超深基坑围护结构支护设计安全性评估报告

超深基坑围护结构支护设计安全性评估报告目录一、工程、地质概况二、基坑支护设计历程三、基坑支护结构设计方案四、基坑开挖对周边环境影响的数值分析五、塔楼开挖相互影响分析六、基坑开挖三维弹塑性有限元模拟分析七、结论与建议一、工程、地质概况工程概况基坑工程安全等级：本工程开挖深度26.60m～28.80m，根据XX市《基坑工程技术规范》，基坑工程安全等级可划分为：一级基坑工程环境保护等级：本基坑工程的重点保护对象为东侧的杨高南路下方的市政管线、下立交，以及北侧的杨高南路雨水泵房。北侧杨高南路雨水泵站区域基坑工程的环境保护等级：一级基坑普遍区域基坑工程的环境保护等级：二级地质概况浅层：填土和淤泥质粘土深层：砂土为主C4322C44C4523纯地下室基底基底承压含水层塔楼基底中部：粉质粘土场地范围内地下水有潜水和承压水：潜水XX市年平均地下水位埋深为地表面下0.5～0.7m，潜水位埋深随季节、气候等因素而有所变化。承压水埋深呈年周期性变化，变化幅度约为3.0～11.0m，第⑦层承压水埋深约为7.1～8.3m。地质概况本工程场地土层地质特点是基坑浅层分布有较厚的③淤泥质粘土和④淤泥质粘土。属高压缩性、高含水量、流变的软土。深层为层厚较大、物理力学性质较好的砂层。砂层分布有⑦和⑨承压含水层，两承压含水层相互连通。地质概况二、基坑支护设计历程初步设计阶段深化设计阶段安评设计方案在初步设计阶段，提供了三类共五个方案：1．第一类：整坑顺作——方案1：“整坑顺作”方案2．第二类：整坑逆作——方案2：“整坑逆作”方案3．第三类：分坑顺逆结合方案3A：“纯地下室逆作，塔楼穿插顺作”方案方案3B：“纯地下室逆作，塔楼芯筒穿插顺作”方案方案3C：“塔楼芯筒先顺作，纯地下室后逆作”方案初步设计阶段方案一初步设计阶段整坑顺作”方案方案二初步设计阶段“整坑逆作”方案方案3A初步设计阶段施工流程上：施工主体工程桩、基坑围护体及一柱一桩浇筑形成地下室顶板结构和地下一层结构塔楼区域往下顺作开挖，同步进行纯地下室区域的土方开挖和地下其余各层水平结构的逆作施工“纯地下室逆作，塔楼穿插顺作”方案方案3B初步设计阶段施工流程上：施工主体工程桩、基坑围护体及一柱一桩浇筑形成地下室顶板结构和地下一层结构塔楼芯筒区域往下顺作开挖，同步进行纯地下室区域的土方开挖和地下其余各层水平结构的逆作施工“纯地下室逆作，塔楼芯筒穿插顺作”方案3C初步设计阶段我院在初步设计方案中针对该五个方案从技术、经济以及工期等各项指标进行了全面的对比分析。业主及专家根据工程工期要求以及技术经济性的分析最终评选方案3A：“纯地下室逆作，塔楼穿插顺作”方案和方案3B：“纯地下室逆作，塔楼芯筒穿插顺作”方案成为设计深化方案，并建议对两个设计方案作进一步深化比选。初步设计阶段二、基坑支护设计历程初步设计阶段深化设计阶段安评设计方案深化设计阶段方案3A深化设计阶段方案3B二、基坑支护设计历程初步设计阶段深化设计阶段安评设计方案经参建各方对调整后的方案3A和方案3B的分析讨论，并结合征询会的会议精神，决定采用对主体结构影响小的方案3A作为安评设计方案的方向。针对方案3A交叉工况时，塔楼区域四侧围护墙受力不平衡的问题，通过工况的调整避免发生受力不平衡的问题，即在施工顺序上，取消穿插施工的工况。本项目的设计方案为：“前阶段整体逆作，后阶段塔楼先顺作、纯地下室后逆作”方案安评设计方案安评设计方案三、基坑支护结构设计方案总体设计方案地下连续墙塔楼临时支撑系统纯地下室逆作结构梁板专题分析土方开挖、降水、监测地下室退界说明总体设计方案施工流程上：1施工主体工程桩、基坑围护体及一柱一桩2浇筑形成地下室顶板结构和地下一层结构3塔楼区域往下顺作开挖，完成塔楼地下结构施工4待塔楼区域地下一层结构达到设计强度后，纯地下室区域进行土方开挖和地下其余各层水平结构的逆作施工工况流程总体设计方案工况一施工主体工程桩、地下连续墙及一柱一桩工况流程初步设计方案工况十二（1）挖除盆边余土并开挖至基底，及时施工基础底板（2）塔楼区域进行上部结构施工总体设计方案工况流程三、基坑支护结构设计方案总体设计方案地下连续墙塔楼临时支撑系统纯地下室逆作结构梁板专题分析土方开挖、降水、监测地下室退界说明地下连续墙普遍区域逆作1200厚地下连续墙开挖深度26.60m最大正弯矩M+max(kN-m/m)3317.7最大负弯矩M-max(kN-m/m)-2210.5最大正剪力Q+max(kN/m)1111.8最大负剪力Q-max(kN/m)-996.4最大位移Smax(mm)45.5首层结构楼板力Nmax(kN/m)442.9地下一层结构楼板力Nmax(kN/m)934.4地下二层结构楼板力Nmax(kN/m)921.4地下三层结构楼板力Nmax(kN/m)1140.7地下四层结构楼板力Nmax(kN/m)1590.9整体稳定安全系数3.31抗隆起安全系数4.27抗倾覆安全系数25.47设备机房落深区逆作1200mm的地下连续墙开挖深度28.16m最大正弯矩M+max(kN-m/m)3274.6最大负弯矩M-max(kN-m/m)-2475.0最大正剪力Q+max(kN/m)1193.3最大负剪力Q-max(kN/m)-990.3最大位移Smax(mm)50.4首层结构楼板力Nmax(kN/m)442.9地下一层结构楼板力Nmax(kN/m)1079.4地下二层结构楼板力Nmax(kN/m)113.86支撑力Nmax(kN/m)479.1地下四层结构楼板力Nmax(kN/m)1871下K撑力Nmax(kN/m)624.9整体稳定安全系数3.28抗隆起安全系数4.39抗倾覆安全系数27.87三、基坑支护结构设计方案总体设计方案地下连续墙塔楼临时支撑系统纯地下室逆作结构梁板专题分析土方开挖、降水、监测地下室退界说明塔楼临时支撑系统内支撑支撑连杆碰钢管柱处理方案在基础底板完成后，钢管柱吊装前可将其先期凿除，避让开钢管柱的位置主撑杆件碰钢管柱处理方案主撑杆件内设置钢骨梁，根据钢管梁的吊装要求，对影响区域局部凿除竖向支承体系4L180×18角钢格构柱采用Φ1000钻孔灌注桩桩长35m塔楼临时支撑系统三、基坑支护结构设计方案总体设计方案地下连续墙塔楼临时支撑系统纯地下室逆作结构梁板与一柱一桩专题分析土方开挖、降水、监测地下室退界说明竖向支承体系上部结构荷载标准值：8500KNΦ550×16钢管内填C60高强混凝土Φ1000钻孔灌注桩，桩长45m钢管柱采用后插法施工桩端后注浆纯地下室逆作结构梁板一柱一桩施工工艺纯地下室逆作结构梁板三、基坑支护结构设计方案总体设计方案地下连续墙塔楼临时支撑系统纯地下室逆作结构梁板专题分析土方开挖、降水、监测地下室退界说明地下连续墙与主体结构的连接措施顶层结构通过预留钢筋与地墙连接结构梁板通过预留插筋、剪力槽与地墙连接基础底板通过预留底板主筋接驳器、预留底板环梁插筋与地墙连接壁柱通过预留壁柱插筋与地墙连接专题分析地下连续墙防渗专题分析接头防渗处理底板止水处理及砖衬墙作法抓斗成槽机铣槽机超深地下连续墙成槽技术：“抓铣结合”地下连续墙成槽工艺专题分析地下连续墙接头专题分析临时隔断地墙凿除专题分析临时隔断地下连续墙凿除临时隔断底板分缝处理专题分析临时隔断地下连续墙分缝处理承压水处理对策专题分析承压水处理对策暂定基坑周边的地下连续墙底标高设置于滤管底标高以下10m；正式施工前进行群井抽水试验；下一步将根据试验结果对地下连续墙深度作深化设计；按需、逐级降压；专题分析XX国际金融服务中心基地总平面图承压水处理对策案例地表沉降预估专题分析1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.10.04.03.02.01.00.0次影响区域d/Hv/vm主影响区域0.5基坑周边建（构）筑物沉降估算建（构）筑物或道路建构筑物最近点距离围护墙的距离d1（m）建构筑物最远点距离围护墙的距离d2（m）建构筑物最近点的沉降（mm）建构筑物最远点的沉降（mm）地表最大沉降（mm）环境保护等级雨水泵房约8m约24m202229一级配水管线约17m42.446二级三、基坑支护结构设计方案总体设计方案地下连续墙塔楼临时支撑系统纯地下室逆作结构梁板专题分析土方开挖、降水、监测地下室退界说明土方开挖M和O塔楼顺作圆环撑区域挖土剖面示意图基坑降水降水总体原则：潜水采用疏干井进行降水，承压水采用降压井进行降水；疏干井降水应在基坑开挖前15-30天或更早进行；对于减压井，必须按需降水；坑外观测井同时作为备用降水井，在基坑周边设置一定数量的回灌井。基坑监测周边环境监测A、周边道路的变形及沉降监测B、地下管线变形（沉降、位移）监测C、周边建筑物的变形及沉降监测D、基坑外承压水水头监测E、基坑外潜水水位监测围护结构监测A、地下连续墙顶水平位移及沉降监测B、地下连续墙身水平位移监测C、对应地下连续墙测斜点外侧的土体测斜监测D、结构梁及支撑轴力监测E、坑底回弹监测F、立柱的垂直、水平位移监测G、立柱内力监测三、基坑支护结构设计方案总体设计方案地下连续墙塔楼临时支撑系统纯地下室逆作结构梁板专题分析土方开挖、降水、监测地下室退界说明四、基坑开挖对周边环境影响的数值分析分析对象1250KVA箱变（基坑实施时拆除）邻近雨水泵房的剖面A-A