某基坑工程止水及支护设计.docx

岩土工程与勘察第16卷第1期（总第25期）2004年6月

某基坑工程止水及支护设计
孙会哲1李宏义2曹红印3刘洪平4
【摘要】：北京某基坑工程地下水埋藏浅，赋存条件复杂，基坑紧邻建筑物，增加了基坑降水及基坑支护难度。根据场地地质条件，在充分论证的基础上，本工程采用了深层搅拌水泥土桩止水帷幕作为止水方案，为降低造价，以止水帷幕配合短土钉作为一般地段的支护方案，重要部位以悬臂式钢筋混凝土灌注桩支护，取得了很好效果。本文介绍了深层搅拌水泥土桩止水帷幕与钢筋混凝土灌注桩在该基坑止水及支护中的成功应用。
关键词：基坑止水、支护，深层搅拌水泥土桩止水帷幕，钢筋混凝土灌注桩，土钉

1．工程概述
拟建工程位于北京市朝阳区，拟建地下车库地下1层，建筑物长84m，宽36m，上部覆土1.5m，基础底面为地下6.00m，现浇钢筋混凝土框架结构，墙下筏板基础，基坑开挖深度约6.0m。因基坑开挖深度较大，且紧邻建筑物，地下水位埋藏较浅，需采取支护及降排水措施，以保证基坑开挖及周围建筑物稳定。
2．场地岩土工程条件
2.1工程地质条件
拟建场地地貌单元属永定河冲洪积扇的东北边缘，地形平坦，地基土主要由新近沉积粉质粘土以及第四系沉积粉质粘土、粘质粉土、砂质粉土、粉细砂构成：
新近沉积粉质粘土=1\*GB3①：黄褐色，湿，可塑，土质不均，含铁、锰氧化物，偶见砖屑。本层上部为素填土薄层。层厚1.50~2.00m。
粘质粉土=2\*GB3②：褐黄色，饱和，土质不均，含铁、锰氧化物及云母片，属中高～低压缩性土。层厚3.30~3.80m。
粉质粘土～粘土=2\*GB3②-1：褐黄色，饱和，软塑～可塑，土质不均，含少量姜石及铁、锰氧化物。呈透镜体分布于粉质粘土②层中。属中～中高压缩性土。
粘质粉土=3\*GB3③：灰色，饱和，土质不均，含铁、锰氧化物及云母片，属中低～低压缩性土。层厚1.80~5.90m。
粉质粘土=3\*GB3③-1：灰色，饱和，软塑～可塑，土质不均，含少量姜石及铁、锰氧化物及钙质条纹。呈透镜体分布于粉质粘土=3\*GB3③层中。
砂质粉土=3\*GB3③-2：灰色，饱和，土质不均，含细砂团及云母片。呈透镜体分布于粉质粘土层中。
粉细砂=4\*GB3④：灰色～褐黄色，饱和，密实，主要矿物成分以石英、长石。层厚1.50~5.20m。夹砂质粉土=4\*GB3④1透镜体。
中粗砂=5\*GB3⑤：灰黄色，饱和，密实。主要矿物成分为长石、石英，含少量砾、卵石。层
厚0.50~5.00m，层底标高21.72~22.53m。
1、2、3、4：中国兵器工业北方勘察设计研究院

粉质粘土=6\*GB3⑥：灰黄褐色，饱和，可塑～硬塑，土质不均，含铁、锰氧化物斑点，夹粘质粉土薄层，属中低～低压缩性土。层厚2.50~6.80m，层底标高15.37~20.03m。
土层名称C（kPa）Φ(度)k(m/d)粘质粉土=2\*GB3②20250.1粉质粘土～粘土=2\*GB3②-120100.05粘质粉土=3\*GB3③15200.1粉质粘土=3\*GB3③-120150.1砂质粉土=3\*GB3③-210200.5粉细砂=4\*GB3④0302.0砂质粉土=4\*GB3④-15200.5中粗砂=5\*GB3⑤0355.0粉质粘土=6\*GB3⑥20200.1地基土层抗剪及渗透指标表1
2.2水文地质条件
根据岩土工程勘察报告，拟建场地地层为永定河冲洪积层，勘察期间在勘察深度45m范围内发现三层地下水，第一层为潜水，主要分布在粉细砂=4\*GB3④、中粗砂=5\*GB3⑤中，地下水具微承压性质，含水层埋深7.4～10.7m，厚度2.2～6.6m，静止水位埋深8.9~9.8m。因勘察期间受附近建筑工地降水影响，水位埋深较大；第二层为潜水，主要含水层为粉质粘土⑦，静止水位埋深17.70m；第三层为微承压水，主要含水层为粉细砂⑨、中粗砂⑩，静止水位埋深26.10m。根据资料，场地历年最高地下水位接近自然地表。
为调查场地地下水变化情况，在基坑开挖前对地下水进行了长期观测，基坑影响范围内观测到两层地下水，第一层为上层滞水，稳定水位埋深3.5m，第二层为贮存于粉细砂=4\*GB3④、中砂=5\*GB3⑤的微承压水，稳定水位埋深为4.5m。
根据施工要求，本次降水要求降至基坑开挖面以下0.5m处，水位埋深-6.5m。基坑降水要求及水文地质条件见图1。
2.3周边建筑环境
场地周边施工场地狭小，基坑南侧距离新建3#住宅楼电梯井约1m，新建3#住宅楼高12层，一层地下室，筏板基础，基础埋深3m，基坑不具备放坡条件，需进行必要支护措施保证3#楼稳定，同