復(fù)雜環(huán)境條件下深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)

復(fù)雜環(huán)境條件下深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)

1項(xiàng)目總結(jié)1.1基坑地形及基坑開(kāi)挖該項(xiàng)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(xiàng)目（建）。交通便利，基礎(chǔ)形狀為不規(guī)則三角形，南北長(zhǎng)約256.00m，東西寬約238.00m?；|(zhì)的形狀相對(duì)平坦?，F(xiàn)場(chǎng)的自然高度為39.60m（經(jīng)典農(nóng)場(chǎng)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(kāi)挖深度為12.00m（從天然土壤到底部）。本次基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)全長(zhǎng)約995.50m。1.2基坑主基坑基礎(chǔ)形式為樁基基礎(chǔ),樁基長(zhǎng)度為10基坑?xùn)|北側(cè)距在建項(xiàng)目凱旋門(mén)建筑物車(chē)庫(kù)部分為5.00m(車(chē)庫(kù)為獨(dú)立基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深約5m),距離3號(hào)樓主樓10.35m(基礎(chǔ)形式為樁基,樁基長(zhǎng)度31.00m),距離1號(hào)主樓17.60m(基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ),樁基長(zhǎng)度31m),距離8號(hào)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(xiàn)4.3m,距離用地紅線(xiàn)為3.2m;基坑南側(cè)距離商場(chǎng)東路4.3m,距離最近的管線(xiàn)7.8m;基坑西側(cè)距離用地紅線(xiàn)為4.1m(道路花壇邊),距離最近的管線(xiàn)12.45m;基坑北側(cè)距離用地紅線(xiàn)8.2m(該位置為財(cái)富廣場(chǎng)圍墻),距離財(cái)富廣場(chǎng)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?chē)h(huán)境條件非常復(fù)雜,給方案設(shè)計(jì)和施工均帶來(lái)挑戰(zhàn)(見(jiàn)圖1).1.3鈣土地層及充填巖芯擬建場(chǎng)地地層主要為河流相沖積物,各地層描述及設(shè)計(jì)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(biāo)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(jī)質(zhì).韌性中等,干強(qiáng)度中等,稍光滑,層底深度5.40～6.10m,平均5.86m;層底標(biāo)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(qiáng)度中等,稍光滑.場(chǎng)區(qū)普遍分布.層底深度7.50～8.60m,平均8.05m;層底標(biāo)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(shí),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(qiáng)度低,搖震反應(yīng)中等.層底深度10.30～11.70m,平均10.86m;層底標(biāo)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(qiáng)度中等,稍光滑.層底深度12.50～13.50m,平均12.94m,層底標(biāo)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(qiáng)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(qiáng)膠結(jié).層底深度18.30～19.50m,平均18.64m,層底標(biāo)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(qiáng)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(qiáng)膠結(jié).層底深度25.70～28.80m,平均27.67m,層底標(biāo)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(shí),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(qiáng)膠結(jié),層底深度22.60～25.30m,平均23.59m,層底標(biāo)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(chǎng)區(qū)地下水的類(lèi)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(dòng)態(tài)資料,年變化幅度1.50～2.00m.勘察期間測(cè)得地下水初見(jiàn)水位埋深5.60～6.00m,平均5.85m,標(biāo)高33.49～34.3m,平均33.81m;靜止水位埋深4.90～5.20m,平均5.00m,標(biāo)高34.26～34.84m,平均34.5m.2設(shè)計(jì)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(chǎng)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(gè),井深17.00m(自地表起算),均勻布置于基坑內(nèi)以控制基坑開(kāi)挖時(shí)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(jì)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(zhǎng)取10.00m,樁頂標(biāo)高-5.00m(相對(duì)地面標(biāo)高),樁底標(biāo)高-15.00m(相對(duì)地面標(biāo)高,進(jìn)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(gè),兼做地下水位觀(guān)測(cè)孔,若管線(xiàn)和相鄰建筑物出現(xiàn)沉降需及時(shí)回灌;4)基坑內(nèi)設(shè)置排水溝和集水坑進(jìn)行明排.2.1.2支護(hù)單元及長(zhǎng)度根據(jù)基坑開(kāi)挖深度、工程地質(zhì)條件以及周邊環(huán)境特點(diǎn),基坑支護(hù)共分為5個(gè)支護(hù)單元(見(jiàn)圖2),基坑開(kāi)挖深度為13.00m,總支護(hù)長(zhǎng)度約為995.50m.第1支護(hù)單元(1-1剖面)采用樁錨支護(hù)方案,支護(hù)長(zhǎng)度109.00m;第2支護(hù)單元(2-2剖面)采用樁錨支護(hù)方案,支護(hù)長(zhǎng)度561.00m;第3支護(hù)單元(3-3剖面)采用樁錨支護(hù)方案,支護(hù)長(zhǎng)度114.00m;第4支護(hù)單元(4-4剖面)采用雙排樁支護(hù)方案,支護(hù)長(zhǎng)度107.50m;第5支護(hù)單元(5-5剖面)采用雙排樁支護(hù)方案,支護(hù)長(zhǎng)度85.50m;具體剖面圖略.2.1.3對(duì)基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容和監(jiān)測(cè)頻率的要求該基坑應(yīng)按一級(jí)基坑監(jiān)測(cè)要求進(jìn)行監(jiān)測(cè),本設(shè)計(jì)僅對(duì)基坑監(jiān)測(cè)內(nèi)容、測(cè)點(diǎn)布置、監(jiān)控報(bào)警值、監(jiān)測(cè)頻度等做原則性要求,建設(shè)單位應(yīng)在基坑開(kāi)挖前委托相應(yīng)資質(zhì)的第三方檢測(cè)單位進(jìn)行基坑監(jiān)測(cè),具體要求略.2.2方案22.2.1系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(gè),井深20.00m(自地表起算),均勻布置于基坑內(nèi)以控制基坑開(kāi)挖時(shí)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(jì)有效樁體直徑為1150mm(1400),連續(xù)墻要求進(jìn)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?chē)O(shè)置排水溝，設(shè)置在800個(gè)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(kāi)坡腳0.3m,集水井比排水溝低0.7m.2.2.2支護(hù)單元及長(zhǎng)度根據(jù)基坑開(kāi)挖深度、工程地質(zhì)條件以及周邊環(huán)境特點(diǎn),基坑支護(hù)共分為4個(gè)支護(hù)單元(見(jiàn)圖3),基坑開(kāi)挖深度為13.00m,總支護(hù)長(zhǎng)度約為995.50m.第1支護(hù)單元(1-1剖面)采用?650SMW連續(xù)墻錨拉體系支護(hù)方案,支護(hù)長(zhǎng)度109.00m;第2支護(hù)單元(2-2剖面)采用?650SMW連續(xù)墻錨拉體系支護(hù)方案,支護(hù)長(zhǎng)度561.00m;第3支護(hù)單元(3-3剖面)采用?650SMW連續(xù)墻錨拉體系支護(hù)方案,支護(hù)長(zhǎng)度221.50m;第4支護(hù)單元(4-4剖面)采用?800SMW連續(xù)墻錨拉體系支護(hù)方案,支護(hù)長(zhǎng)度85.50m;具體剖面圖略.2.2.3基本監(jiān)測(cè)要求基坑監(jiān)測(cè)要求與方案1類(lèi)似,不再詳述.3樁錨支護(hù)體系及加筋水泥土墻錨拉體系綜合報(bào)價(jià)1)基坑支護(hù)方案對(duì)比見(jiàn)表1.2)地下水控制措施對(duì)比見(jiàn)表2.3)造價(jià)對(duì)比.方案1,樁錨支護(hù)體系+止水帷幕體系及降水井臺(tái)班等,綜合報(bào)價(jià)為2550.14萬(wàn)元.方案2,加筋水泥土墻錨拉體系+降水井及臺(tái)班等,綜合報(bào)價(jià)為2174.85萬(wàn)元.可見(jiàn),方案2比方案1造價(jià)節(jié)省375.29萬(wàn)元,造價(jià)優(yōu)勢(shì)較明顯.4支護(hù)方案優(yōu)化考慮的因素本次提供的2個(gè)方案均能基本滿(mǎn)足基坑直立開(kāi)挖的要求,但考慮施工工藝對(duì)場(chǎng)地地層的適應(yīng)性,對(duì)周?chē)诮?xiàng)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(yàn),認(rèn)為方案1比較合適.但方案1應(yīng)對(duì)以下4個(gè)問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化后方可組織施工:①適當(dāng)調(diào)整錨索道數(shù)及層位標(biāo)高;②靠近財(cái)富廣場(chǎng)處可結(jié)合原財(cái)富廣場(chǎng)支護(hù)措施優(yōu)化設(shè)計(jì)方案;③基坑?xùn)|側(cè)支護(hù)樁