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基坑围护专项施工方案设计

一、工程概况

1.1项目背景

本项目为XX市中心城区商业综合体建设项目，总建筑面积约15万平方米，其中地下3层，主要为车库及设备用房，基坑开挖深度约12.5~15.3米，局部集水坑区域开挖深度达17.8米。基坑南侧紧邻城市主干道，距离道路红线约8米，东侧为既有居民楼（6层砖混结构，基础为条形基础，距离基坑边约12米），北侧为待开发用地，西侧为市政管线（DN800给水管道，距离基坑边约5米）。基坑工程属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，其围护结构的安全稳定性直接关系到主体结构施工及周边环境安全。

1.2工程位置与周边环境

基坑位于XX路与XX路交叉口东北角，场地地形较为平坦，地面标高约+5.20~+5.50米。周边环境复杂：南侧主干道日均交通流量约8000辆/小时，地下存在地铁隧道（埋深约18米，距离基坑边约20米）；东侧居民楼建于2000年，基础形式为天然地基，沉降敏感；西侧市政管线为生命线工程，沉降控制要求严格；北侧场地规划为二期开发，目前为空地，但对基坑变形仍需控制。

1.3工程地质与水文地质

根据岩土工程勘察报告，场地地层自上而下依次为：①杂填土（厚度1.5~2.3m，松散，承载力特征值80kPa）；②淤泥质粉质黏土（厚度3.8~5.2m，流塑，高压缩性，c=12kPa，φ=5°）；③粉土（厚度4.5~6.0m，中密，稍湿，c=18kPa，φ=22°）；④细砂（厚度6.0~7.5m，中密，饱和，渗透系数1.2×10?3cm/s）；⑤圆砾（厚度8.0~10.0m，密实，渗透系数5.0×10?2cm/s）。地下水类型为潜水，初见水位埋深2.0~2.5m，稳定水位埋深2.8~3.2m，主要赋存于粉土、细砂及圆砾层中，受大气降水及地表径流补给。

1.4设计参数与工程目标

基坑设计使用年限为1年（主体结构施工期间），安全等级为一级（重要性系数γ?=1.10）。围护结构设计参数：基坑开挖深度按15.3m计算，地面超载按20kPa考虑（南侧道路按30kPa），支护结构侧向位移控制值≤0.15%H（H为开挖深度，即≤23mm），周边建筑物沉降控制值≤20mm，地下管线沉降差异控制值≤10mm。工程目标包括：确保围护结构及支撑体系在施工期间稳定；控制周边环境变形在允许范围内；保障基坑开挖及主体结构施工顺利进行；工期控制在90天内完成围护结构施工。

二、围护结构体系设计

2.1设计原则与标准

围护结构体系设计遵循“安全可靠、经济合理、技术可行、施工便捷”的原则，严格遵循《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）及《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）要求。设计基准期采用1年，安全等级为一级，重要性系数γ?取1.10。结构设计考虑最不利工况组合，包括施工阶段基坑开挖、主体结构施工及突发暴雨等极端情况。变形控制指标为：围护结构顶部水平位移≤30mm，周边地表沉降≤25mm，既有建筑物沉降差≤1/500。

2.2围护结构选型

2.2.1方案比选

针对基坑深度12.5~17.8m、周边环境敏感的特点，对排桩+内支撑、地下连续墙、SMW工法桩三种围护形式进行技术经济比选。排桩+内支撑方案具有造价适中、施工工艺成熟的优势，适用于周边建筑物距离较近（东侧居民楼仅12m）且需控制变形的场景；地下连续墙刚度大、止水效果好，但造价较高且设备占地大；SMW工法桩在砂砾层中成桩质量难以保证。综合对比后，确定采用“钻孔灌注桩+高压旋喷桩止水帷幕+钢筋混凝土内支撑”体系。

2.2.2结构参数确定

钻孔灌注桩桩径1.0m，桩间距1.5m，桩长23~28m（嵌入圆砾层≥5m），主筋采用18Φ25HRB400钢筋，混凝土强度等级C35。止水帷幕采用Φ800@600高压旋喷桩，桩长进入不透水层（黏土层）≥2m，水泥掺量≥25%。内支撑体系设置两道：首道支撑截面800×1000mm，标高-3.0m；第二道支撑截面600×800mm，标高-8.5m，支撑中心采用钢格构柱（4L160×14角钢）支承，柱底进入圆砾层≥8m。

2.3止水与降水设计

2.3.1止水帷幕构造

高压旋喷桩止水帷幕与钻孔桩咬合形成封闭止水体系，桩顶设置800×400mm冠梁连接。在基坑南侧道路下方增设Φ600@400三管旋喷桩加强止水，桩长22m。帷幕施工采用跳打法，相邻桩施工间隔≥48小时，确保桩体咬合质量。

2.3.2降水方案设计

基坑内采用管井降水，井径600mm，井深25m，过滤器进入圆砾层≥5m，井间距15m×15m。坑外设置3口观测井，实时监测水位变化。降水运行期间控制水位降至坑底以下1.0m，通过变频水泵实现动态调控。

2.4支撑体系优化

2.4.1支撑布置形式

采用“角撑+对撑”组合布置，角撑截面1000×10