工程地質(zhì)與水文地質(zhì)處理分析

工程地質(zhì)與水文地質(zhì)處理

1.工程概況

某工程占地面積25公傾。根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》提供的方案資料，擬建

建筑物包括20?24層寫字樓、14?18層公寓、商場(chǎng)、俱樂部及純地下室組成,建筑

面積約140000m2；擬建樓座均設(shè)3層地下室，于主樓周邊均為純地下建筑，并與主

樓地下室底板連成一整體擬建建筑物±0.00標(biāo)高為51.06m場(chǎng)地自然標(biāo)高為50.23

?51.49m；采用筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深約14.60m。

2.場(chǎng)地工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

2.1地層條件

根據(jù)甲方拗曲J《巖土工搦吸告》，擬建場(chǎng)地地層如下：

1.人工堆積層。該層分布于地表厚度為1.0?3.0m其下即為第四紀(jì)沉積層。

此層包括粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土填土①層，房渣土①?層，卵石填土①2層。

2.于標(biāo)高47.04?49.23m以下以粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土②層為主，夾有粘質(zhì)粉土、

砂質(zhì)粉土②?層及粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土②2層。此大層厚度為1.8?5.2m。

3.于標(biāo)高43.7?46.63m以下為粉細(xì)砂③層。此大層厚度為0.4?3.1m。

4.于標(biāo)高42.50?44.53m以下為粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土④層，含粉質(zhì)粘土④?

層，砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土④2層及粉、細(xì)砂④3層。此大層厚度為1.8?6.0m。

5.于標(biāo)高37.93?41.99m以下為粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土⑤層，含重粉質(zhì)粘土、粘

土⑤?層，粘質(zhì)粉土、重粉質(zhì)粘土⑤2層，粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土⑤2層及細(xì)砂⑤4層。此

大層厚度為4.0—10.0mo

6.于標(biāo)高29.33?32.12m以下為粉細(xì)砂⑥層，含粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土⑥?層，圓礫⑥

編號(hào)：

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2層。此大層厚度為5.0?7.0m。

7.于標(biāo)高24.44~25.64m以下為卵石⑦層，含圓礫⑦?層，細(xì)中砂⑦2層，粘質(zhì)

粉土⑦3層。此大層厚度為8.0?9.0m。

2.2場(chǎng)地地下水

根據(jù)給士工闕艮告》提供的資料，本場(chǎng)地地表以下有三層地下水：第一層

地下水為上層滯水，水位標(biāo)高為46.27?48.28m（埋深2.20?4.86m）；第二層地下

水為層間潛水，水位標(biāo)高為37.93?41.27m（埋深10.00?13.00m）；第三層地下水

為承壓?層間潛水，水位標(biāo)高為26.46-28.13m（埋深22.80?24.60m）。場(chǎng)區(qū)內(nèi)的

地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均無腐蝕性。

3.基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)

3.1設(shè)計(jì)依據(jù)

⑴甲方提供的《巖土工酬黑艮告》；

⑵《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99：

⑶《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》DBJ01-501-92；

⑷《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002；

⑸《土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》CECS22-89；

⑹《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94；

⑺《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》JGJ18-2003；

（8）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）；

3.2設(shè)計(jì)參數(shù)

⑴地面附加荷載按20KN/Hi?考慮。

⑵土層參數(shù)取值

按照《巖土I：麒瘵報(bào)告》提供的典型剖面分層,考慮到各土層的物理力學(xué)性質(zhì)，

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最后歸納如下幾個(gè)大層，其參數(shù)如下表:

內(nèi)酶自；螺力c

編號(hào)土層厚度(m)

*(0)(KPa)

1人1境1@2.0191010

2粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土②層2.0203026

3粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土②層1.5203010

4粉、細(xì)蟠層1.520350

5粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土④層3.0202025

6粉質(zhì)粘二、粘質(zhì)粉土⑤層8.0201627

7粉、細(xì)崛層6.0204)0

8旃em5.020400

⑶基坑開挖深度

根據(jù)甲方提供的資料，±0.000=51.06m,場(chǎng)地自然標(biāo)高為50.23?51.49m,場(chǎng)

地周邊自然標(biāo)高一般41.On左右，采ffl筏磔砒基礎(chǔ)?的14.50+0.10+0.05=14.65m。

本設(shè)計(jì)計(jì)算按基坑開挖深度為14.60m考慮。

(4)計(jì)算方法

根據(jù)場(chǎng)地周圍環(huán)境，采用土釘墻和樁一錨支護(hù)體系。土壓力采用朗肯土壓力

理論。土釘墻支護(hù)體系采用BISHOP條分法，樁一錨體系采用分段等值梁法結(jié)合桿

系XX元法。在計(jì)算中，主動(dòng)側(cè)壓力不考慮水壓力，只考慮基底以下的水壓力。設(shè)

計(jì)計(jì)算詳見《設(shè)計(jì)計(jì)算書》。

3.4基坑邊坡支護(hù)方案

基坑邊坡支護(hù)：以土釘墻支護(hù)體系為主，局部地段采用樁一錨支護(hù)體系；②

全部采用樁一錨支護(hù)體系。

根據(jù)場(chǎng)地周圍環(huán)境條件以及地層條件，結(jié)合我們的施工經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過詳細(xì)、認(rèn)

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真的計(jì)算，我們認(rèn)為采用第一種方案較好，其施工方便、安全可靠、造價(jià)低、工期

短；但邊坡位移變形相對(duì)第二方案要大，預(yù)計(jì)位移變形約5cm,因此，不會(huì)造成邊

坡安全和對(duì)周邊地下、地上建筑等產(chǎn)生危害。因北側(cè)距已有商會(huì)館太近（兩建筑物

間距為8?12m,距基坑開挖距離只有5?10m）,為確保其安全，該部位采用樁一錨

支護(hù)體系；其余部位全部采用土釘墻支護(hù)體系。

3.5基坑北側(cè)已有商會(huì)館部位邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)

基坑北側(cè)已有商會(huì)館部位采用樁一錨支護(hù)體系，護(hù)坡邊長(zhǎng)約70m。支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)

計(jì)為：從地表至地面下3.00m采用土釘墻，3.00m以下采用樁一錨支護(hù)。

3.5.1護(hù)坡樁

采用鋼筋混凝土樁，樁徑由80。樁距1.601n樁頂位于地面下3.0m,

樁長(zhǎng)為16.5m,嵌固深度為5.0m；主筋異形配置：護(hù)坡樁（1）區(qū)為8（D

25+7（D22,護(hù)坡樁（2）區(qū)為7中25+6⑴22,通長(zhǎng)配筋；箍筋為4）8

@200,加勁筋為。16@2000；樁身混凝土標(biāo)號(hào)為C25,采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌碎；

主筋保護(hù)層厚度為50mm；樁身主筋錨入樁頂連梁400mm。

樁頂連梁為500X800mm,配筋:主筋為8中20；箍筋小8@200；混

凝土標(biāo)號(hào)為C20。

3.5.2樁頂土釘墻和樁間土

護(hù)坡樁頂以上3.0m采用土釘墻，坡度為80°；護(hù)坡樁（1）區(qū)于地

面下1.3、2.6m設(shè)置2排土釘錨桿，錨桿長(zhǎng)度為2.0、5.0m；護(hù)坡樁（2）

區(qū)于地面下1.5m設(shè)置1排土釘錨桿，錨桿長(zhǎng)度為5.0m；面板為現(xiàn)場(chǎng)噴射

碎而成碎強(qiáng)度為C2Q厚度8cm面板中間掛中6.5@200X200的鋼筋網(wǎng)，

外配1中16橫向加強(qiáng)筋并和所有土釘頭用形鋼筋焊接牢固。

樁間土處理采外掛鋼板（絲）網(wǎng)后噴射驗(yàn)。

3.5.3錨桿

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設(shè)置兩道錨桿，第一道錨桿設(shè)置在連梁之下3.0m（地面下6.0m）位置,

兩樁一錨，錨桿長(zhǎng)度為25.0m（其中非錨固段長(zhǎng)度為5.5m）,錨桿直徑。

150mm,錨桿傾角為20°；錨索選用3束765預(yù)應(yīng)力鋼絞線，錨桿鎖定在

28#B工字鋼梁上。

第二道錨桿設(shè)置在連梁之下7.5m（地面下10.5m）位置，一樁一錨，

錨桿長(zhǎng)度為25.0m（其中非錨固段長(zhǎng)度為5.0m）,錨桿直徑錨

桿傾角為20。；錨索選用3束7。5預(yù)應(yīng)力鋼絞線，錨桿鎖定在28#B

工字鋼上。

3.6土釘墻方案設(shè)計(jì)

3.6.1一般部位土釘墻設(shè)計(jì)

邊坡坡度按1：0.1設(shè)計(jì)。土釘間距：橫方向?yàn)?.5m,縱方向?yàn)?.4m,

一般孔徑130mm,傾角10?15°；共10排，長(zhǎng)度分別為12m、12m、15m、

12m、10m、13m、11m、10m、9m、8m；詳見剖面示意圖?？字胁迦脘?/p>

筋為：第一、二、四、五排1620,第三、六排為預(yù)應(yīng)力錨桿，孔中插

入2618鋼筋，第七、八、九、十排為1中22；低壓灌注水泥漿，漿體

強(qiáng)度不低于20MPa。施工第一排土釘時(shí)，如遇地下管線，應(yīng)調(diào)整傾斜角

度或深度位置。

面板為現(xiàn)場(chǎng)噴射碎而成，碎強(qiáng)度為C20,厚度10cm,在預(yù)應(yīng)力士釘

錨桿部位加厚為12cm；面板中間掛中6.5@200X200的鋼筋網(wǎng)，外配1①

18橫向加強(qiáng)筋并和所有土釘頭用雙“L”形鋼筋焊接牢固。

3.6.2東北角配電室部位土釘墻設(shè)計(jì)

邊坡坡度按1：0.1設(shè)計(jì)。土釘間距：橫方向?yàn)?.5m,縱方向?yàn)?.4%

一般孔徑130mm,傾角10?15°；共10排，長(zhǎng)度分別為3m、3m、16m、13

m、12m、13m、11m、10m、9m、8m；詳見剖面示意圖?？字胁迦脘摻顬椋?/p>

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第一、二排1①20,第三、六排為預(yù)應(yīng)力鍵桿，孔中插入2①18鋼筋，

第四、五、七、八、九、十排為1①22；低壓灌注水泥漿，漿體強(qiáng)度不

低于20MPa。

由于該部位放坡坡度達(dá)不到1：0.3,需在該部位增加鋼管樁，鋼管

樁孔徑為200mm,孔內(nèi)下入1根4）80鋼管后灌注混凝土，樁長(zhǎng)為6.5m,

鋼管位于地面下0.5m。

3.6.3西北角高壓線塔部位土釘墻設(shè)計(jì)

由于高壓線塔距基坑開挖線較近，為保證該塔的安全，將該部位的邊

坡坡度變?yōu)?：0.2。土釘設(shè)計(jì)同其余部位.

3.6.4加固措施

由于該場(chǎng)地下部地層為湖沼相沉積的粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土④層，其

土質(zhì)較軟，變形大，加之位于上層滯水含水層底板以下，降水后仍有

殘留滯水，將加大其變形。因此，應(yīng)采取以下處理措施：

①加大降水力度保證降水質(zhì)量降水質(zhì)量的好壞直接影響護(hù)坡施工的進(jìn)行，

必須加強(qiáng)降水和殘留滯水處理工作（見降水部分）。

②在危險(xiǎn)部位的地面設(shè)置錨拉樁，控制地面位移變形。錨拉樁位

于基坑外8?10m,樁徑200mm,樁長(zhǎng)1?2m,用人工打孔后，放入2620

鋼筋，孔內(nèi)灌注C20碎，用1①18鋼筋與土釘錨桿焊接為一體，錨拉樁

間距為3。?4.5m。

③設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿，控制邊坡位移變形。在地面下4.2m和8.4m位

置設(shè)置二排預(yù)應(yīng)力錨桿，錨桿間距為1.5m。第一排預(yù)應(yīng)力錨桿長(zhǎng)度為

15m,孔徑150rnm,孔內(nèi)置入2根618鋼筋；第二排預(yù)應(yīng)力錨桿長(zhǎng)度為13

?14m,孔徑150mm,孔內(nèi)置入2根中18鋼筋?？變?nèi)灌注水泥漿，水泥漿

內(nèi)可加入早強(qiáng)劑或膨脹劑，每排預(yù)應(yīng)力錨桿橫向用12?16#槽鋼連接在

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一體，待灌注水泥漿48?72小時(shí)后進(jìn)行張拉鎖定(張拉前先戴上螺

母)。

④采取措施，俁證土釘成孔質(zhì)量。由于殘留滯水和軟弱地層影響，

該場(chǎng)地在深度7m左右位置的土釘可能成孔困難，如無法進(jìn)行人工成孔時(shí)，可采用

以下措施：a.頂入鋼管法，先用人工打孔到6?7m后，放入4)50鋼管，用挖土機(jī)頂

入；鋼管長(zhǎng)度為9m,鋼管連接處用三根①16鋼筋邦焊，邦筋長(zhǎng)度為5?6m,鋼管內(nèi)

外灌注水泥漿；將鋼管外端與上下兩排錨桿的外端用中18鋼筋焊接為一體。b.機(jī)

械成孔法，用錨桿鉆機(jī)成孔。

4.基坑降水方案設(shè)計(jì)

4.1設(shè)計(jì)依據(jù)

⑴甲方提供的世土I繳察報(bào)告》；

⑵《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》JGJ/T111-98；

4.2降水設(shè)計(jì)計(jì)算

4.2.1基坑涌水量

(1)計(jì)算基坑引用半徑(r。)：九二。9二1.1814°+12()。76.7m

44

式中：一一基坑引用半徑(m),L一一基坑長(zhǎng)度所)，

B一一基坑寬度(m),u一一修正系數(shù)。

⑵確定引用影響半徑(R)：

R廠2s3J”-2X5xV5x2^31.6(m)

R2=2s2J也*勺=2x5J8x0.5鳧20.0m

式中：R、R2——上層滯水、潛水含水層引用影響半徑(m),

Si、S2-------上層滯水、潛水降水深度(m),

E、H2——上層滯水、潛水含水層厚度(m),

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K、k2----上層滯水、潛水含水層滲透系數(shù)(m/d)。

⑶基坑涌水量(Q)

①上層滯水層涌水量(QJ

Q」366(義(2//|-S|)?-1.366x2*(2x5-5)x5弋4558(m3/d)

館(為十？)/?lg(31.6+76.7)/76.7

②潛水層涌水量(Qj

c_1.366Kx(2/7,_1366x0.5x(2x8-5)x5與”…有、

電=-------2------------=---------------------^0/0.J(mfQ)

lg("+1))/?lg(20.0+76.7)/76.7

3

③基坑總涌水量(QD：Qa=Q2+Q3=829.1(m/d)

4.2.2井出水能力

①上層滯水部分：q/二七2x24二吧剪x24=8.3(n?/d)

ax,130

②潛水部分：q/=-^-x24=-^^x24=14.4(m3/d)

的'500

式中：q「一一潛水單井出水量，q?'一—承壓水單井出水量，

\——進(jìn)水管高度，△一一進(jìn)水管直徑。

4.2.3確定井?dāng)?shù)量(n)

①上層滯水部分："%二55(個(gè))；②潛水部分：n二衛(wèi)型二26(個(gè))

8.314.4

4.2.4確定井間距(a)

①上層滯水部分：a尸工二9.5(m)；②潛水部分：a2=-^=22(m)

n-\n-\

式中：L2一一基坑降水井軸線周長(zhǎng)，〃一一降水井?dāng)?shù)量

由以上計(jì)算結(jié)果，a.將上層滯水水位降低至含水層底板時(shí)，所需降水井?dāng)?shù)為

55個(gè)，降水井間距約為9.5m；將潛水水位降低3.0m時(shí)，所需降水井?dāng)?shù)為26個(gè)，降水

井間距為22m。為了減小上層滯水含水層的殘留水量，保證降水效果，將基坑周邊

降水井間距縮小為6?7m,降水井?dāng)?shù)增加到75?85個(gè)。

4.2.5計(jì)算自滲降水能否滿足降水要求

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⑴基坑的總?cè)霛B水量Q入：Q,=829.1(m3/d)

0人829.1

(2)各引滲井的單井入滲量Q:Q,二——二------W1.8(m3/d)

n70

(3)引滲井的水位抬升值A(chǔ)h：

0.366Q2I0.366X11.82X1

△h二-------lg----=------------1g------=0.2(m)

kXIrw15X20.15

考慮成井泥漿等的影響,取安全系數(shù)為5,即:Ah*=5Ah=5X0.2=1.0(m)

(4)引滲井的混合水位埋深S井：S產(chǎn)S2-=22.0-1.0=21.0(m)

以上計(jì)算結(jié)果，引滲井的混合水位埋深遠(yuǎn)低于基坑降水深度，可以滿足自滲

要求。

4.2.6計(jì)算北側(cè)已有商會(huì)館樓處的地下水位下降值(S%,S%)

⑴上層滯水層

a.最近點(diǎn)(距基坑3m)的地下水位下降值(S%)

S3斤赤西不二后離口^

4.7(m)

b、中間點(diǎn)(距基坑10m)的地下水位下降值(S%)

一缶磔同+加”收一黑*愴86.7/76.7

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4.0(m)

c、最遠(yuǎn)點(diǎn)（距基坑25m）的地下水位下降值（S'）

S'遠(yuǎn)產(chǎn)」----—*lg（（R遠(yuǎn)+%）/“產(chǎn)[5?--1g91.7/76.7%

''11.366*A；匹00V1.366*2

2.1（m）

⑵潛水層

a.最近點(diǎn)（距基坑3m）的地下水位下降值⑻近）

V1.366*

8?373.3*]79.7/76.7-3^4.4（m）

V1.366*0.5

b.中間點(diǎn)（距基坑10m）的地下水位下降值S中）

S'TH：一3熟出*聯(lián)同+科臉

Vl.JOO*A

產(chǎn)——373.3*]86.7/76.7-3^2.9（m）

V1.366*0.5

c、最遠(yuǎn)點(diǎn)（25m）的地下水位下降值（S‘運(yùn)）

因降水影響半徑為20m,所以，在最遠(yuǎn)點(diǎn)（25m）處的地下水水位下降值

為0.0m。

4.2.7因地下水位降低所引起的已有建筑沉降計(jì)算

⑴上層滯水層

a、最近點(diǎn)（距基坑3m）S%

△S近=-------=--------=-------=15.8（mm）

E『2ZEf2X7

b、中間點(diǎn)（距基坑10m）S'中

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\P*bHAH2*4.02X10--、

△S近=-------=-------=-------=11.4(mm)

￡,_2ZE-2X7

c、最遠(yuǎn)點(diǎn)(距基坑25m)S/

_A”？*4_2./x]0

=3.1(mm)

Ei—2E._22X7

⑵潛水層

a、最近點(diǎn)(距基坑3m)S'近

,.AP*AHA//24.42x10、

△So五=-------=--------=-------=10.8Q(mfm)

Ei2E「22X9

b、中間點(diǎn)(距基坑10m)S'中

.一2.92x10

AS=4.8(mm)

最遠(yuǎn)點(diǎn)(距基坑25m)S'遠(yuǎn)

AP*AHAH2*r._、

△S'遠(yuǎn)二-------=------=0.0(mm)

4-2

2E「2

⑶總計(jì)沉降量

8^=15.8+10.8=25.6(mm)；S'中=11.4+4.8=16.2(mm)；S'遠(yuǎn)

=3.1+0.0=3.1(mm)

(4)差異沉降值為AStAS'=S'jfi-S'遠(yuǎn)=25.6-3.仁22.5(mm)

(5)已有建筑物的基礎(chǔ)傾斜值為：I="=W3=0.001Y0.002安全

L22000

以上計(jì)算表明，采用基坑降水時(shí)，因地下水位降低所引

起北側(cè)已建樓的基礎(chǔ)沉降量約18.5MM,傾斜值約1%。,

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小于規(guī)范要求值1?3%。，對(duì)其不會(huì)產(chǎn)生較大影響。但不

知已建樓的建筑結(jié)構(gòu)和施工質(zhì)量，為了加大安全度，避

免不必要的麻煩，建議北側(cè)已建商會(huì)館樓部位采用在護(hù)

坡樁間加隔水帷幕，保證該部位的地下水位不被降低，

以確保已建商會(huì)館樓的安全。

4.3降水方法的選擇

4.3.1工程特點(diǎn)

該降水工程的主要難點(diǎn)在于：a.基坑深度超過了上層滯水、層間潛水①層底

板，且基礎(chǔ)位于層間潛水②層之內(nèi)，其粉、細(xì)砂層和砂質(zhì)粉土之中的地下水很不好

降，因降水井的影響范圍小，可是殘留水量較大，基坑開挖后容易產(chǎn)生流砂，造成

邊坡支護(hù)困難。b.由于基坑面積大，周邊降水井難以保證中部降水要求，而采用

常規(guī)抽水方法將給基坑和建筑施工帶來許多不便。c.基坑北側(cè)已建商會(huì)館相距太

近，降水將對(duì)其產(chǎn)生影響。

4.3.2方法選擇

根據(jù)以上計(jì)算和分析?，結(jié)合場(chǎng)地的環(huán)境條件和水文地質(zhì)條件，擬采用管井自

滲的降水方案。由于基坑深度約14.6m,降水深度達(dá)15.0m以下，且涌水量較大，

宜采用管井降水；為了盡量減少抽排水量和降低基坑殘留水及殘留水層厚度，保證

地下水位達(dá)到設(shè)計(jì)要求及基坑邊坡安全，擬在基坑周邊和中部設(shè)置自滲降水井。因

降水目的層為上層滯水和潛水，含水層巖性為細(xì)顆粒砂質(zhì)粉土和粉細(xì)砂，滲

透性弱，水量相對(duì)較??；而其下伏的卵石⑦層含水層，水位埋深約22m,低

于基坑底部，且滲透性能良好，可以消納大量水量，將上部地下水引滲至該

層含水層之中，可以滿足降水要求；如果降水井中的地下水位抬高，難以完

全達(dá)到降水要求時(shí)，選擇部分降水井進(jìn)行抽水，將大大提高地下水的引滲能

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力，增強(qiáng)上部含水層的降水條件，以加大降水深度，達(dá)到基坑降水的要求。

為了避免降水對(duì)北側(cè)已有建筑物造成危害，應(yīng)采用設(shè)置隔水帷幕方案，

使帷幕以外的地下水水位不被降低，以保證已有建筑物的絕對(duì)安全。

4.3.3自滲降水原理及優(yōu)點(diǎn)

自滲降水，即在場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置引滲井點(diǎn)，用人工溝通上下含水層，靠其自

身水位差的作用，將上部含水層中的地下水引滲到下部含水層之中，達(dá)到不

用抽排地下水而降低地下水位的目的。自滲降水是目前最先進(jìn)的降水方法之

一：可在基坑內(nèi)部設(shè)置引滲降水井，有效地解決大面積降水工程中的技術(shù)難

題；無須設(shè)置抽排水管線，不占用場(chǎng)地；不進(jìn)行排水，避免繳納排污費(fèi)和冬

施排水的不便；降水期間不用電，既節(jié)約抽水的大量電費(fèi)，又可避免停電所

帶來的影響；自滲降水井的長(zhǎng)時(shí)間降水效用對(duì)地下室的防水較為有利；采用

自滲降水，不需或減少抽排地下水可以減小降水對(duì)周邊已有建筑物的影響；

特別是該工程要求降水時(shí)間長(zhǎng)，既可避免長(zhǎng)時(shí)間抽水所帶來的各項(xiàng)費(fèi)用，又

可為建筑施工提供更多便利條件。

4.3.4已有工程經(jīng)驗(yàn)

⑴自滲降水：我XX具有自滲降水的許多成功經(jīng)驗(yàn)，如“京寶花園深基坑”

工程，其基坑深度19.5m,全部采用自滲降水，效果非常好，榮獲全國優(yōu)秀質(zhì)量管

理獎(jiǎng)和部級(jí)一等獎(jiǎng)；“三元大廈深基坑”工程，基坑深度17.5?23.5m,淺基坑部

分采用全部自滲降水，深基坑部分采用滲、抽結(jié)合降水，降水效果非常好；“住邦

2000A座”工程，基坑深度14.5m,采用滲、抽結(jié)合降水，降水效果非常好。這些

降水工程的水文地質(zhì)條件都與該工程相似，因此，完全可以采用自滲降水。

(2)隔水帷幕：“北大校史館”工程，基坑西側(cè)緊鄰荷塘，相距1?2m,采用

隔水帷幕止水和護(hù)坡樁護(hù)坡，效果非常好?！氨本╇娪邦l道樓”工程，基坑南側(cè)距

已建7層樓僅2m,采月隔水帷幕止水和護(hù)坡樁護(hù)坡，已建樓未發(fā)生任何影響。

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4.4降水方案設(shè)計(jì)

4.4.1降水井布置

①在基坑周邊（除北側(cè)已有商會(huì)館樓部分地段外）布置降水井，降水井距基坑

邊沿2?3m,井間距6?7m,計(jì)降水井約70?80個(gè)；②在北側(cè)已有樓部分的隔水帷

幕地段，于基坑護(hù)坡樁內(nèi)側(cè)或隔水帷幕內(nèi)側(cè)布置自滲降水井，井間距為10?15m,

計(jì)降水井約5?6個(gè)；③在基坑內(nèi)按20mx30m方格網(wǎng)布置自滲降水井，預(yù)計(jì)降水井

約20個(gè)。如自滲降水不能完全滿足降水要求時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況間隔選用部分降

水井進(jìn)行抽水。

4.4.2降水井結(jié)構(gòu)

降水井孔深分為兩種：①淺層自滲降水井，入滲目的層為細(xì)砂⑤層，

井深為18?20m,以揭穿細(xì)砂⑤4層底板為準(zhǔn)；②深層自滲降水井，入滲目的

層為粉、細(xì)砂⑥層和卯石⑦層，井深為28?32m以進(jìn)入卵石⑦層2?3m為準(zhǔn)；

兩種降水井間隔布置，如該部位無細(xì)砂⑤4層時(shí)，前期可對(duì)淺層自滲降水井進(jìn)

行抽水。

降水孔徑600nln井管為直徑400mm的水泥礫石濾水管，井管外填入直徑

為2?4mm的礫石或石硝濾料。

4.4.3殘留滯水的處理

基坑側(cè)壁在上層滯水層和各潛水層的底板位置會(huì)出現(xiàn)殘留滯水，特別是

潛水層的底部，其滲水量較大，必須采取有效的處理措施。

①在基坑四周邊坡的含水層底部插入引流管或設(shè)置排水管道，將隔水層

所托的殘留滯水引入集水井之中抽走。

②在砂土潛水含水層底部殘留滯水層范圍內(nèi)可采用超前注槳止水或插

入引水管后再進(jìn)行樁間土處理。

③采用土釘墻支護(hù)的邊坡，在出水大的砂層容易發(fā)生流砂，同時(shí)土釘難

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以成孔，造成邊坡坍塌。遇到這種情況，應(yīng)在砂層底板位置設(shè)置水平引

水管道，即在砂層底板位置的邊坡上留一0.1?0.3m臺(tái)階，于臺(tái)階之上

挖0.1X0.1m小溝，溝底鋪塑料布，溝內(nèi)埋設(shè)直徑38mm的塑料濾水管，

然后填滿礫石濾料，最后噴射土釘墻面板，使之成為暗引水管，相距8?

10m留一個(gè)出水口，降水引入集水井。為了保證下部邊坡的穩(wěn)定和便于

在邊坡之上設(shè)置排水管道，盡量減小上部邊坡的放坡坡度，將放坡量用

于下部。

④采用護(hù)坡樁支護(hù)的邊坡，在出水大的砂層底板位置，常常發(fā)生流砂將

樁間土掏走，形成很大的空洞，造成邊坡危害。遇到該情況，應(yīng)在砂層

底板位置砌磚墻，磚墻兩端與護(hù)坡樁靠緊，在磚墻后將流砂掏出，換入

礫石濾料?，將引水管置于濾料中，從磚墻中引出。設(shè)置水平引水管道，

即在砂層底板位置的邊坡上留一0.1~0.3m臺(tái)階，于臺(tái)階之上挖0.1X

0.1m小溝，溝底鋪塑料布，溝內(nèi)埋設(shè)直徑38mm的塑料濾水管，然后填

滿礫石濾料，最后噴射土釘墻面板，使之成為暗引水管，相距8?10m

留一個(gè)出水口，降水引入集水井。為了保證下部邊坡的穩(wěn)定和便于在邊

坡之上設(shè)置排水管道，盡量減小上部邊坡的放坡坡度，將放坡量用于下

部

4.4.4預(yù)防措施

①在基坑四周距坑邊沿5m內(nèi)不得設(shè)置用水點(diǎn)；在場(chǎng)地內(nèi)的所有用水點(diǎn)，均應(yīng)

設(shè)置排水溝，將水引人下水管道。

②在基坑四周邊沿設(shè)置排水溝（或排水管道、集水坑），溝內(nèi)及以外3m范圍

的地面用水泥抹面，防止降雨和人工用水的入滲。

③在邊坡之上，每隔3?5m設(shè)置一根引水管，深I(lǐng)?2m,以防降雨入滲補(bǔ)給

而引起邊坡坍塌。

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④檢查、并堵塞基坑周邊附近的人防信道、上下水管道和暖氣溝等，防止?jié)B

水和雨季大量積水引起邊坡坍塌。

⑤護(hù)坡樁和土釘錨桿必須避開降水井。

⑥在基坑周邊底部設(shè)置排水溝和集水井，將周邊殘留水抽出基坑。

4.5北側(cè)已建商會(huì)館部位隔水帷幕方案設(shè)計(jì)

基坑北側(cè)已建商會(huì)館部位擬采用深層水泥攪拌樁隔水帷幕。即在護(hù)坡樁外側(cè)

0.2?0.3m布置1排深層水泥攪拌樁隔水帷幕，隔水帷幕設(shè)置長(zhǎng)度約70m；由于基坑

邊上有高壓線，鉆機(jī)無法施工，采用先下挖3m后進(jìn)行施工。帷幕樁（1）區(qū)的樁間

距300mm,樁直徑600mm,相鄰樁搭接300mm；帷幕樁（2）區(qū)的樁間距300mm,樁直

徑500mm,相鄰樁搭接200mm。攪拌樁長(zhǎng)度為12.5m,進(jìn)入隔水層約1.0m；樁體強(qiáng)度

為1.5MPa。

5.地基處理方案設(shè)計(jì)

5.1地基處理概況

根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》提供的方案資料，擬建建筑物包括辦公A翼（地上

23層）、辦公B翼（地上19層）、公寓（地上14?18層）、商場(chǎng)（地上3層）、俱樂部及

純地下室組成。擬建樓座均設(shè)3層地下室，于主樓周邊均為純地下建筑，并與主樓

地下室底板連成一整體（設(shè)置后澆帶）；擬建建筑物采用筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深

-14.65mo

根據(jù)勘察報(bào)告估計(jì)的主要建筑物基底平均荷載為：辦公A翼為464Kpa（原估計(jì)

地上24層），辦公B翼為400Kpa（原估計(jì)地上20層），公寓310?370Kpa。而地基持力

層的承載力標(biāo)準(zhǔn)值為180Kpa,不能滿足設(shè)計(jì)要求，我XX擬采用復(fù)合地基進(jìn)行加固處

理。

5.2地基處理方案選擇

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根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件以及對(duì)建筑物設(shè)計(jì)要求，可供選擇的地基處理施工工藝方

法很多，如鋼筋混凝土灌注樁、中心壓灌CFG樁等，合理的選擇地基處理工藝方案

對(duì)提高地基承載力有較大的影響，同時(shí)還應(yīng)考慮施工工期、經(jīng)濟(jì)造價(jià)、環(huán)境保護(hù)等

綜合因素。

鋼筋混凝土灌注樁的單樁承載力高，沉降變形小(約20mm),但該施工工藝較

復(fù)雜，造價(jià)高。中心壓灌CFG樁施工工藝方法是采用長(zhǎng)螺旋機(jī)械鉆進(jìn)成孔，然后利

用高壓混凝土輸送泵將CFG樁混合料、經(jīng)過鉆具中心通道通過鉆頭、泵送至孔底，

邊提鉆邊泵送混合料，這樣就在孔內(nèi)就形成了CFG樁；采用該工藝方法，一方面可

以充分利用和發(fā)揮地層中的粉細(xì)砂⑥層的良好持力層作用該施工工藝樁身質(zhì)量易

于控制、施工速度快、無噪音、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)；但單樁承載力低，沉降變形相對(duì)較

大(可＜50所=。采用CFG樁復(fù)合地基，完全可以滿足地基沉降和建筑物傾斜值的

要求。因設(shè)計(jì)要求的地基沉降量V40mm,對(duì)CFG樁復(fù)合地基來說有一定難度，為了

減少沉降量，建議樁端持力層選擇卵石⑦層。

5.3CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)依據(jù)

⑴《巖土工程勘察報(bào)告》；

⑵建勘察報(bào)告提供的《地基基礎(chǔ)平面示意圖》；

⑶地基所的《水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)復(fù)合地基設(shè)計(jì)規(guī)程》；

⑷《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ7-2002)；

⑸《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》(DBJ01-501-92)；

(6)《建筑地基基礎(chǔ)處理規(guī)范》(JGJ79-2002)。

5.4CFG樁設(shè)計(jì)原則

⑴滿足設(shè)計(jì)要求的復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。目前無設(shè)計(jì)提供的復(fù)合地基承載

力標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)估計(jì)各處理部位的復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為：辦公A翼為

460Kpa,辦公B翼為400Kpa,公寓310?370Kpa。

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⑵滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)單位對(duì)建筑物地基沉降及傾斜的要求。處理后的復(fù)合地基

沉降值V40M,與周邊建筑物的差異沉降量應(yīng)滿足規(guī)范要求。

⑶滿足樁土變形和主樓與裙樓協(xié)調(diào)一致的原則。

(4)具體處理范圍待協(xié)同分析后確定，本設(shè)計(jì)暫按設(shè)置的后澆帶所包含的主樓

范圍進(jìn)行。

5.5CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)

5.5.1設(shè)計(jì)計(jì)算

5.5.1.1單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值的確定

選用樁徑6400,樁長(zhǎng)為13.0m,有效樁長(zhǎng)為12.5m。則單樁承載力為：

Rk=UpEq’ik.%+Ap.qpk/K

、i=l7

={(2.5X60+3.0X65+6.5X70)X3.14X0.40+(3.14/4X0.42X1800))

/1.75=703kN

其中：R-一單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；

Up----樁的截面周長(zhǎng)，m；

第i層樁周土的極限側(cè)阻力,kPa；

h「一第i層土的厚度，m；

q的-一樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa；

Ap-----樁的截面面積，m；

K-—樁的安全系數(shù)；一般取k=1.50?安75,取1.70。

5.1.1.2身強(qiáng)度的確定

樁體強(qiáng)度應(yīng)由樁頂應(yīng)力確定，樁體強(qiáng)R.不應(yīng)小于2.5?3.0倍的樁頂應(yīng)力；

即。二8；R28>(2.5~3.O)cr.,

*A產(chǎn)

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其中：（J.p樁頂應(yīng)力，kPa；R28樁體設(shè)計(jì)強(qiáng)度，C20o

5.1.1.3辦公A翼CFG樁設(shè)計(jì)計(jì)算

⑴置換率的確定

fsp-P-f.

由公式：/甌=巾勺+。a-M￡；可得:m=

R"AJ"

460-0.90x180

=0.0548

-7--0--37-3--寸----0-.-9-0-x-1-8-0-

/0.1256

fsp復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，460kPa：

m-----樁的置換率；0.0548；

B—樁間土發(fā)揮系數(shù)，一般為￡=0.75?1.0,取0.90

⑵樁位布置

正方形布置：S=0.886d/V^=1.51m；

其中：S—樁間距,1.50mX1.50mo

5.1.1.4辦公B翼CFG樁設(shè)計(jì)計(jì)算

⑴置換率的確定

2

由公式：=tn—+p（A-m）fx；可得：m=——一生-

%凡

400-0.90x180八八

m=----------------------=0.338

703/〔I。-0.90x180

/0.1256

fSP--復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，400kPa：

m樁的置換率；0.0438：

P-一樁間土發(fā)揮系數(shù)，一般為僅二0.75?1.0,取0.90

⑵樁位布置

正方形布置：S=0.886d/V^=1.69m；

其中：S—樁間距,1.70mX1.70mo

5.1.1.5公寓（14層部位）CFG樁設(shè)計(jì)計(jì)算

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⑴置換率的確定

2

由公式：fsp（1-m）fs；可得：m=——一4—

4，人/AJd九

310-0.90x180=0Q272

90x,80

703z/gJ256-0-

f5P—復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，310kPa：

m---樁的置換率；0.0272；

P-一樁間土發(fā)揮系數(shù)，一般為/?=0.75?1.0,取0.90

⑵樁位布置

正方形布置：S=0.886d/標(biāo)二2.15m;

其中：S-一樁間距，2.10mX2.10mo

5.1.1.6