某項目工程的降水、基坑支護及監測方案設計

（四川星慧集團，四川 成都 610000）

1 項目工程及地質概況

1.1 項目工程概況

成都××投資有限公司擬在成都市高新區名都路建設××大廈項目，總規劃用地面積31356m2，規劃總建筑面積178839.93m2。擬建物包括2幢超高層辦公塔樓建筑，2幢4F多層商業裙樓，該項目由中國建筑西南設計研究院有限公司設計。

1.2 項目工程地質概況

經過勘測，該項目擬建區域屬楊子地臺，地質構造穩定，本區抗震設防烈度為七度，屬相對穩定地塊。經鉆探揭露，場地上覆第四系人工填土，其下由第四系全新統河流沖洪積成因的粉質粘土、粉土、砂及卵石組成，下伏白堊系灌口組泥質砂巖，該場地地下水類型分為孔隙潛水和基巖裂隙水兩種地下水類型場地地下水和場地土對混凝土結構和鋼筋混凝土結構中的鋼筋均具有微腐蝕性。場地土對鋼結構至少具微腐蝕性。

2 項目工程基坑降水方案設計

成都地區地下水主要為賦存于砂卵石層中的孔隙潛水，在砂卵石地層中采用管井法降水時，在此采用管井法降水是可行、經濟、安全的降水方案。

本項目場地地下水位，位于卵石層中，降水期間所引起的沉降將主要發生在卵石層中。由于本工程抽水時間短，加之卵石層結構緊密，屬低壓縮性土（根據已有資料，采用筏板基礎的高層建筑沉降量僅1～2cm），只要控制好降水井出水含砂量，降水所引起的沉降不會影響周邊相臨建筑物安全。以往經驗證明，只要保證施工質量，在成都地區采用管井降水不會引起地面沉降和相鄰建筑沉降。

2.1 降水技術要求

本工程基坑開挖大面深度為地面下18m左右，地下水應降至21m以下。由于該項目局部基巖埋深較淺（局部為14m左右），故基坑降水需結合坑內明排措施以滿足施工的要求，主要有以下：

（1）本工程共布置20口降水井，可以滿足降水要求。

（2）降水井井徑設計及結構設計。降水井采用內徑為300mm的鋼筋混凝土井管。設計過濾器為填礫過濾器，填礫規格，8～10mm礫石，填礫厚度大于100mm；礫石填至距地面3.00m時，用粘土封孔。井管結構設計如下：20m深降水井，上部4根井壁管，下部5根纏絲間距3mm過濾管。

2.2 抽水設備選擇

根據計算結果和設計降深，選擇QY型潛水泵，流量為20.00m3/小時，揚程不小于30.00m。

2.3 排水系統設計

排水管采用鋼管直接從降水井排入沉淀池；沉淀池采用紅磚砌筑，內外面1：2水泥砂漿抹面。沉淀池長約3.00m，寬約1.50m，深度1.2～1.4m，現場適當位置設置沉淀池，抽出的水經三級沉淀后排入城市雨水管中。

2.4 降水井施工工藝要求

（1）測量放線：根據甲方現場給定基礎軸線并按“降水井平面圖”測放出各井位，并打入木樁，涂上紅油漆作標記。

（2）成孔：鉆機就位安裝好后，核對井位。為防止破壞場地內地下管線，人工開挖1.50 m深，埋好護壁管，管徑700mm，護壁管埋設完畢后開始鉆進成孔。鉆孔采用泥漿護壁，施工時保持孔內泥漿高度，防止孔內垮孔。檢查孔深達到設計深度后終孔。

（3）吊裝井管：經現場技術負責人驗收合格后，用抽筒清孔，吊裝井管。做到井管之間焊接牢固、安裝垂直。

（4）填礫：在井管外填入規格，8～10mm礫石濾料，填至距地面3m左右，然后填入粘土封井。

（5）洗井：采用空壓機、活塞聯合洗井，空壓機洗清之后再用活塞洗井；然后再用重復以上洗井過程，直至滿足設計要求。每井活塞洗井不少于兩次，每次提拉活塞不少于2小時，空壓機洗井不少于2個臺班，以確保洗井質量，達到正常出水時含砂率少于1/10000要求。

3 基坑支護方案設計

3.1 基坑支護方案選擇分析

根據場地的環境特點，結合實際情況采取支護方案：

（1）場地北側地下室邊線外7.51～7.9m為地鐵9號線控制線，對該側采用排樁＋錨索支護方案支護；錨索為新型可全拆式錨索。

（2）東側采用排樁＋普通錨索支護。

（3）南側由于臨近已建好的鑫信合基坑（排樁+錨索支護，第一排錨索25m已進入我方紅線內）只能用放坡噴錨支護。

（4）西側采用排樁＋普通錨索支護的方案。

（5）支護樁為旋挖鉆孔灌注樁。樁頂設置冠梁，冠梁截面1.20m×0.8m。

3.2 基坑深度

按照顧客提供的該項目巖土工程勘察報告、總平面圖及基礎圖，該項目±0.00相當于絕對標高490.3m，基坑施工前場地進行整平至490m，地下室底板板面標高相當于絕對標高473.30m，抗水板厚度600mm，側墻基礎埋深1200mm，主樓筏板厚度2600mm，綜合考慮剪力墻條基埋深，基坑開挖實際深度相當于地面下18～20.5m，根據不同地層情況及開挖深度將基坑分為段進行支護。

3.3 支護方案

（1）AB段（Z1-Z30）

基坑開挖深度為18m，樁頂-1.0m，樁長為21.0m，樁徑1.2m，樁間距為2.7m，樁芯砼強度為C30；樁上設置錨索三道，分別長19m、17m、14.5m，錨索為新型可全拆式錨索；樁頂設置冠梁一道，其截面尺寸為1.2×0.8m，冠梁砼強度為C30。

（2）BC段（Z31-Z48）

基坑開挖深度為19.5m，樁頂-1.0m，樁長為22.5m，樁徑1.2m，樁間距為2.7m，樁芯砼強度為C30；樁上設置錨索三道，分別長21m、18m、15.5m，錨索為新型可全拆式錨索；樁頂設置冠梁一道，其截面尺寸為1.2×0.8m，冠梁砼強度為C30。

（3）CD段（Z49-Z52）

基坑開挖深度為20.5m，樁頂-1.0m，樁長為24m，樁徑1.2m，樁間距為2.7m，樁芯砼強度為C30；樁上設置錨索三道，分別長21m、19m、16m，錨索為新型可全拆式錨索；樁頂設置冠梁一道，其截面尺寸為1.2×0.8m，冠梁砼強度為C30。

（4）DD’E段（Z53-Z65）

基坑開挖深度為19m，樁頂-1.0m，樁長為22m，樁徑1.2m，樁間距為2.7m，樁芯砼強度為C30；樁上設置錨索三道，分別長19.5m、18.5m、14.5m，Z53-Z55為可拆式錨索，其余錨索為普通錨索；樁頂設置冠梁一道，其截面尺寸為1.2×0.8m，冠梁砼強度為C30。

（5）EF 段（Z66-Z100）

基坑開挖深度為18m，樁頂-1.0m，樁長為21m，樁徑1.2m，樁間距為2.7m，樁芯砼強度為C30；樁上設置錨索三道，分別長18m、16.5m、14.5m，錨索為普通錨索；樁頂設置冠梁一道，其截面尺寸為1.2×0.8m，冠梁砼強度為C30。

（6）FG、GH段

基坑開挖深度為15.5-18m，根據現場情況采用放大坡噴錨支護，并結合放階。

（7）HA段（Z101-Z140）

基坑開挖深度為18m，樁頂-1.0m，樁長為21m，樁徑1.2m，樁間距為2.7m，樁芯砼強度為C30；樁上設置錨索三道，分別長18m、16.5m、14.5m，錨索為普通錨索；樁頂設置冠梁一道，截面尺寸為1.2×0.8m，冠梁砼強度為C30。樁間采用掛鋼筋網片噴射砼護壁。

4 基坑監測設計

4.1 監測項目

（1）邊坡頂及支護樁頂位移。

（2）基坑周邊建筑物位移。

（3）地下水位。

4.2 監測點的布置要求

（1）平面及高程基準點布置

現場布設3個平面基準點和3個水準基準點。基準點布設位置根據現場實際情況而定。布設位置應考慮在建筑物變形區以外、不受施工破壞的穩固地方。

（2）基坑水平及垂直位移觀測點布置

①基坑水平及垂直位移觀測點布設在能全面反映基坑變形特征的地方，按照設計要求布置。②水平及垂直位移觀測點埋設規格按規范執行。

（3）建筑物沉降監測點布置

①建筑物沉降監測點布設在能全面反映建筑物變形特征的地方。②垂直位移觀測點埋設規格按規范執行。

（4）地下水位監測

在降水井內對地下水位進行監測，嚴格控制地下水位上升幅度，確保基坑工程施工和支護結構的穩定性

4.3 信息化施工和動態設計

基坑支護設計、施工的全過程是“信息化施工、動態設計”的全過程。通過施工過程中獲取的與本支護工程相關的全部信息，及時反饋給設計人員和其他相關責任人，設計人員和相關單位通過對信息的分析研究，及時對設計進行相應的修改和調整，做到設計安全、經濟合理。施工過程中應注意氣象，避免惡劣天氣對基坑造成不良影響。

4.4 應急預案

（1）根據基坑監測設計，當監測值達到或超過監控值時，應加密觀測次數，同時啟動下列搶險預案：

①暫停護壁及土方開挖施工，并快速查明監測值超過監控值的原因。②針對基坑變形過大的具體原因及時采用增加錨索預應力、加內支撐、土方回填等單項或綜合措施進行搶險。

（2）如果在施工過程中由于地震、洪水等因素導致基坑垮塌時，采取以下措施：

①突發災害后，應立即組織成立搶險領導小組，并上報有關組織部門和相關領導。②臨時設立警戒線，禁止非相關人員和財產進入災害危險區域。③成立臨時治安糾察隊，維護社會治安和公共財務安全，防止有人乘機偷盜、哄搶公共財物，避免發生社會不穩定因素。④根據實際情況，加強臨時排危措施，如疏導地表水，卸坡減載、坡腳反壓、臨時支撐等排危措施。

（3）事先了解附近醫療機構位置、聯系電話、行車路線、出現人員受傷事故及時聯系。

[1]龔曉南.深基坑工程設計施工手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[2]唐業清，等.基坑工程事故分析與處理[M].北京：中國建筑工業出版社，2010.