基坑围护设计说明.pdf
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1、 本火车本标段站房及出租车通道地下室 基坑围护设计说明(论证后修改版)中南建筑设计院 围护设计公司 B 二零一零年六月一日 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、土质条件及周围环境分析 1、土质条件分析 2、水文地质条件 3、周围环境条件分析 四、基坑围护方案比较与确定 1、本工程的特点 2、基坑围护方案的比较及确定 五、基坑工程施工 六、基坑的降水措施 七、应急抢险措施 八、现场监测内容及要求 九、专家论证后修改内容 第二部分 围护结构分析计算说明 一、计算内容 二、设计说明 三、计算结果 四、附图 第三部分 基坑围护设计图纸 基护0 总平面图 基护1 设计总说明
2、 基护23 一、二期基坑平面布置图 基护45 一、二期基坑降水平面布置图 基护67 一、二期基坑监测点平面布置图 基护8 三期基坑平面布置图 基护9 三期基坑监测点与降水平面布置图 基护10 1-1 剖面详图 基护11 2-2 剖面详图 基护12 3-3 剖面详图 基护13 5-5/6-6 剖面、坑中坑支护剖面详图 基护14 A-A 剖面及 4-4 剖面详图 基护15 自流深井详图/保留深井穿底板详图 第一部分 基坑围护设计说明 一、设计依据 1、本市勘测设计研究院提供的本火车本标段站房及站台雨棚岩土工程勘察报告(详勘);2、本工程总平面图;3、本工程桩位图及地下室结构平面图;4、本工程地下室
3、结构设计图;5、混凝土结构设计规范(GB50010-2002);6、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204-2002);7、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002);8、建筑桩基技术规范(JGJ94-2018);9、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002);10、建筑基坑工程技术规范(YB9258-97);11、本省标准建筑地基基 础设计规范(DB33/1001-2003);12、本省标准建筑基坑工程技术规程(DB33/T1008-2000);13、本 市 工 程 建 设 规 范 型 钢 水 泥 土 搅 拌 墙 技 术 规 程(DGJ08-116-2005
4、);14、其它有关设计计算规范及规程。二、工程概况 本火车本标段扩建工程位于现本火车本标段,由中南建筑设计院设计,包括主站房、雨棚及配套设施等,主站房为三层框架结构,地下一层,站台雨棚为单层建筑(无地下室),两侧的出租车通道为地下一层,出租车通道同站房地下室连通,均采用钻孔灌注桩基础。本次基坑围护针对站房及配套用房下的地下室以及出租车通道(其中内部国铁、地铁及区间风井围护设计为铁四院设计)。图 1 围护平面示意图 结构设计0.000 标高相当于绝对标高 10.250,设计自然地坪取绝对标高5.500(本基坑工程采用绝对标高),出租车通道底板面标高-1.450,底板厚 600(局部 1500);
5、站房地下室底板面标高-1.450,底板厚 6001500;地铁站顶板上覆土后设 250 厚加筋垫层,面标高-1.350,综合考虑地下室底板、承台及垫层厚度后,基坑设计开挖深度为 8.55m、10.05m(计算深度考虑到承台垫层底),其中局部深坑 12.35m,站房配套用房地下室开挖深度1.654.35m。根据本省标准建筑基坑工程技术标准(DB33/T1008-2000)的有关规定和周围环境的特点,本基坑工程安全等级为一级,对应于基坑工程安全等级的重要性系数为 1.1。三、土质条件及周围环境分析 1、土质条件分析 按地质成因时代及其工程特征,本次勘探深度内揭露的第四系地层最大厚度为 53m,为冲
6、海积相、浅海相及河流相沉积物。场地浅表层为分布布有厚 0.33.2m 不等的填土,其下为厚度约为13.518.5m 左右的粉土和粉砂层。以下为厚度约 2025m 高压缩性具灵敏度的流塑状淤泥质土,下部为软土成因的灰色粘土,再其下为粉细砂层和圆砾层 根据钻探揭露及经原位测试和室内试验结果,依据工程特性及成因条件,将场区地基土划分为 11 个工程地质层及若干亚层,各层的厚度、分布规律详见工程地质剖面图,各地基岩土层的分层描述及分布特征如下;1杂填土;黄灰色,湿,松散,含较多块石砖块及砼块等建筑垃圾,块径分布不等,最大超过 30cm。以粘质粉土充填。层厚 0.33.50m,层顶标高5.037.11m
7、。2素填土;灰色,湿,松散,含氧化铁,少量砖瓦碎屑、植物根茎。粘质粉土性。层厚 0.202.30m,层顶标高 3.156.00m.3淤泥质填土;灰色,湿,松散,含大量有机质,具臭味。层厚 0.503.10m,层顶标高 3.794.70m(根据目前勘察报告,主要分布在U 轴交 1718 轴范围,施工前应进行清淤,并用素土回填,其他范围存在淤填土的范围同样处理)。2砂质粉土、粘质粉土;灰色,湿,稍密,含少量氧化铁及云母屑。摇震反应迅速,切面粗糙,无光泽反应,干强度低,韧性低。层厚 0.706.10m,层顶标高 1.455.26m.3砂质粉土;灰色,湿,稍密中密,含少量氧化铁及云母屑。摇震反应迅速,
8、切面粗糙,无光泽反应,干强度低,韧性低。层厚 0.705.50m,层顶标高-0.933.91m.5砂质粉土;灰色,湿,稍密,含少量氧化铁及云母屑。层厚 0.905.70m,层顶标高-1.563.0m.6粉砂夹砂质粉土;绿灰色,很湿,稍密中密,含少量氧化铁及云母屑。局部夹砂质粉土薄层。层厚 1.5012.00m,层顶标高-5.310.37m.7砂质粉土夹粉砂;灰色,湿,稍密,含少量氧化铁及云母屑。摇震反应迅速,切面粗糙,无光泽反应,干强度低,韧性低。层厚 0.607.20m,层顶标高-10.00-3.39m。3淤泥质粘土;灰色,饱和,流塑,含有机质,少量腐植物及云母屑,夹较多粉土薄层,层理清晰,
9、具灵敏度。无摇震反应,切面较光滑,光泽反应强,干强度中等,韧性中等。层厚 1.507.90m,层顶标高-12.42-7.57m。1淤泥质粉质粘土;灰色,饱和,流塑,含有机质,少量腐植物及云母屑,夹粉土薄层,层理清晰,具灵敏度。无摇震反应,切面较光滑,光泽反应强,干强度中等,韧性中等。层厚1.807.40m,层顶标高-17.55-12.89m。2淤泥质粉质粘土;灰色,饱和,流塑,含有机质,少量腐植物及云母屑,夹粉土薄层,层理清晰,具灵敏度。无摇震反应,切面较光滑,光泽反应强,干强度中等,韧性中等。层厚2.508.850m,层顶标高-23.00-17.59m。1淤泥质粘土;灰色,饱和,流塑,含有机
10、质,少量腐植物及云母屑,层理清晰,无摇震反应,切面较光滑,光泽反应强,干强度高,韧性中等。层厚2.207.80m,层顶标高-27.62-21.82m。2灰色粘土;灰色,饱和,流塑软塑,含有机质,少量腐植物及云母屑,层理清晰,无摇震反应,切面较光滑,光泽反应强,干强度高,韧性高。层厚3.408.20m,层顶标高-32.41-27.18m。粉质粘土;灰绿、灰黄色,可塑、夹少量粉细砂薄层。无摇震反应,切面较光滑,干强度高,韧性中等。层厚 0.403.20m,层顶标高-38.39-34.37m。2粉细砂;浅灰绿色,很湿,中密,含云母、腐植物及贝壳屑,局部夹少量砾石。层厚 0.302.00m,层顶标高-
11、38.71-35.76m。4圆砾,灰黄,很湿,中密,卵石含量约 2025%,直径约为 26cm:圆砾含量约 3035%,直径约为 220mm:卵砾石成份以砂岩为主,亚圆形;砂以中粗砂为主,并夹少量粘性土.合金钻尺每米约 78 分钟左右,层厚 0.504.90m,层顶标高-39.19-36.67m。2粉质粘土;灰绿、灰黄色,可塑.无摇震反应,切面较光滑,干强度高,韧性中等。层厚 0.301.20m,层顶标高-38.99-38.20m。1粉细砂;灰色,很湿,中密,以粉细砂为主,局部夹少量砾石,层厚0.501.80m,层顶标高-39.89-38.86m。2圆砾;杂色,很湿,中密密实.含卵石约 253
12、0%,粒径约为 26cm:圆砾含量约 3540%,粒径约为 0.22cm:卵碎石、圆砾以砂岩为主,呈亚圆形,质地坚硬。其余以细砂、中砂及粗砂等充填。钻机钻进时有跳动,并伴有响声,干钻难钻进,全金钻进尺每米约 1520 分钟左右。局部勘探点未揭穿,最大揭示厚度 8.30m.层顶标高-42.02-37.59m。(22)1全风化安山玢岩;灰绿色,岩石已风化成土状,母岩成份与结构模糊不可辨。层厚 0.200.90m,层顶标高-47.35-44.78m。(22)21强风化安山玢岩;灰绿色,紫红色,母岩成份与结构已大部破坏,岩芯呈碎块状,合金钻进尺每米约2025 分钟左右。层厚 0.703.80m,层顶标
13、高-48.49-45.74m。(22)22强风化夹中等风化岩块安山玢岩;灰绿色,紫红色,母岩成份与结构已大部破坏,岩芯呈碎块状,夹有 2040%不等的中等风化岩块,金钢钻进尺每米约 3540 分钟左右。层厚 0.402.60m,层顶标高-50.89-44.20m。(22)31中等风化安山玢岩;灰绿色,紫红色,斑状结构,基质具交织结构,矿物成份以斜长石为主,角闪石、黑云母各少量,母岩成份与结构清晰,节理裂隙发育,锤击声黯,强度一般,室内饱和抗压强度经 69MPA,岩芯呈碎块状,短柱状。金钢钻进尺每米约 30 分钟左右。最大揭示厚度 4.60m,层顶标高-52.49-48.21m。(22)37中等
14、风化安山玢岩;灰绿色,紫红色,斑状结构,基质具交织结构,矿物成份以斜长石为主,角闪石、黑云母各少量,母岩成份与结构清晰,节理裂隙发育,锤击声脆,强度高,室内饱和抗压强度约28116MPA,岩芯呈碎块状,短柱状。金钢钻进尺每米约 4050 分钟左右。最大揭示厚度 5.60m,层顶标高-50.80-44.90m。主要分布在场地东南侧及西南侧。根据基坑的实际开挖深度以及土质分布状况,基坑开挖面位于5层或6层砂质粉土层中。各土层物理力学指标详见表1。表 1 各土层物理力学指标 土 类 层 号 含水量(%)重度(KN/M3)天然 孔隙比 粘聚力(KN/M2)内摩擦 角(O)比重 渗透系数(10-5CM/
15、S)垂直 水平 杂填土层 1 (18.5)(10)(10)砂质粉土、粘质粉土 2 28.4 19.1 0.807 9.0 26.0 2.69 3.6 2.91 砂质粉土 3 26.4 19.5 0.745 6.0 29.0 2.69 8.8 砂质粉土 5 25.9 19.6 0.728 6.0 27.0 2.69 16 10 砂质粉土 6 23.9 19.6 0.696 5.0 33.0 2.68 46.5 40 砂质粉土 7 25.7 19.4 0.745 5.0 30.0 2.69 25 22 淤泥质粘土 3 46.3 17.2 1.333 13.0 13.0 2.73 淤泥质粉质粘土 1
16、 35.6 18.1 1.031 11.5 19.0 2.71 淤泥质粉质粘土 2 39.6 17.8 1.140 14.5 16.0 2.72 注:括号内数值为经验值。2、水文地质条件 场区浅部地下水属松散岩类孔隙潜水,主要赋存于上部填土层及层砂土层中,一般埋深 0.103.10m,并随季节性变化。潜水主要接受大气降水和地下同层侧向径流补给,并以蒸发和以侧向径流为主要排泄方式。场地承压水主要分布在深部的(12)2粉细砂层、(12)4圆砾层、(14)1粉细砂层和 14(2)圆砾层中,水量较丰富,隔水层为其上覆的淤泥质土和粘性土层,埋藏深,含水层埋藏深度大于 33 米,场地承压水头高程为-1.2
17、3 米,承压水对本基坑开挖无影响。3、周围环境条件分析 本标段建成后将成为“长三角”重要的现代化综合交通中心、本省以及本市规模最大的现代化综合交通中心,集客运专线、城际、磁浮交通、干线、地铁、客运、公交等多种交通形式和配套服务设施于一体。这也导致项目施工工况非常复杂,目前地块中间的地铁站(本地铁 1 号线火车本标段站)正在进行土方开挖(由中铁第四勘察设计院集团有限公司设计,开挖深度约 1725m,采用 1000/1200 厚地下连续墙支护,竖向设置四五道内支撑,降水采用深井降水,明挖顺作法施工,如图2,上部 6m 采取放坡,下部为地下连续墙,地铁站顶板面标高约为-1.350,地铁站施工完成后进
18、行顶部站房国铁地下通道的施工),地铁站东西两侧的区间及风井等还未施工(风井围护拟采用工法桩支护)。图 2 地铁站围护现状示意图(典型剖面图)本工程位于现火车本标段范围,既有线横穿整个项目,目前火车本标段客运已基本停运,货运则需暂时保留(根据各方协调安排,保留第 8、9 股道线,其他拆除),待东侧普速车场(PQ 轴范围)完工后,既有迁移至普速车场,才能进行既有范围的基坑(三期基坑)施工,故整个项目需分期进行。根据甲方初步拆迁安排,既有西侧(现站前广场范围,二期基坑)也可提前施工,以加快工期(具体可根据拆迁进度安排,也可同既有范围的基坑同时施工),一、二期基坑施工时需重点保护既有线。本项目东西两侧
19、为本标段东标段 B 区块配套设施,地下四层,站房地下室也为东标段 B 的地下联系通道,项目东侧为空地,该侧距离东侧的 X 路超过130m,西侧目前为现本标段的站前广场,该侧距离西侧的B 路超过 150m。基坑南北侧目前为空地(均为拟建股道线范围,部分范围路堤已修筑),西南侧地基均已采用500 直径水泥搅拌桩加固,桩长约8m,桩间距1000/1200),其中北侧距离基坑约 45m 处有一条新建管沟(pic1),浅基础,南侧距离基坑约 80m 处为新建行包通道(pic2)Pic1 基坑北侧新建管沟 Pic2 基坑南侧行包通道 四、基坑围护方案比较与确定 1、本工程的特点 综合分析本工程的基坑形状、
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