东海万豪广场基坑方案

-1-东海万豪广场基坑支护方案一、工程概况拟建东海万豪广场位于深圳市南山科技南路与高新南十一路交汇路口东北角，场地占地面积10874.3m2，拟建七层建筑物：为2层商业楼，其上为5层住宅，地下为两层地下车库(西南部约1／4范围为一层地下车库，其余为两层地下车库)。地下一层底板面标高-4.00m，地下二层底板面标高-8.00m。考虑±0.00高出自然地面0.5m，地下室底板与垫层厚度0.5m，则实际基坑开挖深度为：地下一层(西南部约1／4范围)为-4.00m，地下二层为-8.00m。根据岩土工程勘察报告和场地周边其他类似工程的施工经验，场地内地下水位较高，且存在中粗砂等强透水性地层，地下水水量大，由于相对隔水层淤泥层在填土(石)过程中局部被挤压而缺失，令其上覆填土层与下伏海冲积砂层出现沟通“天窗”而产生水力联系，因此更增大了开挖深度范围内地下水水量。场地基坑开挖和桩机施工面基本上位于填土层和淤泥层中，淤泥层在打桩和基坑开挖过程中易受扰动而产生崩塌、滑移和底涌隆起问题，因此需进行专门的基坑支护、降水设计与施工。为确保工程基坑和基础开挖过程中的施工安全与质量，保证工程施工顺利进行，需对施工场地采取降水和边坡支护措施。现结合现场条件与地质情况，特编制针对本工程施工的基坑与基础开挖的降水与基坑支护设计方案。二、方案编制依据与说明-2-1.东海万豪广场总平面图、地下一层及地下二层平面图；2.深圳地质建设工程公司《深圳海民实业有限公司(T205－0063)地块岩土工程勘察报告》；3.《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99);4.《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》(SJG05-96)；5.《工程地质手册》；6.现场踏勘及业主介绍情况；7.类似工程经验。本方案暂按基坑开挖深度西南地下一层部分-4.00m，其余地下二层部分-8.00m考虑；基坑开挖底边线按地下室边线外延1.0m。待详细地下室和基础有关设计图纸确定后根据实际情况与需要将作进一步细化与调整。三、场地工程地质条件根据深圳地质建设工程公司提供的岩土工程勘察报告，拟建场地原始地貌为海漫滩，后经人工堆填改造而成，现场地较平坦，起伏不大，场地标高在3.45～5.09m之间。场地岩土层结构如下：1、人工填土层(Qml)①层素填土①：新近堆积，以褐黄褐红色为主。由砾(砂)质粘性土及微风化花岗岩块石组成，未完成自重固结。层厚1.7~9.7m。2、第四系海冲积层(Qm+al)②层淤泥②1：灰黑色，软塑，富含有机质，夹有较多的贝壳-3-碎片，底部多夹砂砾，层厚1.1~8.2m，平均厚度4.00m，层顶埋深1.70~9.70m。混粘土中粗砂②2：褐黄色为主夹有灰白色、灰色，状态不均，松散、稍密、中密，石英质为主，不均匀混有10～30%粘土，顶部多淤泥质土，底部砂较纯，层厚0.5~6.4m，平均厚度2.28m，层顶埋深7.50~12.90m。3、第四系残积土层(Qel)③层砾质粘性土③：褐黄、褐黄夹灰白、黑色，湿，可塑状，由下伏燕山期混合花岗岩风化残积而成，成份以粘性土为主，含30％左右砾石，砾石成份以石英为主，高岭土呈灰白色斑点状，局部夹中等风化岩块。层厚7.3~21.1m，平均厚度13.06m，层顶埋深9.2~15.4m。4、燕山期粗粒花岗岩(γ53(1))④层拟建场地下伏基岩为中生代燕山期粗粒花岗岩，新鲜基岩呈灰白、浅肉红色、灰褐色花斑状，主要矿物万分为石英、长石、云母及少量暗色矿物。粗粒花岗岩结构，块状构造。按风化程度不同划分为全风化、强风化、中风化、微风化四个风化层。全风化粗粒花岗岩④1层厚1.8~7.3m，平均厚度3.92m，层顶埋深20.8~31.5m；强风化粗粒花岗岩④2揭露层厚0.65~12.9m，平均厚度6.76m，层顶埋深24.1~35.5m。5、地下水条件场地内地下水属上部孔隙潜水～承压水类型及下部微承压水～裂隙水类型，主要由上层滞水、孔隙潜水、基岩裂隙水等组成。上层滞水主要赋存于上部松散的人工填土层中，-4-受大气降水与地表水等渗透补给，其水位随降雨量及季节变化而异；孔隙水主要赋存于海冲积之中粗砂层中，受大气降水、地表水及侧向渗流补给，是拟建场地的主要含水层，水量较丰富；基岩裂隙水主要赋存于强风化及中风化粗粒花岗岩层中，主要受侧向渗流补给。稳定水位埋深1.40~2.50m。根据抽水试验有关地下水参数数据如表1：静止水位埋深动水位埋深实测降深水头损失ΔS井壁降深S单位涌水量涌水量Q导水系数T压力传导系数α渗透系数K影响半径Rmmmmmm3/d.mm3/dm2/dm2/dm/dm1.767.829.580.409.1870.18175.4059.5460020.5063.50四、本工程基坑特点分析及方案思路1、场地西南侧(1～10轴与A～H轴交汇处)为地下一层，开挖深度约4.0m，属浅基坑；基坑开挖深度范围内均处于填土层中；边轴线距红线(围墙)距离7～8m，可以放坡。这部分基坑开挖条件相对较好，因此考虑放坡开挖，开挖面采用钢丝网水泥砂浆抹面，必要时可以打入一些短木桩或钢管加强。这样可以在满足边坡安全的前提下最大限度地节省工程费用，在开挖过程中可以根据实际情况随时调整坡率或打入木桩(或钢管)以满足边坡稳定需要。2、场地二层地下室部分开挖深度8m，属深基坑；基坑开-5-挖底面处于淤泥或填土与淤泥交界处，土质条件极差；边轴线距红线(围墙)距离4～8m，不可以完全放坡；这部分基坑边坡是需重点保护的地段，因为邻近市政道路及周边场地，且又是深基坑，若有差错，将直接危及到市政道路和管网的安全。这部分边坡的支护分两级进行，深度4m以上采用放坡与土钉墙支护；深度4m以下采用预应力管桩加锚杆支护。这种方案的选择可使上部4m段支护费用降到最低，下部4m段采用φ400mm管桩跟其它类型挡土桩(如人工挖孔桩、钻孔灌注桩)相比较可节省费用一半以上，且施工安全和质量更有保障。3、地下一层与地下二层间相对开挖深度4m，采用挂网喷砼加注浆锚管支护，效果好，费用省。4、场地内地下水主要赋存于上部松散的人工填土层和海冲积之中粗砂层中，水量丰富；淤泥层是相对的隔水层，但地下水位过高、水量过大，极易使淤泥产生触变流动和底涌隆起现象；中粗砂层虽说不直接开挖暴露，但因局部地段淤泥层受挤压缺失而使之与填土层产生水力联系，因此降水工作应着重解决填土层和中粗砂层的地下水问题；基岩裂隙水主要赋存于强风化及中风化粗粒花岗岩层中，其上覆残积之砾质粘土和全风化花岗岩是理想的隔水层，因此可以不用考虑基岩裂隙水的影响。降水效果的好坏直接关系到基坑施工的条件和安全性，大量工程实例表时，基坑支护的失败与地下水的影响有着极大关系。可以说，上述基坑支护方案的成败与否，首-6-先得归结到降水效果如何。降水效果保证了，基坑支护也就成功了一半。采用大口径降水井来降低填土层和中粗砂层的地下水位是行之有效的办法，在中粗砂层采用大口径降水井比小口径降水井及其它降水办法无论在费用上还是效果上都有较大优势五、基坑支护技术措施按上述不同基坑边坡支护基本思路，将基坑边线划分为A段(一层地下室部分)、B段(二层地下室部分)、C段(一层地下室与二层地下室交接部分)(见基坑布置平面图)，下面分述各段的基坑支护具体技术措施方案：1．A段位于场地南侧10轴线以西和西侧H轴线以南，靠近南新十一路和科技大道，一层地下室，开挖深度4m，南侧地下室边线距红线围墙距离7m，西侧地下室边线距红线围墙8m。采用1∶1.25放坡，坡脚距地下室边线1m，坡面挂φ2@50钢丝网抹M7.5水泥砂浆厚50mm，可在距坡脚0.5m处打设一排φ100木桩或φ57钢管，长度2m，间距1.5m。2．B段位于场地南侧10轴线以东和西侧H轴线以北，靠近南新十一路和科技大道，以及北侧和东侧，二层地下室，开挖深度8m，地下室边线距红线围墙距离4～7m。支护分两级，第一级支护深度4m，采用1∶0.4～1∶1-7-放坡，坡脚距地下室边线1.5m，坡面挂φ6.5@200钢筋网喷C15砼厚80mm，在深度2m处打设一排φ57@1200注浆锚管，长度9m。第二级支护在基坑开挖至4m深后进行，采用预应力管桩加锚杆支护，管桩直径400mm，深度10m，间距800mm，管桩内边线距地下室外边线1m。基坑开挖过程中分别在管桩顶部位置打设一排预应力锚杆，锚杆要求如下：①成孔直径φ110mm，倾角200；②水平间距1.6m；③长度：24米，锚固段长18m，自由段长6m；④锚杆材料：3×7ψ5钢绞线，或φ57δ5mm无缝钢管；⑤灌注32.5普硅酸盐水泥，水灰比0.6，加早强剂。⑥锚杆头设C25混凝土腰梁300×500，配主筋6φ16，箍筋φ8＠200；当开挖段位于淤泥层中时，管桩与管桩间隙用砖砌支挡。3．C段位于场地一层地下室与两层地下室交接处，相对开挖深度4m。采用1∶0.75放坡，坡脚距二层地下室边线1.5m，坡面挂φ6.5@200钢筋网喷C15砼厚80mm，在深度2m处打设一排φ57@1200注浆锚管，长度2m。因坡脚位于淤泥层，应在坡脚适当加垒砂包，并打设木桩或钢管，长度2m，间距1.2m。-8-4．基坑降水与排水措施采用大口径降水井，井位线设在基坑顶靠近红线0.5m处，间距12.0~13m，共布置降水井36口；井深自自然地面算起15m，管井开孔直径φ600mm，滤水管采用钢筋笼，直径400mm；孔壁与滤水管之间回填瓜米石滤料，防止地表水灌入，井口以下1m内用粘土封口。钢筋笼外包200目铁纱网和尼龙纱布各一层，下置到孔底。潜水泵下置深度14m，水位降深降至地面以下9m(此水位降深是为了与开挖深度协调)。降水井应在基坑开挖、边坡支护开始前完成并抽水，疏干场地内储藏的地下水，以便基坑开挖时降水能达到预期效果。在降水井完成后，基坑土方开挖前，先在基坑顶设置一道排水沟，以防止下雨时基坑周围雨水直接流入基坑；排水沟距基坑边缘500mm，采用砖砌水泥抹浆，断面300mm×300mm。拐角处设集水坑与基坑底集水井对应。土方开挖到基坑底标高后，场地四周设临时排水沟，起疏干基坑底局部渗流水作用，排水沟距基坑支护体底边线300mm；排水沟与集水井的制作见附图四：排水沟、集水井大样图。基坑底排水沟、集水井等的设置要视基坑开挖及地下水情况而定，在基坑开挖后根据实际情况调整。六、工程施工顺序建议合理组织施工，关系到工程的施工进度与施工质量及安-9-全。按照本基坑支护方案和工程桩基础的适应性，建议工程桩基础采用预应力管桩基础，管桩基础与基坑支护管桩可以结合起来施工，这样可以节省工程费用，并大大地节省施工工期。；因此总体施工安排建议按下面顺序进行：1．第一步：先施工降水井及基坑顶排水沟与集水坑，并进行预抽水，工期约15天。2．第二步：4m深第一层地下室土方开挖与基坑支护。3．第三步：在4m深处施工桩基础及边坡支护管桩。一层地下室部分桩基础因没有送桩，这样即节省了费用又提高了施工效率；二层地下室部分送桩深度也减少到4m，这样即满足了打桩送桩深难度大的问题，又节省了费用，且方便施工。土方开挖与边坡支护应周密计划、合理安排、相互密切配合，尽最大限度提高施工效率。4．第四步：二层地下室部分土方开挖与边坡支护。5．第五步：基坑内排水沟、集水井施工。七、施工工艺与要求(一)管桩桩施工1．施工工艺流程(见图1)-10-图1：管桩施工工艺流程图2.施工方法与技术措施(1)打桩打桩前，应在桩身一面标上刻度标记，以便打桩时记录，吊桩时用一点绑扎起吊，绑扎点距桩端0.239L；桩管对位使用十字交叉法，以桩点的中心，向外引伸四个点(距桩点约60～80cm)，以便随时检查桩位偏差情况；桩管安装稳固后即焊接安装桩尖，使用桩机自身的水平仪调整桩机自身水平测量放线定桩位检查复核桩位调整桩机水平调整桩管垂直度打桩焊接接桩安装桩尖至收锤标准停打桩机起吊桩管桩机就位移动桩机至下一桩位-11-及桩的垂直度，用两个铅垂线施压，记录桩身每米入土锤击数，第一节桩顶离地面1.00m时停打；起第二节桩，起吊操作同前，至上节桩中心线与下节桩重合时，同样方法较正垂直度，确保上下节桩重合，错位偏差不得