悦城Lake街区深基坑工程支护设计

1、 悦城lake街区深基坑工程支护设计 悦城lake街区深基坑工程支护设计设计号：jk-2013-08（第一稿）湖北广瑞工程技术有限公司2013年08月悦城lake街区深基坑工程支护设计设计号：jk-2013-08（第一稿）法人代表： (签章)总工程师： (签章)审 核 人： (签章)校 对 人： (签章)设 计 人： (签章)湖北广瑞工程技术有限公司2013年05月目 录第一部分：设计说明第一章 工程概况第二章 基坑周边环境说明第三章 场地岩土工程条件和水文条件第四章 设计条件、方案选择及优化设计第五章 支护结构设计第六章 地下水控制设计第七章 土方开挖、运输、工况要求及施工注意事项第八章 监

2、测要点第九章 应急预案第二部分：设计计算详见计算书第三部分：设计图纸详见图纸目录第一部分 设计说明悦城lake街区深基坑工程支护设计悦城lake街区深基坑工程支护设计第一章 工程概况武汉世纪龙阳置业有限公司拟在武汉市汉阳区龙阳湖东路兴建悦城lake街区项目，规划总用地面积约为45864，地上总建筑面积约110267。容积率2.40，本期拟开发兴建办公楼、高层住宅楼、商铺及地下室等，各拟建建筑物基本概况详见表1。 拟建建筑物性质一览表 表1建筑物编号层数建筑面积（m2）高度(m)结构类型地面设计标高(m)基础埋深(m)中柱荷重(kn)边柱荷重(kn)拟采用基础型式12#办公楼28f1860098

3、.6框剪23.27.03000024000桩基11#住宅楼28f1830091.4框剪23.27.03000024000桩基8#住宅楼24f1060074.7剪墙22.57.01800014000桩基7#住宅楼20f870062.7剪墙22.57.01500011000桩基6#住宅楼15f610047.7剪墙22.57.0120008000桩基1#办公楼6f330021.6框架22.02.080006000桩基或独立基础商 铺24f445008.7-20.4框架22.0-23.02.050003500地下车库1f240005.4框剪 17.07.020001600该工程由深圳市筑道建筑工程设计

4、有限公司设计，由湖北地矿建设勘察工程有限公司承担岩土工程详勘工作。本工程建筑物重要性等级为二级，场地等级为二级，地基等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级，抗震设防类别为标准设防类（丙类）。地下室结构设计的0.00=23.500m，场地整平标高为21.700m(-1.800)左右，则基坑开挖深度为地面下7.00m。基坑总体呈不规则三角形，南北向约156m，东西向约333m，基坑周长约885m，基坑面积约24234。第二章 基坑周边环境说明拟建场地位于武汉市汉阳区龙阳湖东路，周边环境十分宽松。1、基坑北边地下室外墙北边10.00m以上为用地红线，红线外为15.0m宽的规划道路，目前为空地。2、基坑东

5、边地下室外墙东边30.0m以上为用地红线，目前为空地。3、基坑南边地下室外墙南边4.320.0m以上为用地红线，红线外为40.0m宽的龙阳湖东路。4、基坑西边地下室外墙西边30.0m以上为用地红线，目前为空地。5、周边管线本工程用地红线围墙内的所有管线已经废除，不影响本基坑的施工。第三章 场地岩土工程条件和水文条件本项目位于武汉市汉阳区龙阳村，北侧紧邻规划道路，东临龙阳湖东路，其它各边均为民房，交通便利。场地原为居民区，勘察期间地面多堆积有建筑垃圾、生活垃圾及弃土，尚未进行整平，地形略有起伏，地面标高在20.5023.10m之间，相对高差约2.60m。地貌单元属剥蚀垅岗地貌。一、工程地质条件在

6、勘探深度36.50m范围内，场地土除上覆杂填土外，表层局部零星分布第四系全新统湖积淤泥质土（q4l）和冲积一般粘性土（q4al），其余地段主要为第四系上更新统冲洪积老粘性土（q3al+pl）；下伏基岩为志留系中统坟头组的粉砂质泥岩（s2f）。本次勘察所揭露的各岩土层分布及主要特征如表2：各岩土层的分布及主要特征一览表 表2地层编号地层名称地层年代成因分布范围层面埋深(m)厚度（m）各土层主要特征描述（颜色、湿度、状态、压缩性及包含物等）(1)杂填土qml均有分布0.44.7色杂，湿，松散，粘性土为主，含砖块建筑垃圾及部分生活垃圾，局部层底为原湖塘洼地淤泥混杂，仅有零星分布。该层结构较松散，工程

7、性质差，堆填时间一般小于10年。(2-1)淤泥质粘土 q4l局部分布0.53.70.44.0灰色，饱和，流塑-可塑，含少量白色螺壳，具腐臭味。(2-2)粉质粘土q4al局部分布0.85.10.55.2灰褐、黄灰色，饱和，可塑，含少量铁锰质氧化物，切面较光滑，无摇振反应、干强度中等、韧性中等。(3-1)粘 土q3al+pl局部缺失0.48.60.818.0黄褐色、褐红色，稍湿，硬塑、局部偏坚硬状，含少量铁锰质氧化物；稍有光泽，干强度高，韧性中等，切面较光滑。(3-1a)粉质粘土q3al+pl局部分布0.95.30.72.1黄褐色、褐黄色，稍湿，可塑偏硬塑，含铁锰质氧化物及较多灰白色高岭土；土质较

8、均匀，切面较光滑，无摇振反应、干强度中等、韧性中等。(3-2)粘 土q3al+pl均有分布0.913.52.112.6黄褐色，稍湿，硬塑，含少量铁锰质氧化物，局部含灰白色高岭土；具光泽，干强度高，韧性中等，切面较光滑。(3-3)粉质粘土q3al+pl局部缺失6.418.51.511.7黄褐色，稍湿，硬塑、，含少量铁锰质氧化物；稍有光泽，干强度高，韧性中等，切面较光滑局部含碎石地段较粗糙。部分地段底部含少许8%左右，粒径550mm的碎石块。(4-1)强风化泥岩s2f均有分布16.224.30.37.2褐黄色，原岩结构大部分已破坏，矿物成分显著变化，岩芯呈土柱状、少量呈3-5cm原岩碎块状，属极软

9、岩，岩体基本质量分级为级。(4-2)中风化泥岩s2f均有分布0.95.30.72.1褐黄色，泥质结构，块状构造，裂隙少量发育，倾角多在1030，隙面见褐色铁锰质氧化膜，主要矿物为粘土矿物；岩心以520cm短柱状为主、少量碎块状，敲击声闷，无回弹，有较深的凹痕，易击碎；属极软岩，岩体较完整，基本质量等级级。二、水文地质条件根据场地各岩土层的水理性质，赋水性能及地下水的埋藏条件，可将本场地地下水划分为上层滞水和基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于第（1）层杂填土中，水量较小，无统一自由水位，主要接受大气降水和地表水入渗补给，地面蒸发或排泄于场区低洼处，水量较小，为基坑积水的主要来源。根据钻孔实测，上层滞

10、水水位埋深0.232.30m，标高为22.5019.20m。基岩风化裂隙水赋存于下伏基岩裂隙中。主要为志留系中统坟头组（s2f）泥岩，裂隙较发育，但多呈闭合状，仅有少量的裂隙空间赋存地下水，富水性及连通性差，不利于地下水的补给和富集，为弱含水层。受地形条件、裂隙发育程度及补给源的控制，水量贫乏，主要接受大气降水垂直入渗补给及相同层位间的侧向径流补给。基岩裂隙水对基坑开挖影响较小。场地内地下水对砼微腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋微腐蚀性。第四章 设计条件、方案选择及优化设计一、设计条件1.设计依据本工程施工图纸；本工程深基坑工程设计条件相关参数；本工程的地质勘察报告；建筑基坑技术规程（jgj120

11、-99） （国家行业标准）；建筑边坡工程技术规范（gb50330-2002） （国家标准）；基坑工程技术规程（db42/159-2012） （湖北省地方标准）；建筑桩基技术规范（jgj 94-2008） （国家行业标准）；混凝土结构设计规范(gb50010-2010) （国家标准）；钢结构设计规范(gb50017-2003) （国家标准）；武汉市深基坑工程设计文件编制规定 （wbj-1-2001）；市建委关于加强深基坑工程方案论证管理通知武建2005273号；2.设计原则（1）在确保安全的前提下，兼顾经济及工艺成熟、施工速度快、施工方便的原则。（2）确保基坑开挖期间基坑边坡稳定、地下室顺利施工

12、。（3）确保基坑开挖期间基底不产生突涌，不影响地下室正常施工。（4）确保基坑开挖期间不影响周边建筑物、管线及道路建设、安全和稳定。3.基坑特点分析（1）基坑总体呈不规则三角形，南北向约156m，东西向约333m，基坑周长约885m，基坑面积约24234，基坑大部分开挖深度约7.000m。属于基坑工程技术规程（db42/159-2012）表4.0.1中的h6m。（2）基坑工程位于武汉市汉阳区龙阳村，地处郊区。基坑周边均为拟建场地，没有外单位的建筑需要保护，基坑周边环境比较简单。属于基坑工程技术规程（db42/159-2012）表4.0.1中的2ha。（3）基坑普挖深度在自然地面下约7.000m，

13、组成坑壁的土层有：基坑侧壁范围内以杂填土、粘性土为主。上部的(2-1)淤泥质粘土层较薄，埋深不大，局部分布，其对基坑主要是坑壁的影响。属于基坑工程技术规程（db42/159-2012）表4.0.1中的ii类土。（4）根据临近场区水文地质资料显示，上层滞水层埋深在0.232.30m左右，下部有较厚的隔水层，因此基坑大面积上不需要采取中深井管减压及疏干降水。4.基坑重要性等级根据基坑所处环境条件、工程地质与水文地质条件和基坑开挖深度，依据湖北省地方标准基坑工程技术规程（db42/159-2004），本基坑边坡重要性等级划分为iii级。基坑工程设计有效期为一年。二、方案选择1.支护方案选择根据湖北省

14、地方标准db42/159-2004深基坑工程技术规程表6.1.2的推荐，在武汉市深基坑中常用的支护形式有：自稳放坡；加筋土重力式挡墙；水泥土重力式挡墙；喷锚支护；悬臂排桩；桩锚；内支撑；地下连续墙；围筒。1、根据深基坑工程技术规定表6的推荐，如采用自稳放坡，其比例为1:0.751:1.5，所以“自稳放坡”在本场地可以使用。2、“悬臂排桩”适用于深度不超过6m的基坑，如超过6m，则最好增加锚杆或支撑，这就转化为“桩锚”或“内支撑”形式。3、因本基坑面积较大，开挖深度较浅，布置内支撑后则影响基坑开挖，延长施工时间，所以采用“内支撑”不太合适。4、“地下连续墙”可适用于超深基坑，但其造价很高，且需要

15、从外地运来专用设备。另外，地下连续墙一般兼用作为地下室外墙，但是外墙的防渗要求较高。所以不是本基坑的最佳选择。5、“围筒”适用于形状接近圆形或椭圆形的小基坑，而本基坑形状为不规则长方形；且此方式在武汉市的应用不多，经验不足，所以不太适用。6、根据深基坑工程技术规程表6.1.2的推荐中，“喷锚支护”的支护深度不宜超过6m，但并不是绝对不能超过6m。综合以上分析，结合本工程的场地工程地质条件、周边环境及经济合理等因素，本基坑支护形式选择以下方案：自稳放坡的支护形式方案。对上层滞水则采用明沟排水，汇集于集水井后抽排。灵活合理运用不同的支护方式，因地制宜地采用综合支护方案，则既可确保基坑的安全，也可做

16、到了经济节约。2.地下水控制方案选择根据勘察资料，本工程场地主要地下水为上层滞水。上层滞水主要赋存于填土中，土方开挖后，上层滞水将以间歇方式渗出，对于上层滞水，可采取利用排水沟、集水井汇集集中抽排等明排方式。第五章 支护结构设计一、设计参数根据岩土工程勘察报告和湖北省地方标准基坑工程技术规程（db42/159-2012），场地与基坑支护设计相关的土层参数，如下表2所示：基坑支护设计土层参数 表3名称重度(kn/m3)主动区fak(kpa)es(mpa)c(kpa)()(1)杂填土18.50 7.0 16.0 (2-1)淤泥质粘土16.577.04.5532.2(2-2)粉质粘土19.6019.

17、011.01155.0 (3-1)粘土19.7035.515.526010.5 (3-1a) 粉质粘土19.3927.014.01807.5 (3-2)粘土19.9243.515.539013.5 (3-3) 粘 土19.9834.015.025010.0 二、计算模式 基坑设计开挖范围：以地下室底板、承台外边线外扩 0.50m 为支护坡脚线。 计算剖面：根据不同支护结构形式及区域，分1个段面进行计算。 基坑设计普挖深度: 7.000m(承台底)。 坡顶周边超载按15kpa考虑。 土压力分布模式，按朗肯土压力理论，水土合算方式。 基坑重要性等级：三级。 基坑支护形式：自然放坡+喷砼护面。 计算

18、软件：“天汉v2005.1”软件。三、支护结构设计边坡面采用放坡挂网喷射砼支护型式，坡面采用100501钢板网，喷射砼强度为c20，喷射厚度8010mm。喷射砼施工配合比为水泥:砂:石子=1:2:2。第六章 地下水控制设计一、上层滞水控制设计1.上层滞水主要贮存在上部填土层中。2.设置坡顶排水沟，排水沟尺寸为300300。排水沟采用人工开挖，然后与喷砼面同时喷砼成型，必要时水泥砂浆抹面。对坡顶反坡层之外地面采用c15砼作地面硬化处理防止地表水下渗。沿基底边缘设置一道简易排水沟和集水坑，坑内集水通过抽水泵抽到坡顶排水沟流入市政下水道。3.在基坑开挖前，对已查明的废弃管道均应进行封闭，在基坑开挖过

19、程中，密切观察地下水渗漏情况，及时查清其来源并进行必要的封堵处理。4.为对上层滞水进行有效疏导，对挂网放坡坡面设置若干泄水孔，一般按3m左右安装一个，根据坡面出水量适当加密。二、侧壁挡土止水设计为防止基坑挂网放坡侧壁出现流土涌水现象，在支护边坡面采用100501钢板网，喷射砼强度为c20，喷射厚度8010mm进行防护处理。第七章 土方开挖、运输、工况要求及施工注意事项一、测量放线要求根据施工定位图上给定的坐标和标高,建立施工现场的测量控制网。二、土方开挖施工要求1.在土方开挖前做好施工材料的准备工作。2.为确保支护体系施工质量，加快施工进度，要求土层开挖与支护施工相互配合。3.土方开挖分三层开

20、挖进行，土方需对称均匀开挖。第一层土方开挖深度2.5m，进行上部边坡支护施工；第二层土方开挖至深度4.0m，进行边坡面喷射砼施工；第三层土方开挖至基底，进行喷射砼施工和基础施工工作。4.土方开挖宜采取机械开挖和人工开挖相结合方式，一般情况下采取机械开挖，周边基础承台、连梁采取人工掏挖方式，并及时砌筑砖模。基坑开挖至距坑底30cm时宜改为人工清理坑底，严禁超挖。开挖过程中严禁碰撞基坑支护体系。5.严格按设计的要求进行土方开挖，土方随挖随运，不得随意堆置在基坑周边，引起基坑边坡超载。6.在坡顶或坡底设置排水沟，做好坡面、坡底的排水防水工作。7.开挖后期,基坑边坡顶面禁止堆载。开挖至坡底后应尽快开展

21、基础施工，以减少基坑暴露时间。8.开挖过程中及时抽排坑底积水。三、挂网喷射砼支护施工要求1.施工按照放线开挖护坡开挖顺序逐层分段开挖分层挂网喷砼施工流程作业，支护工艺流程为:开挖挂网喷射砼厚8010mm。2.喷射砼强度为c20，水泥:砂:石子=1:2:2，采用32.5级水泥。3.挖土必须与挂网喷射砼相结合，分层开挖，分层支护，严禁超挖。4.钢筋网或钢板网绑扎必须牢靠，喷射砼必须达到设计要求。四、路面硬化及排水施工要求1.基坑开挖前，对坡顶地面采用厚3050mm的c15砼作硬化处理，硬化宽度现场确定。2.在距坡顶2.00m左右设置一道坡顶排水沟，排水沟尺寸300mm300mm，确保排水沟不漏水。

22、3.在坑底距底边线0.50m外设置一道排水沟和若干集水坑，排水沟尺寸300mm300mm。雨水汇集到排水沟和集水坑内，通过水泵抽到坡顶排水沟流入现场沉淀池。4.在坡面按水平间距3.00m左右设置若干塑料排水管利于排水。五、施工注意事项1.严把质量关，作好三材检验工作。2.采取信息法施工，严格施工管理，加强监测工作。3.对于现场出现的复杂情况和问题，会同业主和监理人员及时研究处理。第八章 监测要点为保证工程安全和周边建筑物及地下管线安全，施工严格按照“信息法”施工，加强监测，根据监测结果及时修改设计并采取防范措施。本基坑重要性等级为三级，因此基坑监测必须参考建筑基坑工程监测技术规范gb50497

23、-2009按照三级基坑的要求，编制监测方案并实施监测。本工程基坑监测由建设单位另行委托具有相应资质的单位编制监测方案并付诸实施。一、监测内容1.基坑边坡水平位移及沉降观测；2.基坑边坡深部测斜观测；3.坑内地下水位观测；4.相邻建(构)筑物、道路、围墙等沉降观测。二、监测点布置为及时掌握基坑支护结构变形及对周围建构筑物的影响，在基坑边坡布置测斜孔若干个，设置在边坡顶。支护结构上布置沉降及水平位移观测点若干个，周边其它建筑物及围墙、道路沉降观测点约若干个。观测基准点3个，设置在降水影响范围之外。基本要求详见基坑周边环境及监测点布置图。三、监测要求土方开挖工作开始之前，应埋设监测点和基准点，并观测

24、一次。土方开挖开始后，监测频率一般为23天一次，开挖最后阶段每天观测一次，当暴雨阶段或出现异常情况时（边坡位移速率达到3mm/天，沉降变形速率达到3mm/天）应加密监测频率，监测结果(包括图表)及时反馈给基坑支护设计单位、支护施工单位、建设单位及监理人员。监测精度应符合有关规范规程要求。监测报警值为边坡水平位移累积至60mm，水平位移和沉降连续3天达3mm/天或变形速率连续变大。基坑监测工作应委托给有资质的单位进行监测，监测前应提供专门的监测方案。基坑开挖后，支护施工人员必须每天对现场情况进行目测检查，当出现险情及时报告给有关各方，以便采取维护加固措施。第九章 应急预案由于基坑工程土层的非均匀

25、性，基坑维护设计与施工是一门综合性的岩土工程工作，基坑开挖后土体和地下水的自然平衡状态会发生很大的变化，对环境存在或多或少的影响，因而加强基坑开挖的环境监测，做好应急抢险准备以防患于未然是很有必要的。在基坑开挖支护和基础施工过程中，对万一出现的险情做好充分准备。本应急措施共分3个部分，即组织措施部分、技术措施部分和备用设备物资部分。一、组织措施成立以建设方为首、各相关单位现场负责人为主的基坑工程应急工作组，确保基坑出现险情时，各项措施能及时实施。并要求全体成员在基坑开挖期间，必须24小时保持通讯畅通。应急工作组成员构成应包括建设单位、监理单位、监测单位、施工单位的现场第一负责人。二、技术措施1

26、.边坡渗水迅速查清水量、水的浑浊情况，判断水的来源（1）基坑2.0m以上边坡渗水，属杂填土或市政排水设施渗水。a、若水量较小，则采用宜疏不宜堵的原则，将渗水及时排入坑内集水体系中，避免对边坡土体长期浸泡，软化土体。b、若水量较大，则为市政或居民生活用水渗入，应及时查明水源，并根水源情况采用排水系统改道、防渗等措施进行处理。（2）基坑2.0m8.0m边坡渗水，属粘土、淤泥土层中的水。当淤泥土层渗水时，将对基坑周边环境造成十分严重的影响。因此，应急预案的根本原则是及早发现、及早处理。a、加强基坑开挖过程中的坑内巡视，做到及时发现。b、若水量很小，则采用注浆进行止水。c、基坑开挖到4.0m以下期间，巡视人员由基坑施工单位派专人，监理单位配合，白天巡视次数不得少于3次，夜间22：00时到次日6:00为每2小时巡视一次，出现险情时则为不间断巡视。巡视范围包括基坑、周边道路及建筑物。2.周边地面沉降过大一般由杂填土层含水流失、或坑壁滑塌引起。（1）若由杂填土层含水流失引起的局部地面沉降，则宜加强侧壁止水措施。（2）若由坑壁渗水引起的局部地面沉降，则宜加强侧壁止水措施。影响周边建筑物安全时还应进行加