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经地质勘查，地基土层主要由杂填土、粉土、黏土、粉质黏土、砂土构成。建筑±0.00相当于绝对标高33.96m，整平后地面标高为33.50m,地面标高为33.50m，其它标高均以此为准，地下室负二层底板顶标高为25.50m，基坑开挖深度为9.0m，地下室采用框架结构，如图1.1 所示
运动商城 18 居民楼20 云海公寓 16 4 美食商城 南环路
图1.1 基坑平面图
1.3.2 周边环境
基坑周边环境条件：基坑南面为马路，最近距离 16m，无下设的通讯电缆、煤气管线等设施。北侧为运动商城，楼高七层，其最近距离为18m。东侧为美食商城，最近距离为4.0m，楼高7层。西侧为居民楼，其最近距离为20m。
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1.4 地质条件
1.4.1 工程地质条件
据拟建场地《岩土工程勘察报告》揭示：场地地形较平坦，原始地貌为冲积型堆积土层。根据土层的地质时代、成因类型、岩性及分布埋藏特征，从上到下可分为5个层次，支护深度影响范围内土层依次分布如表格1.1 所示：
表1.1 拟建场地土体情况一览表
类别 厚度 重度 γ(kN/m3) 土粒重度 3序号 含水率 液限 ωL 塑限 渗透系数 ωP k(m3/d) 内摩擦角 φk(°) 16.0 22.0 24.0 18.0 21.0 黏聚力 ck(kPa) 压缩模量 Es(MPa) 9.33 11.24 14.32 15.87 9.0 序号 （名称） h(m) γs(kN/mω(%) ) 19.93 21.16 19.59 19.34 20.00 1 2 3 4 5 杂填土 粉土 2.5 19.0 3.0 21.0 26.0 26.8 27.0 27.2 27.2 25.6 24.3 30.5 - 48.5 18.5 17.5 17.8 - - 4×10-6 4×10-7 4×10-8 4×10-4 - 10 14 16 20 22 粉质黏土 4.0 18.0 黏土 砂土 5.0 17.5 5.5 19.7 1.4.2 水文地质条件
根据地下水的赋存条件，场区有一层地下水，赋存于第一层杂填土与第二层粉土土层中间，属孔隙潜水类型，主要接受降雨、地表水、地下径流的补给。
1.5 拟解决的主要问题
（1）基坑支护方案的比选。
（2）混凝土桩锚杆支护结构设计计算。 （3）钢板桩锚杆设计计算。 （3）土钉墙设计计算。 （4）基坑的稳定性验算。 （5）基坑降水。
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第2章 基坑方案选择及确定
2.1 基坑支护设计基本要求
(1)基坑设计以“安全、合理、经济、便于施工”为原则，同时保证施工周期较短，结合本工程地质、环境、挖深等诸多因素。
(2)为基坑土方开挖和地下室施工创造一个安全干燥的施工条件；支护结构稳定、牢固、安全，确保地下室施工安全以及周边建筑物和道路的安全；有效止水，确保周边建筑物和道路不产生沉降。
(3)支护结构基坑内壁与地下室基础承台边缘应留有足够的施工工作面；基坑周边有良好的围护，确保坑边行人安全。
(4)基坑支护范围不超过建设用地红线、不影响现有临时办公用房的正常使用；基坑周边排水畅通，地面雨水、污水不流入基坑。 (5)参照本地区以往深基坑工程成功实践经验。
(6)考虑到邻近基坑边有重点保护道路及楼房，为确保安全，以“位移变形”控制设计计算。
(7)考虑到本场地地质条件，由于该场地地下水位埋深较浅，地下水较丰富，透水性大，为杜绝“侧壁流砂，坑底管涌”等不良现象出现，关键做好基坑止水，降水设计和施工。
2.2 基坑支护方案选择及确定
2.2.1 支护方案的选择
根据调查了解和收集的区域资料，目前常采用的基坑支护方式主要有：放坡开挖、地下连续墙、水泥土墙、桩锚支护结构、土钉墙支护结构等。 1、放坡开挖
适用于周围场地开阔，周围无重要建筑物，只要求稳定，位移控制无严格要求，价钱最便宜，回填土方较大。
在基坑周围的环境允许放坡的情况下，可以将基坑边壁开挖成具有一定坡度、能够在基坑回填之前的施工阶段维持边坡稳定的斜坡。这样，既可以省去专门的边坡支护结构，又可以较好地满足施工要求。虽然土方挖放量有所增加，但总的技术、经济效果是很明显的。
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2、钻孔灌注桩
钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种，在我国得到广泛的应用。其多用于坑深7～15m的基坑工程，在我国北方土质较好地区已有8～9m的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有:施工时无振动、无噪音等环境公害，无挤土现象，对周围环境影响小;墙身强度高，刚度大，支护稳定性好，变形小;当工程桩也为灌注桩时，可以同步施工，从而施工有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失，特别时在高水位软粘土质地区，需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;适用于软粘土质和砂土地区，但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体，因而相对整体性较差，当在重要地区，特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重。 3、地下连续墙
通常连续墙的厚度为600mm、800mm、1000mm，也有厚达1200mm的，但较少使用。地下连续墙刚度大，止水效果好，是支护结构中最强的支护型式，适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周边环境要求较高的基坑，但是造价较高，施工要求专用设备。 4、土钉墙
土钉墙是一种边坡稳定式的支护，其作用与被动的具备挡土作用的上述围护墙不同，它是起主动嵌固作用，增加边坡的稳定性，使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质较好地区，我国华北和华东北部一带应用较多，目前我国南方地区亦有应用，有的已用于坑深10m以上的基坑，稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。
土钉墙中含有一类复合土钉墙，其支护效果更优，适用范围更广。
复合土钉墙，是将土钉墙与其他的一种或几种支护技术（如：有限放坡、止水帷幕、微型桩、水泥土墙、锚杆等）有机组合成的复合支护体系，它是一种改进或加强型土钉墙。经过十几年的研究和实践，工程界对复合土钉墙的认识越来越深化，它能克服单纯土钉墙的技术弱点和缺陷，扩大土钉墙的适用范围，在很多情况下，它可以取代排桩或地下连续墙支护方式，支护工期大大缩短，费用大大降低，取得显著经济和社会效益。因此越来越多的工程使用复合土钉墙进行基坑支护。
根据理论研究和工程实践，目前复合土钉墙的种类有：土钉墙+止水帷幕+预应力锚杆、土钉墙+预应力锚杆、土钉墙+微型桩+预应力锚杆、土钉墙+止水帷幕+微型桩+预应力锚杆。
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5、钢筋混凝土板桩
钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点，曾在基坑中广泛应用，但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法，振动与噪音大，同时沉桩过程中挤土也较为严重，在城市工程中受到一定限制。此外，其制作一般在工厂预制，再运至工地，成本较灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计，目前已可制作厚度较大(如厚度达500mm以上)的板桩，并有液压静力沉桩设备，故在基坑工程中仍是支护板墙的一种使用形式。 2.2.2 支护结构体系的比较
本工程地下水位较高，基坑开挖深度为9米，且东侧由于距离建筑物较近，根据我国目前基坑工程中所取得的经验，其围护结构可选择以下几种方案：
方按1：钻孔灌注桩加搅拌桩或旋喷桩止水，设1-2道内支撑； 方案2：土钉墙支护；
方案3：可应用混凝土桩加锚杆支护，设1-2道支撑； 方案4：可采用钢板桩加锚杆支护，设1-2道支撑；
由于本工程东侧离建筑物较近，故围护结构可考虑的方案有：方案2、方案3、方案4。
2.2.3 支护结构体系的确定
根据以上支护方案的比较，结合该场地实际的地质条件，综合分析：在靠近南侧道路，用土钉墙支护结构。北侧居民楼和西侧购物广场，采用混凝土桩锚杆支护结构。东侧电子商业大厦，采用钢板桩锚杆支护结构。经设计验算之后，能满足基坑土方开挖，地下室结构施工和对周围环境保护的要求。
2.3 本章小结
本章通过对常用基坑支护方案比选，结合工程地质条件、水文地质条件及周边环境确立了两种支护方案。基坑东侧采用钢板桩锚杆支护结构；马路一侧采用土钉墙支护结构；居民楼和购物广场两侧采用混凝土桩锚杆支护结构。
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