復(fù)雜環(huán)境條件下深基坑支護方案設(shè)計

復(fù)雜環(huán)境條件下深基坑支護方案設(shè)計

1項目總結(jié)1.1基坑地形及基坑開挖該項目位于山東省博山張店區(qū)東側(cè)道路與青年路交叉口的西南角，東回凱項目（建）。交通便利，基礎(chǔ)形狀為不規(guī)則三角形，南北長約256.00m，東西寬約238.00m?；|(zhì)的形狀相對平坦。現(xiàn)場的自然高度為39.60m（經(jīng)典農(nóng)場的自然高度為1.40m）0.00高度為41.50m，基礎(chǔ)底板高度為27.60m，基礎(chǔ)開挖深度為12.00m（從天然土壤到底部）。本次基礎(chǔ)設(shè)施保護全長約995.50m。1.2基坑主基坑基礎(chǔ)形式為樁基基礎(chǔ),樁基長度為10基坑?xùn)|北側(cè)距在建項目凱旋門建筑物車庫部分為5.00m(車庫為獨立基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深約5m),距離3號樓主樓10.35m(基礎(chǔ)形式為樁基,樁基長度31.00m),距離1號主樓17.60m(基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ),樁基長度31m),距離8號樓8.36m(基礎(chǔ)形式為條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深1.30m);基坑?xùn)|側(cè)距離東一路7.7m,距離最近的管線4.3m,距離用地紅線為3.2m;基坑南側(cè)距離商場東路4.3m,距離最近的管線7.8m;基坑西側(cè)距離用地紅線為4.1m(道路花壇邊),距離最近的管線12.45m;基坑北側(cè)距離用地紅線8.2m(該位置為財富廣場圍墻),距離財富廣場17.6m(基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ),埋深從室內(nèi)地坪往下13.6m,從室外地坪往下約12.5m),基坑周圍環(huán)境條件非常復(fù)雜,給方案設(shè)計和施工均帶來挑戰(zhàn)(見圖1).1.3鈣土地層及充填巖芯擬建場地地層主要為河流相沖積物,各地層描述及設(shè)計中采用的參數(shù)如下:第①層,雜填土:主要以建筑垃圾及舊建筑物基礎(chǔ)組成,局部下部分布素填土,混少量碎磚塊,松散,層底深度0.60～3.50m,平均1.38m,層底標高36.03～38.84m.第②層,粉質(zhì)黏土:褐色—黃色,可塑,含少量鐵錳質(zhì)氧化物,含少量白色螺殼碎片及姜石,底部夾薄層灰色粉質(zhì)黏土,且含少量有機質(zhì).韌性中等,干強度中等,稍光滑,層底深度5.40～6.10m,平均5.86m;層底標高33.38～34.20m,平均33.60m;厚度2.50～5.20m,平均4.48m.第③層,粉質(zhì)黏土:灰黃色—黃色,可塑,含鐵錳質(zhì)氧化物、鈣質(zhì)結(jié)核,鈣質(zhì)結(jié)核粒徑一般Ф=0.5～3cm,含量約占10%～15%,上部富集,含少量螺殼碎片.韌性中等,干強度中等,稍光滑.場區(qū)普遍分布.層底深度7.50～8.60m,平均8.05m;層底標高30.81～31.91m,平均31.47m;厚度1.90～3.20m,平均2.19m.第④層,粉土:黃色,濕,中密—密實,含鐵錳質(zhì)氧化物及鈣質(zhì)結(jié)核(粒徑2.0～5.0cm),韌性低,干強度低,搖震反應(yīng)中等.層底深度10.30～11.70m,平均10.86m;層底標高27.75～29.34m,平均28.66m;厚度1.90～3.80m,平均2.80m.第⑤層,粉質(zhì)黏土:黃色,可塑,含鐵錳質(zhì)氧化物,韌性中等,干強度中等,稍光滑.層底深度12.50～13.50m,平均12.94m,層底標高25.89～27.20m,平均26.59m;厚度1.50～3.20m,平均2.08m.第⑥層,粉質(zhì)黏土:黃色,硬塑,含鐵錳質(zhì)氧化物、鈣質(zhì)結(jié)核及碎石,韌性中等,干強度中等,稍光滑.鈣質(zhì)結(jié)核及碎石粒徑一般2～5cm,上部富集,約占10%～15%,底部夾薄層鈣質(zhì)膠結(jié),強膠結(jié).層底深度18.30～19.50m,平均18.64m,層底標高19.93～21.35m,平均20.89m;厚度:4.80～6.80m,平均5.64m.第⑦層,粉質(zhì)黏土:黃色,硬塑,含鐵錳質(zhì)氧化物、鈣質(zhì)結(jié)核及碎石,韌性中等,干強度中等,稍光滑.鈣質(zhì)結(jié)核及碎石粒徑一般2～5cm,大者大于10cm,約占10%～20%,在該層中夾多層膠結(jié)層透鏡體及膠結(jié)薄層,強膠結(jié).層底深度25.70～28.80m,平均27.67m,層底標高:10.72～13.71m,平均11.86m;厚度:5.80～9.60m,平均8.38m.第⑦-1層,鈣質(zhì)膠結(jié)層:呈灰黃色,密實,巖芯呈柱狀,主要成分為灰?guī)r質(zhì)及鈣質(zhì),能形成20～30cm柱狀巖芯,錘擊生脆,為強膠結(jié),層底深度22.60～25.30m,平均23.59m,層底標高:14.26～17.00m,平均15.98m;厚度:0.50～2.60m,平均1.46m.1.4地下水初支水位場區(qū)地下水的類型為第四系孔隙潛水,主要含水層為第④層粉土,第⑥層、⑦層粉質(zhì)黏土,均為弱透水層.根據(jù)該區(qū)地下水動態(tài)資料,年變化幅度1.50～2.00m.勘察期間測得地下水初見水位埋深5.60～6.00m,平均5.85m,標高33.49～34.3m,平均33.81m;靜止水位埋深4.90～5.20m,平均5.00m,標高34.26～34.84m,平均34.5m.2設(shè)計的選擇2.1方案12.1.1疏干井及止水漢王井根據(jù)周邊環(huán)境條件及場地的水文地質(zhì)條件,地下水控制總體采用坑外布置止水帷幕截水,坑內(nèi)布置疏干井、集水坑明排的方案控制地下水.1)疏干井:基坑內(nèi)按40.00m×40.00m間距共設(shè)置疏干井23個,井深17.00m(自地表起算),均勻布置于基坑內(nèi)以控制基坑開挖時的地下水.2)止水帷幕:采用在樁間布置一排高壓擺噴樁做止水帷幕,設(shè)計有效樁體直徑1000mm,樁間距1500mm,有效搭接寬度150mm,擺噴角度60°;樁長取10.00m,樁頂標高-5.00m(相對地面標高),樁底標高-15.00m(相對地面標高,進入第⑤層粉質(zhì)黏土).3)止水帷幕外2.00m處布置回灌井17個,兼做地下水位觀測孔,若管線和相鄰建筑物出現(xiàn)沉降需及時回灌;4)基坑內(nèi)設(shè)置排水溝和集水坑進行明排.2.1.2支護單元及長度根據(jù)基坑開挖深度、工程地質(zhì)條件以及周邊環(huán)境特點,基坑支護共分為5個支護單元(見圖2),基坑開挖深度為13.00m,總支護長度約為995.50m.第1支護單元(1-1剖面)采用樁錨支護方案,支護長度109.00m;第2支護單元(2-2剖面)采用樁錨支護方案,支護長度561.00m;第3支護單元(3-3剖面)采用樁錨支護方案,支護長度114.00m;第4支護單元(4-4剖面)采用雙排樁支護方案,支護長度107.50m;第5支護單元(5-5剖面)采用雙排樁支護方案,支護長度85.50m;具體剖面圖略.2.1.3對基坑監(jiān)測內(nèi)容和監(jiān)測頻率的要求該基坑應(yīng)按一級基坑監(jiān)測要求進行監(jiān)測,本設(shè)計僅對基坑監(jiān)測內(nèi)容、測點布置、監(jiān)控報警值、監(jiān)測頻度等做原則性要求,建設(shè)單位應(yīng)在基坑開挖前委托相應(yīng)資質(zhì)的第三方檢測單位進行基坑監(jiān)測,具體要求略.2.2方案22.2.1系統(tǒng)的設(shè)計1疏干井及地下水疏干井基坑內(nèi)按45.00m×45.00m間距共設(shè)置疏干井18個,井深20.00m(自地表起算),均勻布置于基坑內(nèi)以控制基坑開挖時的地下水,直徑為600mm;2續(xù)墻搭接方式采用直徑為650(800)的SMW連續(xù)墻,設(shè)計有效樁體直徑為1150mm(1400),連續(xù)墻要求進入基底不少于4.0m,搭接寬度為150mm;31溝渠中的一定坡度在井底形成，溝槽周圍設(shè)置排水溝，設(shè)置在800個角落上mm×800mm集水井,集水井應(yīng)在基礎(chǔ)輪廓外,排水溝邊緣應(yīng)離開坡腳0.3m,集水井比排水溝低0.7m.2.2.2支護單元及長度根據(jù)基坑開挖深度、工程地質(zhì)條件以及周邊環(huán)境特點,基坑支護共分為4個支護單元(見圖3),基坑開挖深度為13.00m,總支護長度約為995.50m.第1支護單元(1-1剖面)采用?650SMW連續(xù)墻錨拉體系支護方案,支護長度109.00m;第2支護單元(2-2剖面)采用?650SMW連續(xù)墻錨拉體系支護方案,支護長度561.00m;第3支護單元(3-3剖面)采用?650SMW連續(xù)墻錨拉體系支護方案,支護長度221.50m;第4支護單元(4-4剖面)采用?800SMW連續(xù)墻錨拉體系支護方案,支護長度85.50m;具體剖面圖略.2.2.3基本監(jiān)測要求基坑監(jiān)測要求與方案1類似,不再詳述.3樁錨支護體系及加筋水泥土墻錨拉體系綜合報價1)基坑支護方案對比見表1.2)地下水控制措施對比見表2.3)造價對比.方案1,樁錨支護體系+止水帷幕體系及降水井臺班等,綜合報價為2550.14萬元.方案2,加筋水泥土墻錨拉體系+降水井及臺班等,綜合報價為2174.85萬元.可見,方案2比方案1造價節(jié)省375.29萬元,造價優(yōu)勢較明顯.4支護方案優(yōu)化考慮的因素本次提供的2個方案均能基本滿足基坑直立開挖的要求,但考慮施工工藝對場地地層的適應(yīng)性,對周圍在建項目的影響程度,地下水控制措施等因素,并根據(jù)山東地區(qū)成熟的施工經(jīng)驗,認為方案1比較合適.但方案1應(yīng)對以下4個問題進行優(yōu)化后方可組織施工:①適當調(diào)整錨索道數(shù)及層位標高;②靠近財富廣場處可結(jié)合原財富廣場支護措施優(yōu)化設(shè)計方案;③基坑?xùn)|側(cè)支護樁