深基坑支护项目设计方案

深基坑支护项目设计方

案

一、工程概况

拟建的市生活垃圾焚烧发电厂工程位于市公馆镇坦塘村白沙河东侧（见下图1），场区规划占地面积约为31000平方米。拟建主要建（构）筑物多为低-多层建筑，多采用砼框架结构，主厂房柱最大轴力约9000kN,烟囱高约100m，总重约20000kN。其概况如下表1.1；其中主厂房1-1~1-11轴/1-D~1-D轴为深基坑施工围，其挖土深度高低不一（6m~10m）不等，根据本工程的实际情况及工程勘察报告综合考滤对该区域深基坑施工采用长螺旋钻孔灌注桩、水泥深层搅拌桩组合支护。

拟建建筑物概况表1.1

图1：场区地理位置图

二、场地工程地质及水文地质条件

（一）场地工程地质条件

1、地形地貌

拟建场地位于白沙河东侧，属河流阶地地貌单元，场地地面不平坦，钻孔孔口标高介于12.49～16.55m之间。

建设场区钻探围现北侧有高压线、地下管道、旧基础等，设计施工时应引起重视。东侧有省道291通达场区，交通较为便利。

2、工程地质特征

拟建场地地貌上属于白沙部地段，拟建场地钻孔揭露深度围地冲积层

主要以厚度较大的粉质粘土层为主，据钻探揭露，地表浅部多分布有厚薄不均的人工杂填土层，深部土层则以厚度较大的粉土、粉砂、粗砂为主。总而概之，多种类别的地层交替出现，空间分布变化较大，均匀性较差。根据室外资料综合整理，将拟建场地地基土主要分为：1.人工填土层

（Q4ml）；2.冲积层（Q4al）；3.残积层（Qel）；4.基岩（E）

（二）水文地质条件

本场地位于河流阶地，其西侧为白沙河，其50年一遇的洪水位为

15.63m。

勘察期间处于枯水期，场地地下水位埋深3.00～6.30m（标高8.50～10.60）。地下水位一般与季节、气候、地下水赋存、补给及排泄有密切的关系。

本场地地下水类型主要有两种：一种为赋存于第四系土层中的孔隙水；另一种是赋存于基岩风化层中裂隙水。

第四系孔隙水主要赋存于素填土（透水性弱）、砂层中（粉细砂透水性中等，粗砂透水性较强，主要受大气降水、生活用水、白沙河水的补给。

基岩风化裂隙水含水层主要赋存于强、中风化岩中的风化裂隙之中，含水层无明确界限，埋深和厚度很不稳定，其透水性主要取决于裂隙的发育程度和性质（包括裂隙的闭合程度、形式、规模、充填物质，以及裂隙的组合形式、密度等）岩石风化程度等。风化程度越高、裂隙充填程度越大，渗透系数则越小。基岩风化裂隙水为承压水。

按环境类型分类，本场地属湿润区，为II类环境。根据《岩土工程勘察规》(GB50021-2001)第12.2节相关条文作综合判定：在强透水层中，本场地地下水对砼结构具微腐蚀性，对钢筋砼结构中的钢筋具微腐蚀性。

地下水水质分析及腐蚀性简表表3.1

各土（岩）层物理力学性质指标统计时，均对个别异常值作了剔除，其统计结果详见土岩层主要物理力学指标统计表(附表3)、标贯试验统计表（附表2）。按《建筑地基基础设计规》(DBJ15-31-2003)表4.2.2-1～4.2.2-5确定各主要土层承载力特征值如表3.2：

主要土层各种试验测得其承载力特征值表表3.2

（三）场地环境条件

根据地质资料，基坑坑壁依次有①人工填土、②粉质粘土、③粉砂层、○4粗砂，○5粉质粘土、○6砂岩、○6-1全风化、○6-2强风化、○6-3中风化、○6-4微风化；基坑坑底大部分为③层系列土。填土结构松散，均匀性较差，

对坑壁的稳定不利。

建设场区钻探围现北侧有高压线、地下管道、旧基础等，高压线及地下管道的具体位置要走访相关部门了解清楚再进行土方开挖，在施工时因引起重视，严加防，辟免安全事故的发生。

基坑周边为市政道路及建筑，在不进行防渗支护处理情况下，大面积开挖，场地的地下水及地表水将大量涌入基坑，造成基坑周围建筑物基础下土的有效应力降低，从而直接威胁到坑壁土体稳定和周围建、构筑物的安全，导致地面沉降，进而破坏市政公用设施，因此本基坑支护主要解决深层滑移和止水防渗两大问题；深层滑移和止水防渗解决好方能确保基坑开挖时坑壁稳定及周边环境的安全。

三、支护方案初步设计

（一）方案设计依据

1、基坑开挖平面示意图，《市生活垃圾焚烧发电厂项目岩土工程勘察报告》

2、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2008）；

3、《建筑地基基础设计规》（GB50007-2002）；

4、《建筑地基处理技术规》（JGJ 79-2002）；

5、《建筑基坑工程监测技术规》（GB50497-2008）；

6、本公司多年来类似工程支护设计、施工经验。

（二）设计参数的选取

1、坑壁支护方案

因地质报告反应砂层厚度较厚固该区域深基坑支护总体方案均采用：“Φ800长螺旋钻孔灌注桩+Φ600长螺旋水泥搅拌桩”再根据不同断面的开挖深度调整支护桩长度。整个场地先按1：0.8的放坡比例取去2.0 m厚

的土，以卸荷；同时也达到清除旧基础等地下障碍物（杂填土）的目的。水泥土桩水泥土配比(重量比):粘土:瓜子石：水泥：水=3:2:2:1.2,水泥为32.5普通硅酸盐水泥, 瓜子石粒径为3～20mm。

2、降排水方案

采用“长螺旋钻孔灌注桩咬合水泥土桩土封闭止水帷幕+坑降水+盲沟疏排水+坑外回灌”方案。坑外回灌根据现场情况实施。

3、基坑安全等级

根据本基坑工程支护失效破坏后果的严重程度、周边环境及其它综合因素，本基坑侧壁安全等级总体为一级，其放坡地段为二级。

4、系数选取

基坑侧壁安全等级及重要系数

安全等级:一级，其放坡地段为二级。

一级重要性系数:γ0=1.1，二级重要系数γ0=1.0。

支护结构整体稳定性安全系数K≥１.3

支护结构整体抗倾覆安全系数K≥1.2

5、基坑支护计算分析

根据周边现场情况及坑壁土层不同，支护结构应按不同剖面进行计算。现选取4个剖面，4组数据进行分析计算。用理正深基坑支护结构设计软件进行分析计算，再结合我公司在类似地层中深基坑支护设计施工经验确定初步设计方案图。

（三）支护方案概要

1、2.5米深开挖上口边线的确定

以1-1~1-11轴/1-D~1-G轴为深基坑施工轴线为准，其中1-G轴向外扩大5.7m为基坑上口开挖边线；1-11轴、1-1轴均向外扩大5.2m为基坑上口开挖边线；1-D轴向外扩大7.2m为基坑上口开挖边线。也可以根据施工