德阳希望城住宅地块基坑支护设计方案方案.docx
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德阳希望城住宅地块基坑支护设计方案方案
德阳希望投资有限公司
德阳希望城3#住宅地块基坑支护
设
计
方
案
四川金信勘察基础工程有限公司
二○一二年十一月
德阳希望投资有限公司
德阳希望城3#住宅地块基坑支护设计方案
拟编：
工程负责：
审核：
四川金信勘察基础工程有限公司
二○一二年十一月
第一章编制依据
一、甲方提供文件
序号
项目
日期
1
《该工程岩土工程勘察报告；》
2012.8
2
《该工程设计相应图纸》
二、现场踏勘
我公司工程技术人员对工程现场实际进行了踏勘，对施工现场条件及周边环境有了初步了解。
结合实际情况对施工现场的平面布置进行了整体规划。
三、现行国家、地方有关法律、法规
序号
法规名称
类别
1
中华人民共和国建筑法
国家
2
中华人民共和国计量法
国家
3
建设工程质量管理条例
国家
4
中华人民共和国合同法
国家
5
中华人民共和国产品环境保护法
国家
6
中华人民共和国安全生产法
国家
7
城市市容和环境卫生管理条例
国家
四、现行有关施工规范、规程
序号
规程、规范名称
类别
编号
1
《建筑地基基础设计规范》
国家
GB50007-2002
2
《岩土工程勘察规范》
国家
GB50021-2002
3
《工程测量规范》
国家
GB50026-2007
4
《建筑基坑支护技术规范》
行业
JGJ20-99
5
《建筑地基处理技术规范》
行业
JGJ79-2002
6
《基坑土钉护壁规程》
行业
（CECS96-97）
7
《建筑基坑支护技术规程》
地方
DB11/464-2007
8
《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》
国家
GB50202-2002
9
《混凝土结构设计规范》
国家
GB50010-2002
10
《成都市建筑工程深基坑施工安全管理办法》
地方
（川建委发[2009]429号）
11
《锚杆喷射混凝土护壁技术规范》
国家
GB50086-2001
12
《建筑工程预防坍塌事故若干规定》
地方
建质[2003]82号
13
《施工现场临时用电安全技术规范》
行业
JGJ99-2005
第二章工程简况
拟建德阳希望城3#住宅地块由德阳希望投资有限公司筹建，京创国际建筑设计有限公司设计，成都兴蜀勘察基础工程公司承担其拟建场地详细勘察阶段的岩土工程勘察工作。
我公司受德阳希望投资有限公司委托承担该工程基坑支护设计工作。
拟建场地位于德阳市青衣江路与天山路交汇处，规划工程建筑总面积16423.01m2，地上总建筑面积131769.42m2，地下总建筑面积31653.59m2；拟建工程由4幢34层，2幢20层，2幢18层建筑组成，规划建设净用地面积36189.86m2，剪力墙结构及框架结构，地下室为-1F，深度为5.6m。
该场地四周为市政道路距开挖线10.0m以内无重要建筑物。
其建筑物主要特征见下表1:
建筑物名称或编号
建筑物规模
结构类型
建筑物基础
地下室
长
（m）
宽
（m）
建筑面积
（m2）
高度
（m）
层数
形式
预计埋深
（m）
荷重
单柱最大轴力（KN）
层数
深度
（m）
1#
30.1
28.2
18241.23
98.90
33
剪力墙
主楼筏板或桩筏，
纯地下室部分独立基础
约4.9M
15000
1
3.9
2#
34.36
31.36
16250.44
98.90
33
剪力墙
15000
1
3.9
3#
33.86
30.86
18260.94
98.90
33
剪力墙
15000
1
3.9
4#
33.86
30.86
18260.94
98.90
33
剪力墙
15000
1
3.9
5#
74.39
20.00
17982.55
87.10
27
框架剪力墙
12000
1
3.9
6#
74.39
20.00
17702.11
87.10
27
框架剪力墙
12000
1
3.9
7#
29.20
28.70
18448.24
55.50
18
剪力墙
9000
1
3.9
8#
29.20
28.70
16715.61
55.50
18
剪力墙
9000
1
3.9
该工程基坑开挖深度为自然地面下5.0m。
基坑安全等级为二级，根际开挖深度及四周环境综合考虑，确定该基坑安全等级为二级，为了保证基坑稳定，受甲方单位委托，我公司承担该场地基坑支护设计任务。
基坑合理使用有效期12个月。
第三章工程地质及水文地质条件
（一）场地地形、地貌
德阳市区处于沱江上游支流之一的绵远河、石亭江复合冲积扇的前缘地带。
全新世以来，由于沱江上游支流之一的绵远河的侵蚀下切及再堆积作用，发育了沿河展布呈近南北向条状的两级阶地及现代河漫滩，形成了三个比较明显的地貌单元，场地位于德阳市青衣江路与天山路交汇处，场地内钻孔最高标高495.955m,最低标高490.156m,地貌单元属沱江水系绵远河一级阶地，地形起伏较为平坦，地貌单元单一，为冰水～流水、冲洪积堆积阶地平原型地貌。
（二）工程地质条件
本次勘察查明，在钻探所达深度范围内，据回转钻探取芯、冲击取芯鉴定、原位测试成果分析，场地地基土为填土及第四系晚更新统冰水～流水、冲洪物堆积土层构成，现简述如下：
1、杂填土：
杂色，松散，主要由建筑垃圾、卵石、粘性土组成，全场
均有分布，层厚0.5～5.0m。
2、素填土：
杂色，松散，主要由砂砾卵石、粘性土组成，场地内广泛分布，层厚0.3～2.2m。
3、粉土：
黄褐色，较湿，稍密，呈透镜体分布，层厚较薄，切面粗糙，干强度低，韧性低，只在zk81中出现，层厚0.7m。
4、细砂：
灰褐、灰白等色，松散，呈层状、似层状及透镜状分布，湿～
饱和，颗粒粒径大于0.075mm的超过总质量的85%，偶见粒径大于2cm的卵石，层厚0.5～3.0m，含泥量约为10%左右。
5、砾砂：
褐灰、灰白等色，呈层状、似层状及透镜体分布，湿～饱和，含少量云母碎片及粘粒，稍密，粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的39.53%，含圆砾及少量卵石，局部夹细砂、中砂薄层，含泥量约为15%左右。
6、圆砾：
褐灰、灰色，湿～饱和，含少量粘粒和云母碎片,呈亚圆～次圆状，磨圆度中等，级配中等，主要成分卵石含量约占39.2%,砾石含量约占30.8%,砂粒含量约占15%,粘粒和粉粒含量约占15%，局部夹细砂、中砂薄层。
7、卵石：
灰、灰白色，湿～饱和，细砂、中砂、砾砂及圆砾充填，局
部夹粉细砂薄层，矿物成分以岩屑、长石、石英、粘土矿物及少量云母等为主，其主要颗粒成分卵石含量约占63.3%,砾石含量约占11.7%,砂粒含量约占15%,粘粒和粉粒含量约占10%。
颗粒呈亚圆～浑圆状，磨圆度较好，分选性中等,卵石呈中风化～微风化。
据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版对N120超重型动力触探对碎石土密实度的划分原则,将卵石划分为稍密、中密，密实。
8、粉质粘土：
只在ZK44中出现，硬塑（液性指数为0.23），切面光滑，光泽反应中等，干强度高，无摇震反应，韧性中等。
9、密实卵石（胶结层Q2fgl）：
灰白、黄褐等色，饱和，结构紧密，具瑕斑状和块石构造，裂隙发育，局部较为破碎，在施工过程中出现漏浆现象。
其成分主要为中风化花岗岩、泥质粉砂岩、石英砂岩等，颗粒杂乱排列，分布不均，主要为粒度大于5cm的卵石，含量约占60%以上，其磨圆度较好，分选性中等，卵石表面光滑，偶见撞击成因形成的新月形凹坑，填隙物主要为泥质，次为砂、粉砂、钙质胶结物杂基，少部分钙质胶结物已强烈风化呈黄褐色，整个层位呈泥质胶结，钙质弱胶结，岩芯多呈柱状、短柱状。
动探击数均大于50击及强烈反弹，根据回转钻探钻孔揭露，因其胶结密实，力学性质较突出，故将其单独划分。
层厚约为2.3m—10.1m。
（见下图，在剖面图上亦另用图例区别）。
10、砂岩：
强风化，棕褐色，青灰色，中粒结构，岩芯多呈柱状，长柱状，强度较高，局部夹薄层泥岩、泥质砂岩，层厚0.6m—0.7m。
11、泥质砂岩：
强风化，砖红色，泥质结构，层状结构，多呈柱状、长柱状，强度较高，局部夹薄层砂岩、泥岩。
12、泥质砂岩：
中风化，砖红色，泥质结构，层状结构，多呈柱状、长柱状，强度较高，局部夹薄层砂岩、泥岩。
（三）水文地质条件
德阳市区处于沱江上游绵远河,石亭江复合冲积扇的前缘地带，绵远河、石亭江分别流经市区东、西两侧，均属沱江水系。
场地内地下水类型主要为第四系砂、卵石孔隙潜水,基岩风化裂隙水，主要以大气降水和地下潜水渗流补给为主，绵远河为区内各类地下水的排泄基准面。
本次勘察为平水期，在勘探孔中测得地下水水位标高487.62m。
（四）地震效应
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A，德阳地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，地震动反应谱特征周期值为0.40s,设计地震分组为第二组。
该场地地势较为平坦，较开阔，地基土由填土、细砂、砾砂、圆砾、卵石及基岩等组成，根据四川省兴冶岩土工程检测有限责任公司实测各土层等效剪切波速为198～335（m/s），场地卓越周期0.27～0.33（s），无不良地质作用，综合判定，该场地属抗震一般地段。
第四章施工方案设计
一、排水方案设计
1、排水沟：
排水沟延基坑四周设置,采取人工开挖，沟壁硬化。
排水沟底宽0.2m，上口宽0.4m，沟深0.2m，沟底流水坡度0.2%。
2、集水井：
排水沟每20～30m长度设置1个集水井，直径（或宽度）0.6m～0.8m，井底应低于基槽底0.60m；井壁可用砖干砌（也可用无砂水泥管代替），用竹笼或木板条支撑，防止井壁坍塌，井底铺设15cm厚碎石，避免抽水时带出泥砂。
3、基槽侧壁渗水的处理
在基槽四周边坡的含水层底部插入引流管或设置排水管道，将隔水层所托的残留滞水引入集水井之中抽走。
4、设计参数选择
（1）根据该场地岩土工程勘察报告，结合场地环境条件，按照具有代表性的剖面本次护壁设计按以下参数考虑：
地基土物理力学指标值
指标
土层
重力密度KN/m3
变形模量Eo（MPa）
压缩模量Es（MPa）
粘聚力
C（KPa）
内摩擦角（度）
承载力特征值fak（kPa）
粉质粘土（硬塑）
19.5
8.4
41.3
16.5
200
粉土
18.5
4.0
12.0
14.0
120
细砂
18.0
4.0
4.5
12.0
80
中砂
18.5
5.0
6.7
11.5
110
砾砂
20.6
6.5
8.0
20.0
130
圆砾
20.7
10.0
13.6
26.0
200
稍密卵石
20.9
16.0
20.5
28.0
300
中密卵石
21.5
32.0
39.2
35.0
500
密实卵石
23.0
40.0
47.2
37.0
700
胶结密实卵石
24.5
70.0
39.0
800
砂岩（强风化）
26.5
3.70
39.70
600
泥质砂岩（强风化）
23.9
0.56
39.35
400
泥质砂岩（中风化）
25.3
1.38
38.88
750
坑顶荷载：
按均分考虑q＝10kPa；
坑顶位移：
坑顶位移水平及竖向为0.2%～0.3%H（H为基坑深度）。
二、计算
本工程采用理正喷锚护壁设计软件进行计算，选取具有代表性的钻孔地层，经比较、分析：
喷锚护壁设计如下:
A:
西南北面锚喷
项目
参数
-5.0m
放坡量
3.0m
放坡系数
1：
0.5
锚杆
排数
3排
长度
5.0；4.0；3.0m
竖向间距
1.2m、1.4m、1.4m、1.0m、
（根据实际基坑高度可适当调整）
水平间距
1.4m
孔径
d=80mm
倾角
α=15°
钢筋网布置及规格
Φ6.5＠250×250（若砂层厚度大于1.5m，钢筋网为Φ6.5＠200×200）
加强钢筋布置及规格
Φ14钢筋，水平、竖向连接锚杆
喷射砼厚度及标号
60mm，C20
压浆用水泥浆水灰比
1：
1～0.6：
1
（配合比设计：
水泥:
砂石为1:
4，水灰比0.5，砂率50％，现场施工由实验确定）
B东面网喷护壁设计如下：
项目
参数
-5.0m
放坡量
5.0m
放坡系数
1：
1
钢筋网布置及规格
Φ6.5＠300×300
喷射砼厚度及标号
50mm，C20
（配合比设计：
水泥:
砂石为1:
4，水灰比0.5，砂率50％，现场施工由实验确定）
基坑护壁平面图、基坑喷锚护壁详图、基坑喷锚护壁验算书见后。
第五章施工部署
一、工程管理组织机构
根据同类工程施工经验，施工前应对周边市政管道调查清楚，防止因施工造成对管道的破坏。
为保证按期保质完工，我们将严格按照既定的施工计划，合理安排施工，合理安排机械设备和劳动力计划，监督落实计划中每个节点的实际完成情况，认真分析影响施工进度的各种因素，并及时制定出相应有效措施，确保工程工期目标和质量目标的实现。
为此，本工程特配备了优秀而富有施工经验的工程管理及技术人员，以保证工期，保证质量。
工程工程管理组织机构见下图：
工程管理组织机构
工程经理
材料负责
技术负责
生产负责
材料员
安全员
实验员
质量员
施工员
技术员
支护施工队
二、机械设备组织
机械设备的调配直接影响工期、质量及现场的文明施工,在本工程施工中,将根据工程需要,优先调配先进机械设备,以确保工程的进度和质量。
具体见下表:
设备名称
设备型号
数量
用电量KW/台
备注
电焊机
XBF-300
1台
30
钢筋调直机
1台
21
空压机
14m3
1台
75
混凝土喷射机
1台
10
注浆机
1台
10
三、劳动计划
劳动力需要量按施工的不同阶段进行安排。
开工后，进场12人进行场地平整及边坡测量放线等准备工作。
1、支护
生产、技术管理人员：
3人；设备操作人员：
5人；壮工：
15人；电工：
2人；钢筋工：
4人；测量工：
2人。
第六章施工准备工作计划
一、技术、人员准备
1、熟悉基槽周围环境，其中包括：
影响范围内建（构）筑物的状况；基槽周边各类地下设施（管线、管道）的分布状况；场地周围和邻近地区地表水汇流、排泻情况及地下水管渗漏情况。
2、组织现场施工技术人员掌握施工方案，明确质量标准、工艺流程和安全要求。
编制工序作业指导书，并做好技术交底。
3、施工技术人员和作业人员计划：
工程负责人：
1人
技术负责人：
1人
材料负责人：
1人
现场管理人员：
2人
作业人员：
12人
4、作业人员要经过培训，掌握施工技术要点和基本技能，重要工序由熟练作业人员承担。
二、生产准备
1、施工用电：
保证100KVA以上的用电量，基槽周边分设2～4个主控配电箱，开关容量不低于150A。
施工单位根据需要设置分控配电箱。
2、施工用水：
水源要满足消防要求。
施工用水水压满足要求，基槽周围应设多个供水点，供水半径小于50m。
3、临时设施：
搭建相应的办公室、库房、民工宿舍、民工伙房。
4、布置原料堆放场地，加工场地，组织工程用料。
5、安装及调试机械设备。
6、按所需材料规格和要求及时提出材料计划，并确定材料来源、组织材料进场。
第七章施工工艺及方法
一、测量控制
根据总包给定轴线水准点，我方测量人员放出具体施工点，经双方复核确认后方可施工。
具体施工时可根据甲方、监理以及结构施工单位意见做适当调整。
放线后需经甲方、监理检验合格后方可进行施工。
二、土方工程
场区地形较平坦，土石方开挖采用机械挖掘，基坑大部开挖深度约5.0m计算，基坑平面平均面积约32900.00m2，预计土方量160000.00余m3，工期预计为60天，通过科学的组织，充分利用空间和时间，以及各工程工序的配合协调，可确保工期及质量。
1、施工设备和及人员
a施工设备
挖掘机4台，斗容量1～1.5立方M；
如需要再配置50型装载机3台，斗容量3m3，
运输车辆：
封闭式运渣车约30辆；
设备安排根据现场具体情况可作适当调整。
b人员组成
现场管理1人；
机械作业人员4人。
2、施工方案
2.1施工方法与技术措施
⑴测量放线：
建设单位应提供图纸资料、绝对标高基准点，轴线的交点，以确定工程设计的±0.00，边线开挖尺寸线，实际施工中根据以上给定的依据进行开挖。
⑵施工分层开挖：
开挖第一层为1.7m，以后每层高为1.4m左右。
一直挖至设计标高。
⑶开挖方式：
本工程以4台挖掘机为主开挖机械，配合3台ZL-50型装载机交叉作业。
①由挖掘机沿开挖线开挖，并提供每天的工作面，并留设坡道，坡高宽比按支护方案执行。
坡道设置视现场具体情况而定,开挖初期确定为1个坡道。
②装载机留坡道并为下层作好道路垫实工作，作好护壁工作面的留设，交叉配合。
最后由挖掘机依留设坡道的反序挖出土坡道，同时坑底放一台装载机捡底。
2.2施工组织
（1）施工准备
①建设单位负责提供图纸、水源及电源。
②建设单位应提供地下障碍（包括通讯电缆和城市管网等一切地下设施）资料。
③设计单位提供设计坐标、高程的交底资料，以及开挖尺寸，边坡的放坡，开挖的具体深度，轴线位置等。
④对施工人员进行计划、技术与安全交底，安装夜间所需设施和贴写安全标语等。
⑤开工前检修挖土设备，发现问题在开工前解决，保证施工期间设备完好。
（2）机械检修
根据本工程特点，利用实际工作中有部分空余时间（如下雨天未挖土等），在进入下层工作前应对挖土、运土等设备进行错开停机检修，确保下层开挖时机况良好。
（3）施工进度及设备配备
①挖土机械
②自卸车
2.3重点控制点及质量保证措施
a开工前要做好各级技术准备和技术交底工作，施工技术人员及测量工要熟悉图纸，掌握现场测量桩及水准点的位置尺寸，同土建代表办理验桩、验线手续。
b施工中要配备专职测工进行质量控制，要及时复撒灰线，将基坑开挖下口线放到坑底，及时控制开挖标高，做到5M扇形挖土工作面内白灰点不少于2个。
c进场机械、车辆须经专业人员检修后方可进行。
d待上层护壁完工1天后，再进行下一级土方开挖，下一级土方开挖中不得碰撞而破坏上一层的坑壁。
e挖土过程中经常检查基坑边坡的稳定性，并设变形观测点。
f认真执行开挖样板制，即最后一层开挖坑底时，由操作技术较好的施工人员开挖一段后，经测工或质检员检查合格后作为样板，继续开挖，操作者换班时，要交接挖深，挖边的操作方法，以确保开挖质量。
g开挖到设计标高以上500mm时，通知甲方、地勘、设计及土建施工单位验槽后由土建单位再进行人工捡底。
h认真执行技术、质量管理制度，施工中要注意保存技术资料。
土方工程竣工后要绘制竣工图，由有关代表和质量检查人员共同检查，评定质量等级。
i夜间作业时，在基坑四周和大门各设一盏1000W碘钨灯，基坑四周应设红灯标志。
j为防止马道边坡垮塌，严禁在马道上会车。
3、安全文明措施
（1）必须使用封闭运渣车；
（2）车辆装载泥土出场前必须拍实，并随时清扫、冲洗车轮上的泥土；
4、工期
土方开挖和护壁配合，交错进行，本次土方机械挖运施工总工期预计45天。
如遇不可抗拒因素影响，工期顺延。
三、支护施工工艺
1、喷锚护壁
1．1放线定位
根据建设单位提供的建筑物周边尺寸、轴线位置及角点坐标、±0.00标高,准确放出开挖边线定位线，按照施工图进行土方开挖。
在施工过程中随时复核开挖尺寸,使其误差不超过设计和规范要求。
1.2喷锚护壁施工
a施工流程
土钉墙支护施工工序：
基坑开挖→修整壁面→测定锚杆位置→锚杆机就位→锚杆钻入设计深度→铺设钢筋网及加强筋→主筋与锚杆悍接→喷射砼→杆体进行压力灌浆→（挖土至下一层锚杆施工深度）→重复以上工作直至设计基坑深度。
b分步概述
1）、挖土
①、喷锚与土方应密切积极配合流水施工，尽量做到土方和支护施工互不影响。
②、土方应按支护设计方案中的放坡系数控制基坑护壁面的坡度，避免出现负坡或人工清土量大的现象。
③、开挖时应分层开挖，开挖深度不应大于2.0m，严禁超挖。
④、上层混凝土喷射完，且达到一定强度后（一般为24小时），方可进行下一层土方开挖。
2）、定土钉位置
沿平整的护壁面由技术人员根据方案的土钉间距用钢卷尺测放出土钉位置，并做好标记。
孔位偏差不超过±50mm，以保证土钉横平竖直。
3）、制作土钉
土钉材料采用Φ48δ3.0的普通焊管，杆体的选择要求表面平直，无影响杆体质量的裂痕，杆体的内部畅通。
在入土端约1/2长度范围内制作出浆孔和倒刺。
出浆孔大小约Φ6～10mm，间距500mm，螺旋布置；倒刺用长约150mm的Φ14螺纹钢焊接于杆体上，间距500mm，与杆体约成30度角。
4）、清理边坡
在机械开挖后，用人工清理护壁面，清除虚土和凸出土体，使工作面平整，平整度在±10cm范围内。
5）、制作钢筋网
钢筋网钢筋采用φ6.5盘条，现场按要求调直。
钢筋网水平、竖直间距为250mm，搭接方式为绑扎。
6）、铺设钢筋网
在护壁面人工清理工作完成后即可铺设制作好的钢筋网，要求钢筋网的保护层厚度大于20mm。
（此步骤也可与4）步骤综合，即在清理好的护壁面上直接现场绑扎钢筋网。
）
7）、击入土钉
杆体安放采用击入法，施工机械为QC－150锚杆机。
施工中要求锚杆位置在设计位置±5cm范围内，锚杆击入土体后倾角为15度左右。
8）、焊接加强筋
土钉与主筋焊接：
采用Φ14螺纹钢分别与水平、竖直土钉焊接，并加堵头加固。
应保证焊接强度超过锚杆抗拔力，焊接中应着重避免虚焊和焊接面积不够的问题。
9）、混凝土配料
该施工工艺采用的是干喷法，混凝土干料采用人工现场搅拌的方式拌和。
水泥与砂、石重量比宜为1：
4.0～4.5。
一般采取随拌随用的方式施工，以避免拌和混凝土干料中水泥超过初凝时间，影响混凝土质量。
10）、喷射混凝土
该工程采用PZ-5B系列干喷混凝土设备，用14m3压缩空气作动力，在施工前应对机械设备、风、水管路、输料管和电缆线路等进行全面检查及试运行，确保施工过程的顺利。
干喷混凝土设备要求水流在喷头前混合干料，水量以喷出面层平整光洁为宜。
喷射混凝土的粗骨料最大粒径不宜大于8mm，水灰比宜为0.40～0.45，不宜大于0.45。
喷头与被喷面尽量垂直，距离保持在0.6～1.0m，喷射顺序应由下至上，分段进行。
喷射混凝土厚度为10cm，回弹率控制在15%范围内，回弹下落混凝土料及时清理利用。
11）、养护
在混凝土喷完后2h应按规定进行喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为3～7d，确保混凝土面层的后期质量。
12）、制作泄水孔
泄水孔一般与土钉呈梅花型布置，间距为2.0m。
泄水孔必须击穿混凝
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