3土方支护方案.docx
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3土方支护方案
编号：
北京市宋家庄交通枢纽土建项目
土方、基坑支护、排水施工方案
编制：
审核：
审批：
中国建筑一局（集团）有限公司
北京宋家庄交通枢纽项目经理部
（三号仿宋字体）
22010年1月10日
第一章编制依据
1.1技术文件
《北京市宋家庄交通枢纽岩土工程阶段勘察报告》
《宋家庄交通枢纽初步设计》
1.2规程规范
名称
编号
建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50202-2002
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002
锚杆喷射混凝土支护技术规范
GB50086-2001
建筑边坡工程技术规范
GB50330-2002
混凝土结构设计规范
GB50010-2002
建筑基坑支护技术规程
DB11/489-2007
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33－2001
钢筋焊接及验收规程
JGJ18-2003
施工现场临时用电安全技术规程
JGJ46－2005
建筑基坑工程监测技术规范
GB50497-2009
建筑变形测量规程
JGJ/T8-2007
第二章工程概况
2.1工程范围
北京宋家庄交通枢纽工程位于北京市丰台区，石榴庄路与宋家庄路相交路口东南角。
宋家庄交通枢纽是一座集轨道交通、市区公交、办公等功能为一体的综合性建筑，包括自行车等多种方式相互衔接的综合客运枢纽，是以换乘功能为主的大型交通枢纽。
本工程总用地面积4.2公顷，总建筑面积52597㎡，地上四层建筑面积29042㎡，地下一层局部有一层夹层建筑面积23555㎡，建筑总高度22.95m。
该工程为三类民用建筑，抗震设防等级8度。
地下设有甲类六级防空地下室防化等级丁级。
本工程地下室防水设防等级为Ⅰ级。
工程所在位置如下图：
序号
项目
内容
1
工程名称
北京宋家庄交通枢纽土建工程
2
工程地址
北京市丰台区，石榴庄路与宋家庄路相交路口东南角
3
建设单位
北京市公联公路联络线有限责任公司
4
设计单位
北京城建设计研究总院有限责任公司
5
监理公司
北京建工京精大房工程建设监理公司
6
质量监督
7
施工总承包
中国建筑一局（集团）有限公司
8
合同性质
施工总承包合同
9
投资性质
政府投资
10
合同工期
716天
11
结构型式
现浇钢筋混凝土框架结构
12
建筑层数
地上主体4层，地下一层（局部设有一层夹层）、
13
总建筑面积
52597㎡
14
质量目标
争创北京市“结构长城杯金奖”
15
安全目标
控制年工伤频率在4‰以下，杜绝死亡，不发生火灾事故，无重大违法犯罪事件，不发生重大机械设备事故。
保证现场文明施工，确保北京市安全文明工地。
2.2场区地形地貌、专业特点
宋家庄交通枢纽工程场区西侧为亦庄地铁线在施工程、北侧为地铁5号线、10号线及道路，东侧西侧为道路及住宅楼。
工程建成后地下一层与地铁亦庄线、5号线、10号线相同，地上与多车相衔接，是以换乘功能为主的大型交通枢纽。
该场区基本平坦，场区东北角地下埋有部分管线，开挖时应参照管线图。
自然地面标高为39.18m～39.29m，±0.00绝对标高为40.22m。
场区表面有污染土覆盖，深度在0-15米不等，遍布整个红线范围内（红线范围污染土分布详下图及主体结构位置）因此需由专业污染土处理施工单位先进开挖处理，并由自然土方施工单位密切配合进行基坑支护工作，基坑内污染土处理合格后方可进行自然土的开挖与支护工作。
本工程基坑尺寸为129X134米，大面积板底标高为-10.37m，西南角局部板底标高为-16.65m，基坑内开挖土方约19万方。
周围高层建筑最近的为56米，均不在基坑开挖的直接影响范围内因此本工程采用明挖法施工，开挖时需对基坑边坡进行支护以保证结构施工安全。
基坑侧壁安全等级属于一级。
污染土分布及现场平面布置图如下：
此部分为工程主体结构
场区污染土分布情况
工程红线范围
场区污染土分布情况
现场平面布置图
2.3工程地质条件
2.3.1人工堆积层；表层为人工堆积层，主要地层情况为：
房渣土①层，杂色，稍密，稍湿，多为砖块、瓦块、石块、灰渣和植物根等，多为建筑垃圾，大部分为水泥路面，局部夹粉土填土薄层；
粘质粉土～砂质粉土填土①1层，褐黄色，中下密，稍湿，含砖渣、灰渣和植物根等，局部夹房渣土或粉质粘土填土薄层；人工堆积层厚度为0.90～5.30m。
2.3.2第四纪沉积层:
38.96～35.27以下为第四纪沉积层,主要地层情况为:
砂质粉土②层：
褐黄～褐灰色，中下密，湿，含云母、氧化铁，局部夹粉质粘土或粘土薄层；
粉细砂③层：
褐黄～褐灰色，密实，湿，含氧化铁等，局部夹粉土或粉砂薄层；
粘质粉土④层：
褐黄～褐灰色，中密，湿～饱和，含云母、氧化铁等，局部为粉质粘土薄层；
粉质粘土～重粉质粘土④1层褐黄色，湿～饱和，可塑，含云母、氧化铁等，局部为粘质粉土薄层。
粉细砂⑤层：
褐黄色，中上密，饱和，含云母、氧化铁等；
粘质粉土⑥层：
褐黄色，中密，湿～饱和，含云母、氧化铁等，局部为粉质粘土薄层；
细砂⑦层：
褐黄色，中上密，饱和，含氧化铁等，局部夹粉土、粘性土或中粗砂薄层；
粘质粉土⑧：
褐黄色，中上密，饱和，含氧化铁等；
细砂⑨层：
褐黄色，中上密，饱和，含氧化铁等、圆砾，局部夹粉土、粘性土或中粗砂薄层；
重粉质粘土⑩层：
褐黄色，可塑，饱和，含云母、氧化铁，局部夹粉质粘土或粘土薄层；
细砂（11）层：
褐黄色，密实，饱和，含云母、氧化铁等，局部夹粉土薄层。
卵石（11）1层：
杂色，中上密，湿，亚圆形，卵石最大粒径大于8CM，一般2～4CM，级配较好，卵石含量大于70%，中粗砂或细砂充填。
2.4水文地质条件
拟建场区内勘探深度内揭露两层地下水。
第一层水为潜水，埋深9.70~8.70米，水位标高31.15～29.84米，第二层水为第四纪层间潜水，具微承压性，水位埋深24.80~23.40米左右面，水位标高16.37~14.76米左右，场地普遍分布，含水层为细砂⑨层。
场地地下水主要受大气降水，管道漏水或地下水侧向径流补给。
经走访了解本工程西侧紧邻的在施亦庄地铁施工单位中铁四局工程人员得知该工程-16m深的基底未见地下水，侧壁偶见层间水渗出，雨季渗出明显，其施工现场设有降水井间歇作业抽水。
第三章基坑支护及土方开挖设计方案
3.1设计说明
由于拟建项目基坑大于10m，且不存在大放坡作业条件，根据《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）相关条目，确定拟建项目3—3、4—4、4a--4a剖面基坑安全等级为一级，其余区域均为二级；同时由于在基坑变形影响范围内无需要特殊保护的建构筑物，拟建场地相对比较开阔，对位移和沉降限制无特殊要求，本着安全、经济的原则确定整体采用复合土钉墙、局部桩锚的支护方案。
基坑维护结构布置图如下图，剖面详图如1-1剖、2-2剖、3-3剖、4-4剖、4a-4a剖、5-5剖、6-6剖图。
设计说明如下
⑴开挖：
6-6剖由于土层填土厚5米左右，土质松散，影响基坑安全。
采取二级支护的方案，0～5.2米按1：
0.2放坡，中间设2米宽平台，5.2～10.4米按1：
0.2放坡开挖外，其余均按1：
0.2放坡开挖。
⑵支护：
4-4；4a-4a剖局部加深6米，为了基坑的稳定和安全采取桩锚支护，其余1-1；2-2；3-3；5-5剖处均为土钉墙支护，支护图详具体附图。
⑶坡顶堆载：
坡顶2.0m内不允许堆载，坡顶2.0m～5.0m内允许堆载20kpa，坡顶5.0m外不受堆载限制。
（4）对于0-2米的杂填土较厚区域，根据土钉的实际成孔深度，由专业设计确认可采取的放坡或土钉加密措施。
施工过程中根据打入情况提前确定。
（5）开工前对已知周边市政管线进行检查验证，并绘制相关管线平面布置图。
对于复查新发现的管线应报甲方确认后，采取相应保护措施后，补充到相关管线平面布置图。
（6）对于实际施工过程中遇到的边坡阳角转角处，在不影响整体放坡角度的情况下，可适度做削角平滑过渡处理，以便于施工。
（7）本工程施工中持续跟踪、协调周边地铁工程施工单位的降水施工，确保本工程地下水位安全。
专业单位定期监测地下水位，必要时采取及时回填等处理措施。
专业单位应定期进行水位及基坑边坡监测。
基坑维护结构布置图
3.2（1-1剖）土钉墙施工参数
层序
埋深（m）
孔径
（mm）
长度
（m）
土钉钢筋
（mm）
水平间距
（mm）
1
1.50
120
10.00
1Φ20
1400
2
3.00
120
12.00
1Φ20
1400
3
4.50
150
15.00
7Φ5锚杆
2800
120
12.00
1Φ20
2800
4
6.00
120
12.00
1Φ20
1400
5
7.50
120
10.00
1Φ20
1400
6
9.00
120
9.00
1Φ20
1400
1-1剖土钉墙构造措施
1、开挖深度10.37m，土钉墙坡度1：
0.2，土钉倾角13°。
2、注浆均采用水泥浆或水泥砂浆，强度等级M20，高压注浆。
3、钢筋网片采用φ8钢筋绑扎，网格间距250×250mm。
水平压筋1Φ16。
4、喷喷射C20混凝土100mm厚，坡顶混凝土散水宽1.00m，厚度100mm。
5、预应力锚杆与第三道土钉间隔布置，因此间距为2800mm。
锚杆长度15m（非锚固段4m）,压力注P.S.A.32.5素水泥浆或M20水泥砂浆,水灰比0.50；锁定荷载100KN。
3.3（2-2剖）土钉墙施工参数
层序
埋深（m）
孔径
（mm）
长度
（m）
土钉钢筋
（mm）
水平间距
（mm）
1
1.50
120
10.00
1Φ20
1400
2
3.00
120
12.00
1Φ20
1400
3
4.50
150
15.00
7Φ5锚杆
2800
120
12.00
1Φ20
4
6.00
120
12.00
1Φ20
1400
5
7.50
120
10.00
1Φ20
1400
6
9.00
120
9.00
1Φ22
1400
构造措施
1、开挖深度10.37m，土钉墙坡度1：
0.2，土钉倾角13°。
2、注浆均采用水泥浆或水泥砂浆，强度等级M20，高压注浆。
3、钢筋网片采用φ8钢筋绑扎，网格间距250×250mm。
水平压筋1Φ16。
4、喷喷射C20混凝土100mm厚，坡顶混凝土散水宽1.00m，厚度100mm。
5、预应力锚杆与第三道土钉间隔布置，因此间距为2800mm。
锚杆长度15m（非锚固段4m）,压力注P.S.A.32.5素水泥浆或M20水泥砂浆,水灰比0.50；锁定荷载100KN。
3.4（3-3剖）土钉墙施工参数
层序
埋深（m）
孔径
（mm）
长度
（m）
土钉钢筋
（mm）
水平间距
（mm）
1
1.50
120
9.00
1Φ20
1400
2
3.00
120
12.00
1Φ20
1400
3
4.50
150
15.00
7Φ5锚杆
2800
120
12.00
1Φ20
4
6.00
120
12.00
1Φ20
1400
5
7.50
150
15.00
7Φ5
2800
120
12.00
1Φ20
6
9.00
120
12.00
1Φ20
1400
7
10.50
120
12.00
1Φ22
1400
8
12.00
120
9.00
1Φ22
1400
构造措施
1、开挖深度12.37m，土钉墙坡度1：
0.2，土钉倾角13°。
2、注浆均采用水泥浆或水泥砂浆，强度等级M20，高压注浆。
3、钢筋网片采用φ8钢筋绑扎，网格间距250×250mm。
水平压筋1Φ16。
4、喷喷射C20混凝土100mm厚，坡顶混凝土散水宽1.00m，厚度100mm。
5、预应力锚杆与第三、五道土钉间隔布置。
预应力锚杆,长度15m，与土钉间隔布置（非锚固段4m）,纵筋采用1束7Φ5钢绞线；孔径150,压力注P.S.A.32.5素水泥浆或M20水泥砂浆,水灰比0.50；锁定荷载100KN
3.5桩锚支护（4-4剖）施工参数
项目
桩长（m）
桩径
（mm）
坎固长度
（m）
钢筋笼主筋
（mm）
桩间距
（mm）
围护桩
18.54
800
4.50
16Φ25
1500
10.40
800
4.50
12Φ25
1500
锚杆
锚杆长度
锚固段长度
钢绞线数量
腰梁
设计张拉值
长桩
一
26m
18m
3φ15.2
2［25b
350KN
二
26m
18m
4φ15.2
2［25b
375KN
三
25m
19m
3φ15.2
2［25b
380KN
短桩
25m
19m
4φ15.2
2［25b
380KN
构造措施
1、开H护坡桩桩径800mm，桩身砼标号为C30。
2、锚杆注浆均采用P.SA32..5水泥，水灰比0.45～0.5。
锚杆成孔角度为15度。
3、桩间钢筋网片采用φ8钢筋绑扎，网格间距250×250mm。
水平压筋1Φ16，植入桩身。
4、桩间喷喷射c20混凝土100mm厚。
3.6土钉墙（5-5剖）施工参数
层序
埋深（m）
孔径
（mm）
长度
（m）
土钉钢筋
（mm）
水平间距
（mm）
1
1.50
120
10.00
1Φ20
1400
2
3.00
120
12.00
1Φ20
1400
3
4.50
150
15.00
7Φ5锚杆
2800
120
12.00
1Φ20
4
6.00
120
12.00
1Φ20
1400
5
7.50
120
10.00
1Φ20
1400
6
9.00
120
9.00
1Φ20
1400
构造措施
1、开挖深度10.37m，土钉墙坡度1：
0.2，土钉倾角13°。
2、注浆均采用水泥浆或水泥砂浆，强度等级M20，高压注浆。
3、钢筋网片采用φ8钢筋绑扎，网格间距250×250mm。
水平压筋1Φ16。
4、喷喷射C20混凝土100mm厚，坡顶混凝土散水宽1.00m，厚度100mm。
5、预应力锚杆与第三道土钉间隔布置。
预应力锚杆,长度15m，与土钉间隔布置（非锚固段4m）,纵筋采用1束7Φ5钢绞线；孔径150mm,压力注P.S.A.32.5素水泥浆或M20水泥砂浆,水灰比0.50；锁定荷载100KN。
3.7土钉墙（6-6剖）施工参数
层序
埋深（m）
孔径
（mm）
长度
（m）
土钉钢筋
（mm）
水平间距
（mm）
1
1.00
120
7.50
1Φ20
1500
2
2.40
120
12.00
1Φ20
1500
3
3.80
120
12.00
1Φ20
1500
4
5.20
120
12.00
1Φ20
1500
5
6.60
120
9.00
1Φ20
1500
6
8.00
120
9.00
1Φ20
1500
7
9.40
120
9.00
1Φ20
1500
构造措施
1、开挖深度10.37m，0～5.2米按1：
0.2放坡，中间设2米宽平台，5.2～10.4米按1：
0.2放坡，土钉倾角13°。
2、注浆均采用水泥浆或水泥砂浆，强度等级M20，高压注浆。
3、钢筋网片采用φ8钢筋绑扎，网格间距250×250mm。
水平压筋1Φ16。
4、喷喷射C20混凝土100mm厚，坡顶混凝土散水宽1.00m，厚度100mm。
6-6剖面图
3.8土方工程设计方案
1、设计原则
1）符合现场施工现状和环境条件，设计方案先进、合理、安全、可行；
2）符合水文地质条件及相关要求；
3）保证基坑绝对安全可靠；
4）施工工期合理；
5）充分考虑后续结构施工的合理衔接；
6）保证邻近建筑物和市政管网及居民区化粪池的安全与稳定；
7）在保证安全、可行的基础上尽量降低工程造价。
2、土方挖运设计
1）土方挖运工艺流程
在基础施工阶段，土方挖运是影响工期的关键。
根据本工程护坡设计和排水设计方案，土方施工与土钉施工之间存在一定的技术衔接和施工间歇，若处理不好这两方面的关系，将直接造成工期的延误和护坡的质量和安全，因此要求在“通盘考虑、统一指挥”的原则下，各施工作业队之间本着相互配合、互创工作面的原则，协作配合。
2）土方开挖施工要点
（1）土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。
（2）开挖方法为“分层运送”，辅以“分层递送”。
（3）开挖过程中，应有专人指挥挖掘机，严禁碰撞支护结构。
（4）反铲挖土，沟端和沟侧开挖相结合，充分利用挖土半径，提高效率，尽量抓紧工期，紧前不紧后。
（5）测量工作随时配合，机械开挖至接近设计坑底标高或边坡边界，留20—30cm，配备足够人员进行清理及修坡。
基槽大角处也用人工挖方清理。
（6）开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致,不得超挖。
（7）严禁超挖，防止扰动基底土。
挖至标高后，晾槽时间不可太长，否则应采取保护措施。
（8）挖方过程中不会有太多的水，但仍必须提前做好备渣土垫道工作。
3）场外运输及弃土
弃土送至专有场地，做好沿途的交通环卫工作，并交纳其费用，办理好证件，在取得相关部门的同意后，方可进行施工，以保证工程的顺利进行。
4）场内交通运输
采用坑内放坡的办法，即把汽车坡道设在坑内。
车道出入口设在场地东侧，这样有利于放坡和车辆出入，在施工中要妥善安排车辆进出场地，减少等候时间，提高效率。
第四章施工组织
4.1项目部组织机构
项目经理
生产负责人
材料负责人
技术负责人
材料员
安全员
试验员
质量员
资料员
测量员
护坡桩施工队
锚杆施工队
土钉墙施工队
4.2施工人员计划
施工项目
专业岗位名称
配备专业人数
职责范围
桩锚支护
队长
1
全面指挥
护坡桩组长
1
负责护坡桩施工
锚杆组长
1
负责锚杆施工及张拉
钻工
10
护坡桩施工
锚杆工
10
锚杆施工作业
土钉墙支护
锚喷队长
2
土钉墙支护施工管理
钢筋工
15
土钉制作及编网
混凝土工
10
混凝土配制
锚喷工
10
混凝土喷射作业
辅助工
10
修坡及材料场内运输
4.3主要施工材料计划
序号
材料名称
单位
数量
1
钢筋
吨
120
2
钢绞线
吨
12
3
水泥
吨
800
4
砂子
m3
360
5
碎石
m3
420
6
预拌混凝土
m3
300
4.4施工设备计划
序号
机械名称
型号
单位
数量
用途
1
电焊机
BX3—300
台
6
钢筋焊接
2
长螺旋钻机
台
1
护坡桩成孔
3
锚杆钻机
台
1
锚杆成孔
4
砼泵
台
1
护坡桩泵送砼
5
振动锤
台
1
下钢筋笼
6
锚喷机
普通
台
2
土钉墙面层砼喷射
7
切割锯
普通
把
2
钢筋切断
8
注浆机
普通
台
2
土钉及锚杆注浆
9
搅浆机
普通
台
2
搅拌水泥浆
10
空压机
AM-600DH21P
台
1
喷射砼
11
钢筋切断机
GJ5—400
台
1
钢筋切断
12
钢筋调直机
GJ6—8
台
1
钢筋调直
13
气焊设备
套
1
加工锚杆钢梁及垫板
14
维修工具
套
1
机械设备维修
15
挖掘机
大宇300
台
3
挖土
16
铲车
ZL500
辆
1
平整场地
17
自卸车
斯太尔
辆
60
运土
18
液压锤
台
1
拆除障碍
第五章土方开挖施工
5.1地下障碍物处理
现场地面下可能存在未暴露出来或未知的地下建（构）筑物和障碍物，一般位于杂填土或人工填土层。
因而对于此类地下障碍物的清理主要在前几步土方开挖时进行。
首先将障碍物开挖暴露出来，判别是否有用途或需改造处理。
对于无用和改造完毕的障碍物集中进行处理:
一般砖混结构的障碍物在挖土时由挖土机直接强行破碎挖除；钢筋混凝土结构的障碍物由破碎机完全破碎后由挖土机装车运走。
考虑到基坑土方向下开挖过程中可能有含水量较大的土层，在车辆来回碾压下变软、容易造成陷车，因此对于拆除产生的碎砖头瓦片可适当易地留存，将来作为行车坡道垫层使用。
5.2地下管线的处理
施工中必须严格遵守下列行为准则:
（1）人工堆填层开挖时，在未有指挥人员或对基坑清况不进行了解的情况下擅自开挖:
（2）土方开挖应有序进行，现场不得乱挖，以免掩盖可能存在的管线:
（3）遇到未知地下管线不上报不能自行开挖:
（4）管线未处理完毕或未经许可不能擅自开挖；
（5）禁止野蛮开挖。
5.3开挖时遇到古文物的处理
由于北京很早以前就是人类活动中心之一，文物古迹遍布北京各处地上地下。
根据以往的市内施工记录，不排除有地下古墓、古迹或远古人类活动遗迹、遗址的可能。
因此开挖遇到文物古迹时应及时上报，不得破坏、哄抢、私分隐藏文物，应保护好现场，通知业主及有关文物部门进行收集、保护、鉴定。
严防违法现象发生。
经通知许可后再恢复开挖。
需要时可以停工并配合文物保护、考古部门的开挖、清理工作。
5.4土方挖运
（1）土方施工工艺流程
①基坑土方开挖
设备进场→施工放线→开挖边坡支护工作区→支护施工后下步土方开挖（同时分步进行基坑中部土方开挖）→开挖至槽底→清槽收土→后续施工。
②运土施工
挖土装车→出口处清土→清扫（冲洗）轮胎→出场外运
③挖土施工:
挖土机挖土应配合支护施工进行，挖土大致分为七步，需严格控制超挖。
人工细部清理，人工清理的土运至挖土机旋转半径内，由挖土机挖走。
槽底预留土层厚度为20cm。
（2）开挖顺序：
根据现场划分的9个区域进行开挖，待污染土处理合格后，方可进行大面积机械开挖至基底标高以上30cm后进行人工清理。
施工期间适当防护避免受污染土影响
考虑9区可能较晚交付，因此需要尽快协调，争取基坑内土方同时开挖。
考虑9区可能较晚交付，因此需要尽快协调，争取基坑内土方同时开挖。
车辆出入马道，进出现场车辆走东侧大门
5.5施工管理及技术要求
（1）土方开挖前，先由业主提供的放线控制桩位引线，并结合开槽图施放开挖边线，放线须经监理复测认可验收后，方可进行开挖。
（2）对于土质为饱和粉土、在砂质粉土，开挖时控制挖深，一步开挖不宜过深，以免坍塌。
（3）挖土时注意周边管线和场地内的废弃管线，需有人跟铲作业，注意
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