拆迁安置深基坑工程设计方案

1 拆迁安置深基坑工程设计方案 第一章 工程概况 本工程位于安庆市大桥开发区元山路北侧、晴岚路东侧的地块中，场地原为农田及水塘，一期总建筑面积为 104575。 拟建建筑物性质一览表 建 (构 )筑物 名称 结构 类型 层数和高度 上部结构荷载标准值 (有否地下室或其他设计基础 基础设计资料 沉降敏感性 (是否做沉降计算 ) 基础 形式 基础埋深 (m) 1#楼 剪力墙 33层 16 1层人防地 下室 桩基 2#楼 剪力墙 26层 16 1层人防地 下室 桩基 5#楼 剪力墙 33层 16 1层人防地 下室 桩基 纯人防地下室 框架 1层 30层单建人防地下室 筏基 该项目由安庆市第一建筑设计研究院有限公司负责设计，由安徽工程勘察院承担该工程的岩土工程勘察工作。 本工程重要性等级为一三级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，岩土工程勘察等级为甲级。 地下室结构设计的 顶标高为 有自然地面标高为 均为 则本基坑开挖至承台底的深度约为自然地面 基坑南北向长约 西向宽约 坑周长约 214m，基坑面积约 1950。 2 第二章 基坑周边环境 工程位于安庆市大桥开发区元山路北侧、晴岚路东侧的地块中，场地原为农田及水塘，周边环境简单。 1、基坑北边 地下室外墙北边为工地内部用地，场地十分宽阔。 2、基坑东边 地下室外墙东边距离小区道路 离已建住宅楼 区段施工空间比较紧张。 3、基坑南边 地下室南边外墙距离临时施工通道 上，该 施工通道属于内部通道，可以占用。 4、基坑西边 地下室西边外墙距离临时施工通道 上，该施工通道属于内部通道，可以占用。 5、周边管线 本工程用地红线围墙内的所有管线已经废除，不影响本基坑的施工。 第三章 场地岩土工程条件和水文条件 拟建场地原为农田及水塘，目前大部分场地已整平，地形较平坦，场地整平标高 测各孔口黄海高程为 建场地原始地貌为长江一级阶地。 一、工程地质条件 在勘探深度范围内，将场地土划分 8 个工程地质层及不同层次的亚层，各层地基土的结 构与特征如下： 3 （ 1）人工填土（ 黄色粘性土为主，松散，土质不均，揭露厚度 地内分布较普遍。 （ 1） 黑色，流塑状，饱和，有腥臭味，该亚层仅在见到，层厚 塘底静水沉积物，具高压缩性。 （ 2）淤泥质粘土（ 灰灰黑色，软塑流塑，饱和，无摇振反应，光泽反应稍有光泽，干强度中等高，韧性高，该层主要分布于水塘位置，层厚 第四系全新统湖相沉积物，实测标贯击数 N=，静力触探 高压缩性。 （ 3）粉质粘土（ 灰黄褐黄色，软可塑硬可塑，夹灰黄色粉砂薄层，显水平状微细层理，无摇振反应，光泽反应稍有光泽，干强度中等，韧性中等，为第四系全新统湖相沉积物，该层全场地分布，实测标贯击数 N=7 18 击，层厚 底标高 中等压缩性。 （ 3砂（ :灰黄色，稍密中密状，饱和，主要矿物成分为石英、长石及白云母，该层仅在 透镜体状分布于 (3)层粉质粘土中部，为第四 系全新统湖相沉积物，具中等压缩性。 （ 4）粗砂（ :灰黄、褐黄色，中密状，饱和，夹细砾 30%，主要矿物成分为石英、长石，摇震反应迅速，实测标贯击数 N=17 27击，层厚 中等压缩性。 （ 4砾（ :黄褐色，稍密中密状，饱和，中粗砂填充，砾石含量约 55%，可见粒径 英质为主，次圆状，为第四系全新统湖相沉积物，母岩成分为硅质岩，该亚层呈透镜体状分布于 (4)层粗砂中部，层厚 中等压缩性。 （ 5）圆砾（ :黄褐色，稍密 中密状，饱和，中粗砂填充，砾石含量约 60%，可见粒径 英质为主，次圆状，为第四系全新统湖相沉积物，母岩成分为硅质岩，实测标贯击数 N=24 35击，层 4 厚 中低压缩性。 （ 6）卵石（ :褐黄色，稍密中密状，中粗砂填充，粒间连续，卵石含量约 60%，母岩成分为硅质岩，最大可见粒径超过 80测重型动力触探击数 22击，层厚 低压缩性。 (7)强风化砂岩（ K） :棕红色，泥质结构，胶结较弱，岩芯呈短柱状，手能掰断，呈硬塑坚硬 状，风化程度较强，为白垩系沉积岩，风化裂隙一般发育，结构面不清晰，层厚 顶标高 测标贯击数 N=38 55 击，具低压缩性。 (8)中风化砂岩（ K） :紫红色，层状构造，泥质结构，钙质胶结，岩芯呈长柱状，密实坚硬，铁锤能击散，为白垩系沉积岩，风化裂隙少量发育，钻孔岩芯采取率在 90%左右，岩质较软，岩石 0%左右，岩石饱和单轴抗压强度 均值为 石坚硬程度属极软岩，岩体完整程度较完整，岩体基本质量等级为 V 级。最大揭露厚 度大于 顶标高 测标贯击数 N=80 100 击。 二、水文地质条件 勘察深度范围内共分 2 层地下水：场地浅部第 (1)层填土中赋存的上层滞水，勘察期间测得水位埋深 应标高 地下水水量较小，主要受大气降水补给为主，其动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发影响；场地 (4)层粗砂、 (5)层圆砾、 (6)层卵石中赋存有孔隙水，具弱承压性，水位埋深 位标高 地下水水量丰沛，以地下径流补给为主。第 1 层上层滞水与第 2 层孔隙水间无水力联系。本次勘察中在 (7)、 (8)层砂岩中未发现裂隙水。 经勘察施工期间实地调查，场区周围无环境污染源存在，根据场地水文地质条件及当地工程经验，场区地下水及地基土对混凝土结构及钢筋混凝土中钢筋具微腐蚀性。 第四章 设计条件、方案选择及优化设计 5 一、设计条件 建设方提供的项目总平面图等相关图纸（电子版）； 建设方提供的深基坑工程设计条件相关参数； 建设方提供的建筑物勘察报告； 建筑基坑技术规程（ （国家行业标准 ）； 建筑边坡工程技术规范（ （国家标准）； 建筑桩基技术规范（ 4 （国家行业标准）；钢结构设计规范 ( （国家标准）； 混凝土结构设计规范 ( （国家标准）； （ 1）在确保安全的前提下，兼顾经济及工艺成熟、施工速度快、施工方便的原则。 （ 2）确保基坑开挖期间基坑边坡稳定、地下室顺利施工。 （ 3）确 保基坑开挖期间基底不产生突涌，不影响地下室正常施工。 （ 4）确保基坑开挖期间不影响周边建筑物、管线及道路建设、安全和稳定。 （ 1）本基坑大致呈矩形，基坑南北向约 西向约 坑周长约 214m，基坑面积约 1950 ，属中型深基坑。 （ 2）基坑工程位于安庆市大桥开发区元山路北侧、晴岚路东侧的地 6 块中，基坑周边环境相对简单，除东边用地红线围墙外为居民楼外，其余三边均为内部用地。 （ 3）基坑普挖深度在自然地面下约 坑下部有深厚的淤泥质土，属于典型的软土区域。组成 坑壁和坑底的土层软塑状态，强度较差，自稳性较差，在进行基坑开挖施工时，会引起土体内部应力的变化，引发坡体坍塌、滑移等不良岩土工程现象发生。因此，必须选用安全性高、可靠度大的支护结构。 （ 4）根据临近场区水文地质资料显示，承压含水层埋深在 右，基坑不需要采取中深井管减压及疏干降水。 根据基坑所处环境条件、工程地质与水文地质条件和基坑开挖深度，本工基坑边坡重要性等级划分为 。基坑工程设计有效期为一年。 二、方案选择 本工程从地质剖面看，基坑开挖深度范 围内主要由松散的杂填土、淤泥质粘土组成，维持边坡稳定时所应具有的力学强度较差，本场地不具备大放坡开挖的条件，需进行支护。 常用的支护形式有：自然放坡；加筋土重力式挡墙；水泥土重力式挡墙；喷锚支护；悬臂排桩；桩锚；内支撑；地下连续墙；围筒。 1、如采用自然放坡，其比例为 1:1:以“自然放坡”在本场地不可以使用。 2、“悬臂排桩”适用于深度不超过 6m 的基坑，如超过 6m，则最好增加锚杆或支撑，这就转化为“桩锚”或“内支撑”形式。 3、因本基坑面积较小，开挖深度较深，布置 内支撑后则影响基坑开挖，延长施工时间，所以采用“内支撑”不太合适。 4、“地下连续墙”可适用于超深基坑，但其造价很高，且需要从外地运来专用设备。另外，地下连续墙一般兼用作为地下室外墙，但是外墙的防渗要求较高。所以不是本基坑的最佳选择。 7 5、“围筒”适用于形状接近圆形或椭圆形的小基坑，而本基坑形状为矩形；且此方式应用不多，经验不足，所以不太适用。 6、 “喷锚支护”的支护深度不宜超过 6m，但并不是绝对不能超过 6m。 综合以上分析，结合本工程的场地工程地质条件、周边环境及经济合理等因素，本基坑支护形式选 择以下方案：悬臂排桩支护形式的方案。 对上层滞水则采用明沟排水，汇集于集水井后抽排。 灵活合理运用不同的支护方式，因地制宜地采用综合支护方案，则既可确保基坑的安全，也可做到了经济节约。 根据勘察资料，本工程场地主要地下水为上层滞水和孔隙承压水：上部上层滞水水位埋藏浅，下部承压水水头很低，基坑开挖至承台底时发生突涌的可能性不大，可不必考虑突涌问题，也不需要中深井降水。 上层滞水主要赋存于填土中，土方开挖后，上层滞水将以间歇方式渗出，对于上层滞水，可采取利用排水沟、集水井汇集集中抽排等 明排方式，基坑侧壁辅以止水帷幕。 第四章 支护结构设计 一、设计参数 根据岩土工程勘察报告，场地与基坑支护设计相关的土层参数，如下表所示： 基坑支护设计土层参数 名称 重度 (kN/主动区 “ m”值(C( ( ) (1)人工填土 0 (2)淤泥质粘土 5 0 8 (3)粉质粘土 4 17 220 （粗砂） 200 二、计算模式 基坑设计开挖范围：以地下 室底板外边线外扩 支护坡脚线。 计算剖面：根据不同支护结构形式及区域，分 2 个段面进行计算。 基坑设计普挖深度 :台底 ) 台底 )。 坡顶周边超载按 15虑。 土压力分布模式，按朗肯土压力理论，水土合算方式。 基坑重要性等级： 基坑支护形式： 悬臂排桩 。 计算软件：“天汉 件。 三、支护结构设计 桩顶边坡采用放坡挂网喷射砼支护型式，卸载平台采用喷射素砼封闭止水。 桩顶放坡坡比 1:面钢筋网采用 250 250（ 喷射砼强度为 射厚度 80 10射砼施工配合比为水泥 :砂 :石子 =1:2:2。 钻孔灌注桩均为 900，间距为 1300。桩顶面标高 9 桩长 身砼强度 护层 0护桩主筋采用12 24 22（ 加强筋 162000（ 箍筋 8200（ 桩间土采用采用 250 250（ 筋网，喷射 砼强度为射厚度 80 10射砼施工配合比为水泥 :砂 :石子 =1:2:2。 4 旋喷桩设计 基坑周边采用双排旋喷桩形成止水帷幕。桩顶标高 喷桩直径 500 ，间距 350 400 。水泥用量约 150kg/m。 第五章 地下水控制设计 一、上层滞水控制设计 水沟尺寸为 300 300。排水沟用 1/2 红砖砌筑，水泥砂浆抹面。对坡顶反坡层之外地面采用 作地面硬化处理防止地表水下渗。沿基底边缘设置一道简易排水沟 和集水坑，坑内集水通过抽水泵抽到坡顶排水沟流入市政下水道。坡顶排水沟、地面硬化、抽排坑内积水工作宜由土建单位统一布置，统一施工。 已查明的废弃管道均应进行封闭，在基坑开挖过程中，密切观察地下水渗漏情况，及时查清其来源并进行必要的封堵处理。 挂网放坡坡面设置若干泄水孔，一般按 3m 左右安装一个，根据坡面出水量适当加密。 10 二、侧壁挡土止水设计 为防止基坑挂网放坡侧壁出现流土涌水现象，在基坑放坡平台下，基坑周边设置二排 500 350 400长 幕，桩顶标高为 喷桩水泥材料采用 水泥制成的纯水泥浆，水泥量按150kg/m。 在支护桩挖出后，桩间土可采用挂 250 250（ 筋网，喷射砼强度为 射厚度 80 10行防护处理。 第六章 土方开挖、运输、工况要求及施工注意事项 一、测量放线要求 根据施工定位图上给定的坐标和标高 ,建立施工现场的测量控制网。 二、土方开挖施工要求 水帷幕等。支护桩砼养护达到 70%强度要求，浆喷桩养护 30 天以上。 量，加快施工进度，要求土层开挖与支护施工相互配合。 方需对称均匀开挖。 第一层土方开挖深度 行上部边坡支护和冠梁施工； 第二层土方开挖至深度 行桩间喷射砼施工； 第三层土方开挖至基底，进行桩间喷射砼施工和基础施工工作。 般情况下采 11 取机械开挖，周边基础承台、连梁，采取人工掏挖方式，并及时砌筑砖模，确保工程桩的安全。基坑开挖至距坑底 30宜改为人工清理坑底，严禁超挖。开挖过程中严禁碰撞基坑支护体系。 按设计的要求进行土方开挖，土方随挖随运，不得随意堆置在基坑周边，引起基坑边坡超载。 好坡面、坡底的排水防水工作。 基坑边坡顶面禁止堆载。开挖至坡底后应尽快开展基础施工，以减少基坑暴露时间。 三、钻孔灌注桩施工要求 孔灌注桩在成孔施工中应采取有效措施保证不缩孔、不塌孔。清底后孔底沉渣厚度不大于 200可浇灌砼，每根桩砼浇灌应一次完成，桩顶超灌砼 工完毕后，须按规定对支护桩做小应变检测 ，以确保桩身完整性。 00直度偏差不大于 1%. 放标高应符合有关要求； 00筋伸入冠梁 30d。 格按建筑桩基技术规范（ 行。 四、冠梁施工要求 35，主筋通长配置，冠梁分段施工时应保持其整体性，分段面宜设置在弯矩和剪力均较小的位置。 板制作质量应符合有关规范要求。 12 振捣密实。 格按混凝土结构工程施工质量验收规 范（ 0204）执行。 五、挂网喷射砼支护施工要求 挖护坡开挖顺序逐层分段开挖分层挂网喷砼施工流程作业，支护工艺流程为 :开挖挂网喷射砼厚 80 10 20，水泥 :砂 :石子 =1:2:2。采用 普硅水泥，水灰比 层开挖，分层支护，严禁超挖。 射砼必须达到设计要求。 六、旋喷桩施工要求 旋喷桩施工质量必须严格按有关规范、规程进行，采用“两搅一喷”的施工工艺，具体要求如下 ： 线误差小于 10位偏差小于 20复查无误后，方可进行旋喷桩施工。为保证施工质量，建议采用双管旋喷桩机进行施工。 据设计要求，水泥选用 水泥，掺入量 150kg/m，在施工过程中，喷射量误差应控制在 5kg/ 保证旋喷桩桩身均匀，加固强度稳定，水泥必须连续喷射，如出现断浆，应将钻头下沉到断浆处以下 1m 继续搅拌，喷浆时提升速度应采用慢档，尽量保证水泥在前一个“下沉 期中喷 完， 旋喷 提升速度一般应控制在 13 误差应小于 200径应不小于500 %，应保证相邻桩体的咬合宽度不小于 100确保整体连续性，相邻两轴旋喷桩施工间隔应小于 12 小时，原则上每一施工段宜连续施工。 录必须完整准确。 七、路面硬化及排水施工要求 坡顶地面采用厚 30 50 作硬化处理，硬化宽度现场确定。 右设置一道坡顶排水沟，排水沟尺寸 30000深排水沟用 砌筑，确保排水沟不漏水。 设置一道排水沟和若干集水坑，排水沟尺寸 300300水沟用 砌筑。雨水汇集到排水沟和集水坑内，通过水泵抽到坡顶排水沟流入市政下水道。 右设置若干塑料排水管采用直流利于排水。 用潜水泵进行抽排。 为便于现场施工管理，坡顶、底排水沟、集水井及反坡外地面硬化工作宜由土建施工单位负责实施。 八、施工注意事项 完成。 好三材检验工作。 14 格施工管理，加强监测工作。 同业主和监理人员及时研究处理。 为铁皮轻质围墙。 应将塔吊设置在边坡中或坡顶附近；如不得已如此，应对塔吊基础做加固、加深处理。 第七章 监测要点 为保证工程安全和周边建筑物及地下管线安全，施工严格按照“信息法”施工，加强监测，根据监测结果及时修改设计并采取防范措施。 本基坑安全等级为 ，因 此基坑监测必须参考 建筑基坑工程监测技术规范 照 基坑的要求，需委托具有相应资质的单位编制监测方案并实施监测。 一、监测内容 降； 构 )筑物、道路、围墙等沉降观测。 二、监测点布置 15 为及时掌握基坑支护结构变形及对周围建构筑物的影响，在基坑边坡布置测斜孔若干个，设置在支护桩桩身内，测斜孔较支护桩长 支护桩上布置若干桩身 弯矩观测点。支护结构上布置沉降及水平位移观测点若干个，在支撑梁上布置若干应力和挠度观测点，周边其它建筑物及围墙、道路沉降观测点约若干个。观测基准点 3 个，设置在降水影响范围之外。基本要求详见基坑周边环境及监测点布置图。 三、监测要求 土方开挖工作开始之前，应埋设监测点和基准点，并观测一次。土方开挖开始后，监测频率一般为 2 3天一次，开挖最后阶段每天观测一次，当暴雨阶段或出现异常情况时（边坡位移速率达到 3，沉降变形速率达到 3）应加密监测频率，监测结果 (包括图表 )及时反馈给基坑支护设计单位、支护施 工单位、建设单位及监理人员。监测精度应符合有关规范规程要求。监测报警值为边坡水平位移累积至 30平位移和沉降连续 3天达 3或变形速率连续变大。 基坑监测工作应委托给有资质的单位进行监测，建议监测单位按建筑基坑工程监测技术规范 (制二级基坑的监测方案，并严格按此进行监测。 基坑开挖后，支护施工人员必须每天对现场情况进行目测检查，当出现险情及时报告给有关各方，以便采取维护加固措施。 四、建议 为更好的控制基坑位移变形，收集相关数据经验，需委托具有监测及检测相关资质的单位 ，并由其编制监测方案，以指导监测施工。 第八章 应急抢险措施 16 由于基坑工程土层的非均匀性，基坑维护设计与施工是一门综合性的岩土工程工作，基坑开挖后土体和地下水的自然平衡状态会发生很大的变化，对环境存在或多或少的影响，因而加强基坑开挖的环境监测，做好应急抢险准备以防患于未然是很有必要的。在基坑开挖支护和基础施工过程中，对万一出现的险情做好充分准备。本应急措施共分 3 个部分，即组织措施部分、技术措施部分和备用设备物资部分。 一、组织措施 成立以建设方为首，各相关单位现场负责人为主的基坑工程应急工作组，确保基坑 出现险情时，各项措施能及时实施。并要求全体成员在基坑开挖期间，必须 24小时保持通讯畅通。 应急工作组成员构成应包括建设单位、监理单位、监测单位、土建单位、基坑设计施工单位和土方开挖单位的现场第一负责人。 二、技术措施 迅速查清水量、水的浑浊情况，判断水的来源 （ 1）基坑 杂填土或市政排水设施渗水。 a、若水量较小，则采用宜疏不宜堵的原则，将渗水及时排入坑内集水体系中，避免对边坡土体长期浸泡，软化土体。 b、若水量较大，则为市政或居民生活用水渗入，应及时查明水源，并根水源情 况采用排水系统改道、防渗等措施进行处理。 （ 2）基坑 坡渗水，属粘土、淤泥土层中的水。当淤泥土层渗水时，将对基坑周边环境造成十分严重的影响。因此，应急预 17 案的根本原则是及早发现、及早处理。 a、加强基坑开挖过程中的坑内巡视，做到及时发现。 b、若水量很小，则采用注浆进行止水。 c、若水量较大，则首先应回填反压止水，再采用高压旋喷工艺进行止水。 d、基坑开挖到 下期间，巡视人员由基坑施工单位派专人，监理单位配合，白天巡视次数不得少于 3 次，夜间 22： 00 时到次日 6:00为每 2 小时巡视一次 ，出现险情时则为不间断巡视。巡视范围包括基坑、周边道路及建筑物。 由于地层条件的复杂性，在工程勘察钻孔处、工程桩桩侧以及工程接桩超挖都可能引起坑底涌水冒砂。 （ 1）若局部涌水，水量较小，以清水为主，则在涌水点周围采用花管注浆止水。注浆花管长 2 3m，布置间距控制 置范围为渗水点外 1 （ 2）若局部涌水，水量较大，带黑砂，则应及时回填反压，在涌水点周围采用花管注浆止水。注浆花管长 3 4m，布置间距控制 置范围为渗水点外 1 （ 3）若局部 涌水，水量很大，带黑砂，则应及时回填反压，在涌水区域采用高压旋喷封底止水。高压旋喷桩桩长 3 4m，布置间距控制 花布置，布置范围为渗水点外 2 3m。 （ 4）若基坑大面积涌水，带黑砂，则应及时进行回填，并增设降水 18 井。 （ 5）若局部接桩超挖处渗水，则视接桩深度采用注浆花管或高压旋喷止水。 一般由杂填土层含水流失、或坑壁滑塌引起。 （ 1）若由杂填土层含水流失引起的局部地面沉降，则宜加强侧壁止水措施。 （ 2）若由坑壁渗水引起的局部地面沉降，则宜加强侧壁止水措施。影响周边建筑物安全时还 应进行加固处理。处理方式视具体情况，可采用注浆、高压旋喷桩、锚杆静压桩等方式。 （ 1）网喷支护段 若网喷支护段上部边坡位移过大，出现坍滑险情。 a、采用加设锚杆和竖向增强体控制位移。 b、清除并禁止坑边堆放杂物。 c、做好坡顶排水措施。 （ 1）桩身挠曲变形过大 由于桩身刚度不足。处理方式为立即反压回填，并视具体情况，采用局部角撑、斜撑、对顶撑加强。 19 （ 2）冠梁侧向位移过大 由于支撑刚度不足或坡顶超载影响。处理方式为清除坡顶超载 a、在基坑开挖过程中出现桩身变形过大，则采用 反压回填，并增设局部角撑、斜撑、对顶撑加强。 b、在基坑维护阶段出现桩身变形过大，则采用尽