基坑支护设计

永丰嘉园二组团总承包工程基坑支护、降水设计方案

中国对外建设有限公司

2014年12月10日

目录

一工程概况 (2)

二场地地质条件简介 (2)

三方案编制依据 (3)

3.1 业主提供的资料 (3)

3.2 规范规程及标准 (3)

四基坑边坡支护设计 (3)

4.1 1-1剖面设计参数 (4)

4.2 2-2剖面设计参数 (5)

4.3 3-3剖面设计参数 (6)

4.4 5#汽车坡道边坡施工处理 (6)

4.5 桩间处理 (7)

4.6 桩顶外2m处理 (7)

4.7 肥槽处理 (7)

五基坑降水设计 (7)

5.1方案的选择原则及要求 (7)

5.2方案选择与设计 (7)

5.3基坑侧壁渗水的处理 (8)

5.4基坑明沟排水处理 (9)

5.5基坑明沟排水处理 (9)

5.6抽排水系统设计 (9)

一工程概况

永丰嘉园2组团项目地处北京海淀区，处于中关村发展区的核心位置-中关村永丰

高新技术产业基地的东北角。规划用地位于海淀区永丰乡，南起北清路，北至丰润东路，西起永丰东环路，东至代征绿地。

建设单位为北京德成兴业房地产开发有限公司，建筑结构设计由北京市建筑设计研究院有限公司完成，勘察单位为北京市地质工程勘察院。永丰嘉园2组团项目包括2-1#～2-16#住宅楼、S5设备用房及联体地下车库，剪力墙及框架结构，筏型基础。

201、202、204～208号楼及地下车库的±0.000相当于绝对标高44.500m，基础垫层底标高为-12.56m；203、209、210号楼的±0.000相当于绝对标高44.800m，基础垫层底标高为-12.56m；211～216号楼的±0.000相当于绝对标高45.000m，其中楼

座部分基础底标高为8.01m，车库部分基础为-8.01～-8.21m。

二场地地质条件简介

根据勘察报告，勘探深度范围内的地层划分为人工堆积层、第四纪沉积层，各地层如下表。

根据勘察报告，地面下22.0m深度内可以观测到1层地下水。本工程地下水类型

为承压静止水，含水层主要为细沙、粉砂④层，该层地下水在拟建场区内连续分布，水位埋深-7.3m～-9.5m，水位标高在34.90m～36.98m。补给来源主要是地下径流、大气降水和地表水补给，并以地下径流和人工开采为主要排泄方式。

三方案编制依据

3.1 业主提供的资料

(1) 《永丰嘉园2组团项目地下结构图》（北京市建筑设计研究院有限公司 2014年7月；

(2) 《永丰嘉园2组团岩土工程勘察报告》（北京市地质工程勘察院 2006-118（8）；

3.2 规范规程及标准

如下表3-1

四基坑边坡支护设计

根据场地标高及支护形式的不同，将基坑支护分为3个剖面，采用土钉墙及桩锚

支护结构，经分析计算后，各剖面设计如下：

4.1 1-1剖面设计参数

基坑深度12.0m，本剖面为基坑深基础部分（-12.56m），设计采用桩锚支护结构。

具体设计参数如下：

护坡桩设计

本方案自上而下设计2道锚杆。14@2000 8@200

8@200

基坑深度7.8m，本剖面为基坑浅基础部分（-8.21m），设计采用桩锚支护结构。

具体设计参数如下：

护坡桩设计

14@2000

8@200

8@200

本方案自上而下设计1道锚杆。

基坑深度4.34m，本剖面为基坑南北交接处，设计采用土钉墙支护结构，厚100mm。具体设计参数如下：

4.4 5#汽车坡道边坡施工处理

5#汽车坡道位于基坑东南角，形状为L型，土方开挖时，坡道南北两侧采用插筋挂网简易边坡处理，放坡系数1:0.6，施工范围为-8.21～-3.827m；-3.827m以上部

分施工时根据现场实际条件，边坡采取土钉墙或者简易支护方式进行施工。

4.5 桩间处理

人工将桩间土修平，在桩间土上铺挂钢板网（规格5×5cm），钢板网用U型卡子

固定，并用横向ф14压网筋固定于桩的两侧，压筋竖向间距1.5m，当遇到松散土层

时采用ф8钢筋编钢筋网替代钢板网，然后喷射C20混凝土，厚度5cm。

4.6 桩顶外2m处理

基坑护坡桩和降水井施工及暗埋排水干管铺设完后，沿冠梁外侧修整地面找倒坡

（0.02:1），面层采用C15混凝土硬化，每隔3m设置车辆隔离墩，高50cm。

4.7 肥槽处理

土方开挖完后，在肥槽范围内，采用人工挖沟，砖砌排水沟，排水沟尺寸300*400mm，肥槽表面采用C15混凝土进行硬化。排水沟每隔50m设置集水井将水抽

入排水干管，避免泡槽。

五基坑降水设计

5.1方案的选择原则及要求

（1）确保在土方开挖、基坑边坡支护及地下结构施工期间对地下水位的要求；

（2）确保邻近建筑及地下管线的安全，防止因降水而引起邻建基础出现不均匀沉降；（3）施工工艺快捷有效、经济合理。

5.2方案选择与设计

（1）根据场区地质及水文地质条件分析，以粘性土为相对隔水层，按潜水完整井模式计算，采取管井围降方案，将地下水降至槽底下1.0m以下，以满足基础施工的要求。

（2）具体降水设计参数详见下表，降水井具体布置详见后附“降水井平面布置图”。

降水管井基本设计参数

注：①基坑边长尺寸较大，在基坑内布置一定量的疏干井可以减小大井降水半径，提高围降降水

效果。在完成前期封闭围降后，疏干井在基坑开挖过程中，跟随基坑开挖进度，逐节摘除井管，直到基底为止，保证干槽作业。。

②管井参数：管井孔径：600mm；滤水管：预制无沙管（外径：φ400mm，长度：900mm/根）；

滤料：干净滤料（石屑）。

③针对局部电梯坑、泵坑等基底较深处可能出现底部承压水的情况，考虑采用局部井点抽排方法。其方法是在深坑中央埋设沙管，深度为坑底下1.5m，然后在沙井内设置潜水泵抽水，在底板施工时埋设止水钢套环，底板砼浇筑后，封堵止水钢套环，并丢弃该沙井内潜水泵，完成深坑排水。

④对于坡顶、坡面的排水问题，基坑边外两米范围内采用硬化，并在冠梁顶浇筑高300mm的挡

水墙。基坑外侧预埋Φ300镀锌钢管作为排水干管，排至基坑四周三级沉淀池内。

5.3基坑侧壁渗水的处理

（1）在基坑四周边坡的含水层底部插入引流管或设置排水管道，将隔水层所托的残留滞水引入集水井之中抽走。

（2）在砂土潜水含水层底部残留滞水层范围内可采用超前注浆止水或插入引水管后再进行喷锚处理。

（3）采用土钉墙支护的边坡，在出水大的砂层容易发生流沙，同时土钉墙难以成孔，造成坍塌。遇到这种情况，应在砂层底板位置设置水平引水管道，即在砂层底板位置的边坡上留一0.1～0.3m台阶，于台阶之上挖0.1×0.1m小沟，沟底铺塑料布，沟内埋设直径38mm的塑料滤水管，然后填满砾石滤料，最后喷射土钉墙面板，使之成为暗引流管，相距2～3m留一个出水口，将水引入集水井。

5.4基坑明沟排水处理

排水沟沿基坑底四周设置，位于肥槽内，采取人工开挖。排水沟在肥槽中部开挖，

砖砌排水沟，沟宽0.3m，沟深0.4m，沟底流水坡度0.1%，每隔50m设置一个集水井，采用水泵将水排入基坑顶部排水主干管。肥槽面层采用C20混凝土进行硬化，确保渗

透地下水不影响基础施工。

5.5基坑明沟排水处理

为防止基坑北侧已有建筑在抽降水过程中，已有建筑可能出现沉降，为了确保不产生沉降，在管井施工时，于基坑北侧，距离基坑8m外，设置回灌井，井深同现有降

水井。

5.6抽排水系统设计

（1）降水泵型号：QX6-30-1.1，潜水泵。

（2）抽排水系统设置：在基坑四周，每50.0m设一只集水箱，潜水泵抽出的地下水通过排水干管集中到集水箱中，每个集水箱中，安放大排量水泵，将地下水由排水干管通过沉淀池沉淀后集中排放到指定市政管道。

水流方向

水流方向

水面

沉淀物

沉淀池剖面示意图

降水井设计计算书

本场区含水层主要为细中砂层，含水层厚度约为3m ，该层渗透系数较大。 （1）计算基坑涌水量 ①

计算基坑等效半径（r 0）： r 0=100m

式中：r 0――基槽等效半径（m ）； ②

确定降水影响半径（R ）：

R=2S HK =2?4104?=51m 式中：R ――降水影响半径（m ）； S ――降水深度（m ）； H ――含水层厚度（m ）；

K ――含水层渗透系数（m ／d ）；（取10m/d ） ③

基坑涌水量（Q ）

Q=

)/1lg()2(366.10r R S S H K +-=)

100/511lg(4

)442(10366.1+?-???=1227（m 3/d ）

（2）单井出水能力

q=120πr s l 3k =12031085.02.014.3????=140(m 3/d) 式中:q ――单井出水量； r s ――过滤器半径（m ）；

l ――过滤器浸没长度（m ）；（取0.85m ）

k ――含水层渗透系数（m/d ）。 （3）确定降水井深度 H w =H w1+H w2+ H w3+ H w4+ H w5+ H w6 式中：H w ――降水井深度（m ）； H w1――基坑深度（m ）；

H w2――降水水位距离基坑底要求的深度（m ）；（取1.0m ）

H w3――H w3=ir 0；i 为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10~1/15；r 0

为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2（m ）；（H w4=ir 0=100?1/15=5.7m ）

H w4――降水期间的地下水位变幅(m)；（取0.5m ） H w5――降水井过滤器工作长度；（取0.85m ）

H

――沉砂管长度（m）。（取0.5m）。

w6

=12+1.0+5.7+0.5+0.85+0.5=20.55；井深取20m。H

w

基坑支护方案1-1计算书

---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 1-1]

---------------------------------------------------------------------- 排桩支护

---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]

----------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]

----------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ]

---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:

---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]

----------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]

---------------------------------------------------------------------- 各工况：

内力位移包络图：

地表沉降图：

---------------------------------------------------------------------- [ 冠梁选筋结果 ]

----------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 截面参数 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]

----------------------------------------------------------------------

计算方法：瑞典条分法

应力状态：总应力法

条分法中的土条宽度: 0.40m

滑裂面数据

整体稳定安全系数 K s = 2.002

圆弧半径(m) R = 16.487

圆心坐标X(m) X = -2.518

圆心坐标Y(m) Y = 9.649