承林大厦深基坑工程施工方案及说明Word下载.docx
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4.5地下水控制设计12
5、深基坑开挖及施工流程14
5.1主要施工工序14
5.2主要施工流程14
5.3主要施工技术要求14
5.4基坑土方开挖技术要求16
5.5基坑的维护16
5.6坑的维护16
6、环境监测17
6.1监测目的17
6.2监测依据17
6.3监测技术要求17
6.4监测项目18
6.5监测信息反馈18
7、应急补救措施文字19
7.1基坑可能存在的风险19
7.2技术对策20
7.3应急预案21
第二部分承林大厦深基坑工程22
深基坑工程计算书23
1、桩撑部分22
2、内支撑平面有限元22
3、杆件结构计算22
第三部分承林大厦深基坑工程设计图纸
第一部分承林大厦深基坑工程
设计文件
1、工程概况
1.1工程介绍
（1）项目名称：
承林大厦深基坑工程
（2）工程地点：
（3）主要用途：
商业住宅楼
（4）开发商：
1.2建筑物概况
***拟建的承林大厦场地位于***。
本工程由承林大厦两栋22层的建筑物组成，下设两层满铺地下室，为框架结构。
主楼部位为独立基础，以第5层中风化泥质粉砂岩为基础持力层，纯地下室部位为人工挖孔桩基础，以第5层中风化泥质粉砂岩为基础持力层，设承台，总建筑面积约35297.8m2，其中地下室建筑面积7703.8m2。
1.3基础形式及基坑情况
基坑大致呈矩形状，南北走向。
本基坑是根据业主提供的《承林大厦总平面定位图、地下室结构及基础大样图》电子版进行设计的，与基坑有关的设计资料如下：
1、建筑物采用基础型式为独立基础（主楼部位），桩承台基础（纯地下室部位），桩基为人工挖孔桩。
地下室底板厚400mm，基坑周边承台厚1200mm主楼部位独立基础厚1800，电梯井部位基础厚3600mm，垫层厚100mm。
2、建筑工程的±
0.000=424.200。
周边地面标高为-0.000～-2.000。
3、本基坑周边承台底（含垫层）开挖深度为7.7～9.7m，主楼部位（坑中坑）按独立基础底（含垫层）考虑基坑深度，则坑深为10.3m，主楼部位按超挖（基础进入持力层300mm）考虑，则坑深为11.1m电梯井部位开挖深为12.1m。
基坑面积约5150.8m2，基坑总周长约285.1m。
拟建基坑开挖深度与建筑物基础相对关系见表1-1。
表1-1地下室基坑开挖深度与建筑物基础相对关系
地下室构筑物
相对标高
（m）
绝对标高
地面起算深度（m）
ABCD段
承台底标高
（含垫层）
-9.700
414.5
9.70
DE段
8.70
EF段
FGHA段
7.70
主楼
独立基础底标高（含垫层）
-11.100
413.2
11.10
电梯井
主楼电梯井基础底标高（含垫层）
-12.100
412.1
12.10
说明：
主楼考虑超挖（基础进入持力层）后的基坑深度。
2、场地岩土工程及环境条件
2.1场地及其周边环境
***场地地貌单元属构造、剥蚀山地。
现拟建建筑物所处地段地势平坦、开阔。
基坑东侧为***，基坑边距离路边最近4.2m；
南侧分布有多栋栋建筑物，层数为3～6层，一栋采用的木桩、筏板基础，其余为天然地基，基坑边距离建筑物最近1.5m；
西侧分布有2栋建筑物，层数为2～4层为天然地基，基坑边距离建筑物最近10.8m；
北侧为***，主楼为9层，靠近基坑侧有两层裙楼，设一层地下室，人工挖孔桩基础，基坑边距离其建筑物最近约4.5m。
2.2场地岩土工程地质条件
据野外钻探、原位测试成果综合分析，拟建建筑物所处场地在勘察深度范围内可划分为以下几层：
①杂填土层、②粉质粘土层、③卵石土层，④粉细砂层，⑤中风化泥质粉砂岩层；
各岩土层及工程特性如下：
（1）杂填土（Q4ml），厚度1.3～4.3,杂色，杂色，松散，稍湿，为新近堆积物，主要为近期整平人工回填的泥质粉砂岩碎块、碎屑及建筑垃圾等，堆积年限约5～10年，硬杂质含量约为10～30%，松散，物质成分不均，成分复杂，均匀性、密实度差，无工程利用价值，全场分布。
（2）粉质粘土（Q4al），厚度1.2～1.7，灰褐色，可塑状态，稍湿，裂隙稍发育,湿润时用刀切，切面稍光滑，有粗糙感，刀刃粘腻力较小，湿土用手捻摸有滑腻感，稍有颗粒感，能搓成＜3.0mm左右的土条，强度一般，压缩性中等，仅在1、2、3、6号钻孔中有揭露。
（3）卵石土（Q4al+pl），厚度1.0～3.8，杂色，松散～稍密状态，饱和；
粒经大于20mm的颗粒质量含量约占总重量50%～60%左右，主要成分为石英质，粒径一般为2.0～20.0cm，局部夹有大于20cm的漂石，部分接触，其充填物主要为粘性土和砂砾石。
卵石磨圆程度较差，多呈亚圆形及少量棱角形，进尺缓慢，跳钻，轻微塌孔，强度较高，压缩性低仅在7号钻孔中缺失。
（4）粉细砂（Q4pl+dl），浅黄色，稍密，饱和，颗粒成份主要以石英，长石，云母为主，分部较均，分选性一般，局部含少量粘粒及碎石颗粒。
下部夹粉砂岩碎块为泥质粉砂岩残积土，强度一般，压缩性中等，在4、5、8、11、12、15、18、19号钻孔中缺失。
（5）中风化泥质粉砂岩（K），厚度大于20.0米，未钻穿，紫红色，属软质岩，锤击声哑，无回弹，手可掰碎，浸水后可捏成团，岩芯经过带水切磨部分呈散砂状，部分呈碎块状及短柱状，岩芯采取率较低，岩石质量指标RQD为60%左右。
主要结构面类型为裂隙、层面，结构类型为厚层状结构，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
强度高、可视为不可压缩层。
2.3水文地质条件
场区地下水类型主要为赋存于杂填土层中的上层滞水及赋存于卵石层、粉细砂层中的层间水。
主要以接受周边地下水的侧向入渗补给及上覆土层孔隙水下渗补给，向地势低洼处排泄，含水量一般。
上层滞水水位为0.7-1.5米；
采用简易方式在各钻孔中测得卵石层、粉细砂层中的层间水水位一般位于自然地面以下2.4米～3.5米，局部具弱承压性。
同时，根据在该地区及该拟建建筑物周边建筑物人工挖孔桩基坑验槽情况，基岩——砂岩中存在裂隙水，水位一般较深，主要接受区域地下水体的侧向入渗补给及地表水的入渗补给，无统一水位，为脉状，水量一般较小。
3、设计思路及方案优选
3.1本基坑工程特点
1、本基坑开挖面积约5150.8m2，开挖深度7.7～9.7m，主楼部位考虑超挖后的基坑深度为11.1m，电梯井部位开挖深为12.1m。
2、基坑位于城区，东面***为城市主干道，其余各边距离建筑物较近，基坑周边环境比较严峻。
对基坑变形控制要求较高。
3、基坑所在区域工程地质性比较好，无软弱土层。
4、侧壁卵石层及粉细砂层透水能力较强，需进行侧封止水。
3.2基坑支护方案选择
方案一：
采用冲孔灌注桩悬臂形式支护
该方案工序简单，基坑开挖出土方便，造价也较便宜，但因周边道路、建筑物较多，环境条件严峻，无放坡卸载条件，变形控制要求较高，为避免对周边建（构）筑物造成影响，需考虑进一步强化支护形式。
方案二：
采用灌注桩+钢筋混凝土支撑梁形式。
对于本工程而言，地质情况较好，可采用灌注桩+钢筋混凝土梁内支撑形式，施工中需要拆撑换撑，出土也相对麻烦一点，但对变形控制较为有利。
综上所述，通过综合比较，本次基坑采用方案二：
灌注桩+钢筋混凝土梁支撑形式进行支护。
成功案例
中国人民解放军第二炮兵指挥学院师团职军官公寓楼基坑工程（坑深11.0m左右）：
设二层地下室，位于汉口工农兵路，采用桩撑的支护体系。
融科天城（三期）：
设两层地下室（坑深8.0~11.0m），位于京汉大道与解放南路之间，采用局部双排桩、局部内支撑混合的支护体系。
江尚天地项目（挖深10.0~11.8m左右）：
地下二层，位于武汉市武昌区和平大道918号，原武汉铁路职业技术学院内，采用钻孔灌注桩+钢筋混凝土梁内支撑进行支护。
精英国际大厦（浦发银行大厦）（坑深8.0~11.0m）：
设两层地下室，位于江汉北路与新华路交界之处，采用局部双排桩、局部钢筋混凝土梁内支撑混合的支护体系。
该工程荣获湖北省优秀工程勘察奖及国家优秀勘察设计奖。
图1第二炮兵指挥学院师团职军官公寓楼基坑工程
图2融科天城（三期）基坑工程
图3江尚天地项目
图4精英国际大厦（浦发银行大厦）基坑工程
（该工程荣获湖北省优秀工程勘察奖及国家优秀勘察设计奖）
3.3基坑地下水处理方案选择
影响本基坑的地下水为素填土中的上层滞水、卵石层及粉细砂中的层间无压水及岩石裂隙水。
1、上层滞水处理。
对基坑周围3.5m宽的地面用厚50mm的素砼进行硬化，在基坑四周距坡顶1.5m处修筑一条排水沟，以截地表水流入基坑，截面尺寸300×
400mm，混凝土浇筑，按3%坡率流入集水井中，统一排入市政排水系统。
②基坑底部内也沿坑底四周设置一条排水沟，截面尺寸300×
300mm，混凝土浇筑，并布置一定数量的集水井，以抽排坑内之水。
2、对卵石层及粉细砂中的层间无压水的处理。
若对卵石层、粉细砂层中的地下水不进行侧封，则会带出细颗粒，引起周边地面沉降，故需设置止水帷幕。
3、对岩石裂隙水采用明排即可。
4、基坑支护设计
4.1设计依据
1.《承林大厦项目总平面图、地下室建筑图、地下室结构图、基础大样图》（重庆大有建筑设计院恩施分院，2012.8）；
2《承林大厦岩土工程勘察报告（详勘）》（**勘察设计院（湖北）有限责任公司，2012.02）；
3.《深基坑工程技术规定》（湖北省地方标准DB42/159-2004）；
4.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；
5.《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；
6.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
7.《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；
8.《建筑地基基础技术规范》（湖北省地方标准DB42/242-2003）；
9.《天汉系列软件》；
4.2岩土设计参数
根据场地岩土工程勘察报告并结合地区工程实践经验，与基坑支护设计相关地层的岩土设计参数见表4-1。
表：
4-1基坑支护设计参数
地层编号
及名称
天然重度
r（kN/m3）
粘聚力
C（kPa）
内摩擦角
φ（度）
渗透系数
K（cm/s）
①杂填土
17.0
15
9.0×
10-3
②粉质粘土
18
30
10
1.2×
10-6
③卵石土
20.7
6.0×
10-2
④粉细砂
19.5
5
28
10-4
⑤泥质粉砂岩
21.5
65
/
注：
其它参数见计算书
4.3基坑重要性等级确定
本基坑周边开挖深度H=7.7m～9.7m，主楼部位考虑超挖后基坑深11.1m，电梯井部位独立基础底深12.1m，根据《深基坑工程技术规定》（DB42/159-2004）有关条款，结合周边环境、地下管线及岩土工程与水文地质条件，并考虑本项目之重要影响程度，综合确定本基坑重要性等级为：
一级。
4.4支护结构设计计算
4.4.1设计总体思路：
冲孔灌注桩+一道钢筋混凝土梁支撑形式。
由于场区地层起伏和层厚的差异，此外基坑周边的环境条件的各不相同，因此，根据开挖深度、周边环境、地层条件和坡顶超载，将基坑周边划分为以下几个支护单元段：
（1）ABCD段
（2）DE段
（3）EF段
（4）FGHA段
为计算方便及施工安全，在计算中取各段最大开挖深度作为计算深度，取其中最不利的地层剖面作为概化剖面进行计算。
4.4.2支护结构设计
（1）支护桩（ZZH）设计
支护桩采用冲孔灌注桩：
桩径d=800mm，桩中心距s=1600，沿基坑周边布置；
砼强度为C30。
各支护段桩长、配筋、桩顶标高详见设计图。
（2）支护桩桩顶冠梁（GL）及内支撑梁设计
为了增加支护桩的整体刚度，支护桩顶设置钢筋混凝土冠梁兼作围檩，冠梁尺寸1000mm×
800mm；
配筋、梁顶标高详见设计图。
支撑梁尺寸：
ZC1截面为800mm×
700mm、ZC2截面为500mm×
600mm；
（3）内支撑立柱及立柱桩设计
立柱为钢立柱，为防止地下室底板渗水，在地下室底板施工时，在各钢立柱与钢筋混凝土底板的连接处要设止水带，止水带采用钢板，钢板满焊在钢立柱的杆件四周。
基坑支护结构平面布置图及结构设计详见剖面图。
（4）高压摆喷桩止水帷幕
全区段设置桩间高压摆喷桩止水，φ1400，应根据选择的机械设备、地层情况等因素，现场试验确定水泥的掺量，各支护段桩长、桩顶标高详见设计图。
4.4.3支护结构的试验与检测
为了保证支护结构的质量，在支护结构施工前、后将采用一些必要的检测手段检查、效验施工质量。
支护桩施工完毕后，建议采用小应变测试方法检测支护桩的施工质量，以查明支护桩体的完整性及其强度，当有缩颈、断桩等现象出现时将加密检测，并在有质量缺陷桩侧及时补桩。
钢筋混凝土支撑结构施工质量检测宜采用超声探测回弹仪等非破损方法检测，检测数量根据现场情况而定。
高压摆喷桩成桩28天试块强度要求qu不小于1.2MPa。
基坑开挖前止水帷幕应进行围井试验，其渗透系数应小于1.0×
10-6cm/s。
4.5地下水控制设计
根据勘察结果，该项目所处场地在地下室开挖深度范围内，地下水为赋存于①杂填土层中的上层滞水及赋存于③层卵石土层及④粉细砂层中的层间水，⑤中风化泥质粉砂岩层中的裂隙水，水量一般，但场地汇水面积较大，且场地上覆土层①杂填土层主要为人工回填的建筑垃圾及碎石、碎屑，松散，透水性较好。
4.5.1上层滞水处理
1、上层滞水处理。
在支护桩间设置φ1400的高压摆喷桩与支护桩一起形成侧向止水帷幕。
5、深基坑开挖及施工流程
5.1主要施工工序
本基坑工程包括冲孔灌注桩、高压摆喷桩、冠梁、内支撑梁、钢立柱及立柱桩施工、土方开挖等主要施工项目。
5.2主要施工流程
5.3主要施工技术要求
5.3.1支护桩施工要求
支护桩排施工宜采用跳花打法，砼达到初凝且3天后方可施工相邻桩。
保证桩长、桩位、桩径满足设计要求。
支护桩钢筋数量、规格、长度应满足设计要求。
主筋搭结长度不小于10d，同一截面接头面积不大于50%，且相邻接头错开35d，主筋保护层厚度不小于50mm。
未尽事宜，必须满足《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）。
5.3.2高压摆喷桩施工要求
（1）高喷工艺参数：
压缩空气：
压力0.7～0.8MPa，流量60m3/h；
水泥浆：
压力15～20MPa，流量80L/min；
水灰比：
0.8~1.0;
浆液比重：
送浆>
1.65g/cm3，回浆>
1.25g/cm3；
提速：
8～10cm/min；
旋转速度：
4～6r/min。
（2）正式施工前，应进行施工工艺试验并确定施工工艺参数。
采用P·
O42.5普通硅酸盐水泥。
支护桩间高压摆喷桩桩顶标高和桩长详见设计图纸。
5.3.3冠梁及内支撑施工要求
冠梁及内支撑梁作为基坑支撑结构的受力杆件，其施工质量亦显重要。
冠梁沿支护桩顶形成闭合圈并兼作围檩。
（1）施工作业面提供
根据现场土方开挖实际情况，确定冠梁施工顺序。
为保证施工作业面不积水，土方开挖时，开挖处应设置排水沟及集水池，以便对基坑积水进行集中抽排。
（2）破桩头
土方开挖工程中，应将支护桩桩头周边土清除，以便破桩施工。
破桩头质量要求如下：
A桩头顶面达到设计标高，并报测量监理工程师复核认可，其顶面无松散层及松散残余，桩身（保护层）无破损，保持完整。
净厚度达到规范要求。
B桩顶中心偏位在规定范围内。
C钢筋无损伤，弯折小于规定值，外露长度与设计长度比在±
5cm范围内。
（3）内支撑梁及冠梁
支撑结构的安装与拆除顺序应同基坑支护结构的设计计算工况相一致必须严格遵守由上而下、先撑后挖的原则。
基坑挖土到相应钢筋砼支撑和冠梁的标高后，应及时制作支撑，施工中还应注意下列事项：
（1）钢筋的连接应根据设计及规范要求进行，钢筋的接头一般应设置在跨度的1/3处，位于同一区段内纵向受拉钢筋接头数量不大于50%。
（2）支撑的直线性必须保证，受力主撑必须一次性浇筑混凝土，无法一次性浇筑时，可断在一跨的1/3处。
（3）缩短养护时间，支撑混凝土可考虑加早强剂，或提高强度等级。
5.4基坑土方施工技术要求
（一）基坑开挖原则
1、尽可能缩短支护结构的暴露时间，下部土体开挖时尽量采用盆式开挖方式，有效地控制围护结构变形和坑外地面沉降，同时尽量利用“时空效应”的概念开挖基坑；
2、基坑开挖的基本原则：
先撑后挖，土方开挖分层、分段、对称、平行、留土护壁，限时完成开挖；
3、施工流程展开段的划分，应以坚持限时开挖，且保证挖土工作连续、快速封底的原则。
（二）基坑土方开挖应注意的问题
土方开挖采用反铲挖土，自卸汽车运土。
应合理布置运输线路，合理安排施工机具，土方开挖应与支护结构施工密切配合。
该基坑所处的环境条件复杂，因此对地下室施工做如下要求：
1、在进行基础、基坑土方开挖时严禁碰撞支护结构，在基坑土方开挖时应平衡分层，每层开挖深度不宜超过2m，防止开挖过快时，土压力释放太快，影响基坑的安全；
2、坑底应留20～30cm的土体，利用人工清底，清底后应及时浇垫层。
3、在施工地下室底板时宜分区、分片，在基坑开挖至底标高后，应尽快进行底板施工，根据后浇带的设置情况进行分区分片，这样可相当于减小基坑的开挖深度，有利于基坑的安全；
4、对岩层的开挖宜尽量采用机械开挖，当需要采用爆破时，应注意爆破对周边环境及支护结构的影响。
5、当主楼独立基础未进入中风化岩需要超挖时，应及时按结构设计要求回填素砼。
本基坑设计已考虑超挖。
5.5支撑换撑
地下室施工至地下一层楼板后，以该层楼板作为换撑支点，从楼板每隔一定距离做一水平支撑梁与支护桩相连组成支撑体系，以此作换撑措施，详见设计图；
待其砼强度达到设计强度的80%以上后，可拆除内支撑构件，并继续施工下道工序。
5.6基坑的维护
深基坑开挖后，土体与地下水自然平衡状态会发生巨大的变化，对环境或多或少造成不可避免的影响，基坑自身的稳定程度会随着暴露时间的延长而降低。
因此应做好整个地下工程施工的计划安排，尽量缩短工期，减少暴露时间，及早回填。
土方开挖和地下结构施工时，不得碰撞损伤支护构件及观测标志。
土方随挖随运，不得随意堆置于基坑周边。
施工用料必须放置于坑边时应均匀堆放，基坑边堆载不得超过支护设计规定的荷载值15kPa，且应保持一定的距离。
总之应科学管理，文明施工。
6、环境监测
6.1监测目的
（1）是参建各方能够完全客观真实地把握工程质量，掌握工程各部分的关键性指标，确保工程安全。
（2）在施工过程中通过实测数据检验工程设计所采取的各种假设和参数的正确性，及时改进施工技术或调整设计参数以取得良好的工程效果。
（3）对可能发生危及基坑工程本体和周围环境安全的隐患进行及时、准确地预报，确保基坑结构和相邻环境的安全。
6.2监测依据
1.《建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009》；
2.《建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）》；
4.《工程测量规范》GB50026-2007；
5.《城市测量规范》CJJ8-99；
6.《建筑变形测量规程》JGJ/T8-2004；
7.建设单位提供的相关资料。
6.3监测技术要求
（1）本工程应加强信息化施工，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，对施工全过程进行动态控制。
（2）监测仪器的选型，要考虑最大可能需要的量程并根据基坑工程只在地下施工期内使用的性质选用满足安全监测要求、合适的仪器。
（3）仪器安装埋设前要进行检验和率定，绘制监测点安装埋设详图，并按照方案和埋设要求做好埋设准备。
（4）仪器埋设时，核定传感器的位置是否正确，埋设的准备是否符合技术要求，按监测的位置和方向埋设传感器。
（5）所有监测点安装埋设完成后，及时绘制测点位置图，并加强对现场测点的保护，以防监测点被破坏。
（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。
监测数据未达到报警值期间，应向设计单位每周提交一次书面监测结果（包括每天的监测数据及周报），监测材料上注明对应的施工工况及工况平面分布图等施工信息，便于相关各方分析监测结果所反映的情况。
（7）监测数据如达到或超过报警值应及时通报有关各方，以期尽快采取有效措施保证本工程进展顺利。
（8）对原始数据要进行分析，去伪存真方可进行计算，并绘制观测读数与时间、深度及开挖过程曲线，按施工阶段提出简报。
监测工作贯穿基坑工程始终，待全部资料备齐后，应提供完整电子版监测数据、监测时程曲线图及监测报告予围护设计单位及相关各方。
（9）监测方案须得到设计单位的认可，监测得到的数据必须及时提供给设计单位，施工总包单位应根据监测数据及时调整施工进度和施工工况，以保证本基坑工程的信息化施工。
6.4监测项目
为使基坑开挖顺利进行，确保基础工程施工安全，对基坑施工期间进行跟踪监测，按照本工程现场情况及基坑支护设计方案的要求拟作如下监测工作：
序号
监测项目
监测对象
监测数量
单位
1
支护结构顶端水平、沉降位移
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