1．建筑工程概況
擬建的某科研綜合大樓項目用地面積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，地基基礎設計等級為乙級。4層裙房，框架結(jié)構(gòu)，采用樁基礎，地基基礎設計等級為丙級。下設地下一層車庫，框架結(jié)構(gòu)，采用樁基礎。
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和鉆孔灌注樁排樁圍護。排樁部位采用雙軸攪拌樁止水，土釘墻部分采用輕型井點降水，坑內(nèi)采用輕型井點進行疏干降水。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�；油馏w主要為軟可塑粘性土及粉土，其中③層土為粉土，開挖后會產(chǎn)生流砂，同時③層土較軟弱，設計時對土層參數(shù)進行了一定的折減并根據(jù)經(jīng)驗對圍護結(jié)構(gòu)進行了加強。
2．水文地質(zhì)條件
本工程場地區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L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；累計平均相對濕度82%。本工程場地周圍的河床比降小，河水流動緩慢。河流水位主要受降水影響，降雨時，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，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�？辈炱陂g測得地下穩(wěn)定水位埋深為0.00m～0.70m，穩(wěn)定水位平均水面標高為2.03m。地下水年變化幅度約為1.0m～1.5m，基礎設計時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)歷史最高洪水位標高2.80m考慮。
三、基坑周邊環(huán)境條件
場地北側(cè)為1～2層的廠房，樁基礎；場地東側(cè)為5～6層的綜合樓，樁基礎；場地西側(cè)和南側(cè)場地空曠，基坑開挖條件良好。
四、基坑圍護設計方案
1．設計原則
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，決定采用土釘墻和鉆孔灌注樁排樁圍護方式。
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，其它部位根據(jù)距離遠近采用單排鉆孔樁圍護或土釘墻圍護，土釘墻采用輕型井點降水，排樁均采用攪拌樁作為止水帷幕。1區(qū)局部挖深達8.8米，采用雙排樁進行圍護，計算時按8.80米考慮，實際施工時，樁前可小范圍留土至-2.150米（黃海標高）以增加安全儲備。2區(qū)范圍坑中坑較多且深度較大，適當作了加強，采用雙排樁圍護。
西側(cè)和南側(cè)空間較大，且周圍沒有需要保護的建筑物，故采用土釘墻圍護即可。各區(qū)段詳細做法見各剖面圖，計算結(jié)果及地面荷載見計算書。
2．設計軟件
設計軟件采用北京理正設計研究院研制的“理正深基坑7.0版”。
3．設計依據(jù)
（1）業(yè)主提供的總圖及結(jié)構(gòu)設計圖紙
（2）《巖土工程勘察報告》
（3）《建筑基坑圍護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）
（4）《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB 50497-2009）
（5）《建筑地基基礎設計規(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)設計規(guī)范》（GB 50010-2010）
（12）《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50202-2002）
（13）現(xiàn)場踏勘資料
（14）其它相關(guān)規(guī)范及規(guī)程
五、計算理論與計算結(jié)果
1．基坑設計等級
本工程基坑深度較大，周圍環(huán)境復雜，故設計時安全等級根據(jù)實際情況分別取為一級、二級和三級。1區(qū)為一級，2、4、5區(qū)為二級，3區(qū)為三級。
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，計算時考慮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）應離開坡頂2米以外。
3．主要計算參數(shù)
六、基坑降水與排水
本工程坑底沒有承壓水，不會產(chǎn)生突涌現(xiàn)象。但側(cè)壁③層土為粘質(zhì)粉土，開挖后會產(chǎn)生流砂，水量較大，應采用輕型井點進行降水。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的輕型井點降水，應在挖土前10天開始降水。由于坑底下仍然是粉土，需要在開挖前進行疏干，疏干采用輕型井點，應在正式挖土前10天進行疏干降水，疏干用的井點應在地面開挖2米后施工，以保證降水深度。降水單位在實施時應根據(jù)現(xiàn)場實際情況、總包單位的施工布署和進度及時進行調(diào)整，以滿足降水要求。具體套數(shù)應以現(xiàn)場實際發(fā)生的為準。
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。排水溝底面應比挖土面低0.3m,集水井底面應比溝底面低0.6m以上。集水井宜設置在基坑四角或每隔30設置，內(nèi)置潛水泵抽水，排水點應遠離基坑至少20米，所有水如排入市政管道，必須設置沉淀池。由于本工程場地緊張，故基坑內(nèi)不設排水溝，但墊層應澆筑至面層混凝土處，防止基底土被水浸泡。
當基坑側(cè)壁出現(xiàn)分層滲水時，可按不同高程設置導水管等構(gòu)成明排系統(tǒng)，導水管可采用塑料管、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。當基坑側(cè)壁滲水量較大或不能分層明排時，宜采用導水降水方法�；用髋派袘匾暛h(huán)境排水，當?shù)乇硭畬觽?cè)壁產(chǎn)生沖刷時，宜在基坑外采取截水、封堵、導流等措施。
當?shù)叵率覀?cè)壁澆筑完混凝土后，此時若基坑積水，將會產(chǎn)生巨大的浮力，總包單位應根據(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)測與檢測
1．基坑監(jiān)測等級
本工程基坑監(jiān)測等級為一、二和三級，不同分區(qū)采用不同的報警值。
2．監(jiān)測內(nèi)容
根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（GB 50497-2009），本工程僅需測坡頂?shù)乃轿灰坪拓Q向位移（兩點合一）、深部土層水平位移（測斜）、地下水位和建筑物沉降。
3．監(jiān)測點布設
基坑邊坡頂部的水平和豎向位移監(jiān)測點應沿基坑周邊布置，監(jiān)測點水平間距不宜大于20m，每邊監(jiān)測點數(shù)目不宜少于3個。水平和豎向位移監(jiān)測點宜為共同點，土釘墻部分監(jiān)測點設置在基坑坡頂上，排樁部分監(jiān)測點應設置在冠梁上。
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)測點水平間距宜為
20～50米，CX01～CX05測斜管孔深為12米，CX06～CX11測斜管孔深為8米。
地下水位監(jiān)測孔主要布置于北側(cè)和東側(cè)，其它側(cè)各布置一個即可。
建筑物沉降觀測點布置于北側(cè)和東側(cè)的建筑物外墻上，北側(cè)的建筑物上布置4個點，東側(cè)的建筑物上布置3個點。
監(jiān)測點布置詳見《基坑監(jiān)測點平面布置圖》。
4.監(jiān)測頻率
從土方開挖至底板澆筑完后7天內(nèi)，監(jiān)測頻率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。
遇有險情、暴雨及接近報警值時，應適當加密監(jiān)測頻率。
5．監(jiān)測報警值
（1）2區(qū)和4區(qū)
若監(jiān)測點的累計水平位移達到35mm、其水平位移速率達到6mm/d或連續(xù)三天變形速率達到4mm/d，累計豎向位移達到25mm其豎向位移速率達到4mm/d，或連續(xù)三天變形速率達到3.0mm/d，應立即報警并采取加強措施。
深層水平位移累計達到35mm或變形速率達到6mm/d應報警。
（2）1區(qū)
若監(jiān)測點的累計水平位移達到25mm、其水平位移速率達到3mm/d或連續(xù)三天變形速率達到2mm/d，累計豎向位移達到15mm其豎向位移速率達到3mm/d，或連續(xù)三天變形速率達到2.0mm/d，應立即報警并采取加強措施。
深層水平位移累計達到45mm或變形速率達到3mm/d應報警。
（3）3區(qū)、5區(qū)
若監(jiān)測點的累計水平位移達到40mm、其水平位移速率達到10mm/d或連續(xù)三天變形速率達到7mm/d，累計豎向位移達到40mm其豎向位移速率達到8mm/d，或連續(xù)三天變形速率達到5.0mm/d，應立即報警并采取加強措施。
深層水平位移累計達到40mm或變形速率達到10mm/d應報警。
地下水位累計下降1000mm或下降速率達到500mm/d應報警。
建筑物沉降累計達到20mm或2mm/d時應報警。
6．其它應報警的條件
應輔以現(xiàn)場巡查，當發(fā)現(xiàn)有如下幾種情況時，應報警：
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；
7．基坑檢測
應對土釘?shù)目拱纬休d力進行檢測，土釘檢測數(shù)量不宜少于土釘總數(shù)的1%，且同一土層中的土釘檢測數(shù)量不應少于3根；對安全等級為二級、三級的土釘墻，抗拔承載力檢測值分別不應小于土釘軸向拉力標準值的1.3倍、1.2倍；檢測土釘應采用隨機抽樣的方法選��；檢測試驗應在注漿固結(jié)體強度達到10MPa或達到設計強度的70%后進行，應按基坑規(guī)程附錄D的試驗方法進行；當檢測的土釘不合格時，應擴大檢測數(shù)量。
應進行土釘墻面層噴射混凝土的現(xiàn)場試塊強度試驗，每500 m2噴射混凝土面積的試驗數(shù)量不應少于一組，每組試塊不應少于3個。
應對土釘墻的噴射混凝土面層厚度進行檢測，每500m2噴射混凝土面積的檢測數(shù)量不應少于一組，每組的檢測點不應少于3個；全部檢測點的面層厚度平均值不應小于厚度設計值，最小厚度不應小于厚度設計值的80%。
應采用低應變動測法檢測圍護樁樁身完整性，檢測樁數(shù)不宜少于總樁數(shù)的20%，且不得少于5根。
當根據(jù)低應變動測法判定的樁身完整性為Ⅲ類或Ⅳ類時，應采用鉆芯法進行驗證，并應擴大低應變動測法檢測的數(shù)量。
鋼筋和混凝土檢測項目按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。
基坑工程監(jiān)測和檢測應由有資質(zhì)的單位承擔，由其編制相應的監(jiān)測和檢測方案。
八、土方開挖要求
土釘墻圍護源于“新奧法”，施工中有兩個關(guān)鍵點：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，其次是不按設計方案施工和坡頂嚴重超載。
土方開挖單位應與圍護施工單位密切配合，嚴格按基坑設計要求進行開挖，嚴禁超挖亂挖，每天挖土前，要與圍護單位溝通，根據(jù)天氣情況和施工能力，在滿足設計要求的情況下，合理安排好挖土與圍護施工的流水作業(yè)。土方開挖應分段分層施工，每段開挖長度不得超過20米，嚴格按工況圖挖土，即每層開挖深度為土釘位置下0.3米。嚴禁一次開挖土方深度超過設計規(guī)定，絕對禁止一次開挖到底。挖土過程中，如有異�，F(xiàn)象或達到報警值，應暫停挖土并及時通知有關(guān)單位，找到原因或采取加強措施后再繼續(xù)挖土。
土方開挖完成后應立即砌磚胎模并在24小時內(nèi)進行墊層施工，防止水浸和暴露時間過長，應及時進行地下結(jié)構(gòu)施工。
九、基坑搶險應急措施
1．坡頂（樁后）出現(xiàn)裂縫時應及時用稀水泥漿灌縫，防止地面水滲入土體內(nèi)部。
2．出現(xiàn)險情可根據(jù)實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
1．基坑周邊荷載不得超過設計荷載限制條件。
2．當放坡比、土質(zhì)條件及挖深變化時，應及時通知設計單位進行必要的設計變更。
3．基坑正式施工前，應對周邊管線情況進行實地踏勘，防止土釘墻鋼管施工對其造成損害。
4.由于基坑設計是一項風險工程，涉及各方面因素，施工中遇到問題應及時與設計溝通，使“動態(tài)設計、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，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，將會發(fā)生嚴重的塌方事故，在此特別提請加以注意。
6. 塔吊基礎位置確定后，應由總包單位設計塔吊基礎并提交專項安全方案，本圍護設計不能作為塔吊基礎用，圍護工程可以針對塔吊基礎作必要的加強或變更。
7. 為減小變形，必須嚴格按工況要求進行挖土、及時施工土釘，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險，正式施工前圍護單位和土方
開挖單位應編制詳細、有針對性的專項施工方案，經(jīng)相關(guān)各方認可后方可實施。
9．基坑的施工和質(zhì)量驗收應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)程和標準執(zhí)行。
