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宜兴市晶元光伏玻璃工程基坑围护专项施工方案编制人：审核人：批准人：江苏汉中集团有限公司二0一一年二月十日1目录第一章：工程概况第二章：工程地质与水文地质概况第三章：围护结构设计第四章：围护结构计算第五章：降水引起的周边沉降分析第六章：变形估算第七章：施工要求第八章：监测第九章：附图第一章：工程概况§1-1一般概况（1）工程名称宜兴市晶元光伏玻璃工程（2）工程地址宜兴市周铁镇（3）建设单位宜兴市晶元光伏玻璃工程（4）勘察单位（5）设计单位§1-2结构概况拟建办公楼用地面积平方米，总建筑面积平方米，具体见总平面图。根据要求，本次对办公楼基坑进行基坑专项围护设计。场地目前已整平，根据甲方提供的资料，目前场地高程为m。（以实测为准)基坑深度：本工程基坑围护设计均以黄海高程为准，基坑深度详见设计图纸。开挖底面高程以大底板为准，局部集水坑、电梯基坑深度详见图纸。基坑平面尺寸：根据拟建工程总平面图，考虑到施工作业面和基坑周边明排水系统的设置，自底板边缘向外预留0.5m～0.8m作为施工空间。§1-3场地及环境概况根据岩土工程勘察报告及相关图纸，经现场踏勘，拟建场地环境及建筑情况周边环境相对较好；场地已基本整平。在基坑开挖影响范围内无重要的地下管线市政设施，基坑开挖不考虑对管线的影响，但是正式施工前应进行核对。2第二章：工程地质与水文地质概况§2-1地层情况根据勘测设计有限公司提供的《岩土工程勘察报告》，拟建场地在基坑开挖深度范围内主要土层特征描述如下：（1）耕填土：层厚0.5～1.10m，层底标高2.80～3.35m，灰褐、灰色，表层为松软状耕土，下部以软塑状粘性土为主，全场分布。（2）粘土：层厚为2.90～3.90m，层底标高为-0.81～0.00m，褐黄、灰黄色，硬塑(局部可塑)状态，切面有光泽，无摇震反应，干强度高，韧性高，局部相变为粉质粘土，全场分布。（3）粉质粘土夹粉土：层厚为3.20～5.80m，层底标高为-6.55～-4.49m，灰黄色，以粉质粘土为主，上部夹薄层粉土，粉质粘土呈可至软塑(局部流塑)状态，切面稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，粉土呈稍密(局部中密)状态，很湿，切面无光泽，摇震反应迅速，干强度低，韧性，全场分布。（3-1）淤泥质粉质粘土：层厚为0.00～1.60m，层底标高为-5.17～3.33m，灰色，流塑状态，切面稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，该层以夹层形式分布于第3层粉质粘土夹粉土层内，局部地段缺失。（4）粉土夹粉土：层厚为8.90～10.50m，层底标高为-15.92～-14.72m，灰色，稍密(局部中密)，很湿，切面无光泽，摇震反应迅速，干强度低，韧性低，全场分布。仅办公楼地段钻穿该层。（5）淤泥质粉质粘土：层厚为12.50～14.60m，层底标高为-29.94～-27.97m，灰色，流塑状态，切面稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，局部相变为流塑至软塑状粉质粘土，仅办公楼地段揭露并钻穿该层。（6）粉质粘土：层厚为13.00～15.20m，层底标高为-44.14～42.52mm，灰色，青灰色，呈软塑～可塑状态，切面稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，偶夹粉土及粉砂薄层，仅办公楼地段揭露并钻穿该层。（7）粉质粘土夹粉细砂：层厚大于10.10m，本次未钻穿。青灰，灰色，粉质粘土呈可塑状态，切面稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，局部夹中密至密实3状粉细砂，仅办公楼地段揭露该层。§2-2地下水情况本工程场地地下水主要为潜水和承压水，承压水赋存于4层粉土夹粉砂中；其余土层均为弱含水层或相对隔水层，含孔隙水，属潜水类型。第（1）、（2）、（3-1）（1）及第3层土层中，受大气降水及地表水入渗补给，水位受季节性变化影响，以蒸发及侧向渗流排泄为主。据区域水文地质资料，该区地下水年变化在1.50～3.00m左右（夏高东低）。第4层粉土夹粉土中，该承压水稳定水位相应高程约为在-2.00m左右（黄海高程），该层承压水主要受上部越流补给，以侧向渗流排泄为主，其水位较为稳定，受季节变化较小。§2-3总体情况分析根据工程实际情况，确定本基坑支护有以下几个重点：1、基坑周边场地条件较好，无重要建构筑物，基坑支护可采用土钉墙形式。2、基坑开挖深度较深，因此土钉的布置、长度一方面要满足计算要求，另一方面要满足构造性要求。3、基坑较深时坑底土质相对软弱，因此计算应考虑到整体深层滑动的安全性；4、基坑底部土质为无性粘土，一旦发生侧向挤出就容易引起边坡坍塌，因此对于坑边超挖的坑中坑应做好超前防护措施必要时采取支护措施。5、从场地地下水埋藏情况来看，拟建场区潜水埋藏较浅，建议基坑顶部、周边设置贯通的地面排水沟与集水井，基坑内应根据实际情况设置临时排水沟和集水井，以疏干坑内的地下水。地下室局部集水井较深部位基坑地下水必须采取降水措施，地下水处理成功与否是本基坑成败的关键。第三章围护结构设计§3-1设计依据（1）建筑地基基础设计规范GB50007-2002（2）混凝土结构设计规范GB50010-20024（3）建筑结构荷载规范GB50009-2001（4）建筑基坑支护技术规程JGJ120-99（5）基坑工程手册，中国建筑工业出版社，1997.4（6）相关总平面图（7）本工程《岩土工程勘察报告》§3-2围护方案选型及建议综合考虑周边环境、开挖深度等因素，按照国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99中规定：拟建基坑的侧壁安全等级为三级。结合本基坑实际情况，从安全、经济、合理角度考虑，钻孔灌注桩、土钉墙、复合土钉墙）等方案均可，分析及选择如下：1、土钉墙土钉墙支护具有施工速度快，造价低等优点，且应用多年，具有成熟的施工经验和施工队伍，也比较适合本基坑支护。对于稍具放坡条件，采用土钉墙是一个可行的选择。2、大放坡本基坑部分位置周边场地较为开阔，采用大放坡是可行的。大放坡支护首先安全度高，其次最为经济，同时施工速度很快，因此建议首选。考虑到安全性、经济性、施工可行性与周边环境，因此本基坑围护方案总体确定采用优先大放坡支护、其次土钉墙，具体各段结合实际情况选用。(详见平面图)即具备大放坡场地时首先进行放坡、如缺乏放坡场地，则采用土钉墙小坡度放坡或者复合土钉墙直立开挖。放坡时需要适当控制放坡标高，特别是对于附近具备建筑物基础情况下，放坡平台设置标高一般不应低于建筑物基底高度。第四章围护结构计算§4-1分段及计算模型本工程场地内地质条件基本变化不大，因此分段主要基于以下考虑：51、场地条件；2、开挖深度；3、建构筑物情况；根据分段情况建立多个剖面进行计算。§4-2计算参数（1）安全等级：根据建筑基坑支护技术规程，确定该基坑侧壁安全等级为Ⅲ级，依据上述安全等级选取重要性系数进行设计计算；（2）计算参数：根据岩土工程勘察报告提供的土层固快试验数据作为基坑支护设计数据。基坑支护设计各土层的参数如下：表4-1基坑支护设计土层计算参数表土层号土层名称重度γ0直剪固快（峰值强度）标准值渗透系数建议值KN/m3ck(kPa)фk(º)K(cm/s)1耕填土18.010105.5e-42粉质粘土19.446152e-63粉质粘土夹粉砂18.61418.42.5e-63-1淤泥质粉质粘土18.21510.52.5e-4（3）地面超载：一般位置取地面超载10kPa；（4）标准值：勘察报告提供了物理力学参数的平均值和变异系数，根据概率统计有关原理给出标准值计算公式：mskr（1）)678.4704.1(12nnrs（2）§4-3计算方法本工程计算土层模型及计算参数按§4-1、§4-2中所列，对于土质边坡按Bishop简化条分法计算其稳定性。该法以稳定系数为目标函数，经反复搜索寻找边坡最危险滑移面并计算出对应的稳定性安全系数，圆弧搜索半径取坑底以下5m，搜索步长0.5m。6对于土钉，按水平向主动土压力满足抗拔要求进行设计。§4-4计算结果及分析土钉墙的失效模式一般可分整体失稳、土钉破坏或者锚固力不足等，本次计算针对以上几种情况分别进行计算。土钉支护边坡常见失稳形式及整体失稳，即基坑边皮沿最不利滑移面发生圆弧滑动而失稳。本次采用Bishop简化条分法对基坑各侧壁潜在滑移面进行搜索，以分析基坑的整体稳定性。结果表明，采用土钉墙后基坑侧壁稳定性得到提高，最小安全系数满足规范要求，基坑满足整体稳定。此外，也可能发生土钉拉力大于其材料承载力而导致土钉被拉断或者滑移面后土钉锚固力不足导致的土钉被拉出等问题。计算表明土钉设计合乎要求。§4-5深承台的围护考虑本工程设计基础形式基坑内有局部高差较大深坑，一旦处理不好往往容易塌方引起工程桩破坏或者基底原状土扰动，因此需要进行处理。目前常规处理思路一般采用（1）：钢板桩快速对撑；（2）搅拌桩封闭形成重力式挡墙；（3）适度放坡。第一种思路对于坑中坑较深时采用比较理想，但是采用钢板桩在拔除时对底板结构存在影响；第二种方法对于本工程土质较好情况适用性不强。综合考虑到坑中坑不是特别深并且土质较好，因此确定采用小角度放坡+土钉墙支护以保证工程桩安全。§4-6施工顺序规范的施工顺序，应先深后浅。第五章降水引起的周边沉降分析§5-1计算原理降水漏斗范围内因降水引起的计算沉降量按分层总和法计算。即：对于粘性土：7pHes01对于无粘性土：HEps由于粘性土的固结沉降是一个缓慢的过程，上述公式则是地层的最终固结沉降量，因此在基坑开挖期间，对粘性土的固结沉降量应根据固结沉降情况进行折减。折减包括土质影响系数和降水时间影响系数。对于土质影响系数，砂土一般0.3～0.5，粉土粉砂互层为0.5～0.7，淤泥及淤泥质粉质粘土为0.7～0.9；对于降水时间影响系数，降水时间在3个月以内时，分别为0.5～0.7和0.7～0.9。§5-2地面沉降分析降水引起的地表沉降实际上是一种固结过程，随着后期降水停止后地下水位逐渐恢复，地表沉降会逐步恢复。此外，本基坑周边无重要建构筑物，因此降水引起的沉降影响可以不予考虑。§5-3降水施工要求（1）提高降水施工质量，确保砂滤层厚度和均匀性，严格控制出砂量；（2）降水以满足抗突涌和抗浮即可，优化布置井位，严格控制承压水下降；（4）降水应减缓降水速率，使道路与建筑有适应沉降的过程并自行调节达到均匀沉降；（5）开挖前进行预降水，通过缓慢降水使建筑物预先沉降，降深控制在开挖深度下1.0m；（6）做好回灌措施，回灌井间距小于降水井，回灌井距离降水井距离大于6m即可。（7）基坑降水应待验算后上部结构自重大于地下水浮力后方可停止。第六章变形估算8本基坑开挖引起的地表变形主要分为基坑开挖后土体侧向卸载引起的变形和排水后地层固结沉降引起的变形。变形可分为水平变形和垂直位移。水平变形主要由土钉墙侧向变形引起。土钉墙侧向变形除可采用理论计算模型分析外，根据国内外对土钉墙变形情况研究以及我公司上海地区部分土钉墙监测结果分析，正常施工情况下，土钉墙开挖后坡顶水平位移约为0.1%～0.3%H，开挖后地层变形影响范围一般在1.5～2倍基坑开挖深度。第七章施工要求§7-1一般要求1、在基坑开挖过程中，施工单位应采取有效措施，严格按照土方开挖的施工组织设计进行，慎防土体的局部坍塌造成主体工程结构破坏、现场人员损伤和机械的损坏等工程事故。2、基坑工程施工过程中，应谨慎细致。3、施工单位应根据挖机及运土车的运行路线，确保车辆运行路线中土体的稳定，限制基坑附近堆载，严防超载。4、砼垫层应随挖随浇，尽量减少坑底土体的暴露时间；土钉墙应随挖随支，不得超挖和批量成孔。5、施工堆载应严格遵循设计要求，不得大量堆放；如需设置塔吊，应进行必要的设计验算，确保塔吊基础稳定。6、在基坑开挖过程中，在边坡坡顶、坡脚应设置截、排水系统，防止地表水对坡面产生冲刷和渗透破坏。7、及时进行基坑监测，严格按照监测信息指导施工，根据变形发展情况调整施工参数，如发现位移过大应及时采取措施，防止出现突发事故。8、由于土层变化，因此土钉施工应结合场地实际情况确定合理注浆参数，确保注浆效果。§7-2坑中坑位置要求本