河南产业园项目基坑工程设计案例分析

1、中化地质郑州岩土工程有限公司2019年11月11日1.工程概况2.支护方案选型和设计3.基坑降水4.基坑监测5.施工中出现的问题6.结论河南外包产业园1号楼项目场地位于郑州市柳林杨金工业园区内，杨金路与马头岗路交汇处东南角。拟建工程由2栋12层、2栋4层建筑物及2层地下车库组成。0.00标高88.20m，自然地面标高87.60m,地库基底标高79.10m,基坑深8.50m；主楼基底标高77.90m,基坑深9.70m。塔吊基础位置基坑深11.00m。土层主要力学性质指标土层主要力学性质指标 场地西侧外是市政道路，西侧基坑上口线离红线最近1.5m，距市政管道26.2m,采用复合土钉墙支护；北侧外是

2、市政道路，基坑上口线离红线最近0.7m,距市政管道33.7m,甲方已与市政主管部门协商好，基坑施工期间可以占用绿化带部分，采用复合土钉墙支护；东侧和南侧外是已建成五层楼房，基坑上口线距楼房最近6.3m，楼房地上五层地下一层，基础采用天然地基，埋深自然地面以下2.42m，采用上部放坡下部桩锚支护。后期西侧在基坑坡顶增加一排两层活动板房，做为施工单位办公区和生活区。本基坑四周环境复杂程度不一，基坑西侧和北侧1-1和3-3剖面采用复合土钉墙支护，安全等级为二级，重要性系数为1.0；基坑东侧和南侧2-2剖面采用上部放坡下部桩锚支护，安全等级为一级，重要系数为1.1。图1. 基坑支护平面布置图2.支护方

3、案选型和设计2.支护方案选型和设计（西侧和北侧地库部分）2.支护方案选型和设计（南侧和东侧邻楼房部分）2.支护方案选型和设计（西侧和北侧主楼部分）3. 3.基坑基坑降水降水采用开放式降水，布置21口降水井，井深25.0m，平均间距20.0m。本项目仅收集到了冠梁处的水平和竖向位移及周边建筑物沉降。在基坑四周各取一个监测点对其监测数据进行分析。冠梁顶水平位移实测结果图4.基坑监测冠梁顶竖向位移实测结果图4.基坑监测从监测结果分析：（1）基坑的桩体位移及地面沉降为基坑深度的1.54.9；（2）有文献提到，基坑敞开式降水适用于邻近建筑物距离基坑大于1倍基坑深度或大于5米时，降水对基坑周边地面建（构）

4、筑物的影响主要有：地面沉降与以往降水历史有关。如该地段降水幅度不超过以往历史降水的幅度，则本次降水引起的地面沉降会很小。地面沉降与影响地段的地质条件有关。若该地段软土很厚，降水幅度大，则地面沉降会很大。据宋榜慈在降水引起的地面沉降中，认为主要与降水幅度有关，建议将降水幅度分为微小、敏感及剧烈影响地带。其中，微小影响带指水位降幅小于34m，一般属于水位常年变动带，位于该地段的建筑物，受降水的影响就比较小；敏感影响带指水位降幅小于610m;剧烈影响带指水位降幅大于10m的范围。邻近建（构）筑物的沉降大小与建筑物的基础形式密不可分。抗变形能力由大到小依次是，桩基础、复合地基和天然地基筏板基础、独立基

5、础和条形基础。该基坑邻近建筑物距基坑上口线最近6.3m，大于5.0m，宜采用开放式降水。周边在施工，深基坑工地较多，且稳定水位位于基底附近，降水幅度不超过历史降水幅度；地质条件软土层较薄，且降水幅度小，属于微小影响带；邻近建筑物采用天然地基，抗变形能力较强。故降水对周边建（构）筑物影响较小。（1）问题：基坑南侧开挖到（-7.0m）位置时，发现坡壁出现水体渗漏，且该层是淤泥质土，锚索施工成孔困难，基坑底也涌现大量积水。处理方法：沿基底（-7.0m）和支护桩坡脚处，与基底成45角插入轻型井点。轻型井点采用32PVC管，井管长度6.0m，孔径不小于110mm。锚索施工，改成高压旋喷。现场图片现场发现

6、淤泥质土层冠梁处出现裂缝现场查看坡壁渗水处和坍塌部位变更图一5.施工过程中出现的特殊情况（2）问题：基坑北侧增设两个塔吊基础，比主楼深1.3m。 处理方法：二级放坡平台下由5.7m变为7.0m，现场已施工完成一级放坡部分，且微型桩施工完成，在此基础上，增加一排直径250mm微型桩，水平间距0.6m ，L=9.0m,内插 125mm钢管,上部拉两道锚索下部一道土钉。（3）问题：西侧基坑坡顶临时增加两层活动板房。处理方法：在二级放坡平台处打直径600mm钻孔灌注桩，桩长8.0m，间距1.2m，由原来复合土钉墙支护，改为上部放坡下部桩锚支护。(4）问题：基坑北侧东边在施工过程中，基坑坡顶设置堆料场，

7、荷载过大，造成坡壁上部形成滑裂面，下部坍塌。处理方法：及时移除堆料场，上部卸载1.4m土体，并打双排微型桩，前后两排微型桩用钢筋焊接，并喷护一层混凝土，厚度不小于100mm。现场图片现场图片5.施工过程中出现的特殊情况卸载土体，此处原来设置有堆料场变更图四5.施工过程中出现的特殊情况卸载加固区变更图四5.施工过程中出现的特殊情况变更图四5.施工过程中出现的特殊情况1)本工程基坑开挖深度11.0m，基坑虽不深，但土质情况复杂，周边不利因素较多，支护形式多样，对本地区支护设计具有一定参考价值；2)在淤泥质土层，锚索成孔困难，土体容易坍塌，应采取有效的降排水措施和适当的锚索施工工艺，比如管井降水的同

8、时采用轻型井点辅助降水，采用高压旋喷锚索等；3）基坑坡顶超载发生变形，应及时卸载，若条件允许，把破裂面内土体卸载一部分，同时，在坡脚位置增设钢管桩或者回填土体反压，再采取加固措施；4）基坑周边增加临时活动板房应及时采取加固措施，以防危害现场人员安全；在洗车池距坡顶较近位置和坡顶邻近喷淋位置，也因考虑水体对边坡的影响，如需加固或增加防排水措施应及时处理。5)施工的过程控制和动态设计非常重要。施工过程中，对不同的支护结构开挖侧重点不一样：如对土钉墙工程强调分层、分段，严禁超挖，对桩锚或者桩撑工程强调对称开挖。对土钉墙和复合土钉墙结构，可采用盆式开挖，即基坑中间地段采用盆式开挖，周边采用抽条式开挖。

9、本基坑施工中出现局部坍塌，土方开挖后支护不及时，占很大原因。动态设计，就是将设计置于时间和空间的动态过程中，随施工过程中信息的不断完善和积累对已有设计进行必要调整，不断优化和完整的成程。本基坑施工中，西侧增加临时板房，现场土质情况和勘察报告有差距，塔吊位置基坑深度变深，北侧坡顶超载导致坡壁出现滑裂带，支护设计及时进行了调整优化，该过程就是动态设计的过程，也体现了动态设计的必要性。6)该基坑支护设计的不足和可进一步深化研究方面。不足方面：基坑西侧和南侧采用桩锚支护，施工中发现局部含淤泥质土层，降水效果不好，且在基坑-7.0m处土体含砂量大，出现桩间土坍塌，如在桩间打高压旋喷桩，可有效保护桩间土，减少桩间土流失。可进一步深化研究方面：有文献提到基坑工程反分析