【《某综合楼项目的基坑支护方案选择与确定案例》6600字】

PAGE34某综合楼项目的基坑支护方案选择与确定案例目录TOC\o"1-3"\h\u31829某综合楼项目的基坑支护方案选择与确定案例 161第一章工程概况 1185091.1工程简介 1307681.2环境概况 115381.3工程地质与水文条件 28970第二章基坑支护方案选择与确定 4234632.1基坑支护设计基本要求 464392.2工程常用基坑支护的类型、适用情况和主要施工工艺 4100652.2.1工程常用基坑支护的类型 4293812.2.2放坡开挖 442892.2.3土钉墙支护 5202762.2.4钢板桩支护 5159532.2.5地下连续墙 6221582.3支护方案的选择与比较 7282382.3.1基坑支护方案选型考虑因素 746302.3.2本基坑施工特点分析 7872.3.3支护方案的选择 863232.4水平支撑体系常用方式对比与选用 957482.5降排水措施 10第一章工程概况1.1工程简介南京市玄武区法检业务综合楼项目为框架结构，地上八层，地下两层。建筑高度25.8m，地下室面积约9930㎡。地下室板面标高+18.00m,板厚0.50m,独立基础厚1.50m。基坑面积约7448㎡，长约368m。基坑土方开挖深度：自然地面标高+25.20～+34.30m,基坑底按独立基础考虑,坑底标高为+16.40m,开挖深度为8.80～17.90m。1.2环境概况南京市玄武区法检业务综合楼项目位于南京城北花园路6-10号，用地面积约11900㎡，西侧为南京林业大学，北侧毗邻南京环保科技创业中心，南侧为南京天文研究所，东侧为南京天文仪器厂，位于闹市区，场地大门在东侧，东北角与花园路之间由一条近百米的道路相连。项目周边环境如图1.1所示：图1.1场地位置卫星图1.3工程地质与水文条件1.地质条件评价根据场地岩土地质勘探资料显示，场地表面为人造填充物，地表以下多为沉积的硬塑料粘土。下覆基岩为燕山晚期侵入的中-基性辉长岩岩体，场地覆盖层范围内，无液化土层。岩土层自上而下划分情况如下：①1杂填土：色混杂，由中性粉质水泥黏土、粘土质地层、碎石和瓷砖块、砂石和砖瓦片等部分混合构成，结构疏松，碎块占比30~50%，局部为混凝士地坪，回填时间5年左右。层厚0.20-1.20m。①2素填土(Q4ml)：褐黄色，由粉质黏土、植物的根系、砖瓦碎石、碎屑构成，结构偏疏松，碎块占比10%，场地均有分布，回填时间大于10年。层厚0.20~2.00m。②黏土：褐色，含较多的铁锰质结核。自由膨胀率δef一般在14~40%之间，平均为30.16%，无膨胀潜势，局部地段缺失。顶板埋深0.50~2.30m，层顶标高23.20~32.77m，层厚1.10-9.70m。③全风化辉长岩：黄灰色，岩石风化较多，砂土状，含硅质呈球状颗粒。母岩结构完全被破坏，但还能识别，遇水强度明显降低，受力团块即碎，干钻可钻进，孔壁易坍塌。顶板埋深0.20~11.50m，层顶标高16.97~30.07m，层厚0.60~3.60m。④强风化辉长岩：大部分为灰绿色，大多数被破坏，岩芯为砂土状、团块形，夹碎块状。矿物质手捏易碎，局部少量残块强度较高，锤击不易破碎。该层干钻难以钻进，全场区分布。顶板埋深1.50-13.10m，层顶标高14.83-28.77m，层厚1.00-13.00m。⑤中风化辉长岩：灰绿色，致密块状，岩芯呈中柱状。岩石比较完整，发育少量裂缝，较难击碎，有轻微吸水反应。顶板埋深6.00~19.10m，层顶标高9.37~20.66m，最大控制厚度14.00m。2.水文条件评价顶部填土中的孔隙潜水是建设场地地下水的重要组成部分，岩石层含水较少，基本上可以认为是不透水，可以看作是相对隔水层。下伏基岩含风化裂缝水，富水性不均，主要与裂缝发育程度有关，水量较小。勘察期间正值夏季，勘察过程中发现初见的实测水位平均埋深0.50~1.00m,稳定的实测水位平均埋深0.80~1.50m。是一个统一含水层，该含水层富水性一般，水量一般。大气系统中的持续降水和地表水径流补给可能会使地下水位变化，年变化幅度约0.5m。

第二章基坑支护方案选择与确定2.1基坑支护设计基本要求（1）确保支护结构能够起到挡土和支护的作用，确保地下空间在地下施工期间的安全稳定。（2）通过适当的降排水措施，确保在地下水位以上进行基础施工（3）考虑周边环境的影响，确保周边建筑物和道路不发生不均匀沉降（4）结合本工程的水文地质情况，做到“安全、合理、经济、便于施工”（5）考虑两种极限状态：承载能力的极限状态、正常应用的极限状态2.2工程常用基坑支护的类型、适用情况和主要施工工艺2.2.1工程常用基坑支护的类型基坑施工最简单、最经济的方法是放坡开挖，但往往会受到场地条件、周边环境等因素限制，因此，有必要设计一种基坑支护体系，以保证施工的顺利开展，并且能够有效保护其周边环境。基坑支护方式一般有桩、墙、撑、锚、钉五种基本类型。桩最常见的是灌注桩、钢板桩等支护；墙最常见的是连续墙支护；撑最常见的是钢管支撑、钢混支撑支护；锚最常见的拉锚杆支护；钉主要是土钉支护。下文对各种基坑支护类型的适用范围、优缺点、施工技术要点作详细综述。2.2.2放坡开挖放坡开挖是指利用土体自身的强度保持边坡不发生塌陷、滑动或不均匀沉降，以实现边坡稳定的一种支护方式。其最大优势是造价便宜，支护施工进度相对其他支护形式也较快。其缺点是回填土方量比较较大，也可能受雨水影响引起局部坍塌。特别是适用于施工场地开阔,土层良好,周边不存在重要结构或者房屋等设施。边坡开挖的施工技术要点：施工准备（图纸核对、技术交底、确定工程的施工便道、清表、开挖临时排水沟、测量放样）→逐层进行开挖（严格控制标高，主要有纵挖法和横挖法两种方式）2.2.3土钉墙支护土钉墙是一种充分利用土的自种产生的承载能力结合土钉产生效力，这种方式主要通过在土外面打入一定间距的土钉（土钉深度和间距需要设计）对土体进行加固，在土的表面铺设钢筋网，浇筑一定厚度的混凝土，使之与土结合。加固的原状土、土钉、混凝土面层和坡顶坡底的防排水系统是这种支护方式的主要构成要素。土钉墙支护的优点在于其工程量和材料用量相对较小，成本和施工速度相较于其他支护方法也较好；施工工序操作相对简单；对施工场地的土层情况具有较强的适应性。其缺点主要是对于膨胀土和软弱土等土质较差的情况不得单独采用土钉进行支护,需要配合其他支护方法,需投入其他大型设备,对于施工组织不利。适用于地质条件良好，地下水位低，基坑周边环境允许造成较大的位移的工程，如果周边建筑物、道路等对变形控制较严格基坑施工，要增加预应力锚杆或锚索加强支护。土钉墙的施工技术要点：测量放样（现场调查核对，复测）→开挖工作面（开挖深度由土钉竖向间隙决定）→按照设计要求对边坡精细化修整成型（注意边坡坡度控制）→土钉制作（有钢筋土钉和钢管土钉两种形式，钢筋采用二级钢或者三级钢，直径12-16mm左右）→钻孔（通过洛阳铲或者钻机钻孔，钻的孔往下要略有一定倾斜，成孔后对孔径、孔深和孔的倾斜角度进行检查）→安装土钉→绑扎钢筋网（土钉与钢筋网可以通过螺纹连接或焊接加固连接）→注浆（一定要把渣土全部清除干净,主要是采用水泥浆或者是水泥砂浆等材料）→浇筑混凝土面层（需要控制厚度和混凝土等级）2.2.4钢板桩支护钢板桩是指由一种带有锁口的型钢（主要是拉森钢板桩）材料，通过型钢顶部的锁口的相互咬合搭接连接起来，形成的具有一定功能的支护方式。其缺点是不能挡住土和水中的细小颗粒，其次，如果基坑支护需要使用数量巨大的钢材，成本可能会很高。因此，这种支护形式适用于开挖深度不大的工程钢板桩的施工技术要点：修筑施工便道及平台→测量放样→打钢板桩（使用打拔桩机，逐根施打）→开挖沟槽及围檀支撑（横撑与钢板桩之间焊接连接，挖一段，支撑一段）→地基处理→铺设垫层（对一般土质，在管底地基上铺设一层中粗砂）→管道安装→回填→拔除钢板桩（填到横撑底部时，拔除该层围檀和支撑，填一层拆除一层围檀和支撑，钢板桩拔出后及时回填压实）2.2.5地下连续墙地下连续墙是指在地面上用成槽机械挖出一条长槽，一定要检查成槽质量，否则后期不好调整，之后在槽内吊放钢筋笼并浇筑混凝土，形成具有一定功能的连续墙体。地下连续墙的优点是钢筋混凝土墙体的变形较小，有承受较大土压力的能力，适用于许多复杂的地基条件；施工产生的声音低，对周边环境的影响较小，非常适合在城市及建筑密集区施工。其缺点是相对于其他支护，造价相对较高，选用时要进行科学技术和经济分析；施工专业化程度高，所用机械设备一般工程可能没有。这种支护形式适用于地基条件差，基坑开挖深度大，周边环境要求高（有密集建筑群或重要地下管线，对周边地面位移和沉降要求高）的基坑。地下连续墙的施工技术要点：施工准备（查地勘报告，明确地下管线的埋设状况，进行管线保护作业，合理规划临时设施位置）→测量放样（放出即将砌筑的导墙的中线、边线和拐点）→导墙（挡土作用，防止雨水流入基槽内，基准作用）施工（首先破除路面，开挖基槽，槽底人工清理、整平，两面做C15混凝土垫层。复核导墙中线和边线，绑扎导墙钢筋，也有基准的作用，内侧采用整体钢膜，外侧采用槽钢，高出地面20cm，浇筑混凝土，混凝土强度达到设计要求后拆除模板,及时进行回填或用木方对导墙支撑加固设土工布，洒水养护）→泥浆制作循环（首先要进行成槽工艺试验确定泥浆性能指标；泥浆制备循环系统由泥浆制浆箱、储浆箱和泥浆分离器组成，安装后应用护栏及时防护）→成槽（采用跳槽法施工；采用成槽机和冲击钻或两者组合的工艺成槽）→清槽（采用两步清槽，第一步，利成槽机抓渣，初步清淤，第二步，用反循环和高压潜水泵相结合的方法清孔出渣；清理干净，检查细致）→钢筋笼制作（钢筋笼由工字钢+双排主筋+桁架筋+剪刀筋以及拉筋和吊筋等组成；钢筋笼制作完成后进行验收，制作好的钢筋笼存放于混凝土平台处，距地20cm，并覆盖彩条布，防止生锈）→钢筋笼吊装（下笼之前应验槽，确保成槽质量；应该由专业人员指挥吊装）→导管安装（安装之前做水逆性试验，安装时注意密封良好，导管安装深度为槽底以上30-50cm）→二次清孔（浇筑混凝土之前要再次检测槽底沉渣厚度，不符合设计要求，进行二次清孔）→混凝土浇筑（混凝土运到现场后进行坍落度指标检测；混凝土需要超灌50cm，保证整体强度）→安全防护（工序完成后用安全防护板覆盖槽口，防止施工作业人员掉落槽段内）2.3支护方案的选择与比较2.3.1基坑支护方案选型考虑因素（1）施工场地的地质水文条件以及基坑周围环境(包括周边建筑物埋深、基本建筑形式以及周边市政管网等埋设情况)；（这些内容主要在地质勘查报告或可研报告中有所体现）（2）基础的形式以及其所采用的施工技术、基坑开挖深度、水平面积大小以及其形状（主要在设计图纸中有所体现）（3）支护结构施工组织设计的可操作性（深基坑支护体系会做专家论证）（4）环保和工期要求（主要在可行性研究报告中体现）2.3.2本基坑施工特点分析1.基坑面积约7448m²，周长约368m，挖深为8.80～17.90m，桩机施工作业面小，场地机械多，交叉作业多。施工时需对分项分部工程进行合理的分段，不同工作进行合理的交叉，施工道路合理规划合理利用，要确保各项工作能够有序进行。2.基坑支护开挖时进入中风化岩层比较深,且进入的中风化岩石多数是较硬的岩石,其结构比较完全,岩体的基本质量性能等级属三类,施工难度非常大,根据地层情况,本工程施工时采用冲击成孔。3.工程位置位于城区，且周围居民楼较多，要做到安全、文明、绿色环保施工，做好扬尘和噪音控制工作，减少对当地居民生产、生活的影响。4.本工程设两层地下室，埋深约10.00m，地下室底板绝对标高为16.40m（局部17.40m），基坑开挖后容易产生基坑侧壁坍塌、渗水等地质不良现象，根据场地施工条件及岩土工程地质条件，需要选用合适的排水和基坑支护方案。总结：本工程基坑周边环境条件复杂，开挖深度大，地下室施工周期长。场地地形总体较为平坦，由北向南整体呈缓坡状，场地西南侧有一挡土墙，高差较大。地面高程24.90～33.77m，最大高差约9.87m。基坑位于闹市区，场地大门在东侧，与花园路相连，基坑边距离大门约100m。基坑东侧是锦江之星酒店和中国科学院南京分院研究生公寓，基坑南侧是天文仪器厂，与基坑之间有大量树木存在，基坑西侧是正在施工的建筑群体，基坑北侧紧邻厂房，整个基坑现场已经全部用砖墙和围挡封闭，夜间可适当组织施工。施工前，应对现有地下管网、周边建构筑基础进行调查，收集相关资料，并进行核实。施工时应注意保护周边建构筑物的地基稳定，并保证原有地下管线不受破坏。应该对结构内力和水平位移、周围建构筑物、地下管线、道路和坑边地面的变形、支撑轴力（或锚杆拉力）和地下水位等进行监测。2.3.3支护方案的选择综合场地的土质，地下水条件和周边环境保护要求，以“安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工”为原则，以AB段、HI段以及FG段为分析研究对象，通过对几种支护方式进行适用分析，选择相对来说较好的支护结构方案。1.放坡支护的优点是成本便宜经济；仅仅进行土方开挖回填和地下降排水的施工工序，支护施工进度快。对于本项目的AB段土层来说，周围场地开阔，没有高层建筑，并且基坑深度在十米左右，土层性态也比较好，所以我觉得AB段可以采用二级自然放坡，第一段坡的高宽比为1:1，第二段坡为1:0.5；坡面喷80mm厚C20混凝土，铺设ϕ8@200*200钢筋网片，设PVC管泄水孔，ϕ50@1500，L=0.4m。2.土钉墙支护的优点是施工方便，造价较低，但是这种方法不适宜用在地下水埋深较浅的地区，这是因为土钉墙的防水性能不太好，而且本工程地质勘察报告中的结论表明建设场地浅部地下水为孔隙潜水，对用钢筋制作的土钉有一定的腐蚀作用，所以这种支护方式不适宜本项目。3.钻孔灌注桩是工程中应用比较广泛的支护方式，这种支护形式大多运用于基坑深度在7～15m的基坑工程中。这种方式在施工中噪音低，对周围环境的影响也相对较小，但是对于本工程HI段和FG段，基坑深度在20m左右，所以，我认为这种支护方式也不太适合。4.钢板桩支护方式的优点是钢板桩本身具有一定防水抗渗能力，施工方便快捷，工期短。但是因为钢板桩打入和拔出过程中对周围环境影响较大，本项目位于闹市区，而且对于本项目而言，运用这种方式进行支护一次需要投入大量特制钢材，所以这种支护方式也不是一种合适的方式。5.地下连续墙变形较小，有承受较大土压力的能力，适用于许多复杂的地基条件；施工产生的声音低，对周边环境的影响较小，非常适合在城市及建筑密集区施工。对于开挖深度在20m左右的基坑工程，选择这种支护方式比较好，所以HI段支护以及FG段支护比较适合这种支护方式。综上所述：以“安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工”为设计原则，AB段支护结构用放坡比较好，HI段以及FG段支护用连续墙相对而言比较合适。2.4水平支撑体系常用方式对比与选用基坑支护工程中水平支撑对于施工安全非常重要，需要做好这一方面的设计工作。按照支撑材料形式不同主要划分为钢支撑和钢筋混凝土支撑两种形式，关于它们的比较如表2.1所示表2.1水平支撑体系比较钢支撑钢筋混凝土支撑材料钢管、型钢钢筋混凝土施工方法预制现浇节点焊接、螺纹连接一次浇筑适应性只能受压，不能受拉既能受压，又能受拉支撑形成时间安装结束即形成混凝土硬化后，有时间效应支撑利用不能作为永久结构可以作为永久结构刚度刚度小刚度大稳定性受现场拼装的影响稳定性可靠钢筋混凝土支撑的主要优点为刚度大，整体变形小；而且这种支撑体系适应不同形状和不同地质条件的基坑；不会因为节点松动而发生侧向位移，施工质量得到保障。钢支撑的主要优点为材质量轻，加工方便