深基坑支护设计(计算书)

第一章支护结构设计方案综合说明

1.1工程概况

根本概况

(1)工程名称：太仓地产TCCX2009-23-3地块工程基坑支护工程；

(2)地理位置：太仓市新浏河和杭州路以南，南靠规划河道，东依东仓新路，西侧紧

临建设中的安置小区。

工程概况

根据建设单位提供的该工程“地下结构建筑平面布置图及总平面图”，该工程的结构概

况如下：

(1)本工程主体结构±0.000相当于吴淞高程+3000(本基坑工程设计除特别说明外

均采用主体结构相对高程系统)；

(2)基坑规模：东西方向长约230m,南北方向约80m,基坑开挖面积约20000«?,

周长约630m；

(3)基坑挖深：根据实测，场地平均高程为吴淞高程+3.0,考虑根底高度及垫层厚度

后基坑开挖深度(预估值)详见表1-1：

表1-1基坑开挖深度一览表

区段底板顶标高(m)底板厚(m)垫层厚(m)自然地面相对标高(m)开挖深度(m)

主体周边-11.001.000.100.0012.0

(4)平安等级：根据该基坑的周边环境及挖深，确定该工程侧壁平安等级为一级。

1.2地质概况

根据某勘察院提出的《太仓地产TCCX2009-23-3地块工程勘察报告》，该场区的工程

与水文地质条件如下：

场地地形、地貌

拟建场地地貌类型属长江三角洲滨海平原，地基二的成因类型主要为滨海〜浅海相、

滨海〜河口相及河口〜湖沼相等。

岩土层分布及分布特征

根据钻探揭示、原位测试及室内土工试验综合分析，基坑开挖影响深度范围内岩土层

分布主要为：

1-1层：杂填上色较杂，稍湿，松散。以粘性上为主，含少量碎石、碎祜等。主要分

布丁场地东侧和东南侧原民居点处。层厚0.50-3.lOiiio

2-1层：粉质粘土夹粉土黄灰〜灰色，饱和，软塑；含少量铁锯质氧化物，夹粉土薄

层，局部以粉土为主。高压缩性土。切面略光滑，摇振反响中等，干强度中等，韧性中等。

该层土俗称“硬壳层或氧化层”。由于后期人类活动，除局部河道或暗浜处缺失外全场地均

有分布。层顶高程-0.71~2.19m,层厚0.60〜3.90m。

2-2层：粉土青灰色，很湿，稍密，局部夹有粉砂团块，见云母片，底部夹较多粘性

土薄层。中等压缩性。无光泽反响，摇振反响中等〜迅速，干强度低，无韧性。该层全场

地均有分布，层顶标高和厚度较为稳定。层顶高程-2.74~0.09m,层厚().8()~4.8()m。

3-1层：淤泥质粉质粘土夹粉土灰色，流塑，饱和，具水平层理，层间夹粉土薄层，

粉土厚度一般0.5〜5cm,局部厚度达30cm以上。高压缩性土。含少量贝壳片。切面略光滑,

无摇振反响，干强度中等，韧性中等。全场分布。层顶标高和厚度较为稳定。层顶高程

-5.34~-l.72m,层厚0.60〜4.10m。

3-2层：淤泥质粉质粘土灰色，流塑，饱和，含少量贝壳碎片，局部夹粉土薄层。高

压缩性土。切面较光滑，无摇振反响，干强度高，韧性中等。局局部布。层顶标高较为稳

定，但厚度变化较大。层顶高程-7.40~-3.19m,层厚0.B0~12.60m。

4-1层：粉质粘土灰黄色，顶部少量为绿灰色，饱和，可塑。质不均一，上部以粘土

为主，中下部以粉质粘土为主，夹粉土薄层。中等压缩性土。切面较光滑，无摇振反响，

干强度高，韧性中等。该层土由于后期海侵切割而缺失(3-2层土替代)。局部缺失。层顶

标高和厚度差异性大，分布不稳定。层顶高程-12.27~-5.07m,层厚0.50~6.40m。

4-2层：粉土夹粉质粘土灰黄-灰绿色，很湿，稍密，千层状，层厚不等，粉

土与粉质粘土比约为5：1~12：1。中等压缩性。无光泽，摇振反响中等，干强度低，韧性

低。该层土由于后期海侵切割而缺失(3-2层土替代)，局部缺失。层顶标高和厚度差异性

大,分布不稳定。层顶高程J4.61~-9.61m,层厚0.50〜5.30m。

5-1层：淤泥质粉质粘土夹粉土灰色，饱和，流塑，具水平层理，层间夹粉土薄层，

层厚0.5-10cm。高压缩性土。切面略光滑，无摇振反响，干强度中等，韧性中等。全场分

布。该层土顶板标高和厚度有一定差异性，分布不稳定。层顶高程-17.99—12.41m,层厚

().80~6.6()m。

5-2层：粉土灰色，湿，稍密-中密，见云母碎片，局部夹淤泥质土薄层。高压缩性土。

无光泽反响，摇振反响中等〜迅速，干强度低，韧性低。该层为夹层状土，厚度较小，分

布不连续,局局部布。层顶高程・18.25~-16.04m,层厚0.40〜2.30m。

5-3层：（淤泥质）粉质粘上灰色，饱和，流塑~软塑，局部含贝壳碎片。夹少量粉上

薄层。高压缩性土。切面较光滑，无摇振反响，干强度中等，韧性中等。全场分布，该层

土层顶标高和层厚较为稳定。层顶高程-20.66~-16.49m,层厚6.40〜12.40m。

7-1层：粉土夹粉砂灰色,很湿，中密〜密实；中~薄层状，层间夹粉砂，粉砂含量占

30%左右，偶夹少量粉质粘土薄层。中等压缩性。摇振反响迅速，无光泽，干强度低，韧

性低。全场分布，层顶标高和层厚较为稳定。是本场地较为理想的中长桩桩端持力层。层

顶高程-30.24~-26.87m,层厚2.10~7.70me

水文概况

拟建场地区域地表水系纵横交错，排泄通畅，地表水位受当地气候及潮汐影响，并受

内河口水闸调节控制。本工程地下室抗浮设防水位取设计室外地坪下0.40米标高。场地内

地下水发育，浅部地下水为松散孔隙型潜水，主要赋存于各地基土中，一般情况下，地下

潜水主要来源于大气降水和地表水入渗补给，以侧向泾流、自然蒸发方式排泄；对本工程

建设有影响的主要为浅部孔隙潜水。勘察期间，测得稳定静止稳定水位埋深在0.00〜1.12m

间，标高在1.在〜1.97m间,初见水位埋深在0.33〜1.60m间，标高在0.在-1.68m间。

地质参数

基坑支护结构设计采用地质参数见表1-2。

表1-2基坑支护设计土质参数

重度抗剪强度（固结快剪）渗透系数（xl06cm/s）

土层

3

Y(kN/m)C(kPa)取度）KvKh

2-118.612.216.824.9042.26

2-218.95.426.991.64154.49

3-117.810.89.31.322.25

3-217.612.77.7

4-119.938.413.6

4-218.810.024.6

5-118.413.213.8

5-218.78.421.3

5-318.615.612.0

7-119.06.529.0

注：以上参数均由勘察报告提供。

1.3支护方案

设计依据

(1)建设单位提供资料：

a.太仓地产TCCX2OO9-23-3地块工程总平面图；

b.太仓地产TCCX2009-23-3地块工程地下建筑平面布置图；

c.《太仓地产TCCX2009-23-3地块工程勘察报告》。

(2)有关标准、规程：

a.《建筑结构荷载标准》(2006版)(GB50009-2001)；

b.《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)；

c.《建筑基坑工程技术标准》(YB9258-97)；

d.《混凝土结构技术标准》(GB5()010—20()2)；

已《钢结构设计标准》(GB50017-2003)；

f.《建筑桩基技术标准》(JGJ94-2008)；

g.《建筑地基根底设计标准》(GB50007-2002)；

h.《建筑地基根底工程施工质量验收标准》(GB50202-2002)；

i.《混凝土工程施工质量验收标准》(GB50204-2002)；

j.《建筑地基处理技术标准》(JGJ79-2002)；

k.《建筑基坑工程监测技术标准》(GB50497-2009)；

I.其他有关的标准及规程。

支护方案

根据上述确定的本工程支护设计的重点，结合已有能确保平安、有成熟设计及施工经

验的案例，提出如下的支护设计方案：

钻孔灌注桩+三层碎支撑十三轴深搅桩止水帷幕；坑内采用管井降水。

(1)围护体系布置：围护体系采用刚度较大的钻孔灌注桩，支护桩选用直至1200的

钻孔灌注桩，桩间距分别为1400mm,采用该种支护形式刚度较大，变形较小；易于设置

内支撑，能很好的控制支护结构的变形，减小基坑开挖及地下结构施工期间对周边环境的

影响。在不增加基坑开挖量的情况下根据主体结构地下室平面形状尽量减少阳角的出现。

由于基坑较长，开挖较深，减少阳角将增加很多开挖量，所以阳角部位支护结构沿地卜室

结构外边线布置，支撑系统布置时考虑对该部位进行加强。

钻孔桩施工工艺简单、成熟，施工速度快，造价较低。

围护结构平面布置详见第二局部“围护结构平面布置图”。

(2)支撑体系平面布置：根据基坑平面形状，原那么上角部采用角撑，东西方向的长

边中间部位设置对撑即可，但考虑阳角部位的不利影响，应增大阳角部位的整体稳定性。

本设计在阳角部位外侧设置拉梁板，并将外侧拉梁板与内侧支撑体系形成整体。该支撑布

置形式施工技术要求相对简单，施工质量易于控制。

考虑基坑周边环境对支护结构变形的敏感性，本设计支撑系统采用刚度较大的混凝土

支撑，且混凝土支撑可控制为先撑后挖，易于控制基坑侧壁的变形。根据支撑长度的不同

设置适量的立柱〔根据工程桩的设置情况，可适量采用局部工程桩作为支撑系统的立柱桩,

具体情况施工图时根据主体结构工程桩的设置情况进行调整)。整个平面布置简单、传力明

确、受力合理。

支撑结构的具体布置形式见“支撑结构平面布置图”。

(3)支撑体系竖向布置：支撑体系的竖向布置应考虑既能有效的控制土体变形(包括

浅层位移和深层位移)，又能使桩身的内力较小，同时使得基坑开挖面与支撑间距较大，方

便土方的开挖及主体结构楼板的施工，满足地卜.室主体结构的施工要求。

为减小支护桩内力，降低围护桩的造价，桩顶标高应尽量的降低。但如果桩顶设置过

低，上部空间较大，不易控制基坑顶部的变形，且该场地狭小，不允许放坡支护；下部空

间较小，机械在基坑面下的作业难度较大，增加土方的开挖难度。

本设计综合考虑各方面因素，经过对支撑位置不同高度设置的计算分析比照，并考虑

周边施工空间的因素，圈梁顶标高设置在地面下1.6m,即-1.6m,一层支撑中心标高为

-2.000m,二层支撑中心标高为-5.000m位置，三层支撑中心标高为-8.000m位置。

(4)基坑顶部处理：地面与圈梁顶部有一定的高差，该局部可以将止水帷幕深搅桩桩

顶标高升高至地面，作为土方初始开挖浇筑圈梁支撑时的临时支护措施。待圈梁施工完毕,

可根据现场施工要求在圈梁上部砌筑砖砌体，砖砌体中间设置构造柱(间距3.0m),上部

设置800x1200圈梁，加强砌体的整体稳定性，并采用脚手架钢管设置护栏，保护基坑顶部

平安。同时在深搅桩外侧设置胸砌体排水沟兼做截水作用。

(5)止水帷幕：木基坑开挖深度范围内为大局部粉质粘土，基坑外侧本采於50@1200

三轴深搅桩作为止水帷幕，长度为基坑底面下ll.Omo

(6)降水：拟建场地浅部土层中的地下水属于潜水类型，其动态变化主要受控于大气

降水和地面蒸发影响。

顶部设置排水沟，兼做截水作用，无空间的部位应在基坑边缘设置截水措施，防止基

坑周围水体倒流入基坑内，影响地下结构的施工，坑内采用管井降水。

1.4设计计算

计算条件

(1)根据周边环境的要求及该基坑的规模确定该基坑平安等级为一级，重要性系数取

II；

(2)基坑围护结构内力及稳定性计算采用理正深基坑软件进行，土的C、(p值采用勘

察报告提供的固结快剪指标；

(3)土压力计算采用土压力极限平衡理论的朗肯士压力理论：坑外迎土面的土压力取

主动土压力，开挖面深度以下的土压力按矩形分布考虑，坑内开挖面以下背土面的土压力

取为被动土压力，土压力系数为：

2

主动土压力系数：Kai=tan(450-^-)

2

被动土压力系数：Kpi=tan(45°+^)

(4)根据该场地的土层条件，围护结构变形、内力及各项稳定性验算均采用水土合算,

且计算时不考虑围护体与土体的摩擦作用，不对主、被动土压力系数进行调整，仅作为平

安储藏;

(5)支撑支锚刚度取值按照相关标准规定计算；

(6)超载取值：取20kPa；

(7)地下水位：本设计取自然地面下0.4m；

(8)支护桩桩长按照整体稳定性要求控制，并结合弯矩、剪力及变形确定，配筋按照

各工况最大弯矩计算。

计算工况

工况1.施工支护桩及埋设前期的监测器件，围护桩体到达设计强度的80%后，开挖

土方到冠梁底标高低0.1m；

工况2.凿桩浇筑冠梁、一层支撑构件；

工况3.待围护桩体到达设计强度100%,且圈梁、支撑到达设计强度的80%,开挖土

方到二层支撑设计标高低0.5m；

工况4.浇筑二层围楝、支撑；

工况5.二层支撑系统到达设计强度，方可继续开挖土方到三层支撑设计标高低().5m；

工况6.浇筑三层围楝、支撑；

工况7.三层支撑系统到达设计强度，方可继续开挖土方到基坑底设计标高；

主要计算结果

本场地上层分布较为均匀、地面较为平坦，综合_1层分布、周边环境，分别选择J172、

JI73、J198、Z219勘探孔对围护体内力及稳定性进行计算。其主要计算结果见表1-3〜1-4

(有下划线的为围护结构体系配筋时取用值)。

表1-3支撑轴力汇总表

支撑轴力(kN)

区段Ti

T2T3

手算电算手算电算手算电算

东侧(J173)91.92106.05310.88308.87177.89164.24

南侧(Z219)73.1073.12248.97249.92165.82166.07

西侧(J198)53.8853.14114.00115.52218.00219.18

北侧J(172)79.2079.27248.56265.22263.99229.37

表1-4支护桩弯矩汇总表

支护桩弯矩(kN-m)

区段

手算电算

东侧(J173)916.131192.23

南侧(Z219)932.53932.70

西侧(J198)597.02622.07

北侧J(172)871.881174.63

设计成果

(1)围护结构设计成果见表1-5。

表1-5支护桩设计参数

桩长桩顶标桩径桩间距纵向钢筋螺旋箍筋加强筋

类型磴等级

(m)高(m)(mm)(mm)(HRB400)(HPB235)(HRB335)

WHZ-131.6-2.41200140016①25中10@200中18@2000C35

WHZ-229.6-2.41200140016①25(D10@200<1)18@2000C35

注：桩长L为至冠梁底面起算，详见支护桩体大样。

(2)支撑结构设计结果见表1-6

表1-6支撑结构设计参数表

洋而rnri-王助、:耳土耳L口昆曲

1一

(niinxniin)寺放

圈梁1400x8008<P25(HRB335)(1)10@200C35

一层支撑主撑700x5008025(HRB335)①8@200C35

角撑500x5008625(HRB335)68@200C35

围楝1200x80028①28(HRB335)<1>10@150C35

二层支撑主撑700x60010025(HRB335)中8@2()0C35

角撑600x60012025(HRB335)中8@2()0C35

围橡1200x80024①28(HRB335)<1>10@150C35

三层支撑主撑700x6008①25(HRB335)①8@200C35

角撑600x60010025(HRB335)<1>10@200C35

立柱上部采用4/180x12格构缀板柱；下部采用直径1000钻孔灌注桩，L=33.Om。

1.5施工技术要求

建筑材料

(1)混凝土：除特别注明外均为C35；

(2)钢筋：支护桩采用HRB400级，一层支撑系统、二层支撑系统及三层支撑系统采

用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢；

(3)水泥：42.5级普通硅酸盐水泥；

(4)焊条:HPB235及Q235B采用E43xx型焊条,HRB335采用E5()xx型焊条。

钻孔灌注桩施工要求

(1)钻孔灌注桩应满足桩身质量及钢筋笼焊接质量要求，不得有断桩、混凝土离析及

夹泥现象出现；

12)混凝土应连续浇筑，每根桩的浇筑时间不应大于混凝土的初凝时间。混凝土浇筑

应适当大于桩顶设计标高，凿除泛浆后的桩顶混凝土必须满足设计要求；

(3)钻孔灌注桩施工工序：钻孔灌注桩定位、钻进成孔(泥浆护壁)、第一次清孔、

下放钢筋笼、下导管、第二次清孔、水下浇筑混凝土；

(4)泥浆：槽内泥浆液面应保持高于地下水位0.5m以上，泥浆比重配比应能保持孔

壁稳定；

(5)清孔：清孔分两次进行，第一次清孔在成孔完成后立即进行；第二次在下放钢筋

笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行;

(6)钢筋笼制作：

a.钢筋笼应宜分段制作，分段长度应根据成笼的整体刚度，来料钢筋长度及起重机的有

效起吊高度等因素综合确定。

b.钢筋笼制作前，应将主筋校直，去除钢筋外表污垢、锈蚀等，钢筋下料时应准确控

制下料长度。

b.钢筋笼外形尺寸应符合设计要求，主筋保护层允许偏差为20mmo

d.加强筋与主筋的连接应采用点焊连接：螺旋掖筋与主筋的连接可以采用钢丝绑扎并

间隔点焊固定。

e.成形钢筋笼应平卧堆放在干净平整的地面上，堆放层数不超过两层。

f.钢筋笼应经中间验收合格方可安装。

g.为保证钢筋保护层厚度，在钢筋笼的四周应有定位垫块，沿钢筋笼水平方向设置四

块，垫块纵向间距3米。

h.垫块在运输、起吊和安装的过程中应采取适当的防变形措施，起吊点应设在加强箍

位置。

i.钢筋笼安装深度应符合设计要求，误差应小于100mm。

(7)桩位水平偏差不得大于50,垂直度偏差不得大于0.5%,充盈系数不小于1.1,

作为围护桩时沉渣厚度＜200,作为立柱桩时沉渣厚度小于50mm,超灌长度500mm；

(8)桩顶应嵌入圈梁50mm,桩体主筋应锚入圈梁N35d。

三轴深搅桩施工要求

⑴三轴深搅桩采用叶片直径850mm,搭接250mm,间距1200mm；

⑵严格按《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99),《建筑地基处理技术标准》(JGJ79-2002)

进行施工；

(3)深搅桩桩位偏差不大于50mm,垂直度偏差不大于0.5%。且确保搭接、连续、

不断浆；

(4)使用42.5级普通硅酸盐水泥，其掺入量为20%,水灰比为1.2,要求深搅桩体28

天的无侧限抗压强度不小于l.OMPa；

(5)三轴搅拌机下沉速度控制在1.Om/min以内,搅拌提升速度控制在1.5m/min以内，

并保持匀速下沉与匀速提升。搅拌提升时不应使孔内产生负压造成周边地基沉降；

(6)因故搁置超过2h以上的拌制浆液，应作为废浆处理，严禁再用；

(7)施工时应保证前后台密切配合，禁止断浆。如因故停浆，应在恢复压浆前将三轴

搅拌机下沉0.5m后再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性;

(8)三轴深搅桩应连续施工，相邻桩喷浆工艺的施工时间间隔不宜大丁24小时。否

那么，需做冷缝处理，可在冷缝处增补三轴深搅桩施工或采用旋喷桩和压密注浆的方式处

理。

支撑系统施工要求

(1)钢筋混凝土圈梁〔围橡)、支撑应同时浇筑，支撑系统应连续浇筑，不得留有施

工缝；

⑵钢筋锚固长度不得小于250mm；

(3)纵向受力筋应采用焊接方式，焊接长度不得小于35d,且同一截面内钢筋结构面

积不得大于总面积的50%；

(4)支撑系统的施工应遵守《混凝土结构工程施工质量验收标准》(GB50204-2002)

的相关规定。

立柱、立柱桩施工要求

(1)基坑底面以上采用400x400钢格构立柱，基坑底面以下采用直径1000钻孔灌注

桩，构件必须垂直，连接应牢固；

(2)格构柱放置时，格构边应与支撑中心线方向平行或垂直；

(3)格构柱应保证进入基坑底面以下立柱桩不小于2.0m；

(4)底板绑扎钢筋时如遇缀板阻挡，可割除阻挡局部缀板，并在相应位置附近加强；

(5)立柱桩位置避开工程桩、地梁及小型承台等，如相冲突，立柱桩位置可作适当调

整，但只能沿支撑轴线方向移动；

(6)立柱桩施工要求：

a.成桩桩位偏差应小于3厘米；

b.沉渣厚度小于5厘米(混凝土浇筑前)；

c.立柱桩顶标高与设计标高偏差小于3厘米；

d.立柱中心与钢筋笼中心在同一轴线上，成桩后立柱垂直度满足不大于1/300；

e.其它同围护结构钻孔桩桩体施工要求。

(7)浇筑底板前在底板中心位置设置止水片。

质量检测要求

支护结构级使用的原材料及半成品应遵照有关施工验收标准进行检验，如对支护构件

的质量不确定，应对其进行如下方面的检测：

(1)灌注桩质量检测要求

a.钻孔桩施工完成后采用低应变动测法检测桩身的完整性，检验数量不少丁总桩数的

10%,且不得少于5根；

b.根据低应变动测法判定的桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时，应采用钻芯法补充

检测，检测数量不得少于总桩数的2%,且不得少于3根。

(2)水泥土墙质量检测要求

a.三轴深搅桩施工一周后应进行开挖检查或采用估孔取芯等手段检查桩身质量，假设不

符合设计要求应及时调整施工工之；

b.在设计开挖龄期采用钻芯法检测桩身完整性，钻芯数量不宜少于总桩数的2%,且不

宜少于5根，并应根据设计要求进行单轴抗压强度试验；

c.作为止水帷幕时应根据标准要求进行渗透试验。

1.6土方开挖与降水

土方开挖

(1)基坑土方开挖前施工单位应编制详细、可行的基坑开挖施工组织设计，并在取得

业主、监理单位和基坑围护设计单位认可前方可实施；

(2)基坑开挖应在钻孔灌注桩到达设计要求前方可进行，具体如下：

a.卸土开挖表层土至圈梁及第一层支撑底，并及时完成浇注圈梁和混凝土支撑；

b.待支撑系统到达设计强度的80%后，方可以向二分层对称开挖至第二层支撑设计标

高；

c.浇筑二层支撑系统围榛及支撑；

d.待二层支撑系统到达设计强度的80%后，方可向下开挖至第三层支撑设计标高；

e.浇筑三层支撑系统围橡及支撑；

f.待三层支撑系统到达设计强度的80%后，方可继续向下挖至坑底设计标高；

g.清底后及时铺设垫层及浇筑底板，垫层应做到随清随浇，且延伸至围护桩边，严禁

暴露时间过长：

(3)土方的开挖应进行分层分段开挖应根据施工组织设计进行，严禁任意开挖和超设

计标高开挖；

(4)土方开挖应遵循先撑后挖的原那么，施工顺序、方法必须与施工组织设计一致；

(5)施工单位应根据施工组织设计中挖机及运土车的行走路线，在坑内外的通道处设

置路基箱或其他的加固措施，并应保证车辆运行过程中土体的稳定;

(6)挖上机械如需在支拴上行走，必须覆实上高丁支撑面30cm以上，且铺设走道板,

严禁机械在底部挖空的支撑结构上行走与操作；

(7)挖土应遵循先撑后挖的原那么，分层分区对称开挖，严禁单向开挖；挖土应严格

按照设计方同意的施工组织设计进行，不得超挖，坑底必须留有200〜300毫米厚基土由人

工铲除修平，开挖面的高差应控制在3米以内，并采用大于1:1.5放坡；

(8)挖土过程中，严禁机械碰撞围护结构、工程桩、支撑、立柱；

(9)基坑边严禁大量堆载，地面堆载应控制在20KN/nf以内，并严格控制不均匀堆

载；

(10〕拆撑时应从比拟平安的地方开始，然后根据拆撑后基坑的变形情况逐步撤除其

它位置的支撑；

(II)在撤除支撑后，应加强监测。

降排水

(1)根据场地条件，建议该基坑采用明沟集水井堆土体进行疏干；

(2)及时的将水排到排水沟、或影响基坑的范围以外；

(3)基坑顶部做好截水措施，严禁地表水和基坑排水倒流回渗入基坑。

1.7监测

为正确指导施工，确保工程的顺利进行和周围建筑物的平安，应加强施工期间的监测

工作，实施信息化施工，随时预报，及时处理，并根据监测数据及时调整施工进度和施工

方法。

技术要求

U)施工期间应根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方法，尽量减少基坑的

开挖对周边环境的影响；

(2)监测仪器的选择应考虑最大可能需要的量程,选用满足平安监测要求的适宜仪器;

(3)仪器安装埋设前应进行检验和率定，绘制检测点安装埋设详图，并按照方案和埋

设要求做好埋设准备；

(4)仪器埋设时，应核定传感器的位置，埋设的准备是否符合要求，按照监测的位置

和方向埋设传感器；

(5)所有监测点安装完毕后，应及时绘制准确测点位置图，并对监测点加强保护，预

防意外破坏;

(6)监测数据必须做到及时、准确和完整，发现异常现象，加强监测。监测数据未到

达报警值期间，应向设计单位按照预先约定的周期提交一次监测结果(包括监测数据和报

告)。监测报告应注明施工进度和进度平面布置图等施工信息便于相关各方分析监测结果所

反响的情况；

(7)对原始数据要分析、去伪存真前方可计算，并绘制观测读数与时间、深度等的关

系曲线，按照施工阶段提出简报。监测工作应贯穿施工始终，待全部资料备齐后，应提供

完整电子版监测数据、监测可程曲线图及监测报告予围护设计单位及相关各方；

(8)监测数据如到达或超过报警值应及时通报各方，以期尽快采取有效措施；

(9)监测方案应得到设计单位的认可。

监测内容

本基坑周边环境较复杂，基坑工程平安等级为一级，因此在基坑开挖及地下主体结构

施工期间应有基坑监测工作来配合施工，根据监测数据及时的调整施工方案和施工进度。

建议该工程监测工程如F：

(1)圈梁顶部的水平、垂直位移：主要目的是通过控制圈梁的位移掌握周围土体的变

形对周围建筑物的影响，每隔20米左右设置一个观测点；

(2)支护桩体深层水平位移：主要目的是通过水平位移的监测掌握周围土体的变形情

况，在围护桩部位每20米左右设置一个观测点；

(3)立柱桩竖向、水平位移观测：开挖期间进行监测；

(4)支撑轴力监测：通过支撑的受力掌握周围围护结构的变形，主要的受力杆件应设

置检测点；

(5)支护桩桩身应力监测：通过对支护桩内力监测，掌握桩身受力情况；

(6)水位监测：通过对水位进行监测，掌握降水情况。

观测要求

U)监测单位必须具有相应的监测资质，监测施工前应根据本设计要求编制详细的监测方

案及施工组织设计，并报本设计单位审查确定前方可执行；

(2)监测单位应在充分理解本设计方案后，根据现场实际情况在支护结构施工过程中

布置监测点，并取得初读数：

(3)监测周期：土方开挖至基坑第一层支撑撤除；

(4)监测频率：土方开挖期间原那么上一天一次，具体监测频率可根据监测反响信息

适当调整。出现异常加密加测频率；

(5)监测单位需及时向建设、设计、监理等有关单位反响监测信息并提供监测报告;

(6)所有监测测成点在监测周期内需根据现场情况采取适当措施加强保护，以防破坏。

报警值

圈梁水平位移、沉降：变化速率大于3.0mm/d或总量超过30mm；

围护结构深层水平位移：变化速率大于3.0mm/d、总位移超过30mm；

立柱桩竖向位移：变化速率±2mm,或总位移超过15mm；

支撑轴力、桩身应力实测值不大于设计值的80%；

应急措施

如监测数据超过以上报警值，应引起有关各方面的注意，采取必要的应急措施，妥善

及时解决。

(1)如果位移报警发生在开挖阶段，应立即停止报警部位的开挖，如果连续3天报警,

应进行回填在通过其它的方法进行开挖；

(2)如果位移报警发生在开挖末期，应降报警段抢挖浇注；

(3)地面出现裂缝，应及时灌浆修补，防止地表水渗入；

(4)施工过程中加强观测围护体的渗水、漏水情况，并事先准备好快凝水泥等堵漏材

料，防范于未然，如出现该种情况采用”引渗--修补”的方法对止水帷幕进行修补；

(5)立柱桩隆起：及时在支撑节点部位铺设垫板，并在节点部位进行堆载。

1.8其它

(1)本次设计以主体结构设计单位提供的“地下建筑布置图''为依据，如地下室结构平

面及开挖深度发生变化，基坑支护图纸应做相应调整；

(2)围护结构施工前，建设单位应会同施工单位确定出土口位置，并通知设计单位采

取措施对出土口进行加强；

(3)本方案应在主体设计单位对支撑设置位置认可后实施；

(4)|制护结构完成后，应根据相关标准要求对支护结构进行检测；

(5)施工单位在编制施工组织设计时应针对其施工工艺、质量控制标准及施工顺序做

好应急措施；

(6)施工过程中，各单位应密切配合，出现监测数据异常时，应根据现场实际情况及

时整改并合理调整施工方案和施工进度，确保基坑周边环境的平安。

第二章支护结构设计计算

2.1计算简图

该基坑周边自然地面标高为±0.00m,基坑底标高为-12.0m,基坑挖深12m0本计算根

据场地周边环境条件及土层分布条件选取J172、J173、J198、Z219勘探孔进行围护结构内

力及稳定性验算；支撑系统按照作用有周边最大的分布力计算。

基坑支护设计简图：

图2-1基坑支护设计简图

2.2设计计算参数确实定

基坑周边一般超载取20kPao

表2-1超载取值表

计算点一般超载(kPa)特殊超载备注

JI722030靠近杭州路

JI732030靠近东仓新路

JI982020靠近南码头路

Z2I920—

本工程主体结构±0.000相当于吴淞高程+3.000(本基坑工程设计除特别说明外均采用

主体结构相对高程系统)。

根据基坑所处的位置及周边环境情况，基坑侧壁平安等级为一级，重要性系数取1.1。

计算时所用土压力系数见下表。

表2基坑支护设计参数表

重度固快

土层号土名K

KPK

(kN/m]C<P

1-1杂填土18.010.015.0

1-3淤填土18.06.08.0

2-1粉质粘土夹粉土18.612.216.80.5510.742

2-2粉土18.95.426.90.3770.6142.6461.627

3-1淤泥质粘土夹粉土17.810.89.30.7210.8491.3831.176

3-2淤泥质粉质粘土17.612.77.70.7630.8731.3071.143

4-1粉质粘土19.938.413.60.6180.7861.6121.270

4-2粉土夹粉质粘土18.810.024.60.4120.6422.4211.556

5-1淤泥质粉质粘土夹粉土18.413.213.80.6140.7841.6231.274

5-2粉土18.78.421.30.4660.6832.1361.462

5-3淤泥质粉质粘土18.615.612.00.6550.8091.5221.234

7-1粉土夹粉砂19.06.529.00.3470.5892.8751.696

注：以上土压力系数均未考虑桩与土体的摩擦作用，将其作为平安储藏考虑。

2.3支护结构设计计算

J173（东侧）勘探孔支护体计算

该区段基玩底标图为-12.（）m,自然地而标IWJ为0.000m,基坑挖深为12m,采用二层支

撑。圈梁顶标高为-1.600m,一层支撑轴线标高为-2.000m,二层支撑中心标高为-5.000m,

三层支撑中心标高为-8.000m。该孔位超载取q°=20kPa；地下水位位于自然底面下0.4m。

表2-3土层厚度一览表

土层编号1-12-12-23-13-24-14-25-15-25-37-1

厚度（m）2.82.10.80.87.12.02.81.30.912.42.5

确定超载影响深度：

1）第一道支撑轴力计算（开挖5.5m）

主动土压力

1-1杂填土

2-1粉质粘土夹粉土

2-2粉土

3-1淤泥质粘土

3-2淤泥质粉质粘土（厚7.1m）

被动土压力

2-2粉土

3-1淤泥质粘土

3-2淤泥质粉质粘土

因此，土压力零点在3-2层中。

假设土压力零点距3-2层顶面x,那么该点的被动土压力可以表示为下式:

令ep3产ea5，得x=0.757m

计算土压力合力及作用点

主动区

1-1杂填土

2-1粉质粘土夹粉土

2-2粉土（坑底以上）

2-2粉土（坑底以下）

3-1淤泥质粘土

3-2淤泥质粉质粘土

被动区

2-2粉土

3-1淤泥质粘土

3-2淤泥质粉质粘土

对土压力零点取矩，设第一道支撑轴力为Tc”根据下式：

代入数据：

解得Tci=79.2kN

2）第二道支撑轴力计算（开挖8.5m）

主动土压力

2-2粉土

3-1淤泥质粘土

3-2淤泥质粉质粘土

被动土压力

3-2淤泥质粉质粘土

因此，土压力零点在3・2层中。

假设土压力零点距3-2层顶面x,那么该点的被动土压力可以表示为下式:

令ePix=ea5下，得x=3.546m

计算土压力合力及作用点

主动区

2-2粉土

3-1淤泥质泥土

3-2淤泥质粉质粘土（坑底以上）

3-2淤泥质粉质粘土（坑底以下）

被动区

对土压力零点取矩,第一道支撑轴力为79.2kN,设第二道支撑轴力为「2,根据下式:

=h,，WE,“.—hpiZEp「%（%+h门十d）5为一、二道支撑的间距:

3+12

代入数据:

解得Tc2=248.56kN

3）第三道支撑轴力计算（开挖12.0m）

主动土压力

3-2淤泥质粉质粘土

被动土压力

4-1粉质粘土

因为在4-1层中，ep>ea，所以，土压力零点在3-2层和4-1层交界处。

计算土压力合力及作用点

主动区

3-2淤泥质粉质粘土（坑底以上）

3-2淤泥质粉质粘土（坑底以下）

被动区

对土压力零点取矩，第一道支撑轴力为79.2kN,第二道支撑轴力为248.56kN,设第三道支

撑轴力为Tc3根据下式：

ha，EEac-hpWEpc-TcjZ(hTi+%+dJ

i=l为Tei到Tc3的距离）

鹏+儿3

代入数据:

解得Tc3=263.99kN

4）嵌固深度

由于基坑底部存在一定厚度的淤泥质粉质粘土，因此，可取嵌固深度为22.0m,支护桩进

入7-1层中，验算抗倾覆:

必=MT+Mp=67079286+16606.38二〉i?符合标准要求。

M52317.195

因此，取嵌固深度hd=22.0m满足要求,即桩长为31.6m。

5）土压力分布图

图2-2J173孔土压力分布图

6）最大弯矩

经分析得，第一道和第二道支撑间的剪力零点在2-1层中，第二道和第三道支撑间的剪力

零点在3-2层中，第三道与坑底之间的剪力零点在3.2层中，坑底以下剪力零点在4.2层

中。

a.第一道和第二道支撑间的最大弯矩

设剪力零点距2-1层顶面x,2-1层主动土压力用x表示：

根据Z[=ZEa，得下式：

解得x=1.844m

x=1.844m,那么

对剪力零点取距（顺时针为正）：

解得M=107.12kN・m

b.第二道和第三道支撑间的最大弯矩

设剪力零点距3-2层顶面x,3-2层主动土压力用x表示：

根据得下式：

解得x=1.558m

x=1.558m,那么

对剪力零点取距（顺时针为正）：

解得M=-521.23kN・m

c.第三道撑与基坑地面间的最大弯矩

设剪力零点距3-2层顶面x,3-2层主动土压力用x表示：

根据21=工民，得下式：

解得x=3.767m

x=3.767m,那么

对剪力零点取距（顺时针为正）：

解得M=-839.95kNm

d.坑底以下的最人弯矩（超载影响深度范围内）

设剪力零点距4-2层顶面x,4-2层被动土压力用x表示：

被动土压力

4-1粉质粘土

4-2粉土夹粉质粘土

主动土压力

4-1粉质粘土

4-2粉土夹粉质粘土（超载影响范围内）

根据ZK二WX-ZEp

解得x=1.787m

x=1.787m,那么

4-1层土压力合力及作用点

对剪力零点取距（顺时针为正）：

解得M=871.884kN・m

Z219（南侧）勘探孔支护体计算

该区段基坑底标高为-12.0m,自然地面标高为0.000m,基坑挖深为12m,采用三层支

撑。圈梁顶标高为-1.600m,一层支撑轴线标高为-2.000m,二层支撑中心标高为-5.000m,

三层支撑中心标高为・8.000m。该孔位超载取q0=20kPa；地下水位位于自然底面下0.4m。

表2-4土层厚度一览表

土层编号1-12-12-23-13-25-15-37-17-27-3

厚度（H1）0.92.91.82.893.210.64.37.65.7

1）第一道支撑轴力计算（开挖5.5m）

主动土压力

2-1粉质粘土火粉土

2-2粉土

3-1淤泥质粘土

被动土压力

2-2粉土

3-1淤泥质粘土

因此，土压力零点在3-1层中。

假设土压力零点距3-1层顶面x,那么该点的被动土压力可以表示为下式:

令eP2x=ea5，得x=1.698m

计算土压力合力及作用点

主动区

2-1粉质粘土夹粉土

2-2粉土（坑底以上）

2-2粉土（坑底以下）

3-1淤泥质粘土

被动区

2-2粉土

3-1淤泥质粘土

对土压力零点取矩，设第一道支撑轴力为Tz,根据下式：

代入数据：

解得Tci=73.1kN

2）第二道支撑轴力计算（开挖8.5m）

主动土压力

2-2粉土

3-1淤泥质粘土

3-2淤泥质粉质粘土

被动土压力

3-2淤泥质粉质粘土

因此，土压力零点在3-2层中。

假设土压力零点距3-2层顶面x,那么该点的被动土压力可以表示为下式:

令cpix=Ca4卜，得x=3.604m

计算土压力合力及作用点

主动区

2-2粉土

3-1淤泥质粘土

3-2淤泥质粉质粘土（坑底以上）

3-2淤泥质粉质粘土（坑底以下）

被动区

对土压力零点取矩，第一道支撑轴力为73.1kN,设第二道支撑轴力为TC2，根据下式:

兀二院之加小小」一乙也吐坛吧j（d为一、二道支撑的间距:

%2+12

代入数据：

解得Tc2=248.97kN

3）第三道支撑轴力计算（开挖12.0m）

由于坑底软土层较厚，需进行加固，加固土性质如下：

表2-5加固土参数表

加固土重度(kN/m)h(m)厚度（m）c(kPa)(P(0)KPK

205.42.440252.4581.568

主动土压力

3-2淤泥质粉质粘土

被动土压力（加固土）

经分析，土压力零点在加固土深度范围内。

假设土压力零点距加固土层顶面X,那么该点的被动土压力可以表示为下式：

令eP।x=ea4下，得x=0.681m

计算土压力合力及作用点

主动区

3-2淤泥质粉质粘土（坑底以上）

3-2淤泥质粉质粘土（坑底以下）

被动区

对土压力零点取矩，第一道支撑轴力为73.1kN,第二道支撑轴力为248.97kN,设第三道支

撑轴力为Tc3根据下式：

*£一1%乞Epc-TC1Z（hTi+hc3+dJ

TC3=--------------------------------q------------------（di为Tei到％的距离）

代入数据：

解得Tc3=165.82kN

4）嵌固深度

由于基坑底部存在一定厚度的淤泥质粉质粘土，因此，可取嵌固深度为22.0m,支护桩进

入7-1层中，验算抗倾覆：

吐MpMT+Mp78222.355+13870.65一,…少■—广、灶通/

Ks=—^-=—!----=--------------------=1.66>1.2符合林准要求。

sMos*155471.896

因此，取嵌固深度hd=22.0m满足要求，即桩长为3L6m。

5）土压力分布图

图2-3Z219孔土压力分布图

6）最大弯矩

经分析得，第一道和第二道支撑间的剪力零点在2-2层中，第二道和第三道支撑间的剪力

零点在3-1层中，第三道与坑底之间的剪力零点在3-2层中，坑底以下剪力零点在加固土

中。

a.第一道和第二道支撑间的最大弯矩

设剪力零点距2-2层顶面x,2-2层主动土压力用x表示：

根据21=2民，得下式：

解得x=0.928m

x=0.928m,那么

对剪力零点取距（顺时针为正）：

解得M=-l（）5.26kN-m

b.第二道和第三道支撑间的最大弯矩

设剪力零点距3-1层顶面x,3-1层主动土压力用x表示：

根据工工=工旦,得下式：

解得x=2.486m

x=2.486m,那么

对剪力零点取距（顺时针为正）：

解得M=-526.754kN-m

c.第三道撑与基坑地面间的最大弯矩

设剪力零点距3-2层顶面x,3-2层主动土压力用x表示：

根据Zl=ZEa，得下式：

解得x=1.125m

x=1.125m,那么

对剪力零点取距（顺时针为正）：

解得M=-664.24Nm

d.坑底以下的最大弯矩

设剪力零点距加固土顶面x,加固土的被动土压力用X表示：

被动土压力

加固土（厚5.4m）

主动土压力

根据ZK二WX-ZEp

解得x=4.528m

x=4.528m,那么

对剪力零点取距（顺时针为正）：

解得M=932.53kNm

J198（西侧）勘探孔支护体计算

该区段基坑底标高为-12.0m,自然地面标高为0.000m,基坑挖深为12m,采用三层支

撑。圈梁顶标高为-1.600m,一层支撑轴线标高为2000m,二层支撑中心标高为-5.000m,

三层支撑中心标高为-8.000m。该孔位超载取q0=20kPa；地下水位位于自然底面下0.4m。

表2-6土层厚度一览表

土层编号1-12-12-23-14-14-25-15-37-17-2

厚度（m）2.01.53.01.54.15.32.410.65.74.1

确定超载影响深度：

1）第一道支撑轴力计算（开挖5.5m）

主动土压力

1-1杂填土

2-1粉质粘土夹粉土

2-2粉土

被动土压力

2-2粉土

经分析，土压力零点在2-2层中。

假设土压力零点距2-2层顶面x,那么该点的被动土压力可以表示为下式:

令Cpix=ea3下，得x=0.4335m

计算土压力合力及作用点

主动区

1-1杂填土

2-1粉质粘土夹粉土

2-2粉土（坑底以上）

2-2粉土（坑底以下）

被动区

2-2粉土

对土压力零点取矩，设第一道支撑轴力为Tc”根据下式：

代入数据：

解得T*53.88kN

2）第二道支撑轴力计算（开挖8.5m）

动土压力

2-2粉土

3-1淤泥质粘土）

4-1粉质粘土

被动土压力

4-1粉质粘土

因此，土压力零点位于基坑底部。

计算土压力合力及作用点

主动区

2-2粉土

3-1淤泥质粘土

4-1粉质粘土（坑底以上）

对土压力零点（即坑底处）取矩，第一道支撑轴力为79.2kN,设第二道支撑轴力为TC2,

根据下式：

12二-hpigEm-T®+L+d）&为一、二道支撑的间距：

%2+%

代入数据:

解得Tc2=U4.0kN

3）第三道支撑轴力计算（开挖12.0m）

主动土压力

4-1粉质粘土

被动土压力

4-1粉质粘土

因此，土压力零点位于基坑底部。

计算土压力合力及作用点

主动区

4-1粉质粘土（坑底以上）

对土压力零点（即坑底处）取矩，第一道支撑轴力为53.88kN,第二道支撑轴力为114.0kN,

设第三道支撑轴力为TZ根据下式：

haiZEac-\.Z-TC1Z（L+hc3+4）

TC3=---------------------史------------（di为Tei至ljTC3的距离）

鹏+hc3

代入数据：

解得Tc3=218.0kN

4）嵌固深度

由于基坑底部存在一定厚度的淤泥质粉质粘土，因此，可取嵌固深度