第一章設計方案綜合說明
1.1 概述
1.1.1 工程概況
擬建南京新城科技園b地塊深基坑位於河西香山路和嘉陵江東街交會處東南隅，北側為規四路（隔馬路為a地塊基坑），東側為青石路。b地塊±0.00m相當於絕對標高+7.
40m。基坑挖深為6.1～8.
0m。擬建場地屬ⅱ級複雜場地。該基坑用地面積約20000 m2，包括3幢地上建築和一層地下室。
建築物採用框架結構，最大單柱荷載標準值為23000kn，擬採用鑽孔灌注樁基礎設計方案。
有關擬建物層數、結構型式、柱網和室內外地坪設計標高具體見表1.1。
表1.1
注：表1.1內建築物室內外地坪設計標高系吳淞高程。
本工程重要性等級為二級，抗震設防類別為丙類。根據該工程重要性等級、場地複雜程度和地基複雜程度，按《岩土工程勘察規範》（gb50021-2001）3.1節，劃分該工程岩土工程勘察等級為乙級。
1.1.2 基坑周邊環境條件
基坑四面均為馬路，下設通訊電纜、煤氣管線等設施。北側隔馬路為基坑（a地塊）
1.1.3 工程水文地質條件
擬建場地地形總體較為平坦，地面高程在4.87~8.78m（吳淞高程系）之間。對照場地地形圖看，場內原有溝塘已被填埋整平。場地地貌單元屬長江漫灘。
在基坑支護影響範圍內，自上而下有下列土層：
①~1雜填土：雜色，鬆散，由粉質粘土混碎磚、碎石和砼塊等建築垃圾填積， 其中2.7~4.5m填料為粉細砂，填齡不足2年。層厚0.3~4.9m；
①~2素填土：黃灰~灰色，可~軟塑，由粉質粘土、粘土混少量碎磚石填積，含少量腐植物，填齡在10年以上。埋深0.8~5.3m，層厚0.2~2.6m；
①~2a淤泥、淤泥質填土：黑灰色，流塑，含腐植物，分布於暗塘底部，填齡不足10年。埋深0.2~2.9m，層厚0.6~4.0m；
②~1粉質粘土、粘土：灰黃色~灰色，軟~可塑，切面有光澤，韌性、幹強度較高。埋深0.3~4.7m，層厚0.3~2.1m；
②~2淤泥質粉質粘土：灰色，流塑，含腐植物，夾薄層粉土，切面稍有光澤，韌性、幹強度中等。埋深1.1~6.2m，層厚11.2~12.4m；
②~2a粉質粘土與粉土互層：灰色，粉質粘土為流塑，粉土呈稍密，區域性為流塑淤泥質粉質粘土，具水平層理。切面光澤反應弱，搖震反應中等，韌性、幹強度低。
埋深1.6~5.7m，層厚0.
4~3.3m；
②~3粉質粘土、淤泥質粉質粘土：灰色，流塑，夾薄層（區域性為層狀）粉土、粉砂，具水平層理。切面稍有光澤，有輕微搖震出水反應，韌性、幹強度中等偏低。
埋深10.5~15.6m，層厚1.
2~7.7m；
②~4粉質粘土、淤泥質粉質粘土夾粉土、粉砂：灰色，粉質粘土、淤泥質粉質粘土為流塑，粉土、粉砂為稍~中密，區域性為互層狀，具水平層理。光澤反應弱，搖震反應中等，韌性、幹強度較低。
埋深14.2~21.5m，層厚1.
2~8.8m；
②~5粉細砂：青灰~灰色，中密，砂顆粒成分以石英質為主，含少量腐植物及雲母碎片。埋深20.0~25.6m，層厚10.3~12.3m；
②~5a粉質粘土、淤泥質粉質粘土：灰色，流塑，切面稍有光澤，韌性、幹強度中等。呈透鏡體狀分布於②~5層中。埋深23.6~25.0m，層厚0.4~0.5m；
②~6細砂：青灰色，密實，區域性為粉砂，砂顆粒成分以石英質為主，含雲母碎片。層底部區域性地段含少量卵礫石。埋深29.2~33.5m，層厚14.2~22.1m；
②~6a淤泥質粉質粘土、粉質粘土，灰色，流~ 軟塑，切面稍有光澤，韌性、幹強度中等。呈透鏡體狀分布於②~6層中。埋深35.
9~45.5m，層厚0.3~1.
4m。⑤~1強風化泥岩、泥質粉砂岩：棕紅~棕褐色，風化強烈，呈土狀，遇水極易軟化，屬極軟岩，岩體基質本量等級分類屬ⅴ級。埋深47.
0~52.3m，層厚0.6~5.
8m。⑤~2中風化粉砂質泥岩、泥質粉砂岩：紫紅~棕褐色，泥質膠結，夾層狀泥岩，屬極軟岩~軟岩，岩體較為完整，有少量裂隙發育，充填有石膏，遇水易軟化，岩體基本質量等級分類屬ⅴ級。埋深48.
0~57.9m，未鑽穿。
⑤~2a中風化泥質粉砂岩、細砂岩：紫紅~棕褐色，泥質膠結，屬軟岩~較軟岩，岩體較為完整，有少量裂隙發育，基本質量等級分類屬ⅳ級。該層呈透鏡體狀分布於⑤~2層中。
埋深52.5~59.5m，層厚0.
3~0.4m。
根據鑽探揭示的地層結構，場地地下水可分為淺層潛水及弱承壓水。
（1）淺層潛水含水層組由覆蓋層上部的①層人工填土層、②~1、②~2、②~3層粘性土，以及②~2a粘性土與粉性土的互動層和②~4層粘性土夾砂層構成。
（2）弱承壓含水層組由覆蓋層下部的②~5層粉細砂和②~6層細砂構成，隔水底板為下伏基岩，其含水豐富，給水性和透水性好，屬透水地層。地下水位隨季節不同有公升降變化，其年變幅較潛水小，約為0.5m左右。
根據該孔水位恢復試驗計算結果，該含水層組綜合滲透係數k=1.27×10-3（cm/s）。
1.1.4 基坑側壁安全等級及重要性係數
南京新城科技園b地塊深基坑安全等級為二級，基坑重要性係數γ0 = 1.0。
1.2 設計總說明
1.2.1 設計依據
（1）南京新城科技園b地塊場地地形圖、管網圖、建築基礎圖、地下室平面布置圖、樁點陣圖；
（2）《南京新城科技園b地塊岩土工程勘察報告》(k2005-59)；
（3）《建築基坑支護技術規程》(jgj120-99)；
（4）《混凝土結構設計規範》(gb50010-2002)；
（5）《鋼結構設計規範》（gb50017-2003）；
（6）《建築樁基礎技術規範》(jgj94-94)；
（7）《岩土工程勘察規範》(gb50021-2002)。
（8）《建築地基基礎設計規範》(gb50007-2002)；
（9）《建築結構荷載規範》(gb50009-2001)；
（10）其他相關規範及規程。
1.2.2 支護結構方案
本工程基坑支護設計方案的設計計算，嚴格按照《建築基坑支護設計規程》（jgj120—99）、《混凝土結構設計規範》（gbj50010—2002）、《鋼結構設計規範》（gb50017-2003）中的有關要求進行。同時採用了理正軟體進行了輔助計算和驗算；經過詳細的計算分析後，我們認為：採用本設計的基坑支護方案，能滿足基坑土方開挖、地下室結構施工及周圍環境保護對基坑支護結構的要求，符合「安全可靠，經濟合理，技術可行，方便施工」的原則。
圖1.1 基坑平面圖
根據周圍環境和土層情況將基坑分為ab，bc，cd，da四個個計算區段，如圖1.1所示，均採用鑽孔灌注樁與鋼筋混凝土支撐，並採用單排雙軸深攪樁止水結構。
本基坑工程的特點是基坑開挖面積較大，地基土層以粉質粘土為主。周圍環境較複雜，必須確保周圍建築物、道路、管線的正常安全使用，要求圍護結構的穩定性好、沉降位移小，並能有效地止水。因此，圍護結構的設計應滿足上述要求。
綜合考察現場的周邊環境、道路及岩土組合等條件，為盡可能避免基坑開挖對周圍建築物、道路的影響，經過細緻分析、計算和方案比較，本工程支護方案選用下列形式：
1 整個基坑採用鑽孔灌注樁加一層鋼筋混凝土支撐作為支護結構。
2 基坑周邊採用單排雙軸深攪樁作止水結構。
3 基坑內採用集水坑排除地下水。
1.3 基坑監測
基坑監測是指導正確施工、避免事故發生的必要措施，本設計制定了詳細的沉降、位移監測方案，施工過程中將嚴格按照設計要求做好監測、監控工作。
第二章基坑支護結構設計計算書
2.1 設計計算
2.1.1地質計算引數
根據本工程岩土工程勘察資料，各土層的設計計算引數如表2.1：
表2.1 土層設計計算引數
2.1.2計算區段劃分
根據具體環境條件、地下結構及土層分布厚度，將該基坑劃分為四個計算區段，其附加荷載及計算開挖深度如表2.2：
表2.2 計算區段的劃分
2.1.3計算方法
按照《建築基坑支護技術規範》（jgj 120-99）的要求，土壓力計算採用朗肯土壓力理論，矩形分布模式，所有土層採用水土合算。求支撐軸力是用等值樑法，對淨土壓力零點求力矩平衡而得。樁長是根據樁端力矩求出，並應滿足抗隆起及整體穩定性要求，各段的抗隆起、整體穩定性驗算、位移計算詳見點電算結果。
為了對比分析，除用解析法計算外，還用理正軟體電算。由於支護結構內力是隨工況變化的，設計時按最不利情況考慮。
2.1.4土壓力係數計算
按照朗肯土壓力計算理論作為土側向壓力設計的計算依據，即：
主動土壓力係數：kai=tg2(45°-i/2)
被動土壓力係數：kpi=tg2(45°+i/2)
計算時，不考慮支護樁體與土體的摩擦作用，且不對主、被動土壓力係數進行調整，僅作為安全儲備處理。計算所得土壓力係數表如表2.3所示：
表2.3 土壓力係數表
深基坑支護結構設計優化方法
關鍵詞 深基坑 支護結構設計 優化 深基坑支護設計是近十多年來在我國逐步涉及的技術難題。深基坑的支護結構，不僅要保證基坑內能正常作業安全，而且要防止基底及坑外土體移動，保證基坑附近建築物 道路管線的正常執行。由於地基土的不定性，周圍環境條件不同等，尤其是各個設計者的經驗往往是影響基坑支護設計合理性的...
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