止水帷幕方案

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1、地下水概况

根据本工程的岩土工程勘察报告，地下水的分布条件如下表3-1所示：

地下水的分布一览表表3-1层数第1层静止水位埋深1.60～5.60m位置38.57～41.14m之上的粉土层中静止水位标高42.68～46.84m分布在场区普遍分布呈透镜状分布基本连续分布第2层10.20～13.90m第4大层中的粘质粉土、砂质粉土④1层透镜体及细砂④3层透镜体中34.11～37.89m第3层14.80～18.80标高26.81～29.57m以下、标高29.57～33.40m24.90～27.91m以上的粉土层中本工程地下水水位较高，为使基坑开挖和地下构筑物施工得以顺利进行，保证基坑周边不因土体中地下水渗流而产生过大的位移变形，同时也保证周边区域内的地下水资源不受影响，根据招标文件及北京市关于限制基坑降水的有关要求，拟采用止水帷幕的方案隔水而不降水。并且在坑边土体中构筑隔渗体，阻止地下水入渗基坑中，保证基坑基本枯燥，以利于基础工程的施工。

2、止水帷幕的设置原则

（1）设置竖向止水帷幕的目的，是为了阻止地下水从基坑侧面渗入坑内而形成危害。

（2）在基本上满足基坑干作业的前提下，止水帷幕可以允许少量渗流进入基坑，或在止水帷幕内侧预留泄露管道减少坑侧向水压，用明排疏干渗入地下水，这样设置止水帷幕符合经济俭约的原则，在加强监控，信息法施工控制下，能达到既经济又安全的目的。

（3）对于桩锚支护，在支护桩间布置帷幕桩，填补支护桩间的空间，共同组成既挡土又挡水的连续竖向构筑物。

3、止水帷幕设计

止水帷幕的施工工法好多，每种方法都有它的适用性和局限性，根据北京地区地层状况及施工经验，结合本工程基坑特点，本工程采用护坡桩+搅喷桩（高

压旋喷桩）共同形成防渗墙的止水帷幕方式，布置方式一般为护坡桩施工后，每两棵护坡桩之间设置一棵搅喷桩（高压旋喷桩），搅喷喷桩与护坡桩相互咬合，形成组合防渗墙。

3.1止水帷幕厚度的确定

本工程支护结构采用上部土钉墙+下部桩锚的支护方式，止水帷幕采用桩间搅喷桩（高压旋喷桩）。

根据有关文献，当止水帷幕深度小于围护桩的插入深度时，止水帷幕仅起止水作用，而侧压力基本上由围护桩承受，主要要求止水帷幕体不开叉和不渗漏。本工程在两棵护坡桩间设置一棵搅喷桩（或高压旋喷桩），止水帷幕的厚度以护坡桩及搅喷桩（或高压旋喷桩）直径小者进行计算（取护坡桩直径800mm）。

3.2止水帷幕深度的确定

止水帷幕深度的确定常与土层的分布有关，并常与围护结构、基坑降水方案和环境条件密切结合。

根据本工程的岩土工程勘察报告，本工程槽底以下均为隔水层，止水帷幕依照落底式止水帷幕进行计算。

《建筑基坑支护规程》（JGJ120-99）要求落底式止水帷幕应插入下卧不透水层内的深度按下式计算：

L?0.2hw?0.5b

式中：L为帷幕插人不透水层的深度,hw为作用水头，b为帷幕体厚度。同时根据《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2023）及《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）要求宜将其插入含水层底板下2～3m。

本工程槽底为不透水层，基底标高如下：

E-05地块（培训中心）：-17.3m，其中冷冻机房部位-19.5m，游泳池部位-19.6m，西北角局部-21.1m；

F-04地块（研发中心）：-16.30（局部-16.5m）；

F-05地块（数据中心）：-20.5m，其中北侧冷冻机房部位-22.4m。

如暂不考虑坡道、积水坑等基底坑洞等因素，本基坑最深处标高-22.4m，（本工程±0.00=49.20m），最浅处标高-16.3m，取基坑外场地地下水位标高-5m，坑内水位降至槽底下1m，止水帷幕厚度取0.8m，下面对本工程槽底最深处及最浅处进行止水帷幕计算：

（1）基坑最深处水位降至-23.4m，L=0.2×(23.4-5)-0.5×0.8=3.2m；（2）基坑最浅处水位降至-17.3m，L=0.2×(17.3-5)-0.5×0.8=2.0m；最终确定止水帷幕的深度还需考虑如下因素：

（1）坑外水位的选取：本工程第一层地下水主要赋存于标高38.57～41.14m之上的粉土层中（②1层、③1层），其下即为隔水层，第2层地下水在场区呈透镜状分布，不连续，其次层与第三层地下水间也为不透水层，因此若选用第一层水位标高进行水头计算，显得太过保守，而水头如何确定更为合理，目前还缺乏成熟的经验；

（2）止水帷幕的设计，需要综合地区地层特征、施工经验、设计计算多方面的因素，必要时还需经过现场试验才能确定。

结合北京地区施工经验、地层状况及计算结果，确定搅喷桩（或高压旋喷桩）插入下卧不透水层内的深度（嵌固长度）取2.0～2.5m，具体设计参数见本章第5节。

3.3止水帷幕的平面布置

止水帷幕的设计,不仅需要根据相关理论确凿计算,还需要大量的工程经验和地区经验。只有理论与经验相结合,才能保证深基坑的设计做到安全、经济合理。

本工程基坑由培训中心、研发中心、数据中心三个独立基坑组成，基坑采用上部土钉墙+下部桩锚支护方式，止水帷幕平面布置时考虑以下两种布置方式：

①三个基坑独立进行止水设计，在每个基坑周边都依照两个护坡桩间设置一根搅喷桩（或高压旋喷桩）进行布置,依照此方案，在整个平面内，三个基坑止水帷幕的总周长约1782m；

②将培训中心、研发中心、数据中心三个独立基坑依照一个大的连通基坑考虑进行止水帷幕的设置，培训中心与研发中心之间、研发中心与数据中心之间不另设止水帷幕。各个楼座周边有护坡桩的地段每两个护坡桩间设置一根搅喷桩

（或高压旋喷桩），各楼座中间地段由于不开挖，只采用搅喷桩（或高压旋喷桩）进行止水。此方案平面内止水帷幕总周长为1383m。

综合考虑上述因素比较结果，本工程止水帷幕平面布置采用其次方案（详见止水帷幕设置平面布置图）。

3.4E-05地块止水设计

E-05地块止水帷幕布置方式采用在每两棵护坡桩间设置一棵搅喷桩进行止水。搅喷桩采用长螺旋钻机引孔后旋喷施工，搅喷桩轴线位于护坡桩轴线向基坑外侧偏移10cm，在同一轴线上，定位偏差不大于50mm；本基坑依照5个剖面进行止水设计。

综合本地块水位标高，搅喷桩桩顶设计至-6.2m，具体设计见表3-2。

E05搅喷桩参数（单位:m）表3-2基坑段1-1剖面2-2剖面3-3剖面4-4剖面5-5剖面桩顶标高桩底标高桩长（m）桩间距（m）1.51.51.51.51.5预钻孔直径（m）0.60.60.60.60.6搅喷桩直径适用护坡桩号（m）0.9～1#～36#、108#～130#、1.0202#～246#0.9～37#～72#、247#～265#1.00.9～73#～107#1.00.9～131#～154#1.00.9～155#～176#1.0-6.2m-19.3m13.1-6.2m-25.0m18.8-6.2m-26.1m19.9-6.2m-19.3m13.1-6.2m-19.3m13.13.5F-04地块止水设计

F-04地块止水帷幕布置方式采用在每根两棵护坡桩之间设置一棵搅喷桩，分1个剖面进行止水设计具体设计见表3-3。

F04地块搅喷桩参数（单位:m）表3-3基坑段1-1剖面桩顶标高-3.8m桩底标高-18.2m桩长（m）14.4桩间距（m）1.5预钻孔搅喷桩直径直径（m）0.60.9～1.0适用护坡桩号1#～2#、157#～312#3.6F-05地块止水设计

F-05地块止水帷幕采用桩间高压旋喷桩方式，布置方式采用在每两棵护坡桩之间设置一棵高压旋喷桩，根据基坑深度不同，分4个剖面进行支护设计。

F05地块搅喷桩（或高压旋喷桩）参数（单位:m）表3-4基坑段桩顶标高-6.9m1-1剖面-6.9m-6.9m2-2剖面3-3剖面5-5剖面-2.9m-6.9m-6.9m桩底标高-24.5m-22.5m-23.5m-24.5m-24.4m-24.4m桩长（m）17.615.616.621.617.517.5桩间距（m）1.51.51.51.51.51.5预钻孔直径（m）0.60.60.60.60.60.6帷幕桩直径（m）0.9～1.00.9～1.00.9～1.00.9～1.00.9～1.00.9～1.0适用护坡桩号187#～213#桩280#～331#桩332#～397#桩214#～279#桩1#～173#桩174#～186#桩3.7E-05与F-04、F-05地块连接段止水设计

基坑止水帷幕的设置考虑了整个拟建地块的一致性和联通性，采用最经济合理的布置方案。除了三个主功能区基坑的支护外，止水帷幕将整个拟建地块的三个基坑及关联通道都包含其中，分为2个剖面进行设计（剖面位置见平面布置图），具体设计见表3-5