河南省建筑科学研究院有限公司

目 录

1、工程概况
2、场地岩土工程条件
3、基坑工程的环境条件与要求
4、基坑支护设计
5、降水和止水方案的设计
6、基坑土方开挖方案的建议
7、基坑支护施工阶段的要求和注意事项
8、基坑支护体系监测方案及建议
9、应急预案
10、基坑支护、降水、挖土施工工期计划
11、设计计算书及变形计算

中储粮油脂（新郑）有限公司大豆加工项目5#转接塔、汽车卸粮坑及输粮地沟基坑支护、降水设计方案

1 工程概况
1.1 一般概况
（1）建筑名称 中储粮油脂（新郑）有限公司大豆加工项目5#转接塔、汽车卸粮坑及输粮地沟
（2）建筑场所 新郑市 河赵村北部，新郑—薛店公路西侧
（3）建设单位 中央储备粮新郑直属库
1.2 拟建建筑物概况
（1）拟建建筑物基础概况：拟建原料库（5#转接塔）筏板基础，基础埋深7.4m；拟建输粮地沟筏板基础，基础埋深7.4m；拟建汽车卸粮坑筏板基础，基础埋深6.4m。

（2）基坑规模：基坑由5#转接塔、汽车卸粮坑、输粮地沟三部分连接组成，整体呈倒“T”形。基坑周长约110m，面积约550㎡。

（3）基坑开挖深度：根据结构相关基础图，5#转接塔、汽车卸粮坑、输粮地沟基坑开挖深度为分别为7.5m、6.5m、7.5m。

2 场地岩土工程条件
2.1 地形地貌
根据河南豫中地质勘察工程公司提供的《中央储备粮新郑直属库三期大豆加工项目工程岩土勘察报告》，场地所处地貌单元为河流冲积平原区。

2.2 工程地质情况
与基坑支护和降水有关的地层情况描述如下
第（1）层，粉砂（Q4al）：
褐黄色，稍湿，稍密。主要成分为长石、石英；少量云母碎片。场区普遍分布，厚度：0.70-3.30m；平均2.00m：层底标高：113.09-116.07m；平均114.54m：层底埋深：0.70-3.30m；平均2.00m。

第（1）-1层，粉质粘土（Q4al）：
黄灰色；可塑。局部含砂；少量小颗粒姜石。干强度中；韧性中；稍有光泽；摇振反应无。场区普遍分布，厚度：0.80-3.00m；平均1.52m：层底标高：112.06-115.96m；平均114.00m：层底埋深：1.00-4.50m；平均2.36m。

第（2）层，粉土（Q4al）：
褐黄色；稍湿-湿；中密。见较多黄斑和灰斑；砂质含量高；局部相变为粉砂。干强度低；韧性低；无光泽反应；摇振反应中等。场区普遍分布，厚度：1.80-4.60m；平均3.00m：层底标高：109.36-113.12m；平均111.20m：层底埋深：3.40-7.00m；平均5.26m。

第⑵-1层，粉土（Q4al）：
褐黄色；湿；稍密。有少量黄斑和灰斑；局部砂质含量高。干强度低；韧性低；无光泽反应；摇振反应迅速。场区普遍分布，厚度：0.80-3.60m；平均1.64m：层底标高：109.05-111.01m；平均110.09m；层底埋深：5.10-7.70m；平均6.61m。

第⑶层粉土（Q4al）：
浅灰色；湿；稍密。有零星蜗牛壳碎片；少量小颗粒姜石；局部粘粒含量稍高；相变为粉质粘土。干强度低；韧性低；无光泽反应；摇振反应迅速。场区普遍分布，厚度：1.10-5.00m；平均2.48m：层底标高:105.88-109.31m；平均107.79m：层底埋深:6.80-11.00m；平均8.67m。

第⑷层粉质粘土夹砾砂（Q3al）:
褐黄色-浅灰白色,可塑-硬塑.夹砾石及粗砂,含量5-20%,砾石直径0.5-2cm,呈园状、次圆状.干强度中,韧性中,稍有光泽,无摇振反应。场区普遍分布，厚度:1.00-3.90m,平均2.03m;层底标高:102.87-107.81m,平均105.80m;层底埋深:8.90-14.00m,平均10.65m。

第⑸层，粉质粘土（Q3al）:
褐黄色-棕黄色,硬塑.有青灰色斑纹,含钙质结核及锰质结核.干强度中,韧性中,稍有光泽,无摇振反应。场区普遍分布，厚度:1.20-3.60m,平均2.53m;层底标高:101.11-104.87m,平均103.14m;层底埋深:11.10-15.50m,平均13.30m。

第⑹层，粉质粘土（Q3al）:
棕黄色,硬塑-坚硬.有较多钙质结核,有锰质斑点及青灰色斑点,干强度中,韧性中,稍有光泽,摇振反应无。场区普遍分布，厚度:2.20-6.40m,平均4.05m;层底标高:97.85-100.05m,平均99.08m;层底埋深:15.50-18.80m,平均17.36m。

第⑺层，粉质粘土（Q3al）:
浅棕红色,湿,坚硬.钙质结核含量约10%-20%,粒径2-7cm,局部半胶结,有锰质斑点,局部相变为粘土.干强度高,韧性高,切面光滑。该层未穿透,最大揭露厚度为17.7m。

2.3 水文地质情况
本工程勘察期间，场地地下水埋深约4.5~6.8m左右，属孔隙潜水类型，其动态变化主要受季节性降水影响，从7月中旬至10月上旬是每年地下水位丰水期，每年12月至来年2月为枯水期。按正常情况上部潜水的年变化幅度在2.0～3.0m之间。根据新郑市的长期水文观测资料，近3～5年新郑市地下水位变化不大，该场地历年最高水位2.0m左右。

3 基坑工程的环境条件与要求
3.1本工程的环境条件
场地位于新郑市河赵村北部，新郑—薛店公路西侧。

基坑东侧：基坑东侧相距约0.3m为相邻在建原料日仓（CFG桩已施工，计划待本基坑回填后完毕后继续施工后期工程），桩顶标高约2.0m。

基坑南侧：基坑南侧为已施工道路，距离基坑约3m。

基坑西侧：基坑西侧现为空地，基坑边缘2m以外预留作施工道路。

基坑北侧：基坑北侧较空旷。

从周围环境来看，东侧、西侧为该基坑支护的重点。

3.2本基坑工程的设计等级
依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）和本工程情况；本工程基坑侧壁安全等级为二级。

4 基坑支护设计
深基坑支护工程虽作为一种施工临时性结构；但其所需投入的资金较多； 所占工期也长；一旦支护结构的失败；会造成较大的经济损失和产生不良的社会影响。在深基坑支护结构设计中；土压力计算理论一直沿用经典的库伦或者朗金理论；但由于岩土工程问题的复杂性、经典理论的近似性、工程地质资料的精确程度和施工过程中现场条件的不确定性；往往使得支护工程设计并不完全和实际吻合；以至于达不到预想的结果。所以，我们在整个设计过程中，首先对可能适合本工程的多种设计方案，在考虑施工等多种因素的条件下，进行分析比选，力求选择最佳方案；其次，具体进行设计时，采用信息化设计的方法。目前，基坑支护体系计算一般采用专用的计算软件，但这些软件虽然能计算出最终的受力与变形，但不能计算诸如介质的各向异性、非均质特性及其随时间的变化、复杂边界条件和施工过程对基坑支护的影响。信息化设计是比较科学的一种设计方法；它不仅能优化设计，而且还能和施工、监测相结合，它从基坑开挖监测过程中；不断获取基坑变形的动态信息； 从而判断支护结构的安全性和被支护土体的稳定性；并随时对原基坑支护设计进行修改和补充； 确保基坑开挖支护的安全稳定。

4.1设计依据
（1）《中央储备粮新郑直属库三期大豆加工项目工程岩土勘察报告》
（2）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
（3）《基坑土钉支护技术规程》CECS96：975
（4）《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ /T111-98
（5）《建筑边坡工程技术规范》GB 50330-2002
（6）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086-2001
（7）《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18-96
（8）《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009
（9）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2002
（10）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
（11）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)；
4.2方案比选
根据基坑开挖深度、周围环境情况、场地工程地质与水文地质情况，并结合本地区目前较成熟的设计施工经验，适合该基坑的支护结构类型有以下几种。

（1）双排桩
（2）排桩＋预应力锚（杆）索
（3）复合土钉墙
（4）土钉墙
（5）放坡网喷
适合该基坑工程的几种支护形式的优缺点比较
支护形式
优点
缺点

双排桩
不需施工锚杆，挖土不受限制，安全性高。

造价高。

排桩＋预应力锚杆（索）
安全性好，锚（杆）索施工可能会出场地红线
造价较高。

复合土钉墙
造价一般，安全性一般
施工质量难控制

土钉墙
造价低，施工经验丰富
安全性一般

放坡网喷
造价低
需要较大场地

综合考虑安全、造价、工期、施工等综合因素，结合不同的周围环境，该基坑采用不同的支护方式。

由于场地的限制无法进行大放坡；若采用采用双排桩或桩锚结构，必然造价较高，初步决定采用土钉墙结构，通过验算证实，该支护形式满足安全要求，故采用土钉墙结构。

4.3 信息化设计
4.3.1计算条件
土的c，φ值根据勘察报告提供剪切试验强度指标进行了适当的修正（未提供UU剪切试验指标），围护墙体变形、内力计算和各项稳定性验算采用规范要求的计算参数。

4.3.2计算工况
土钉：第一层开挖2.0米，以下按土钉竖向间距，每层开挖1.2-1.5米。

4.3.3设计方案要点
经过详细的比较和优化，设计要点如下：
1-1断面：采用土钉墙结构共设4排土钉，水平间距1.2米，竖向间距1.1-1.5米。

2-2断面：上部1.2米采用1:0.4放坡网喷，下部6.3米1:0.4放坡，采用土钉墙结构共设5排土钉，水平间距1.5米，竖向间距1.3-1.5米。

3-3断面：采用土钉墙结构共设5排土钉，水平间距1.3米，竖向间距1.3-1.5米。

4-4断面：采用土钉墙结构共设4排土钉，水平间距1.5米，竖向间距1.4-1.5米。

4.3.4 基坑支护计算书及变形计算
基坑支护计算采用北京理正软件进行计算分析，详见计算书部分。

5 降水和防排水方案设计
考虑地下水位在4.5米，基坑开挖深度6.5-7.5米，故需要进行降水。本工程采用常用敞开式管井降水方法进行降水。

结合场地条件，共布置6眼降水管井，间距10～20米，根据现场水位情况运行降水系统，降水深度控制在坑底以下0.5m～1.0m，降水单位在基坑开挖期间应每天测报抽水量及坑内地下水位。

由于地层情况的原因，可能土方开挖到基坑底部时，土体含水量偏大，因此，建议降水时间提前。一般情况下：在枯水季节，水位较低，可根据现场水位情况合理减少抽水量；在雨水较多的季节，水位较高，根据现场监测情况，合理