无锡惠山生命科技产业园启动区二期深基坑降水施工专项方案XXXX

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1、惠山生命科技产业园启动区二期基坑围护、降水施工专项方案阳建设20XX10月30日16 / 18目 录PART1 概况篇11 工程概况11.1 一般概况11.2 结构概况12 场地及环境概况13 地基土质条件24水文地质条件25基坑特点与设计关键点3PART2 设计篇36 设计依据37 围护方案选择37.1 拟建基坑的围护方案分析37.2 本基坑围护方案的选定38围护结构计算38.1 分段及计算模型38.2 计算参数48.3 围护结构计算书49 围护结构设计1310 地下水治理1310.1 地下水对基坑开挖影响分析1310.2 地下水治理方案13PART3 施工及监测篇1311 施工建议1312

2、 监测1412.1 监测容1412.2 观测要求1413 应急措施14PART4 附录1414 基坑围护设计图14惠山生命科技产业园启动区二期基坑围护、降水施工专项方案PART1 概况篇1 工程概况1.1 一般概况1建筑名称 惠山生命科技产业园启动区二期工程深基坑2建设单位 惠山新城生命科技产业发展3建筑场所 惠山生命科技产业园致远路惠山大道4勘察单位 地质工程勘察院（5） 设计单位集团工程1.2 结构概况（1） 拟建建筑物由1幢4层及7层孵化楼及10层办公楼,1个消防水池组成,地面上410层建筑柱网间距为88m,为框架结构,整个二期工程下设一层地下车库,本次基坑支护设即针对该地下大车库建筑开

3、挖施工。2本次开挖地下室大体呈方形,基坑南北向约64m,东西向约168m,周长约480m,开挖面积约为11000m2。3基坑开挖深度：本工程0.000相当于黄海高程4.100m,根据勘察报告及现场反映的周边地面标高,设计取地面标高西北侧为2.600m即相对标高-1.500m,对应的开挖深度为5.00m,；东南侧为3.600即相对标高-0.500m。对应的开挖深度为6.00m。上述开挖深度不含集水井、电梯井等落深部位。4基坑开挖围：根据业主提供的基础底板平面图,考虑到排水沟设置及预留工作面等,暂定基坑底部开挖围为底板边线外扩0.8m。2 场地及环境概况拟建场地位于省市惠山大道与堰新路西北侧致远路

4、边,惠山生命科技产业园。场地已腾空平整好,南侧已有建筑,现场已开挖部分土层。本基坑周边环境情况详细如下： 现场西侧现场北侧现场南侧,围墙外为已建的园区部道路,图中建筑为一期已建部分,距离坑边约16.5米,该建筑基础采用桩基,设一层地下室,已预留2个接口与二期地下车库连通场地现状,现场已挖除部分土层3 地基土质条件 根据地质工程勘察院提供的惠山生命科技产业园启动区二期岩土工程勘察报告详勘,拟建场地在基坑开挖深度围土层分布的主要土层特征描述如下：素填土层灰黄色,松软,以黏性土为主,夹植物根茎。场地均有分布。层厚0.505.50m,层底标高-3.623.15m。该土层土质不均,强度低,工程性能差。淤

5、泥质粉质黏土灰色,流塑状态,含腐殖质,刀切面粗糙,韧性、干强度低,摇震反应缓慢。场地仅J1孔部位分布,层厚2.602.60m,层底标高-1.63-1.63m,该土层高压缩性、低强度,工程特性极差。1黏土灰黄色,可偏硬塑状态,夹青灰色条纹,含铁、锰质结核,刀切面较光滑、有光泽,韧性、干强度高,无摇震反应。场地分布较稳定仅G8、C25、J23孔部位缺失,层厚1.904.20m,层底标高-2.30 -0.55m,该土层中等压缩性性、高强度,工程特性好。2粉质黏土层灰黄色,可塑状态,含铁锰质氧化物,刀切面稍光滑有光泽,韧性、干强度中,无摇震反应。场地分布较稳定,层厚0.301.50m,层底标高-4.2

6、8 -1.20m。中等压缩性,中等强度,工程特性中等。粉土层灰黄灰色,稍中密状态为主,湿,含云母碎片,土面无光泽,韧性、干强度低,摇震反应迅速。场地分布稳定,层厚2.206.60m,层底标高-8.60 -5.25m。中低压缩性,中低强度,工程特性一般。粉质黏土层灰色,软塑状态,夹贝壳及云母碎屑,刀切面较光滑、有光泽,韧性、干强度中低,无摇震反应。场地分布稳定,层厚0.402.90m,层底标高-10.00 -6.97m。中高压缩性,中低强度,工程特性稍差。1粉质黏土层青灰色,可塑状态,质纯,刀切面光滑、有光泽,韧性、干强度中高,无摇震反应。场地分布稳定,厚度3.106.20m,层底标高-13.6

7、8-11.75m。中等压缩性,中等强度,工程特性中等。4水文地质条件与本工程设计、施工有关的地下水类型主要为赋存于浅部土层中上层滞水、主要赋存于粉土层中微承压水。上层滞水赋存于上部素填土层中,富水性较差,主要以大气降水补给为主以地面蒸发为主要排泄方式,水位升降随季节变化明显,年变幅在1m左右,初见水位标高为 1.702.10m,稳定水位标高为1.411.80m；微承压水主要赋存于粉土层中,具微承压性,富水性中等,潜水稳定水位标高0.601.00 m,该层水主要接受大气降水入渗补给为主,以侧向径流为主要排水方式。5基坑特点与设计关键点根据基坑开挖深度、周边场地环境条件、地质与水文条件分析,对本基

8、坑特点及设计关键点分析如下：1、基坑安全等级：本基坑开挖面积约11000m2,普遍开挖深度5m6m,周边有已建道路和管线分布,根据相关规确定本基坑安全等级为级。2、周边环境分析：1基坑南侧距离已建一期工程较近,约16.5米,距离已建的汽车坡道仅7米左右,围墙外的道路下埋有管线,该部位可考虑直立开挖的支护型式。2基坑东侧、西侧和北侧均距离路边和红线较远,可考虑土钉墙的支护型式。3、开挖深度分析：基坑总体开挖深度56m,基坑局部有集水井、电梯井等坑中坑,需要专门考虑,尤其是靠坑边的落深坑中坑部位边坡应加强。4、土层条件分析：对基坑开挖围的土层分析可知：层填土结构松散,尤其在饱和条件下对基坑开挖是不

9、利的；淤泥质粉质黏土在基坑中仅局部分布,对基坑支护影响不大；1黏土工程力学性能较好,土体抗剪强度指标比较高,对基坑开挖是有利的,局部有缺失。2粉质黏土层工程力学性能一般,土层较薄,对基坑影响一般；粉土层渗透性大,为微承压水含水层,易产生管涌、流砂；、1粉质黏土层工程力学性能一般,距离基坑较深。5、地下水情况分析：对基坑开挖有影响的含水层主要是上层滞水和中上部微承压水。对于层填土中的上层滞水潜水,可采用设置并加密边坡导水管明排的方式处理。对于微承压水则需要采用人工降水或封闭止水等方式加以处理,以防止基坑开挖及施工过程中出现流土、流砂而危及边坡安全6、塔吊布置位置对基坑支护的影响,土建单位在考虑施

10、工方案时应结合基坑的实际情况,对塔吊基础进行专项设计。建议塔吊基础尽量设置在基坑底。PART2 设计篇6 设计依据& 工程建设标准强制性条文20XX版房屋建筑部分& 建筑地基基础设计规GB50007-2002& 混凝土结构设计规GB50010-2010& 建筑基坑支护技术规程JGJ120-99& 建筑基坑工程监测技术规GB 50497-2009& 建筑基坑工程技术规YB9258-97& 建筑地基处理技术规JGJ79-2002& 建筑边坡工程技术规GB50330-2002& 建筑地基基础工程施工质量验收规GB50202-2002& 本工程岩土工程勘察报告& 业主提供的其他初步资料& 其他相关国家

11、、地方及行业标准7 围护方案选择7.1 拟建基坑的围护方案分析基坑围护方案的选定必须综合考虑工程特点和周边环境情况以及地质和水文情况,在满足地下结构施工以及确保周边建筑安全可靠的前提下尽可能的做到经济合理,施工方便以及提高工效。开挖深度6m左右,场地条件较好时可采用土钉墙或自然放坡的支护型式,本工程的东侧、北侧及西侧可采用该种支护型式。南侧部位距离已建园区道路约2.5米,且埋设有地下管线,无放坡条件,拟采用直立开挖的支护型式。对于本工程特点的直立开挖的支护型式有排桩+锚拉、排桩+对撑用于连接口处支护型式。 排桩的型式有灌注桩、管桩、钢板桩。灌注桩施工周期较长,造价高,对环境影响较大；管桩施工速

12、度快,经济性较好,但是在已建汽车坡道部位的锚拉设置困难；钢板桩施工速度快,在地下室能快速施工的前提下具有较好的经济性,在已建坡道部位和接口部位处理简单,并且钢板桩具有较好的止水帷幕作用,可减小降水施工时对南侧部位的周边环境影响。7.2 本基坑围护方案的选定对于本基坑,从土层条件及周边环境情况分析,围护方案选取如下：1、 基坑东侧、北侧、西侧：采用土钉墙方案 2、基坑南侧：采用钢板桩+拉锚；在一期已建汽车坡道部位的拉锚设置采用锚桩+锚筋型式3、南侧接口部位：钢板桩+对撑8 围护结构计算8.1 分段及计算模型根据基坑侧壁土层情况、开挖深度及周边环境情况针对性选取计算模型,各部位选取计算土层剖面详见

13、相应基坑围护剖面图。基坑围护结构的布置详见附图8.2 计算参数1安全等级：根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-99及建筑地基基础工程施工质量验收规GB 50202-2002,确定本基坑侧壁安全等级为级,其重要性系数为1.0；2土层参数：根据本工程岩土工程勘察资料,基坑支护设计各土层的参数如下：基坑支护设计土层计算参数表土层代号及名称固快 / 三轴剪切试验渗透系数建议值K重度rKN/m3CkkPak度素填土20.0*/-10.0*/-1.510-5*19.0*淤泥质粉质黏土13.54*/ -6.70*/-2.010-6*17.3*1黏土59.8/90.915.0/0.22.910-619.92

14、粉质黏土38.1/-12.1/-2.110-519.6粉土7.2/-30.2/-1.010-319.1注： *代表经验值,-为空白3施工超载确定：计算取地面超载为20kPa,基坑施工靠近坑边2m围禁止堆载。8.3围护结构计算书-验算项目: 剖面-1 孔C6- 验算简图 - 验算条件 - 基本参数 所依据的规程或方法：建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑深度： 5.000基坑地下水深度： 5.500基坑外地下水深度： 4.000基坑侧壁重要性系数： 1.000土钉荷载分项系数： 1.250土钉抗拉抗力分项系数： 1.300整体滑动分项系数： 1.300 坡线参数 坡线段数 3序号 水平投

15、影 竖向投影 倾角 1 2.021 3.500 60.0 2 1.000 0.000 0.0 3 0.600 1.500 68.2 土层参数 土层层数 6序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 1 素填土 1.400 18.5 18.5 10.0 10.0 18.0 18.0 合算 2 粘性土 3.000 19.9 19.9 59.8 15.0 65.0 65.0 合算 3 粘性土 0.800 19.6 19.6 38.1 12.1 48.0 48.0 合算 4 粉土 3.800 19.1 19.1 7.2 30.2 50.0 50.0 分算 5

16、粘性土 1.000 19.7 19.7 23.6 14.6 48.0 48.0 合算 6 粘性土 5.600 19.9 19.9 38.6 15.1 55.0 55.0 合算 超载参数 超载数 1序号 超载类型 超载值 作用深度 作用宽度 距坑边线距离 形式 长度 1 满布均布 20.000 土钉参数 土钉道数 3序号 水平间距 垂直间距 入射角度 钻孔直径 长度 配筋 1 1.500 1.000 15.0 100 6.000 1D18 2 1.500 1.500 15.0 100 6.000 1D18 3 1.500 1.600 15.0 100 6.000 1D18 部稳定验算条件 考虑地

17、下水作用的计算方法：总应力法土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500* 验算结果 * 局部抗拉验算结果 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 土钉长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力设计值 抗拉承载力设计值 满足系数 Tjk Tuj Tuj 抗拔 抗拉 1 1.500 39.3 0 2 3.000 36.3 1 6.000 9.2 74.5 76.3 6.516 6.674 3 4.600 36.7 1 6.000 9.1 70.6 76.3 6.223 6.730 2 6.000 0.0 75.0 76.3 999.000 999.000 4 5.000 36.6 1 6.000 9.1 6

18、8.4 76.3 6.025 6.722 2 6.000 0.0 71.3 76.3 999.000 999.000 3 6.000 2.1 66.9 76.3 25.883 29.516 部稳定验算结果 工况号 安全系数 圆心坐标x 圆心坐标y 半径1 1.064 2.340 6.758 3.239 2 3.877 0.053 9.502 7.583 3 2.791 0.985 6.879 6.522 4 2.253 -0.200 7.600 8.602-验算项目: 剖面-2 孔G16- 验算简图 - 验算条件 - 基本参数 所依据的规程或方法：建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑深

19、度： 6.000基坑地下水深度： 6.500基坑外地下水深度： 4.000基坑侧壁重要性系数： 1.000土钉荷载分项系数： 1.250土钉抗拉抗力分项系数： 1.300整体滑动分项系数： 1.300 坡线参数 坡线段数 3序号 水平投影 竖向投影 倾角 1 2.021 3.500 60.0 2 1.000 0.000 0.0 3 1.000 2.500 68.2 土层参数 土层层数 6序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 1 素填土 2.800 18.5 18.5 10.0 10.0 18.0 18.0 合算 2 粘性土 2.500 19.9

20、19.9 59.8 15.0 65.0 65.0 合算 3 粘性土 1.300 19.6 19.6 38.1 12.1 48.0 48.0 合算 4 粉土 4.000 19.1 19.1 7.2 30.2 50.0 50.0 分算 5 粘性土 1.200 19.7 19.7 23.6 14.6 48.0 48.0 合算 6 粘性土 4.800 19.9 19.9 38.6 15.1 55.0 55.0 合算 超载参数 超载数 1序号 超载类型 超载值 作用深度 作用宽度 距坑边线距离 形式 长度 1 满布均布 20.000 土钉参数 土钉道数 4序号 水平间距 垂直间距 入射角度 钻孔直径 长

21、度 配筋 1 1.500 0.900 20.0 100 7.500 1D18 2 1.500 1.300 15.0 100 6.000 1D18 3 1.500 1.500 15.0 100 6.000 1D18 4 1.500 1.500 15.0 100 6.000 1D18 部稳定验算条件 考虑地下水作用的计算方法：总应力法土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500* 验算结果 * 局部抗拉验算结果 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 土钉长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力设计值 抗拉承载力设计值 满足系数 Tjk Tuj Tuj 抗拔 抗拉 1 1.400 39.1 0 2 2.70

22、0 35.0 1 7.500 35.9 52.2 76.3 1.165 1.702 3 4.200 35.8 1 7.500 12.1 48.7 76.3 3.230 5.061 2 6.000 24.1 65.7 76.3 2.180 2.532 4 5.700 36.2 1 7.500 12.0 45.2 76.3 3.021 5.102 2 6.000 23.9 61.9 76.3 2.071 2.553 3 6.000 0.0 75.4 76.3 999.000 999.000 5 6.000 36.2 1 7.500 12.0 44.5 76.3 2.971 5.102 2 6.00

23、0 23.9 61.1 76.3 2.044 2.552 3 6.000 0.0 72.6 76.3 999.000 999.000 4 6.000 2.0 64.3 76.3 25.776 30.591 部稳定验算结果 工况号 安全系数 圆心坐标x 圆心坐标y 半径1 1.064 2.740 7.758 3.239 2 1.265 1.901 8.142 4.644 3 1.957 1.554 7.877 4.686 4 2.201 0.111 8.851 8.551 5 1.956 0.202 8.025 9.028- 支护方案 剖面-3 孔G14-连续墙支护- 基本信息 -力计算方法增量

24、法规与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数01.00基坑深度H6.000嵌固深度6.000墙顶标高0.000连续墙类型钢板桩每延米板桩截面面积A236.00每延米板桩壁惯性矩I39600.00每延米板桩抗弯模量W400.00有无冠梁无放坡级数 0超载个数 1支护结构上的水平集中力0- 超载信息 -超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号120.000- 土层信息 -土层数 6坑加固土 否侧降水最终深度6.500外侧水位深度1.200侧水位是否随开挖过程变化否侧水位距开挖面距离-弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法m法- 土层参数 -层号土类名称

25、层厚重度浮重度粘聚力摩擦角1素填土2.4018.58.510.0010.002粘性土2.9019.99.959.8015.003粘性土1.0019.69.638.1012.104粉土4.0019.19.17.2030.205粘性土0.5019.79.7-6粘性土5.2019.99.9-层号与锚固体摩粘聚力摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度擦阻力水下水下118.010.0010.00合算m法2.00-265.059.8015.00合算m法8.98-348.038.1012.10合算m法5.53-450.07.2030.20分算m法15.94-548.023.6014.60合算m法5.16-6

26、55.038.6015.10合算m法6.91- 支锚信息 -支锚道数1支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号长度1锚杆2.4002.00015.0012.006.00支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力道号直径号调整系数调整系数150.0018.2918021.00206.281.00- 工况信息 -工况工况深度支锚号类型道号1开挖2.500-2加撑-1.锚杆3开挖6.000- 设计结果 - 结构计算 -各工况：力位移包络图：地表沉降图：- 锚杆计算 - 锚杆参数 锚杆钢筋级别HRB335锚索材料强度设计值1220.000锚索采用钢绞线种类1 7锚杆材料弹性模量2.00

27、0锚索材料弹性模量1.950注浆体弹性模量3.000土与锚固体粘结强度分项系数1.300锚杆荷载分项系数1.250 锚杆力 支锚道号锚杆最大力锚杆最大力锚杆力锚杆力弹性法经典法设计值实用值1121.4684.64151.82151.82 锚杆自由段长度计算简图 支锚道号支锚类型钢筋或自由段长度锚固段长度实配计算面积锚杆刚度钢绞线配筋实用值实用值1锚杆1D286.06.061652418.29- 整体稳定验算 -计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度: 1.00m滑裂面数据整体稳定安全系数 Ks = 2.353圆弧半径 R = 13.115圆心坐标X X = -0.671圆心坐

28、标Y Y = 7.071- 抗倾覆稳定性验算 -抗倾覆安全系数: - 安全系数最小的工况号：工况3。 最小安全Ks = 1.699 = 1.200, 满足规要求。- 抗隆起验算 -Prandtl公式= 1.11.2,注：安全系数取自建筑基坑工程技术规YB 9258-97:Ks = 3.524 = 1.1, 满足规要求。Terzaghi公式= 1.151.25,注：安全系数取自建筑基坑工程技术规YB 9258-97:Ks = 4.052 = 1.15, 满足规要求。 - 支护方案 剖面-4 孔C25-连续墙支护- 基本信息 -力计算方法增量法规与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99基坑

29、等级二级基坑侧壁重要性系数01.00基坑深度H6.000嵌固深度6.000墙顶标高0.000连续墙类型钢板桩每延米板桩截面面积A236.00每延米板桩壁惯性矩I39600.00每延米板桩抗弯模量W400.00有无冠梁无放坡级数 0超载个数 1支护结构上的水平集中力0- 超载信息 -超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号120.000- 土层信息 -土层数 6坑加固土 否侧降水最终深度6.500外侧水位深度1.200侧水位是否随开挖过程变化否侧水位距开挖面距离-弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法m法- 土层参数 -层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力摩擦角1素填土4.0018.58.5

30、10.0010.002粘性土0.1019.99.959.8015.003粘性土0.8019.69.638.1012.104粉土4.9019.19.17.2030.205粘性土1.0019.79.7-6粘性土5.2019.99.9-层号与锚固体摩粘聚力摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度擦阻力水下水下118.010.0010.00合算m法2.00-265.059.8015.00合算m法8.98-348.038.1012.10合算m法5.53-450.07.2030.20分算m法15.94-548.023.6014.60合算m法5.16-655.038.6015.10合算m法6.91- 支锚信息

31、 -支锚道数1支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号长度1撑1.2000.200-支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力道号直径号调整系数调整系数150.005.00-2-164.441.00- 工况信息 -工况工况深度支锚号类型道号1开挖0.700-2加撑-1.撑3开挖6.000- 设计结果 - 结构计算 -力位移包络图：地表沉降图：- 整体稳定验算 -计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度: 1.00m滑裂面数据整体稳定安全系数 Ks = 2.140圆弧半径 R = 11.180圆心坐标X X = -0.746圆心坐标Y Y = 5.121- 抗倾覆稳定性验算 -抗倾覆安全系数: - 安全系数最小的工况号：工况3。 最小安全Ks = 1.348 = 1.200, 满足规要求。- 抗隆起验算 -Prandtl公式= 1.11.2,注：安全系数取自建筑基坑工程技术规YB 9258-97:Ks = 3.569 = 1.1, 满足规要求。Terzaghi公式= 1.151.25,注：安全系数取自建筑基坑工程技术规YB 9258-97:Ks = 4.103 = 1.15, 满足规要求。 - 支护方案 剖面-5 孔C25-连续墙支护- 基本信息 -