基坑支撑拆除方案比选表一 表 5 镐头机破碎拆除 液压剪断口 拆除法 静爆法绳锯法后拆法 优点速度快 1、进度较 快 2、噪音微 小 1、进度较快 2、相对环保 无震感，对周围 影响最小 缩短地下室工期 缺点 1、噪音持久、有震感 2、对周边环境影响较 大，敏感部位不能使 用 1、费用高 2、资源较 少 1、审批时间长 2、需有专业人士 操作，资源较缺 1、进度慢 2、泥浆产生较 多 3、人工费用高 1、前期设计较复 杂 2、后期拆除难度 系数加大 建议采取：镐头机破碎拆除或液压剪断口拆除法。 2、桩基移交要求以总包单位在接到合格的桩基检测报告为标准。 3、顺做法中，地下室施工、内支撑的拆除及基坑变形的控制是动态管理过程，通过设计、 施工和检测来共同管控。 4、材料加工场地的材料堆场荷载为 10-20Mpa，原材料堆场荷载为 30-40 Mpa，车道荷载为 40-50 Mpa。 5、顺作法坑内临时道路可以满足 7-8m 深（第二道支撑以上）的土方开挖。 中铁建设：中铁建设： 1、基坑内支撑拆除方式可以分为：1）液压锤拆除；2）爆破拆除；3）膨胀剂拆除；4）金 刚链切割或绳锯无损切割。各自优缺点如下： 基坑支撑拆除方案比选表二 表 6 液压锤拆除爆破拆除膨胀剂拆除金刚链切割或绳锯无损切割 优点 破碎程度高、回收方 便、无飞石危害 工期短、钢筋回 收方便 无飞石、震动、 噪音等危害 无飞石、震动、噪音等危害， 工期短 缺点工期长、噪音污染大 有飞石、冲击波、 震动等危害 工期长、出渣及 回收钢筋慢 无法回收废旧钢筋，资源利用 率不高 13 / 15 中铁建设建议宁波“城市之光”项目基坑拆撑采用绳锯法。 2、地下室梁板位于支撑下方，应先行施工，并达到设计强度后，方可拆除上部的支撑，此 拆撑的工况在设计的时候已经考虑。 3、中铁建设编制的方案中，坑中坑四周采取每幅宽为 6m 的地下连续墙构成近似拱的 支撑方式，可以减少内支撑梁的设置，从而减少成本、缩短工期。 4、支撑内撑梁的格构柱与结构柱不重合的需要拆除，重合的可以将格构柱直接浇筑在结构 柱里面不需拆除，从而减少拆撑的费用并能够提高结构柱的强度。 5、半逆作法中主楼区域与裙楼区域采取放坡施工的方式不可行，且主楼地下与裙楼连通时 需拆除主楼基坑周围的维护结构。 3.43.4 宁波项目基坑方案宁波项目基坑方案工期与造价的意见和建议工期与造价的意见和建议 宁波项目基坑方案工期与造价的意见和建议汇总表 表 7 咨询单位日均出土量 连续墙与工程 桩施工 施工方案建议 中建四局中建四局 C3-4、C3-7/8 地块基坑共 设置 3 个出土坡道，日均 出土量约 3000m3，峰值日 均出土量可达 7000 m3/天 边施工地下连 续墙、边施工 工程桩的施工 方法是可行的 从控制成本的角度考虑，建议地下室采取整 体顺作法较好 中建五局中建五局 C3-4、C3-7/8 地块基坑共 设置 5 个出土口，日均出 土量约 3000m3 基坑方案采用顺作法还是半逆作法应根据甲 方工程实际及工期需求决定，中建五局建议 项目如果采取半逆作法，应以 C3-4#地块主 塔顺做、主塔裙楼逆做为宜，C3-7/8 地块大 范围逆作法并不具工期和造价综