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深圳市软件产业基地项目基坑支护工程
（对应总体设计一、三、四标基坑）
（6）《深圳市软件基地项目（第一标段）拟建场地简报》，湖南省农林工业勘察设计研究总院；
（7）《深圳市软件产业基地建设工程地下管线探测技术报告》，深圳市长勘勘察设计有限公司；
（8）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）； （9）《建筑地基基础设计规范》（GBJ50007-2002）；
设 计 说 明
一、工程概况
深圳市软件产业基地项目本工程位于滨海大道以北，白石路以东，位于深圳市高新区南区填海六区，占地面积149000㎡，总建筑面积为631678㎡，其中地上建筑面积451878㎡，地下建筑面积179800㎡，设地下室两层。
根据一标、三标、四标建筑结构专业设计情况，本工程场地±0.00=6.10m，一标地下室底板建筑顶标高-9.6m（相对标高，下同），底板厚0.5m；三标地下室底板建筑顶标高-9.6m（相对标高，下同），底板厚0.3m；四标地下室底板建筑顶标高-9.4m（相对标高，下同），底板厚0.3m。考虑10cm底板混凝土垫层后，本工程基坑坑底标高分别为：
一标：坑底高程-10.2m（相对标高）； 三标：坑底高程-10.0m（相对标高）； 四标：坑底高程-9.8m（相对标高）。
本基坑支护方案自地下室外边线后退2.0m作为基坑开挖坡底线，支护体系采用桩锚结构。
（10）《深圳地区建筑基坑支护技术规范》（SJG05-96）；
（11）广东省标准《建筑基坑支护工程技术规程》（DBJ/T15-20-97）； （12）现行国家及地方有关规范、标准及规程。
三、工程地质条件
（一）地层岩性
根据初勘和本次详勘部分勘察资料，拟建场地内分布的主要地层有：人工填土层、第四系海陆交互相沉积层及第四系残积层，下伏基岩为燕山晚期花岗岩。按照其野外特征自上而下分述如下：
1、人工填土 (Qml) ①（①为地层编号，下同）：系新近填海造陆人工堆积物，经多次堆填而成。主要由杂填土组成，部分钻孔多块石、碎石及角砾，粒径3～30cm不等，含量介于10～30％，块石、碎石多为中～微风化状燕山晚期花岗岩，空隙间充填粗砾砂及少量粘性土等，一般上部稍密实，下部较松散。
2、第四系海陆交互相沉积（Qmc）
（1）淤泥质粉质粘土②-2：褐灰、灰黑色，含有机质，具腥臭味，局部不均匀含贝壳和少量腐殖残骸，局部混少量细中砂，饱和，摇震无反应，土面稍有光滑，干强度及韧性中等，呈软塑状态。
（2）淤泥质中粗砂②-3：褐灰、灰黑色，主要成份为石英质，含有机质和淤泥，局部混有贝壳，具腥臭味，饱和，呈松散状态。
（3）粗砾砂②-4：褐黄、灰白色，主要成份为石英质，不均匀混少量贝壳及粘性土，饱和，呈稍密～中密状态。
（4）粉质粘土②-5：浅黄、灰白色，不均匀混20～30%石英砂粒，摇震无反应，土面稍有光滑，干强度及韧性中等，很湿，呈可塑状态。
二、设计依据
（一）、规程、规范与资料
（1）深圳市软件产业基地项目第一标段建筑设计图，深圳市建筑设计研究总院有限公司；
（2）深圳市软件产业基地项目第三标段建筑设计图，深圳大学建筑设计研究院； （3）深圳市软件产业基地项目第四标段建筑设计图，中建国际（深圳）设计顾问有限公司；
（4）深圳市软件产业基地项目场地平面图，中建国际（深圳）设计顾问有限公司； （5）深圳地铁2号线（蛇口线）工程线路平面图及纵断面图，中铁二院工程集团有
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3、第四系残积层(Qel)砾质粘性土③：红褐、褐黄、灰白等杂色,系由花岗岩风化残积而成，原岩结构清晰可辨，不均匀残留20～30%砂砾，光泽反应一般，摇振无反应，干强度及韧性较差，呈湿～稍湿，硬塑状态。。
4、燕山晚期花岗岩（r53-1）④：浅红、肉红、灰绿等色，风化后呈褐红、灰黄色，主要由长石、石英及黑云母组成，含少量其他暗色矿物及蚀变矿物，中粗粒结构，致密块状构造，属坚硬岩，按风化程度划分为全风化、强风化、中风化及微风化四带，本次勘察过程中只揭露了全风化、强风化、中风化三带：
（1）全风化花岗岩④-1：褐红、灰黄、肉红、灰白色，大部分矿物风化变质呈土状，其中钾长石风化后呈粉末状，手捻有砂感，无塑性。标准贯入试验修正后锤击数介于30～50击，双管合金钻具易钻进，岩芯呈坚硬土柱状，属软岩，岩体极破碎，岩体基本质量等级分类为Ⅴ类。
（2）强风化花岗岩④-2：褐红、灰黄、肉红、灰绿色，大部分矿物已风化变质，石英及钾长石呈颗粒状及砂状，风化裂隙极发育，岩块用手可折断，双管钻具可钻进，岩芯多呈土柱状，少量呈砂砾状及土夹碎块状，属软岩，岩体极破碎，岩体基本质量等级分类为Ⅴ类。
（3）中风化花岗岩④-3：褐黄、灰绿、肉红色，部分矿物已风化变质，节理裂隙较发育，节理间浸染暗褐色铁质氧化物，岩块敲击声脆，用手难折断，合金钻具较难钻进，岩芯呈碎块状及块状，属较硬岩，岩体较破碎，岩体基本质量等级分类为Ⅳ类。
以上地层的岩性、层厚、埋深等情况详见钻孔地质柱状图、工程地质剖面图。 （二）场地水文地质条件
勘察期间，钻孔均遇见地下水，地下水属潜水类型，赋存于第四系地层中，其中第四系海陆交互相沉积层为主要的含水地层，受大气降水及地表水补给，并与海水存在水力联系，水位变化因季节而异；此外，有部分地下水属基岩裂隙水，赋存于燕山晚期花岗岩中，其补给、径流及涌水量大小受地质构造及节理裂隙控制。勘察时测得地下水稳定水位埋藏深度为1.7～3.0m，标高介于1.54～3.91m。
参照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）关于水质对砼结构腐蚀性的评价标准，拟建场地环境类别属Ⅱ类。按照受环境影响及受地层渗透性影响的腐蚀性评价标准评定，该场地地下水水质在强透水性地层及弱透水性地层中对砼结构均不具腐蚀性；在干湿交替环境中，水中Cl-对钢筋砼结构中的钢筋具有中等腐蚀性，在长期浸水环境中，对钢筋砼结构中的钢筋不具腐蚀性；pH值、Cl-与SO42-含量对钢结构含钢管道具中等腐蚀性。
（二）设计参数取值
根据勘察报告，基坑支护设计参数取值如表1：
表1 岩土体力学性质指标取值
重力密度 (kN/m3) 17.5 18.5 19 20 19 粘聚力 (kPa) 15 30 0 0 20 土体与锚固体极限摩阻力qsik(KPa) 16 45 80 180 50 土层编号 ① ②-2 ②-3 ②-4 ②-5 土层名称 人工填土 淤泥质粉质粘土 淤泥质中粗砂 粗砾砂 粉质粘土 内摩擦角(°) 12 15 20 28 10 四、地下水控制
1、根据勘察报告，本场地地下水位较高，且受降水影响较大，需采取止水措施。设计在基坑支护桩施工完成后，在桩间施工Φ1000三重管旋喷桩，桩底进入坑底3.0m，以隔断基坑内外的地下水，防止基坑开挖时坑外地下水向坑内补给。
2、坑内土体中地下水的排除。从经济、土方开挖的便利性考虑，本基坑设计采用坑内集水井抽水和排水沟明排方式排出坑内地下水，沿基坑边每25m左右挖2m×2m×3m降水坑1个，在开挖的同时放入污水泵抽水。随开挖深度的增加，逐渐加深降水坑深度。
3、基坑开挖时，坑顶设排水明沟对地面水进行外排，尺寸为400mm×400mm(净空)，汇集水排入市政管网前需经过三级沉淀池沉淀。基坑施工完毕，在坑底设排水明沟，尺寸为400mm×400mm(净空)，并在基坑每个拐角处设集水井，尺寸为0.8m×0.8m×1.0m(净空)。
五、基坑支护设计方案
1、设计原则
（1）基坑的工程地质条件、地下水条件、岩土工程特征及周围环境(道路、管线、建筑物)是基坑设计需要详细了解和分析的首要内容。
（2）设计方案必须确保支护结构的安全，保证基坑周围道路及已施工和使用的地下管线、市政道路的安全。
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（3）支护方案在安全的前提下，经济、合理，满足国家建设工程的有关法规和规范要求。
（4）支护结构能保证基坑开挖及地下结构的顺利施工。
（5）设计必须考虑施工期间度过雨季和台风季节，其对基坑稳定性的不利影响。 （6）设计方案在现有的施工场地的施工必须具有可行性。 2、支护设计方案
基坑场地北侧为学府路，场地中间南北向为科园路，二者对基坑开挖变形要求较高，因此临近上述道路的基坑支护段安全等级定为一级。基坑其它支护段周边场地较空旷，无重要建筑物，但基坑开挖范围内存在淤泥、淤泥质土等软弱地层，因此其支护安全等级定为二级。
本基坑支护设计采用桩锚方案，并根据现场实际情况，将一、四标基坑间的土体全部挖除后作为一个大基坑进行联合支护，将三标与长勘院设计的二标基坑间的土体全部挖除后作为一个大基坑进行联合支护。
场地周边学府路与科园路存在较多地下管线，支护桩及锚索施工时应注意进行避让，避免损毁管线。
4、喷射时，先在底部旋喷1min，当达到预定的压力及喷浆量后再旋转提升。钻杆的旋转的提升必须连续不断，在拆卸钻杆时，动作要快，卸管后继续喷射的搭接长度不小于设计长度。中途发生故障，立即停止提升和喷射，以防断桩。
5、喷射施工完毕后，彻底清洗注浆管和注浆泵，管内机内不得残存水泥浆。把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注泵管和高压管内的浆液全部排除。
6、所注水泥浆在旋喷前1小时之内搅拌，旋喷中冒浆量控制在10~25%，相邻两桩钻孔桩与旋喷桩，施工间隔时要大于48小时。
7、喷射注浆过程中若出现压力骤然下降，上升拔管完后为确保桩顶高程和质量，还要采用原孔位置浆回灌。 8、高压旋喷桩水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰1：1旋喷桩施工参数：喷射压力25~30Mpa，压缩空气压力≥0.7Mpa，水泥浆泵压≥0.5~1.0Mpa；提升速度15cm/min，每米水泥用量≥13%。
2、三重管旋喷桩
（1）三管旋喷桩设计桩径1.0m，桩中位于相邻支护桩中心位臵；
（2）喷射水压力不小于35MPa，浆液压力不小于1.0MPa，提升速度不大于12cm/min，旋转速度不超过20转/分钟，每米水泥用量不小于400kg，以上参数可根据试喷结果进行调整；
（3）采用P.O.42.5R纯水泥浆灌注，水泥浆水灰比1:1，可加入0.05%的三乙醇胺； （4）质量控制措施
（a）旋喷施工前，将钻架安放平稳牢固，定位准确，同时按旋喷角调整好旋喷控制器。喷射管倾斜度不大于1.5%，桩心偏差不大于5cm；
（b）正式开工前应作试验桩，确定合理的旋喷参数和浆液配合比。旋喷深度、直径、抗压强度符合设计要求；
（c）为使浆液因延时而不致沉淀和离析，及早提高复合固结体的强度，可掺入3%的陶土和适量的早强剂；
（d）旋喷过程中，冒浆量小于注浆量20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径；
（e）钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持旋喷桩体有10－20 cm 的搭接长度，以免出现断桩；
（f）在旋喷过程中，如因机械故障中断旋喷时，应重新钻至桩底设计标高并重新
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六、主要设计参数及施工要求
本工程主要采用桩锚支护体系，设计从地下室外边线后退1.2m作为基坑开挖坡底线。 1、支护桩
（1）支护桩桩径1.2m，桩间距1.8m，桩顶设1.2m×0.8m冠梁； （2）支护桩桩身采用C25砼，冠梁、腰梁等采用C30砼； （3）冠梁施工时可分段浇筑，但不留施工缝。 （4）支护桩施工工艺可采用钻孔桩或旋挖桩。 单管旋喷桩
1、钻机安放在设计的孔位上并要保持垂直，施工时旋喷管的允许倾斜度不大于1.5%。施工前要检查高压设备和管路系统，确保压力和流量满足施工要求。
2、施工中采用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。钻孔过程中要做好详细的钻孔地质记录。
3、在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，采用边射水、边插管，水压力不超过1Mpa。
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旋喷；
（g）制作浆液时，水灰比要按设计要求进行，严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止水泥浆沉淀、浓度降低。不得使用受潮或过期水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有滤网进行过滤，过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2 为宜；
（h）在旋喷过程中，若遇到孤石或大的漂石，桩位可适当调整（根据受力情况，必要时加桩避免畸形桩和断桩）；
（i）旋喷施工按规定做好记录，并按监理工程师批准的表格填写。 3、预应力锚索
（1）预应力锚索采用3×7Φ5，材料为1860MPa高强钢绞线，水平间距1.8m； （2）孔位允许偏差为水平方向100mm，垂直方向50mm，预应力锚索钻孔倾角误差不超过2度，成孔直径不小于150mm，孔深应超过设计长度0.5m，终孔后应认真清孔。在建筑物位臵为防止地下水流失，锚索钻孔时需跟套管施工；
（3）预应力锚索下料时应注意预留张拉段长度(1.0~1.5m)，安装前应认真清除锚索表面的油污和铁锈；
（4）水泥采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥拌制，水灰比为0.45~0.55；
（5）锚固体应进行现场同条件养护，经检验锚固体强度达到设计强度70%后方可进行张拉锁定，锚固体设计强度30MPa；
（6）预应力锚索宜先进行现场试验确认其极限抗拔力；
（7）预应力锚索的外露张拉段始终保留，不可截断。当预应力锚索出现明显的预应力损失或基坑位移过大时，进行二次张拉；
（8）预应力锚索采用二次注浆，一次注浆为常压注浆，二次注浆压力不小于2.0MPa。锚索自由段末端应设臵止浆塞，以确保自由段的自由以及锚固段的二次注浆效果。
4、钢花管土钉施工
（1）锚杆孔位和孔深允许偏差均为50mm，成孔直径130mm。填土层如人工成孔困难，可采用击入式注浆钢花管（D48,δ3.0）代替，钢花管注浆压力不小于1Mpa；
（2）锚杆注浆材料为P.O.42.5R普通硅酸盐水泥净浆，水灰比0.45~0.55，水泥浆应随拌随用；
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（3）锚杆孔注浆必须密实饱满，注浆管应插至距孔底300mm处。 5、喷射混凝土
（1）在基坑旋挖桩桩间开挖面喷射100mm厚混凝土面层；
（2）喷射混凝土强度等级C20，水泥、砂、石子配合比例为1：2：2.5或根据配合比试验进行；
（3）喷锚墙面层钢筋网按φ6@200×200布臵，土钉端头设水平向2Φ16加强筋。 6、其它技术要求
（1）设计未特别指明处均按有关规范施工； （2）基坑周围地面附加荷载不得超过20kN/m2； （3）地下室底板砼施工完毕，及时回填夯实。
七、土方开挖方案
1、根据《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》的相关规定，本基坑开挖时必须分层、分段挖土，每层挖土厚度不宜超过3m，每段长度不超过30m。
2、每层开挖底面位于冠梁、腰梁、锚索下方300mm，然后施工支护结构，开挖到位严禁超挖。土方开挖后须及时支护，不许长时间暴露。在支撑未达到正常使用要求前，不得开挖下层土方。
3、基坑开挖过程中，挖斗严禁碰撞支护结构（支护桩、锚索、喷锚面层等），开挖到位严禁超挖。
此外，还要注意以下几点：
（1）基坑开挖前必须严格保证支护结构各构件的养护时间，保证其达到足够的强度后方可开挖下一层土方。
（2）当存在超过基坑底以下的超深开挖时，一定要先通知设计人员进行复核，必要时提出专门的支护方案。对基坑底以下为软土的情况，这些超深开挖一般均要求按控制变形的有支护开挖方式进行。
八、质量检验
1、锚索质量检验应做抗拔力试验，试验数量为锚索总数的1%，且不少于3根。验
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收标准为：锚索抗拔力平均值应大于抗拔力设计值，最小值不小于设计值的90%。
2、支护桩应通过低应变法或抽芯法检验桩身质量，检验根数为总数的1%，且不少于3根。
3、喷射砼与旋喷桩砼应进行抗压强度试验，试块数量为每500m2取一组，每组试块不得少于三个；对于小于500m2的独立工程，取样不少于一组。
4、其他有关检测项目应参考相关规范及规程进行。
协同设计、施工人员对监测结果进行有效的评价和反馈，进一步指导下一步的施工。
十、其它
（1）基坑支护为临时性构筑物，按规范其安全和正常使用期限为1年，超过此期限时，应及时通知设计人员，重新评价其安全性。
（2）在距基坑2m范围内不得堆载，5m范围内的堆载不得超过20kPa，不得有超载车辆通行。
（3）当出现下列情况时应立即停工并通知建设单位和设计单位：
a. 基坑边缘位移较大或位移速率突然加大；
b. 基坑顶部地表面出现连续裂缝或较宽的非连续裂缝； c. 周围建筑或道路出现裂缝或较大的不均匀沉降； d. 基坑边坡出现局部坍塌或其他异常现象；
（4）支护结构水平位移或沉降值较大或移动速率突然加大。 （5）在土方开挖、支护桩施工过程中，注意避让地下管线。 （6）其它一切未尽事宜参照有关规程、规范执行。
九、支护结构及周边环境监测
1、按《深圳地区建筑基坑支护技术规范》（SJG05-96）对基坑和周围道路的沉降位移进行监测。
2、观测点类型：
（1）在坑顶间隔30～35m设臵位移沉降观测点； （2）在场地外围道路间隔40m设臵沉降观测点；
（3）在坑顶间隔40m设臵地下水位观测点，并在必要时作为回灌井使用。 3、观测精度要求不低于三等精度。
4、基准点应在基坑开挖前观测一次，沉降和位移观测从基坑开挖开始，开挖过程中每3～5天测量一次，挖至坑底十天后每5～7天测量一次，如位移趋于稳定则10天测量一次或更长，基坑回填至地面标高时一般可停止观测。
5、坡顶变形允许值和预警值：基坑坡顶水平位移允许值按0.25%H（一级）或0.5%H（二级），预警值取允许值的80%。此外，当变形不断加大，或变形速率超过4mm/天时，也要及时进行预警。
6、基坑周边地面沉降变形允许值和预警值：基坑周边地面沉降允许值按0.25%H，预警值取允许值的80%。
7、以上监测内容应由专业第三方监测单位进行，并需将相关监测结果及时反馈至业主及设计单位。
基坑的设计和施工是一个信息化的过程，而基坑相关的监测是信息化的基础。此项工程应由有丰富经验的专业人员承担，并据设计和有关的规范要求制定详细的监测方案，
十一、主要工程量统计表
1、东侧基坑（对应总体设计一、四标基坑） 1 2 3 4 5 6 7 8 12 13 14 15 16 项目名称 基坑支护桩 支护桩冠梁 三管旋喷桩 锚索 锚索腰梁 钢管土钉 挂网喷面 坡顶护栏 集水井 沉砂池 洗车槽 土方 工程量 备注 根数：503根，实桩长度： 钻孔桩或旋喷桩，桩径1.2m 6548.7m，空桩长度：1011m 长度：906.5m 根数：503根，长度：5040m 根数：739根，长度：18742m 长度： 638m 根数：977根，长度： 4709m 面积： 9065m2 长度：1100延米 6个 2个 1个 体积：513799m3 截面尺寸：0.8×1.2m 三管，直径1.0m 3束锚索 直径48钢管土钉 挂钢筋网，喷射C20厚100 净空0.4×0.4m 坡顶、坡底排水沟 长度： 2006m －5－
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2、西侧基坑（对应总体设计三标基坑）
1 2 3 4 5 6 7 8 12 13 14 15 16 项目名称 基坑支护桩 支护桩冠梁 三管旋喷桩 锚索 锚索腰梁 钢管土钉 挂网喷面 坡顶护栏 集水井 沉砂池 洗车槽 土方 工程量 根数：302根，实桩长度：3860.2m，空桩长度：684m 长度：545m 根数：302根， 长度： 2954.2m 根数：376根，长度：9628m 长度：267m 根数：685根，长度： 3425m 面积： 5440m2 长度：580延米 6个 2个 1个 体积：349685m3 备注 钻孔桩或旋喷桩，桩径1.2m 截面尺寸：0.8×1.2m 三管，直径1.0m 3束锚索 直径48钢管土钉 挂钢筋网，喷射C20厚100 净空 坡顶、坡底排水沟 长度： 1125m －6－
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