基坑支护方案设计综合说明

1、第一部分:基坑支护方案设计综合说明1.1设计依据：1）设计原则：“安全可靠、经济合理、技术可行、施工方便”；2）地下室设计有关图纸和基坑周边环境；3）龙津路西关锦里勘察报告；4）有关设计计算规范及规程：建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）广州地区建筑基坑支护技术规定（GJB02-98）1.2工程概况：拟建场地位于广州市荔湾区龙津中路北侧，中山七路南侧，土兴巷西侧。本次 勘察场地为建设用地红线范围，场地内拟建1634层塔楼（A、B单元）及2层连体 裙楼，地下室设计为2层，基坑开挖深度为9m,基坑周长约

2、为236m。规划总用地面 积4720.29平方米，本次勘探范围设计拟建建筑物见表1：表1拟建建筑物一览表序号建筑物名称结构形式1A单元（34层塔楼1幢）框剪（主楼）2B单元（24层和16层塔楼各1幢）框剪（主楼）3裙楼（2层）框架（裙楼）4地下室（2层）该工程由广州市联成房地产有限公司投资兴建，由广州中煤江南基础工程公司承担 广州市荔湾区西关锦里商住楼项目的岩土工程勘察任务。1.3地质条件：1.3.1区域地质特征根据区域地质资料，场地位于广州断陷盆地中部，本项目所处范围内第四系土层为冲积土（Qal）、沼泽沉积土层（Qh）及残积土（Qel）。下伏基岩为白垩系上统山塱组 （K2d），基岩为褐红色泥

3、质粉砂岩及砂砾岩。根据广州市基岩地质图地质资料显示，场区主要受广从断裂及广三断裂控制，广从断裂属正断层，走向北东2530,倾向北西西，倾角5055,位于场地东南 侧，为区域控制性断层；广三断裂带位于场区南侧，走向近东西向或略转呈NWW向， 倾向南，倾角约50，为斜冲正断层。拟建场区未发现大的构造断裂通过，地质构造 相对简单，地基稳定性较好。1.3.2场地地形地貌特征拟建场地位于广州市荔湾区龙津中路北侧，中山七路南侧，土兴巷西侧，毗邻广州 卷烟二厂，为闹市居民小区，房屋较密集，周围房屋一般在89层，勘察场地较平 坦，地面标高在7.278.09m。1.3.3场地岩土层的分布特征及其物理力学性质根据

4、勘察报告的钻探揭露情况，勘察场地地基土主要由人工填土（Qml）、第四系冲积 层（Qal）、沼泽沉积层（Qh）及残积层（Qel）组成；基岩为白垩系上统（、）泥质粉 砂岩、砂砾岩。划分原则按不同地质时代和不同地质成因的岩土划分，各岩土层的 分布及有关工程地质特征从上至下分述如下：1.3.3.1 人工填土层（Qml）杂填土（ Qm1）（层序编号为1）灰褐色、黄褐色等杂色，成分由砖块、砼块及碎石及填沙等建筑垃圾组成，湿，松 散，部分钻孔顶部约10cm为混凝土及铺石路面，该层在各钻孔均有分布。层厚 1.803.50m，平均 2.56m，层顶标高 8.097.36m，平均 7.58m。1.3.3.2第四系

5、冲淤积层（Qh、Qa1）（1）淤泥（Qh）（层序编号为2）灰黑色、灰褐色，成分以粘粒及粉粒为主，局部含少量腐植质及少量有机质，饱和， 流塑。局部夹薄层状淤泥质土。该层在场地各钻孔均有分布，层厚为3.7012.80m， 平均7.00m；层顶标高3.915.54m，平均5.01m；层顶埋深1.803.50m，平均2.56m。 该土层承载力特征值建议值fak=50kPa。（2）粉质粘土（Qal）（层序编号为3）灰白色，局部黄褐色，成分以粘粒及粉粒为主，粘性较强，湿，可塑，局部呈很湿， 软塑状态。层厚为0.904.20m，平均2.21m；层顶标高-2.161.27m，平均-0.09m； 层顶埋深6.5

6、09.70m，平均7.73m。该土层承载力特征值建议值fak=180kPa。（3）粉砂（Qal）（层序编号为4-1）灰白色、黄褐色，主要由石英砂粒组成，含少量粘粒，颗粒级配较差，饱和，松散， 局部稍密。厚度为1.404.40m，平均2.69m；层顶标高-3.87-0.51m，平均-2.23m； 层顶埋深8.6011.20m，平均9.70m。该土层承载力特征值建议值fak=100kPa。（4）中砂（Qai）（层序编号为4-2）灰白色，主要由石英砂砂粒组成，含少量粘粒，颗粒级配较差，饱和，稍密。厚度 为 1.306.60m，平均 3.18m ；层顶标高-8.890.27m，平均-2.66m ；层顶

7、埋深 7.5016.30m，平均 10.38m。该土层承载力特征值建议fak=160kPa。3.3.3第四系残积层（Qei）粉质粘土（残积土）（Qel）（层序编号为5）红褐色、浅褐色，成分以粉粒及粘粒为主，含较多砂质，粘性一般，湿，可塑。厚 度为1.103.10m，平均 1.78m ；层顶标高-10.19-3.01m，平均-5.57m ；层顶埋深1017.60m，平均 13.16m。该土层承载力特征值建议fak=260kPa。1.3.3.4白垩系上统沉积岩层（K2）该基岩层属白垩系上统沉积物，根据勘探揭露，包括全风化泥质粉砂岩、强风化泥 质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩、砂砾岩及微风化泥质粉砂岩，分

8、述如下：（1）全风化泥质粉砂岩（K2）（层序编号为6）褐红色、黄褐色，岩石结构已基本破坏，但尚可辨认，岩芯呈坚硬土柱状，手捏易 散，遇水易软化、崩解，局部夹强风化岩块。该层在除JK2、ZK5、JK7、JK11外的其 余各钻孔有揭露，揭露厚度1.207.70m，平均3.44m ；层顶标高-7.94-2.76m，平均 -5.17m ；层顶埋深 10.7015.30m，平均 12.73m。该土层承载力特征值建议值f =350kPa。ak（2）强风化泥质粉砂岩（K2）（层序编号为7）褐红色、黄褐色，泥质粉砂结构，岩体强烈风化，原岩结构大部分已破坏，岩芯呈 半岩半土状，碎块状，岩质极软，岩块手折可断，局

9、部夹中风化泥质粉砂岩，岩体 基本质量等级为V类，该层在除ZK2、ZK5、JK7、JK11外场区其余各钻孔均有分布， 厚度 2.108.90m，平均 4.61m ；层顶标高-11.79-4.81m，平均-8.33m ；层顶埋深12.8019.20m，平均 15.98m。该层承载力特征值建议值f =500kPa。a（3）中风化泥质粉砂岩（K2）（层序编号为8）褐红色，泥质粉砂结构，层状构造，裂隙较发育，钙泥质胶结，岩芯呈短柱状、碎 块状，岩质极软，锤击声哑，局部夹中风化砂砾岩及微风化泥质粉砂岩，岩体基本 质量等级为W类，本次勘察在全场地16个钻孔均有揭露，钻孔揭露厚度0.808.40m， 平均4.

10、56m；层顶标高-18.35-6.37m，平均-11.70m；层顶埋深13.7025.80m，平均 19.28m。该层承载力特征值建议值f =2000kPa。a（4）微风化泥质粉砂岩（K2）（层序编号为9）褐红色，泥质粉砂结构，层状构造，裂隙稍发育，钙泥质胶结，岩芯呈短柱状长 柱状，少量碎块状，岩质硬，锤击声脆，岩体基本质量等级为III类。本次勘察在全 场地16个钻孔均有揭露，钻孔揭露厚度3.306.10m，平均4.96m；层顶标高 -25.65-9.37m，平均-16.26m；层顶埋深 16.7033.10m，平均 23.84m。该层承载力特征值建议值fa=6000kPa。1.3.4场地层厚

11、度、埋深、标高统计表4场地地层厚度统计表层厚_度（米）巨庄林盲r巨底埋_深（米）数据最小值最大值平均值最小值最大值平均值最小值最大值平均值号11.803.502.563.915.545.011.803.502.56个数1623.7012.807.00-8.891.27-1.996.5016.309.561630.904.202.21-5.490.27-2.317.5012.809.94741.404.402.69-7.46-3.01-4.9111.1015.0012.39751.306.603.18-10.19-2.76-5.8410.7017.6013.57661.103.101.78-11

12、.79-4.81-7.3512.5019.2014.94571.207.703.44-11.44-5.62-8.6013.5018.8016.161182.108.904.61-18.35-7.79-12.9415.1025.8020.581290.808.404.56-25.65-9.37-16.2616.7033.1023.84163.306.104.96-29.05-15.47-21.2222.8036.5028.7916表5场地地层层顶埋深、层顶标高统计表层号层顶标高（米）层顶埋深（米）数据个数最小值最大值平均值最小值最大值平均值17.278.097.581623.915.545.01

13、1.803.502.56163-2.161.27-0.096.509.707.7374-3.87-0.51-2.238.6011.209.7075-8.890.27-2.667.5016.3010.3866-10.19-3.01-5.5711.1017.6013.1657-7.94-2.76-5.1710.7015.3012.73118-11.79-4.81-8.3312.8019.2015.98129-18.35-6.37-11.7013.7025.8019.2816-25.65-9.37-16.2616.7033.1023.84161.3.5各岩、土层物理力学性质指标参数的统计、分析根据勘

14、探场地采取岩、土样室内测试结果，各岩土层的物理力学性质指标进行 了分层统计，各层主要物理力学性质指标及承载力特征值建议值fak的统计分析结果 见下表6：土、岩层主要物理力学性质指标及承载力特征值结果表层号Uu 有土名称平均值标贯动力触探试验承载力特征值fakakPa土工试验承载力特征值fakakPa承载力特征值建议值fak akPa含水率%重度kN/m3孔隙比e饱和度%塑性指数Ip液性指数IL内聚力C摩擦角（P压缩系数MPa-1压缩模量MPa标母 贯击数N2淤泥77.214.91.8779919.51.8744.01.641.81(1.9)4070503粉质粘土29.319.10.774991

15、5.71.451611.20.483.785.92201731804-1粉砂19.919.68616.70.50(5.1)1001004-2中砂16.020.283(7.1)1601605粉质粘土（残积土）27.019.50.7159816.40.433016.30.404.3511.32852502606全风化泥质粉砂岩23.119.70.6459515.30.234221.30.295.73(21.1)4003203507强风化泥质粉砂岩天然单轴抗压强度：2.63.78Mpa平均值：3.21MPa5008中风化泥质粉砂岩天然单轴抗压强度：5.018.80MPa平均值：6.75MPa2000

16、9微风化泥质粉砂岩天然单轴抗压强度：9.5322.0MPa平均值：17.62MPa6000注：括号内为标准植1.3.6场地水文地质条件按含水介质及埋藏条件，场地地下水属孔隙承压水、基岩裂隙水及上层滞水。孔隙 承压水主要赋存于层-1粉砂及层-2中砂层，该层呈中厚层状分布于大部分场区， 含水较为丰富，透水性较强，基岩裂隙水主要赋存于层强风化泥质粉砂岩及层中 风化泥质粉砂岩，具承压性，含水量的分布受赋存岩体裂隙发育程度的影响较大， 具明显的各向异性特点，在节理裂隙较发育的地段，裂隙水赋存丰富，且透水性较 强。顶部人工填土层属上层滞水含水层，层淤泥及粉质粘土、层06全风化带 属细粒土，含水贫乏，属相对

17、隔水层，层C9微风化泥质粉砂岩，岩体较完整，裂隙 不发育，透水性较差，含水量不大。地下水的补给来源主要是大气降水及侧向迳流 补给。地下水的水位受大气降水影响较大，雨季地下水位上升，旱季地下水位下降。 勘察期间测得地下水位埋深1.373.16m，地下水位标高4.936.43m。按照工程需要，结合拟建建筑场地的水文地质条件，为了解拟建场地内强透水 地层粉砂4-1、中砂4-2的渗透性能，本次勘察选取基坑钻孔ZK5、ZK16号中进行了 4次稳定降深抽水试验，均为孔隙承压水，试验过程严格按照行业标准抽水试验规 程(YS5215-2000)、国标供水水文地质勘察规范(GB50027-2001)进行，其主要

18、 步骤为：.选取抽水孔位置，钻探成孔后进行洗井、水温和稳定水位观测；.根据含水层厚度及性质，选择合适的过滤器及长度，下管及隔离封孔；.用深井泵进行抽水，按1、2、5、5、10、10min.的间隔进行地下水位测量 和涌水量的读数；.当读取的涌水量大小一致和水位基本无变化即可停止抽水；.停抽后进行恢复水位观测，按1、2、5、10、30、30min.的间隔进行水位测 量，直至恢复到接近稳定水位终止试验。有关场地内的试验技术要素及结果简列于下表7,根据裘布衣稳定理论公式计 算水文地质参数，按完整孔单孔抽水，计算公式如下：用抽水孔的试验资料K=0.366Q(LgR Lgrw)MS式中：Q抽水量(m3/d

19、)； R影响半径(m)，R=10S 非； wM含水层厚度(m)； Yw抽水井管内径(m)，本次试验为0.055m；S、抽水孔的降深(m)；试验地层项目粉砂4-1中砂4-2含水层厚度（m）（承压水含水层厚度代）3.506.60抽水井半径r（m）0.0550.055降深S（m）4.32、5.674.68、5.79影响半径R（m）31.25、43.75125、 175涌水量Q（m孑d）128.59、170.65464.35、622.39渗透系数K（m/d）水位降深法（平均）9.548根据现场抽水试验，结合地区经验，建议场地内岩土层渗透系数k （cm/s）见各土层渗透系数建议值表8层号岩土名称渗透系数

20、k （cm/s）透水程度淤泥4.5X10-7不透水Q粉质粘土5X10-6微透水Q-1粉砂1.1X10-2强透水Q-2中砂5.6X10-2强透水Q粉质粘土（残积土）6X10-6微透水Q全风化泥质粉砂岩5X10-5弱透水Q强风化泥质粉砂岩4.1X10-3中等透水Q中风化泥质粉砂岩6.0X10-4弱透水Q微风化泥质粉砂岩3.1X10-7不透水1.3.7周边环境：基坑北侧：距离用地红线4.8m。基坑南侧：距离用地红线1.1m，距离民居5.1m，距离龙津北路5.3m，该道路是市 区交通主十道，是本次支护重点。基坑东侧：距离用地红线1.6m，距离土兴巷3.3m，该道路是市区次十道，为本次支 护重点。基坑西

21、侧：与用地红线最近距离1.8m，距离相邻建筑分别为3.9m和4.7m。该侧是 本次基坑支护重点。1.3.8基坑分析：考虑到基坑南侧有重点保护市区主十道龙津中路及一栋房子，为确保安全，以位 移变形控制设计；考虑到基坑东侧紧邻土兴巷，为繁忙路段，为确保安全，以位移变形控制设计；考虑到基坑西侧有2栋建筑物，仍然以位移变形控制设计；考虑到本场地地质条件第4-1层粉砂、第4-2层中砂渗透性好，地下水丰富，为 杜绝侧壁流砂，坑底管涌等不良现象，关键做好基坑止水，降水设计和施工。针对本基坑平面形状，内撑布置成桁架角撑和对撑，以利于基坑土方开挖和地下 室结构施工；参照广州地区以往深基坑工程成功实践经验；综上所

22、述，判定本基坑侧壁安全等级为一级基坑侧壁重要性系数取1.10，支护 结构最大水平位移允许值WH/300 （H基坑深度）。1.3.9基坑支护体系：人工挖孔桩人工挖孔桩一般直径较粗，最细的也在800毫米以上，能够承载楼层较少且压力 较大的结构主体，目前应用比较普遍。桩的上面设置承台，再用承台梁拉结、连 系起来，使各个桩的受力均匀分布，用以支承整个建筑物。钻孔灌注桩灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中 形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同， 灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩具有 以下技术特点：a.施工

23、时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移，因此对环境 和周边建筑物危害小；b.大直径钻孔灌注桩直径大、入土深；h,可以穿越各种 土层，更可以嵌入基岩，这是别的桩型很难做到的。钻孔灌注桩的泥浆护壁施工 法：平整场地-泥浆制备一埋设护筒-铺设工作平台-安装钻机并定位T钻 进成孔-清孔并检查成孔质量-下放钢筋笼-灌注水下混凝土 -拔出护筒 检查质量。地下连续墙用一定的成槽机械沿着基坑边沿浚挖一定深度的槽段，浚挖过程使用泥浆护壁，然 后放置钢筋笼，再用混凝土把泥浆置换出来，最后把每段混凝土墙用特殊的接头连接起来的支护结构。地下连续墙具有以下一些优点：1.施工时振动小，噪音低， 非常适于在城市施工。2.墙

24、体刚度大，用于基坑开挖时，可承受很大的土压力， 极少发生地基沉降或塌方事故。3.防渗性能好，由于墙体接头形式和施工方法的 改进，使地下连续墙几乎不透水。4.由于具有上述几项优点，使我们可以紧 贴原有建筑物建造地下连续墙。 5.可用于逆做法施工。地下连续墙刚度大， 易于设置埋设件，很适合于逆做法施工。由于具有上述几项优点，使我们可以紧 贴原有建筑物建造地下连续墙。6.适合软土地基或砂土地基。7.占地少，可以充 分利用建筑红线以内有限的地面和空间，充分发挥投资效益。8.工效高、工期 短、质量可靠、经济效益高。缺点：1.在一些特殊的地质条件下（如很软 的淤泥质土，含漂石的冲积层和超硬岩石等），施工难

25、度很大。1.在一些特 殊的地质条件下（如很软的淤泥质土，含漂石的冲积层和超硬岩石等），施工难度很大。2.如果施工方法不当或施工地质条件特殊，可能出现相邻墙 段不能对齐和漏水的问题。3.地下连续墙如果用作临时的挡土结构，比其 它方法所用的费用要高些。4.在城市施工时，废泥浆的处理比较麻烦。土钉墙土钉墙是一种原位土体加筋技术，是由设置在坡体中的加筋杆件与其周围土体牢 固粘结形成的复合体以及面层构成的类似重力挡土墙的支护结构。土钉墙墙面坡 度不宜大于1:0.1，土钉必须和面层有效边接，应设置承压板或加强钢筋等构造措 施，承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接。土钉墙基坑侧壁安全 等级宜为二、

26、三级的非软土场地，基坑深度不宜大于12米。当地下水位高于基 坑底面时，应采取降水或截水措施。土钉墙属于重力式支护结构。特点：稳定可 靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。钢板桩对钢带进行连续冷弯变形，形成截面为Z形、U形或其它形状，可通过锁口互相 连接的建筑基础用板材。每块钢板桩的边缘一般设置通常锁口，使相邻板桩能互 相咬合起到挡水和隔水作用。国内常用U型钢板桩。特点：施工方便，进度快， 不需要庞大施工设备，有利于抗震设计，可以根据工程的具体情况，改变冷弯钢 板桩的断面形状和长度，使结构设计更加经济合理。水泥搅拌桩重力式挡土墙采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状 加固体挡墙。水泥土围护墙优点：由于一般坑内无支撑，便于机械化快速挖土；具 有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、 挤土轻微，因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点:首先是位移 相对较大，尤其