地下车库基坑支护工程设计方案.doc

地下车库基坑支护工程设计方案 1. 工程概况 1.1 建筑工程概况 拟建国家安全部行政管理局地下车库基坑支护工程位于北京市朝阳区酒仙桥南十里居亮马河南侧60 m处。设计为两层地下车库，采用钢筋混凝土框架结构、基础形式为筏板基础，无上部结构。车库开挖深度11.4m，基坑长约108m、宽约88m，建筑面积约14551m2，属民用建筑。 拟建车库所属院内，一条宽约5 m的马路环形于距基坑开挖线四周7～10m处。开挖轴线西侧无邻近建筑物，东侧距轴线17 m处分布有11层办公楼、南侧、北侧距轴线16 m处分布有3层办公楼(详见图集A3-1)。 1.2 工程地质条件 根据北京城乡建设勘察院提供的《国家安全部行政管理据地下车库工程地质勘察报告》，拟建场地地形较平坦，地面标高为34.98m～35.27m之间。地下管线分布较多。地基土按沉积年代、成因类型分为人工堆积层和第四纪沉积层。 表层为人工堆积土层，层中分布有杂填土①1层，0.7～2.4m有粘质粉土填土层①2层；②层以粘质粉土、砂质粉土为主，层中有粉砂②1层、重粉质粘土、粉质粘土②2层，层厚约1.6～2.8m；③层为粉质粘土，土质较软，结构较敏感，层中夹有粘质粉土、砂质粉土③1层，细、粉砂③2层，层厚约2.1～3.6m；④层为细砂，厚度约为1.0～2.2m；⑤层为粉质粘土，层厚约5.1～7.5m；⑥层为粉质粘土，层中分布有粘质粉土、砂质粉土⑥1层、重粉质粘土⑥2层、砂质粉土⑥3层等夹层，厚度约为6.8～8.0m。(详见图集A3-5) 表1.1 各岩层物理力学指标统计表 土层代号 岩土层名称 平均厚度 内聚力 内摩擦角 重度 备注 H C ? γ m kPa ° kN/m3 1 杂填土 1.8 7.2 8.7 17.5 2 砂质粉质 2.2 9.4 19.3 16.8 3 粉质粘土 2.9 29.3 19.4 18.9 4 细砂 1.6 0 34.3 18.3 5 粉质粘土 6.3 31.4 19.7 18.7 6 粉质粘土 7.4 31.7 19.8 18.9 1.3 水文地质概况 根据工程勘察报告，本场区测得第一层地下水静止水位32.68～34.47m，平均水位埋深3.50m，含水土层为粘质粉土②层；第二层地下水静止水位28.04～30.13m，水位埋深5.28～5.40m，含水土层为细砂④层和细、粉砂③2层，本层水为承压水。根据岩土工程勘察报告提供的资料表明，拟建地实测到三层地下水，其类型及埋深、标高如下表： 表1.2各岩层水文地质概况统计表 地下水层 地下水类型 静止水位层厚 静止水位标高 第一层 上层滞水 1.00～3.00 32.68～34.47 第二层 承压水 5.40 ～5. 58 28.04～30.13 第三层 承压水 6.00～8.00 22.46～24.72 地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋以及钢结构具有弱腐蚀性。 2. 方案论证 2.1 初选方案 2.1.1 基坑平面尺寸与深度 拟建车库基坑开挖深11.4m、长约108m、宽约88m，面积为9504m2。基坑面积较大、开挖较深，故初步选用抗弯性、整体性较好的钻孔排桩支护方法。 2.1.2 地质条件与地下水状况 根据工程地质报告，场区地下以粉质粘土为主，土质较松软；地下水状况因受场区北侧60m处亮马河所影响，地下水量大。潜水层位于-4.7m和-9.3m处，均为粉质粘土层。 故根据地质条件及地下水状况在第一步选用的钻孔排桩支护方法上细分出两种方案：①降水采用井点降水将水位降至-12.5m，支护采用钻孔灌注桩加锚杆支护方法；②距开挖线1～2m布置一圈深层搅拌桩、形成挡土挡水帷幕（无须降水），钻孔灌注桩加锚杆支护方法（桩及锚杆布置少于方案①）。 2.1.3 邻近建筑物的限制 基坑西侧无邻近建筑物，东侧、南侧、北侧距轴线17m处分布有办公楼。轴线至邻建物的水平距离H与基坑开挖深度L比较为L1.5H，故楼重对基坑构成的影响可不计，但这三侧基坑变形量不应对邻近建筑物构成影响，故布桩及锚杆须谨慎。 2.1.4 工程造价与经济效益 因基坑西侧无邻近建筑物，故方案①中西侧可选用土钉墙支护方式，从而减少工程造价。方案②中因深层搅拌桩的挡土效应，在后续论证中可减少桩及锚杆数量，从而减少工程造价。 综上所述，考虑到选用方案的抗弯及整体性、防渗性、工程造价等方面，初步选用为：方案①东侧、南侧、北侧钻孔灌注桩加锚杆支护及西侧土钉墙支护方案；方案②深层搅拌桩加桩锚支护方案。 2.2 详细论证初选方案 2.2.1 方案一 一. 降水设计 根据地质勘察报告，地下水平均静止水位为3.50m，含水土层的渗透系数大于3m／d。拟开挖基坑为矩形，基坑长10