保税一河地涵基坑支护结构设计.doc

保税一河基坑支护结构设计一、工程概况综合保税区B区一期目前已经部分建成，由于目前的保税一河与团结河没有连通，为断头河，排涝困难，导致小区历年受淹。本次在保税一河端部建涵洞一座，连通团结河排涝，排涝面积3000亩左右。涵洞设计流量11 m/s，采用单孔钢筋混凝土箱涵结构，孔径3.5*3.5m（宽*高），涵洞总长77m，底板面高程-2.0m，底高程-2.8m，其纵轴线与大堤正交，上下游连接段采用“U”型槽和斜八字墙的结构形式。涵洞洞身下采用60水泥土搅拌桩基础。洞身混凝土强度等级C30，抗冻等级为F50，抗渗等级W4。紫铜片止水，铜材延伸率不小于30%，抗拉强度不小于240MPa。本次施工范围为：从保税一河侧做起，洞身做四节。本工程地涵与现有江堤为紧挨布置，地涵端部距离江堤顶部路面紧有4m,施工场地狭窄，基坑底高程为-2.8m，江堤顶高程为7.0m。基坑开挖较深，基坑西侧不具备放坡开挖的条件，需要对江堤进行结构支护后方可进行开挖。原设计支护方案为将江堤上部结构破除降至4.0标高处，江堤两侧再采用拉森钢板桩支护。详见下图二 、地质水文资料1、地形地貌地涵地理位置位于南通市经济技术开发区，场区地貌单元属长三角洲冲积平原北翼，整个场区多为农田、民房，有明河、局部有暗沟分布，河边地势稍低，其余地形尚平坦，地面标高一般在85国家高程基准3.0m3.5m。2、地质资料 根据勘探结果，在钻孔深度2030m内，将本次勘探深度范围内的土层分成6个工程地质层，层土主要为人工填土，其余为第四纪全新世（Q4）冲、洪积地层。各土层自上而下分别为： （1）、层（Q4ml）：轻、重粉质砂壤土、粉砂、细砂，灰、灰黄色，夹粉质粘土，表层含碎石子和植物根茎，为素填土，层厚0.61.0m。（2）、层（Q4al-pl）：轻、重粉质砂壤土，灰、灰黄色，夹粉质粘土薄层，含云母片，层厚2.02.5m。 （3）、层（Q4al-pl）：重粉质砂壤土，灰、灰黄色，偶夹粉质粘土薄层，含云母片，层厚4.95.2m。 （4）、层（Q4al-pl）：淤泥质重粉质壤土，灰色，夹砂壤土薄层，局部互层，层厚1.82.7m。（5）、层（Q4al-pl）：重粉质壤土，灰色，夹粉砂、砂壤土薄层，局部互层，层厚1.21.5m。 （6）、 轻、重粉质砂壤土，灰、灰黄色，偶夹粉质粘土薄层，含云母片，层厚7.27.8m。 3、土层物理力学性质指标参照勘察报告，本次实施雨水泵站基坑开挖深度一定范围内各土层物理力学性质指标如下表。层号土层名称重度r粘聚力c内摩擦角弹性模量E孔隙比渗透系数KN/m3kPa0CMPacm/s素填土19.36.023.06.640.7123.35E-04粉土夹粉质粘土18.86.824.010.250.8141.85E-04粉土19.56.524.513.110.8216.23 E-054、水系水文勘察揭示的地下水类型主要为孔隙潜水，主要由大气降水与团结河水补给并受长江水位影响，枯水期地下水向长江径流，丰水期地下水受长江水体补给。勘察期间进行了地下水位及地表水位观测，水位变化不大，稳定潜水位标高约为1.30m。三 、泵站深基坑施工难点本地涵基坑工程因其地理位置，施工要求及时间的限制使得施工难度较大，其主要难点有：本工程地涵与现有江堤为紧挨布置，地涵端部距离江堤顶部路面紧有4m,施工场地狭窄，基坑底高程为-2.8m，江堤顶高程为7.0m。基坑开挖较深，基坑西侧不具备放坡开挖的条件，需要对江堤进行结构支护后方可进行开挖。主体施工时间短，施工正处于没有季节。 地 涵 与 江 堤 断 面 示 意 图江 堤 内 侧 土 坡江 堤 迎 水 面 浆 砌 块 石 护 坡江 堤 东 侧 现 场 照 片江 堤 顶 水 泥 砼 路 面 及 防 汛 墙四、基坑支护方案设计在工程施工前，经过现场勘测，得知该工程边缘到江堤的距离较小，保税一河地涵的施工需破除江堤的东侧土坡结构，为减少对外江堤防破坏影响，应尽量减少破堤长度。因此，为确保江堤的安全，地涵的基坑开挖采取垂直支护措施进行开挖，以减少用地，并保证开挖安全。本工程地涵的基坑底高程-2.8m；地涵与江堤衔接段顶面高程7.0m，基坑开挖深度约10.8m。通过对地质资料的分析，拟定了如下基坑支护结构设计方案。采用钻孔灌注桩支护加水泥搅拌桩围护方案，在基坑外侧采用钻孔灌注桩作基坑支护结构，灌注桩外侧采用水泥搅拌桩止水防渗。从地面约7.0m高程到基坑底采用灌注桩垂直支护。钻孔灌注桩直径为1.0m，桩中心间距为1.50m，桩顶设计高程为7.0m，单桩长为21m，桩身强度为C30钢筋砼。水泥搅拌桩桩直径为0.6m，桩中心间距为0.45m，单桩长为17m。本工程支护范围为基坑上口宽度每侧增加6米宽，支护纵向长约30.1m，灌注桩桩中心间距1.50m，共布置20根；水泥搅拌桩桩中心间距0.45m ，共布设67根。基 坑 支 护 平 面 布 置 图基 坑 支 护 断 面 图上述方案施工技术均成熟可行，详细的工程量及投资比较见表1所示。表1 基坑支护方案工程量方案比较项目工程量钻孔灌注桩支护加水泥搅拌桩围护方案灌注桩水下C30砼（m）灌注桩钢筋笼制安（t）600水泥搅拌桩（m）420351139本工程基坑其他区域施工条件较好，施工用地比较宽裕，具备放坡开挖的条件。采用放二级坡的方式，上下两层均按1:0.75的坡度放坡。基坑南侧采用管井降水，下层二级坡处设置双排轻型井点降水，确保干槽施工。（详见下图）基 坑 开 挖 断 面 图五、 基坑安全监测为确保基坑开挖和江堤安全，需基坑进行监测。监测项目包括支护结构水平及竖向位移、坡顶水平及竖向位移、周边建筑物变形、地下水位等。具体布置如下：在基坑西侧侧边坡顶部设置3个水平及竖向位移监测点，监测点间距约10m；在灌注桩桩顶上设置3个水平及竖向位移监测点，监测点间距约10m；在支护桩外侧增设1个地下水位观察井对几下水位进行监测。 以上各项监测的时间间隔根据施工进