1、内部资料 注意保密 案例编号：VKXXX/GC/005 万科金色家园0106幢住宅楼基坑支护案的调整和优化作 者 南京万科工程管理部审 核 总部工程管理部摘 要 南京万科金色家园一期基坑，场地地质条件复杂，且工期紧、开挖深度高差较大。工程部召开了专家论证会讨论优化基坑支护方案。分析支护方案，并对工程实际后期进展进行了介绍。关键词 软土 基坑 支护方案日 期 2001年09月17日一、周边环境： 南京万科金色家园项目，拟建场地位于莫愁湖东畔和二道埂子路之间，该场地原是南京市最贫困的棚户区，且靠近莫愁湖边，居民就势搭棚。拆迁后场地起伏较大，西侧靠近湖边地面自然标高6.8米，东侧靠近二道埂子道路自然2、地面标高10.4米，且场地内高低起伏坑沟较多。二道埂子路东侧是另一半是宽38米狭长棚户区，人员较杂，比较混乱。万科金色家园项目一期的6幢18层就势设计一地下车库和一架空观湖层，沿湖一字排开，小区竣工自然地面标高7.1米。政府承诺重新修建二道埂子道路，往场地方向扩建宽度约10米。即当小区建好和政府道路完成后，小区内外将存在3.3米永久性自然高差。小区计划2001年12月份开工，政府道路也计划2002年开始动工。所以工程开工必备条件是场地完成土方平衡工作和二道埂子一侧3.3米高差部分永久性挡土支护。考虑到该地区人员复杂，比较混乱，且经历过多次寻机闹事事件后，场地就及其需要有围墙封闭。二、工程概况：3、2001年十月份场地拆迁完成与政府部门完成了场地移交，本工程工期较紧，土地交接距离工程开工仅有50几天的时间，随即南京万科工程部组织了场地土方平衡，根据设计意图场地统一平整至7.1米标高，临靠二道埂子路侧沿场地红线砌筑一道3.3米高永久性毛石挡土墙和挡墙上封闭式围墙。挡土墙距离开挖边线原设计最近为1.85米，施工时政府规划调整后最近位置仅有1.2米。西侧边线距离莫愁湖边7米距离，湖水面标高约为6.6米。基坑从平整后的7.1米场地标高挖深3.8米，地下水位标高为6.4米，因此环境条件十分复杂。三、场地工程地质条件：该场地地面起伏较大，东侧临路（二道埂子）处10.4m6.8m起伏，西侧临湖处8m64、.7m起伏。根据本工程的地质勘察报告，该场地地貌类型为近代河漫滩相沉积，基坑开挖深度范围内土层分布大致为： 素填土：黄褐色（局部夹灰褐色），由粉质粘土夹少量碎砖屑、螺壳等杂物。饱和，可塑。中偏高压缩性。该层填龄大于10年，场区内普遍分布。层厚04.2m。层底埋深2.45.6m。 粘土：灰褐色青灰色，饱和，软塑（局部流塑），高压缩性。局部为粉质粘土。层厚04.6m，层底埋深3.29.3m。1淤泥质粉质粘土：灰灰褐色，饱和，流塑，高压缩性。该层顶部为淤泥质粘土，中下部具较清晰的水平状沉积层理，夹少量微薄层状粉土，层厚14.021.1m，层底埋深19.927.3m。该建筑场地地下水为潜水，下部为弱承5、压水，地下水主要由大气降水补给，地下水位埋深标高6.4米左右。由此可见。基坑侧壁大部分为1层填土层、2层粘土层及3层淤泥质粉质粘土。由于地下水埋深标高在6.4米左右，基坑侧壁土层开挖易发生坍塌，且基坑东侧有3.3米高差毛石挡土墙距离基坑开挖边较近，所以基坑开挖应进行支护。四、基坑支护设计方案：本基坑工程的特点是基坑挖深高差较大，周边环境复杂，地基土层以淤泥质软粘土为主，地下水丰富。为了确保周围建筑物、道路及地下管线的正常安全使用，要求围护结构的稳定性好、沉降位移小，并能有效地止水。因此，围护结构的设计应满足上述要求。在基坑东侧，毛石挡墙高出施工场地现地面3.3m，挡墙顶外侧为交通干道，其上为工6、地围墙，该侧基坑基础深度为场地标高下3.8m，因此实际深度为7.1m，该侧的特点是挖深较深，附加荷载大，如果发生边坡失稳破坏，将造成较大的经济损失，且产生很坏的社会影响，因此，该侧是重点保护对象。在基坑的南北方向，地势较平缓开阔，但由于南京地区软土地基具有的应变时间长、影响范围大的特点，边坡软土的滑动、蠕变，将会使周边道路、房屋产生不均匀沉降。所以也应采取必要的支护措施。基坑西侧与莫愁湖相邻，基坑侧壁的破坏，直接影响到湖岸坝堤的稳定，且由于水位较高，该侧的动静水压力都不能忽视，如果不进行必要的支护和止水措施，该侧基坑有可能会产生坍塌、管涌的不良后果。因此，该侧基坑支护结构设计也是我们应该认真对7、待的。综合考察现场的周边环境、道路及岩土层组合等条件，为尽可能避免基坑开挖对周围建筑物、道路的影响，本着“安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工”的原则，且工程工期较紧，从基坑支护设计到施工总共历时不足半月时间。所以本项目基坑支护设计就成了本项目当时的工作重点和难点。本基坑支护南京万科工程部采用了下列方法和步骤圆满完成。第一步：充分利用了4家桩基投标单位基坑支护丰富的实践经验，并结合南京市基坑支护权威设计单位-南京市地质勘察研究院。让这5家单位根据施工现场分别独立设计出了本项目一期的基坑支护施工方案。并在约定时间上报南京万科工程部。第二步：充分利用了南京地区知名的地质专家这一社会力量，对上述58、份基坑支护方案进行评审，去除各自不足，抽取各自优点进行优化汇总。所请地质专家分别有南京市建设委员会：韩云乔 （地基总工）、省建筑设计研究院：陶茂之 （地基总工）、中国建筑六工程局：席学武 （地基总工）和南京市地质勘察研究院樊有为（地基总工），评审过程如下：时间：2001年11月28日上午9：30；地点：南京万科置业有限公司会议室主要内容如下： 会议由工程部主持。对本次评审会的主题进行说明：本次评审的目的就是综合各家支护方案的优点，以安全为前提，节约成本为目的，进行本项目一期工程基坑支护评审会。（各位专家和设计人员均已经提前拿到图纸和方案，并了解现场施工概况）本次评审会经历了如下程序：1、五家单9、位的设计师们分别介绍各自支护方案的设计思路，并设计的支护方案报一个预算价格；2、每家设计师介绍完后，各位专家针对疑问点分别进行提问；3、设计单位设计师退场；4、各位基坑专家对设计方案进行评审和总合各家优点，给出安全、节约的优化设计思路。（一）：基坑支护设计师们分别介绍：南京万科公司提前分别邀请五家单位做了本项目基坑支护设计：本项目一期桩基工程邀请投标的四家单位：a江苏华东地基b江苏长江机械化公司c江西地质公司d江苏省地基；南京市地方设计单位a南京市测绘勘察设计院。华东地基基础：本基坑设计选用01栋进行设计，因场地地层条件相对稳定，其它各栋基坑可参照01栋。本基坑开挖较浅，仅有3.8米深度，但二10、道埂子一侧高差较大、莫愁湖一侧考虑地下水系连接，所以这两处为本支护设计重点。所以本次设计依据场地环境，东侧挡土墙位置采用钻孔灌注桩支护结构，角部位置加两道630钢管角撑；西侧莫愁湖位置外围采用深层搅拌桩止水，加自然内部放坡；南北两侧采用1：1自然放坡（已考虑20Kpa外载）。钻孔灌注桩采用700900，砼强度等级C25，上部压顶梁砼等级C25。深层搅拌桩采用双轴深搅工艺，桩径700，咬合200，水泥掺入比15%，水灰比0.5。临湖一侧在两栋塔楼之间设有地下车库段，可施工单排深层搅拌桩并与各栋深层搅拌桩相连，形成统一的止水帷幕。按照以上设计计算出的安全系数都能达到要求。总的概算造价：28万元/栋11、。江苏长江机械化公司：根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质材料、施工作业设备及施工季节等条件，采用分段支护方式。a：有挡土墙一侧，采用挂网喷浆土钉墙支护：设三排土钉，排距1m，点距也为1m，采用48mm钢管，管内注浆护孔不少于130mm，土钉长分别为5m/7m/3.5m。地面超载按挡土墙高度3.3m计算，取60Kpa。采用水土合算，三角形土压力理论，按75度适当修理坡面，坡面设置钢筋网并喷射细石混凝土。b：无挡土墙一侧（其余三侧），采用放坡支护：采用水土合算，三角形土压力理论。地面超载取20Kpa，按50度适当放坡，坡面设置钢筋网并喷射细石混凝土。c：降水，降水考虑两种方案：考虑现场12、土层较好，水基本是现场地表潜水，经观察和分析与莫愁湖水基本没有地下水联系。原则上不进行止水，上部杂填土的潜水采用明沟排水；如果有较大潜水影响采用轻型井点降水，该种情况基本不会存在。总的概算造价： a土钉墙加明沟降水12.5万元/栋； b土钉墙加轻型井点降水18.9万元/栋。江苏省地基基础总公司：根据地质详勘报告和现场施工情况，并结合设计图纸。本工程基坑支护采用两种方案，东侧挡土墙位置采用钻孔灌注桩作为挡土墙，基坑其余部位采用放坡开挖，表面挂网喷浆处理，整个基坑采用双轴深搅桩作为全封闭止水帷幕，基坑内部采用浅层明沟集水坑排水。各钻孔灌注桩系由圈梁相联系，桩体主筋应插入圈梁内不少于圈梁高度，钻孔灌13、注桩直径800。深搅桩采用双轴双轴深层搅拌施工，深层桩桩心距900，桩体搭接300，使用425#普通硅酸盐水泥，其掺入量为14%，水灰比为0.450.55，深搅桩桩顶压顶板砼等级为C20。总的概算总价：38万元/栋江西省地质总公司：根据本项目结构图纸和地质资料，设计了本工程01栋基坑支护方案，本方案是草图概算，不是非常详细，根据地质详勘资料，基坑开挖3.8米，属于浅基坑开挖，挖土层基本没有什么地下水的，所以设计重点放在了东侧挡土墙位置和西侧莫愁湖。根据以上资料，本基坑支护东侧挡土墙位置采用钻孔灌注桩加外侧深层搅拌桩支护，；西侧采用内外两道深层搅拌和中间加检举1000间距的纵向深层搅拌桩整体式支14、护；南北两侧采用放坡开挖，坡面挂网喷浆，外侧打设一排深层搅拌桩支护。总的概算总价：90万元/栋。南京市测绘勘察设计院：本项目基坑支护主要考虑4问题a东侧片式挡土墙高差3米多b西侧莫愁湖湖水地下联系c河西地区特殊的软土地质d本项目的工期紧迫性，桩基完成后后续挖土作业紧接进行。虑到甲方对南京市场了解程度，对工程的了解程度，如何限制支护的位移，我们认为本工程较大较新的一点是采用植竹筋土钉墙，采用竹筋，直接进入坡体，增加渗水路径，竹筋C1-C7解决了坡体稳定性问题，其它的增加了地基承载力问题。坡脚位置连续植入毛竹，保证土方工程施工时水土流失。在东侧挡土墙一侧采用了直径800间距900的钻孔灌注桩，外侧15、打设深层搅拌桩支护方案；西侧和南北侧均采用上述植竹筋土钉墙坡体，坡度1：0.8。外围围绕整个基坑打设单排深层搅拌桩作为止水帷幕。总的概算总价：38万元/栋。（二）：专家评审意见 经我司外请南京地区知名的三位专家积极踊跃的发言，围绕这五家设计方案深入分析，重点对支护的安全性和成本做了专门比较，取各家优点，综合为一体： 南京市建设委员会 韩总： 本项目基坑支护重点是东侧挡土墙、围墙和上部道路问题，莫愁湖离我们开挖的基坑将近有10米距离，坑边距离围墙5米左右，所以作为次重点来考虑。这五家单位设计出的方案，其中4家在东侧挡土墙位置采用钻孔灌注桩支护，1家采用土钉墙结构；在莫愁湖一侧五家单位全部采用了深16、层搅拌桩止水帷幕和土方开挖放坡土钉墙结构支护；南北两侧有两家单位只采用放坡和加钢筋网片喷浆，三家单位采用了深层搅拌止水帷幕和土方开挖放坡土钉墙结构支护。各家的设计存在的不足先综合一下： 华东地基：东侧钻孔灌注桩直径700900，桩的配筋计算错误，不符和实际荷载，抗倾覆安全系数1.19不符和规范要求（1.5）。水泥搅拌桩设计强度2500兆帕，南京地区土质和施工情况达不到的。 长江机械：设计挖深不对，本项目挖深实际应该3.8米，而它设计挖深为3.4米。东侧土钉计算长度偏短，稳定性较小，安全度偏差，土钉墙上面一开裂就会造成挡土墙位置严重滑坡。 江西相对设计保守，对它不作讨论，勘察院的设计相对较清晰，17、大部分较为合理，但是毛竹插的太多了，对以后施工会造成影响，把以上四家的优点综合进去即可。 所以本基坑支护第一重要性在东侧挡土墙位置，第二重要性在西侧莫愁湖，防备地下与湖水有联系。所以建议东侧采用钻孔灌注桩顶部加锚杆进行支护，把设计院原来设计的直径800的桩经计算是否能改为直径700，长度和配筋都相对减小，这样省下来的成本做锚杆，较为安全。西侧莫愁湖一侧建议打一排水泥搅拌桩加锚杆或直接打土钉墙挂网片喷浆。南北两侧为不重要的两边直接放坡挂网喷浆即可。省建筑设计研究院 陶总： 本项目场地已经推平，标高7.1米，开挖3.8米深度，东侧毛石挡墙距离基坑最近开挖位置1.4米。毛石挡墙不能动，连接性很差，所18、以东侧必须采用钻孔灌注桩才能够做到基坑安全，在桩顶加一排注浆锚杆，能够更好受力，避免较大位移。南北侧没有必要做的复杂，采用放坡挂网喷浆就可以了，根据地质条件，采用1：1放坡较好，可以间隔查一些1.5米长左右竹竿或钢筋，增加连接。西侧靠近莫愁湖的一面，由于我们地基施工在冬季，水位较低，1：1放坡做土钉墙，做不做帷幕看计算情况。中国建筑第六工程局 席总： 同意以上两位专家的意见，东面是支护的重点，采用钻孔灌注桩，顶部加注浆锚杆是符合现场实际的。西侧莫愁湖边虽然距离基坑10米远，而且施工在冬季，但基坑挖深底标高3.3米，而莫愁湖一般水位6.0米，所以地下水联系还是有必要考虑的，西侧加一排深层搅拌止水19、帷幕是有必要的，南北两侧就不许要考虑止水问题了。（三）：本次评审会达成如下统一意见： 以勘察院的图纸对本项目基坑支护进行修改，把各自优点加以融合，计算参数请核查-3素填土，C=46Kpa稍大，应适当调整。东侧上面路面的附加荷载要考虑汽车的动载，一般取值不少于20Kpa。东侧建议采用钻孔灌注桩，桩顶变位限制建议采用注浆锚杆一根，灌注桩采用单支点计算调整桩长、桩径和配筋。西侧临莫愁湖一侧，采用单排深层搅拌桩支护加三排注浆竹锚钉。北侧和南侧采用放坡挂网喷浆方案，放坡坡度约为1：1。设计需提供符合规范要求基坑支护计算书，电算仅供校核。经过本次评审，把五家方案进行优点融合汇总，由南京市地质勘察设计研究院20、统一出图。在事前协商和标书合同中注明，本基坑支护融合了各家施工单位全部优点，本支护施工质量和基坑开挖时的安全由中标施工单位负全部责任，并且承担南京市地质勘察研究院中标价2%的设计费。本基坑支护方案评审后3天，南京市地质勘察院完成了基坑支护的优化出图工作，圆满进行了桩基（包括支护）工程的招投标。投标单位竞争后以23万/每栋的较低价格承建了本项目的基坑支护工程。五、基坑支护施工过程中方案调整：建筑开挖边距离挡土墙原设计为1.85米，由于政府规划调整，最终桩基施工时规划放线后建筑开挖边距离挡土墙距离仅有1.2米。原设计面临操作面不够和不安全等较多不利因素影响，工程处于了暂时的模糊和混乱。工程部当机立21、断，根据桩基施工合同文件规定本支护施工质量和基坑开挖时的安全由中标施工单位负全部责任这一条，分别与两家施工单位洽谈，最终达成一致：本基坑支护甲方以中标总价包死，由施工单位自行联合设计单位对基坑支护根据现实情况再次进行优化调整，由施工单位承担基坑开挖过程中本基坑支护一切安全责任。并且由施工单位出据了书面的安全质量责任承诺。根据2002年2月份基坑开挖效果反映，本基坑支护设计和施工质量较好，基坑开挖后支护顶部水平位7mm，达到了较为理想的效果。六、二期基坑支护展望 二期政府部门计划于2002年4月修场地东侧的二道埂子道路，场地平衡必须在政府部门修路前完成，以造成实际存在的3.3米高差由政府部门砌筑挡土墙解决。考虑到二期设计有地下2层人防，基坑开挖较深，工程部及时与设计部联系，提供二期基坑位置和深度图，最理想的结果是在政府部门砌筑挡土墙前东侧基坑支护制作完成,07-11栋一层地下室距离二道埂子路面较近位置计划在挡土墙下施工三排深搅， 12栋31层高层二层地下人防位置采用钻孔灌注桩结合内支撑进行支护。如果设计部方案不能够及时提供，需要采取一期方式进行二期基坑支护的设计和施工。南京金色一期总图第 8 页 共 8 页