杭州某基坑围护设计方案

杭州市三里亭北地块经济适用房R8地块

G3、G4、H 会馆地下室基坑围护设计

审 定：

审 查：

校 核：

设 计：

目 录

第一部分 基坑围护设计说明

一、 设计依据

二、 工程概况

三、 场地工程地质条件

四、 基坑围护方案比较与确定

五、 基坑工程施工

六、 基坑现场监测

七、 应急抢险措施

八、 围护体系受力和稳定分析

九、 降水计算

第二部分 基坑围护设计图纸

第一部分 基坑围护设计说明

一、 设计依据

1、 浙江省地矿勘察院提供的岩土工程勘察报告；

2、 本工程地下室结构施工图；

3、 钢筋混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；

4、 混凝土结构施工及验收规范（GB50204-92）；

5、 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；

6、 地基与基础工程施工及验收规范（GB J202-92）；

7、 《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-99

8、 浙江省标准《建筑基坑工程技术规程》DB33/T1008-2000

9、 其它有关设计计算规范及规程。

二、工程概况

拟建项目是三里亭北地块经济适用房R8组团；该地块南至1号

路，北临杭笕港，东接石桥路。由杭州市三里亭经济适用房开发有限

公司投资兴建，浙江省建筑设计研究院承担结构设计，浙江省地块勘

察院承担岩土工程勘察。本基坑围护方案涉及G3、G4两幢18层高

层及1幢4层H 会馆。基础采用钻孔灌注桩。

本工程相对标高±0.000相当于黄海标高6.500m ，自然地坪平均

高程5.800m ，即相对标高-0.700m ，其中G3、G4高层地下室底板底

标高为-4.1500m （包括150mm 厚C15素砼垫层和250mm 厚块石垫层，

余同），局部承台底标高-4.950～6.000m ，因此G3、G4两幢高层地下

室基坑大部份挖深3.45m ，局部承台挖深4.25～4.95m ；H 会馆地下

室底板底标高为-4.2800m ，局部承台底标高-4.950～6.000m ，因此H

会馆地下室基坑大部份挖深3.58m ，局部承台挖深4.25～4.95m 。

三、 场地工程地质条件

根据浙江省地矿勘察院提供的岩土工程勘察报告，在基坑开挖影

响深度范围内的地基土层分布依次为：

1层 杂填土：以褐灰色、深灰色、杂色为主，主要由碎、块石、

砖瓦片、砼块及粘性土、粉土等堆填而成。局部为旧房基础及废弃市

政管线。

2-1层 粉质粘土：黄色、黄灰色为主，稍密～中密，湿～很湿。

含云母，局部粘粒含量高，相变为粉质粘土，无光泽反应，摇震反应

中等，干强度低，韧性低。

2-2层 砂质粉土：灰色，稍密～中密，湿～很湿。含云母，局

部粉砂含量高，相变为粉砂状，无光泽反应，摇震反应中等～迅速，

干强度中等，韧性中等。

3层 淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，饱和，含较多有机腐殖质，

见贝壳碎片，呈鳞片状，稍有光滑～光滑，无摇震反应，干强度中等，

韧性中等。

5层 淤泥质粉质粘土：灰色、灰黑色，流塑，局部软塑，含有

机腐殖质，见植物残骸及贝壳碎片，局部含粉土（砂）团块，稍有光

滑～光滑，无摇震反应，干强度及韧性中等。

各土层力学性质详见下表。

注：括号内数值为经验值。

场地地下水浅层属孔隙型潜水，地下水位埋深较浅；主要接受大

气降水和地表水渗入补给，地下水位随季节和气候动态变化，一般变

化幅度不大。

四、 基坑围护方案比较与确定

根据工程地质报告及其他有关资料，本工程基坑有以下特点：

1、基坑开挖深度不算很深，大部分开挖深度在.5m 左右，按浙

江省基坑规程的规定属二级～三级基坑；

2、基坑开挖深度范围内土层为透水性较好的粘质粉土和砂质粉

土层，因此基坑开挖时降水至关重要，降水成功与否直接关系到本工

程的成败。

3、基坑周边环境尚可，可适当放坡。综合分析场地地理位置、

土质条件、基坑开挖深度及周围环境等多种因素，在确保周围建筑物

安全和正常使用、在确保基础和地下室施工安全的前提下，在“安全

可靠、技术先进、经济合理、方便施工”的原则下，可考虑采用以下

几种基坑围护方案：

1、放坡；

2、土钉墙；

3、排桩。

在本工程这样的开挖深度下，根据本工程的地质条件和周围环境，放坡开挖结合井点降水无疑是最经济的方案。

对于基坑内局部深浅基坑交界处采用放坡处理，同时可根据现场情况结合井点降水处理。

五、基坑工程施工

（一）工艺流程

1、场地平整，根据基坑围护设计图纸进行放坡外围线放样、定位。

2、按设计要求坡度分段挖土至第一级放坡平台，编钢筋网，喷射C20细石砼厚100mm 。

3、在平台相应位置布置轻型井点管，进行井点降水。

4、待水位降至开挖土层1～1.5m 后进行下阶段土方开挖。

5、分层分段挖土至坑底后，及时进行垫层施工，垫层应延伸至围护体边，并抓紧施工基础底板。基坑土方开挖时，坑底标高以上30CM 及承台等局部深处应采用人工挖土。

（二）钢筋网细石砼

1、钢筋网布置：水平、竖向、顶部转角处及基坑底部均布置Φ6 5@250钢筋网，双向排列。布网顺序从基坑顶沿的原地坪0.2m 宽

开始，沿斜面从上往下布置，直到挖土最深处；

2、钢筋网布完后用喷射法浇筑C20细石砼，砼配合比采用试验确定或按水泥：砂：石子=1：1.5：2.5。

（三）井点降水

1、井点管长6m ，间距1m ，滤管长度1m 。冲孔直径不小于300，反滤层用加工砂，孔口用黄泥封口。

2、降水启动后不得中断，为防止停电影响，现场应备有电源，以保证井点连续工作。

3、开挖前应进行现场降水试验，设计将根据降水试验结果对原 设计做适当调整。

4、挖土施工过程应保持坑内降水，确保地下水在开挖面下0.50m 。井点穿砼时应用套管保护。

（四）排水

为防止地表水流入基坑，坑四周设置排水沟，间隔15m 设一沉淀池，当发现排水沟开裂时应及时修补，坑内采用集水沟、集水井。挖土过程中应保持坑内排水。

六、基坑现场监测

1、为确保地下室施工的安全可靠和开挖的顺利进行，整个地下室施工过程应进行全程动态监测，实行信息化施工，以便及时调整施工方案和采取相应的应急措施，避免工程事故的发生。

2、本工程设置如下监测项目：

1）周围环境监测：周围建筑物、道路的路面沉降、裂缝的产生 与发展，地下管线设施的沉降等。

2）水位孔：设若干个水位孔以监测开挖期间地下水的变化情况。

3）深层土体侧向位移观测

以上监测点的具体数量及位置由有关单位根据现场情况协商后 确定。

监测要求：

1）在土体开挖前，须对周边环境做全面调查，掌握监测对象的 初始状况；

2） 监测器材应按相关规定埋设，并做好保护措施；

3） 深层位移、水位、沉降等观测项目在基坑开挖期间一般每天 观测一次，开挖期间如变化速率较大时应增加观测频度。每次观测数据要及时提供给建设、监理、设计和施工单位。

4）深层土体位移连续3天超过4mm 或累计位移达到40mm 或者 监测项目数值出现急剧变化时，应及时向有关各方报警，提出处理意见，以保证基坑及周边管线、建筑物安全。

5）肉眼巡视和裂缝观测

安全员在土方开挖期间，特别是在下雨天，应每天进行肉眼巡视工作，对邻近建筑物、邻近地面的裂缝塌陷以及流砂，渗漏等不良现象的发生和发展进行记录、检查和分析。

七、应急抢险措施

基坑工程的不确定影响因素很多，除按规范要求在支护设计时 采用必要的安全度外，为确保基坑本身和周围环境的安全和正常使用，对可能存在的险情应采取如下对策：

1、土方开挖期间，设专人定时检查边坡稳定情况，发现问题及时与设计人员联系以便及时处理。

2、雨季施工时，喷射砼中加速凝剂以加快砼凝固速度。

3、如上部土层中水量较大，可用φ48钢管击入土中引水，如降水不足时，应适当增加井点或采用管井。

4、基坑位移较大时可采取补打土钉、加长加密土钉或在有条件的部位进行卸土等措施。

5、若开挖过程中出现明显涌水现象，应及时采取内堵、坑外注 浆等有效措施，如堵漏有困难，应立即回填

6、防止停电影响，现场应备有电源，以保证井点连续工作。

7、施工现场应配备一定数量的基坑抢险应急设备及材料，如草 包、钢管、注浆设备等。

八、围护体系受力和稳定分析

围护体系受力与稳定分析，采用北京理正FSPW-4.31软件计算。 分析计算所得的结果如下：

（一）1-1剖面

1、设计基本参数取值

开挖深度按3.45m 进行计算，地面超载取15kPa 。

2、剖面数据：

3、稳定计算：

********************

* 报 表 *

********************

原----------始----------数----------据

支护类型 基坑侧壁重要性系数 基坑深度(m) 地下水位(m)

天然放坡 1.00 3.45 -1.00

土层号 厚度 重度 粘聚力 内摩擦角

(m) (kN/m^3) (kPa) (度)

1 1.00 18.00 10.00 15.00

2 2.50 18.60 9.40 19.70

3 6.70 18.70 7.10 26.10

4 11.30 17.80 6.50 5.10

放坡级数 坡度系数 坡高(m) 坡脚台宽(m)

1 0.50 1.50 1.50

2 0.50 1.95 0.00

超载序号 超载类型 超载值(kPa) 距坑边距离(m) 作用宽度(m) 距地面深度(m) 1 1 15.00

计----------算----------结----------果

开挖深度(m) 安全系数 X座标(m) Y座标(m) 半径(m)

1.00 1.23 1.52 0.29 1.65

1.50 1.17 3.43 2.68 4.97

3.45 1.14 6.28 4.60 8.61

（二）开挖最深的承台剖面

1、设计基本参数取值

开挖深度按5.3m 进行计算，地面超载取15kPa 。

2、剖面数据：

3、稳定计算：

********************

* 报 表 *

********************

原----------始----------数----------据

支护类型 基坑侧壁重要性系数 基坑深度(m) 地下水位(m)

天然放坡 1.00 5.30 -1.00

土层号 厚度 重度 粘聚力 内摩擦角

(m) (kN/m^3) (kPa) (度)

1 1.00 18.00 10.00 15.00

2 2.50 18.60 9.40 19.70

3 6.70 18.70 7.10 26.10

4 11.30 17.80 6.50 5.10

放坡级数 坡度系数 坡高(m) 坡脚台宽(m)

1 0.50 1.50 2.00

2 1.00 3.80 0.00

超载序号 超载类型 超载值(kPa) 距坑边距离(m) 作用宽度(m) 距地面深度(m) 1 1 15.00

计----------算----------结----------果

开挖深度(m) 安全系数 X座标(m) Y座标(m) 半径(m)

1.00 1.23 1.52 0.29 1.65

1.50 1.17 3.43 2.68 4.97

3.50 1.44 5.71 5.40 8.95

5.30 1.20 9.25 6.75 12.35

九、降水计算

以H 会馆为参照对象，在基坑周围布设210根一级井点管，基坑内布设35根一级井点管，共计245根井点管，管长6m ，其中井管5m ，滤管1m ；井点外径48mm ，总管直径采用100mm 。地下水位距地面1m ，要求降水深度为承台（相对标高-6.00mm ）坑底以下0.5m ，即降水深

度为s=4.8m。渗透系数按该处经验取k=6.15×10-6m/s。

场地地下水浅层属孔隙型潜水，按如下公式进行计算：

2 H 2-h w =F c πk

F c =∑Q w ln

i =1n R r i

其中R 影响半径按经验公式，估算为

R=3000×s

LgR=1.55

1n 各井点距离基坑中心的距离为r i ，∑(r 1⋅r 2⋅r n ) ＝12.8m n i =1

H =9.2m , h w =4.4m

2H 2-h w 则 Q =nQ w =πk ＝2.8×10-3m 3/s =10.08m 3/h 1ln R -ln(r 1⋅r 2⋅⋅⋅r n ) n ×4.8

由计算中所得的抽水量Q 值，一般应乘上1.2～1.35的安全系数，故计算所得的Q ×（1.2～1.35）应为12.1～13.6m 3/h

故井点系统采用的离心泵流量应大于12.1m 3/h 即可满足本基坑土层的降水需要。