地下连续墙(边坡支护).doc

中华人民共和国国家大剧院工程投标施工组织总设计大纲 中国新兴建设开发总公司 18中华人民共和国国家大剧院深基坑降水、土方挖运、边坡支护施工方案1、 前言1.1工程概况国家大剧院是国家重点工程，拟建场地位于北京市西城区西长安街南街人民大会堂西路西侧，为一多功能特大型公共建筑，由椭圆穹形结构的主体建筑——国家大剧院及南北两侧的地下票务大厅、地下停车库及商业区组成，总建筑面积为10万平方米，地下面积3.5万平方米，接待面积为2.9万平方米其中，主体结构东西轴长216m，南北轴长146m，结构基础埋深分别为-22.0m、-28.6m和-41.0m，本工程±0.00=46.00m，室外自然地坪标高在46.0m左右拟建场区总平面图详见图(一)1.2工程地质及水文地质概况1.2.1工程地质概况根据业主提供的场区岩土工程勘察报告，拟建场区地层性状下：1.2.1.1地形及地物概况拟建场区大部分区域地形平坦，地面标高在46.00m左右，在场区的北端、靠近已废弃的建筑基坑处，地形有明显的高低变化局部需做回填处理我方1月上旬勘察现场时，现场原有建筑物尚未拆完1.2.1.2地层土质概述见下表。

地层主要岩性特征一览表地层类别地层序号亚层序号岩 性颜 色湿 度压 缩 性层顶标高(m)人工堆积层1①房渣土、碎石填土杂稍湿~湿~饱和/4496~46.74(局部40.18)①1粉质粘土填土、粘质粉土填土黄褐湿~饱和/新近沉积层2②砂质粉土、粘质粉土褐黄(暗)~黄褐湿~饱和低~中低37.18~40.29②1含有机质粘土、重粉质粘土灰黑~褐湿~饱和中高~高②2粉砂、细砂褐黄(暗)~黄褐湿低第四纪沉积层3③卵石、圆砾杂湿~饱和低33.73~35.74③1中砂、细砂褐黄稍湿~湿低~中低4④粉质粘土、重粉质粘土褐黄湿~饱和低~中低28.16~30.49④1粘质粉土、砂质粉土褐黄湿~饱和低④2粘土、重粉质粘土褐黄湿~饱和中低~低5⑤卵石、圆砾杂饱和低22.28~25.46⑤1细砂、中砂褐黄饱和低⑤2重粉质粘土、粘土褐黄湿~饱和中~中低⑤3粉质粘土、粘质粉土褐黄湿~饱和低6⑥粉质粘土、粘质粉土褐黄湿~饱和低6.41~9.09⑥1砂质粉土褐黄湿~饱和低⑥2粘土、重粉质粘土褐黄~棕湿~饱和低⑥3粉砂、细砂褐黄饱和低7⑦卵石杂饱和低0.74~1.69⑦1细砂、粉砂褐黄饱和低⑦2粘质粉土、粉质粘土褐黄湿~饱和低1.2.2拟建场区的地下水条件本阶段勘察期间(1999年11月中旬~12月上旬)，量测的地下水静止水位类型、埋深见下表。

水层序号地下水类型静上水位(测压水头)测量时间埋深(m)标高(m)1上层滞水3.70~5.4040.49~42.941999.11.10~11.302层间潜水9.90~16.5029.71~30.993承压水12.60~19.3026.59~28.86地下水水质的腐蚀性评价:场区内第1、2、3层地下水水质对混凝土结构均无腐蚀性，但在干湿交替环境下均对钢筋砼结构中的钢筋具有弱腐蚀性详见北京市勘察设计研究院提供的岩土工程勘察报告1.3基础施工概况拟建工程±0.00=46.00m，基础埋深分-7.0m、-8.0m、-11.0m、-17.0m、-22.0m、-26.0m、-28.6m、-41.0m(不含基础底板与垫层厚)，包括底板与垫层厚度后，基础埋深分别为-8.2m、-9.2m、-12.2m、-18.2m、-27.2m、-31.2m、-33.8m、-43.2m为了方便大型钢屋架的整体安装工作，将南区做为前期施工利用场区，先对北区与中心区进行降水、分层开挖以及支护工作由于中心区基坑超深，承压水头高，水位降至槽底标高难度很大通过对多种方案的技术经济综合比较，我方认为采用浅层降水、深层用地下连续墙做止水帷幕，及支护体系，上部无水区采用土钉墙支护的方法是最为快速安全、最经济可行的。

方案设计如下：疏干上部潜水，降低第一层承压水水头；在中心区周边-17.0m标高以下，作一圈封闭的地下连续墙止水帷幕；地下连续墙内浅基坑（-27.2~-33.8m）处采用护坡桩（排桩）支护，深基坑（-43.2m）采用地下连续墙作支护(止水帷幕)中心区钢屋架安装完毕后，再进行南区剩余部分的基坑降水、土方开挖、边坡支护工作1.4编制依据1.4.1业主提供的招标文件1.4.2根据北京市勘察设计研究院99年12月10日提供的《岩土工程勘察报告》1.4.3 法国巴黎机场公司(ADP)提供的相关建筑设计平面、剖面图1.4.4 业主提供的招标答疑和补充文件之一1.4.5 有关施工规范及规程1.4.5.1 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99 )1.4.5.2 基坑降水技术规范（补充）1.4.5.2 钢筋焊接及验收规程（JGJ18-96）1.4.5.3 地基与基础工程施工及验收规范（GBJ202-83）1.4.5.4 建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-96）1.4.5.5 建筑地基基础设计规范(GBJ11-89)1.4.5.6 建筑桩基技术规范(JGJ94-94)1.4.5.7 施工现场临时用电技术规范（JGJ46-88）。

1.4.5.8北京市建筑施工现场安全防护基本标准（91）京建施字第124号1.4.5.9北京市建设工程现场管理基本标准（91）京建施字第125号1.4.5.10北京市建设工程现场管理环境保护工作基本标准（91）京建施字第126号1.4.5.11北京市建设工程施工现场保卫工作基本标准（91）京建施字127号1.4.6 本公司贯标质量标准，管理制度2、深基坑降水设计该工程施工面积大，承压水厚度大，水量丰富，主体部位基础埋深超深，因此，降水的成败关系到基坑支护的成败经我公司专家多次论证，认为该工程南区和北区的降水采用四周布设抽渗结合井可达到支护施工要求；中心区采用浅层降水，深层用地下连续墙做止水帷幕，兼做支护体系降水井情况一览表编 号类 型 名 称孔径(mm)井 深(m)井 距(m)打井面标高(m)井 底标高(m)过滤器顶标高(m)过滤器长度(m)数量(眼)置泵类型(m3/h)类型1周边抽渗结合井(回灌井)60026.07.5自然地面-26.0-23.02.01701~2类型2中心区周边降水井60030.07.5自然地面-30.0-27.02.0845~6类型3北区渗井60020.0~25.016现有地坪-27.0-24.02.018类型4中心区内疏干井60036.0见图自然地坪-36.0-33.02.02220类型5台仓区周边减压井60035.06.4-17.0-52.0-46.04.01650~80类型6台仓区疏干降水井60013.0见图-30.0-45.0-42.02.0420~50类型7观测井20019见图-11.0-30-26420类型8中心区PVC自渗井20024自然地面-3020说明：1、采用砾石砼井管，外径400mm，内径300mm。

考虑台仓减压井的重要性，为防止开挖时井管损坏，井管采用内径300mm的钢管井，在-49.0m以下设4.0m长钢管滤管)2、滤料采用2~6mm的粒豆石3、中心区疏干井在连续墙合拢前下5~6t/h的潜水泵，在疏干坑内存水时下20t/h的潜水泵4、降水井共计321眼5、观测井距连续墙外皮10m，每隔5个降水井设一个观测井，共20眼6、中心区内部和其余部位的渗井，抽渗结合井可兼做水位观测井2.1 北区、南区浅基坑降水设计 疏干上层滞水与层间潜水，降低第一层承压水水头 南区与北区基坑较浅，主要为上层滞水与上层潜水，水量不大，按降深至-13.0m计算时，基坑涌水量约为4000m3/d，为疏干上层水，根据我公司在该地区的施工经验，可在基坑四周布设抽渗结合井，井距7.5m，井深26m(井底标高-26m)，共约170眼在主体结构基坑降水期间，这些抽渗结合井主要用做回灌井，为了增强自渗及回灌效果，可在-24m下加一节长2m的钢筋网过滤器井管北区跨度较大，为了加快和保证降水效果，在北区中部沿东西方向布两排自渗井，排向井距16m共18眼井，井底标高及构造详见“降水井情况一览表” 抽渗结合井既保护地下水资源，又可减轻周围市政排水管道的排水压力。

根据我们以往对同类工程进行的施工监测，所抽出的是低压缩性土层——卵石层中的空隙水，只要严格控制井管过滤管的质量，不带出较多泥砂，一般不会对周围建筑物造成有影响的不均匀沉降由于该工程地理位置的重要性，采取回灌措施后，更有利于控制不均匀沉降，有利于保障四周建筑物的安全2.2 中心区降水设计 施工地下连续墙，形成一个完整的阻水结构中心区降水设计参数： 中心区降水面积：F=π·R·r+16×64=π×116.5×80.5+1024=30486m2 降水深度：S=30.45-26≈4.45m 平均渗透系数：K=(100×1.53+0.1×2.92)/4.45=34.45m/d2.2.1 井点布置2.2.1.1 井点类型：管井井点、井管采用φ400水泥砾石井管2.2.1.2 平面布置：详见“2.2.2.6”井点计算中的管井数量及“降水井平面图”2.2.1.3 竖向布置管井井深：H=H1+iL+h1=20+0.1×35+3=26.5其中：H1：本设计中要求降水深度i: 管井降水坡度，环行布井取1/10；L：坑边井至坑中间井的1/2水平距离，取45m；h1：泵底距井底的安全系数及沉淀高度，取3m。

2.2.2 井点计算2.2.2.1 基坑假想半径：x0=√F/π=√30486/π=98.5m2.2.2.2 含水层厚度：H=30.45-19.5=10.95m2.2.2.3 排水影响半径： R=√x02+2Kt·H/m =√98.52+2×34.45×4×10.95/0.23≈151.07m其中 t：抽水稳定时间，取4日， m：土的排水率，取0.232.2.2.4 中心区基坑总涌水量：Q=1.366K(H2-S2)/(g(R+x0)-gx0) 。