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1、保利心语九区地下室深基坑工程第一章 工程概况武汉林宇房地产开发有限公司拟在武汉市洪山区马湖村，南湖大道以北兴建保利心语九区项目。本期项目主要由4栋24层住宅楼组成,设一层满铺地下室，地下室埋深约6m，周长约518m，面积约13790m2，该项目由轻工业武汉设计有限公司设计，岩土工程勘察工作由湖北省地质勘察工程有限公司完成。地下室拟采用桩基础，承台顶面标高-4.15m，板厚2000mm，下设150mm垫层。勘察期间结束后，建筑场地标高按21.35m考虑,基坑设计均按21.35m考虑。地下结构标高与±0.00标高、自然地面下深度及绝对标高的相互关系见表1。 表1地下结构名称±0
2、.00标高 (m)自然地面下深度（m）绝对标高(m)地下室基础梁（含垫层）-6.35.8515.5第二章 场地岩土工程条件2.1 周边环境概况拟建地下室周边环境概况见表2。地下室周边环境 表2方位地下室外侧环境北侧有一临时施工用电电缆，建设单位承诺开挖前对电缆进行保护工作，设计时可不考虑电缆的影响。东侧场地开阔，局部距离施工道路边线最小约10.7m，最大约16m。南侧距离道路边线最近约10.7m。西侧距离施工道路边线最小约4.9m，最大约5.9m。2.2 场地岩土工程条件根据保利心语九区岩土工程勘察报告，拟建场地地貌单元属长江冲洪积级阶地。与基坑工程有关的各岩土地层特性见表3。18 / 18文
3、档可自由编辑打印各土层的分布及主要特征一览表 表3 层号地层名称地层年代及成因分布范围层顶埋深（米）厚 度（米）颜色湿度状态及密度标贯击数N(击)压缩性包含物及其它特征1杂填土Qml均有分部现地表0.6-4.8褐黄/褐灰稍湿松散高以黏性土为主混建筑垃圾及生活垃圾（局部为素填土或耕土，含有少量植物根茎。(2)黏土Q4al局部分布0.6-2.50-2.9灰黑饱和软塑4-5高含腐殖质，具腥臭味。(3)黏土局部分布3-4.80-6.2灰褐饱和软塑2-4高含少量氧化物，具腥臭味。（4）黏土局部分布2.4-7.40-4.5灰黄饱和可塑5-8中含少量氧化物及灰白色高岭土条纹。(5)黏土局部分布5-9.40-
4、8.5灰褐饱和软塑2-4（6-1）黏土局部分布0.9-14.50-6.6灰褐饱和可塑4-8（6-2）黏土局部分布3.9-15.60-4.1灰褐饱和可塑8-12（7）粘土Q3alpl局部分布516.40-8.5褐黄饱和可塑硬塑13-20中含有少量铁锰质氧化物及灰白色高岭土团块。(8)粉质黏土局部地段缺失11-18.91.6-9.6黄褐/棕红饱和硬塑6-14中-低含有铁锰质结核及灰白色高岭土团块。2.3 场地水文地质条件场地地下水类型主要为上层滞水、基岩裂隙水，上层滞水赋存于（1）杂填土层中，无统一自由水面，接受大气降水和地表散水的渗透补给，水量较小；基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中，水量有限；岩溶裂隙
5、水赋存于溶洞内，水量与溶洞发育情况及补给有关。（2）（3）单元层各地基土层均为黏性土，为相对隔水层，渗透性弱。勘探期间测得部分钻孔稳定水位在现地面下0.43.2m。第三章 基坑支护方案的设计条件3.1 设计依据(1)心语九区总平面图、地下室底板结构布置图、地下室桩承台平面布置图；(2)保利心语九区岩土工程勘察报告（电子文档）；(3)建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）； (4)锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）； (5) 湖北省地方标准基坑工程技术规程（DB42/159-2004）；(6) 建设部行业标准建筑基坑技术规程（JGJ120-99）；(7)武汉市深基坑
6、工程设计文件编制规定（WBJ-1-2001）；3.2 设计参数根据武汉心语九区岩土工程勘察报告（湖北省地质工程勘察有限公司，2011年）和基坑工程技术规程，结合地区经验，确定场地与基坑支护设计相关的土层参数，如表4所示： 基坑支护设计岩土参数 表4地层编号及名称饱和重度KN/m3)粘聚力c(KPa)内摩擦角()(1)杂填土20818(2)黏土18.51812(3)黏土17.6135（4）黏土18.62312(5)粉质黏土17.8146（6-1）黏土18.72313（6-2）黏土19.32815（7）黏土19.538163.3 基坑特点分析1、基坑开挖深度为5.85m。基坑周长约518m，开挖面
7、积约13900m2，面积较大，工程量大，施工周期较短。2、基坑侧壁素填土较厚，在基坑西侧及南侧局部有一定厚度的软弱土层，强度较低。根据勘察报告，坑侧壁和坑底面下土层为（1）杂填土、（2）黏土、（3）黏土、（4）黏土、（5）黏土、（6-1）黏土、（6-2）黏土、（7）黏土。其中（3）层黏土的承载力fak=65KPa，承载力较低，该层厚度局部较大，基坑土方开挖后，可能发生边坡坍塌、一阶坡底平台隆起现象，危及基坑内工程桩和周边环境的安全，施工时应予以充分重视。从整体看，场地上覆厚度较大的填土层及软土层，地质条件对基坑开挖和坑壁稳定较为不利。3、该基坑工程地点位于武汉市洪山区马湖村，心语九区所围地块范
8、围内，所处地理位置比较好，地势平坦开阔，据建设单位提供的场地周边管线分布说明函，基坑周边一定距离范围内无管线分布。整平标高约为21.35m。除西侧及南侧距离规划道路边线分别为5m及11m ，其余边线场地开阔，基坑开挖周边环境影响小。3.4 基坑重要性等级根据拟建建筑物地下室结构图，最大开挖深度为5.85m，基坑侧壁主要由填土及软塑状黏土组成。根据湖北省地方标准DB42/159-2004基坑工程技术规程第4.01条，本工程开挖深度小于7m，地质条件一般，基坑重要性等级均按三级考虑。基坑支护有效期为六个月。第四章 深基坑支护方案的选择4.1 设计原则1、保证基坑开挖期间地下室的安全开挖和顺利施工。
9、2、保证基坑开挖期间的工程桩（墩）在基坑开挖时不发生推挤现象，导致工程桩（墩）破坏变位。3、保证基坑开挖期间周边建（构）筑物、管线的安全和稳定。4.2 支护方案选择本工程场地位于武昌地质条件较差的地区，从地质剖面看，基坑开挖深度范围内主要由松散的杂填土、软可塑粉质黏土及硬塑的粉质黏土组成。根据场地地质和环境条件，除基坑边线北侧一定范围内有管线外，其余边线无建筑物，本基坑支护对支护结构的水平位移和沉降要求不是特别严格。目前该基坑可能采用的支护形式有：a. 人工放坡+挂网喷射混凝土护面；b. 桩锚支护；c. 人工放坡+挂网喷射混凝土护面+水泥搅拌桩加固从经济上及基坑安全上考虑，结合场地周边环境，基
10、坑开挖一定范围内不存在任何建筑物及市政管线工程，我院推荐采用北侧及东侧采用人工放坡+挂网喷射混凝土护面+水泥搅拌桩加固，土层条件较好地段建议采用人工放坡+挂网喷射混凝土护面；西侧采用桩锚支护，桩采用PHC-A500-100型管桩；南侧局部距离道路较近地段建议采用采用人工放坡+挂网喷射混凝土护面，并采用PHC-A500-100型管桩加固一级坡脚。由于坑壁局部存在一定厚度的软土,呈软塑状态，承载力特征值fak=65KPa，易产生坡脚失稳、坑底隆起现象。为解决侧。壁上部土体软弱、强度低、易失稳的问题，根据类似地质条件、规模大小近似的成功工程经验，对局部软土分布地段建议采用木桩进行加固。采用该支护形式
11、，不占用独立支护时间，边开挖边支护，施工速度快，工期短，造价相对较低，同时可采用信息化施工，安全可靠。第五章 支护结构设计5.1 设计计算模型基坑设计开挖范围：以地下室承台外侧外扩约1.0m为基坑开挖内边线，距离地下室底板边线约1.0m1.5m。详见基坑平面布置图（图1）。支护计算深度普遍取至地下室基础梁底（h=5.85m)。概化地层，按场地地层厚度变化概化为6个地层剖面。北侧、东侧及南侧坡顶周边超载按15kPa考虑，西侧坡顶周边超载按30kPa考虑。土压力分布模式，按朗肯土压力理论，水土合算方式。计算软件：“天汉V2005.1”软件。5.2 支护结构设计分别针对不同地段基坑边坡进行支护设计。
12、1. ab段支护形式：二阶放坡+挂网喷砼支护+水泥搅拌桩加固基坑计算深度取至板底，h=5.85m。一级边坡坡高2.85m，按1:1放坡并铺设钢筋网，中间设置1.5m宽平台，平台上铺设钢筋网，二级坡高3m，按1：1边坡侧壁铺设钢筋网。一级坡脚采用双排直径500mm水泥搅拌桩加固。计算参数按最不利考虑，坡顶超载取15 KPa。边坡重要性等级按三级考虑，临时性支护结构调整系数t0.90。经计算，边坡最小稳定系数Kmin=1.14>1.05，抗隆起稳定系数6.9>1.8，满足三级基坑稳定计算要求。2. bc段支护形式：二阶放坡+挂网喷砼支护基坑计算深度取至板底，h=5.85m。一级边坡坡高
13、2.85m，按1:1.5放坡并铺设钢筋网，中间设置2.5m宽平台，平台上铺设钢筋网，二级坡高3.0m，按1：1.2边坡侧壁铺设钢筋网。计算参数按最不利考虑，坡顶超载取15 KPa。边坡重要性等级按二级考虑，临时性支护结构调整系数t0.90。经计算，边坡最小稳定系数Kmin=1.33>1.05，抗隆起稳定系数7.27>1.8，满足三级基坑稳定计算要求。3. cd段支护形式：二阶放坡+挂网喷砼支护基坑计算深度取至板底，h=5.85m。一级边坡坡高2.85m，按1:1.5放坡并铺设钢筋网，中间设置3.0m宽平台，平台上铺设钢筋网，二级坡高3.0m，按1：1.2边坡侧壁铺设钢筋网。计算参数
14、按最不利考虑，坡顶超载取15 KPa。边坡重要性等级按二级考虑，临时性支护结构调整系数t0.90。经计算，边坡最小稳定系数Kmin=1.33>1.05，抗隆起稳定系数2.37>1.8，满足三级基坑稳定计算要求。4. cd段支护形式：二阶放坡+挂网喷砼支护基坑计算深度取至板底，h=5.85m。一级边坡坡高2.85m，按1:1.5放坡并铺设钢筋网，中间设置3.0m宽平台，平台上铺设钢筋网，二级坡高3.0m，按1：1.2边坡侧壁铺设钢筋网。计算参数按最不利考虑，坡顶超载取15 KPa。边坡重要性等级按二级考虑，临时性支护结构调整系数t0.90。经计算，边坡最小稳定系数Kmin=1.33&
15、gt;1.05，抗隆起稳定系数7.39>1.8，满足三级基坑稳定计算要求。5. de段支护形式：二阶放坡+挂网喷砼支护+水泥搅拌桩加固基坑计算深度取至板底，h=5.85m。一级边坡坡高2.85m，按1:1.5放坡并铺设钢筋网，中间设置4.0m宽平台，平台上铺设钢筋网，二级坡高3.0m，按1：1.2边坡侧壁铺设钢筋网。平台上设置双排500水泥搅拌桩加固，桩长7m。计算参数按最不利考虑，坡顶超载取15 KPa。边坡重要性等级按二级考虑，临时性支护结构调整系数t0.90。经计算，边坡最小稳定系数Kmin=1.06>1.05，抗隆起稳定系数2.57>1.8，满足三级基坑稳定计算要求。
16、6. ef段、hi段支护形式：二阶放坡+挂网喷砼支护+插筋水泥搅拌桩加固基坑计算深度取至板底，h=5.85m。一级边坡坡高2.85m，按1:1.2放坡并铺设钢筋网，中间设置2.5m宽平台，平台上铺设钢筋网，二级坡高3.0m，按1：1.2边坡侧壁铺设钢筋网。平台处采用4排500水泥搅拌桩。计算参数按最不利考虑，坡顶超载取15 KPa。边坡重要性等级按二级考虑，临时性支护结构调整系数t0.90。经计算，边坡最小稳定系数Kmin=1.07>1.05，抗隆起稳定系数2.37>1.8，满足三级基坑稳定计算要求。7. gh段、ij段支护形式：二阶放坡+挂网喷砼支护+水泥搅拌桩加固基坑计算深度取
17、至板底，h=5.85m。一级边坡坡高2.85m，按1:1.5放坡并铺设钢筋网，中间设置3.0m宽平台，平台上铺设钢筋网，二级坡高3.0m，按1：1.2边坡侧壁铺设钢筋网。计算参数按最不利考虑，坡顶超载取15 KPa。边坡重要性等级按二级考虑，临时性支护结构调整系数t0.90。经计算，边坡最小稳定系数Kmin=1.20>1.05，抗隆起稳定系数2.36>1.8，满足三级基坑稳定计算要求。8. jk段支护形式：放坡+桩锚支护支护基坑计算深度取至板底，h=5.85m。一级边坡坡高1.8m，按1:1.5放坡并铺设钢筋网，平台宽2m，并铺设钢筋网，采用42小导管注浆加固一级坡面，长度2.5m
18、。管桩采用PHC-A500-100型，桩长12m，设置两排锚杆。第一层： L1=16m1200×2300（水平间距×垂直间距）第二层： L2=12m1200×3800计算参数按最不利考虑，坡顶超载取30 KPa。边坡重要性等级按二级考虑，临时性支护结构调整系数t0.90。经计算，边坡最小稳定系数Kmin=1.68>1.05，抗隆起稳定系数2.33>1.8，满足三级基坑稳定计算要求。9. ka段支护形式：放坡+桩锚支护支护基坑计算深度取至板底，h=5.85m。一级边坡坡高1.8m，按1:1.5放坡并铺设钢筋网，平台宽度0.5m，铺设钢筋网，并采用42小导
19、管注浆加固，长度2.5m。管桩采用PHC-A500-100型，桩长12m，设置一排锚杆。第一层： L1=9m1200×2300（水平间距×垂直间距）计算参数按最不利考虑，坡顶超载取30KPa。边坡重要性等级按二级考虑，临时性支护结构调整系数t0.90。经计算，满足三级基坑稳定计算要求。10. 挂网喷射砼支护结构参数管桩采用PHC-500-100型预应力管桩。锚杆采用122（HRB335）钢筋（或48×3.5钢管），倾角1020°，锚孔直径150mm，钢筋网采用6.5200×200（HPB235），加强筋216。喷射砼强度为C20，喷射厚度810
20、cm，施工配合比为水泥:砂:石子=1:2:2，加速凝剂1%。锚杆注浆材料采用42.5级普硅水泥制成的纯水泥浆，水灰比按0.40.5，全程注浆，注浆压力为0.40MPa左右。小导管采用42小花管，并注浆，注浆材料采用32.5级普硅水泥制成的纯水泥浆，水灰比按0.40.5，注浆压力为0.40MPa左右。第六章 地下水控制设计根据勘察报告，拟建基坑开挖至地下4.56. 0m，坑壁土层主要为（1）杂填土、（2）黏土、（3）黏土、（4）黏土、（5）黏土、（6-1）黏土、（6-2）黏土，基坑底大部分将落于(4)黏土中。可能影响拟建基坑安全和施工的场地地下水主要有赋存于(1)层中的上层滞水。6.1上层滞水处
21、理方案上层滞水主要通过基坑壁侧向渗入基坑，坑壁上层滞水采用喷锚处理，并在坡面按水平间距3m左右设置三五排泄水管。在坡顶和坡底各设置一道尺寸为200mm×300mm（B×H）的排水沟，坑内设置临时集水坑，集水坑尺寸为600mm×600mm（B×H）。雨水汇集到排水沟和集水坑内，坑内集水通过抽水泵抽到坡顶排水沟流入市政下水道。第七章 土方挖运及支护施工要求7.1 测量放线要求根据施工定位图上给定的坐标和标高,建立施工现场的测量控制网。7.2 土方开挖施工要求1.为确保支护体系施工质量，加快施工进度，要求土层开挖与支护施工相互配合。2.为确保支护体系施工质量，
22、加快施工进度，要求土方开挖与支护施工相互配合。基坑开挖应按设计要求分区、分段、分层进行，严禁超深度开挖，也不应超长度开挖，分段长度可按30m左右考虑，需提供每层喷锚施工作业面810m。严禁全区一次性开挖和超挖。机械开挖后，应辅以人工修整坡面。上下层面板及锚杆施工间隔应满足养护期要求。3.喷锚支护段土方分两次进行开挖，第一次土方开挖至绝对标高18.5m处，并进行放坡挂网施工；第二次开挖深度3.0m，进行二级坡第一层喷锚网施工。基础承台及连梁采取人工掏挖方式。桩锚段施工分两次开挖，第一次开挖至绝对标高19.55m，并铺设钢筋网，喷射混凝土，设置小导管并注浆。第二次开挖至第一层锚杆设置深度处，施工锚
23、杆并注浆喷射混凝土，第三次开挖至第二层锚杆处，施工锚杆并喷射混凝土，第三次开挖至坡脚。土方运输坡道暂安排在西北侧。土方开挖总体平面流向:由北向南，由东向西退挖。4. 土方开挖宜采取机械开挖和人工开挖相结合方式，一般情况下采取机械开挖。基坑开挖至距坑底20cm时宜改为人工清理坑底，严禁超挖。开挖过程中，不得碰撞支护结构、测量标志和监测元件。5.在坡顶或坡底设置排水沟，做好坡面、坡底的防水排水，防止水对基坑土体浸泡，保证正常施工作业面。6.开挖后期,基坑边坡顶面堆载不得超过支护设计规定的荷载值。开挖至坡底后应尽快开展基础施工，以减少基坑暴露时间。7.开挖过程中应及时抽排坑底水。7.3 喷锚支护施工
24、要求1.施工按照放线开挖护坡开挖顺序逐层分段开挖分层喷锚施工流程作业，喷锚支护工艺流程为:开挖挂网喷射砼80100mm微型管桩加固坡脚。2.应分两次进行喷射，喷射砼强度为C20，水泥:砂:石子=1:2:2。3.挖土必须与喷锚支护相结合，喷射作业应分段分片进行，并在坡面上垂直打入短钢筋作为控制厚度的标志，同一段内应自下而上进行喷射，射流应垂直喷射面，射距宜在0.81.5m范围之内。6.钢筋网宜在喷射一层砼后铺设，钢筋与坡面间距不宜大于30mm。7.钢筋网绑扎必须牢靠，喷射砼必须达到设计要求。应做好保湿养护，养护时间应根据气温和环境条件而定。7.4 路面硬化及排水施工要求基坑开挖前，对坡顶地面采用
25、厚3050mm的C15砼作硬化处理，硬化宽度为1.5m。在距坡顶1.50m左右设置一道坡顶排水沟，排水沟尺寸200mm×300mm（B×H），排水沟用灰砖砌筑，在表面涂抹5mm水泥砂浆，确保排水沟不漏水。在坑底距底边线0.50m外设置一道排水沟和若干集水坑，排水沟尺寸200mm×300mm（B×H），排水沟用灰砖砌筑，在表面涂抹5mm水泥砂浆。集水坑尺寸600×300mm（B×H），采用灰砖砌筑，在表面涂抹5mm水泥砂浆。雨水汇集到排水沟和集水坑内，通过水泵抽到坡顶排水沟流入市政下水道。在坡面按水平间距2.00m左右设置若干塑料排水管
26、利于排水。对电梯井坑内积水，采用潜水泵进行抽排。为便于现场施工管理，坡顶、底排水沟、集水井及反坡外地面硬化工作宜由土建施工单位负责。7.5 施工注意事项 1.严把质量关，作好三材检验工作。2.采取信息法施工，严格施工管理，加强监测工作。3.对于现场出现的复杂情况和问题，会同业主和监理人员及时处理。第八章 监测要点为保证工程安全和周边建筑物及地下管线安全，施工严格按照“信息法”施工，加强监测，根据监测结果及时修改设计并采取防范措施。8.1 监测内容(1)基坑支护体系及道路水平位移观测。(2)相邻建(构)筑物的沉降观测。8.2 监测点布置为及时掌握基坑支护结构变形及对周围建筑物的影响，在基坑支护体
27、系上20m左右设置18个水平位移及沉降观测点，观测基准点3个设置在开挖影响范围之外。8.3 监测要求土方开挖工作开始之前，应埋设监测点和基准点，并观测一次。土方开挖开始后，监测频率一般为23天一次，当暴雨阶段或出现异常情况时（边坡位移速率达到5mm/天，沉降变形速率达到3mm/天）应加密监测频率，监测结果(包括图表)及时反馈给基坑支护设计单位、支护施工单位、建设单位及监理人员。监测精度应符合有关规范规程要求。基坑监测工作应委托给有资质的单位进行监测，监测前应提供专门的监测方案。基坑开挖后，支护施工人员必须每天对现场情况进行目测检查，当出现险情及时报告给有关各方，以便采取维护加固措施。第九章 应
28、急抢险措施由于基坑维护设计与施工是一门综合性的岩土工程工作，基坑开挖后土体和地下水的自然平衡状态会发生巨大的变化，对环境或多或少的影响是不可避免的，因而加强基坑开挖的环境监测，做好应急抢险准备以防患于未然是很有必要的。在基坑开挖支护和基础施工过程中，对万一出现的险情做好充分的应急抢险措施。(1)人员组织成立工程抢险领导小组，项目经理担任组长，技术负责和工程负责人担任副组长。首先在思想上重视，“防患于未然”，树立“质量第一、安全第一”的思想，每个管理人员要坚守岗位，发现隐患及时报告，以便争取时间，把险情消除在萌芽状态。(2)抢险物资充分考虑可能发生的一些险情，制定多种抢险方案，备足抢险设备和物资
29、，如钢管、编织袋、反铲等。(3)抢险方案a.基坑开挖施工时，应通过监测和现场观察，获得准确数据并及时分析处理，严密注视是否有险情发生及险情发展的动向。b.当基坑局部边坡位移量过大时，应停止土方开挖施工。迅速在此区域内采取加密加长锚杆并注浆，或坡顶采取卸载，或坡底采取反压回填（坡底部可采用袋装土叠包），或设置槽钢加固的补救措施。c.基坑开挖前应调查四周管线的分布、走向及位置，做好基坑四周地表水的排泄工作和下水管道的疏导工作，防止地表水或雨水对坑壁的冲刷、浸润。基坑侧壁或底部局部出现淅水、涌砂或渗水，若是杂填土层中滞水带有臭味的清水，不带泥砂，应遵循“宜疏不宜堵”原则，采用引水管将水集中排出，在基坑内集中抽排。d.施工过程中必须监测，按信息法施工，出现问题及时解决。e.施工现场备有足够的砂、石料、水泥、编织袋等抢险材料和反铲机械设备，遇到紧急情况，会同业主、监理和总包方协调处理。