支护方案的选择 第一节 一地质及水文条件 （一）、土层划分 工程场地原地貌单元为江河冲积平原，地面高程为6.96~8.28m（勘探钻孔点），相对高差为1.32m。根据钻孔揭露，可将场地内岩土层自上而下划分为人工填土、第四系冲积土层、风化残积层、白垩系基岩等四大类，分述如下： 1、人工填土层(Qml，层号①)： 普遍分布，厚度0.90～2.60m，平均2.32m。土性为杂填土，呈灰、褐红、灰黄、灰白等杂色，结构松散，由粉土、粉质粘土、砾砂、碎石块、砖块、混凝土块及生活垃圾等组成，土质均一性较差。标贯试验5次，N=4.5～5.9击，平均值5.4击。 2、第四系冲积土层(Qal，层号②)： 分布于各孔段，按其土性可划分为五个亚层。 1）、粉质粘土、粘土(层号②～1)： 有21孔段有分布，顶面高程4.68～5.86m，顶面埋深1.50～2.60m，厚度0.90～4.60m，平均2.81m。呈灰、深灰、棕红、灰黄等色，软塑状，粘性好。标贯试验21次，N=2.9～5.6击，平均4.0击，属中压缩性土。 2）、淤泥质土、淤泥(层号②～2)： 有16孔段有分布，顶面高程1.46～6.28m，顶面埋深1.50～2.60m，厚度1.00～2.20m，平均1.55m。呈灰黑色，流塑～软塑，饱和，粘性好，含腐植质及粉细砂。标贯试验12次，N=1.0～3.9击，平均值2.1击。属高压缩性土。 3）、粉质粘土、粘土(②～3)： 有13孔段有分布，顶面高程2.64～5.07m，顶面埋深1.90～4.50m，厚度1.70～5.60m，平均2.68m。呈褐红、浅灰、灰黄等色，可塑状，粘性好。标贯试验14次，N=6.1～12.9击，平均值7.7击。属中压缩性土。 4）、粉砂(层号②～4)： 有4孔段有分布，顶面高程1.62～3.45m，顶面埋深4.00～6.20m，厚度1.80～3.80m，平均2.90m。呈棕红、灰白、褐红等色，饱和，松散。标贯试验4次，N=3.7～9.4击，平均值6.2击。 5）、中砂(层号②～5)： 有30孔段有分布，顶面高程-3.07～-3.58m，顶面埋深3.60～8.00m，厚度0.85～5.90m，平均3.43m。呈灰白、灰黄、浅灰等色，饱和，稍密，局部含少量粘粒、砾石。标贯试验42次，N=10.2～14.9击，平均值13.1击。 3、风化残积土层(Qel)： 普遍分布，土性为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩等风化而成的粉质粘土，按其土性及状态可划分为2个亚层。 1）、可塑状粉质粘土层(层号③～1)： 有19个孔段有分布，顶面标高-3.14～-0.33m，顶面埋深7.50～10.80m，厚度1.00～4.50m，平均1.98m。土性为粉质粘土，呈褐红色，可塑状。标贯试验16次，N=6.5～14.5击，平均值9.9击。属中压缩性土。 2）、硬塑状粉质粘土层(层号③～2)： 有28个孔段有分布，顶面标高-4.83～-0.97m，顶面埋深9.00～12.50m，厚度0.90～5.50m，平均2.18m。土性为粉质粘土，呈褐红色，硬塑状。标贯试验31次，N=15.4～29.1击，平均值21.6击。属中压缩性土。 4、白垩系基岩(K2)： 场地基底岩石为白垩系沉积的碎屑岩，岩性为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，局部偶见粉砂岩、细砂岩。呈泥质、粉砂质结构，中厚层状构造。按其风化程度可划分为全风化、强风化、中风化及微风化等四个岩带。 1）、全风化岩带(层号④～1)： 有23个孔段有分布，顶面标高-11.23～-2.08m，顶面埋深10.50～18.90m，厚度0.90～4.40m，平均1.97m。岩石风化强烈，呈全风化状，褐红色，岩芯呈坚硬土状，遇水易软化。标贯试验19次，N=30.2～48.9击，平均值37.3击。 2）、强风化岩带(层号④～2)： 各孔段均有分布，顶面标高-13.73～-2.95m，顶面埋深10.20～21.40m，厚度0.50～13.40m，平均4.06m。呈褐红色，岩芯呈半岩半土状、碎块状，岩质软，部分岩质稍硬。本带风化均一性差，大部分孔段存在中、微风化岩夹层。标贯试验12次，N=51.2～72.2击，平均值57.2击。 3）、中风化岩带(层号④～3，略)： （二）、地下水概况： 场地第四系孔隙含水砂层较发育，地下水丰富。地下水主要受大气降水补给，地下水位随季节性变化而变化，雨季水位升高，旱季水位下降。场地砂土层的渗透系数K=9.36m/d，属强透水层。场地环境为Ⅱ类，地下不对混凝土结构无腐蚀性。第一节 二地下室基坑边坡支护的计算参数 地层 代号 层 号 土 性 天然密度ρ0 (g/cm3) 内摩擦角φ(度) 凝聚力C (kPa) Qml ① 人工填土 1.70 10.0 8.0 Qal ②～1 粉质粘土、粘土 1.85 12.0 20.0 ②～2 淤泥质土、淤泥 1.70 4.8 9.6 ②～3 粉质粘土、粘土 1.90 15.0 22.0 ②～4 粉砂 1.80 22.0 0.0 ②～5 中砂 1.90 25.0 0.0 Qel ③～1 粉质粘土 1.93 18.0 25.0 ③～2 粉质粘土 1.95 20.0 30.0 K ④～1 全风化岩 2.00 22.0 40.0 ④～2 强风化岩 2.10 30.0 100.0第一节 三支护方案设计的依据 1、广东省工程勘察院“广州珠江新城K3地块(K3-1、2、3、5)岩土工程勘察报告”(2001.11.16) 2、中国工程建设标准化协会标准《土层锚杆设计施工规范》(CECS22—90) 3、国家行业标准《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120—99) 4、广东省标准《建筑基坑支护工程技术规程》(DBJ/T15-20-97) 5、广州市标准《广州地区建筑基坑支护技术规定》(GJB02—98)第一节 四支护方案设计原则 由于该工程未提供基坑范围以外的锚杆锚固区域的地质资料，其计算主要参考该工程基坑范围内的地质资料。又因为其基坑岩体的土层覆盖厚度不一，其可塑、软塑等土层厚度分布不均，而且土体物理力学指标变化很大，这样很难作出符合工程实际的计算。因此，只能根据本工程基坑内的情况，再结合以往成功的工程经验近似取基坑地面以下 C、φ值以及锚固体与土体接口粘结强度值(qs)的各加权平均值作为初步计算的依据，待施工开挖时根据锚杆成孔取出的土样对锚杆长度再作适当的调整。因此，该工程的设计原则是：动态设计、动态施工、动态管理。施工过程中应随时对开挖和钻孔取得的土体资料和水文资料进行分析、比较，发现与设计所取土体物理力学性能及水文资料不符或出入较大时，应及时调整设计方案和施工方案，以确保设计方案的可靠度，进而确保基坑边坡以及基坑周边环境的安全。第一节 五基坑支护设计 场地工程地质情况将全场分成三个支护区域：分别称为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ支护区(详“基坑支护平面示意图”)。支护形式：首先采用深层搅拌桩形成止水帷幕，然后垂直开挖基坑边坡，采取锚杆、花管、土钉相结合的复合止水、支护结构。 1、第Ⅰ支护区支护设计： 该断面边坡支护垂直开挖深度按8米考虑(施工时以现场放线、设计标高为准)。 (1)、沿基坑开挖线设置一排深层搅拌桩(φ600＠400)，深约10.00米左右(穿过透水层，桩端进入不透水层0.50米左右)，搅拌桩施工采用喷浆工艺,采用425#普通硅酸盐水泥作固化剂，浆液水灰比0.5～0.6，四搅四喷(两上两下),每纵延米搅拌桩掺加水泥用量不少于50kg。 (2)、沿基坑边坡垂直方向布设6排土钉(花管)，其中M1、M2、M3为土钉，M4、M5、M6为注浆花管，垂直间距和水平间距均为1.30米，锚杆(或土钉、花管)成梅花状排列。 (3)、喷射混凝土强度C20、厚100,钢筋网采用φ6圆钢编制,间距200×200。 (4)、每排锚杆(或土钉、花管)设水平加强筋2Φ16。 2、第Ⅱ支护区支护设计： 该断面边坡支护垂直开挖深度超过第Ⅰ支护区约1米左右(施工时以现场放线、设计标高为准)，设计上考虑沿基坑边坡垂直深度增加一排锚杆(或土钉、注浆花管)。锚杆(或土钉、注浆花管)垂直间距由现场施工作适当调整。 (1)、沿基坑开挖线设置1排深层搅拌桩(φ600＠400)，深约11.00米左右(穿过透水层，桩端进入不透水层0.50米左右)，搅拌桩施工采用喷浆工艺，采用425#普通硅酸盐水泥作固化剂，浆液水灰比0.5～0.6，四搅四喷(两上两下)，每纵延米搅拌桩掺加水泥用量不少于50kg。 (2)、沿基坑边坡垂直方向布设7排锚杆(或土钉、花管)，其中M1为土钉，M2、M3为锚杆，M4、M5、M6为注浆花管，M7为土钉，水平间距为1.30米，锚杆(或土钉、花管)成梅花状排列。 (3)、喷射混凝土强度C20、厚100,钢筋网采用φ6圆钢编制,间距200×200。 (4)、每排锚杆(或土钉、花管)设水平加强筋2Φ16。 3、第Ⅲ支护区支护设计： 该断面边坡支护垂直开挖深度按8米考虑(施工时以现场放线、设计标高为准)。 (1)、沿基坑开挖线设置2排深层搅拌桩(2φ600＠400)，深约11.00米左右(穿过透水层，桩端进入不透水层0.50米左右)，搅拌桩施工采用喷浆工艺,采用425#普通硅酸盐水泥作固化剂，浆液水灰比0.5～0.6，四搅四喷(两上两下),每纵延米搅拌桩掺加水泥用量不少于50kg。 (2)、沿基坑边坡垂直方向布设6排锚杆(或土钉、花管)，其中M1为土钉，M2为锚杆，M3、M4为土钉，M5、M6为注浆花管，垂直间距和水平间距均为1.30米，锚杆(或土钉、花管)成梅花状排列。 (3)、喷射混凝土强度C20、厚100,钢筋网采用φ6圆钢编制,间距200×200。 各种支护区详细做法详广州军区司令部建筑工程设计院所出的《广州珠江新城K3地块基坑支护设计图》。