万里研发中心大楼深基坑（二层地下室，挖深约11.0m）支护设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文献综述

1.1基坑支护的定义

基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》jgj120-2012对基坑支护的定义如下：为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1工程概况

拟建万里研发中心大楼位于南京市建邺区应天大街213号，为框架~剪力墙结构，主楼24层，高约99m，裙楼为4~5层，地下两层。本工程0.00为绝对标高 8.00。

建设单位：南京市万里集团有限公司

设计单位：南京市第二建筑设计院有限公司

勘察单位：江苏省地质工程勘察院

2.2基坑规模及周边环境

基坑开挖深度的确定：本场地较为平坦，应天大街地面相对标高-0.80m，其他三侧地面相对标高-1.00m，坑底相对标高为-11.20-12.50m，坑中坑相对标高-15.70m，地下室挖深10.20m～11.70m。

基坑开挖面积：基坑开挖面积8500m2，支护周长370m。

场地北侧地下室外墙线外3.2m为用地红线，红线外4.2m为南京三五零三服装厂；

东侧地下室外墙线外3.2m为用地红线，红线外8.8m为华润苏果；

南侧地下室外墙线外3.2m为用地红线，红线外6.0m为应天大街；

西侧地下室外墙线外2.8m为用地红线，红线外为规划道路。

2.3工程水文地质条件

2.3.1工程地质条件

拟建场地位于南京市建邺区应天大街213号，属长江漫滩地貌单元，经人类长期生产、生活的推填改造，原始地貌景观已不复存在，场地内大部分建筑物仍在使用期间，其余为空地，表层为水泥地坪，地势较平坦，勘探期间，测得各勘探孔孔口高程6.02~7.14m，最大高差为约1.12m。

岩土工程地质层的划分和评述：

按GB50021-2001勘察规范，根据地基岩土体岩性、结构、成因类型、埋藏分布特征及其物理力学指标的异同性，将勘察范围内土体划分为5个工程地质层（12个亚层），基坑设计涉及到的工程地质层分述如下：

1-1层杂填土：杂色，稍湿~湿，松散不均，表层20~30cm为水泥地坪，其下为碎石及建筑垃圾、生活垃圾等堆填而成，场地普遍分布。

1-2层素填土：杂~褐灰色、稍湿，松软，主要以粘性土、砂性土混碎石、砖块等组成，少部分地区底部混杂有灰色淤质素填土，不均质，勘察期间调查为近期堆填（堆填年龄据调查10年以内堆填），场地普遍分布。

2-1层粘土：黄灰色~灰褐色，可塑，含少量铁锰质氧化浸斑，无摇振反应，有光泽，干强度中高，韧性高；场地零星分布。

2-2层粉砂夹粉土：灰色，松散~稍密，层理发育，间夹薄层粉土，普遍分布。

2-3层粉细砂：青灰色，饱和，稍密为主，局部夹少量薄层粉质粘土，场地普遍分布。

2-4层细砂：青灰色，饱和，中密，上部夹少量粉土，趋下砂质较纯，含云母碎片，场地普遍分布。

2-5层细砂：青灰色，饱和，中密~密实，质纯，含较多的云母碎片，场地普遍分布。

3层粉细砂：青灰色，饱和，密实，质纯，含较多的云母碎片，场地普遍分布。

2.3.2地质计算参数

根据提供的勘察报告，选取各土层的固结快剪指标作为基坑支护设计计算参数，并按照朗肯土压力计算理论作为土侧向压力设计的计算依据。

土层物理力学参数一览表

2.4基坑支护方案的选取

本基坑挖深较深，周边环境复杂，基坑安全等级取一级，γo=1.10。可选方案为钻孔灌注桩加二层内支撑。围护结构计算按一级基坑控制变形,围护结构主要承受土压力荷载及地面超载引起的侧压力。

对碎石土、砂土等无黏性土按水土分算原则进行计算。在地下水位以下，作用于支护结构的侧压力，等于土压力与静水压力之和。土压力计算采用浮重度γ/，和有效应力抗剪强度指标c/和φ/计算。

对于黏性土和粉土按水土合算原则进行计算。作用在支护结构上的侧压力，仅考虑土压力，水土合算时，地下水位以下的土压力采用饱和重度γsat和总应力抗剪强度指标c和φ计算。

2.5土压力计算

(1)水土合算

(2)水土分算

(3)支撑轴力计算

多层点支点排桩嵌固深度设计值宜按整体稳定性条件采用圆弧滑动简单条分法确定：

Cik、ik最危险滑动面上第i土条滑动面上土的固结不排水粘聚力、内摩擦角标准值；

li第i土条的弧长；

bi第i土条的宽度；

gγk整体稳定分项系数，应根据经验确定，当无经验时取1.3；

wi作用于滑裂面上第i土条的重度，按上覆土层的天然重度计算；

i第i土条弧线中点切线与水平线夹角。

(4)抗倾覆验算

（5）抗坑底隆起验算

式中：坑外地表至支护墙底各土层天然重度加权平均值，；

坑内开挖面以下至支护墙底各土层天然重度加权平均值，；

支护墙底处的地基土粘聚力，；

坑外地面荷载；

基坑开挖深度，；

墙体入土深度，；

，地基承载力系数。

(6)抗管涌验算

式中：侧壁重要性系数；

土的有效重度；

水的重度；

地下水位至基坑底的距离；

桩入土深度

2.6地下水防治

场地地下水属孔隙潜水，赋存于第四系松散孔隙中，接受大气降水的入渗及地表水侧向径流补给，以蒸发及地下水侧向径流排泄为主。勘探期间，测得地下水初见水位埋深为2.2~2.8m，稳定水位埋深为2.1~2.7m。根据区域水文地质资料，该地区地下水位年变幅2m左右，年最高水位埋深可按0.4m考虑。

综上所述采取三轴深搅桩止水、管井井点降水的方案。

深层搅拌水泥土桩是采用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥强制搅拌成水泥土，利用水泥和软土之间所产生的一系列物理-化学反应，使软土硬化成整体性的并有一定强度的挡土、防渗墙。三轴深搅桩机具有功率大、施工速度快，成桩深度大、施工效率高、施工质量稳定等特点。

管井井点降水法是围绕开挖的基坑每隔一定距离（20～50m）设置一个管井，每个管井单独用一台水泵（离心泵、潜水泵）进行抽水，以降低地下水位。管井由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成（图1-8）。管井设备较为简单，排水量大，降水较深，水泵设在地面，易于维护，降水深度3～5m，可代替多组轻型井点作用。适于渗透系数较大，地下水丰富的土层、砂层。但管井属于重力排水范畴，吸程高度受到一定限制，要求渗透系数较大（1～200m/d）。

2.7计算书内容

1、结合拟建场地的工程水文地质条件和周边环境条件，进行各种方案的比选,选择安全可靠、技术可行、经济合理、施工方便的深基坑支护方案。

2、掌握深基坑支护的设计计算过程，进行抗倾覆、抗隆起、抗滑移、抗管涌和整体稳定性验算（要求笔算和电算相结合）。

3、选择合理的止水方案，进行止、降水的设计计算。

4、提出基坑开挖和地下室施工的监测内容和控制标准。

5、撰写符合工程实际的施工组织设计方案。

6、绘制基坑支护设计和降、排水设计、支撑、围檩、立柱桩、降水井平面图、剖面图、大样图。

7、编写基坑支护设计报告。

8、检查、复核，准备答辩。