1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文献综述

1.引言

近年来我国建筑业高速发展，建筑规模越来越大，建筑高度也随之增加，而一项建筑物的施工始于地下部分，在很大程度上，基础的稳定与否，决定着整个建筑物的稳定性。就基坑支护而言，其实质是一种支挡、加固与保护措施，其是为了保障地下结构施工、基坑周边环境安全，在基坑周边环境采用支护措施。并且有关基坑支护方案的优选与优化是一项关系到结构安全和工程成本的工作，越来越收到工程技术人员的重视。

2.基坑安全等级

基坑安全等级的划分是对支护设计、施工的重要性认识及计算参数的定量选择，是一个难度很大的问题。根据基坑安全等级并结合地区经验及相关规范，可以初步选定备选方案，并为基坑监测项目提供依据。基坑安全等级分为三级，不同等级采用相应的重要性系数。

2.1基坑按侧壁安全等级划分

一级：支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重（r₀取1.10）；

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.研究内容

为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，对基坑采用的临时性支档、加固、保护与地下水控制。基坑支护设计、施工与基坑开挖，应综合考虑地质条件、基坑周边环境要求、主体地下结构要求、施工季节变化及支护结构使用期等因素，因地制宜、合理选型、优化设计、精心施工、严格监控。设计内容包括（1）结合拟建场地的工程水文地质条件和周边环境条件，进行各种方案的比选，选择安全可靠、技术可行、经济合理、施工方便的深基坑支护方案。（2）掌握深基坑支护的设计计算过程，进行抗倾覆、抗隆起、抗滑移、抗管涌和整体稳定性验算（要求笔算和电算相结合）。（3）选择合理的止水方案，进行止、降水的设计计算。（4）提出基坑开挖和地下室施工的监测内容和控制标准。

2.基坑支护资料收集

⑴场地岩土工程勘察报告、基坑支护设计和止、降水设计参数；

⑵建筑红线、地下室边线的平面图及基础结构设计图，建筑场地及其附近的地下管线、地下埋设物的位置、深度、结构形式及埋设时间；

⑶基坑附近的地面堆载及大型车辆的动、静荷载情况；

⑷邻近已有建筑的位置、层数、高度、结构类型、完好程度、已建时间及基础类型、埋置深度、主要尺寸、基础距基坑上口周边的静距离等；

⑸基坑周边的地面排水情况，雨水与污水、上下水管线排入或漏入基坑的可能性；

⑹已有相似支护工程的经验性资料。

3.工程概况

3.1拟建建筑物概况

拟建工程的地下部分为二层地下室，建筑面积约296120m²，地上局部为一层建筑，建筑面积约1620m²，根据设计单位提供的资料，拟建建筑，采用框架结构，单柱轴力标准值为5000kN/柱，轻轨隧道侧边允许打桩部分最大抗拔承载力约为800kN/m。拟建场地0.00m相当于85国家高程基准3.60m。

拟建基坑位于苏站路以北，南距苏站路最近处约8.0m，东侧邻拟建芳草路，西侧紧邻拟建江坤路，北侧为拟建二期广场用地，周边条件较复杂，拟建地下室的底标高为-6.90m，预计底板厚度1.0m，现状自然地面标高1.52～3.32m，一般挖深9.5～11.0m，基坑开挖短边140.6m，长边205.8m，周长692.8米，面积28935.5m²。

拟建基坑位于苏站路以北，南距苏站路最近处约8.0m，东侧紧邻拟建芳草路，西侧紧邻拟建江坤路，北侧为拟建二期广场用地，周边条件较复杂，拟建地下室的底标高为-6.90m，预计底板厚度1.0m，现状自然地面标高1.52～3.32m，一般挖深9.5～11.0m，基坑开挖短边140.6m，长边205.8m，周长692.8米，面积28935.5m²。

3.2拟建工程场地概况

拟建场地地貌属长江三角洲冲、湖积平原。目前拟建场地地表现状由西至东依次为苏锦一村的未拆除建筑、火车站改造苏州第一建筑有限公司临时办公场地及临时宿舍、中铁十二局临时办公场地及临时宿舍、中铁二十四局临时办公场地及临时宿舍，西侧出入口受苏锦一村未拆除建筑影响暂无法施工。在拟建场地西南侧有拟建轻轨二号线在基坑下部穿过。场地标高在1.04~2.92米间，地势总体较平。

3.3工程地质条件概况

（1）杂填土层：灰、灰褐色，上部以杂填土为主，含有大量碎石、砖块等建筑垃圾，存在大量已拆除建筑物基础，基础埋置深度约1.5~2.9m，密实度较好，下部为素填土，主要由素填土组成。很湿~饱和，以软塑为主，结构松散，土质不均匀，高压缩性。本层厚度0.90~5.80m,层底标高-3.13~1.36m。全场遍布。

（2）粘土层：灰黄、褐黄色，饱和，可塑～硬塑状态，无摇震反应，切面光滑，干强度高，韧性高，含少量铁锰结核、锈斑，土质均匀，中等压缩性。本层顶部土质相对较软，局部受原已拆除建筑物基础影响位置，埋深较大，层厚变薄，局部缺失，本层层厚1.50~4.10m，层底标高-3.81~-1.68m。

（3）粉质粘土层：灰黄、灰色，饱和，可塑～软塑状态，无摇震反应，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，含少量铁锈斑，底部粉质含量增大，土质较均匀，中等压缩性。层厚0.80~3.80m,层底标高-6.81~ -3.17m，全场遍布。

（4-1）粉土层：灰色，稍密，饱和，干强度低，低韧性，摇振反应中等，切面无光泽。土质欠匀，中等压缩性。上部强度较弱，向下土层强度逐渐增大，砂质含量增多，层厚2.30～5.90m，层底标高-10.51～-7.61m。全场遍布。

（4-2）粉砂夹粉土层：灰色，中密~密实，饱和，干强度低，低韧性，摇振反应迅速，无光泽。含云母碎片，颗粒级配良好，土质较匀，低~中等压缩性。层厚2.30～5.50m，层底标高-14.01～-11.91m。全场遍布。

（5-1）粉质粘土层：灰色，以软塑为主，局部可塑，饱和，干强度中等，局部含淤泥质粉质粘土，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。局部夹粉土，土质欠匀，中等压缩性为主，局部高压缩性。层厚1.90～5.20m，层底标高-18.58～-14.07m，全场遍布。

（5-2）粉质粘土层：灰色，饱和，以软塑为主，局部可塑，摇震反应无，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等。该层土质不均匀，中等～高压缩性，层厚2.00~8.00m，层底标高-24.20～-18.69m。全场遍布。

（5-3）粉质粘土层：灰色，饱和，以可塑为主，局部软塑，摇震反应无，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等。该层土质不均匀，向下强度逐渐增大，中等压缩性，本层仅分布于场地西侧，层厚3.00~16.00m，层底标高-38.10～-22.71m。主要分布于场地西部及南部。

（6）粘土层：兰灰、绿灰，可塑~硬塑，饱和，干强度高，韧性高，摇振反应无，切面光滑。往下粉质含量较高，局部夹粉土薄层。土质较均匀，中等压缩性。层厚1.50~4.30m，层底标高-23.92～-22.97m。本层主要分布于场地东北侧。

（7）粉质粘土层：灰褐，饱和，可塑，摇震反应无，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等。土质欠均匀，中等压缩性。层厚1.60~6.00m，层底标高-29.48~ -27.48m，本层主要分布于场地东北侧。

（8-1）层：粉土夹粉质粘土：灰色、饱和，中密～密实，摇震反应中等，切面无光泽，干强度低，韧性低。夹粉质粘土，可塑状，本层中部强度较高，土质欠均匀，层厚5.30~10.20 m, 层底标高-37.82~ -34.20m。场地西侧本层缺失。

（8-2）粉砂夹粉土层：灰色，密实，饱和，干强度低，低韧性，摇振反应迅速，无光泽。含云母碎片，颗粒级配良好，土质较匀，低~中等压缩性。层厚4.00～9.70m，层底标高-43.90～-42.01m。全场遍布。

（9）粘土夹粉质粘土层：灰绿、青灰色、灰色，饱和，软～可塑状态，摇震反应无，切面光滑，干强度高，韧性高。该层顶部以灰色，软～可塑状粉质粘土为主，中下部以灰绿、青灰色可塑状、强度相对较高的粘土为主。土质欠匀，中等压缩性，局部高压缩性。层厚4.80~8.80m，层底标高-51.88~ -47.01m，全场遍布。

（10）粉土层：灰色，饱和，中密～密实，干强度低，低韧性，摇振反应中等，切面无光泽，中等压缩性。局部夹薄层粉质粘土，埋深较稳定。层厚4.80~8.20m，层底标高-58.37~ -54.35m。全场遍布。

（11-1）粉质粘土夹粉土层：灰色，饱和，可塑，夹薄层粉土，摇震反应无，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，中等压缩性。层位较稳定，层厚3.50~10.00m，层底标高-64.35~ -61.50m。全场遍布。

（11-2）粉质粘土层：灰色，饱和，可塑，摇震反应无，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，中等压缩性。本层未钻穿，最大揭露厚度6.30m。

3.4水文地质条件

苏州市地表水系十分发育，河网密布，河湖水位的变化与降水年际、年内的变化基本一致，根据大运河苏州站水文资料：年平均水位0.88m，最高年平均水位1.39m，（1954年），最低年平均水位0.4m（1934年），历史最高水位2.69m（1954.7.28），历史最低水位0.01m(1934.8.27)。

苏州地区浅层地下水主要接受大气降水补给，其水位随季节、气候变化而上下波动，属典型蒸发入渗型动态特征。潜水最高水位为2.63m，近3~5年最高潜水位为2.50m，最低水位为-0.21m。地下水年变幅为1~2m。据长期观测资料：潜水位常年高出地表水位，表现单向性排于河、湖的特点。浅部微承压水赋存于粉土和粉细砂层中，其动态亦受大气降水、地形地貌及地表水体的等因素的制约，表现为降水型特征，苏州市历史最高微承压水位为1.74m，最低微承压水位为0.62m，年变幅0.80m左右，微承压水位历时曲线与潜水动态特征相似，地下水年变幅0.8m左右，动态类型属缓变型。据苏州地区区域水文地质资料，第I承压含水层历史最高水位为-2.70m，最低水位为-3.02m，年变幅为0.38m。

勘察场地地面总体较为低洼，一般标高为1.52~3.22m但本工程的设计室内地面高程为3.60m，因此本工程结束后有大面积的地基土回填，因而地下水潜水位必将渐渐升高并与本地区周边形成同一的潜水位，苏州市历年来最高潜水位为2.63m（85国家高程基准），在进行基坑抗浮设计验算时，抗浮水位可按此值计算。

3.5基坑支护设计参数

土层承载力值计算表

地基土设计参数及桩基综合设计参数表

3.6基坑支护设计方案

拟建建筑地下室周边环境较复杂，建议采取一定的支护措施，如排桩加钢筋混凝土内支撑的支护方案。并采用三轴搅拌桩止水帷幕方案。基坑开挖与围护设计时，应重视地下水的不良作用；基坑开挖与围护施工中，应加强地下水的控制措施，以确保基坑及周边环境的安全。

3.7基坑支护设计思路

(1)设计方案比选:是根据当地的自然地形、地质条件、水文条件、岩土工程勘察报告及各种支护形式的适用条件，综合考虑以确定合理的设计方案。

(2)土压力计算：根据郎肯的理论进行主动土压力和被动土压力的计算。

(3)支护结构计算：根据弹性支点法和极限平衡法进行计算，有些支护结构也仅采用静力平衡状态计算。

(4)基坑稳定性验算：根据极限平衡法对边坡整体稳定性和基坑坑底隆起稳定性进行分析；基坑踢脚稳定性则根据力矩平衡来进行分析；根据基坑渗流的水力梯度不应超过临界水力梯度的原理对基坑渗流稳定性进行分析；基坑突涌稳定性分析多是从压力平衡的角度分析而得出得结论。

（5）基坑降水止水设计：根据基坑底面上覆土压力承压含水层作用在顶板上的水头压力相平衡的原理进行基坑降水止水设计。采用轻型井点降水的方法宜适合该地区施工。

（6）基坑监测方案设计：采用科学仪器设备和一定的手段对支护结构、主体结构、桌边环境的受力和位移等进行持续观测。

3.8基坑监测

本次按摩擦型桩基的有关要求布设勘探孔。勘探点平面布局在考虑到建筑物体形、荷载分布的同时，结合地层结构及地基土的均匀性，并根据设计院的设计文件对本项工程的要求，勘探点主要按建筑物周边或角点并结合柱网布置，勘探点间距在30m以内。根据设计方案，拟建地下室底板标高为-6.90m，埋深约地面以下10.0m左右，勘探孔孔深，一般性勘探孔的深度为桩端以下3～5m；控制性孔深以进入基础底面以下深度略大于压缩层的厚度为原则。

由于西南侧有规划轻轨交通线建设，在地铁施工范围内对桩基施工要求较高，故在地铁施工范围内的土层，拟定一般性勘探孔深60m，控制性孔深70m；其余地段拟定一般性勘探孔深45m，控制性孔深55m。两侧地下通道一般性孔深40m，控制性孔深55m。外围调查孔深20m左右。

4.进度安排

第5-6周 基坑支护设计资料收集和熟悉设计内容

第7-8周 基坑支护方案和降水方案的选择

第9-12周 基坑支护设计计算书编写

第13-14周 基坑支护设计图件绘制

第15-16周 整理汇总基坑支护设计计算书和施工图纸

5.参考文献

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[2] JGJ120-2012．建筑基坑支护技术规程 [S]．

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[4] GB50010-2010．混凝土结构设计规范 [S]．

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[7] JGJ94-2008．建筑桩基技术规范 [S]．

[8] GB50086-2001. 锚杆喷射混凝土支护技术规范 [S]．

[9] GB50739-2011. 复合土钉墙基坑支护技术规范 [S]．

[10] GB50497-2009. 建筑基坑工程检测技术规范 [S]．

[11] 高大钊，孙钧编著．深基坑工程．第二版 [M]．北京：机械工业出版社，2003．

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[13] 白玉华编著．工程水文地质学 [M]．北京：中国水利水电出版社，2002．

[14] 余志成、施文华编著．深基坑支护设计与施工 [M]．北京：中国建筑工业出版社，1998．

[15] 陈国兴，樊良本等编著．基础工程学 [M]．北京：中国水利水电出版社，2002.