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同方科技广场降水、支护、土方施工方案清华同方科技广场降水、支护、土方施工方案
二、工程及水文地质条件
根据中兵勘察设计研究院提供的岩土勘察报告，拟建场地各地基土层自上而下的分布情况摘要如下表：
a.杂填土①：厚度1.20~2.70m，层底标高47.47~49.10m。
b.粘质粉土素填土①1：厚度0.40~2.60m深基坑支护施工方案编制内容及深度要求，层底标高47.16~48.58m。
a.砂质粉土②：厚度1.80~5.10m，层底标高42.85~45.88m。
b.粉质粘土③：厚度1.00~8.20m，层底标高41.06~43.58m。
c.砂质粉土③1：厚度0.30~0.90m，层底标高43.89~43.58m。
d.重粉质粘土③2：厚度0.60~2.00m，层底标高41.95~43.85m。
e.粉质粘土④：厚度3.80~7.00m，层底标高34.25~37.78m。
f.重粉质粘土~粘土⑤：厚度0.30~3.20m，层底标高33.72~36.18m。
g.粉质粘土⑥：厚度2.60~5.00m，层底标高29.18~31.79m。
h.粘质粉土⑥1：厚度0.40~1.70m，层底标高32.42~34.59m。
根据本工程岩土工程勘察报告，拟建场地勘察深度范围内地下水类型及埋藏条件如下表所示：
根据历年资料，本工程拟建场区位置处1959年最高水位标高为47.50m，1993年最高水位标高为47.40~47.15m。
第二章基坑降水、支护方案设计
一、该工程的《岩土工程勘察报告》及部分设计图纸
第二节、基坑降水方案的设计
一、基坑降水方案总体技术思路
场地内对基坑施工有影响的地下水为潜水，其静止水位标高为45.99～43.66m，埋深4.30～6.10m。
根据该场地地下水埋藏条件、基坑开挖深度以及场地附近地区已有的降水经验，拟采用管井井点降水方案降低地下水位，即在基坑周围及坑内布设一定数量的管井，由管井统一将地下水抽出，达到阻截基坑外围地下水流入基坑的目的，从而满足基础施工对降水的要求。
二、降水设计计算（按完整井计算）：
r0＝0.29(a+b)
式中：a为基坑长度，约为132m（含每边井点到底板外皮距离，暂定4.0m）；
b为基坑宽度，约为97.6m（含每边井点到底板外皮距离）。
即：r0=66.6m，综合考虑r0取70m。
式中：H为含水层厚，取11.88m；
S为降深，取11.88m；
k为渗透系数，取10m/d。
将以上参数代入上式得：Q≈2868.5m3/d
4.管井单井出水量能力q：
式中：'为过滤器淹没段长度，取5m；
d为过滤器外径，取400mm；
综合考虑，q取50m3/d
6.确定管井井间距及调整管井数量
L取460m时，a=7.3m
综合考虑,a取6.0m。n取77口。
(1)基坑外侧：沿基坑护坡桩外侧，距底板外皮4.0m处布置管井，井间距6.0m，共布置管井约77口。管井井深25m，井径600mm，井管内径300mm，井管为钢管滤水管，井管与井壁的环行间隙内填入砾石滤料，滤料直径为2~5mm。
(2)基坑内：为解决降水盲区的土层含水对施工的影响，在基坑内沿F轴方向在7~16轴区间布置管井，管井规格同基坑外侧。井管为水泥条形滤水管。
在基坑内外共布置6口观测井，坑外4口，坑内2口，井深24m,井径600mm，井管内径300mm，井管用料及填入的滤料同降水管井。
四、坑壁残留滞水的处理
基坑侧壁在潜水层分布范围有可能会出现少量的残留滞水，可采取相应位置插入引流管，引入坑底积水坑集中排走的措施进行处理。
1.严格控制基坑四周的用水点。
2.基坑四周修筑排水沟或管，防止人工或雨水流入坑内。
3.妥善处理各种管道渗漏水。
六、基坑四周地面沉降观测及其预防措施
因降水有可能造成地面附加沉降，经计算其附加沉降量不大，对周围建筑物、构筑物（包括地铁）影响较小。
为安全起见，基坑四周地面设置一定数量的观测点，以对地面沉降进行监测。若地面沉降量较大，对相关建筑物造成影响时，需及时采取有效的保护措施，如立即减少管井抽水量、必要时设置回灌井或增设帷幕防渗墙等。
第三节、基坑支护方案的设计
一、基坑支护方案的设计
锚拉支护体系的内力计算方法较多，手算时常采用的方法为等值梁和连续梁方法。下面用等值梁法进行详细计算。
第一阶段挖土深0.25m,此阶段结构稳定，不用计算。
求开挖面下土压力为零点
===2.37m
求O点开挖面以上土压力Ea2
Ea2×y2=19.74×1.7(+3.8+2.37)+×1.7()+
34.05×2.4(+1.4+2.37)+×2.4()+
59.78×1.4(+2.37)+×1.4()+
×2.37××2.37
=1239.65kN·m/m
T1==162.7kN/m
=1.7+2.4+0.17=4.27m
计算公式同前,详见计算图,过程略.
求开挖面下土压力为零点
求O点开挖面以上土压力
=3046.5kN*m/m
T2==253.2kN/m
T1+T2=389.1kN/m
计算公式同前,详见计算图,过程略.
②求开挖面下土压力为零点
③求O点开挖面以上土压力
=1109.2kN/m
=9278.32kN*m/m
T3==450kN/m
T1+T2+T3=839.1kN/m
t=2.72+3.38=6.1m因已穿透粘土层到圆砾层，考虑桩土摩擦的有利作用，
桩间距按照1.5m,因此支点内力设计值按下式计算:
NU=1.25*1.5*TI
N1=254.8KN；N2=474.75KN；N3=843.75KN；
5、锚杆长度及截面计算
锚杆自由段长度按照下式选定
锚杆锚固段长度按照下式选定
土体与锚固体的极限摩阻力标准值按下表选用:
qsk(Kpa)（（）（
6、钢绞线截面面积计算
7、钢筋笼截面积计算（按照周边均匀配筋计算）
8、综合上述计算结果，得出如下数据
注：锚杆预加轴力为设计轴力的70%，注浆采用425#普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比为0.5,第二、三道锚杆的反力梁采用2[25a槽钢梁，第四道采用2I36b工字钢梁。
（2）桩顶连梁：（护坡桩主筋伸进连梁，连梁预埋承压板500×500×10mm）
截面尺寸:B×H=800×500mm
纵向配筋：12Ф20（二级）
用挂网、喷射豆石混凝土处理，以防桩间土流失，钢丝网规格为20mm×20mm，豆石混凝土设计强度为C20，配比为水泥:砂:8880速凝剂＝1:4:0.03(此为重量比)，采用普通硅酸盐425#水泥，厚度为60mm。
构造柱截面尺寸：37cm×37cm
构造柱间距：3.0m（主筋伸入连梁90cm）
连梁及圈梁主筋：4Ф20
构造柱、连梁及圈梁砼：C20
1、基坑四周障碍物较多，当护坡桩首影响时，可在不降低支护安全等级的前提下，对护坡桩的位置及间距做适当调整；当锚杆受影响时，如有效长度范围内存在地铁、地下管线等情况，也可根据实际情况对锚杆间距、标高以及倾角作调整，或局部增加或减少锚杆数量。但同样不得降低支护的安全等级。
根据场地的情况以及总包项目部的要求，该工程将在场地东、西、南三面基坑外适当位置设置3台塔吊，暂定采用FO/36B型塔式起重机，塔吊基础设置4根灌注桩，直径ф800，单桩承载力按75吨考虑，承台采用6000×6000×600mm钢筋混凝土承台，承台顶标高与自然地坪平齐。
N:桩基的竖向力设计值
R:桩的竖向承载力设计值
ηS:桩侧阻群桩效应系数
ηp:桩端阻群桩效应系数
ηC:承台底土阻力群桩效应系数
QSK:单桩总极限侧阻力标准值
QPK:单桩总极限端阻力标准值
QCK:基坑的承台底地基土总极限阻力标准值
γS:桩侧阻力分项系数
γp:桩端阻力分项系数
γC:承台底土阻抗力分项系数
qSiK:桩周第I层土的极限侧阻力标准值
qpiK:桩周第I层土的极限端阻力标准值
li:桩穿越第i层土的厚度
填土：qSiK=20Kpa厚4.0m
粘土：qSiK=60Kpa厚9.0m
细砂：qSiK=80Kpa厚3.6m
圆砾：qSiK=130Kpa厚2.2m
粘土：qSiK=70Kpa厚6.6m
圆砾：qpiK=2400Kpa
1、N1=75×9.8+6×6×0.6×2.4/4＋3.14×0.4×0.4×24.8×2.4=777.9KN
式中24.8m为桩长值，为防止塔吊桩将塔吊荷载传递给护坡桩身，给护坡桩增加额外的负担，将塔吊桩桩底设置在护坡桩底以下，计算桩长值为自承台以下24.8m。
2.4KN/m3为混凝土容重。
2、QSK=μΣqSiKli
3、QpK=ψpqpkAp
ψp＝（0.8/D）1/3＝1.0
Ap:桩端面积：0.5m2
则：QpK=ψpqpkAp=1.0×2400×0.5=1200KN
4、QcK=qckAc/n此处不予考虑，做为设计安全余量。
5、R=ηSQSK/γS+ηpQpK/γpc
桩间距Sa=5.0m，d=800mm,，Sa/d=6.25>6故ηS=ηp=1.0
从表5.2.2得：γS=γp=1.67
故R=1.0×4129.7/1.67+1.0×1200/1.67=3191.4KN
符合荷载效应基本组合要求的N≤R
以及地震作用效应要求的N≤1.25R1
五、因有可能与桩间锚杆冲突，锚杆施工至塔吊基础桩部位时，可沿水平方向做角度调整，但不得超出10度。
第五节、工程量（估算值）
降水井、砂渗井、观测井
采用信息化施工，确保基坑开挖过程中的安全，必须对基坑进行监测，方案如下：
一、变形观测的基本工作点和观测点的布置
1、基本工作点置于最深2倍范围距离之外的稳固安全地带，用于水平观测时，每边不少于3点GB3836.5-87爆炸性环境用防爆电气设备 正压型电气设备“p”.pdf，其型式采用300×300×1000mm的现浇混凝土，顶部插入Φ20的钢筋；同时兼做沉降观测工作基点。
2、观测点按以下方式设置：
在挡土墙的构造柱上每隔20m布置1点,共20个点。
阳角和较深基坑边沿应适当加密。观测点形式采用200×200×500mm现浇混凝土，顶部插入Φ20短钢筋。根据基本点位置统一刻痕，作为变形观测标志。
二、观测精度及技术要求：
水平误差控制<6.00mm，垂直误差控制<0.5mm
1、基坑开挖每一步都应作基坑变形观测.
台背回填施工方案2、观测时间间隔每天一次,必要时连续观测,基坑开挖完7天后,可由每天一次到3天一次,15天后每周观测一次。