1、浙北泰顺佳苑基坑围护设计方案上海新发展金汇房地产开发有限公司奉贤区金汇镇13-05区域地块动迁安置房项目地下车库基 坑 围 护 设 计 方 案浙江海北勘察股份有限公司二零一四年十月上海新发展金汇房地产开发有限公司奉贤区金汇镇13-05区域地块动迁安置房项目地下车库基 坑 围 护 设 计 方 案董 事 长： 潘 继 良总经理（上海）：张 友 贵审 定 人： 潘 继 良审 核 人： 倪 吉 林校 对 人： 汪 晓 明项 目 负 责 人：汪 玉 代浙江海北勘察股份有限公司二零一四年十月目 录二零一四年十月 1第一部分：基坑围护设计说明 31. 工程概况 31.1基坑概况 31.2基坑周边环境 31.
2、3 基坑工程安全等级 32. 场地工程地质条件 43. 设计依据与设计原则 53.1设计依据 53.2设计原则 54. 基坑围护设计 74.1 基坑特点 74.2 基坑支护结构的选取及方案设计 74.2.1支护结构的选取 74.2.2 支护结构方案设计 74.2.3 材料 75. 地下水控制： 86. 施工、构造及质量要求 86.1 双轴水泥搅拌桩施工、构造及质量要求 86.4 土方开挖施工要求 107. 现场监测与应急措施 107.1现场监测 97.2应急措施 108. 其它 11附加说明 11第二部分：基坑围护结构计算书 121. 计算内容 122. 计算参数取值说明 123. 计算方法说
3、明 124. 计算书 12第一部分：基坑围护设计说明1. 工程概况工程名称：奉贤区金汇镇13-05区域地块动迁安置房项目工程地点：上海市奉贤区金汇镇建设单位：上海新发展金汇房地产开发有限公司主体设计单位：上海沪闵建筑设计院有限公司围护设计单位：浙江海北勘察股份有限公司1.1基坑概况拟建的上海新发展金汇房地产开发有限公司-奉贤区金汇镇13-05区域地块动迁安置房项目位于上海市奉贤区金汇镇，光泰路北侧、泰青港东侧、大叶公路南侧、泰新路（规划道路）西侧。项目总建筑面积约175412.33m2，其中包括地下建筑面积33718.9m2。基坑周长969.8m，基坑面积33246.5m2。拟建场地自然地面标
4、高(场地平整后平均标高)为吴淞高程4.100m，本工程室内地坪标高0.000相当于吴淞高程4.900m，本次设计取自然地面标高为4.100m（相对标高-0.800m），图纸中均采用相对标高。本工程桩基础分两部分：a、地下室抗拔桩采用预应力混凝土竹节桩；b、3号房14号房工程桩采用预应力混凝土空心方桩，号房底板与地下室相连。底板面标高为-5.100m，普通区域底板厚度700，考虑围护垫层150mm，普通区域开挖面标高为-5.950m。则开挖深度5.300m。本工程电梯井、集水井等局部底板标高有变化的位置，在本次方案设计阶段建设方未能提供相关的技术资料。此部分本次未能设计，待甲方提供后补充完整。1
5、.2基坑周边环境本工程为新建区域，场地条件开阔，基坑四周均为空地,西侧泰青港河道蓝线距离地下室外墙距离25.71m，离开南侧光泰路25m，北侧公共活动中心约17m，大叶公路东侧为规划道路。综上所述，本基坑周边环境相对简单。1.3 基坑工程安全等级根据上海标准基坑工程技术规范（DB/TJ08-61-2010）的有关规定，综合考虑基坑周围环境的特点和开挖深度，本基坑工程安全等级三级，环境保护等级三级。2. 场地工程地质条件根据上海豪斯工程勘察设计研究院有限公司提供的奉贤区金汇镇13-05区域地块动迁安置房项目岩土工程勘察报告（详勘）（工程编号：KJ1415），根据本次勘察资料，场地地基土基坑深度影
6、响范围内均为第四系沉积物，主要由饱和粘性土、淤泥质土组成，从上至下依次为素填土、褐黄灰黄色粉质粘土、灰色淤泥质粉质粘土、夹层灰色砂质粉土、灰色淤泥质粘土、灰色粘土层。上述土层属全新世Q4 沉积物。 本场区地貌形态单一， 地貌类型属滨海平原地貌。实测勘探孔孔口高程+2.96m+5.97m 之间（部分孔口位于垄埂上，高差较大），平均高程为+4.07m，高差为3.01m。根据现场勘察结合收集的历史河籍图，拟建场区发现两条东西走向的暗浜（部分有明浜）、两条南北走向的暗浜。主要以灰色淤泥、淤泥质土为主，混杂粘性土、腐植物、碎石、砖块等混合物。其层厚1.602.10m，层底标高为1.020.20m。暗浜平
7、均深度在3.00m左右。基坑开挖前应探明场地内暗浜的分布范围和深度，并予以清淤换填处理，保证围护结构的施工质量及基坑开挖的顺利进行。场地内有第、夹层，前者为淤泥质粉质粘土，属于高压缩性土，抗剪强度低，灵敏度中高，具有触变性和流变性特点，是上海地区最为软弱的土层，后者为砂质粉土层，透水性较大。在基坑围护结构设计和施工中，应注意该层土对基坑开挖的影响，尽量避免对主动区土体的扰动；并采取适当、合理的措施对被动区土体进行加固，控制围护结构体的变形在允许的范围之内。 根据勘察报告，基坑开挖涉及的地表下20M范围内土层自上而下情况如下第层素填土，平均厚度0.78m，由粉质粘土组成，表层含植物根茎、碎砖块等
8、、土质不均。第层褐灰黄色粉质粘土，平均厚度1.86m，可塑软塑，中压缩性，含氧化铁、铁锰质结核，底部夹薄层粉性土及少量云母片，土性呈上硬下软。第层灰色淤泥质粉质粘土夹粘质粉土，平均厚度4.57m，流塑，高压缩性。含云母片、贝壳碎片、有机质条纹，在埋深46m处夹粘质粉土，土质不均匀。第夹层灰色砂质粉土层，平均厚度1.91m，土质松散。夹薄层粘性土。第层灰色淤泥质粘土，平均厚度5.28m，流塑，高压缩性。含云母片、有机质条纹，土质均匀。第层灰色粘土，平均厚度8.90m，流塑软塑，含云母片、有机质条纹、泥钙质结核及半腐芦苇根茎，夹薄层粉性土及少量贝壳碎屑。第t层灰色粉砂，平均厚度3.65m，稍密中密
9、，含云母片、贝壳碎片，夹粘性土层，土质不均匀。基坑开挖深度影响范围内各土层主要物理力学性质指标见表1所示。基坑围护设计及施工涉及土层参数表 表1 层号土层名称直剪固快试验强度（峰值）渗透系数K(c/s)天然重度（kN/m3）C（kPa）（o）KVKH建议值粉质粘土2220.01.31e-071.80e-073.00e-0718.3淤泥质粉质粘土1218.54.82e-072.43e-063.66e-0617.5夹砂质粉土530.56.74e-051.25e-045.00e-0418.6淤泥质粘土1011.58.07e-081.12e-074.00e-0716.7粘土1312.59.78e-08
10、1.26e-072.00e-0617.3注：1、渗透系数为根据室内试验并结合规范的建议值，表中其他各项参数根据室内土工试验确定。地下水，稳定水位埋深为0.502.80m，相应水位标高+2.35+3.67m，平均水位标高+3.17m。浅部土层潜水水位随着季节、气候等影响而变化，一般离地表面约0.31.5m，设计高水位埋深为地表下0.5m，低水位埋深为地表下1.5m。本次设计地下水位按埋深0.5m考虑。 3. 设计依据与设计原则3.1设计依据 1) 上海豪斯工程勘察设计研究院有限公司提供的奉贤区金汇镇13-05区域地块动迁安置房项目岩土工程勘察报告（详勘）（工程编号：KJ1415）2) 主体设计单
11、位提供的总平图、基础平面图等。3) 上海市标准基坑工程技术规范（DB/TJ 08-61-2010）4) 上海市标准地基基础设计规范 （DGJ08-11-2010）5) 国家标准混凝土结构设计规范 （GB 50010-2010）6) 国家标准建筑地基基础设计规范（GB 50007-2012）7) 国家标准建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）8) 国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范（GBJ 50202-2002）9) 国家标准混凝土结构工程施工及验收规范（GB 50204-2002）(2011年版) 10) 国家标准钢筋焊接及验收规程（JGJ 18-2012）11) 国家标准地下工
12、程防水技术规范（GB 50108-2008）12) 国家标准钢结构设计规范（GB 50017-2003）13) 其它有关的规范及规程3.2设计原则施工过程中确保基坑内工程桩的完好。确保基坑外道路、管线及建（构）筑物的安全。在确保基坑安全施工的前提下，使工程施工尽可能方便、快速及造价经济。保证基坑支护结构安全可靠及土体的整体稳定性，同时确保支护结构在施工工期的安全。 本工程的围护结构不得影响后期拟建建筑的施工。4. 基坑围护设计根据本工程基坑的开挖深度和四周环境条件，基坑工程安全等级按三级基坑设计。基坑支护结构形式的选取须综合考虑地下车库特点、周围环境、工程地质、水文地质条件等因素，才能得到安全
13、可靠、经济合理、施工方便的基坑支护方案。4.1 基坑特点本基坑有以下几个特点：本基坑工程四周场地条件较为简单。基坑底部及开挖范围内分布有性质较差、厚度很大的软土层。本工程、层土较厚较软，基坑底位于夹层砂质粉土层或层淤泥质粉质粘土层中，第层为淤泥质粘土，由于夹层透水性大，、层又较为软弱，且基坑面积较大，基坑开挖时由于大面积的土方卸载，土体原有平衡被破坏，易引起周围土体的位移场变化即易产生土体侧向位移、坑底垄起。在动力压力影响下易产生流砂、管涌等不良地质现象。仍至造成基坑坑壁坍塌险情。所以除设置安全的围护结构外，还要有严格可靠的止水帷慕及做好基坑内外降水，制定可靠详情的基坑土方开挖方案及开挖顺序。
14、4.2 基坑支护结构的选取及方案设计4.2.1支护结构的选取根据上述基坑特点、周围环境、工程地质水文地质条件、地区经验等因素，对可能采用的几种支护形式，从技术、经济、施工等方面进行分析对比确定本基坑工程一般可供选择的围护方案大体有放坡、双轴水泥搅拌桩坝体、复合土钉墙等三种。放坡：放坡开挖是最为经济的围护形式，对上海软土地区，一般适用于开挖深度在4m以内的基坑。本工程基坑开挖一般5.30m，按照二级放坡自坑边放出水平距离约12.5m左右，开挖量太大，且对今后周边道路基层产生影响。本次设计不考虑放坡开挖。双轴水泥搅拌桩坝体：双轴水泥搅拌桩施工工艺成熟可靠，施工速度快，成本较低，水泥土坝体既能挡土又
15、能兼作止水帷幕，适用于开挖深度不大于7m的基坑，无须内支撑，便于机械化快速挖土，节约工期，施工中无振动、噪音小、污染少。本工程局部地下室距离红线较近区域可采用双轴水泥搅拌桩重力式坝体作为本工程基坑的围护形式。复合土钉墙：复合土钉墙适用于开挖深度不超过5.0m的基坑。复合土钉墙具有造价低、工期快、施工方便、机械设备简单等特点。复合土钉墙相对较经济，但土钉留在土中，成为地下障碍物，会给后续拟建建筑的基础施工及基坑开挖带来一定困难；根据上海市相关规定，土钉等构件不得出红线，也不可施工在建筑下，故本工程不建议采用复合土钉墙作为本工程的围护。考虑到本工程基坑情况，最终采用双轴水泥搅拌桩坝体的围护形式。4
16、.2.2 支护结构方案设计本工程基坑普通开挖5.30m，考虑采用4.7m宽、桩长12m双轴水泥土搅拌桩坝体围护，详(1-1)(4-4)、(8-8)剖面；基坑遇到暗浜处，除浜填土换土处理外，为控制变形水泥土搅拌桩坝体加厚为5.20m、桩长增长为13m，详见(5-5)、(7-7)、(9-9)(11-11)剖面。对南北4栋号房，基坑开挖深度为3.15m，采用放坡加降水方案。1#房南侧因有施工临时设施，故设计了水泥土搅拌桩重力坝，坝宽3.2m，桩长8m。由于建设方未能提供地下室及号房的集水坑、电梯坑等基础结构图，本次方案设计对此部分未做设计。4.2.3 材料混凝土：面层喷射混凝土设计强度等级为C20。
17、钢筋网：为HPB300。 双轴水泥搅拌桩水泥：42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.55，水泥掺入比定为13%，暗浜区域水泥掺量提高到16%。水泥土抗压强度不小于0.8MPa（28天龄期）。4.2.4 水泥土搅拌桩根据上海基坑工程技术规范关于墙体宽度和桩长嵌固深度的规定和结构计算，重力坝即水泥土搅拌桩（双头，直径700），墙体宽度4.7m（B=0.887H）、桩长12.0m（嵌固D=1.264H）。集水井及电梯井处采用水泥土搅拌桩局部加固，待二次完善。坑内加固，为控制和减小围护墙顶位移，在适当部位设搅拌桩短桩加固（暗墩），桩长4.0m详见方案图。桩顶砼面层，宽度不小于4.7M，C20 厚150，配
18、筋10 200200 。 井点降水，设置 44 套（坑中22 套）轻型井点系统，成环状布置。重力坝内外排搅拌桩内插连接钢管，483、长6.0m、间距1.0m。5. 地下水控制：1、土方开挖前要进行基坑降水，本工程采用轻型井点，降水深度控制在坑底以下0.50.6M。2、本工程配制 44套（22套坑中）轻型井点系统，预降水时间不少于15天。3、除井点降水措施外，地面及坑内应设排水措施，及时排除雨水及地面流水。4、基坑开挖期间，降水单位应及时测报抽水量及坑内地下水位。重视观测坑内外水位变化。底板砼浇捣后，一般可拆除井点降水管。5、井点降水设计计算见后附（计算5）坑内地表水可采用临时排水沟或地梁沟排除
19、。坑外地表水在基坑边坡顶部四周设置内宽300mm、高300mm的截水沟，并每隔50m左右设置500500500mm的集水坑，将水引入场区临时排水系统内。 6. 施工、构造及质量要求 6.1 基坑施工顺序：放线、定位，查明周围有无管线，根据轴线定位，放出围护墙位置。施工水泥土深层搅拌桩，浇捣砼压顶板。浇捣坑边砼面层。轻型井点降水工程施工。基坑挖土。6.2 双轴水泥搅拌桩施工、构造及质量要求水泥搅拌桩采用双头搅拌机湿法施工，直径为700，桩间距为500mm（搭接厚度200），坑底局部加固区格栅布置。1、材料水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.50.6平均0.55，水泥掺入比定为13%，水泥土
20、抗压强度不小于0.8MPa（28天龄期）。2、施工及质量要求在正式打桩前必须进行工艺性试桩，不少于3根。以确定水泥浆配比及桩机转速等施工参数，保证水泥土桩的单轴抗压强度不低于0.8MPa；施工过程中应严格控制搅拌桩轴线、桩底标高，保证水泥搅拌桩桩径、垂直度和搭接度。水泥应有出厂合格证和质保单，散装水泥应做安定性试验，合格后方能使用。制浆用水应使用自来水，如使用其他水源时必须经化验合格后才能使用。搅拌桩成桩采用两喷三搅工艺，搅拌时匀速均匀，桩位偏差不大于5cm，垂直度偏差不大于1%；水泥土搅拌桩喷浆搅拌时钻头提升速度不宜大于0.5m/min，钻头搅拌下沉速度不宜大于1.0m/min，钻头每转一圈
21、的提升或下沉量以10mm15mm为宜，额定浆量在桩身长度范围内应均匀分布。搅拌提升时不应使孔内产生负压造成周边地基沉降。水泥土搅拌桩应采取切割搭接法施工，桩与桩的搭接时间不宜大于 10h，若因故超时，搭接施工中必须放慢搅拌速度保证搭接质量。应作为冷缝记录在案，并经监理和设计单位确认后，采取在搭接处补做搅拌桩或旋喷桩等技术措施，确保搅拌桩的施工质量。因故搁置超过2h以上的拌制浆液，应作为废浆处理，严禁再用。施工时应保证前后台密切配合，禁止断浆。如因故停浆，应在恢复压浆前将搅拌机下沉0.5m 后再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性。水泥土搅拌桩施工中，应按规定制作水泥土块测定强度或开挖前进行钻芯取
22、样检测。6.3 井点降水施工要点本工程采用高压水冲法冲孔，必须保持0.81.2MPa的压力，流程如下：放线挖沟槽排放总管冲孔沉管填沙连接总管安装抽水机组试抽。井管沉没（水冲法）分冲孔及埋管填料二个过程。用起重设备将直径5070mm的冲管吊起并插在井点位置上，开动高压水泵（压力0.61.2Mpa）将土冲松。边冲边沉。也可用人工冲管冲孔。冲孔时水压力不宜 过大或过小，当冲孔达设计深度时，须尽快减少水压。井孔冲成后，立即拔出冲管，插入井点管，在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层，以防孔壁塌土，选用干净粗砂，填灌均匀，并填至滤管顶上1.0.5M，保证水流畅通，并用粘土封好井点管与孔壁上部空隙，以防漏气。每
23、根井点管沉没后应检验渗水性能，井点管与孔壁间填沙滤料时，冒管口应有泥浆水冒出，或向管内灌水时能够很快下渗，方为合格。井点系统安装完毕，必须及时试抽，并全面检查管路接头质量、井点出水情况和抽水机械运转情况等，发现漏气，应立即处理。检查合格后，井点孔到孔点以下0.51.0M的深度范围内应用粘性土填塞。 6.4 土方开挖施工要求土方工程施工前，施工单位应根据基坑围护设计编制土方开挖施工方案，规划好出土口位置及机械行车路线。土方开挖应分层分块段对称并按照施工工况进行，每层开挖不超过1.5m，相邻土相对高差不大于1.5m，以保证工程桩的安全。土方开挖必须服从施工作业进度及安排计划进行；用机械开挖时，挖土
24、深度严禁超过设计标高，不得损坏工程桩及围护结构。土方应及时外运或堆放场地离基坑边距不小于20m。土方开挖至基坑底前30cm时，应按规范要求进行人工开挖，开挖至设计基底标高后应尽快进行垫层施工及构筑物基础施工，以尽量减少基坑暴露时间，以有效控制支护结构变形等。运土车行车距离基坑开挖上缘线距离至少6m。土方开挖应注意保护支护结构及工程桩，防止土方机械损伤围护体及工程桩。合理安排开挖，挖土过程中，运输和挖土车辆不得靠近基坑边行走、停放。本工程施工过程中地面超载不超过20KN/。排水沟集水井采用普通砖砌筑而成，10mm厚砂浆抹面，沟底采用100mm厚C20素砼垫层。基坑挖土宜采用分区分层挖土，沿南北纵
25、向分三个区段。建议先开挖1、3区段，待完成垫层及底板浇筑后，再挖土施工中间2区段。在每个区段内也应该分层挖土，且随挖随运随封浇垫层，垫层封浇至搅拌桩墙边。垫层封浇前，基坑底暴露长度不宜超过25m。在分区挖土时，区段间应土体放坡，中间设放坡平台，确保土体稳定。关于挖土施工区段的划分，可根据底板后浇带的位置进行调整。底板垫层浇筑应至围护桩边，并及时浇筑传力带混凝土。如基坑变形量过大等异常现象时应立即暂停作业，及时通知我公司及各相关单位，必要时应立即进行暂时性土方回填，待处理妥善后方可继续施工。7. 现场监测与应急措施7.1现场监测7.1.1监测目的为了确保基坑安全及地下车库结构施工的顺利进行，及时
26、获取基坑开挖过程中围护结构和周围土体的变形信息，以便掌握基坑开挖对环境的影响，有效控制围护结构及坑后土体变位，及时调整施工进度，实行信息化施工，应进行基坑原位监测。监测工作应委托有相应资质和经验的单位承担，监测前应编制监测技术方案。7.1.2监测内容围护结构施工和基坑开挖过程中应对围护结构、周边道路、管线及建筑进行环境监测，监测数据须及时反馈,进行信息化施工。监测应由具有专业资质的单位实施，监测方案实施前应通报设计单位，并和管线单位协调。监测内容：a. 围护结构顶部水平和垂直位移b 围墙墙的侧向变形（测斜） c. 坑外地下水位变化 d 地面沉降观测 e. 临近道路、管线的位移、裂缝等7.1.3
27、监测点布设根据基坑工程施工监测规程（DG/TJ08-2001-2006）的相关规定，结合基坑等级及周边环境条件布置监测点。围护墙（边坡）顶水平位移及竖向位移监测点设置围护墙（边坡）顶部水平位移监测点和垂直位移监测点应为共用点，并布置在压顶上，监测点间距不宜大于20m，关键部位宜适当加密，且每侧边监测点不少于3个。围墙墙的侧向变形（测斜）监测点设置围墙墙的侧向变形（测斜）监测点宜布置在围护墙中间部位，布置间距宜为2050m，每侧边监测点至少1个，布置深度宜与围护墙入土深度相同。坑外地下水位监测点坑外地下水位监测点宜布置在邻近搅拌桩施工搭接处、转角处等，并宜布置在止水帷幕外侧约2m。潜水水位监测点
28、间距宜为2050m，观测管埋深宜为68m。地面沉降观测点 地面沉降观测点宜按剖面垂直于基坑边布置，剖面间距宜为3050m，每条剖面线上监测点宜由内向外先密后疏布置，不宜少于5个。7.1.4监测要求基坑开挖前，须对周边环境作全面调查，掌握监测对象的初始状况。做好监测点的布设与保护。监测时间应持续至整个基坑回填结束。在基坑开挖期间一般每天观测1次，开挖期间如变化速率较大时应增加观测频度。完成基坑开挖、变形趋于稳定后可适当减少观测次数。每次观测数据要及时记录表格、绘制成相关曲线，并根据已有数据对其作出发展趋势分析，对基坑是否安全作出评估，及时编制报表报送有关单位。应特别加强雨天和雨后的监测，以及对各
29、种可能危及支护安全的水害来源进行观察。变形控制报警值： 水平位移：（连续3天）3mm/d或累计60mm 垂直位移：（连续3天）3mm/d或累计60mm 围护墙侧向变形 （连续3天）3mm/d或累计60mm 地下水位变化累计800mm地面沉降（连续3天）3mm/d或累计50mm7.2应急措施基坑围护工程极为复杂，影响安全的因素很多，必须随时做好应付各种可能出现的不利情况，确定合适的应急措施以确保安全。当基坑位移达到报警值，或支护结构严重开裂变形，有破坏迹象等现象时，需采用以下应急措施：在基坑外围卸土或坑底设围檩。增加临时钢支撑，编制袋袋装碎石在坑内快速回填，或土方直接回填。如地面出现裂缝，应及时
30、灌浆修补，防止地表水渗入。现场应配备一定数量的型钢、编织袋等应急备用材料。坑外地面荷载发生变化如发生局部位置荷载较大，可以考虑采取卸载、加强围护结构等措施。暴雨、水淹雨季施工时，喷射砼中应加速凝剂以加快砼凝固速度。如发生较大的降雨，导致进坑进水较多，应根据实际情况作相应的止水、排水措施。首先加密监测频率，如发现局部位置位移变化较大，应作加固处理。其次，准备一定数量的沙包，阻止地表水进一步向基坑流入，另外准备一定数量的抽水泵，待雨停后进行抽水，避免长时间侵泡坑内土体，并根据监测情况，控制抽水速率。基坑局部出现坑底隆起时可用袋装砂（或土）反压。8. 其它正式施工前，应摸清地下障碍物及浅部不良地质现象，必要时事先作处理，以免中途停工延误工期， 施工过程中若发现有勘查报告未述及的不良地质现象，应及时通知设计方会同处理。施工总包单位在进行围护结构施工前，应根据设计图纸的要求对整个围护结构的平面，竖向布置进行详细阅读，若发现问题应及时通知有关方面。施工单位根据围护设计图纸要求，做出的施工组织设计，经相关单位认可后方可实施。其它未尽事宜按现行国家或地方规范，规程操作。待土方开挖方向、出土位置、临时道路、塔吊等位置确定后，进一步验算施工对基坑安全的影响
