1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

基坑工程主要包含岩土工程勘察、基坑支护结构的设计和施工、地下水控制、基坑土方开挖、工程监测和周围环境保护等内容，通常有开挖和支护系统两大工艺体系，其主要作用是为各种建(构)筑物的地下结构施工创造条件^[1]。

基坑支护工程一般都是临时工程，施工完成后必须进行拆除，出于经济性方面的考虑，基坑支护工程一般安全储备小，具有一定的风险性。同时基坑支护工程具有一定的区性，在黄土地区、砂土地区和软粘土地区，基坑支护工程的差异较大，支护方案的选择和支护结构型式在很大程度上决定于基坑的岩土体力学性质和水文地质条件^[2~3]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1 工程概况

2.1.1 地理位置

江苏省中医院扩建工程场地位于中医院南院，场地北侧为石鼓路，南侧为侯家桥路，西侧紧邻罗廊巷，东侧与居民小区毗邻。

2.1.2 拟建物概况

扩建工程包括：一幢医疗综合楼，医疗综合楼的主楼为20层，附楼为4层；一幢配套服务楼为4层。所有建筑物均采用框架结构，各种建筑物均设有两层地下室且所有建筑物地下室连为一体，地下室底板底面埋深9.0米，地下室开挖深度9.2米左右。基坑周边环境较为复杂，基坑周边建筑物、道路密布，西侧和南侧均距居民生活小区30米左右，东侧距居民小区和南京女子中专仅一墙之隔，基坑北侧邻近一片改建的休闲生活区。

2.2 设计规范

《岩土工程勘察报告编制标准》 CECS99：98

《南京地区建筑地基基础设计规范》 DGJ32/J 12-2005

《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002

《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010

《岩土工程勘察规范》 GB 50021-2001-2009

《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008

《土工试验方法标准》 GB/T 50123-1999

《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008

《建筑基坑支护技术规程》 JGJ120-99

2.3 工程地质条件

2.3.1 地形地貌

拟建场地地貌为阶地、坳沟地貌，场地现为一片空地，地面标高在12.51～14.43米，地形尚平坦。

2.3.2 地下土层分布

基坑开挖深度范围内土层为①层松散状态的杂填土，土质不均匀，抗剪强度低，基坑开挖时易产生坍塌和渗水，为该场地的不良地质层，②层为可塑状态的粉质粘土，土质一般，③层、④层土为可塑 ～硬塑状态的粘性土，土质好利于开挖。

2.4 水文地质条件

基坑开挖影响深度范围内的水文地质条件较为复杂，涉及到的地下水为赋存于①层杂填土中的潜水以及赋存于⑤层粉细砂和⑥层粉细砂混卵砾石中的微承压水，其中该微承压水含水量丰富，透水性较强，承压水位较高，在自然地面下2.5米左右。

2.5 基坑设计参数

基坑围护设计参数表 表一

2.6 基坑支护方案

建议该基坑采用排桩加内支撑和全封闭止水帷幕的支护方案，并采用坑内井点降水降低⑤层粉细砂中的地下水。选型总结江苏省中医院扩建工程有2层地下室，基坑开挖深度10.2m，基坑工程安全等级为二级，基坑面积较大，形状不规则。基坑周边环境较为复杂。鉴于基坑周边环境和工程地质条件，结合类似工程基坑开挖支护的成功经验，本着”安全、经济、合理、施工方便”的原则，特选用该方案。

2.7 设计计算

按照《南京地区建筑地基基础设计规范》(DGJ32/J 12-2005)中有关基坑支护结构设计要求和标准并在下列条件的基础上对围护结构的受力及稳定性进行计算。

① 该基坑安全等级为一级，重要性系数取1.1；

② 土的c、φ值采用勘察报告提供的固结快剪指标。

2.7.1 水平荷载标准值计算和水平抗力标准值计算

2.7.2 支撑轴力计算

2.7.3 桩的嵌固深度和桩身最大弯矩

2.7.4 整体稳定性、抗隆起和抗渗验算

2.7.1、2.7.2、2.7.3、2.7.4中的验算公式见《南京地区建筑地基基础设计规范》 DGJ32/J 12-2005

2.7.5支撑结构、圈梁和立柱设计

(1)支撑结构设计

内支撑结构宜采用超静定结构；对个别次要构件失效会引起结构整体破坏的部位宜设置约束。内支撑结构的设计应考虑地质条件和环境条件的复杂性、基坑开挖部序的偶然变化影响。

内支撑结构设计应包括支撑结构选型、支撑形式、平面布置、竖向布置、立柱和立柱桩设计、腰梁的设计、节点构造设计、预应力设置、换撑设计等内容以及竖向斜撑设计。支撑结构的设计计算主要是支撑结构的强度与稳定性计算。

(2)圈梁设计

混凝土支撑采用混凝土圈梁。圈梁的混凝土等级不应低于C25，截面高度(水平方向)不宜小于其水平方向跨度的1/10，截面宽度(竖直方向)不应小于支撑截面高度。采用对撑的位置，水平支撑与圈梁正交，采用角撑处或基坑局部不规则位置，支撑与圈梁斜交。无论正交或斜交，均应在支点处增加圈梁的抗剪性能。混凝土圈梁可采取在支点处将圈梁的箍筋加密，对于斜撑，可加设牛腿。

对于角撑或竖向斜撑，圈梁与支挡结构之间应采用能够承受剪力的连接措施。对于混凝土圈梁，支挡构件为排桩时，可在桩间土挖出剪力槽，再与圈梁一起浇筑混凝土。

(3)立柱设计

立柱是用于承受混凝土支撑或者钢支撑杆件的自重荷载的，根据支撑荷载的大小，一般采用角钢格构式钢柱、H型钢钢柱或钢管柱或钢管混凝土等形式，其中角钢格构式钢柱因构造简单、便于加工且承载力大，在近年来的工程实践中，应用广泛。

立柱截面构造应尽量简单，且因需要预先埋设，故其截面尺寸也不宜过大，但截面尺寸必须满足承载力要求，且长细比不宜大于25；立柱与水平支撑的连接可采用铰接，与水平支撑的连接点应易于施工；立柱穿过主体结构主板的部位，应有有效的止水措施。

2.7.6 降水设计
2.7.7 理正软件验算

支护方案设计计算采用《北京理正深基坑支护结构设计软件F-SPW》(6.0)

2.8 施工技术要求

2.8.1 钻孔灌注桩施工要求

(1) 围护桩采用φ800@900钻孔灌注桩。
(2) 钻孔灌注桩应满足桩身质量及钢筋笼焊接质量要求，不得有断桩、

混凝土离析及夹泥现象出现。
(3) 混凝土应连续浇筑，每根桩的浇筑时间不应大于混凝土的初凝时

间。桩顶混凝土超灌长度应大于1倍桩径，以满足凿除泛浆后的桩

顶混凝土必须满足设计要求。

(4) 钻孔灌注桩施工工序：钻孔灌注桩定位、钻进成孔(泥浆护壁)、第

一次清孔、下放钢筋笼、下导管、第二次清孔、水下浇筑混凝土。

(5) 桩位水平偏差≤50mm；垂直度偏差≤0.5%；充盈系数≥1.1；沉渣

厚度≤150。

(6) 桩顶应嵌入圈梁50mm，桩体纵筋应锚入圈梁≥700mm。

(7) 采取隔桩施工，并在灌注砼24h后进行邻桩成孔施工。

(8) 钢筋笼制作。

2.9 监测方案

2.9.1 技术要求

(1) 施工期间应根据监测资料及时控制和调整施工进度和施工方

法，尽量减少基坑的开挖对周边环境的影响。

(2) 监测仪器的选择应考虑最大可能需要的量程，选用满足安全监

测要求的合适仪器。

(3) 仪器安装埋设前应进行检验和率定，绘制检测点安装埋设详

图，并按照方案和埋设要求做好埋设准备。

(4) 仪器埋设时，应核定传感器的位置，埋设的准备是否符合要

求，按照监测的位置和方向埋设传感器。

(5) 所有监测点安装完毕后，应及时绘制准确测点位置图，并对监

测点加强保护，预防意外破坏。

2.9.2 监测内容

本基坑周边环境较复杂，基坑工程安全等级为二级，因此在基坑开挖及地下主体结构施工期间应有基坑监测工作来配合施工，根据监测数据及时地调整施工方案和施工进度。

建议该工程监测项目如下：

(1) 圈梁顶部的水平、垂直位移以：主要目的是通过控制圈梁的位移掌握周围土体的变形对周围建筑物的影响，每隔20 米左右设置一观测点。

(2) 围护结构水平位移与深层挠曲：主要目的是通过水平位移的监测掌握周围土体的变形情况，在围护桩部位每30～50 米左右设置一观测点。

(3) 建筑物裂缝、沉降与倾斜观测：根据现场情况确定。

(4) 立柱水平、垂直位移观测。

(5) 地下管线观测，根据场地实际埋设管线及其相关部门的要求进行监

测。

(6) 支撑轴力监测。

(7) 土压力监测。

(8) 坑内、外地下水位监测。

(9) 道路沉降监测。

2.9.3 观测要求

(1) 监测单位必须具有相应的监测资质，监测施工前应根据本设计要求编制详细的监测方案及施工组织设计，并报本设计单位审查确定后方可执行。

(2) 监测单位应在充分理解本设计方案后，根据现场实际情况在支护结构施工过程中布置监测点，并在土方开挖前取得初读数。

(3) 监测周期：土方开挖至基坑地下结构侧壁土方回填。

(4) 监测频率：土方开挖期间原则上一天一次，具体监测频率可根据监测反馈信息适当调整；出现异常加密加测频率。

(5) 监测单位需及时向建设、设计、监理等有关单位反馈监测信息并提供

监测报告。

(6) 所有监测测试点在监测周期内需根据现场情况采取适当措施加强保护，以防破坏。

2.9.4 报警值

圈梁水平位移、沉降：变化速率大于3.0mm/d 或总量超过30mm；

围护结构深层水平位移： 变化速率大于3.0mm/d、总位移超过30mm；

建筑物、道路沉降沉降：变化速率大于2.0mm/d、总位移超过20mm；

立柱水平、垂直位移：变化速率大于2.0mm/d、总位移超过15mm；

支撑轴力：大于设计值70%；

市政管线按照相关部门的要求进行监测。

2.10基坑支护设计图件绘制

1 基坑支护结构平面图 1张(A2)

2 基坑支护结构剖面及大样图 1张(A2)

3 支撑平面布置图 1张(A2)

4 支护桩平面布置图 1张(A2)

5 监测点布置图 1张(A2)

6 施工说明 1张(A2)