下沙中學（藝術樓和後勤樓）地下室
基坑圍護設計
二〇〇八年十月
第一部分基坑圍護方案說明
一設計與施工依據
二工程概況及周邊環境
三土質條件及水文地質條件
四基坑圍護方案
五基坑工程施工
六基坑現場監測
七應急措施
第二部分基坑圍護結構計算說明
一計算內容
二土層計算引數取值說明
三計算方法說明
第三部分基坑降水計算說明
第四部分基坑圍護設計圖
一設計總說明（基護－01）
二基坑圍護周圍環境圖（基護－02）
三基坑圍護結構平面布置圖（基護－03）
四基坑圍護結構剖面圖1（基護－04）
五基坑圍護結構剖面圖2（基護－05）
六基坑降水平面布置圖（基護－06）
七基坑監測平面布置圖（基護－07）
第一部分基坑圍護方案說明
一、 設計與施工依據
(1) 杭州市勘察設計研究院《杭州市經濟技術開發區下沙中學岩土工程勘察報告》；
(2) 本工程總平面圖、樁位布置圖、基礎平面布置圖、基礎詳圖；
(3) 混凝土結構設計規範(gb50010-2002)；
(4) 混凝土結構工程施工質量驗收規範(gb50204-2002)；
(5) 建築地基工程施工質量驗收規範(gb50202-2002)；
(6) 建築基坑工程技術規範(yb9258-97)；
(7) 建築基坑工程技術規程(浙江省標準db33/t1008-2000 j10036-2000)
(8) 建築基坑支護技術規程（jgj120-99）；
(9) 建築地基基礎設計規範(gb50007-2002)；
(10) 其它有關技術規範和規程。
二、 工程概況及周邊環境
杭州經濟技術開發區下沙中學位於下沙區，下沙中學建設包括行政樓、體育館、北教學樓、南教學樓、實驗圖書館及藝術綜合樓等構成。下沙中學的藝術樓和後勤樓設有一層地下室，這兩幢樓的地下室連通，基礎採用茷板基礎。
該地下室±0.00相當於黃海標高6.90，整平後地面黃海標高為6.
70，即相對標高為-0.20m。yd、yc與y9、y12軸所圍面域的底板頂標高為-5.
550；y12、y16與yb』、yc軸所圍的面域的底板頂標高為-4.550；其餘底板頂標高為-3.650。
底板厚度在450~800之間不等，而基坑內邊界線附近的承臺高度為800，所以底板底標高及地梁底標高均小於由承臺控制的標高，該基坑挖深由承臺控制。考慮到100厚的素混凝土墊層後，上述三個區域的承檯底控制標高（考慮墊層厚度後）分別為-6.350、-5.
350和-4.450，由這三個控制標高度計算得到的挖深分別為6.150、5.
150和4.250。
基坑北側內邊界線緊貼高壓15m控制線，距離用地紅線僅為3.84，距離高沙河河坎線33.94；基坑西側內邊界線距離用地紅線僅為0.
85，距離道路邊界線4.65，東側其餘邊界距用地紅線13.03~19.
07，再外側為星河北路；基坑南側內邊界線距用地紅線最近為16.62，再外面為學院街；基坑東側內邊界線為待建下河中學的其它結構包括實驗圖書樓、中心廣場、行政樓等。
三、 土質條件及水文地質條件
1、土質條件分析
根據杭州市勘察設計研究院《杭州市經濟技術開發區下沙中學岩土工程勘察報告》，本工程開挖深度及圍護結構涉及深度範圍內的土層分布大致為：
①1層： 雜填土
①2層：素填土
②1層：砂質粉土
②2：砂質粉土
②3：砂質粉土
②4：砂質粉土
②5：砂質粉土
②6：砂質粉土夾粉砂
②7：砂質粉土
②8：砂質粉土
②9：砂質粉土
根據地質勘察報告，可以確定出基坑開挖及圍護結構所涉及的各土層物理力學性質指標，見表1示。根據場地鑽孔資料可知基坑圍護涉及的地質剖面包括1-1』、2-2』、3-3』、4-4』、5-5』、6-6』、7-7』。
2、水文地質條件
根據岩土工程勘察報告，本場地地下水為第四紀孔隙潛水和承壓水，含水層厚度20m多，潛水埋藏豐水期較淺，主要受大氣降水和地表水補給，地下水位隨季節性變化較大。
四、 基坑圍護方案
合理的基坑圍護方案，應針對工程具體情況，綜合考慮周圍環境、開挖深度、圍護結構形式、降排水措施、土方開挖及圍護費用等多方面因素，既要保證整個圍護結構在施工過程中的安全，又要合理控制結構及其周圍土體的變形，以保證周圍建築、道路及管線的安全。
1．本工程的特點
綜合分析本工程的場地條件、基坑形狀、面積、開挖深度、地質條件及周圍環境，該基坑具有以下幾個特點：
（1）場地條件中等複雜。該基坑工程面積大範圍廣，基坑開挖深度深4.250m～6.150m。
（2）場地地基土質情況較好，以砂質粉土為主。
（3）地下水位高、土層滲透係數大，因此切實做好止水或降排水工作是本基坑工程成敗與否的關鍵。
（4）基坑東側北側和西側周圍環境較差；南側和東側場地條件好。
表1 各土層物理力學性質指標
注：表中除編號欄外，其它欄（）內數字是根據經驗取的計算引數。
2．圍護方案的比較及確定
根據該工程具體情況，可以考慮採用以下幾種圍護方案：水泥攪拌樁重力式擋牆圍護；鑽孔灌注樁；鋼板樁圍護；放坡開挖；土釘支護；復合土釘支護等。水泥攪拌樁重力式擋牆相對於土釘牆來說造價要求高，且工期較長，另外重力式擋牆對水泥攪拌樁的施工質量要求較高，否則不能形成整體的重力式擋牆，成樁質量不易控制。
根據前面的場地條件分析可知，基坑南側、西側和東側大部分可以採用自然放坡開挖結合深井降水形式，基坑北側和東側部分因距離用地紅線過近需要採用土釘牆進行支護。
五、 基坑工程施工
1. 基坑降、排水
場地地下水埋深較淺，地下水主要為淺部的孔隙性潛水，受大氣降水影響明顯易受到影響。因此本基坑工程成功的關鍵在於降水。根據鄰近其它工程經驗，確定本工程採用輕型井點進行降水。
1、布置深井
2、地表排水。
對於地表處的雨水、施工用水，採用地面排水溝截流，引至城市下水管道的方法解決。具體做法是，在基坑周邊地面處設定貫通的地面排水溝，並在沿排水溝一定距離處設定集水井。將地面雨水、汙水集中後，排入城市下水管網。
2．挖土要求
大量工程實際表明，土方開挖合理與否對基坑穩定起著重要作用。
基坑內土方開挖原則是：分層、分段對稱開挖坑內土方，分層厚度不應超過1.5m。
土方開挖採用機械開挖加人工配合修土，底板、承臺在機械開挖至基底設計標高以上200~300mm時改用人工開挖修土，承臺區域及鑽孔樁高於基底標高較多的樁身周圍土方全部人工開挖修土，挖斗不得碰撞樁身，以免影響樁身質量。
具體施工建議分如下幾個步驟（土釘牆）：
1) 第一階段土方開挖至第一道土釘標高下0.5m範圍內（嚴禁超挖），施工土釘牆及素砼護坡；
2) 土釘牆達到80%設計強度，且基坑水位滿足設計要求時，進行第二階段土方開挖，挖土至第二道土釘標高下0.5m範圍內（嚴禁超挖）。土方開挖應分段分片進行，沿基坑邊長，每開挖10延公尺的土方，立即進行相應範圍的土釘牆或素砼護坡施工，待該部分土釘牆和素砼護坡施工完畢後，才能進行鄰段土方的開挖；
3) 餘下段土釘牆施工步驟同2)所述，土釘牆支護詳見基護圖。
3. 土釘牆施工
土釘孔成孔的誤差應滿足以下要求：
1） 孔深允許偏差±100mm，孔距允許偏差±100mm，成孔傾角偏差±1。
2） 噴射混凝土為c20，配比根據試驗確定。
3） 土釘採用φ48的鋼管代替鋼筋土釘；
4） 土釘孔內注漿用m15水泥砂漿；
5） 噴射砼強度等級為c20，水泥採用32.5r普通矽酸鹽水泥。
6） 鋼筋網雙向均應搭焊接，在土釘錨管端部沿土釘長度方向焊上兩段鎖定鋼筋錨固頭，錨固頭採用雙面焊接，並與面層內連線相鄰土釘端部的通長加強筋相互焊接，使土釘與噴射面層連線成乙個整體。
六、 基坑現場監測
為確保施工的安全和開挖的順利進行，在整個施工過程中(土方開挖和地下室施工期間)應進行全過程監測，實行動態管理和資訊化施工。根據眾多深基坑工程的經驗，通過現場監測，可了解基坑開挖過程中圍護體及周圍土體的受力和變形情況，掌握基坑開挖對周圍環境的影響，以有效指導施工，及時調整施工方案，採取有效的措施確保周邊建築物、構築物和地下管線。監測單位應根據圍護設計圖紙和有關規範，制定監測大綱。
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