超深基坑支护设计与施工融合实践

总工程师：刘秀凤2021年10月26日超深基坑支护设计与施工融合实践天津市勘察设计院集团有限公司天津市博川岩土工程有限公司目录工程概况及支护重难点第一部分物探检测技术的应用第四部分施工关键环节的控制措施第三部分支护设计方案介绍第二部分监测结果和总结第五部分天津地区深基坑概述前言前言地下工程的发展趋势：网络化，深层化，立体化前言

天津地区深基坑概述浅层（0~-10m）中层（-10~-30m）次深层（-30~-50m）深层（-50m以下）天津市地下空间竖向规划层次划分示意图（2017~2030）按照地下空间竖向深度划分为四个层次：浅层（0~-10m）

中小型市政管廊、地下商业、停车设施、人防、地铁和地下道路；中层（-10~-30m）

大型市政管线、综合管廊、地铁、停车设施、人防；次深层（-30~-50m）

地铁、人防工程专项设施；深层（-50m以下）

地源热泵、桩基础等，遵循限制利用，远期预留原则。《天津市地下空间开发利用总体规划(2017—2030年)》的规划范围面积达到11917平方公里。市域地下空间体系划分为三个层次：核心建设区、重点建设区以及一般建设区。

鲁能公馆基坑深度15.75m基坑周长约1280m占地面积约88000m2平泰大厦地下五层基坑深度地库24.25m塔楼26.75m合生国际公寓基坑深度20.0-22.0m距离运营地铁三号线5.2m在建地铁七号线共用通道和平中心三地块基坑深度14.5-18.0m相邻地块同时施工最近距离19.6m前言

天津地区深基坑概述大深紧近01工程概况及支护重难点第一部分工程概况及支护重难点工程概况1.1.1办公楼地上56层，建筑高度313m公寓楼地上63层，建筑高度226.3m裙房地上4层，建筑高度27.85m写字楼：长57m，宽45.9m，面积约为2620m2。一般基坑深度为26.75m。公寓楼：长62.4m，宽25.5m，面积约为1590m2。一般基坑深度为25.75m。电梯坑、集水坑：深度为31.35m、32.35m。电梯坑、集水坑：深度为30.35m、31.35m基坑长150m，宽100m，基坑面积1.5万平米，地库部分基坑深度为24.25m。第一部分工程概况及支护重难点周边环境1.1.26层砖混结构，天然地基，距基坑33m32层框架结构，地下2层，埋深12.0m,桩筏基础，距基坑18m3层砖混结构，天然地基，距基坑52m距基坑60m57层框剪结构，地下3层，埋深13.7m,桩筏基础，距基坑33m第一部分工程概况及支护重难点周边环境6.1.1最大偏斜值为52mm，其最大倾斜率为4.37‰。所有外墙观测点均呈现一致向基坑一侧倾斜规律！ABCDHFGE最大接近限值3‰1.1.21）建设年代：1986年2）基础形式：天然地基3）基本情况：6层砖混结构住宅第一部分工程概况及支护重难点市政管线1.1.3北侧：埋深0.44-3.47m范围内有电信、路灯、天然气、热力、输配电、供电、雨水、污水等管线，与基坑最近距离10.7m。南侧：埋深0.32-3.2m范围内有电信、路灯、天然气、热力、污水、中水、输配电等管线，与基坑最近距离6.9m。西侧：埋深0.39-3.05m范围内有电信、热力、输配电、供电、雨水等管线，与基坑最近距离6.9m。东侧：埋深0.73-3.79m范围内有电信、天然气、热力、输配电、供电、雨水、污水等管线，与基坑最近距离10.7m。第一部分工程概况及支护重难点小结1.1.4本工程地处核心商务区，场地周边均为市政道路，市政管线分布密集，天然气管、热水管等对沉降较为敏感；周边建筑物除北侧马场道外其余三侧均为带有多层地下室的高层建筑及多层天然地基的住宅，对基坑变形及降水反应敏感。根据基坑深度及周边环境，该基坑支护安全等级一级；环境保护等级一级第一部分工程概况及支护重难点地质条件1.2第一承压含水层25.0~31.5m第二承压含水层48.5~58.0m粉土层5.5~12.1m基坑人工杂填土厚度分布最深电梯井集水坑第一部分工程概况及支护重难点支护重难点1.3超深基坑施工难度大周边环境复杂基坑深度大安全等级高水文地质条件复杂塔楼结构劲性型钢对支撑型式影响大局部深坑抗突涌关系重大02支护设计方案介绍第二部分支护设计方案介绍围护体系设计2.1采用地下连续墙（两墙合一）+四道钢筋混凝土内支撑整体顺作支护方案。地下连续墙1：基坑深度24.25m厚度1000mm受力段墙长为40.5m地下连续墙3：基坑深度26.75m厚度1200mm受力段墙长44.0m地下连续墙2：基坑深度25.75m厚度1200mm受力段墙长为43.0m第二部分支护设计方案介绍支撑体系设计2.2传统支撑体系设计五道内支撑，支撑至开挖面最小净距仅为2.2m。创新性的将5道支撑优化为4道支撑，减少一道支撑施工及养护时间，且支撑间距能满足机械开挖需求。预计能节约工期50余天支撑至开挖面最小净距仅为2.2m第二部分支护设计方案介绍支撑体系设计2.2支撑至开挖面最小净距仅为2.2m支撑至开挖面最小净距达到3.1m优化五道→四道地库区域第二部分支护设计方案介绍支撑体系设计2.2支撑至开挖面最小净距为4.7m弯矩2653kN·m，位移28.5mm支撑至开挖面最小净距达到5.5m弯矩2735kN·m，位移31.3mm突破写字楼区域五道→四道第二部分支护设计方案介绍支撑体系设计2.3基坑面积14500㎡，支撑封板面积达到了9500㎡，严重影响了土方开挖和支撑施工阶段的垂直运输将支撑覆盖面积由9500㎡优化至6300㎡，减少土方支撑下掏挖量，并降低后期物料垂直运输难度。第二部分支护设计方案介绍支撑体系设计2.3支撑封板面积9500㎡优化后支撑封板面积6300㎡优化第二部基分蹲支护焦设计方陆案介绍支撑体系设计2.3环梁为养了避让阅型钢结肺构柱，属导致边姻桁架宽涂度变小纸，在不糕妨碍结浸构柱的啊前提下凳增加弦昨杆，加径大边桁闹架宽度巩，增大偶支撑刚册度。弦杆4米环梁8米第二猴部分汪支眨护设喷计方脖案介吊绍支撑体系设计2.3型钢混凝土柱支撑避爬让结构即柱处理易措施型钢墨混凝练土柱第二霞部分膨支霉护设棋计方资案介袋绍止排水措施设计2.4坑底抗蚀突涌稳勿定计算公寓楼0.997地库1.06电梯集水坑0.732写字楼0.95电梯集水坑0.686针对气第二凑承压采含水日层，验算漫不同考深度逐基坑眯坑底显抗突魄涌稳敲定性岁，塔合楼及杀塔楼谈区域系局部脖深坑搏坑底倾抗突苗涌稳伶定性仔均不满降足规度范要浑求，局部爽电梯集水坑蓬抗突涌首稳定系绩数仅为0.6台86。第二递部分子支伏护设伤计方逮案介下绍止排水措施设计2.4S2街:地连毯墙隔摔断第乳二承驻压含断水层狸降水荷引起包的地尼面沉滩降孚德里妈住宅小谨区6mmS1:地连暮墙未斧隔断电第二惨承压疗含水廉层降湖水引酿起的罢地面悼沉降孚德里叼住宅小夫区24拆mm第二部碑分院支护俘设计方蠢案介绍止排水措施设计2.4地连墙遵隔断第弊二承压支水。车库基坑降息水以坑养内疏干授为主，木采用大朱直径钢少管井形插布置的奖形式，降水井深31订.5容m。塔楼基坑阿降水厨以坑灿内疏舅干为袍主，午采用狠大直柔径钢梯管井供形布捡置的魄形式遮，公公寓楼怖区域聪降水色井深33.眉0m；写异字楼邪区域平降水模井深34.寨0m。但在降氏水疏干险的同时作，应布尿置适量译“减压洁井”以皂观测承荣压水水奔位，并驼作为备钟用。第二部毅分狐支护商设计方靠案介绍止排水措施设计2.4止水降亿水方案纳剖面示群意图03施工显关键膊环节布的控轻制措纳施栈桥设计3.1第三部已分施工点关键咱环节注的控筝制措断施传统城出土狡平台无法锅降低羊土方节垂直龙开挖页高度需多俭台挖葱机交虏替倒钉土无法满小足效率剂要求栈桥设计3.1第三部蜻分施工貌关键氏环节鱼的控捏制措位施创新设既计“一桥四铃岛式”出询土栈坊桥，使栈均桥随碎土方贞开挖询向下汉不断达延伸绕，栈燥桥平悉台两改两对柿称设储置，评双向粥通车犁实现斤不间钢断出梦土，挠缩短艰工期吸，减跟小时蜻空效事应对否基坑段的影户响。第三景部分施工关月键环节旗的控制耗措施栈桥设计3.1四道捷支撑医栈桥灵效果那图四道饱支撑羊坡道曲效果墓图栈桥设计3.1第三部屋分施工歼关键废环节燃的控臂制措峰施20屡18年5月10日开始第一步婚土方开哭挖。冬施前完成默土方失开挖服全部氧工作总土阁方量丹约35万方201隆8年11月30日前完成底凳板施工樱工作。支撑优枕化及栈厘桥设计适，可提前2个月工座期第三部挎分绪施工培关键环伪节的控释制措施分区分段施工支撑体系3.2第三芹部分焦施堆工关宪键环颠节的裂控制忆措施分区分段施工支撑体系3.2第三部迁分主施工票关键环昂节的控犬制措施第二、让三、四怪道支撑额原分段贪图第二君、三怖、四炸道细赵化后岛分段绍图为进一钞步控制瓣基坑变尝形，细毙化调整艇南侧基蹦坑的土灯方开挖符及支撑懂的施工供顺序，涝在优先杂形成基衬坑中部鼠对撑的饱措施下遍，将二注、三、运四道支箭撑的南苍侧圆环惹支撑的挠角撑优滴先进行断土方开过挖，同会样采用锣微膨胀径混凝土搞进行角讽撑的施吴工，减话少南侧订地连墙孕的暴露暮时间。分区分段施工支撑体系3.204物探未检测野技术承的应旋用第四抗部分剧物狠探检赶测技肥术的喘应用传统地也连墙设半计，基毛坑开挖召前在墙恨体接缝截位置布李置高压码旋喷桩字堵缝，氧本工程缩慧采用电阻封率成蔽像探亦测先筐对墙勉体渗茄漏进嫌行探红测，赶再有映针对查性的隔进行微封堵的设昨计思归路。共进活行三抖次全爆覆盖异探测吊，全痛部在之基坑寇开挖抄前完蜘成。悦在电连法测俘孔布自置完志成并厌静止2至3天后王，进拼行第废一次票探测养；试捞降水沟开始向后，孔降水严水位苦为基陡坑深齿度一传半时挺，进钉行第育二次搬探测街；降好水水乓位接栽近基贱坑底泥部时赞，进台行第骡三次获探测巾。有21个剖戒面不浴存在调渗漏辞异常倒，5个剖面撑存在渗霉漏异常汤，1个剖面火存在渗阁漏异常丈或为富及水体，1个剖面是为过程针中存在背渗漏异移常，2个剖纠面需祸注意清观察电阻率成像渗漏检测4.1电法讽测孔30个，塞孔深袭穿过哲第一泉层承什压水判底板资深度电阻率成像渗漏检测4.1剖面撤编号程：8寻-9异常飘中心鹿点坐占标（x，厅z）隆:（秋14维1.遵5，迫-1根8）第四爬部分纤物鼻探检贤测技混术的裹应用

电阻率成像空洞检测4.2基坑坦南侧佣人工欣杂填猜土面积婆大、普厚度级厚第四棚部分黑物予探检蜜测技孩术的射应用南侧基伞坑开挖缺时，出现仗大量挪液化之土体施工工游程桩时樱出现塌凡陷第四部孙分当物探蒸检测技协术的应算用

电阻率成像空洞检测4.2地连搜墙外渔出现镰空洞基坑眠南侧碗塌陷笨情况物探奶检测电阻率缺成像第四部枕分秤物探占检测技槽术的应厚用

电阻率成像空洞检测4.21、RJ谋P封堵基筝坑南侧茎地连墙租接缝根据狸地连蓬接接虎缝位测置分鞭布情刃况，傅经技叫术经幕济分辅析，酱共封刊堵19处地懒连墙成接缝闯。RJP封堵隆深度瓶隔断宅第一猛承压射含水恋层。第四部来分降物探有检测技轨术的应银用现场处理措施4.3基坑南降侧不良草土体加品固:水泥会土搅缠拌桩+注浆醒组合口加固猪方式（1）根园据物族探揭烛示的旷富水租区范胃围，子外围挡采用10-颤15m深φ70倚0@5塞00两排水躁泥土搅南拌桩制进行封些闭加固绒；（2）其植他不边良土溜体范朴围内吉根据垂物探释结果宏采用舞注射籍水泥叉浆加缝固，今注射嗽孔间廊距1.5用m梅花形估布置。注浆加固深度8m注浆加固深度13m注浆加固深度9m变形馒控追制措非施第四晴部分蝇物蝇探检鸦测技吸术的唐应用现场处理措施4.305监测结拣果和总迅结第五部究分飞监测兴结果和旨总结地连墙深层水平位移5.1围护丈结构宏变形旱监测希数据第五部迷分腹监测滋结果和码总结地连墙深层水平位移5.1地连墙寒墙体位冤移监测缩慧结果地连扯墙墙头体位协移理京论计滥算结滋果在深度21m位置章，地驶连墙仇的水骂平位院移基巩本在35m档m左右，理论蛋计算墙炎体最大沉位移及鬼对应位姑置与监饥测结果可比较吻降合。周边建筑物沉降监测情况5.2建筑物名称周变形最大点位周变形最大值累计变形最大点位累计变形最大值变形范围经济贸易中心0X3-1

-0~-1二十中学0B3、B6-0.1-0~-0.1小白楼综合体B地块0X20-2.5-0~-2.5医科大学0N13-0.3-0~-0.3孚德里1/5号楼N11-0.2N4-4.3