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11工程概况拟建工程场地位于苏州工业园区，西靠东环路，北靠飘一路。本工程主体建筑地上18层，高70.0m，群房为2～4层，设地下2层，总建筑面积约36400平方米，其中地下室面积约2678平方米。基础采用桩筏基础，桩基采用先张法预应力管桩，桩径φ500，采用静压法沉桩工艺。±0.00相当于绝对标高3.450米（黄海高程），现场场地标高为－0.45米（绝对标高3.00米）左右，基坑周边桩顶标高为黄海高程－5.60m(相对标高为－9.050m)，考虑桩顶伸入承台100mm,混凝土垫层厚100mm，坑底相对标高－9.25米，即本工程基坑开挖深度为8.80米。本基坑开挖深度为地表下8.80m（局部9.70m），基坑支护设计方案采用SMW工法内插700×300×13×24H型钢的挡土止水结构，坑内设钢筋混凝土支撑支护体系，同时坑内设管井降水。2工程地质、水文地质条件2．1工程地质条件根据中国建筑西南勘察设计研究院提供的《苏州开元大厦二期工程岩土工程勘察报告》（A－2006－028），场地范围内土层为新生界第四系滨海、河湖相沉积物，由粘性土、粉土和粉砂组成。自上而下为：①杂填土：杂色，松散，含碎砖、石，表层覆盖混凝土，下部夹淤泥质土，均匀性、密实性差，全场分布。层厚1.50～4.30m，平均厚度2.34,层顶标高2.40～3.58m。②粘土：灰黄色～黄褐色，可～硬塑，含铁锰氧化物及结核，无摇震反应，切面光滑，干强度和韧性高，全场分布。层厚1.10～4.00m，平均厚度3.11m，底顶标高-1.77～-1.78m，层顶埋深1.50～4.30m。③粉质粘土：灰黄色，软塑，含铁锰质氧化物，无摇震反应，切面稍光滑，干强度和韧性中等，全场分布。层厚2.70～5.10m，平均厚度3.79m，底顶标高-3.36～-1.93m，层顶埋深5.00～6.20m。④粉砂：灰色，中密为主，饱和，含云母，粘粒平均含量3.0%，全场地分布。层厚4.30～8.20m，平均厚度5.95m，底顶标高-7.72～-5.62m，层顶埋深8.70～11.30m。⑤粉质粘土：灰色，可～软塑，无摇震反应，切面稍光滑，干强度和韧性中等，全场地分布。层厚5.50～9.20m，平均厚度7.38m，底顶标高-14.72～-10.36m，层顶埋深13.30～18.30m。2⑥粘土：暗绿色，可塑～硬塑，含铁锰氧化物，无摇震反应，切面稍光滑，干强度和韧性中等，全场分布。层厚2.70～3.30m，平均厚度3.04m，底顶标高-20.22～-19.18m，层顶埋深22.10～23.80m。⑦粉质粘土：灰色，可塑，含铁锰氧化物，无摇震反应，切面稍光滑，干强度和韧性中等，全场地分布。层厚5.00～5.80m，平均厚度5.52m，底顶标高-24.02～-22.09m，层顶埋深25.00～26.60m。其余土层分布及特性详见勘察报告2．2水文地质条件根据勘察资料，本场地浅部地下水可分为孔隙潜水和孔隙微承压水。孔隙潜水赋存于①层杂填土及②层粘土中，主要接受大气降水补给，其水位随季节、气候变化上下波动，属典型蒸发入渗型动态特征，稳定水位标高为1.94m～2.52m，稳定水位埋深0.55m～0.80m。孔隙微承压水赋存于④层粉砂中，主要接受侧向泾流补给及越流补给，其动态亦受大气降水、地形地貌，其水位随季节、气候变化上下波动，稳定水位标高-0.86m～-1.34m，稳定水位埋深为3.5m～4.1m。根据水质分析成果，场地地下水对混凝土无腐蚀性，对长期浸水的混凝土中钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性；地下水位以上的土对混凝土、混凝土中钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。2．3基坑开挖及降水设计参数土层编号土层名称三轴剪切（uu）固结快剪（cq）重度γ（KN/m3）静止土压力系数K0渗透系数C(Kpa)φ(°)C(Kpa)φ(°)Kv(cm/s)Kh(cm/s)①杂填土（8）（10）（18.0）②粘土482.35312.019.40.605.40E-075.30E-07③粉质粘土223.62113.918.40.504.86E-066.43E-06④粉砂327.418.63.54E-033.25E-03⑤粉质粘土3413.218.8⑥粘土6412.319.6⑦粉质粘土3613.518.9注：上表中带（）者为经验值。33设计依据及原则3.1设计依据（1）《建筑桩基技术规范》JGJ94-94（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002（3）《建筑地基与基础设计规范》GB50007－2002（4）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002（5）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002（6）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99（7）中国建筑西南勘察设计研究院提供的《苏州开元大厦二期工程岩土工程勘察报告》（A－2006－028）（8）苏州市建筑设计研究院有限责任公司提供的2006年7月31日《桩位平面布置图（结施01）》。(9)周边环境条件。3.2基坑周边环境本工程基坑形状为近似长方形，长为96.0米，宽56.0米。基坑周边环境情况如下。基坑西侧：开挖边线距用地红线（围墙）距离为3.25～4.40米，红线外为东环路，开挖边线距东环路最近处为7.2米。基坑北侧：开挖边线距用地红线距离为3.0米，红线外为飘一路，路北为5～6层商住楼，距开挖面最近处为14.60米，浅基础（埋深约2.0米），天然地基。基坑东侧：开挖边线距用地红线7.79米，红线外为绿城花园三幢住宅楼，开挖边线距三幢住宅楼最近处为8.61米。住宅楼采用桩基础。基坑南侧：开挖边线距用地红线距离为2.61～5.30米，红线外为开元大厦一期工程。开挖边线距一期工程最近处为14.1米。一期工程采用桩基础，二层地下室。3.3基坑周边超载根据工程场地条件及周边情况，暂考虑工程出入口设于基坑西侧东环路边。基坑周边场地较窄，无场地设置临时设施，故基坑周边地面超载按20KN/m2考虑。基坑西侧考虑混凝土泵车行驶，地面超载设计时按25KN/m2均面超载考虑。3.4基坑安全等级根据基坑开挖深度为8.80米（坑内主楼部分9.30米），基坑周边环境复杂等综合4考虑基坑安全等级为二级。重要性系数为1.1。3．5基坑支护支护指导思想基坑围护作为一项施工措施，包含了四方面的要点：首先是安全性、其次是工程造价、第三是工期、第四是施工的方便性。这四点即相互独立，又相互关联：一般来说在采用同一型式的前提下造价越高、工期越短则基坑越安全；但由于围护结构属于临时性的结构，如果过分的追求安全，则会造成不必要的浪费。这就要求支护结构设计尽可能的寻求这四点的最佳结合点，寻求性价比最佳的围护结构型式。本工程总的特点为：1、基坑开挖面积大，开挖面积约5157平方米左右；地下室外包尺寸为56×96，基坑周长约296.7米。2、基坑深度较深，基坑大面积挖深为8.80米，坑内主楼部分挖深达9.30米。3、基坑周边环境较复杂。四周均为已建建筑物，对沉降及位移较为敏感，为本工程基坑支护重点保护对象。详见基坑周边情况介召及基坑周边相关图。4、本工程位于工业园区与市区交接部位东环路边，为城市交通的枢纽部位。场内可用空间小，施工现场可能仅东环路处一出口，场外交通繁忙。5、基坑开挖所影响范围内主要土层分布较均匀，基坑四周条件基本相似。3．6方案分析（1）支护结构分析开元大厦二期工程基坑围护方案根据场条件、周边环境及工程地质条件等特点，支护结构一般有地下连续墙、SMW工法或钻孔灌注桩加止水帷幕、复合土钉墙这几种方案可取。地下连续墙虽然有整体性好、刚度大等优点，但其特有的大型施工机械对场地要求较高，必须有足够的施工场进行操作，再者地下连续墙的造价较高，平均每延米造达3万元；而且地下连续墙需在工程桩施工后方可进行施工。钻孔灌注桩支护结构适用于各种场地条件，且施工机械较小，对场地要求与地连墙、SMW工法相比条件较为宽松；密排的钻孔灌注桩其刚度远大于SMW工法支护体系，与地下连续墙相比也相差无几。但钻孔灌注桩需排污，施工时应精心组织；另外采用钻孔桩需另设施工止水帷幕，同时钻孔桩的造价也相对较高仅挡土结构部分工程造价每延米达1万元左右。5SMW工法支护既能止水也能挡土，与钻孔灌注桩传统围护法相比：（1）成本方面：成本较一般的围护施工省去了钻孔灌注桩和一排搅拌桩两大块，仅增加一项型钢的租赁费用，降低大约18.6%的工程成本；（2）进度方面：省去了钻孔灌注桩的全部施工过程。围护桩工期比常规施工方法缩短将近2/3；（3）安全方面：与常规施工方法一样，都能满足施工安全要求。在SMW工法支护结构中设一道混合支撑，能很好地改善和减小了SMW工法中存在的风险和缺陷，所以完全能满足基础施工期间的安全要求；（4）环境方面：因无钻孔灌注桩的施工，减少了对周围环境和施工场地的污染，且此类搅拌桩不存在挤土作用，对周围建筑和管线的安全极为有利；对施工操作面要求也很低。但SMW工法型钢的租赁费用受土方开挖及基础施工的影响，如土方开挖及基础施工时间长，租赁费用有随着增加，因此方案决策时应充分考虑后期施工的影响，其次SMW工法在基础至±0.00后，型钢回收拨出后需对型钢的孔洞进行处理。为有效控制基坑开挖及基础施工过程的沉降及位移，必须设置支点以控制支护结构的位移。如采用预应力锚杆，由于其施工质量难以控制，而且锚杆施工的钻孔处理不当将会造成围护墙体渗水，严重时甚至可能会对基坑安全带来很大影响；其次预应力锚杆要达到设计要求的抗拉力，将设置较长的杆体，占用红线外用土；另外预应力锚杆的整体性受施工影响较大。在选择支点时本工程主要考虑采用整体性好、刚度大的支撑结构来弥补挡土结构的上述弱点。至于支撑材料的选择，由于钢支撑的刚度小、稳定性差，而该基坑对基坑位移要求较高，故宜采用钢筋混凝土支撑。针对本工程基坑位移控制要求较高，从安全、经济、合理等因数考虑，最终还是选择SMW工法＋一道混凝土内撑的结构来作为本工程的支护结构。（2）基坑降水根据本工程地质资料分析，场地范围内与基坑工程有关的土层主要为①杂填土、②粘土、③粉质粘土、④粉砂、⑤粉质粘土；上部杂填土透水性较好，为上部潜水的主要含水层，②层、③层为不透水层，④层为微承压水含水层。为防止基坑开挖过程中周边地下水位的变化，并为基坑开挖提供干燥的作业环境，同时避免开挖过程中坑底发生突涌现象，支护结构设计时考虑基坑四周采用止水帷幕隔断坑内外水位，坑内采用管井疏干降低地下水位。本工程基坑管井采用承压完整井，要求管井进入下部隔水层不小于0.5m。64基坑围护结构方案简介4.1方案设计指导思想基坑围护设计必须确保周围环境安全可靠，同时还应做到经济合理，方便施工，本方案就是本着这一原则来进行设计的。4.2方案简介根据本工程基坑开挖深度大面积为8.8米，场地位于苏州园区繁华地带，四周距离红线较近，周边环境复杂程度一般，地下室平面形状为近长方形（56×96m2），因此围护设计应采用三轴搅拌桩作为挡土止水结构，并在竖向设置支撑的围护形式。综合考虑到安全性、经济性、施工便利性，本基坑支护设计方案采用四周围护桩＋一道砼支撑的支护体系，围护桩采用SMW工法三轴搅拌桩，桩内插工字钢结构，坑内设管井降水疏干。4.2.1、挡土止水结构根据周围环境和本工程的挖深情况，挡土止水结构采用经济安全的强劲性水泥土地下墙（SMW工法）围护形式。（1）本基坑支护工程±0.00相当于黄海高程3.45m。（2）基坑采用SMW工法三轴水泥土搅拌桩封闭止水、挡土，桩径Φ850，有效桩长16.50米，搅拌桩掺（P.O32.5水泥）灰比为20%，水灰比为1.0～1.2，加入适量的早强减水剂，搅拌桩按一套一施工。（3）在三轴搅拌桩中插长18.0m的700×300×13×24工字钢作加劲筋，搅拌桩桩顶标高-1.95m，工字钢顶高为-1.65ｍ，伸出圈梁外300㎜。（4）SMW工法墙顶设钢筋混凝土圈梁，宽1.20m,高0.8m，砼强度为C30，配筋：侧面2×9Φ25，四肢筋Φ8＠200，拉接筋φ8＠400。（5）待SMW工法搅拌桩墙达到一定强度后