红酒库基坑工程技术评估报告（图文并茂）

XX市保税区红酒库基坑工程技术评估报告XX市保税区红酒库基坑工程技术评估报告编写：XX校对：XX审核：XX2012年06月2012年06月彻目杰录HYPERLINK\l"_Toc327782524"需1诱录研亏究宣背父景研1HYPERLINK\l"_Toc327782525"个1逐.央1祸威项圈目驱概馋况键1HYPERLINK\l"_Toc327782526"蜘2萍纽研靠究逆依梨据轰1HYPERLINK\l"_Toc327782527"脏2务.让1畜猫工樱程碧设深计各相志关暂成迹果大及方依脆据寇文逮件此1HYPERLINK\l"_Toc327782528"捐3瞒各工压程贤地蔽质渐与穴水纷文鹿地醒质沃2HYPERLINK\l"_Toc327782529"亮3驱.蜂1碎酷工谅程围地育貌扣、博地飘质征2HYPERLINK\l"_Toc327782530"支3其.姓2钱堂工库程凉水多文千条沃件钩5HYPERLINK\l"_Toc327782531"喷4烟游红奔酒睡库盛基犁坑千支涛护粪方忙案偶7HYPERLINK\l"_Toc327782532"焦4番.扮1扇基沿坑绸概决况型及盲安若全普等毕级最7HYPERLINK\l"_Toc327782533"舟4纤.宾2轿载基腐坑欠工算程氏环吐境轰及削地摸质崇特盖点竟7HYPERLINK\l"_Toc327782534"为4倚.班3男企基阿坑撤工程程中水找文牲地愉质域特僻点小7HYPERLINK\l"_Toc327782535"黑4绪.煎4仙雷基淡坑很工卸程鄙分马区辫、器施肠工湖流千程额7HYPERLINK\l"_Toc327782536"绳5络躺X爆X驱市哈保慈税庆区会红谨酒滥库眯基差坑幸三避维洲数辅值卷分柴析赞1联0HYPERLINK\l"_Toc327782537"缩5奔.混1茎农计们算瞧内亦容芦1兔0HYPERLINK\l"_Toc327782538"悬5发.禾2肝深计逃算扎软驻件肾及坝参懂数肠的饱选俭取汤1慕0HYPERLINK\l"_Toc327782539"奔5特.宝2视.婆1肤计仇算奸软遮件令的绕选伴取钻1纷0HYPERLINK\l"_Toc327782540"浓5剃.竞2斥.饶2拿本棍构课关第系藏及绩参交数恶1烟1HYPERLINK\l"_Toc327782541"编5棵.骂2彩.锡3肤计睛算仗荷镇载旁1利2HYPERLINK\l"_Toc327782542"废5兰.脉3匪锻计侧算丘分清析蛛及昼主阀要千步相骤繁1燃2HYPERLINK\l"_Toc327782543"蜘5厘.把4客抬有硬限兽元惑模宾型炒及茧边鸦界惭条糕件迷1牛4HYPERLINK\l"_Toc327782544"究5僵.汁5散扶计够算大结撇果店2包1HYPERLINK\l"_Toc327782545"剥5幸.耽5废.规1凑连混续具墙顷D哑X蹈向荐位东移茂结仰果政2滥1HYPERLINK\l"_Toc327782546"多5惠.跟5悼.蛮2冤连处续党墙旬D鲁Y巷向般位度移秀结坊果庸2彻4HYPERLINK\l"_Toc327782547"独5恼.单5孟.贸3帅地物表齐沉必降路图古和枣坑构底袍隆标起促图稿2眉6HYPERLINK\l"_Toc327782548"罢5姿.铺5躲.魂4滩框剑架铜梁筝内斧力内图剪2物7HYPERLINK\l"_Toc327782549"柄5龟.亮5资.江5罪冠郊梁晒和抄环就梁值内疏力贞图撒2碰9HYPERLINK\l"_Toc327782550"绿5蕉.惑5虫.企6邪钢反格脉构还柱泛内返力陵图另3令2HYPERLINK\l"_Toc327782551"燕5截.抱5哲.锈7袜歉连隶续纸墙盾内昌力佛图茫3贴2HYPERLINK\l"_Toc327782552"是5桑.土5溪.昂8图杏板恢内坝力款图锐（勿F挠x君x断）缎3禁5HYPERLINK\l"_Toc327782553"招5僵.菌5酬.询9休板少内靠力门图灶（嗽F限y嘉y渡）近3仆6HYPERLINK\l"_Toc327782554"圾5领.辰6售暴计滔算奋结隔果姑分忧析闭3恢6HYPERLINK\l"_Toc327782555"洗6柜成辫果瘦评音价醉3成7XX市保税区红酒库基坑工程技术评估报告PAGEPAGE37栋1管奏研队究卡背队景肝1隔.非1态涛项弓目咽概灿况束1尚、爽本句工政程碧位啊于袋X省X馅保麻税休区秆，亏东坊南刷侧辉为晌广狼保辫路怜，骡西为北倘侧坝为口石烤英树路龄。尊占辉地驳面钟积宅约扑1威5跟0爸×昏1年1娱0狸平信方氧米忆，戒拟押建储两萄个才地患下鄙室惹，忍分规别张为答一挽层思地曾下幻室库（非Ⅱ薪区卧）确、钓三著层御地聚下限室侵（冒Ⅰ泡区社）馅，呀一雾层导地梢下惰室唯（率Ⅱ抗区幅）百部冬位塌开嗓挖鼠深侨度陈1筹.楼9骆0燕m帖，深三蚁层吹地慎下休室炮（组Ⅰ块区贸）口部跨位任基异坑守开安挖错深败度检2舱0听.铲8偿0街m升。血2绸、束地吩下份室绢边谷线昆距哀道疑路嫂最摆近奖距暖离渗约驻3货.凝0疯m习，微市看政劲道众路皮管围线剑密消集服。酷基信坑聚支色护诊设向计认安普全糟等宏级境：姿Ⅰ向区企为沃一蛇级雪、磁Ⅱ刑区泰为旋二搞级网，咐使劝用恐年取限街为打1来年荣,辱确地亲下掠连抓续盈墙娇结帮构镰使纽用肌年材限厌同置主叶体殃结街构亚。凝图恰1样-陪1积截基到坑漆周酒边挣环简境冷图秩2纺饱研鬼究系依球据缺2拉.冠1瘦楼工史程阔设贫计切相卷关赶成打果拖及辜依宏据纯文底件得国唇家棵标迷准抹《济混叮凝径土泰结侮构愚设南计愉规席范编》判(堪G目B愤5槽0纳0妥1窗0伯-游2史0挂1披0布)有；咳国将家睁标祖准呜《趴岩纱土塔工滨程呀勘菠察匪规永范茶》仗(甩G芬B李5语0倘0醋2艳1倘-敢2文0演0巨1盼)纽(色2擦0押0刮9袍年尚版奏)罢；食国掘家姥标仿准神《删建率筑航地喝基盈基溜础欧设勉计科规昌范来》叠(凯G薯B砖5徒0狠0绕0裕7激-送2要0赖1德1底)怖；与国睡家没标奥准凝《池建耳筑杰基顿坑搞工真程众监迅测乌技新术医规郑范单》馒(椒G世B计5既0氧4让9捕7趁-刮莫2护0恨0申9汁)凤；绢广拍东沟省翅标荷准吴《盯建拿筑堆地促基瘦基塘础标设掌计抹规骑范当》雨(暴D贺B混J巾1牢5还-寨3脖1螺-悦2掏0鲁0遥3固)埋；械广取东燕省槽标叔准同《混建衬筑巴基此坑忽支孟护笨工既程归技薯术尺规湾程谦》创(棋D缘B缎J忧/疑T告1抱5障-壶2笛0壶-片9弦7贷)丹；价行延业涌标珍准烛《霸建棋筑信基晒坑非支苏护谎技鹿术丙规栏程联》渴(戒J才G哨J协1舅2盖0从-蚕9改9剃)队；肥X过X酒市洪标亩准设《猫X俯X售地毙区沸建陵筑蝶基冶坑忍支问护隶技加术衫规许定杠》丸(含G穿J离B得0伟2疯-坦9辨8誉)庄。组3商工候程武地愈质无与票水霉文悉地莫质抵根侵据鬼《永红抢酒呈库坟勘窄察覆报穷告放》怪（面X残X涝市息设轨计腥院讯院挑）篇，雁该票场但区驱的塔工钥程戏地侨质权与轻水恐文调地田质泪概丝括孝如贴下讽。绸3昏.池1医征工广程于地灯貌霉、铅地尼质改1顶）穷工烫程送地军貌香场命区冈原障为维河榴涌磁，鼻多与年残前立已高被扎填状平芦，删场造地夹平悬坦迁，游现肆有牵较异多随树阴木说，吨场糕地铲绝列对各标庆高钉约倚7察~轻8较m轰。男场纪地遮各峡钻揭孔席的竹坐棋标腊及航标谜高抓由喇测绣量伴技触术铃人叹员逮采渴用萍全玻站拔仪左施煌测惑，霉起魂算曲点剖根候据坚业络主饺提芹供睬的梯场代区绳控由制僚点醒R顶1猪（巷标阵高阀H听=倘8视.膝0复m寄；线X犹=映2旧2胳7逝9洒4偿.田6谜9吓7味m巡；怜Y押=鼻6键5纷0捐7真3胞.佛7膛1截1庙m雀）哄、拔R陵4辣（滚标厦高默H拼=默8温.竹1祸7千m请；厕X破=农2滴2李7扬0网4谈.窝9蜡9院0拐m寄；削Y奸=泄6写5胳2渣1病5还.跨0纷3迎6梦m爬）咽引典测只所伤得缘。帮坐脑标幸及六高跃程恳系左统宪为芦1画9圈8寻0缴西远安致坐舟标栋系链统办，颤1上9许8疲5燥国剂家层高槐程及系欺统果。犹2抵）暗工狠程雷地蛋质睁根气据有野嫁外柔钻宪探经编螺录袜，竹结克合译原卖位狱测墨试止及未室唤内宋试椅验袭资啦料席，概按劈成狗因拔、绵状职态盼、宜岩厌土碍性掠划茧分级，植场克区星岩景土懂层玻自今上舱而主下酿可冬分爸为洒：哈第慧①锁-脑1却素竭填乔土县、蔑①死-止2或杂炎填弦土崇、朝第茂②折-政1新淤矩泥哀、个②泳-嗽2川粉桨质楚粘置土落、训②孤-悟3全淤加泥关质阵土厚、由②亚-欧4梅中灵砂来、签②偷-膨5可粉缝质很粘错土不、养②什-戚6致粉机质才粘令土纱、双③泉粉滴质址粘迫土酿、办④斧-段1候灿全坏风里化膛岩竭、宅④奴-轨2怖强卫风拢化梳岩岭、傍第攀④峡-奔3做层退中铅风黑化哗岩娘、坡第瓜④这-愁4波层征微君风章化社岩趋。昏土侮层忠部串分矿1漏）旷人惜工向填睛土食层污（商Q丧m辫l两）增，晚地末层提编暑号眨①基第埋①防层角人着工盟填兆土历：拐呈罚杂躺色辫，揉松钩散厚，绸湿伏，惊为虫砖稳块另、迅碎狼石扁、医粘赌性轰土拖等吃。粘于叶4带8虽个甩孔缝段孝揭晚露适。为层狭厚捆1涌.移5绵0沙~枪4忽.须8签0睬m沈，垮层瓜面袖埋朽深桌0辈.殿0替0掌m贪，兽素接填贝土困：吩平拌均后层警厚软为席2按.讲6歼6原m扯；悲杂刷填带土工：虑平馅均幻层温厚期为择3辅.锁0佣6滚m捞。祸2凳）茄冲陆洪凯积兼层捏（疫Q再a断l饥+哥p休l泰）悉，垦地咐层剖编汗号切②予第维②支-部1浇层检蹦淤谈泥犁：忍呈蛇灰举黑问色壶，盆流泉塑识，东饱偏和拨，辽含在腐失木效及顶粉趴细莲砂价。继于址4闭8众个得孔浅段中揭浴露唇。愈层巴厚伶2跪.斗2没~驾7凡.挂1殃m览，授平钉均汁层期厚赞为夺4稀.乐4宜7借m洞。唇层踏面零埋鸽深土1盗.偶5雕~烛4公.许8逮m刻。魂取副试砌样蝇2芳4很件秀，携含扒水洋量车平炊均赤值酷W躲=辅6斗4号.粥5妻%怀，璃重嘱度卧平膨均亭值瘦γ希=灾1活5小.移9涌k拐N械/感m溉3碑，亦孔住隙躺比释平信均蔑值违e堂=疯1谈.霞6免4羊6为，障粘怕聚您力袄标统准迟值雄C沾k趋=投1绢0匪k茶P连a讨，章内逗摩照擦颠角否标灰准寄值绩φ个k标=施8凉°超，蜘压辆缩钟系燕数闪平柳均题值绿а认1忘-断2毯=汉1武.己4斜0港M踢P型a瑞-削1括，侍压哑缩吴模弟量贸平献均庄值惹E痛s阻=尼1韵.偏9椅4骡M狭P养a遥。们标壶准衣贯稻入到试坝验差共烦5称7漂次逼，闷实蛮测寇击案数瓶N峡′细=咽1途~斩2从击事，丽平吴均们值木为翁1僵.胳5窄击倘，步标近准恩值而为付1塘.群3船击截。蒙经嫌杆庭长义修术正店后夺，阁N教=性0贿.机9替~竹1械.崇9邻击牌，乱平演均春值勉为音1栋.蜓3具击护，像标江准若值满为手1特.狐2俊击粘。六建剑议办承欧载德力末特哄征则值式取诞6较0钟k牲P拖a诞。第②-2层粉质粘土：呈白黄红色，硬塑，湿，含粉细砂。于48个孔段揭露。层厚1.50~6.30m，平均层厚为3.84m。层面埋深5.90~10.2m。取试样26件，含水量平均值W=23.1%外，傻重丧度鲜平厉均切值得γ认=马1钱9奉.仇3辱k朋N控/洞m脖3晌，葡孔唯隙兽比转平避均凶值亦e化=陈0叮.甜6牲8避0缎，堵粘晨聚岔力混标酷准薪值营C奉k映=鹊3搁8鹊.瓶7俘k次P便a单，于内东摩捞擦踏角欧标远准牧值留φ估k滨=搭1垄8阵.暮4敞°耍，墨压宪缩揭系矮数付平测均幅值企а庸1户-樱2笛=债0附.甲3锈1递M床P脂a判-某1锋，壳压哑缩朱模渴量茶平握均想值氏E洁s毯=卸5星.横4获4螺M团P描a胸。咐标也准替贯栽入掉试音验轻共唯6预1脂次店，脱实悉测冶击寨数碧N执′随=车9揭~仿1仰4江击俘，舱平恋均辰值只为弓1弹0玻.从4小击旺，素标周准做值欧为杠1并0啊击笔。熔经欠杆退长乔修拴正脚后绑，熟N构=弦7农.探8缴~算1沾1响.蔽7蔽击眼，可平拦均秩值继为缩8辞.兆6亿击俭，照标咸准妄值护为栋8吊.丘2烈击懒。恨建垦议翠承迁载事力委特对征燥值腰取阀2捡0微0逐k锄P性a河。第②-3层淤泥质土：呈灰黑色，软塑，饱和，含粉细砂及腐木。于33个孔段揭露。层厚1.2~8.7m，平均层厚为5.53m。层面埋深8.5~13.5m。取试样16件，含水量平均值W=48.7%，重度平均值γ=16.8kN/m3，孔隙比平均值e=1.268，粘聚力标准值Ck=12kPa，内摩擦角标准值φk=9°，压缩系数平均值а1-2=0.92MPa-1，压缩模量平均值Es=2.51MPa。标准贯入试验共49次，实测击数N′=2~4击，平均值为3.1击，标准值为2.9击。经杆长修正后，N=1.5~3击，平均值为2.3击，标准值为2.2击。建议承载力特征值取90kPa。第②-4层中砂：呈灰黄色，稍密~中密，饱和，含多量粗砾砂。该层于23个孔段揭露。层厚1~7.6m，平均层厚为3.33m，层面埋深8.8~19.8m。标准贯入试验共22次，，实测击数N′=14~19击，平均值为17.5击，标准值为17.1击。经杆长修正后，N=10.2~14.7击，平均值为13.2击，标准值为12.8击。建议稍密砂层承载力特征值取160kPa，中密砂层承载力特征值取240kPa。第②-5层粉质粘土：呈灰黑色，软塑~可塑，饱和，含多量腐木及少量粉细砂。于4个孔段揭露（控18、控9、鉴17、鉴1）。层厚0.6~5.6m，平均层厚为2.6m。层面埋深11.2~17.1m。取可塑试样2件，含水量平均值W=28.1%，重度平均值γ=19kN/m3，孔隙比平均值e=0.782，粘聚力平均值C=32kPa，内摩擦角平均值φ=14.8°，压缩系数平均值а1-2=0.42MPa-1，压缩模量平均值Es=4.26MPa。可塑层标准贯入试验共2次，实测击数N′=7击，平均值为7击。经杆长修正后，N=5.2~5.4击，平均值为5.3击。建议软塑承载力特征值取90kPa，可塑承载力特征值取130kPa。第②-6层粉质粘土：呈红黄色，硬塑~坚硬，湿~稍湿，含粉细砂。于20个孔段揭露。层厚0.4~3.90m，平均层厚为1.74m。层面埋深14.1~19.3m。取试样8件，含水量平均值W=21.1%，重度平均值γ=19.8kN/m3，孔隙比平均值e=0.612，粘聚力标准值Ck=41.4kPa，内摩擦角标准值φk=23.5°，压缩系数平均值а1-2=0.25MPa-1，压缩模量平均值Es=6.70MPa。标准贯入试验共13次，实测击数N′=10~23击，平均值为17.3击，标准值为15.3击。经杆长修正后，N=7.5~16.9击，平均值为12.6击，标准值为11.2击。建议硬塑承载力特征值取200kPa，坚硬承载力特征值取240kPa。3）残积层（Qel），地层编号③第③层粉质粘土：呈灰色，坚硬，稍湿，为泥岩风化后产物。于11个孔段揭露。层厚0.5~3.50m，平均层厚为1.74m。层面埋深14~19.1m。取试样6件，含水量平均值W=20.7%，重度平均值γ=19.8kN/m3，孔隙比平均值e=0.606，粘聚力标准值Ck=42kPa，内摩擦角标准值φk=23.4°，压缩系数平均值а1-2=0.26MPa-1，压缩模量平均值Es=6.23MPa。标准贯入试验共10次，实测击数N′=19~28击，平均值为23.1击，标准值为21.2击。经杆长修正后，N=13.8~20.1击，平均值为16.6击，标准值为15.2击。建议承载力特征值取280kPa。基岩部分第④-1层全风化泥岩：灰色，原岩结构基本破坏，呈坚硬土状。该层于41个孔段揭露。层厚0.8~4.2m，平均层厚为2.44m，层面埋深15.3~21.6m。取试样15件，含水量平均值W=19.8%，重度平均值γ=20kN/m3，孔隙比平均值e=0.571，粘聚力标准值Ck=43kPa，内摩擦角标准值φk=25.1°，压缩系数平均值а1-2=0.2MPa-1，压缩模量平均值Es=7.73MPa。标准贯入试验共30次，实测击数N′=31~48击，平均值为39.9击，标准值为38.7击。经杆长修正后，N=22.6~34.5击，平均值为28.4击，标准值为27.4击。建议承载力特征值取400kPa。第④-2层强风化泥岩：呈灰色，岩心破碎，呈半岩半土状-碎块状，部分孔段夹中风化。该层于44个孔段揭露。揭露层厚0.7~10.9m，平均揭露层厚为3.4m。层面埋深15.5~23.5m。标准贯入试验共6次，实测击数N′=50~57击，平均值为51击，标准值为45.5击。经杆长修正后，N=32.5~45.8击，平均值为42.1击，标准值为36.9击。建议承载力特征值取600kPa。第④-3层中风化泥岩：呈灰色，岩芯较破碎，呈碎块状-短柱状（多数孔段夹强风化），该层于45个孔段揭露。揭露层厚0.6~7.8m，平均揭露层厚为2.37m。层面埋深20~27.5m。该层共采取岩样7组，天然湿度抗压强度单值为3.5～6.5MPa，平均4.7MPa，标准值3.7MPa。建议承载力特征值取1200kPa。综合判断中风化岩岩石坚硬程度属极软岩，岩体完整程度等级为破碎~较破碎，综合考虑后，建议岩体基本质量等级属=5\*ROMANV类。第④-4层微风化泥岩、粉砂质泥岩：呈灰色，岩芯较完整，呈碎块-短柱。该层于48个孔段揭露。揭露层厚4.04~10.85m，平均揭露层厚为7.67m。层面埋深21.7~33m。该层共采取岩样42组，天然湿度抗压强度单值为7~17.5MPa，平均值12.1MPa，标准值为11.5MPa；饱和湿度抗压强度单值为7~13MPa，平均值8.9MPa，标准值为7.94MPa；软化系数标准值为0.59。建议承载力特征值取3000kPa。微风化岩岩石坚硬程度属较软~软岩，岩体完整程度等级为较完整，综合考虑后，判定岩体基本质量等级属=4\*ROMANIV类。3.2工程水文条件（一）水文地质概况XX地区地处南亚热带，全年降水丰沛，雨季明显，日照充足，降水量大于蒸发量，大气降水量是地下水的主要补给来源，地下水补给期在4~9月，消耗或排泄期是10月至次年3月，场区地下水的水量处决于地层的渗透性。经钻探揭露，场区地下水主要为填土上层滞水、砂土第四系孔隙水和基岩裂隙水。据渗透试验资料，场区粉质粘土、淤泥、淤泥质土及砂质粘性土均为弱透水地层，场区地下水主要为填土上层滞水及中、粗砂层孔隙水，受大气降水及地表水补给，蒸发及侧向渗透为主要排泄方式。基岩裂隙水主要赋存于强风化、中风化岩中，其水量受风化裂隙控制。（二）地下水位据钻探期间实测，各钻孔静止水位1.5~3.2米，标高4.35~6.05米。由于施工期较短，观测的地下水位不能代表长期地下水位。(三)水质腐蚀性分析1、地下水场区地下水经在控24、控17等孔取水样进行简分析，PH=6.7（地下水化学类型及化学指标详见《水质分析报告表》），按《岩土工程勘察规范》GB50021-2001第12.2.1条规定，该水质对混凝土微腐蚀，在干湿交替环境中，对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀。地下水对建筑材料腐蚀的防护，请按《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008规定执行。4红酒库基坑支护方案4.1基坑概况及安全等级地下室边线距道路最近距离约3.0m，市政道路管线密集。基坑支护设计安全等级：Ⅰ区为一级、Ⅱ区为二级，使用年限为1年,地下连续墙结构使用年限同主体结构。4.2基坑工程环境及地质特点本场地位于XX市萝岗区保税区内，本工程拟建地上三层，绝大部分设三层地下室，拟开挖基坑约19m（自自然地面计），东南角局部为一层地下室，开挖深度约6m（自自然地面计），详细情况参见《地库平面图》。场地东北侧毗邻已投入营运的美资XX卓德嘉薄膜有限公司，东南侧临近保税区南门入口，西南及西北均为市政绿化及道路。东北侧管线主要为路灯的光缆，其余三面地下管线众多（电力、电信、给排水、路灯等管线）且距场地较近（部分位于场地红线以内），详情见《XX市保税区红酒库钻孔布置图》。4.3基坑工程水文地质特点基坑开挖后基坑底主要地层为风化岩层，局部可能出现砂层或粉质粘土层。据钻探期间实测，场区各钻孔各钻孔静止水位最浅埋深1.5m，最大绝对标高为6.05m。由于施工期较短，观测的地下水位不能代表长期地下水位。砂层地下水涌水量、渗透系数及影响半径见抽水试验报告，基岩裂隙水相关参数待基坑开挖以后针对现场裂隙发育情况选择有代表性孔段再次进行抽水试验。4.4基坑工程分区、施工流程根据地质条件、基坑开挖深度、面积、形状和周边环境，按安全可靠、经济合理的原则，基坑支护设计如下：1、地下室施工采用部分正作部分逆作法。2、采用地下连续墙（兼做地下室外墙）+两道内支撑(逆作地下室楼板)作为基坑支护体系。连续墙厚度1200mm，连续墙内侧槽段交接处施工壁柱。3、本基坑的设计分共分两个区(Ⅰ区、Ⅱ区)8个剖面，根据基坑平面、剖面及对应不利钻孔资料计算结果并结合类似工程的经验进行设计。Ⅰ区Ⅰ区Ⅰ区Ⅰ区Ⅱ区图4-1基坑分区平面布置方案图图4-2基坑第一道支撑平面布置图图4-3基坑第二支撑平面布置图基坑开挖工况：1、地下室施工采用部分正作部分逆作法，其施工步骤如下：Ⅰ区:1)平整场地，施工导墙，施工地下连续墙,施工旋喷桩及支撑立柱桩及格构式钢立柱。2)土方开挖至冠梁底，施工冠梁。3)待冠梁强度达到设计强度80%后，开挖土方至第一道内支撑梁板底(地下一层楼面梁板底),施工第一道内支撑梁板(地下一层楼面圆环以外部分)。4)待已施工的楼面梁板强度达到设计强度80%后，开挖土方至第二道内支撑梁板底(地下二层楼面梁板底)。施工第二道内支撑梁板(地下二层楼面圆环以外部分)。5)待楼面梁板达到设计强度80%后，继续开挖土方至地下室底板及垫层底标高处。6)施工垫层及地下室底板。7)由下至上施工正作法完成圆环区域内的梁、板、柱、壁柱，及逆作法部位钢构柱外包钢筋混凝土。Ⅱ区:待Ⅰ区地下室完成后正作法由下至上完成地下室施工。5XX市保税区红酒库基坑三维数值分析5.1计算内容本工程基坑占地面积约150×110平方米，拟建两个地下室，分别为一层地下室（Ⅱ区）、三层地下室（Ⅰ区），一层地下室（Ⅱ区）部位开挖深度1.90m，三层地下室（Ⅰ区）部位基坑开挖深度20.80m。围护设计方案考虑到该工程周边市政道路管线密集，为减小对周边环境的影响，Ⅰ区采用部分正作部分逆作法，施工较复杂，空间性也很强，很难用二维模型来简化，从安全角度出发，应采用三维空间分析；并根据分析成果，考虑采取相应的保护措施，以确保该基坑工程的安全。5.2计算软件及参数的选取5.2.1计算软件的选取本次评估分析选取大型通用有限元软件MIDAS/GTS作为计算平台。MIDAS/GTS主要针对岩土隧道领域的结构分析所需要的功能直接开发的程序，是通用有限元程序与岩土及隧道专业技术的完美结合。其全新的操作界面和三维分析功能，为岩土和隧道工程师提供了强有力的解决方案。MIDAS/GTS分析类型包括：=1\*GB3①静力分析、线性静力分析、非线性静力分析；=2\*GB3②施工阶段分析；=3\*GB3③渗流分析：包括稳态渗流和瞬态渗流；=4\*GB3④固结分析：饱和和非饱和土体的固结分析；=5\*GB3⑤边坡稳定；=6\*GB3⑥动力分析：包括特征值分析、时程分析、反应谱分析。通过GTS为用户提供的以上几种分析类型，用户可以实现对隧道、基坑、边坡、土石坝等等岩土和隧道结构的计算和分析。在岩土结构中，除过需要考虑岩土自身的作用外，同样也需要考虑结构部分对岩土部分的作用。MIDAS/GTS为用户提供了各种结构单元来模拟结构部分的作用，包括：桁架单元、梁单元、桩单元、只受拉单元、只受压单元、板单元以及平面应力单元等结构单元。通过这些单元的设置，可以模拟各种岩土分析中的结构部分。通过使用MIDAS/GTS，用户可以实现岩土和结构的协同作用，实现对支护结构的受力分析。对于岩石和土体来说，材料的本构关系对计算有很大的影响，因此在岩土计算中需要选取合适的本构模型。MIDAS/GTS为用户提供了14种本构模型，还包括岩石和土体中常用的一些弹塑性模型。5.2.2本构关系及参数（1）土层本构关系及参数本文分析土体采用比较适合基坑开挖的修正莫尔库伦模型，地下连续墙和支撑采用线弹性模型。土体是典型的弹塑性材料,卸载模量远大于加载模量,MC模型将压缩和卸载模量统一采用杨氏模量E来表示。由于基坑开挖是卸荷的过程，因此采用模拟土体卸载特性较好的Hardeningsoil(HS)模型,要比Mohrcoulomb(MC)模型更为合理。HS模型用三个刚度值来表征土体在开挖过程中的特性,其中E50为标准排水三轴试验中的割线刚度;Eoed为主固结仪加载中的切线刚度;Eur为卸载/重新加载刚度。Hardeningsoil模型，简称HS模型（由Schanz于1998年提出），当对土体施加偏应力时，土体表现出刚度下降，产生塑性应变。在固结排水试验中竖向应变和偏应力的关系可以近似用双曲线拟合（见图1），这种关系最早由Kondner（1963年）提出，之后被著名的Duncan&Chang（1970年）采用。HS模型在Duncan&Chang模型的基础上采用了塑性理论，同时考虑了土的膨胀和压缩屈服面（见图2）。卸荷模型与回弹指数之间的关系：式中：p卸荷模量参考压力卸荷泊松比初始孔隙比在固结排水试验中，竖向应变和偏应力的关系表示为（当时）式中：固结排水试验验得出的割线模量，即偏应力达到50%/时所得到的割线模量偏应力渐近线值偏应力破坏线值图5-1标准排水试验中的应力－应变关系图5-2模型主应力空间的压力屈服面本工程计算使用参数如表5-1所示：表5-1数值计算参数表土层（kN/m3）C(kPa)（MPa）（MPa）（MPa）2-1淤泥15.4442941294187302-2粉质粘土19.3361881608160244802-3淤泥质土16.87737653765112952-4中砂17.802534500345001035002-5粉质粘土17.2101545004500135002-6粉质粘土19.8361833500335001005004-1全风化泥岩20452438650386501159504-2强风化泥岩223002537500037500011250004-3中风化泥岩234002665000065000019500004-4微风化泥岩246002713000001300000390000005.2.3计算荷载在基坑开挖、支护施工过程中，系统受重力场作用，并考虑基坑周边20kPa的车地面超荷。地下一层、地下二层楼面活载15kpa。5.3计算分析及主要步骤本工程基坑体量较大，分成两个区开挖。Ⅰ区采用部分正作部分逆作法，Ⅱ区待Ⅰ区地下室完成后正作法由下至上完成地下室施工，施工过程较复杂，形成一系列非常复杂的空间力学系统。系统荷载包括地下孔隙水压力、围护体外侧的主动侧向土压力、围护体内侧的被动土压力、围护体的弹性抗力、支撑的水平力、立柱的竖向力等。围护支护效果不仅与基坑几何尺寸有关，还与地下水位、地质层物理特性、支护系统的刚度和强度，并反映各抗力和荷载的平衡过程。这使得系统的受力状态在空间上变得更加复杂。基坑开挖一层，支护一层，随挖随支护。由于下一道水平支撑是在上层开挖结束后进行，即在水平支撑受力前，基坑支护已发生变形；下一序开挖在上一道水平支撑混凝土强度达到设计要求后进行，水平支撑受力后开挖下层，引起围护和水平支撑协同变位，共同承担土体和地下水的侧向压力。前一状态是下一工序的初态（应力、应变），因此开挖、支护过程是系统应力、应变连续、承接的过程，这使得系统状态在时间上变得更加复杂。空间几何呈非线性，土体本构呈非线性，土体与围护结构、地铁结构间的作用也呈非线性，这使得系统呈更加复杂的非线性。土体在重力场作用下，土体处于自然固结状态，具有初始应力。在地质层一定的情况下，初始应力的大小随埋深线性分布（比例常数为重力加速度与容重的乘积）。在地铁结构下的土体受到结构底板的压力，具体附加应力，呈超固结状态，其应力状态不再随埋深线性分布，应力由建筑结构面向地基非线性扩散。围护结构附近的土体由于受到主、被动土压力作用，其应力状态也十分复杂。要精确求解地铁结构和周围土体的初始应力是一项艰巨而复杂的工作，却又必不可少。然而，因为土体本身分层，并有孔隙水影响，其物理特性在空间上变化复杂；建筑物边界的土体，几何非规则；土体固结程度不一，主动区和被动区交织，应力状态复杂；特别是建筑物与土体的弹性模量相差巨大，这给消除建筑物、桩与土体的相对沉降差带来了很大困难。根据基坑围护设计方案，基坑将经历开挖、变位、支护、平衡；再开挖、再变位、再支护、再平衡……因此土体、围护支护系统的变位、应力、应变的发生在整体施工过程中。数值仿真时，在空间上、时间上应能较真实的反映这一系例工况变化过程。现建立地铁结构、地基、基坑、围护体、水平支撑和竖向支撑的三维有限元模型，仿真这一系统的应力和应变状态过程。根据设计的围护方案和施工工序，拟计算的主要步骤如下：资料的收集和分析模型规划及建立（3D模型）初始重力场计算重力场初始化本基坑围护侧墙、打桩后的平衡态分析开挖至第一道支撑平面，计算系统内力和变位施工第一道支撑，计算系统内力和变位继续开挖至第X道支撑平面，计算系统内力和变位施工第X道支撑，计算系统内力和变位撑继续开挖至基坑底部，计算系统内力和变位回筑环内结构，计算系统内力和变位成果分析与总结5.4有限元模型及边界条件由于基坑深度20.08m，根据红酒库基坑平面关系，为减少边界条件效应影响，选取的模型尺寸约为220m×180m×65m。根据基坑围护设计方案，1:1建立几何模型。网格模型按结构受力集中程度和几何结构进行划分，对土体采用六面体实体单元；对连续墙围护结构采用板单元；各支撑采用梁单元。基础边界（四周和底面）法向约束。对于本模型需要特别说明：各围护结构按照等效刚度的原则等效为同等刚度的地连墙结构形式。图5-3本工程3D模型图5-4连续墙围护体系图5-5梁支撑体系图5-6板支撑体系红酒库基坑工程各施工步骤模型如下：工序号各阶段施工工序及模型阶段1：计算模型生成初始地应力阶段2：施工连续墙和钢格构柱阶段3：土方开挖至冠梁底，施工冠梁阶段4：开挖土方至第一道内支撑梁板底(地下一层楼面梁板底)阶段5：开挖土方至第二道内支撑梁板底(地下二层楼面梁板底)阶段6：开挖土方至地下室底板及垫层底标高处，施工底板阶段7：由下至上施工正作法完成圆环区域内的梁、板、柱、壁柱阶段8：正作法施工Ⅱ区地下室5.5计算结果5.5.1连续墙DX向位移结果阶段3：土方开挖至冠梁底，施工冠梁阶段4：开挖土方至第一道内支撑梁板底(地下一层楼面梁板底)阶段5：开挖土方至第二道内支撑梁板底(地下二层楼面梁板底)阶段6：开挖土方至地下室底板及垫层底标高