某项目工程的降水、基坑支护及监测方案设计

（四川星慧集团，四川 成都 610000）

1 项目工程及地质概况

1.1 项目工程概况

成都××投资有限公司拟在成都市高新区名都路建设××大厦项目，总规划用地面积31356m2，规划总建筑面积178839.93m2。拟建物包括2幢超高层办公塔楼建筑，2幢4F多层商业裙楼，该项目由中国建筑西南设计研究院有限公司设计。

1.2 项目工程地质概况

经过勘测，该项目拟建区域属杨子地台，地质构造稳定，本区抗震设防烈度为七度，属相对稳定地块。经钻探揭露，场地上覆第四系人工填土，其下由第四系全新统河流冲洪积成因的粉质粘土、粉土、砂及卵石组成，下伏白垩系灌口组泥质砂岩，该场地地下水类型分为孔隙潜水和基岩裂隙水两种地下水类型场地地下水和场地土对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均具有微腐蚀性。场地土对钢结构至少具微腐蚀性。

2 项目工程基坑降水方案设计

成都地区地下水主要为赋存于砂卵石层中的孔隙潜水，在砂卵石地层中采用管井法降水时，在此采用管井法降水是可行、经济、安全的降水方案。

本项目场地地下水位，位于卵石层中，降水期间所引起的沉降将主要发生在卵石层中。由于本工程抽水时间短，加之卵石层结构紧密，属低压缩性土（根据已有资料，采用筏板基础的高层建筑沉降量仅1～2cm），只要控制好降水井出水含砂量，降水所引起的沉降不会影响周边相临建筑物安全。以往经验证明，只要保证施工质量，在成都地区采用管井降水不会引起地面沉降和相邻建筑沉降。

2.1 降水技术要求

本工程基坑开挖大面深度为地面下18m左右，地下水应降至21m以下。由于该项目局部基岩埋深较浅（局部为14m左右），故基坑降水需结合坑内明排措施以满足施工的要求，主要有以下：

（1）本工程共布置20口降水井，可以满足降水要求。

（2）降水井井径设计及结构设计。降水井采用内径为300mm的钢筋混凝土井管。设计过滤器为填砾过滤器，填砾规格，8～10mm砾石，填砾厚度大于100mm；砾石填至距地面3.00m时，用粘土封孔。井管结构设计如下：20m深降水井，上部4根井壁管，下部5根缠丝间距3mm过滤管。

2.2 抽水设备选择

根据计算结果和设计降深，选择QY型潜水泵，流量为20.00m3/小时，扬程不小于30.00m。

2.3 排水系统设计

排水管采用钢管直接从降水井排入沉淀池；沉淀池采用红砖砌筑，内外面1：2水泥砂浆抹面。沉淀池长约3.00m，宽约1.50m，深度1.2～1.4m，现场适当位置设置沉淀池，抽出的水经三级沉淀后排入城市雨水管中。

2.4 降水井施工工艺要求

（1）测量放线：根据甲方现场给定基础轴线并按“降水井平面图”测放出各井位，并打入木桩，涂上红油漆作标记。

（2）成孔：钻机就位安装好后，核对井位。为防止破坏场地内地下管线，人工开挖1.50 m深，埋好护壁管，管径700mm，护壁管埋设完毕后开始钻进成孔。钻孔采用泥浆护壁，施工时保持孔内泥浆高度，防止孔内垮孔。检查孔深达到设计深度后终孔。

（3）吊装井管：经现场技术负责人验收合格后，用抽筒清孔，吊装井管。做到井管之间焊接牢固、安装垂直。

（4）填砾：在井管外填入规格，8～10mm砾石滤料，填至距地面3m左右，然后填入粘土封井。

（5）洗井：采用空压机、活塞联合洗井，空压机洗清之后再用活塞洗井；然后再用重复以上洗井过程，直至满足设计要求。每井活塞洗井不少于两次，每次提拉活塞不少于2小时，空压机洗井不少于2个台班，以确保洗井质量，达到正常出水时含砂率少于1/10000要求。

3 基坑支护方案设计

3.1 基坑支护方案选择分析

根据场地的环境特点，结合实际情况采取支护方案：

（1）场地北侧地下室边线外7.51～7.9m为地铁9号线控制线，对该侧采用排桩＋锚索支护方案支护；锚索为新型可全拆式锚索。

（2）东侧采用排桩＋普通锚索支护。

（3）南侧由于临近已建好的鑫信合基坑（排桩+锚索支护，第一排锚索25m已进入我方红线内）只能用放坡喷锚支护。

（4）西侧采用排桩＋普通锚索支护的方案。

（5）支护桩为旋挖钻孔灌注桩。桩顶设置冠梁，冠梁截面1.20m×0.8m。

3.2 基坑深度

按照顾客提供的该项目岩土工程勘察报告、总平面图及基础图，该项目±0.00相当于绝对标高490.3m，基坑施工前场地进行整平至490m，地下室底板板面标高相当于绝对标高473.30m，抗水板厚度600mm，侧墙基础埋深1200mm，主楼筏板厚度2600mm，综合考虑剪力墙条基埋深，基坑开挖实际深度相当于地面下18～20.5m，根据不同地层情况及开挖深度将基坑分为段进行支护。

3.3 支护方案

（1）AB段（Z1-Z30）

基坑开挖深度为18m，桩顶-1.0m，桩长为21.0m，桩径1.2m，桩间距为2.7m，桩芯砼强度为C30；桩上设置锚索三道，分别长19m、17m、14.5m，锚索为新型可全拆式锚索；桩顶设置冠梁一道，其截面尺寸为1.2×0.8m，冠梁砼强度为C30。

（2）BC段（Z31-Z48）

基坑开挖深度为19.5m，桩顶-1.0m，桩长为22.5m，桩径1.2m，桩间距为2.7m，桩芯砼强度为C30；桩上设置锚索三道，分别长21m、18m、15.5m，锚索为新型可全拆式锚索；桩顶设置冠梁一道，其截面尺寸为1.2×0.8m，冠梁砼强度为C30。

（3）CD段（Z49-Z52）

基坑开挖深度为20.5m，桩顶-1.0m，桩长为24m，桩径1.2m，桩间距为2.7m，桩芯砼强度为C30；桩上设置锚索三道，分别长21m、19m、16m，锚索为新型可全拆式锚索；桩顶设置冠梁一道，其截面尺寸为1.2×0.8m，冠梁砼强度为C30。

（4）DD’E段（Z53-Z65）

基坑开挖深度为19m，桩顶-1.0m，桩长为22m，桩径1.2m，桩间距为2.7m，桩芯砼强度为C30；桩上设置锚索三道，分别长19.5m、18.5m、14.5m，Z53-Z55为可拆式锚索，其余锚索为普通锚索；桩顶设置冠梁一道，其截面尺寸为1.2×0.8m，冠梁砼强度为C30。

（5）EF 段（Z66-Z100）

基坑开挖深度为18m，桩顶-1.0m，桩长为21m，桩径1.2m，桩间距为2.7m，桩芯砼强度为C30；桩上设置锚索三道，分别长18m、16.5m、14.5m，锚索为普通锚索；桩顶设置冠梁一道，其截面尺寸为1.2×0.8m，冠梁砼强度为C30。

（6）FG、GH段

基坑开挖深度为15.5-18m，根据现场情况采用放大坡喷锚支护，并结合放阶。

（7）HA段（Z101-Z140）

基坑开挖深度为18m，桩顶-1.0m，桩长为21m，桩径1.2m，桩间距为2.7m，桩芯砼强度为C30；桩上设置锚索三道，分别长18m、16.5m、14.5m，锚索为普通锚索；桩顶设置冠梁一道，截面尺寸为1.2×0.8m，冠梁砼强度为C30。桩间采用挂钢筋网片喷射砼护壁。

4 基坑监测设计

4.1 监测项目

（1）边坡顶及支护桩顶位移。

（2）基坑周边建筑物位移。

（3）地下水位。

4.2 监测点的布置要求

（1）平面及高程基准点布置

现场布设3个平面基准点和3个水准基准点。基准点布设位置根据现场实际情况而定。布设位置应考虑在建筑物变形区以外、不受施工破坏的稳固地方。

（2）基坑水平及垂直位移观测点布置

①基坑水平及垂直位移观测点布设在能全面反映基坑变形特征的地方，按照设计要求布置。②水平及垂直位移观测点埋设规格按规范执行。

（3）建筑物沉降监测点布置

①建筑物沉降监测点布设在能全面反映建筑物变形特征的地方。②垂直位移观测点埋设规格按规范执行。

（4）地下水位监测

在降水井内对地下水位进行监测，严格控制地下水位上升幅度，确保基坑工程施工和支护结构的稳定性

4.3 信息化施工和动态设计

基坑支护设计、施工的全过程是“信息化施工、动态设计”的全过程。通过施工过程中获取的与本支护工程相关的全部信息，及时反馈给设计人员和其他相关责任人，设计人员和相关单位通过对信息的分析研究，及时对设计进行相应的修改和调整，做到设计安全、经济合理。施工过程中应注意气象，避免恶劣天气对基坑造成不良影响。

4.4 应急预案

（1）根据基坑监测设计，当监测值达到或超过监控值时，应加密观测次数，同时启动下列抢险预案：

①暂停护壁及土方开挖施工，并快速查明监测值超过监控值的原因。②针对基坑变形过大的具体原因及时采用增加锚索预应力、加内支撑、土方回填等单项或综合措施进行抢险。

（2）如果在施工过程中由于地震、洪水等因素导致基坑垮塌时，采取以下措施：

①突发灾害后，应立即组织成立抢险领导小组，并上报有关组织部门和相关领导。②临时设立警戒线，禁止非相关人员和财产进入灾害危险区域。③成立临时治安纠察队，维护社会治安和公共财务安全，防止有人乘机偷盗、哄抢公共财物，避免发生社会不稳定因素。④根据实际情况，加强临时排危措施，如疏导地表水，卸坡减载、坡脚反压、临时支撑等排危措施。

（3）事先了解附近医疗机构位置、联系电话、行车路线、出现人员受伤事故及时联系。

[1]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]唐业清，等.基坑工程事故分析与处理[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.