工程概况
本工程位于浙江省宁波市中山路以南、江澄路以西、百丈路以北、甬新河以东。工程含1#、2#、3#地块, 1#、2#地块地上共35390m2,3#地块地上19425m2,地上总建筑面积54815m2;1#、2#地块地下共26220m2,3#地块地下5325m2。总建筑面积:86360m2。功能为商业和办公。地下第2层为人防(专业设计单位设计)。
建筑物地上高30m。1#、2#地块地上6层(并带1夹层),地下2层;3#地块地上6层(并带1夹层),地下1层。建筑物层高为:地下第2层层高3.8m,地下第1层层高6.7m,地上第1层层高5.5m,地上第2层层高5m,夹层层高2.15m,地上第3~6层层高4m。主要跨度8.4m。建(构)筑物性质见下表1.1。
表1.1 建(构)筑物性质一览表
建筑 编号 |
基本柱网(m) |
总层数 |
地下室 层数 |
基底应力标准值(kN/m2) |
基础形式 |
C3-1# |
8.4×8.4 |
6 |
2 |
约150 |
桩基–筏板 |
C3-2# |
8.4×8.4 |
6 |
2 |
约150 |
桩基–筏板 |
C3-3# |
8.4×8.4 |
6 |
1 |
约130 |
桩基–筏板 |
工程地质
(一)地形、地貌特征 拟建工程场地位于宁波断陷盆地中东部,地貌类型属第四系滨海淤积平原,地形平坦开阔,现自然地面标高一般为2.7~3.4m,场地表部回填1.1~2.6m厚的填土。场地表部的填土组成成份复杂,一般表部以碎块石为主,径约5-35cm,下部以粘性土混建筑垃圾、碎块石为主,局部地段建筑垃圾中的混凝土块及预制板块块径较大,大者块径可达1m,土质极为不均,局部地段填土厚度可能更大。 1、①1层:杂填土(meQ) 灰黄、灰褐色等杂色,结构松散,一般表部以碎块石为主,径约5-35cm,下部以粘性土混建筑垃圾、碎块石为主,局部地段建筑垃圾中的混凝土块及预制板块块径较大,大者块径可达1m以上,土质极为不均。 该层场地内一般地表均有分布,拟建地下庭院处东侧3-5m范围内分布于断头河河底,设计施工(基坑围护等)过程中应注意并采取相应的措施。该层层厚一般为1.1~2.6m,局部厚度可能更大,达4m以上,勘察中在现J8号静探孔以东1.5m处初施工时在地表下4m左右尚有碎块石分布,可能为施工江澄路共同沟所形成。其它部位可能有原建筑物的老基础,施工时也应引起注意。 2、①2层:粘土(mQ3 4) 灰黄色,可塑,往下渐变为软塑,厚层状,土质不均,富含氧化铁锰质斑点。土面光滑,干强度高,韧性高,无摇震反应。 该层场地内基本有分布,仅于地下庭院处东侧的人工断头河道内缺失,物理力学性质较好,俗称“硬壳层”,具高压缩性,顶板标高0.43~2.11m,层厚0.50~1.70m。 3、①3层:淤泥质粘土(mQ3 4) 灰色,流塑,局部软塑,厚层状,土质不均匀,顶部含黑色有机质斑块。土面具油脂光泽,干强度高,韧性高,无摇震反应。 该层场地内均有分布,物理力学性质差,具高压缩性,顶板标高-0.37~1.34m,层厚1.60~3.20m。 4、②层:淤泥质粘土(mQ2 4) 灰色,流塑,厚层状,土质稀软,土质不均,局部岩性为淤泥,偶为淤泥质粉质粘土,下部含少量粉砂团块,局部地段在底部40~60cm段富含较多的粉砂薄层。土面具油脂光泽,干强度高,韧性高,无摇震反应。 该层场地内均有分布,物理力学性质很差,具高压缩性,顶板标高-2.74~-1.62m,层厚7.00~9.40m。 5、③层:含粘性土粉砂 (al-mQ1 4) 灰色,饱和,松散~稍密状,厚层状构造,土质不均均,含粘性土团块较多,局部岩性为粉土,见少量贝壳碎片。 该层场地内均有分布,物理力学性质较差,具中等压缩性,顶板标高-11.54~-9.15m,层厚3.30~5.70m。 6、④1层:粉质粘土(mQ1 4) 灰色,流塑,似鳞片状,含粉砂(粉土)团快,土质不均匀,偶为淤泥质粉质粘土。土面粗糙,干强度中等,韧性中等,无摇震反应。 该层场地内均有分布,物理力学性质差,具高压缩性,顶板标高-16.46~-14.35m,层厚4.90~8.70m。 7、④2层:粘土(mQ1 4) 灰色,软塑为主,鳞片状,偶夹植物残骸,见有少量贝壳碎屑。土面具油脂光泽,干强度高,韧性高,无摇震反应。 该层场地内均有分布,物理力学性质差,具高压缩性,顶板标高-24.07~-20.40m,厚度变幅较大,层厚0.50~16.30m。 8、⑤1层:粉质粘土(al-lQ2 3) 灰绿色、灰黄色,可塑,厚层状,土质不均一,局部为粘土,含铁锰质斑块及结核。干强度中等,韧性中等,无摇震反应。 该层场地内较大面积分布,局部地段缺失,物理力学性质较好,具中等压缩性,层面起伏变化较大,埋深24.50~36.50m,顶板标高-33.48~-21.76m,层厚1.10~10.00m。 9、⑤2层:粉质粘土(al-lQ2 3) 灰黄色,软塑,薄层状为主,单层厚2~8mm,层间夹粉土薄层,局部层理不发育,粉粒含量较高,渲染大量铁锰质,土质不均。土面较粗糙,干强度中等,韧性中等,无摇震反应。 该层场地内大范围分布,仅局部缺失,物理力学性质较好,具中等压缩性,层面有一定起伏,埋深28.40~40.80m,顶板标高-37.82~-25.50m,厚度变幅较大,层厚0.50~10.80m。 10、⑥1层:粉质粉土(mQ2 3) 灰色,流~软塑,薄层状,单层厚2~6mm,夹有1~2mm层的粉土薄层,土质不均。土面粗糙,干强度中等,韧性中等,无摇震反应。 该层场地内均有分布,物理力学性质一般,具中等压缩性,顶板标高-39.24~-34.59m,厚度变幅较大,层厚1.20~6.10m。 11、⑥3层:粘土(mQ2 3) 灰色,软塑,厚层状,土质较均匀,局部为粉质粘土。土面具油脂光泽,干强度高,韧性高,无摇震反应。 该层场地内均有分布,物理力学性质较差,具中等偏高压缩性,顶板标高-41.50~-38.92m,层厚层厚3.30~5.60m。 12、⑦层:粉质粘土(al-lQ1 3) 灰褐色、灰黄绿色、灰黄色,可塑,厚层状,土质较不均一,局部为粘土,局部下部夹少量粉土薄层,含少量铁锰质斑块。土面稍光滑,干强度中等,韧性中等,无摇震反应。 该层场地内均有分布,物理力学性质较好,具中等压缩性,层面埋深46.80~49.00m,顶板标高-46.00~-43.63m,层厚1.8~6.0m。 13、⑧1层:粉砂(alQ1 3) 浅灰色,中密~密实,饱和,厚层状,砂质不均,上部以粉砂为主,向下渐变粗,局部相变为中砂,偶含少量圆砾。 该层场地内均有分布,物理力学性质好,具低压缩性,层位分布连续稳定,层面埋深49.70~52.80m,顶板标高-49.63~-46.77m,揭露层厚3.5~9.0m。 14、⑧2层:含粘性土砾砂(al-plQ1 3) 灰色、灰绿色等杂色,中密~密实,饱和,厚层状,粒径一般0.2~1.5cm,大者2cm以上,次圆状,含量25~40%,充填大量砂粒,胶结较紧密,粘性土含量10~15%,土质不均。 该层分布于⑧1层粉砂下部,物理力学性质好,具低压缩性,顶板标高-60.61~-52.76m,层厚2.1~8.2m。 15、⑧a层:粉质粘土(mQ1 3) 灰色,软塑,厚层状,土质不均,土面较粗糙,干强度中等,韧性中等,无摇震反应。 该层场地内为⑧2层含粘性土砾砂层内的软弱夹层,呈透镜体状分布于⑧2层中,本次主要于JZ4号孔及Z20号孔处有揭露,分布范围较小,物理力学性质一般,具中等压缩性,顶板标高-54.45~-53.26m,层厚0.7~1.0m。 16、⑨层:粉质粘土(al-lQ2 2) 灰绿、灰黄色,可塑~硬塑,厚层状,局部为粘土,土质不均,局部含粉砂。土面稍光滑,干强度中等,韧性中等,无摇震反应。 该层分布于场地深部,物理力学性质较好,具中等压缩性,顶板标高-61.71~-55.64m,揭露最大厚度10.3m,未揭穿。 17、⑨a层:粉砂(alQ2 2) 灰绿、灰白色,中密~密实,饱和,厚层状,局部地段含砾较多,或夹粉质粘土团块较多薄层,土质不均。 该层场地内呈透镜体状分布于⑨层中,物理力学性质好,具低压缩性,顶板标高-59.54~-55.15m,层厚0.6~4.6m。 (二)场地水文地质 根据地下水含水层介质、水动力特征及其赋存条件,可将场地内第四系孔隙水分为孔隙潜水和孔隙承压水两类。 1孔隙潜水 拟建场地浅部地下水为孔隙潜水,主要赋存于表部填土及其下伏的粘土和淤泥质土中,其富水性和透水性具有明显的各向异性。表部杂填土当碎块石含量高时透水性较好,富水性好,水量较大,而当碎块石含量较少,以粘性土为主时,透水性及富水性较差;浅层粘土和淤泥质土富水性、透水性均差,入渗微弱,水量贫乏,单井出水量小于5m3/d。场地内地下潜水主要接受大气降水的竖向入渗补给,多以蒸发方式排泄。水位受季节及气候条件等影响,但动态变化不大,潜水位变幅一般在1m以内,勘察期间测得潜水位埋深为0.3~1.3m,相应的标高1.93m~2.75m。 本次勘察在场地内3个地块分别采集了1组潜水水样,根据水样的水质分析成果(附表3),按照《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB50021-2001 )进行综合判定,场地环境类型为II类,水样1当按地层渗透性水对混凝土结构的腐蚀性评价,在强透水层中,孔隙潜水对混凝土结构具中等腐蚀性。水样2当按环境类型水对混凝土结构的腐蚀性评价,孔隙潜水在干湿交替段对混凝土结构具中等腐蚀性。 考虑到孔隙潜水对混凝土结构一般具弱腐蚀性,仅在个别条件下对混凝土结构具中等腐蚀性,同时参考邻近工程(宁波东部新城C3-11#、C3-12#地块)的水样资料(水样资料见附件),综合判定孔隙潜水对混凝土结构具弱腐蚀性,孔隙潜水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。 2孔隙承压水 根据本次钻探资料及附近水文地质孔资料,拟建场地分布有多个孔隙承压含水层,主要为浅部③层微承压水和深部第I层。 (1)孔隙微承压水 浅层微承压水主要赋存于③层含粘性土粉砂或粉土层中,含水层厚一般为3.3~5.7m,含粘性土团块较多,透水性一般,水量相对较小,单井出水量小于10m3/d,出水量不大,水位埋深在0.88m左右,标高在2.07m,渗透系数在1.44×10-4cm/s左右,水温为18°C左右,水质为微咸水,地下水基本不流动。根据水质分析成果(附表3),③层微承压水水质为高矿化度咸水,在Ⅱ类环境下,对混凝土结构一般具微腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下具微腐蚀性。 (2)I层孔隙承压水 第I层孔隙承压水赋存于⑧层细砂土中,透水性好,平均渗透系数约11.5m/d,水量丰富,单井开采量1500~1800m3/d,层位稳定,水位埋深4~5m,动态变化不明显,基本不流动,透水性较好,是市区地下水主要开采层之一,水温为19.5~20.0°C,水质为微咸水,水化学类型以Cl·SO4—Na·Ca型为主。因受长期高强度开采的影响,目前已形成区域水位降落漏斗,并且随着季节而变化,一般冬季用水量减少,水位相对较高,夏季用水量较大,水位较低,开采时动水位埋深通常为12~30m。根据位于宁波市江东区万信纱厂2号生产井的水质资料分析,该层承压水为微咸水,在Ⅱ类环境下,对混凝土结构一般具微腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下具微腐蚀性。 (三)不良地质作用 拟建场地位于宁波平原中东部,地形平坦开阔,河岸稳定,场区内及其附近目前不存在对工程安全有影响的岩溶、滑坡、泥石流、崩塌、地下洞穴、地面塌陷和地裂缝等不良地质作用。本工程的主要不良地质作用为区域地面沉降、砂土液化及明浜(塘),特殊岩土为浅部软土。 基坑支护与降水设计岩土参数建议值表 表2.1 层 号 层厚 (m) 渗透系数 直剪固快 三轴UU 天然 重度 ρ (kN/m3) 垂直 KV (cm/s) 水平 Kh (cm/s) 内摩 擦角 Φk(°) 内聚力 Ck(kPa) 内摩 擦角 Φ(°) 内聚力 C(kPa) ①2 0.5~1.7 1.4×10-7 3.9×10-7 11.4 29.2 0.5 25.0 18.6 ①3 1.6~3.2 3.6×10-7 4.8×10-7 9.0 16.1 0.1 11.2 17.8 ② 7.0~9.4 2.2×10-7 3.70×10-7 8.8 14.8 0.1 10.5 17.2 ③ 3.3~5.7 1.59×10-4 2.39×10-4 22.7 14.7 0.5 22.7 19.5 ④1 4.9~8.7 4.3×10-7 5.2×10-7 10.8 19.2 0.2 20.5 18.4 ④2 0.5~16.3 1.3×10-7 1.9×10-7 10.9 24.3 0.2 21.5 17.7
基坑支护设计方案 本基坑一层地下室区域采用排桩结合单道内支撑的支护结构形式;两层地下室区域采用排桩结合两道内支撑的支护结构形式,支护桩采用SMW工法桩及钻孔灌注桩;SMW工法桩由五轴水泥搅拌桩和内插H型钢组成。基坑支护结构施工质量的好坏,直接影响支护结构及周边环境的安全,是基坑开挖施工顺利进行的前提,应予以充分重视。
实施情况
五轴水泥土搅拌桩采用Φ700五头桩型,桩头直径不小于700 mm,定位误差小于20 mm,桩体垂直偏差小于1/200。水灰比0.8-1.2,采用P.O.42.5水泥。 喷浆搅拌时钻头的下沉速度为:1m~2m/min,提升速度为:1~1.5m/min。。 钻机在钻孔下沉和提升过程中,匀速下钻、匀速提升。五轴水泥土搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液。
FCW工法
技术基本原理 无置换五轴水泥土搅拌桩(墙)采用上下喷浆式工艺,将水泥与土体原位强制搅拌,提高搅拌的均匀性,避免加固土体上下流动;搅拌下沉时下喷浆口喷浆,搅拌上升时上喷浆口喷浆;搅拌下沉过程中通过土层平衡系统超前按置换率取出原状土体,实现加固土体水土压力的平衡;一下一上(两次搅拌与两次喷浆同步)完成一幅桩墙施工;依次搭接或套打施工,直至完成全部桩墙。 技术特点 1、 采用5根并排钻杆的布置形式,提升了一次作业功效,有效减少搭接冷缝的出现; 2、采用钻杆内喷浆方式,可在下沉掘进的同时进行搅拌,提升搅拌功效; 3、配备变频电机的送浆系统,可人为控制不同深度变量喷浆,随时调节浆量; 4、桩架具有步履式或履带式的自动行走功能,降低了劳动强度,提升了作业功效; 5、采用桩土非置换模式,较双轴搅拌桩节省施工时间,较三轴搅拌桩造价更低,环境污染小。 6、钻进深度可达45m(普通双轴搅拌桩机只能钻进约18m)。 适用范围 可用于水闸、泵站等水利工程地基处理(正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无地下河的饱和松散砂土等)。技术规模化可应用于水利工程基坑的止水帷幕、地下连续墙槽壁加固、围护墙(内插芯材)、软土地基加固等。