1．建筑工程概況
擬建的某科研綜合大樓項(xiàng)目用地面積3203.24m2，總建筑面積44676.7m2，其中，地上建筑面積41141.03m2，地下建筑面積3535.67m2。工程包括：1幢18層主樓，框架～剪力墻結(jié)構(gòu)，采用樁基礎(chǔ)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)。4層裙房，框架結(jié)構(gòu)，采用樁基礎(chǔ)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)。下設(shè)地下一層車庫，框架結(jié)構(gòu)，采用樁基礎(chǔ)。
2．基坑工程概況
基坑挖深為3.95米～8.80米（電梯井處），分別采用土釘墻圍護(hù)和鉆孔灌注樁排樁圍護(hù)。排樁部位采用雙軸攪拌樁止水，土釘墻部分采用輕型井點(diǎn)降水，坑內(nèi)采用輕型井點(diǎn)進(jìn)行疏干降水。基坑上口線周長約326米。
二、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件
1．工程地質(zhì)條件
本工程基坑開挖涉及的地基土層有①層素填土、②層粉質(zhì)粘土、③層粘質(zhì)粉土、④-1層粘土、④-2粉質(zhì)粘土和⑥-1粘土。基坑土體主要為軟可塑粘性土及粉土，其中③層土為粉土，開挖后會(huì)產(chǎn)生流砂，同時(shí)③層土較軟弱，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)土層參數(shù)進(jìn)行了一定的折減并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加強(qiáng)。
2．水文地質(zhì)條件
本工程場(chǎng)地區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和濕潤，四季分明，雨水充足。多年平均氣溫15.9℃，極端最高氣溫38.53℃，最低氣溫-10.8℃。年平均降水量1157.2mm，最大降水量1683.2mm，最大日降水量167.6mm；累計(jì)平均相對(duì)濕度82%。本工程場(chǎng)地周圍的河床比降小，河水流動(dòng)緩慢。河流水位主要受降水影響，降雨時(shí)，由于地表淺層透水性差，滲入量小，大部分降水以地表逕流方式沿河道排出，降水集中時(shí)，水位上漲。根據(jù)水文資料記錄，多年平均水位為0.87m，歷史最高洪水位2.80m（1999年，黃海高程），最低水位-0.28m （1934年，黃海高程），一年中最低水位出現(xiàn)在1月份，平均0.68m，最高水位在9月份，平均1.12m。本工程場(chǎng)地地下水類型有賦存于淺部沖湖積粘土、海積灰色粘質(zhì)粉土中的潛水和賦存于中下部的砂質(zhì)粉土⑦、⑨層中的承壓水。淺部潛水水量貧乏，接受大氣降水補(bǔ)給，逕流遲緩，主要以蒸發(fā)方式排泄。中部及中下部砂質(zhì)粉土中的承壓水埋深12.0m左右，其富水性貧乏，主要以徑流方式排泄。潛水受大氣降水及地表水影響顯著。勘察期間測(cè)得地下穩(wěn)定水位埋深為0.00m～0.70m，穩(wěn)定水位平均水面標(biāo)高為2.03m。地下水年變化幅度約為1.0m～1.5m，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)地下水位埋深可按年均常水位埋深0.5m考慮，抗浮水位按本地區(qū)歷史最高洪水位標(biāo)高2.80m考慮。
三、基坑周邊環(huán)境條件
場(chǎng)地北側(cè)為1～2層的廠房，樁基礎(chǔ)；場(chǎng)地東側(cè)為5～6層的綜合樓，樁基礎(chǔ)；場(chǎng)地西側(cè)和南側(cè)場(chǎng)地空曠，基坑開挖條件良好。
四、基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)方案
1．設(shè)計(jì)原則
根據(jù)基坑土質(zhì)情況、挖深及周邊環(huán)境條件，并結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn)，決定采用土釘墻和鉆孔灌注樁排樁圍護(hù)方式。
北側(cè)和東側(cè)靠近已有建筑物，其中主樓處基坑挖深較深且坑中坑多，因此采用雙排樁圍護(hù)，其它部位根據(jù)距離遠(yuǎn)近采用單排鉆孔樁圍護(hù)或土釘墻圍護(hù)，土釘墻采用輕型井點(diǎn)降水，排樁均采用攪拌樁作為止水帷幕。1區(qū)局部挖深達(dá)8.8米，采用雙排樁進(jìn)行圍護(hù)，計(jì)算時(shí)按8.80米考慮，實(shí)際施工時(shí)，樁前可小范圍留土至-2.150米（黃海標(biāo)高）以增加安全儲(chǔ)備。2區(qū)范圍坑中坑較多且深度較大，適當(dāng)作了加強(qiáng)，采用雙排樁圍護(hù)。
西側(cè)和南側(cè)空間較大，且周圍沒有需要保護(hù)的建筑物，故采用土釘墻圍護(hù)即可。各區(qū)段詳細(xì)做法見各剖面圖，計(jì)算結(jié)果及地面荷載見計(jì)算書。
2．設(shè)計(jì)軟件
設(shè)計(jì)軟件采用北京理正設(shè)計(jì)研究院研制的“理正深基坑7.0版”。
3．設(shè)計(jì)依據(jù)
（1）業(yè)主提供的總圖及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙
（2）《巖土工程勘察報(bào)告》
（3）《建筑基坑圍護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）
（4）《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB 50497-2009）
（5）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2011）
（6）《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021-2001）（2009年版）
（7）《基坑土釘圍護(hù)技術(shù)規(guī)程》（CECS96：97）
（8）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330-2002）
（9）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94-2008）
（10）《浙江省建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程》（DB33/T1008-2000）
（11）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010-2010）
（12）《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50202-2002）
（13）現(xiàn)場(chǎng)踏勘資料
（14）其它相關(guān)規(guī)范及規(guī)程
五、計(jì)算理論與計(jì)算結(jié)果
1．基坑設(shè)計(jì)等級(jí)
本工程基坑深度較大，周圍環(huán)境復(fù)雜，故設(shè)計(jì)時(shí)安全等級(jí)根據(jù)實(shí)際情況分別取為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。1區(qū)為一級(jí)，2、4、5區(qū)為二級(jí)，3區(qū)為三級(jí)。
2．荷載取值
除1區(qū)外其它區(qū)荷載取值均為30KPa（考慮施工道路鋪填塘渣及路面混凝土、施工荷載及周邊建筑物綜合取值），1區(qū)范圍禁止堆載和行走車輛，計(jì)算時(shí)考慮20 KPa，所有荷載均滿布均布作用于地面。除1區(qū)外，其它區(qū)坡頂范圍2米外可堆放少量的建筑材料及行走小型車輛，重型車輛（拉鋼筋車、泵車等）應(yīng)離開坡頂2米以外。
3．主要計(jì)算參數(shù)
六、基坑降水與排水
本工程坑底沒有承壓水，不會(huì)產(chǎn)生突涌現(xiàn)象。但側(cè)壁③層土為粘質(zhì)粉土，開挖后會(huì)產(chǎn)生流砂，水量較大，應(yīng)采用輕型井點(diǎn)進(jìn)行降水。排樁部分采用雙抽攪拌樁止水，土釘墻部分采用布置在平臺(tái)的輕型井點(diǎn)降水，應(yīng)在挖土前10天開始降水。由于坑底下仍然是粉土，需要在開挖前進(jìn)行疏干，疏干采用輕型井點(diǎn)，應(yīng)在正式挖土前10天進(jìn)行疏干降水，疏干用的井點(diǎn)應(yīng)在地面開挖2米后施工，以保證降水深度。降水單位在實(shí)施時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況、總包單位的施工布署和進(jìn)度及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以滿足降水要求。具體套數(shù)應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際發(fā)生的為準(zhǔn)。
基坑內(nèi)外明水由總包單位在坡頂四周采用排水溝和集水井排除。排水溝底面應(yīng)比挖土面低0.3m,集水井底面應(yīng)比溝底面低0.6m以上。集水井宜設(shè)置在基坑四角或每隔30設(shè)置，內(nèi)置潛水泵抽水，排水點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離基坑至少20米，所有水如排入市政管道，必須設(shè)置沉淀池。由于本工程場(chǎng)地緊張，故基坑內(nèi)不設(shè)排水溝，但墊層應(yīng)澆筑至面層混凝土處，防止基底土被水浸泡。
當(dāng)基坑側(cè)壁出現(xiàn)分層滲水時(shí)，可按不同高程設(shè)置導(dǎo)水管等構(gòu)成明排系統(tǒng)，導(dǎo)水管可采用塑料管、毛竹或鋼管，長度為500mm，縱橫向間距不大于2米；可根據(jù)坡面的濕潤情況，直接在坡面上開洞泄水。當(dāng)基坑側(cè)壁滲水量較大或不能分層明排時(shí)，宜采用導(dǎo)水降水方法。基坑明排尚應(yīng)重視環(huán)境排水，當(dāng)?shù)乇硭畬?duì)基坑側(cè)壁產(chǎn)生沖刷時(shí)，宜在基坑外采取截水、封堵、導(dǎo)流等措施。
當(dāng)?shù)叵率覀?cè)壁澆筑完混凝土后，此時(shí)若基坑積水，將會(huì)產(chǎn)生巨大的浮力，總包單位應(yīng)根據(jù)雨量大小，在坑內(nèi)用水泵抽水，防止地下室上浮。
七、基坑工程監(jiān)測(cè)與檢測(cè)
1．基坑監(jiān)測(cè)等級(jí)
本工程基坑監(jiān)測(cè)等級(jí)為一、二和三級(jí)，不同分區(qū)采用不同的報(bào)警值。
2．監(jiān)測(cè)內(nèi)容
根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB 50497-2009），本工程僅需測(cè)坡頂?shù)乃轿灰坪拓Q向位移（兩點(diǎn)合一）、深部土層水平位移（測(cè)斜）、地下水位和建筑物沉降。
3．監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)
基坑邊坡頂部的水平和豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)沿基坑周邊布置，監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平間距不宜大于20m，每邊監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)目不宜少于3個(gè)。水平和豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜為共同點(diǎn)，土釘墻部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在基坑坡頂上，排樁部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在冠梁上。
土體深層水平位移宜布置在基坑中部及有代表性的部位，監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平間距宜為
20～50米，CX01～CX05測(cè)斜管孔深為12米，CX06～CX11測(cè)斜管孔深為8米。
地下水位監(jiān)測(cè)孔主要布置于北側(cè)和東側(cè)，其它側(cè)各布置一個(gè)即可。
建筑物沉降觀測(cè)點(diǎn)布置于北側(cè)和東側(cè)的建筑物外墻上，北側(cè)的建筑物上布置4個(gè)點(diǎn)，東側(cè)的建筑物上布置3個(gè)點(diǎn)。
監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置詳見《基坑監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面布置圖》。
4.監(jiān)測(cè)頻率
從土方開挖至底板澆筑完后7天內(nèi)，監(jiān)測(cè)頻率1次/1天。
底板澆筑7天后至14天，1次/2天。
底板澆筑14天后至28天，1次/3天。
底板澆筑28天后，1次/5天。
遇有險(xiǎn)情、暴雨及接近報(bào)警值時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加密監(jiān)測(cè)頻率。
5．監(jiān)測(cè)報(bào)警值
（1）2區(qū)和4區(qū)
若監(jiān)測(cè)點(diǎn)的累計(jì)水平位移達(dá)到35mm、其水平位移速率達(dá)到6mm/d或連續(xù)三天變形速率達(dá)到4mm/d，累計(jì)豎向位移達(dá)到25mm其豎向位移速率達(dá)到4mm/d，或連續(xù)三天變形速率達(dá)到3.0mm/d，應(yīng)立即報(bào)警并采取加強(qiáng)措施。
深層水平位移累計(jì)達(dá)到35mm或變形速率達(dá)到6mm/d應(yīng)報(bào)警。
（2）1區(qū)
若監(jiān)測(cè)點(diǎn)的累計(jì)水平位移達(dá)到25mm、其水平位移速率達(dá)到3mm/d或連續(xù)三天變形速率達(dá)到2mm/d，累計(jì)豎向位移達(dá)到15mm其豎向位移速率達(dá)到3mm/d，或連續(xù)三天變形速率達(dá)到2.0mm/d，應(yīng)立即報(bào)警并采取加強(qiáng)措施。
深層水平位移累計(jì)達(dá)到45mm或變形速率達(dá)到3mm/d應(yīng)報(bào)警。
（3）3區(qū)、5區(qū)
若監(jiān)測(cè)點(diǎn)的累計(jì)水平位移達(dá)到40mm、其水平位移速率達(dá)到10mm/d或連續(xù)三天變形速率達(dá)到7mm/d，累計(jì)豎向位移達(dá)到40mm其豎向位移速率達(dá)到8mm/d，或連續(xù)三天變形速率達(dá)到5.0mm/d，應(yīng)立即報(bào)警并采取加強(qiáng)措施。
深層水平位移累計(jì)達(dá)到40mm或變形速率達(dá)到10mm/d應(yīng)報(bào)警。
地下水位累計(jì)下降1000mm或下降速率達(dá)到500mm/d應(yīng)報(bào)警。
建筑物沉降累計(jì)達(dá)到20mm或2mm/d時(shí)應(yīng)報(bào)警。
6．其它應(yīng)報(bào)警的條件
應(yīng)輔以現(xiàn)場(chǎng)巡查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有如下幾種情況時(shí)，應(yīng)報(bào)警：
①坡面出現(xiàn)連貫性裂縫；②坡腳出現(xiàn)塌方且有水滲出；③坡頂出現(xiàn)裂縫并且不斷發(fā)展時(shí)；
7．基坑檢測(cè)
應(yīng)對(duì)土釘?shù)目拱纬休d力進(jìn)行檢測(cè)，土釘檢測(cè)數(shù)量不宜少于土釘總數(shù)的1%，且同一土層中的土釘檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于3根；對(duì)安全等級(jí)為二級(jí)、三級(jí)的土釘墻，抗拔承載力檢測(cè)值分別不應(yīng)小于土釘軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值的1.3倍、1.2倍；檢測(cè)土釘應(yīng)采用隨機(jī)抽樣的方法選取；檢測(cè)試驗(yàn)應(yīng)在注漿固結(jié)體強(qiáng)度達(dá)到10MPa或達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后進(jìn)行，應(yīng)按基坑規(guī)程附錄D的試驗(yàn)方法進(jìn)行；當(dāng)檢測(cè)的土釘不合格時(shí)，應(yīng)擴(kuò)大檢測(cè)數(shù)量。
應(yīng)進(jìn)行土釘墻面層噴射混凝土的現(xiàn)場(chǎng)試塊強(qiáng)度試驗(yàn)，每500 m2噴射混凝土面積的試驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于一組，每組試塊不應(yīng)少于3個(gè)。
應(yīng)對(duì)土釘墻的噴射混凝土面層厚度進(jìn)行檢測(cè)，每500m2噴射混凝土面積的檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于一組，每組的檢測(cè)點(diǎn)不應(yīng)少于3個(gè)；全部檢測(cè)點(diǎn)的面層厚度平均值不應(yīng)小于厚度設(shè)計(jì)值，最小厚度不應(yīng)小于厚度設(shè)計(jì)值的80%。
應(yīng)采用低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法檢測(cè)圍護(hù)樁樁身完整性，檢測(cè)樁數(shù)不宜少于總樁數(shù)的20%，且不得少于5根。
當(dāng)根據(jù)低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法判定的樁身完整性為Ⅲ類或Ⅳ類時(shí)，應(yīng)采用鉆芯法進(jìn)行驗(yàn)證，并應(yīng)擴(kuò)大低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法檢測(cè)的數(shù)量。
鋼筋和混凝土檢測(cè)項(xiàng)目按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。
基坑工程監(jiān)測(cè)和檢測(cè)應(yīng)由有資質(zhì)的單位承擔(dān)，由其編制相應(yīng)的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)方案。
八、土方開挖要求
土釘墻圍護(hù)源于“新奧法”，施工中有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是分層分段開挖；二是快速施工,在深厚軟土中施工土釘墻尤應(yīng)如此。土釘墻事故主要發(fā)生于施工過程中，引起事故最大的因素是挖土不當(dāng)，其次是不按設(shè)計(jì)方案施工和坡頂嚴(yán)重超載。
土方開挖單位應(yīng)與圍護(hù)施工單位密切配合，嚴(yán)格按基坑設(shè)計(jì)要求進(jìn)行開挖，嚴(yán)禁超挖亂挖，每天挖土前，要與圍護(hù)單位溝通，根據(jù)天氣情況和施工能力，在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，合理安排好挖土與圍護(hù)施工的流水作業(yè)。土方開挖應(yīng)分段分層施工，每段開挖長度不得超過20米，嚴(yán)格按工況圖挖土，即每層開挖深度為土釘位置下0.3米。嚴(yán)禁一次開挖土方深度超過設(shè)計(jì)規(guī)定，絕對(duì)禁止一次開挖到底。挖土過程中，如有異常現(xiàn)象或達(dá)到報(bào)警值，應(yīng)暫停挖土并及時(shí)通知有關(guān)單位，找到原因或采取加強(qiáng)措施后再繼續(xù)挖土。
土方開挖完成后應(yīng)立即砌磚胎模并在24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行墊層施工，防止水浸和暴露時(shí)間過長，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)施工。
九、基坑搶險(xiǎn)應(yīng)急措施
1．坡頂（樁后）出現(xiàn)裂縫時(shí)應(yīng)及時(shí)用稀水泥漿灌縫，防止地面水滲入土體內(nèi)部。
2．出現(xiàn)險(xiǎn)情可根據(jù)實(shí)際情況采用坡腳壓木樁、坡腳堆土或坡頂卸土的方法，在施工過程中采用坡腳壓木樁、坡腳堆土，土釘墻施工好后處于使用過程中宜采用坡頂卸土。
十、其它注意事項(xiàng)
1．基坑周邊荷載不得超過設(shè)計(jì)荷載限制條件。
2．當(dāng)放坡比、土質(zhì)條件及挖深變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)變更。
3．基坑正式施工前，應(yīng)對(duì)周邊管線情況進(jìn)行實(shí)地踏勘，防止土釘墻鋼管施工對(duì)其造成損害。
4.由于基坑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)工程，涉及各方面因素，施工中遇到問題應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)溝通，使“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息法施工的理念”貫穿于基坑施工的始終。
5．根據(jù)類似工程的經(jīng)驗(yàn)，此類土質(zhì)、放坡比及挖深基坑塌方事故主要發(fā)生在土釘墻施工過程中并且是沒有分層開挖造成的，如果分層開挖，基坑的穩(wěn)定是有保證的，如果不分層，一挖到底，將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的塌方事故，在此特別提請(qǐng)加以注意。
6. 塔吊基礎(chǔ)位置確定后，應(yīng)由總包單位設(shè)計(jì)塔吊基礎(chǔ)并提交專項(xiàng)安全方案，本圍護(hù)設(shè)計(jì)不能作為塔吊基礎(chǔ)用，圍護(hù)工程可以針對(duì)塔吊基礎(chǔ)作必要的加強(qiáng)或變更。
7. 為減小變形，必須嚴(yán)格按工況要求進(jìn)行挖土、及時(shí)施工土釘，如果一次挖到底，將造成工程樁變形過大、折斷等危害。
8. 由于本工程基坑施工具有一定的難度和風(fēng)險(xiǎn)，正式施工前圍護(hù)單位和土方
開挖單位應(yīng)編制詳細(xì)、有針對(duì)性的專項(xiàng)施工方案，經(jīng)相關(guān)各方認(rèn)可后方可實(shí)施。
9．基坑的施工和質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)按國家和浙江省的相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。
10．本基坑的有效使用期限為1年（從土釘墻施工完畢起算）。
11．凡是基坑頂部上口線與現(xiàn)場(chǎng)圍墻距離小于2米的，有條件的宜將磚砌圍墻改為輕質(zhì)彩鋼板圍擋。
12、其它未盡事宜，按國家和浙江省相關(guān)規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
