南京格利森研发大楼深基坑（二层地下室，挖深9.7m）支护设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

1.1 我国基坑工程技术应用现状

深基坑支护工程是一项复杂的系统工程，它几乎涉及到工程地质、岩土力学与土木工程的各个方面，如工程地质学、水文地质学、土力学、岩石力学、结构力学以及工程监理、监测、施工工法等领域^[1]。早期，我国基坑工程规模小，主要采用放坡、简易木桩、钢板桩等支护形式。近年来，随着基坑工程朝深、大、紧、近等特征方向发展，基坑工程技术在原有基础上，有了很大发展和突破，形成了土钉及复合土钉支护、水泥土挡墙、排桩支护、地下连续墙及联合支护等支护技术和地下水控制技术，并在工程实践中，得到广泛应用^[2,3]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1 研究的主要内容

根据设计基坑的图纸情况及其使用任务和性质，确定支护方案。在此基础上，结合周围环境条件与主要技术指标的应用，进行基坑支护方案的设计与比较，确定最优支护方案，考虑一个合理可行并且在经济、施工难易、安全稳定性上都相对最优的支护方案。

设计内容包括：支护结构的设计原则；选择设计方案的依据（基坑几何尺寸、基坑支护结构将要承受的荷载及基坑场地的工程勘测地质和水文情况）；基坑支护设计方案的选择以及相关的内力计算、稳定性验算并且由上述计算为依据所设计出的支护结构的尺寸、配筋情况并验算合格。最后完成施工图设计阶段应完成的各种图、表及设计说明书。

2.2 基坑支护资料收集

（1）场地岩土工程勘察报告、基坑支护设计和止、降水设计参数；

（2）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；

（3）基坑附近的地面堆载及大型车辆的动、静荷载情况；

（4）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；

（5）基坑周边的地面排水情况，地面雨水与污水、上下水管线排入或漏入基坑的可能性；

（6）已有相似支护工程的经验性资料。

2.3 基坑工程设计资料如下：

2.3.1 工程概况

拟建的南京格利森研发大楼位于南京市江宁东山国际企业研发园内，研发大楼主楼为13F~14F，裙楼为2F，均为框架结构，最大柱网8.7m8.7m，预估单柱最大荷载18000kN。拟建建筑物下及部分建筑物外侧设二层地下室，地下室开挖深度为0下8.10m。

2.3.2 基坑周边环境条件

本基坑南侧为空地，北侧距用地红线仅5.0m，用地红线外为公路；场区西侧现为空地，基坑距用地红线约18.0m；场区东侧为拟建的地铁，场区西南部为新建填土区（标高12.0m左右）。

基坑内无地下管线分布。

根据野外钻探资料、原位测试结合室内土工试验成果综合分析，在勘探深度范围内地基土层可分为五大层十一亚层，现自上而下分述如下：

①层素填土:黄灰色,灰绿色，灰色,以可塑状态为主，局部软塑,以粘性土为主，夹少量植物根茎、碎石及腐殖质，土质疏松、不均匀。堆积年代5~6年。场区内均有分布。需说明的是：钻孔标高在12.0m左右的填土中含有大片石。

②-1层粉质粘土：灰黄色，灰褐色，软～可塑状态，中高压缩性，夹铁锰质氧化物，土质不均匀。该层土切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。场区部分地段分布。

②-2层淤泥质粉质粘土：灰色，流塑状态，局部软塑。部分地段夹有腐殖物及水平向的薄层粉土，高压缩性，土质不均匀。该层土切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。厚度变化较大，分布于软土分布区。

②-3层粉质粘土：灰绿色，软～可塑状态，中偏高压缩性，土质不均匀。局部夹有少量腐殖物、粉土和粉细砂。该层土切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。场区部分地段分布。

③-1层粉质粘土：黄褐色，可塑状态，中等压缩性，夹铁锰质氧化物，土质不均匀。该层土切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。场区局部地段分布。

③-2层粘土：黄褐色，以硬塑状态为主，局部可塑状态，土质不均匀。中等压缩性，含少量铁锰质氧化物。该层土切面光泽，干强度高，韧性高，无摇振反应。场区部分地段分布。

③-3层粉质粘土：黄褐色，局部灰色，可塑状态，中等压缩性，土质不均匀。含高岭土团块，局部混粉细砂，粉细砂的最大厚度0.30m。该层土切面稍有光泽，干强度中

等，韧性中等，无摇振反应。场区大部地段分布。

④层残积土：紫褐、黄褐、紫红色，为可塑粉质粘土混中粗砂、风化碎屑及碎石，中粗砂含量30%左右，碎石粒径1~5cm，含量6~8%，土质极不均匀。该层土切面粗糙，干强度低~中等，韧性低~中等，无摇振反应。场区内均有分布。

⑤-1层强风化砂岩：紫红色，灰紫色，灰褐色，灰黄色，岩体组织结构大部分破坏，矿物成分显著变化，该层已基本风化成密实砂土状，小碎块状，裂隙极发育，岩体破碎。该层为极软岩，岩体基本质量等级为V级。场区普遍分布。

⑤-2层中风化泥质粉砂岩：紫红色，灰黄色，灰紫色，组织结构部分破坏，矿物成分发生变化，岩芯呈短柱状，成分为泥岩和砂岩，见竖向裂隙。施工中钻进快慢不一，局部有堵水现象。岩体较破碎，强度高低不一，锤击易碎，岩体浸水易软化。岩块天然单轴抗压强度标准值frk=5.425Mpa，属软岩，岩体基本质量等级为V级。场区局部分布。

⑤-3层中~微风化砂岩：灰紫色，灰褐色，褐灰色，灰色，块状构造，细粒结构，岩体较完整，层顶局部较破碎,强度较高，锤击声脆，岩芯采取率约90%，该层属较软岩，局部夹软岩（泥质粉砂岩）,岩块饱和单轴抗压强度标准值frk=20.711Mpa，岩体基本质量等级为IV级。场区均有分布。该层未钻穿。

根据室内试验、原位测试结果及相关工程经验，基坑支护设计参数见表1。

表1 基坑支护设计参数

层号	γ	直剪固快（标准值）	渗透系数（cm/s）	渗透系数建议值
(kN/m3)	CK（kPa）	φK（）	垂直	水平	（cm/s）
①	18.7	23	12.7		9.1610-6	310-5
②-1	18.3	21	11.3	8.6410-6	1.6310-5	210-5
②-2	18	12	8.6	2.9910-5	1.0610-5	210-5
②-3	19.5	26	15	2.3310-6	7.1610-6	2.510-6
③-1	19.6	40	18.9	9.4510-7	2.7510-6	310-6
③-2	19.9	55	20	2.9810-7	3.9310-7	310-7
③-3	19.7	34	18.2	7.3810-6	3.9610-7	7.510-6
④	19.9	29	16.1	2.3810-5		410-4

2.3.3 基坑开挖与支护方案

拟建研发大楼设二层地下车库，地下车库开挖深度为0下8.10m，地下车库底板标高为1.90m，场地自然地面标高为8.63～12.96m，最大开挖深度约8.10m（开挖前整平至标高10.0m），基坑开挖深度范围内为①、②-1、②-2、②-3、③-1、③-2层土，车库底板大部分位于②-2层土，局部②-3、③-1、③-2层土上。对于位于②-2层土上的部位可采用压密注浆进行加固。

根据场地周边环境，结合开挖深度土层及地下水情况，拟建基坑范围内有②-2层软土分布，基坑红线范围内无放坡空间，对拟建地下车库基坑建议采用钻孔灌注桩挡土，对软土分布区采用三轴深搅桩止水，内设混凝土内支撑。

2.3.4 主要涉及计算内容及理论

①基坑支护结构体系的方案选择；

②土压力计算；

③围护构件内力，嵌固深度计算；

④基坑支护结构内力计算；

⑤支护结构整体稳定性验算；

⑥地下水控制计算；

⑦基坑工程的监测方案设计。

2.3.5 预期成果

①基坑设计计算书

②基坑周边环境信息图（1A2）

③基坑支护平面布置图（1A2）

④基坑支护结构、止降水结构剖面图（1A2）

⑤基坑支护结构大样图、节点大样图（1A2）

⑥基坑开挖监测点平面布置图（1A2）