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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2008-07-05

香溢花城二区Ⅶ标段51#～54#楼
地下室工程支护及降水初步方案

1、工程概况
南昌中溢置业有限公司投资拟建的香溢花城二区Ⅶ标段，有51#、52#、53#、54#四栋高楼，由北向南一字排开，51#、54#楼为33层，52#、53#为49层,总建筑面积为164245m2。我公司承建53#和54#二栋楼。四栋高层下有连通的2层地下室，南北长约340m，东西宽约86m，地下室一层的面积为20175m2，地下室周长约825m，地下室层高均为4.50m，地下室深度约为10.00～12.00m。
2、编制依据
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
《香溢花城二区Ⅶ、Ⅷ标段及三区Ⅳ标段高层住宅楼岩土工程勘察报告（初勘）》，江西省勘察设计研究院，2008年1月8日
《Ⅶ标段设计总平面图》，深圳市筑博工程设计有限公司，2007年×月
《PKPM岩土系列计算软件》（2007版）
《基坑降水手册》，上海岩土工程勘察设计研究院有限公司等编著，中国建筑工业出版社，2006年
2、工程地质情况
2.1 地层情况
按岩土层的成因类型、岩性结构、工程地质特征等，本工程场地自上而下可依次划分为：①杂填土、②淤泥、③粉质粘土、③1细砂、④含泥中砂、⑤中砂、⑥砾砂、⑦强风化泥质粉砂岩、⑧中风化泥质粉砂岩、⑧1、⑧2中风化层钙质泥岩、⑨强风化泥质粉砂岩、⑨1、⑨2微风化层钙质泥岩等九个单元层及五个亚层。
以下分别对各岩土层特性予以阐述：
①杂填土：杂色。成份由粘性土、砖块、碎石、砼块等建筑垃圾组成，为新近回填土，未经压实处理，结构疏松。厚度0～4.20米不等。
②淤泥：灰黑色，饱和，流塑状。摇振反应明显。具流变性，土体中含腐植质，具臭味，含水量为60.5％，高压缩性。层项埋深0.40米，层顶标高17.98米，层厚0.80米。
③粉质粘土：灰褐、褐黄、棕黄色。结构较紧密，可塑--硬塑状。稍有光滑，无摇振反应，干强度及韧性中等。压缩模量平均值7.42Mpa，压缩系数平均值0.24Mpa-1，属中等压缩性。组份以粉粒和粘粒为主。
③1细砂：黄色，稍湿，稍密。成份以石英和云母为主。层项埋深7.40～8.50米，层项标高10.83～10.93米，层厚0.90～1.l米。该层呈透镜体状出现，夹于③粉质粘土层之中。
④含泥中砂：褐黄～黄色，稍湿，稍密～中密。含泥量较高，局部夹粉质粘土薄层。成份主要为石英和长石，少量云母。层项埋深3.60～8.30米，层顶标高11.9l～14.99米，层厚l.10～4.70米。
⑤中砂：褐黄色，上部稍干，下部湿～饱和，中密～密实。成份以石英和长石为主。层顶埋深5.80～11.30米，层项标高7.21～12.79米，层厚1.90～4.50米。全场地分布。
⑥砾砂：褐黄色，饱和，中密。颗粒组份由上往下逐渐变粗。成份以石英、硅质岩、长石石英砂岩为主，多呈次圆～浑圆状，直径多0.2～1.5cm之间，底部含少量卵石，层顶埋深lO.30～14.50米，层顶标高3.91～8.31米，层厚9.00～12.50米。全场地分布。
⑦强风化泥质粉砂岩：紫红色，岩芯风化呈粘土状、碎块状，手捏易碎，风化裂隙发育，裂面Fe、Mn浸染物丰富。层厚0.80～1.30米，层顶埋深21.70～25.40米，层顶标高-5.39～-3.11米。全场地分布。
⑧中风化泥质粉砂岩：紫红色，岩芯呈短柱状及柱状，局部为碎块状及薄饼状，指甲可刻出印痕，局部印痕较深，岩块锤击声稍哑，较易断，断面风化痕迹明显，裂隙发育一般，裂隙面平直、光滑、闭合，可见Fe、Mn浸染物，多呈近直立状，少量中轴夹角15～30度。岩石饱和单轴抗压强度标准值8.1Mpa。岩石按坚硬程度划分属软岩，岩体较完整、基本质量等级为Ⅳ级。层顶宣深22.90～26.20米，层顶标高-6．59～-4．31米，层厚7.50～13.40米，全场地分布。该层中大部分夹⑧1、⑧2钙质泥岩软弱夹层.
⑨微风化泥质粉砂岩(Exn)：原岩结构较清晰、岩芯呈短柱状、柱状,结构面发育程度1～2组，间距0.4～1.0米，类型以层面为主，裂隙稍发育，中厚层状构造。岩石饱和单轴抗压强度标准值11.0MPa。岩石按坚硬程度划分属软岩，岩体较完整、基本质量等级为Ⅳ级。层顶埋深32.80～38.40米，层项标高-18.69～-12.79米，厚度12.54米，全场地分布。该层局部夹⑨1、⑨2钙质泥岩软弱夹层。
⑧1、⑧2、⑨1、⑨2钙质泥岩：青灰色，岩芯呈短柱状及碎块、饼状，岩块锤击易碎，断面较平直、光滑，裂面见钙质充填。局部孔段溶蚀现象较明显，小溶孔较发育，孔径多0.5～1.2cm不等，⑧1夹于中风化层中上部，⑧2层夹于中风化层中下部，⑨1夹于微风化层中上部，⑨2夹于微风化层下部，在水平及垂直方向上分布不均匀，岩芯饱和单轴抗压强度标准值为3.20Mpa，强度较低，为软弱夹层。
2.2 地下水情况
在勘察场地范围内，地下水主要为第四系孔隙潜水（是潜水还是承压水？）和基岩风化裂隙水两种类型。
第四系孔隙潜水主要赋存于下部砂层中，水量丰富，③粉质粘土为相对的隔水层。主要接受赣江地表水体的侧向补给，次为降雨的垂直入渗补给。水位随季节变化。丰水期地下水主要接受赣江侧向补给，枯水期向赣江排泄，水位最大年变幅可达7米左右，含水层渗透性强，4～6月份为丰水期，11月～翌年2月初为枯水期。勘察期间实测稳定水位埋深10.10～13.20米，标高为7.71～8.43米。上部填土层因其结构疏松，孔隙度高，在雨季局部存在上层滞水，但水量较小，与地表水有～定的水力联系。根据我院在临近场地的勘察资料，综合渗透系数为80～100m/d。
基岩裂隙水主要赋存于下部泥质粉砂岩中，因其风化裂隙相对发育，赋存有一定量的基岩风化裂隙水。……………………
拟建场地上部杂填土层因其结构疏松，孔隙度高，在雨季局部存在上层滞水，无连续水位面，水量较小，与地表水在一定的水力联系，勘察期间实测水位埋深0.00～1.80社，标高为17.53～20.31米。
场地第四系孔隙潜水对混凝土结构弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
3、地下室施工的特点和难点
地下室深度达10～12m，地下室施工中的特点和难点如下：
3.1 协同与配合
地下室由两个施工单位共同进行施工，两个单位应在业主的统一协调下，加强沟通、协同与良好的配合。如有关支护与降水的施工方案、施工进度等，都必须统一。
3.2 基坑支护
本工程为深基坑，距已建建筑物最近的仅10m，采用自然放坡是不可行的。采用半开挖后再支护，对桩基施工、周边环境、施工场地、施工进度也有极大影响。
基坑支护，根据本工程的实际情况和南昌地区施工的经验，首推采用悬壁式灌注桩。
钻孔灌注桩基坑支护，应由有资质的设计单位进行设计。由于本工程支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重，因此，基坑侧壁安全等级应为一级。
3.3 降水
据岩土勘察报告，4～6月份为丰水期，11月～翌年2月初为枯水期，勘察期间实测稳定水位埋深10.10～13.20米（基本上位于中砂层的顶部），水位最大年变幅可达7米左右。勘察期正值枯水期，如在丰水期，则地下水的埋深当为3.00～6.00m，此外，还有由于大气降水造成的上部潜水。
本工程基坑挖深10.00～12.00m，为了确保在地下室施工期间，基坑保持干燥，必须采取隔水帷幕和基坑降水的措施。
3.4 已有工程的成功经验
我公司在南昌地区承建的地王广场（位于南昌百花洲）、胜利广场（位于胜利路与叠山路交接处），地下室均为2层。二个工程地下室的支护均采用悬壁式钻孔灌注桩，止水帷幕采用摆喷式高压喷射注浆的方法。该二项工程均已顺利完成。
3.5 建议
为了降低工程成本，可以考虑支护桩作为地下室的部分外墙，止水帷幕也可作为地下室防水的一道设防。应请设计单位将地下室和支护桩及隔水帷幕的设计一并考虑。
4、降水方案
4.1 设置隔水帷幕
为了减少人工降水时的抽水量和降水工作量，特别是为了防止由于过量抽水对邻近建筑物的不利影响（邻近已建建筑物距地下室墙仅10m左右），应在基坑的挡土支护外设置隔水帷幕。
隔水帷幕可以采用：
● 摆喷式高压喷射注浆法；
● 水泥搅拌桩（深度太深，可能不宜采用）。
4.2 支护桩与隔水帷幕的深度
根据初勘报告，含水层主要是砂层，其上是粉质粘土，为相对的隔水层，其下是强风化泥质粉砂岩，也是相对的隔水层，砂层中的地下水应具有承压性。强风化层的顶面相对平坦，深度为23.00m左右（见53-1号孔工程地质柱状图）。基坑的深度是10.00～12.00m，支护桩的深度如按悬壁长度与嵌入长度为1：1考虑，则灌注桩的插入深度应基本到达强风化泥质粉砂岩的顶面。隔水帷幕也应与灌注桩同长，即一直插到降水目的含水层的顶板以下，进入相对隔水层（也就是基岩顶）。此时基坑内处的承压含水层没有侧向水力联系，所有的降压井（就是降水井）应全部布置在坑内，基坑内承压含水层在水位降低后也没有补给，含水层四周被一个人为的不透水的边界围闭起来，降水不会造成对周边的影响。

4.3 降压井的初步设计
排水井采用Φ400钢管，长23.0m，根据“管井过滤器长度宜与含水层厚度一致”的原则，过滤器长度定为10m，在下部10m长范围内，钢管壁钻Φ14孔，此段为过滤管，外用密目钢丝网缠绕，全部钢管外侧回填20～40砾石滤层，砾石滤层厚200。
渗透系数K取100m/d。
含水层厚度：按地下水深6m，降水至深度13m计算，含水层厚度为13-6=7m。
计算如下：

1、基坑涌水量计算书
一.基坑类型：
基坑属于均质含水层澘水完整井基坑,且基坑远离边界。
二.基坑简图：

三.计算公式：

其中 Q──基坑涌水量；
k──渗透系数，k=100.00；
H──澘水含水层厚度，H=17.00m；
S──基坑水位降深，S=6.00m；
R──降水影响半径，R=494.77m；
r0──基坑等效半径,r0=123.54m。
三.计算结果：
基坑涌水量 Q=32812.10m3/d

2、过滤器长度计算书
一.基坑类型：
基坑属于澘水完整井
二.计算公式：

其中 r0── 基坑的等效半径。r0=124.00
rw──管井半径，rw=0.35
H──澘水含水层厚度，H=17.00m
R──降水影响半径，R=495.00m
R0──基坑等效半径与降水井影响半径之和，R0=619.00m
Q──基坑涌水量，Q=32812.00m3/d
n──降水井的数量，按每只井每天出水量800m3 计算，n=40
三.计算结果：
单井井管进水长度 y0=10.31m，取10m。

4.4 降水井布置
降压井（降水井）布置在基坑内部，共布置40口，布置图及地下高程和降水井大样如下：