【正文】 太倉地產(chǎn)地塊項目基坑支護工程施工組織設計第一章 支護結(jié)構(gòu)設計方案綜合說明 基本概況（1）工程名稱：太倉地產(chǎn)TCCX2009233地塊項目基坑支護工程；（2）地理位置：太倉市新瀏河和杭州路以南，南靠規(guī)劃河道，東依東倉新路，西側(cè)緊臨建設中的安置小區(qū)。 項目概況根據(jù)建設單位提供的該工程“地下結(jié)構(gòu)建筑平面布置圖及總平面圖”，該工程的結(jié)構(gòu)概況如下：（1）本工程主體結(jié)構(gòu)177。＋（本基坑工程設計除特別說明外均采用主體結(jié)構(gòu)相對高程系統(tǒng)）；（2）基坑規(guī)模：東西方向長約230m，南北方向約80m，基坑開挖面積約20000m178。，周長約630m；（3）基坑挖深：根據(jù)實測，場地平均高程為吳淞高程+，考慮基礎高度及墊層厚度后基坑開挖深度（預估值）詳見表11：表11 基坑開挖深度一覽表區(qū)段底板頂標高（m）底板厚（m）墊層厚（m）自然地面相對標高（m）開挖深度（m）主體周邊（4）安全等級：根據(jù)該基坑的周邊環(huán)境及挖深，確定該工程側(cè)壁安全等級為一級。 地質(zhì)概況根據(jù)某勘察院提出的《太倉地產(chǎn)TCCX2009233地塊項目勘察報告》，該場區(qū)的工程與水文地質(zhì)條件如下： 場地地形、地貌擬建場地地貌類型屬長江三角洲濱海平原，地基土的成因類型主要為濱?！珳\海相、濱?！涌谙嗉昂涌凇酉嗟?。 巖土層分布及分布特征根據(jù)鉆探揭示、原位測試及室內(nèi)土工試驗綜合分析，基坑開挖影響深度范圍內(nèi)巖土層分布主要為：11層：雜填土 色較雜，稍濕，松散。以粘性土為主，含少量碎石、碎磚等。主要分布于場地東側(cè)和東南側(cè)原民居點處。~。21層：粉質(zhì)粘土夾粉土 黃灰～灰色，飽和，軟塑；含少量鐵錳質(zhì)氧化物，夾粉土薄層，局部以粉土為主。高壓縮性土。切面略光滑，搖振反應中等，干強度中等，韌性中等。該層土俗稱“硬殼層或氧化層”。由于后期人類活動，除局部河道或暗浜處缺失外全場地均有分布。~，~。22層：粉土 青灰色，很濕，稍密，局部夾有粉砂團塊，見云母片，底部夾較多粘性土薄層。中等壓縮性。無光澤反應，搖振反應中等～迅速，干強度低，無韌性。該層全場地均有分布，層頂標高和厚度較為穩(wěn)定。~，~。31層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土 灰色，流塑，飽和，具水平層理，層間夾粉土薄層，~5cm，局部厚度達30cm以上。高壓縮性土。含少量貝殼片。切面略光滑，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。全場分布。層頂標高和厚度較為穩(wěn)定。~，~。32層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 灰色，流塑，飽和，含少量貝殼碎片，局部夾粉土薄層。高壓縮性土。切面較光滑，無搖振反應，干強度高，韌性中等。局部分布。層頂標高較為穩(wěn)定，但厚度變化較大。~，~。41層：粉質(zhì)粘土 灰黃色，頂部少量為綠灰色，飽和，可塑。質(zhì)不均一，上部以粘土為主，中下部以粉質(zhì)粘土為主，夾粉土薄層。中等壓縮性土。切面較光滑，無搖振反應，干強度高，韌性中等。該層土由于后期海侵切割而缺失（32層土替代）。局部缺失。層頂標高和厚度差異性大，分布不穩(wěn)定。~，~。42層：粉土夾粉質(zhì)粘土 灰黃灰綠色，很濕，稍密，千層狀，層厚110cm不等，粉土與粉質(zhì)粘土比約為5：1~12：1。中等壓縮性。無光澤，搖振反應中等，干強度低，韌性低。該層土由于后期海侵切割而缺失（32層土替代），局部缺失。層頂標高和厚度差異性大，分布不穩(wěn)定。~，~。51層：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土 灰色，飽和，流塑，具水平層理，層間夾粉土薄層。高壓縮性土。切面略光滑，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。全場分布。該層土頂板標高和厚度有一定差異性，分布不穩(wěn)定。~，~。52層：粉土 灰色，濕，稍密中密，見云母碎片，局部夾淤泥質(zhì)土薄層。高壓縮性土。無光澤反應，搖振反應中等～迅速，干強度低，韌性低。該層為夾層狀土，厚度較小，分布不連續(xù)，局部分布。~，~。 53層：（淤泥質(zhì)）粉質(zhì)粘土 灰色，飽和，流塑~軟塑，局部含貝殼碎片。夾少量粉土薄層。高壓縮性土。切面較光滑，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。全場分布，該層土層頂標高和層厚較為穩(wěn)定。~，~。71層：粉土夾粉砂 灰色，很濕，中密～密實；中~薄層狀，層間夾粉砂，粉砂含量占30%左右，偶夾少量粉質(zhì)粘土薄層。中等壓縮性。搖振反應迅速，無光澤，干強度低，韌性低。全場分布，層頂標高和層厚較為穩(wěn)定。是本場地較為理想的中長樁樁端持力層。~，~。 水文概況擬建場地區(qū)域地表水系縱橫交錯，排泄通暢，地表水位受當?shù)貧夂蚣俺毕绊?，并受?nèi)河口水閘調(diào)節(jié)控制。場地內(nèi)地下水發(fā)育，淺部地下水為松散孔隙型潛水，主要賦存于各地基土中，一般情況下，地下潛水主要來源于大氣降水和地表水入滲補給，以側(cè)向涇流、自然蒸發(fā)方式排泄；對本工程建設有影響的主要為淺部孔隙潛水?？辈炱陂g，~，～，~。 地質(zhì)參數(shù)基坑支護結(jié)構(gòu)設計采用地質(zhì)參數(shù)見表12。表12 基坑支護設計土質(zhì)參數(shù)土層重度抗剪強度（固結(jié)快剪）滲透系數(shù)（106cm/s）γ（kN/m3）C(kPa)φ(度)KVKh21223132414251525371注：以上參數(shù)均由勘察報告提供。 支護方案 設計依據(jù)（1）建設單位提供資料：； ；c.《太倉地產(chǎn)TCCX2009233地塊項目勘察報告》。（2）有關規(guī)范、規(guī)程：a.《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（2006版）(GB50009－2001)；b.《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ 120－99)； c.《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》(YB9258－97)；d.《混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB 50010－2002)； e.《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50017－2003)； f.《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94－2008)； g.《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007－2002)；h.《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB 502022002)；i.《混凝土工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB 502042002)；j.《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ 792002)；k.《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB 504972009）；。 支護方案根據(jù)上述確定的本工程支護設計的重點，結(jié)合已有能確保安全、有成熟設計及施工經(jīng)驗的案例，提出如下的支護設計方案：鉆孔灌注樁＋三層砼支撐＋三軸深攪樁止水帷幕；坑內(nèi)采用管井降水。（1）圍護體系布置：圍護體系采用剛度較大的鉆孔灌注樁，支護樁選用直徑1200的鉆孔灌注樁，樁間距分別為1400mm，采用該種支護形式剛度較大，變形較??；易于設置內(nèi)支撐，能很好的控制支護結(jié)構(gòu)的變形，減小基坑開挖及地下結(jié)構(gòu)施工期間對周邊環(huán)境的影響。在不增加基坑開挖量的情況下根據(jù)主體結(jié)構(gòu)地下室平面形狀盡量減少陽角的出現(xiàn)。由于基坑較長，開挖較深，減少陽角將增加很多開挖量，所以陽角部位支護結(jié)構(gòu)沿地下室結(jié)構(gòu)外邊線布置，支撐系統(tǒng)布置時考慮對該部位進行加強。鉆孔樁施工工藝簡單、成熟，施工速度快，造價較低。圍護結(jié)構(gòu)平面布置詳見第二部分“圍護結(jié)構(gòu)平面布置圖”。（2）支撐體系平面布置：根據(jù)基坑平面形狀，原則上角部采用角撐，東西方向的長邊中間部位設置對撐即可，但考慮陽角部位的不利影響，應增大陽角部位的整體穩(wěn)定性。本設計在陽角部位外側(cè)設置拉梁板，并將外側(cè)拉梁板與內(nèi)側(cè)支撐體系形成整體。該支撐布置形式施工技術(shù)要求相對簡單，施工質(zhì)量易于控制?？紤]基坑周邊環(huán)境對支護結(jié)構(gòu)變形的敏感性，本設計支撐系統(tǒng)采用剛度較大的混凝土支撐，且混凝土支撐可控制為先撐后挖，易于控制基坑側(cè)壁的變形。根據(jù)支撐長度的不同設置適量的立柱（根據(jù)工程樁的設置情況，可適量采用部分工程樁作為支撐系統(tǒng)的立柱樁，具體情況施工圖時根據(jù)主體結(jié)構(gòu)工程樁的設置情況進行調(diào)整）。整個平面布置簡單、傳力明確、受力合理。支撐結(jié)構(gòu)的具體布置形式見“支撐結(jié)構(gòu)平面布置圖”。（3）支撐體系豎向布置：支撐體系的豎向布置應考慮既能有效的控制土體變形（包括淺層位移和深層位移），又能使樁身的內(nèi)力較小，同時使得基坑開挖面與支撐間距較大，方便土方的開挖及主體結(jié)構(gòu)樓板的施工，滿足地下室主體結(jié)構(gòu)的施工要求。為減小支護樁內(nèi)力，降低圍護樁的造價，樁頂標高應盡量的降低。但如果樁頂設置過低，上部空間較大，不易控制基坑頂部的變形，且該場地狹小，不允許放坡支護；下部空間較小，機械在基坑面下的作業(yè)難度較大，增加土方的開挖難度。本設計綜合考慮各方面因素，經(jīng)過對支撐位置不同高度設置的計算分析對比，并考慮周邊施工空間的因素，，。（4）基坑頂部處理：地面與圈梁頂部有一定的高差，該部分可以將止水帷幕深攪樁樁頂標高升高至地面，作為土方初始開挖澆筑圈梁支撐時的臨時支護措施。待圈梁施工完畢，可根據(jù)現(xiàn)場施工要求在圈梁上部砌筑磚砌體，磚砌體中間設置構(gòu)造柱（），上部設置8001200圈梁，加強砌體的整體穩(wěn)定性，并采用腳手架鋼管設置護欄，保護基坑頂部安全。同時在深攪樁外側(cè)設置磚砌體排水溝兼做截水作用。（5）止水帷幕：本基坑開挖深度范圍內(nèi)為大部分粉質(zhì)粘土，基坑外側(cè)本采φ850@1200三軸深攪樁作為止水帷幕。（6）降水：擬建場地淺部土層中的地下水屬于潛水類型，其動態(tài)變化主要受控于大氣降水和地面蒸發(fā)影響。頂部設置排水溝，兼做截水作用，無空間的部位應在基坑邊緣設置截水措施，防止基坑周圍水體倒流入基坑內(nèi)，影響地下結(jié)構(gòu)的施工，坑內(nèi)采用管井降水。 設計計算（1）根據(jù)周邊環(huán)境的要求及該基坑的規(guī)模確定該基坑安全等級為一級，；（2）基坑圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)力及穩(wěn)定性計算采用理正深基坑軟件進行，土的C、φ值采用勘察報告提供的固結(jié)快剪指標；（3）土壓力計算采用土壓力極限平衡理論的朗肯土壓力理論：坑外迎土面的土壓力取主動土壓力，開挖面深度以下的土壓力按矩形分布考慮，坑內(nèi)開挖面以下背土面的土壓力取為被動土壓力，土壓力系數(shù)為：主動土壓力系數(shù)：被動土壓力系數(shù)：（4）根據(jù)該場地的土層條件，圍護結(jié)構(gòu)變形、內(nèi)力及各項穩(wěn)定性驗算均采用水土合算，且計算時不考慮圍護體與土體的摩擦作用，不對主、被動土壓力系數(shù)進行調(diào)整，僅作為安全儲備；（5）支撐支錨剛度取值按照相關規(guī)范規(guī)定計算；（6）超載取值：取20kPa；（7）地下水位：；（8）支護樁樁長按照整體穩(wěn)定性要求控制，并結(jié)合彎矩、剪力及變形確定，配筋按照各工況最大彎矩計算。 計算工況工況1. 施工支護樁及埋設前期的監(jiān)測器件，圍護樁體達到設計強度的80％后，；工況2. 鑿樁澆筑冠梁、一層支撐構(gòu)件；工況3. 待圍護樁體達到設計強度100%，且圈梁、支撐達到設計強度的80％，；工況4. 澆筑二層圍檁、支撐；工況5. 二層支撐系統(tǒng)達到設計強度，；工況6. 澆筑三層圍檁、支撐；工況7. 三層支撐系統(tǒng)達到設計強度，方可繼續(xù)開挖土方到基坑底設計標高； 主要計算結(jié)果本場地土層分布較為均勻、地面較為平坦，綜合土層分布、周邊環(huán)境，分別選擇J17J17J19Z219勘探孔對圍護體內(nèi)力及穩(wěn)定性進行計算。其主要計算結(jié)果見表13~14（有下劃線的為圍護結(jié)構(gòu)體系配筋時取用值）。表13 支撐軸力匯總表區(qū)段支撐軸力（kN）T1T2T3手算電算手算電算手算電算東側(cè)(J173)南側(cè)(Z219)西側(cè)(J198)北側(cè)J(172)表14 支護樁彎矩匯總表區(qū)段支護樁彎矩（kNm）手算電算東側(cè)(J173)南側(cè)(Z219)西側(cè)(J198)北側(cè)J(172) 設計成果（1）圍護結(jié)構(gòu)設計成果見表15。表15 支護樁設計參數(shù) 類型樁長(m)樁頂標高(m)樁徑(mm)樁間距(mm)縱向鋼筋(HRB400)螺旋箍筋(HPB235)加強筋(HRB335)砼等級WHZ11200140016Φ25Φ10@200Φ18@2000C35WHZ21200140016Φ25Φ10@200Φ18@2000C35注：樁長L為至冠梁底面起算，詳見支護樁體大樣。（2）支撐結(jié)構(gòu)設計結(jié)果見表16 表16 支撐結(jié)構(gòu)設計參數(shù)表參數(shù)類型截面尺寸（mmmm）主筋箍筋(HPB235)混凝土強度等級一層支撐圈梁14008008Φ25（HRB335）Φ10@200C35主撐7005008Φ25（HRB335）Φ8@200C35角撐5005008Φ25（HRB335）Φ8@200C35二層支撐圍檁120080028Φ28（HRB335）Φ10@150C35主撐70060010Φ25（HRB335）Φ8@200C35角撐60060012Φ25 （HRB335）Φ8@200C35三層支撐圍檁120080024Φ28（HRB335）Φ10@150C35主撐7006008Φ25（HRB335）Φ8@200C35角撐60060010Φ25 （HRB335）Φ10@200C35立柱上部采用4∠18012格構(gòu)綴板柱；下部采用直徑1000鉆孔灌注樁，L=。 施工技術(shù)要求（1）混凝土：除特別注明外均為C35；（2）鋼筋：支護樁采用HRB400級，一層支撐系統(tǒng)、二層支撐系統(tǒng)及三層支撐系統(tǒng)采用HRB335級鋼筋，箍筋采用HPB235級