1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

随着我国经济建设的迅猛发展，各个城市的高层建筑大量涌现，目前我国高层建筑发展的趋势和特点是层数增多，高度增高，并积极参与国际高层建筑的竞争。房屋建筑、市政工程或地下建筑物在施工时需要开挖的地坑，即为基坑。为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填，并进行相应的勘察、设计、施工和监测等工作，称为基坑工程。

基坑支护的原则：安全可靠；经济合理；施工便利和工期保证。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1工程概况

2.1.1地理位置

拟建金陵旅游管理干部学院实习用房及单身教师公寓工程西北侧距丽泽路约15m,东北侧距龙眠大道约20m，东侧距已建实训楼最近处约15m，紧邻校园内已有道路，且周边有绿化带分布。

2.1.2拟建物概况

拟建金陵旅游管理干部学院实习用房及单身教师公寓为1幢4～12层建筑。框架结构，柱网间距、最大柱荷载、拟建建筑地坪标高均未确定。有一层地下室，开挖深度约7.5m。

工程分级概况

勘察阶段	详细勘察	抗震设防烈度	7度
工程重要性等级	二级（一般工程）	抗震设防类别	标准设防类（丙类）
场地复杂程度等级	二级（中等复杂场地）	地基基础设计等级	乙级
地基复杂程度等级	二级（中等复杂地基）	基坑侧壁安全等级	三级
岩土工程勘察分级	乙级

2.2设计依据

#8226;《南京地区建筑地基基础设计规范》(DGJ32/J 12-2005)

#8226;《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)（2009年版）；

#8226;《建筑桩基技术》(JGJ94-2008)；

#8226;《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)（2008版）；

#8226;《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)；

#8226;《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)；

#8226;《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)；

#8226;《岩土工程勘察报告编制标准》(CECS99：98)；

#8226; 参照第三版、第四版《工程地质手册》等。

2.3地质特征

2.3.1地形地貌

拟建场地属岗地地貌单元，经人工改造，原始地貌已改变。勘察期间场地地形较平缓。孔口标高在23.54～25.10m之间，最大孔口高差为1.56m。本工程采用92南京城建地方坐标，吴淞高程系。

2.3.2地基土构成

根据区域地质资料，各层（亚层）的工程地质特征分述如下：

(1-1) 杂填土：灰色，主要为上部20cm的水泥路面下部为砂石垫层。仅场地西侧局部分布。结构松散，欠固结，强度低。层厚0.20~0.40m，层顶标高23.76~24.57m。

(1-2) 素填土：灰黄、灰色，松软，以粉质黏土为主，植物根茎发育，局部夹有碎砖，腐殖物等。填龄小于5年。普遍分布。结构松散，欠固结，强度低。层厚1.30~4.70m，层顶标高23.54~ 25.10m。

(3-1) 粉质黏土：灰黄，可塑，切面稍有光泽反应，中高韧性、干强度，含铁锰浸斑。局部分布。，中压缩性、中强度。层厚1.50~6.90m, 层顶标高20.65~23.22m。

(3-2) 粉质黏土：灰黄、褐黄，硬塑，切面稍有光泽反应，中高韧性、干强度，含铁锰浸斑、灰白色高岭土团块。局部缺失。中压缩性、中高强度。下卧风化岩层为极低强度岩基。层厚0.70~7.90m, 层顶标高16.32~23.55m。

(5-1) 全风化泥质砂岩：砖红色，原岩经强烈风化，呈砂土状、黏性土状。岩体基本质量等级为Ⅴ。普遍分布。层面起伏较大，工程力学性差异较大。层厚0.60~3.20m，层顶标高14.00~ 21.54m。

(5-2) 强风化泥质砂岩：砖红色，岩芯呈柱状，密实砂土状，局部夹有硬块，岩体基本质量等级为Ⅴ。普遍分布。层面起伏较大，工程力学性差异较大。层厚1.00~10.40m，层顶标高12.17~ 20.14m。

(5-3) 中等风化泥质砂岩： 砖红色，岩芯呈柱状，局部相对稍软，岩体基本质量等级为Ⅴ。普遍分布。层面起伏较大，工程力学性差异较大。层厚2.40~9.60m，层顶标高8.20~15.10m。

2.4水文地质条件

2.4.1地下水类型及埋藏条件

场地内地下水主要为孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水主要赋存于填土体孔隙中，勘察期间测得地下水初见水位埋深1.10～1.90m，稳定水位埋深1.00～1.80m，地下水位年变幅约1.0m，设计时年最高水位一般可按整平后埋深0.70m考虑。

基岩裂隙水富水性较弱，主要分布在中等风化岩面以上风化岩体空隙内，富水性不均，整体涌水量较小，对挖孔桩施工具有一定的影响。

2.4.2地下水的补给、迳流、排泄条件

地下水以大气降水补给为主，以自然蒸发为主要排泄方式。

2.4.3岩土层的透水性评价

场地内1层填土，土质不均，微透水； 3-1层粉质黏土、3-2层粉质黏土，基本不透水；5-1层全风化泥质砂岩、 5-2层强风化泥质砂岩不均匀，为弱透水层；5-3层中等风化泥质砂岩，透水性较弱。

2.44地下水水质及水、土腐蚀性评价

根据《岩土工程地质勘察规范》(GB50021-2001)（2009年版）附录七，场地环境类型为Ⅱ类。

本场地附近无污染源。根据本次勘察所取水样进行的水质分析成果，结合邻近场地施工经验判别，地下水对混凝土、钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀；土对混凝土、钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀。

2.5基坑支护和降（止）水方案

2.5.1基坑支护方案及选型依据

根据区域地质构造，本区无活动性断层通过，历史上无大的破坏性地震发生，属于岗地地貌单元，从地质构造和地震活动历史等因素分析，本场地为相对稳定区，适宜本工程建设。由于拟建建筑特征及场地工程地质条件及相邻建筑施工经验，建议拟建建筑可采用人工挖孔桩，以5-3层中等风化泥质砂岩为持力层。由于局部地段5-3层顶板坡度较大，建议设计与施工时应注意相邻孔入岩深度。人工挖孔桩施工时，应注意弃土远置，加强孔壁支护及时排除孔底积水。

由于拟建基坑西北侧距丽泽路约15m，东北侧距龙眠大道约20m，东侧距已建实训楼最近处约15m，紧邻校园内已有道路，且周边有绿化带分布。开挖空间较狭小，建议采用人挖桩支护，采用坑内集水明排疏干地下水。基坑施工时应注意合理安排工序，所挖土方应远置，减少对基坑及周边建筑的影响。

2.5.2 拟采用的计算理论和方法

(1) 土压力计算

支护结构所承受的土压力，要精确的加以确定是有一定困难的。目前，对土压力的计算，主要采用朗肯土压力理论进行计算。

1) 砂性土，内聚力:

主动土压力 (2.5.2-1)

被动土压力 (2.5.2-2)

2) 粘性土，内聚力:

主动土压力 (2.5.2-3)

被动土压力 (2.5.2-4)

(2) 支撑轴力计算

单支点支撑支护结构，桩的右侧为主动土压力，左侧为被动土压力。可采用平衡法确定水平支撑轴力R。

取支护单位长度，对支撑点取矩，令水平方向合力，则有：

(2.5.2-5)

(2.5.2-6)

(3) 弯矩计算

由等值梁法可以求得最大弯矩M_max值。

(4) 桩的嵌固深度计算

桩的嵌固深度即为保证桩的稳定性所需的最小的入土深度，可根据静力平衡条件即水平力的平衡方程()和对桩底截面的力矩平衡方()联解求得。

(5) 止水桩长计算

基坑开挖后，地下水形成水头差，使地下水由高处向低处渗流。止水桩深度应满足相应条件，以免产生管涌。止水桩桩长的最小嵌固深度可按下式计算：

(2.5.2-7)

(6) 稳定性验算

1) 抗倾覆验算

水泥土挡墙如截面、重量不够大，在墙后推力作用下，会绕某一点产生整体倾覆失稳。为此，需要进行抗倾覆验算。倾覆稳定性验算可按下式进行：

(2.5.2-8)

2) 抗坑底隆起验算

在软粘土地区，如挖土深度大，可能由于挖土处卸载过多，在墙后土重及地面荷载作用下引起坑底隆起。为此，需要进行抗坑底隆起验算。坑底隆起稳定性验算可按下式进行：

(2.5.2-9)

3) 抗管涌验算

在砂性土地区，当地下水位较高、坑深很大时，挖土后在水头差产生的动水压力作用下，地下水会绕过支护墙连同砂土一同涌入基坑。为此，需要进行抗管涌验算。管涌稳定性验算可按下式进行：

(2.5.2-10)

2.5.4 降水方案

本基坑深为7.50m，西北侧距丽泽路约15m，东北侧距龙眠大道约20m，东侧距已建实训楼最近处约15m，紧邻校园内已有道路，且周边有绿化带分布。开挖空间较狭小，建议采用人挖桩支护，采用坑内集水明排疏干地下水。

2.6监测方案

为正确指导施工，确保工程的顺利进行和周围建筑物的安全，应加强施工期间的监测工作，实施信息化施工，随时预报，及时处理，并根据监测数据及时调整施工进度和施工方法。由于场地内填土较厚，结构较松散，应优先对填土进行加固处理，以减少地平不均匀沉降；基坑施工应注意合理安排工序，所挖土方应远置，减少对基坑和周边建筑的影响；由于局部地段5-3层顶板坡度较大，建议设计与施工时应注意相邻孔入岩深度；施工时应加强验桩、验槽工作。基坑监测的内容大致有：

2.6.1 基坑周边水平位移监测

从基坑边缘以外1~3倍基坑开挖深度范围内需要保护的周边环境应作为监测对象。必要时尚应扩大监测范围。位于重要保护对象安全保护区范围内的监测点的布置，尚应满足相关部门的技术要求。建筑水平位移监测点应布置在建筑的外墙墙角、外墙中间 部位的墙上或柱上、裂缝两侧以及其他有代表性的部位，监测点间距视具体情况而定，一侧墙体的监测点不宜少于3点。

2.6.2 基坑周边管线和建筑物沉降监测

应根据管线修建年份、类型、材料、尺寸及现状等情况，确定监测点设置。监测点宜布置在管线的节点、转角点和变形曲率较大的部位，监测点平面间距宜为15m~25m，并宜延伸至基坑边缘以外1~3倍基坑开挖深度范围内的管线。供水、煤气、暖气等压力管线宜设置直接监测点，在无法埋 设直接监测点的部位，可设置间接监测点。

基坑周边地表竖向位移监测点宜按监测剖面设在坑边中部或其他有代表性的部位。监测剖面应与坑边垂直，数量视具体情况确定。每个监测剖面上的监测点数量不宜少于5个。

2.6.3 基坑周边深层水平位移监测

基坑周边深层水平位移的监测宜采用在墙体或土体中预埋测斜管、通过测斜仪观测各深度处水平位移的方法。测斜仪的系统精度不宜低于0.25mm/m，分辨率不宜低于0.02mm/500mm。测斜管应在基坑开挖1周前埋设，埋设时应符合下列要求：

(1) 埋设前应检查测斜管质量，测斜管连接时应保证上、下管段的导槽相互对准、顺畅，各段接头及管底应保证密封。

(2) 测斜管埋设时应保持竖直，防止发生上浮、断裂、扭转；测斜管一对导槽的方向应与所需测量的位移方向保持一致。

(3) 当采用钻孔法埋设时，测斜管与钻孔之间的孔隙应填充密实。

(4) 测斜仪探头置人测斜管底后，应待探头接近管内温度时再量测，每个监测点均应进行正、反两次量测。

(5) 当以上部管口作为深层水平位移的起算点时，每次监测均应测定管口坐标的变化并修正。

2.6.4 地下水位监测

基坑内地下水位当采用深井降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和两相邻降水井的中间部位；当采用轻型井点、喷射井点降水时，水位监测点宜布置在基坑中央和周边拐角处，监测点数量 应视具体情况确定。基坑外地下水位监测点应沿基坑、被保护对象的周边或在 基坑与被保护对象之间布置，监测点间距宜为20m~50m。相邻建筑、重要的管线或管线密集处应布置水位监测点；当有止水帷幕时，宜布置在止水帷幕的外侧约2m处。水位观测管的管底埋置深度应在最低设计水位或最低允许地下水位之下3m~5m。承压水水位监测管的滤管应埋置在所测的承压含水层中。回灌井点观测井应设置在回灌井点与被保护对象之间。地下水位监测宜通过孔内设置水位管，采用水位计进行量测。地下水位量测精度不宜低于10mm。

2.6.5 支撑轴力及桩身应力监测

监测点宜设置在支撑内力较大或在整个支撑系统中起控制作用的杆件上。每层支撑的内力监测点不应少于3个，各层支撑的监测点位置在竖向上宜保持一致。钢支撑的监测截面宜选择在两支点间1/3部位或支撑的端头；混凝土支撑的监测截面宜选择在两支点间1/3部位，并避开节点位置。每个监测点截面内传感器的设置数量及布置应满足不同传感器测试要求。

2.6.6 坑底隆起（回弹）监测

监测点宜按纵向或横向剖面布置，剖面宜选择在基坑的中央以及其他能反映变形特征的位置，剖面数量不应少于2个。同一剖面上监测点横向间距宜为10m~30m，数量不应少3个。坑底隆起（回弹）宜通过设置回弹监测标，采用几何水准并配合传递高程的辅助设备进行监测，传递高程的金属杆或钢尺等应进行温度、尺长和拉力等项修正。

2.7预期设计成果

1. 计算书 1份

2. 基坑支护结构平面图 1张

3. 基坑支护结构剖面图及大样图 1张

4. 支撑平面布置图 1张

5. 支护桩平面布置图 1张

6. 监测点布置图 1张

7. 施工说明 1张