杭州新城时代广场地下室基坑支护工程实例.pdf

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1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http:

/2009年文章编号:

1672-8262（2009）01-154-04中图分类号:

TU753文献标识码:

B杭州新城时代广场地下室基坑支护工程实例刘剑南13,陈路1,岑仰润2,林国卫23收稿日期:

20081106作者简介:

刘剑南（1969）,男,工程师,主要从事工程建设管理工作。

（11杭州滨江房产集团股份有限公司,浙江杭州310016;21杭州市勘测设计研究院,浙江杭州310012）摘要:

介绍了杭州新城时代广场深大基坑工程设计、施工、监测实例,分析了砂性土基坑在地下水降水情况下基坑支护轴力、土体水平位移、地表沉降等基本性状,对类似工程有参考意义。

关键词:

基坑支护;地下水;砂土地基;止水帷幕1工程概况杭州新城时代广场工程南邻凤起东路,北侧为景芳路,东靠新塘路,西贴规划道路,地块面积33595m2,总建筑面积200512m2,建筑占地面积13413m2。

该工程包括两个地块:

北侧为C2-06地块,南侧为C2-07地块。

拟建建筑物群由4幢酒店式办公楼组成,均为高层建筑（主楼为25F27F,裙楼为4F）,采用框剪结构,工程桩为钻孔灌注桩。

本工程01000相当于黄海高程6170m,基坑周围自然地面相对标高为-0130m。

地下室底板底标高为-9145m（含100mm素砼垫层,余同）,周边承台底标高-10135m,周边地梁上翻,设计开挖深度911510105m,电梯井坑中坑最大高差4125m。

2工程地质条件211场地地层结构及特征根据本工程岩土工程勘察报告显示:

拟建场地属钱塘江冲积平原,原始地貌已破坏,勘察期间旧房已拆迁,场地平坦,勘探孔孔口高程为61336197m。

涉及基坑支护工程的土层自上而下有:

1-1杂填土、1-2淤填土、2-1砂质粉土、2-2砂质粉土、2-3砂质粉土夹粉砂、3淤泥质粉质粘土。

1-1杂填土:

灰褐、灰黑色,稍湿湿,呈松散状态。

部分场地地表为砼地坪,含块石、碎砖等,土质松散不均;该层分布于整个场地,层厚01502180m。

1-2淤填土:

灰黑色,稍湿湿,呈松散流塑状态。

富含腐植质,有腐臭味;该层仅见于Z20、Z23、Z24、Z37、Z40、Z68、Z69孔一带,层厚01602120m。

2-1砂质粉土:

灰灰黄色,湿饱和,呈稍密状。

含云母屑和氧化物,土层稍具微层理结构,土层性质一般,局部为粘质粉土;该层平均标贯击数N=1110击/30cm,摇震反应迅速中等,切面粗糙,干强度及韧性低;该层分布于全场地,层顶埋深01503180m,层厚01704180m。

2-2砂质粉土:

灰灰黄色,饱和,呈中密状态,局部呈稍密状。

含云母屑和铁锰质氧化物渲染网纹,局部夹较多粘质粉土,土层略具微层理结构,该层平均标贯击数N=1316击/30cm,摇震反应迅速中等,切面粗糙,干强度及韧性低;该层分布于全场地,层顶埋深216610m,层厚4915m。

2-3砂质粉土夹粉砂:

浅灰青灰色,饱和,呈中密状态,局部密实状。

含云母屑和铁锰质氧化物渲染网纹,土层略具微层理结构,局部性为粉砂,该层平均标贯击数N=1719击/30cm,摇震反应迅速中等,切面粗糙,干强度及韧性低;该层分布于全场地,层顶埋深7171311m,层厚5161117m。

3淤泥质粉质粘土:

灰色,饱和,流塑。

含大量腐殖质,局部性质为淤泥质粘土,属高含水量、高压缩性、低强度的浅海相沉积土层,干强度中等,韧性高,摇振反应无,切面光滑;该层分布于部分场地,层顶埋深16102010m,层厚015410m。

212场区水文地质条件该场地表部地下水属潜水类型,主要赋存于第2层砂性土中,分布连续。

下部地下水主要分布于第8层圆砾层中,略具承压性,透水性较好,含水量较丰富。

场地上部各地基土透水性较好,总体水量较丰富;场地地下水主要以大气降水补给,侧向迳流较缓慢,排泄以垂直蒸发为主。

水位受季节影响明显,变化较大,勘察期间测得稳定水位在0180310m之间,地下水年变化幅度110115m。

根据Z28、Z48、Z69孔水质分析451城市勘测1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http:

/第1期报告,该场地地下水对钢结构具弱腐蚀性,对砼无结晶及分解类腐蚀性,对砼中钢筋无腐蚀性。

土层物理力学性质指标表1层号岩土名称含水率/%天然重度kN/m3孔隙比压缩系数MPa-1承载力特征值/kPa粘聚力kPa内摩擦角/渗透系数（10E-4cm/s）水平垂直1-1杂填土1-2淤填土2-1砂质粉土30101911018460121130514（510）2514（25）301431112-2砂质粉土281219130179701201501111（1010）2617（28）611161482-3砂质粉土夹粉砂29121911018300119180710（710）2718（30）611151233淤泥质粉质粘土36101817110280156902113（1610）715（610）注:

（）内的数值为勘察报告提供建议设计值。

3基坑周边环境情况整个工程分为C2-06（D#楼）和C2-07（ABC#楼）北南两个区块,中间隔着在建道路,道路上有雨水管、污水管、自来水管等管线分布。

ABC#楼基坑南侧为凤起东路,道路上有燃气管、雨水管、污水管、自来水管等管线分布,ABC#楼基坑西侧为在建规划道路,道路上有燃气管、雨水管、污水管、自来水管等管线分布,ABC#楼基坑东侧为新塘路,有电缆、雨水管、污水管、自来水管等管线分布,另有一加油站距离基坑边比较近,浅基础。

D#楼北侧分布有47层浅基多层建筑,D#楼西侧为在建规划道路,道路上有燃气管、雨水管、污水管、自来水管等管线分布,D#楼东侧为新塘路,有电缆、雨水管、污水管、自来水管等管线分布,周边环境信息详见图1。

4基坑围护设计思路411围护方案选择根据建筑基坑支护技术规程（JGJ12099）,本基坑开挖深度大于8m,属一级基坑,基坑工程安全等级的重要性系数0为111。

本工程基坑围护设计需要考虑以下几点:

（1）大面积基坑开挖深度911510105m,基坑开挖影响范围内主要以砂性土为主,地基土具有地下水位高,渗透系数大,降水后力学性质好等特点。

（2）基坑边线距离用地红线比较近,不具备放坡及土钉支护条件。

（3）D楼基坑北侧有多层浅基分布,ABC楼东侧有一加油站距离基坑比较近,其余各处为道路,周边环境尚好。

根据开挖深度、场地地质条件、周围环境情况,按照“安全、经济、施工方便”的原则,结合邻近类似工程经验,确定采用以下基坑支护设计思路:

采用钻孔灌注排桩结合一道钢筋混凝土内支撑的挡土结构,D楼基图1基坑总平面图坑北侧及ABC楼基坑东侧加油站处环境比较敏感,局部设置一排高压旋喷桩止水帷幕,坑内外均采用简易深井降水。

412围护设计内支撑选用现浇钢筋混凝土支撑。

根据本基坑平面形状,内支撑适合布置成角撑结合对撑的形式。

采用该形式,将整个基坑分为若干个较大开挖空间,便于基坑挖土、组织分区施工;且角撑和中间对撑受力体系比较明确,可以较好的控制变形。

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/2009年在砂性土地基中,降水或部分降水后土压力较小,经计算采用一道水平支撑即可控制基坑变形。

水平内支撑竖向布置上应考虑如下原则:

支撑与地下室楼板的净距要满足施工楼板作业需要;支撑与支撑之间净距离要满足机械挖土需要;支撑竖向布置要使各工况下围护桩受力情况最优。

基于以上考虑,本基坑支撑顶标高为-21950m。

排桩选用7001000、8001100钻孔灌注桩。

钻孔桩的插入深度充分考虑了地层特点。

在D楼基坑北侧及ABC楼基坑东侧加油站处设置一排高压旋喷桩止水帷幕,施工顺序为先施工钻孔灌注桩,后施工高压旋喷桩。

基坑平面布置及基坑剖面布置如图1、图2所示。

图2基坑典型剖面图5基坑监测数据分析为了确保基坑开挖的安全和本工程地下结构施工的顺利进行,应该及时获取基坑开挖过程中支护结构和周围土体的受力与变形信息,以求事先掌握基坑开挖的动态变化,为地下室顺利施工提供动态信息,进行“信息化”施工。

在施工过程中共进行了深层土体水平位移（共21点）、支撑轴力（共19组）、水位（共27点）等监测内容。

监测结果显示,本工程基坑边坡深层土体累计水平位移在30mm以内,支撑轴力均小于3000kN,实际监测值小于设计报警值和设计计算值,表明在降水或局部降水条件下,砂性土基坑边坡自稳性比较好。

地下水位监测情况看,虽然局部设置了止水帷幕,但由于绕流的存在,止水帷幕外地下水位基本降至坑底附近,水位变化导致地表沉降主要发生在降水初期,本工程在2cm左右,沉降比较均匀,未对周围环境造成表观影响。

6结论本工程施工期间未发生任何重大事故和险情,基坑支护设计顺利通过施工实践的考验,达到了预期设计目的,为地下主体结构施工提供了良好的施工条件。

通过本工程的设计施工实践,以及从施工监测资料的分析,有如下几点体会:

（1）砂性土地基中的2层地下室,若周围施工场地狭小,无放坡空间,在降水或局部降水条件下,采用施工工艺成熟的钻孔灌注桩结合一道支撑的围护体系是可行的。

（2）砂性土地基在降水或局部降水后,砂性土力学指标有一定程度提高,水土压力减小,实测土体水平位移、支撑轴力等均小于计算值。

（3）对砂性土地基中的深大基坑,采用简易深井施工方便,造价低,与轻型井点相比具有较大优势。

由于使用时间和位置不同,基坑周边深井的重要性要高于基坑内的深井。

（4）在大面积降水情况下,局部设置止水帷幕可提高防止水土流失的安全度,但由于绕流的存在,坑外地下水位一般也会降至坑底附近。

（5）砂性土地基中降水对周围环境产生沉降的影响一般发生在降水初期,沉降大小与场地土层分布、降水历史、地下水位下降幅度等诸多因素有关。

本工程虽然651城市勘测1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http:

/第1期止水帷幕外地下水位也降至坑底附近,但地表沉降值在2cm左右,且分布比较均匀,未对周围环境造成影响。

参考文献1JGJ120-99.建筑基坑支护技术规程.2DB33/T1008-2000.建筑基坑工程技术规程.3龚晓南,高有潮.深基坑工程设计施工手册.北京:

中国建筑工业版社,19984刘建航,侯学渊.基坑工程手册.北京:

中国建筑工业版社,1997ExcavationEngineeringExampleofTimeSquareNeo-DistrictinHangzhouLiuJianNan1,ChenLu1,CenYangRun2,LinGuoWei2（11HangZhouBinJiangRealGroupCO.,Ltd,HangZhou310016,China;21HangZhouGeotechnicalEngineeringAndSurveyingResearchInstituteOfChina,HangZhou310012,China）Abstract:

TheexcavationengineeringexampleofTimeSquareNeo-DistrictinHangZhouisintroduced.Severalfactorsincludinggroundwater,axialforceoffoundationpitsupporting,horizontaldisplacementofsoil,andsettlementofsandyfoundationareanalyzed.Theresultsareusefulforthesimilarexcavationengineeringproject.Keywords:

excavationengineering;groundwater;sandfoundation;water-proofcurtain河北建设勘察研究院有限公司两项科研项目通过专家鉴定2009年1月14日,我公司两项科研项目通过专家鉴定。

鉴定会由河北省建设厅科技处主持并组织,聘请省内岩土工程界岳祖润教授、高任清、王长科正高级工程师等7位专家组成鉴定委员会。

会上各位专家认真听取了项目负责人的工作报告、技术报告,认真审阅了所提供的全套技术文件并进行了质疑答辩,一致认为,各项目组提供的技术文件齐全,完整统一,清晰,符合鉴定要求,现分项介绍如下:

一、桩身弹性压缩量应用研究该项目于2007年被列为河北省建设厅科技研究项目指导性计划,于2008年6月完成。

该课题基于桩身弹性压缩量,进行桩身极限侧摩阻定量分析,桩的侧阻、端阻发挥程度分析,桩身分层侧摩阻发挥程度分析等,提出了一套根据测定的桩身轴力计算桩身弹性压缩量的新方法,对进一步研究单桩承载机理具有重要意义。

专家认为:

该研究成果具有创新性和实用性,社会效益和经济效益显著,研究成果达到国内先进水平。

二、岩溶发育地区基桩施工技术研究该项目于2005年被河北省建设厅列为省建工新产品试制计划,于2008年12月完成。

该课题针对岩溶地区的特殊性,研究了岩溶发育地区基桩施工工艺,总结了岩溶发育地区基桩施工事故及预防措施,研究了桩孔护壁泥浆的配制和净化处理技术、孔底清渣清孔技术,以及气举反循环灌注前清孔技术,对综合解决岩溶地区基桩施工技术难题,起到了重要作用。

专家认为:

该研究成果具有实用性和创造性,并具有很高的工程使用价值,社会效益、经济效益显著,推广前景广阔。

达到国内领先水平。

（来源:

http:

/）751刘剑南等1杭州新城时代广场地下室基坑支护工程实例