摘要:本工程位于杭州市下城区东新东路，杭州创新创业新天地 C 地块，地下部分为三层连体地下室，开挖绝对深度为 16.5 米，中间局部为 19.7 米。地下水类型主要分为表层滞水、孔隙潜水、基岩裂隙水。基坑底所涉及到的土层土质差，大部分为饱和粉质粘土层，对基坑的稳定及变形控制不利。设计综合考虑工程地质条件、基坑开挖深度和周围环境条件，确定本基坑采用钻孔灌注排桩加内支撑的围护结构，止水帷幕采用三轴水泥搅拌桩。土方开挖总工期为222天，工期紧任务重，计划分成若干个施工段实施。为了确保工程的顺利进行，在施工过程中采取了一系列的技术、安全及应急措施。

关键词：地质条件、施工部署、施工方法、施工技术、应急预案。

一 、工程概况

（一）、工程概况

杭州储出[2008]32号地块商业金融业用房标段位于杭州市下城区东新东路，杭州创新创业新天地 C 地块，本工程位于杭州市东新东路的东侧，杭州创新创业新天地 A 地块及 B 地块的南侧，杭州创新创业新天地核心区的西北侧。

本工程总建筑面积 217271.9 ㎡，其中地上建筑面积 149935.9 ㎡，地下建筑面积 67336㎡。地下部分为三层连体地下室，地上共由两幢（A 座、B 座）17 层单体和两幢（C 座、D 座）20 层单体及 5～6 层裙房组成。A 座和 B 座为框架-核心筒结构，C 座和 D 座为框架剪力墙结构建筑高度为 74.95 米（裙房建筑高度为 33.75 米）；地下室层高分别为 6.35米、4.60 米和 4.60 米，上部层高以 5.0 米和 3.6 米为主。工程桩径有Φ700、Φ800、Φ1000 三种钻孔灌注桩。基坑支护体系东侧由一排直径Φ1100@1300、其他三侧由一排直径Φ1000@1200 的钻孔灌注桩排桩，外围Φ800@1000 高压旋喷桩和直径Φ850@600 三轴水泥土搅拌桩,结合三道钢筋砼内支撑组成。

本工程±0.000相当于黄海高程 5.5m，基坑周边自然地面相对标高为-0.200m，设计基坑 底标高为-16.70m，坑中坑最深相对高差为3.20m。地下室底板结构面标高为-15.6m；本工程地下室基坑占地面积约为 21000 平方米,开挖深度基本到-16.7m，中间局部深坑最深处为-19.9m，开挖绝对深度为 16.5 米，中间局部为 19.7 米。总土方开挖量约为 360800m3，其中第一道支撑梁以上土方量约为 58800m3；第一道支撑梁至第二道支撑梁的土方量约为 115500m3；第二道支撑梁至第三道支撑梁土方量约为 111300m3；第三道支撑梁至基础底板的土方量约为 75200m3。

（二）、工程各方主体

建设单位：杭州万泽实业发展有限公司

设计单位：浙江省建工建筑设计院有限公司

勘察单位：浙江华东建设工程有限公司

围护设计单位：杭州浙大福世德勘测设计有限公司

监理单位：杭州信达投资咨询估价监理有限公司

总承包单位：恒德控股集团有限公司

（三）、工程周边及场地施工条件

杭政储出[2008]32 号地块商业金融用房工程是杭州新天地综合体中的一个部分，简称为 C 地块，本工程场地现为空地，场地地势较为平坦，区域上场地地貌属海相沉积地貌单元，工程四周均为在建及待建工程。其中杭州创新创业新天地A地块目前正在施工工程桩；杭州创新创业新天地 B 地块目前正在施工基坑土方开挖，开挖深度为14米。

本工程在基坑开挖期间分别在南侧和西侧各设一个出人口，开挖第一道和第二道支撑以下土方时由南侧出口出土，开挖第三道支撑以下土方时通过临时施工栈桥由西侧出口出土。现场施工所需的临时用水用电已接入场地；临时用水水源、电源均位于场地西北侧（配备有4×400KVA变压器）。对出土口部分施工道路的必经部分，在管线上部采用钢筋砼板对其进行加固，钢筋采用Φ14@200双向钢筋；对基坑以外、围墙或者施工道路以内所有地面采用混凝土硬化处理。因工程施工场地狭窄，所有临时设施及材料加工场地设置在红线内。所有临时设施及材料加工场全部采取加固措施，保证基坑施工的安全。

二、工程场地地质条件

（一）、土质及岩性基本特性

土层情况：根据野外钻探、原位测试及室内土工试验等资料的综合分析，场地地层自上而下分述如下：

①0-1层 杂填土：灰色，湿，表层 0.4～1.0m 为现有的混凝土路面，以下建筑垃圾及碎石为主，碎石一般块径 3～5cm，最大块径在 10cm 以上，碎石含量约 25～40%，充填物以粘性土为主，均一性差。现有场地标高一般 4.40～5.30m，层厚一般 0.80～4.50m。

①0-2层 素填土：灰黄、灰褐色，以粉质粘土为主，软塑，含有少量碎石、植物根茎等，向下含量逐渐减少，均一性差，工程性能较差。该层全场分布，层顶埋深 0.40～4.20m，层顶高程 0.92～4.46m，层厚 0.40～2.80m。

①层 粉质粘土（al+mQ42）：灰黄色，软塑～软可塑，层面上夹少量粉土，含少量植物根茎。实测标贯锤击数 N＝5.5～10 击，平均值 7.0 击，属中偏高压缩性土层，工程性能较差。该层全场分布，层顶埋深 1.00～4.50m，层顶高程 0.72～4.10m，层厚 0.30～3.60m。

③1层 淤泥质粉质粘土（mQ41）：灰色，流塑，含少量有机质，具高灵敏度。实测标贯锤击数 N＝1～3 击，平均值 2.0 击，属高压缩性土层，工程性能极差。该层全场分布，层顶埋深 1.50～4.00m，层顶高程 0.65～3.23m，层厚 0.70～6.00m。

③3-1层 粉质粘土（mQ41）：褐黄色，硬可塑，含铁锰质氧化结合。实测标贯锤击数 N＝9～21 击，平均值 16.0 击，属低压缩性土层，工程性能较好。该层全场分布，层顶埋深 3.70～9.10m，层顶高程-4.51～1.17m，层厚 0.90～6.70m。

③3-2层 粉质粘土夹粘质粉土（mQ41）：灰色，软塑，层理较为明显，局部呈千层饼状，局部孔段底部含大量贝壳碎屑。实测标贯锤击数 N＝6～14 击，平均值 9.9 击，属中等偏高压缩性土层，工程性能一般。该层全场分布，层顶埋深 6.80~10.70m，层顶高程-5.80～1.78m，层厚 1.60～6.90m。

第四系上更新统（Q3）：

④层 粘土（al-lQ32）：褐黄、灰黄色，中间约 0.50.5～1.0m 多为青灰、蓝灰色，硬可塑，含铁锰质氧化结合。实测标贯锤击数 N＝16～28 击，平均值 20.6 击，属中等压缩性土层，工程性能较好。该层全场分布，层顶埋深 10.60～15.60m，层顶高程-10.64～-5.87m，层厚 6. 00～23.60m。

场区下伏基岩主要为侏罗系上统凝灰岩(J3C)：

⑩1层 全风化凝灰岩（J3C）：紫红色，风化成粘土状，硬可塑，多夹强风化碎块，原岩结构全部破坏。实测重型圆锥动探锤击数 N63.5＝5～25 击，平均值 10.9 击，工程性能好。该层全场分布，层顶埋深 21.10～32.20m，层顶高程-27.10～-16.52m，层厚 0.50～7.60m。

⑩2层 强风化凝灰岩（J3C）：紫红色，碎块状，节理裂隙发育，矿物成份显著变化，手掰易碎，岩石质量指标(RQD)约 15%。实测重型圆锥动探锤击数 N63.5＝10～166 击，平均值 46.0 击，属低压缩性土层。该层全场分布，层顶埋深 22.00~33.20m，层顶高程-28.38～-17.42m，层厚 0.40～13.90m。

⑩3-1层 中风化上段凝灰岩（J3C）：紫红色，短柱状、碎块状，节理裂隙发育，矿物成份显著变化，手掰不易碎，锤击声哑，钻进速度相对较慢，岩石 RQD 指标约 30%，岩体内无洞穴和软弱夹层，岩体较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。属低压缩性土层。大部分有分布，层顶埋深 25.60～41.30m，层顶高程-36.28～-20.96m，层厚 2.20～10.90m。

⑩3-2层 中风化下段凝灰岩（J3C）：紫红色，短柱状，节理裂隙发育，锤击声脆，钻进速度慢，岩石 RQD 指标约 50%，，岩体内无洞穴和软弱夹层，岩体较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。该层全场分布，层顶埋深 26.10～49.50m，层顶高程-44.57～-21.52m，揭露最大厚度大于 8m。

三、围护结构设计概况

（一）、工程围护结构设计

本工程基坑东西向长约 151m，南北向宽约 142m，周长约 590m，基坑面积约为 21442㎡。

本工程由基坑围护设计由杭州浙大福世德勘测设计技有限公司进行设计，设计综合考虑工程地质条件、基坑开挖深度和周围环境条件，确定本基坑采用钻孔灌注排桩加内支撑的围护结构，止水帷幕采用三轴水泥搅拌桩。

1、三轴水泥搅拌桩施工技术要求：

①、本工程采用 3Φ850@600三轴水泥搅拌桩，止水帷幕采用全断面套打施工，桩间搭接 250。

②、水泥搅拌桩采用 P42.5级普硅水泥，水泥掺入比 22%，水灰比为 1.5，水泥应干燥、无结块，并应对地基土体的有机质含量进行调查，必要时采取外加剂以保证成桩质量；拌制后的水泥浆液因故搁置 2h 以上的，应做废浆处理。

③、水泥搅拌桩 28d 无侧限抗压强度不低于 1.0MPa，成桩过程中应控制钻具下沉及提升速度，并保持匀速下沉与匀速提升，避免形成孔内负压，一般下沉速度不大于 1m/min，提升速度不大于 1m～1.5m/min。桩体施工必须保持连续性，相邻桩施工间隔不得超过 12h，如因特殊原因不能避免，则需补强并标明位置，钻进时注浆量一般为额定量的 70～80%。搅拌桩超搅高度为 500。施工过程中必须对基坑周边沉降及水平位移进行监测，根据监测资料合理控制搅拌桩施工过程中搅拌头的压入阻力、注浆速度及注浆压力。

④、搅拌桩成桩应均匀、持续、无颈缩和断层，严禁在提升喷浆过程中断浆，特殊情况造成断浆应重新成桩施工。水泥搅拌桩垂直偏差不大于 1/200，桩位偏差不大于 20mm，桩径偏差不大于 10mm。垂直偏差 L/150（L 为桩长）。

⑤、搅拌桩在正式施工前应进行试成桩，以明确施工的可行性和施工工艺。

⑥、三轴水泥搅拌桩应抽取部分桩体取芯测试其强度，并检测其完整性、搭接效果及抗渗性能。

2、钻孔灌注桩做法：

①、钻孔灌注桩直径分别为Φ1000mm和Φ1100mm,中心距分别为 1200至 1300mm。

②、桩身混凝土强度等级为 C30，坍落度 18 到 22cm。钢筋笼采用焊接，主筋保护层厚度 50mm，锚入压顶梁内 35d，桩顶超灌 500mm，并嵌入压顶梁内 50mm，凿桩时应确保桩身质量。

③、桩位偏差：平行于基坑边方向为80mm，垂直于基坑边方向向坑内为50mm，向坑外 80mm，桩径允许偏差为 10mm，垂直度允许偏差为 0.8%，充盈系数＞1.10，孔底沉渣厚度≤150mm。混凝土浇筑应严格按有关规范及规定执行，桩身不得出现裂缝、缩颈和断桩等现象。成孔施工应一次性不间断地完成，成孔完毕至灌注混凝土的时间间隔不应超过24 小时。

④、钻孔灌注桩施工应采用跳打施工，需合理安排施工顺序，在桩身强度达到一定强度之后，再施工相邻的钻孔桩。水下混凝土须连续浇灌，每根桩的灌注时间应控制在初盘混凝土的初凝时间内。

⑤、分段制作的钢筋笼，其钢筋接头应采用焊接，焊接长度单面焊为 10d，双面焊为5d，在同一截面内的钢筋接头应小于主筋总数的 50%，接头间的竖向间距应≥500mm。环形箍筋与主筋链接应采用点焊链接；螺旋箍筋主筋链接可采用铁丝绑扎并隔点焊固定。

⑥、钢筋笼应经中间验收合格后方可吊装入孔。为保证钢筋保护层厚度，在钢筋笼的两侧应焊接定位垫块，钢筋笼水平方向每侧设两列，每列垫块纵向间距 4m。

⑦、钢筋笼吊放时，应防止产生变形，放入孔内后应采取措施确保其保护层及标高的准确。钢筋笼放入后应尽快浇灌混凝土，并连续施工，确保混凝土的强度和密实性要求。

⑧、钻孔灌注桩工序：钻孔灌注桩定位、钻机成孔(泥浆护壁)、第一次清孔、下放钢筋笼、下导管、第二次清孔、水下浇筑混凝土。

⑨、泥浆：槽内泥浆液面应保持高于地下水位 0.5m以上，泥浆的比重配置应保持孔壁稳定。

⑩、清孔：清孔应分二次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行；第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行。

3、高压旋喷桩施工技术要求：

①、三轴水泥搅拌桩止水帷幕与围护桩之间采用三重管法高压旋喷桩嵌桩补强，桩径为Φ800mm。

②、施工前，应根据现场环境和地下埋设物的位置等情况，复核高压旋喷桩的设计孔位。

③、采用 P42.5级普硅水泥，施工时各技术参数要求如下：

空气压力 0.7MPa，浆液压力大于 20 MPa，水灰比为 0.8，提升速度为 12cm/min，旋转速度为 20r/min，流量为 120L/min，并酌情掺入水玻璃。

④、高压旋喷桩施工工序为：钻机就位、贯入喷射管、喷射注浆、拔管、清洗。

⑤、喷射孔与高压注浆泵距离应不大于 50m，钻孔的位置与设计位置的偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于 1%，配置浆液的原材料必须用标定过得计量器具计量，以确保原材料计量精度，浆液搅拌时间不小于 5 分钟，在 30 分钟内必须用完，否则应废弃。

⑥、在旋喷注浆过程中出现压力骤然下降、上升或者冒浆等异常时，应查明原因并及时采取措施。

⑦、施工中应严格按照施工参数和材料用量施工，用浆量和提升速度应采用自动记录装置，并如实做好各项施工记录。

⑧、高压旋喷桩正式施工前应在场地内进行试打桩，试桩数量为 6 根，根据试桩效果确定施工参数后，方可正式施工。

⑨、高压旋喷桩施工应注意控制打桩速度，应对相邻建筑物进行跟踪沉降及位移监测。

4、井型钢构架竖向立柱工艺要求：

①、本工程内支撑系统利用工程桩作为竖向立柱桩，无法利用工程桩处采用直径Φ850钢筋混凝土钻孔灌注桩作竖向立柱桩。

②、新增竖向立柱桩水平偏差≤ 50，桩径允许偏差为 10，充盈系数应≥1.10，孔底沉渣厚度应≤50，钢筋笼安装深度允许偏差为 100，桩长及桩端标高详见基坑围护图纸，其余要求同钻孔灌注桩。

③、竖向立柱的上部采用格构式井字形钢构架，缀板与角钢的焊接采用围焊，未注明焊接缝高度≥8mm。

④、井字形钢构架的四根角钢的接头采用剖口熔透焊，接头应错开 600。

⑤、井字形钢构架顶部伸入钢筋混凝土水平支撑内≥500 并采用可靠的锚固和支托措施。

⑥、井字形钢构架或钢管下部插入钻孔灌注桩中≥3.0m，将钢构架与钻孔灌注桩的钢筋笼主筋联接牢固，再整体吊入孔内。

⑦、钢构架的止水片应在挖土结束后，地下室底板混凝土浇筑前施工，止水片应设在承台或底板厚度中班附近，止水片与角钢，止水片与止水片之间的焊接，焊缝高度≥5mm。

⑧、当地梁纵向钢筋数量较多且难以井型钢构柱时，可在钢构柱上开孔，但每肢角钢的开孔面积不大于其全截面面积的 20%，超过时应采取相应的补强措施，具体可根据相册实际情况与设计协商，开孔作业时应考虑钢材强度的临时降低，注意掌握每次开孔的时间间隔，必要时可采取临时支撑。

5、支撑体系做法

①、压顶梁、帽梁、盖板及支撑均采用现浇钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为 C30。

②、支撑梁的垫层采用 100 厚 C15 素混凝土再加铺隔离油毛毡一层，每边垫层宽出支撑 100mm，土方开挖后应及时、彻底凿除垫层。

③、竖向立柱上部采用井字型钢构柱，下部尽量利用工程桩，其余采用新增Φ850立柱桩(混凝土强度等级为 C25，技术要求同工程桩)，钢构架角钢为 Q235B 钢，焊条 E43，缀板与角钢的焊接采用围焊，焊缝高度大于 8mm。支撑加强版带，板厚 200，双层双向配筋Φ12@150。钢构架上部伸入支撑≥500mm，下部插入钻孔灌注桩内 3000mm。竖向立柱施工时先钻孔至设计标高，放入钢筋笼和预制的钢构架（钢构架与钢筋笼焊接），然后浇注混凝土。

④、钢构柱穿地下室底板处应设置止水片，止水片需在土方开挖结束后，地下室底板浇筑混凝土之前施工，止水片设置在地下室底板厚度的 1/2 处，止水片与角钢、止水片之间均采用焊接。

⑤、钢构柱的四根角钢需接长时，接头可采用剖口熔透焊，角钢之间的接头应相互错开，间距不小于 600mm。

⑥、若地梁或支撑钢筋较多难以穿越钢构柱时，可在角钢上开孔，同一根角钢开孔的面积应小于角钢截面的 20%。

⑦、施工栈桥 C30 钢砼板，厚 300，双层双向配筋Φ18@150，板面标高为-2.00、-9.00，荷载控制：不大于 35kPa，允许挖土机、运土车通行。

6、基坑监测

①、本工程基坑开挖深度较大，在施工过程中应进行监测，作到信息化施工。监测内容包括：基坑深层土体水平位移、支撑轴力监测和周围建筑物、市政道路及管线的沉降监测。

②、基坑监测应委托第三方监测单位实施。监测单位应根据设计文件和周围环境特点编制监测方案。监测方案应获有关单位认可后方可执行。

③、本工程的深层土体水平位移警戒值，围护桩连续三天水平位移增加值达到3mm/天或累计位移达到 50mm。坑外水位一天变化大 500mm。

④、基坑开挖期间一般情况下每天观测一次，如遇位移、沉降及其变化速率较大时，则应增加监测频次。

⑤、监测数据一般应当天填入规定的监测表格，并及时提供建设、监理和设计和施工等单位。监测记录必须有相应的施工工况描述。监测人员对监测值的发展和变化应有评述，当接近报警值时应及时通报监理，提请有关部门注意。挖土至基坑和支撑拆除期间应增加监测次数。

⑥、工程结束时应有完整的监测报告，报告应包括全部监测项目，监测值全过程的发展和变化情况、相应的工况、监测最终结果及评述。

（二）、局部深坑（坑中坑）挖土的支护措施

本工程局部深坑（坑中坑）挖土的支护措施采用放坡开挖，开挖深度约为2.0m到3.2m。坡度约为 1：0.5 自然放坡。

（三）、降、排水措施

本工程采用 3Φ850@600 三轴水泥搅拌桩作为止水帷幕，将坑内外水隔断，故基坑内不采取降水措施，根据现场的实际情况及土质状况，采用明沟排水法，对于地表水及孔隙潜水，在基坑坡顶四周设置排水沟，排水沟截面为 300×500。

基坑内根据现场情况设纵横向排水沟，并每隔20m 左右设坑底集中排水井，做好基坑内有组织的排水工作。坑内排水沟及集水井离开基坑下坎线不小于 5m。

将基坑四周的集水井内抽出的地下水和其截流的基坑四周地表水汇总到沉淀池内，经过沉淀后，通过潜水泵排入市政管井中。

（四）、深基坑设计方案专家认证意见书和图纸修改说明

详见附件 1 深基坑设计方案专家认证意见书和图纸修改说明。

（五）、工程特点、难点

1、本工程地下室基坑属深基坑，基坑面积大，约21000m2，基坑空间小，开挖深度深，大面挖深为 16.5m，基坑底所涉及到的土层土质差，大部分为饱和粉质粘土层，对基坑的稳定及变形控制不利。

2、工程地下室基坑周围环境复杂，施工边线有雨水、污水、电力、电信及煤气管道，对基坑开挖有较大的影响，因此对基坑变形控制提出较高的要求，所以基坑土方开挖方法、施工顺序对控制基坑变形，保护周边环境至关重要。

3、工程全面铺开后，场地会变得非常狭小，对施工临时设施的布置、施工临时道路的布置、大型施工机械的布置带来较大的困难，特别是基坑开挖时，大量运土车辆的路线安排、组织提出较高的要求。

4、工程基坑开挖土方量巨大，总土方开挖量约为36万余立方米，日挖土量最大可达6000m3，而工程所在地西面有居民楼和城北交通拥堵区，如此大量的日挖土量对土方外运和卸土点提出较高要求。

5、工程的出路口分别位于西侧和北侧，相对支撑跨度大的方位，对于支撑下土方的开挖带来很大难度，只能借助栈桥进行土方运输，为此土方出路存在唯一性，给本工程进度带来很大的挑战。

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