凿井降水基坑支护方案设计及施工组织Word格式文档下载.docx
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地上14F～18F，地下二层，拟采用框架剪力墙结构、筏板基础,基坑开挖深度为-9.2米。
本工程需要采取管井降水、人工挖孔桩，喷锚护壁，以满足基础施工的需要。
我公司承担本次基坑降水设计和基坑支护设计任务。
二、场地工程地质条件
据地勘报告：
拟建物场地位于某某市三环路外侧土桥（老成灌路旁）交通便利,场地附近地貌单元属某某平原岷江水系一级阶地。
地层岩性
依据地勘报告，勘探深度内，场地地层从上至下依次为：
第四系全新统人工填土层（Q4ml）和第四系全新统冲积层（Q4al）。
地层岩性分述如下：
1、杂填土：
色杂。
主要由砖瓦块及少量粘性土等组成。
结构杂乱，近期堆积，松散。
湿。
2、素填土：
灰色，湿，结构紊乱、松散，主要由砂土和粘性土组成，近期堆积。
场地人工填土层分布连续，厚度2.2～4.7m。
3、粉质粘土：
黄灰色，湿，硬塑，局部可塑，含少量铁锰质氧化物斑点，无光泽性，摇震无反应，干强度低，韧性低,底部含薄层（30－40cm）粉土场地内分布连续。
厚度1.2～3.2m。
4、细砂：
灰色、灰黄色，松散。
系长石、石英、云母细片、岩屑及暗色矿物等颗粒组成，呈透镜体分布于卵石土层顶部。
厚度0.3～0.7m。
5、中砂：
灰色、灰黄色。
系长石、石英、云母细片、岩屑及暗色矿物等颗粒组成，混少量粘粒。
呈透镜体状分布于卵石土上部或卵石土层中。
稍密，湿。
6、卵石：
卵石成分以岩浆岩及变质岩类岩石为主。
多呈圆形～亚圆形。
一般粒径3～10cm。
部分粒径大于12cm，混少量漂石。
充填物主要为中砂，混少量粘性土及砾石，含量约15～45%。
以弱风化为主。
湿～饱和。
按卵石土层的密实程度、N120超重型动力触探击数以及充填物含量等的差异，根据《某某地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026－2001）可将其划分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石和密实卵石四个亚层。
卵石层顶板埋深在4.1～5.8m之间。
场地岩土工程参数：
地基土物理力学强度指标推荐值
土名
重力
密度
r（kN/m3）
承载力特征值
fak
（kPa）
内摩
擦角
фk
（度）
内聚
力
Ck
压缩
模量
Es
（Mpa）
变形
E0
基床
系数
K
（MN/M3）
素填土
19.0
100
9.0
15.0
4.5
粉质粘土
19.5
160
7.0
20.0
5.0
细砂
15
10.0
中砂
120
18
12.0
松散卵石
20.0
180
25
18.0
16.0
稍密卵石
21.0
320
35
23.0
21.0
中密卵石
22.0
600
38
33.0
30.0
密实卵石
850
40
44.0
40.0
三、编制依据
《总平面图》
《金泉印象岩土工程勘察报告》（中南勘察设计院）；
《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）；
《供水管井技术规范》（GB50296-99）；
《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）；
《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）；
《锚杆喷射砼支护技术规范》（GB50086-2001）；
《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；
《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22:
2005）；
第二章降水方案设计
一、场地水文地质条件
据地堪报告：
场地地下水主要赋存于地基下部砂卵石层中，为松散岩类孔隙潜水，主要接受大气降水及上游地下水侧向迳流补给，水量较丰富，水位变化主要受季节控制。
地下静止水位埋深为11m。
场地地下水丰水期正常水位埋深约4.0m左右，本区地下水位年变幅1.5-2.0m。
渗透系数22m/d。
。
综合场地工程地质条件及水文地质条件，并结合人工挖孔桩深度，将地下水降至地面下不小于16.5m。
二、水文地质参数选取
根据场地水文地质条件、工程地质条件并结合场地基础开挖实际，选定以下水文地质参数作为降水设计依据。
1、地下水位（d）：
取年最高水位4m；
2、含水层厚度（H）：
取23m；
3、含水层渗透系数（K）：
取22m/d。
4、抽水井降深（S）:
取11m；
5、基坑引用半径（ro）：
ro＝√F/л=√70×
45/3.14=31
6、单井影响半径Ro=2S√HK=2×
11√23×
22＝494
7、大井有效影响半径R＝Ro+ro＝525m。
三、降水方案设计计算
1、降水方法
管井封闭疏干性降水。
2、出水量计算
（1）基坑总出水量（Q）计算
按大井法公式，基坑总出水量（Q）：
1.366K（2H-S）S
Q==9641m3/d
LgR/ro
（2）单井出水量（q）：
q=120лrl3√K＝120×
3.14×
0.15×
7.5×
3√22＝1187m3/d
式中：
r－过滤器半径（m）
I－过滤器井水部分分段长度（m）
K－含水层渗透系数（m/d）
3、管井数（n）确定
Q
n=×
1.1＝8口
q
4、井点间距
D＝2лro/n＝28m
5、降水方案论证
（1）群井降水时，降水管井单井干扰出水量（Q’）：
Q＝=933
LgROn-lg（nrwron-1）
Q’<
q，说明管井参数设计合理。
七、降水管井深度确定
Hw＝Hw1＋Hw2＋Hw3＋Hw4＋Hw5＋Hw6
Hw－降水管井深度（m）；
Hw1－基坑深度（m）；
Hw2－降水水位距离基坑底的深度（m）；
Hw3－iro，I为水力坡度，在降水井分布范围内定为1/10-1/15；
ro为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2；
Hw4－降水期间的地下水位变幅（m）；
Hw5－降水井过滤器工作长度（m）
Hw6－沉砂管长度（m）；
井深确定为27.5m，共计8口井。
四、降水管井及管道布置
降水井布置均在基坑开挖线边缘2-3m。
（详见降水井平面布置图）
五、管井参数及成井工艺
成井井径550－600mm，下入井管（分隔水管、滤水管）内径300mm，外径360mm，井管单根长2.5m。
井管下置深度0.0－20m为隔水管，20－27.5m为滤水管。
采用CZ－22型冲击钻机、一字型钻头冲击成井，泥浆护壁，一径到底的施工方法；
为确保降水井质量，凿井过程中做到孔圆井正，以保证井管外围填砾层均匀；
填砾完后，采用空压机排泥浆，并用活塞和空压机交替洗井排砂至水清砂净，达到成井目的。
根据计算结果和设计降深，选择QY型潜水泵，流量40－80吨／小时左右，根据降水要求进行调整。
水泵安置深度在27m左右。
六、凿井、降水施工组织
1、机械设备安排
CZ－22型冲击钻机2台套。
2、人员安排
凿井期间安排现场工程技术人员1人，钻探工人8人；
降水期间安排现场降水人员1人，长期住在工地。
3、凿井工期
凿井工期约20天。
4、降水工期
自降水开始至降水结束的时间。
一般情况下到主体封顶才能停止降水。
七、降水井质量保证措施
（一）对周边环境的保护
为了防止本次降水对周边环境的危害，本降水方案采取以下措施来对周边环境进行保护：
（1）进场施工以前必须对场地周边环境进行调查，明确降水井井位与周边环境的关系。
（2）精心施工，杜绝凿井过程中塌孔事故发生，防止因塌孔而危及四周建筑物的安全。
（3）减少单井出水量，降低单井抽水强度，减小降水井影响范围。
（4）增加钻孔直径，防止井孔缩径，增加滤料填塞厚度，有效地过滤砂粒。
（5）增加滤水管埋深，用井壁管封闭砂层，避免抽水扰动砂层，而造成大量来砂。
采用以上方法后，可保证施工降水时，不会对周边建筑物产生影响。
（二）降水排放
本工程降水管井较多，且处于城市市区地带。
降水工作一经运转，抽出的大量地下水应安全排放，既不能渗流入基坑及附近范围内，亦不能影响城市道路交通和市容环境。
场地管井抽出的地下水，采用管道相对集中输送，经沉砂后再用管道引出场外，分散排入城市地下雨水管道中流走，排水管道根据实地场地条件进行布设。
（三）降水过程控制
降水井施工及排水管网安装完毕后，进行基坑地下水抽降，降水由专人24小时负责，对降水设施进行观察和及时维护，对地下水水位变化情况进行定期观测并作记录。
对排水系统沉积的泥砂及时清掏，对降水过程中的异常情况进行有效监控并及时解决，保证降水工程正常进行。
八、工期保证措施
1、抽调具有类似工程经验的人任现场负责，协调所有的技术工作。
2、在人员、设备及财务方面进行全力支持调配。
3、积极和甲方沟通，配合解决工作中的问题。
九、安全施工措施及文明施工保证措施
（一）施工安全保证措施
1、建立健全的安全生产规章制度，用制度进行安全生产管理。
2、认真学习建筑施工安全生产法律、法规，掌握建筑施工安全生产的基本技能和常识。
3、加强现场安全管理，发现事故隐患及时反映并排除。
4、建立完善工地安全生产责任制，把安全生产落实到每个人。
5、安全教育：
对现场作业人员进行三级安全教育，使施工人员提高自我保护意识。
6、施工前，进行工程施工安全技术交底。
7、按规定在施工现场设立明显的安全标志。
8、各种设备必须经检查合格后方可使用。
9、做到“三级配电两级保护”、“一机一闸一漏一箱”
10、电动机械必须定人定机专门管理，施工用电注意绝缘防水，严禁带电作业。
（二）文明施工保证措施
1、在施工过程中，我公司一定做到不扰民，最大限度减少对周围环境的污染。
2、严格控制施工占用范围、搭设临设、停放机具及材料堆放等不得占用施工范围外的道路。
3、施工人员必须配戴安全帽。
4、易燃易爆品不能混放，必须按照有关规定存放。
5、防火：
按要求设置灭火器材，现场禁止使用明火，易燃易爆物品要妥善保管。
6、工程竣工后，及时拆除工地及周围的安全防护设施及其他临时设施。
7、现场保卫工作应安排专人负责，做好防盗防窃，杜绝发生群殴、群斗事件。
8、施工过程中采取相应技术措施，尽量降低施工噪音，大型机械的进退场及夜间施工要控制噪音，防止干扰附近居民的休息。
9、泥浆堆放应和现场甲方协商。
第三章基坑支护方案设计
一、技术要求
该工程基坑深度为9.2米,为了保证基坑开挖后已有建筑物不致因为基坑四周土体变形而受到破坏,并且为确保基坑和基坑内作业人员、设备、设施的安全，对本工程基坑四壁的基坑边坡进行支挡。
二、基坑支护方案的选择
喷锚护壁是采用锚杆加钢筋混凝土挡土板的的柔性支护体系，造价较低，针对本工程的特点，基坑护壁方案按照以下原则考虑：
基坑AE段及BCD段距离周边建筑物较近，不具备放坡条件，因此采用排桩支护。
AB段及DE段具备放坡条件，可以采用喷锚护壁。
三、计算参数的选择
基坑深度及附加荷载取值
根据基坑周边的环境条件，本工程基坑深度及附加荷载取值情况如下：
基坑深度H=9.2m；
附加荷载q1＝20kPa；
（排桩支护段另增加了30kPa的坑顶荷载）；
说明：
按照以上附加荷载取值时，基坑周边不得堆载重物，载重汽车不得从基坑四周通行。
四、基坑支护设计计算
1、排桩护壁
基坑AE段及BCD段采用排桩护壁，排桩为人工挖孔桩。
人工挖孔桩桩径1.00m，人工挖孔桩桩心距3.00m，桩长13.8m。
桩孔采用现浇钢筋砼护壁，护壁砼厚度150mm。
桩顶设置冠梁，冠梁截面尺寸1.00m×
0.5m。
人工挖孔桩桩身砼强度C25，护壁砼强度C20，桩顶联梁砼C25。
设计详见施工图。
2、喷锚护壁
计算采用“理正深基坑辅助设计软件F-SPW”,详见计算书。
放坡坡率及放坡级数
喷锚护壁时放坡坡率为1:
0.4。
（2）锚杆设计
采用气动锚杆机将Φ48-δ3.0钢管打入地层。
并通过锚杆前端导浆口压入纯水泥浆，从而形成全摩擦型锚钉。
基坑开挖深度为-9.2米时设计锚杆7排，锚杆打设角度由上而下为150。
A、锚钉水平间距（Sy）
Sy1=1.50m
B、锚钉垂直间距（Sx）
Sx=1.30m
C、各排锚杆长度L：
L1=7.00mL2=7.00mL3=7.00mL4=7.00mL5=6.00mL6=6.00mL7=5.00m
面层
面层采用喷射混凝土与钢筋网组成的钢筋混凝土板结构型式。
土方开挖时，应确保锚杆支护作业面平整。
喷射混凝土采用细石混凝土，混凝土强度等级为C20，喷射支护面厚度为50-60mm。
面层钢筋网构造：
网筋采用φ6.5@250钢筋绑扎而成。
纵、横向加强筋采用φ14螺纹钢筋，锚杆端部与加强筋采用焊接连接，为了增加面板的整体强度，竖横间距同锚杆间距。
锚杆灌浆：
浆体水灰比为0.5:
1,灌浆压力为≥0.2Mpa。
（4）坡顶泛水带
沿坡顶水平面边线喷射C20细石砼防水带，宽度为1000mm，厚度为50mm，钢筋网按Φ6.5@250mm×
250mm布置.
3、土方开挖
本工程基坑土方开挖由专业土方施工单位施工。
护壁施工必须与土方施工密切配合。
土方必须分层开挖，每层开挖深度不得大于2.0m，当遇到砂层时，必须对开挖深度进行调整。
4、排、泄水系统设计
基坑四周应做好有效的排水系统，坡顶应用混凝土封闭，防止地表水渗入基坑壁危及基坑安全。
基坑顶设置截水沟，截水沟断面500mm×
500mm，坡度3‰，截水沟采用红砖砌筑，内外面1:
2水泥砂浆抹面。
封闭地坪需根据截水沟的设置情况设置相应的坡度，确保地表散水排入截水沟中。
在基坑边坡的土层段，护壁面板设置泄水孔，泄水孔间距1.50m×
1.50m，采用ø
50mm的PVC管。
五、基坑护壁施工
1、人工挖孔桩施工
（1）人工挖孔桩顺序
场地平整→测定桩位→土方挖掘→井壁护圈→土方挖掘→井壁护圈→……成孔→验孔→钢筋笼制安→钢筋笼检查→浇筑砼成桩→开挖连系梁基槽→桩顶连系梁施工。
（2）测定桩位
根据建设方提供的基础平面图及控制坐标，测放出基坑开挖边线，再根据基坑支护平面图测放出各支护桩桩位，并打入木桩以作标记。
桩位测放偏差应控制在5cm以内。
（3）土方挖掘
土方挖掘是在桩孔内由人工进行挖掘，桩孔上端设小型机架，用出渣筒垂直运输土方。
孔外堆土应距孔口1m以上，并应及时外运，保证场地的平整及施工道路的畅通。
桩孔内用36V低压灯照明，必要时用鼓风机向桩孔内送风。
井下作业人员必须为熟练工人，挖孔时人员应作到上下呼应。
施工现场应设防护栏及警示标志，严禁非施工人员进入施工现场。
为保证安全，防止人员掉入孔内，孔口无人施工时，应用盖板盖好。
盖板采用φ14＠200×
200焊接钢筋网片，网片直径为1.5m。
（4）砼护圈施工
护圈每圈高度不超过1m，如遇松散层每圈高度应不超过0.5m，护圈壁厚150mm，砼标号C20，设φ8＠200双向钢筋网，且上下圈纵筋应挂钩相连。
为防止土方开挖时护圈下滑造成安全事故，第一圈护圈施工时，将其上口壁衬10cm范围加宽至30cm，沿四周布φ6.5＠150的倒L型分布筋，以使成孔后整个护圈反挂于土体上。
待挖至深度时，应及时支模。
支模前，首先应清除浮土、修正孔壁、夯实底部、锤球吊中，检查无误后，方可进行钢筋绑扎及模具安装、固定。
浇筑砼过程中，采用人工四周均匀下料，从上而下，边浇边捣。
砼（现场搅拌）浇筑完毕后，再用锤球吊中，发现问题及时纠正。
拆模采用手锤振动上拔，避免重力振动。
按上述反复进行，直至孔深达到设计要求。
护圈砼采用现场搅拌，砼的主要技术措施：
原材料质量要求：
卵石粒径5～20mm；
砂采用中砂；
水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥，并需有出厂材质证明书。
砂、石使用前需进行级配分析，水泥进行复检，并由实验室给出砼配合比报告。
砼制作过程中，需严格按照配合比进行计量控制。
砼塌落度控制在10cm以内。
砼浇筑应采用人工四周均匀下料，边浇边捣。
成孔验收要求：
桩径≥1.0m；
垂直度≤1％桩长。
对挖孔过程中揭露的地层情况作好记录。
（5）钢筋笼制作
钢筋笼采用孔内绑扎成型的方式。
由于采用非对称配筋，故应特别注意钢筋笼安置方向。
严格把好质量关，进场的钢材必须有出厂合格证和复检报告。
制作加工前，需随机抽取试件进行对焊与焊接试验。
钢筋配料和加工制作，必须严格按照施工图和规范规定进行，主筋接头采用对焊，并相互错开，使同截面接头根数不超过其总根数的一半。
（6）钢筋笼的检查
检查钢筋直径、根数、间距及位置是否与图纸相符。
钢筋的接头位置及搭接长度是否符合规定。
钢筋表面是否清洁。
钢筋是否端直。
（7）桩芯砼浇筑
桩芯砼采用商品砼，浇筑工作应在隐蔽工程签证手续齐全之后方可进行。
桩芯砼浇筑应预留主筋，以便与桩顶连系梁相连。
砼浇筑用串筒直接向孔内浇筑，混凝土自由下落高度不超过2m，边浇边捣，浇筑过程中应特别注意砼的离析。
为确保砼的密实度，浇筑过程中每1m用插入式振动器振捣一次。
在混凝土初凝前应将桩顶抹平，避免出现收缩裂缝和环向干缩裂缝，混凝土初凝后，应用适当的材料对混凝土表面加以覆盖，并浇水养护，以防止产生收缩裂缝，保证混凝土在其规定期内达到设计强度。
（8）桩顶连系梁施工
连系梁沿桩位开挖基槽并清理出桩顶预留主筋，基槽成型并经检查合格后方可绑扎连系梁钢筋，最后支模浇筑砼（基槽外侧可采用原槽浇注），待砼浇筑8小时后即可拆模。
2、喷锚施工
施工工序：
修整坡面——喷射护壁面砼（在砂夹层地段）——锚杆机就位——锚杆打入设计深度——测定钢筋网和喷射砼厚度标记——铺设钢筋网及加强筋——主筋与锚杆焊接——喷射砼——杆体进行压力灌浆，挖土至下层锚杆施工深度——重复以上工作直至设计基坑深度。
锚杆施工
锚杆机安放：
锚杆机就位后，锚杆机前端对准设计打锚部位,并调整锚杆倾斜角度至设计角度，然后将锚杆打入至设计深度，在整个打入过程中，杆体应保持平直，不变形。
（1）钢筋网安放,
（2）由钢筋工长在锚杆前端作定位标记及砼厚度定位标记，以确保喷射砼厚度及平整度。
（3）加强筋与锚钉前端交接处加设U形锁口筋锁定。
喷射砼施工：
（1）喷射前应对边坡上虚土进行全面清理，使边坡较平直。
（2）喷射砼厚度应达到设计要求，并在有渗水的地段加入速凝剂，施工完成后，对砼面板进行养护。
（3）在砼面板凝固一天后，在支护面板上横竖沿锚孔水平线每排每隔1500mm打设泄水孔。
六、人工挖孔桩安全措施
进入现场的所有人员必须戴安全帽，不准穿高跟鞋，硬底鞋、拖鞋进入现场。
严禁酒后上班，施工现场设置安全警告牌和警示牌，门卫禁止闲杂人员进入现场。
所有机电设备实行专机专人负责，持证岗位操作。
非专业人员不得动用机器设备，各种机械要强化保养，提高完好率，严禁带病运行。
现场施工用电严格按照施工用电安全技术有关规定及要求进行布置及架设，用电采用三相五线制。
现场用电线路及电器安设由持证电工安装，无证人员不得操作。
现场的所有移动式电器须安设漏电保护器，班前由持证电工进行灵敏度试验，定时对闸刀、开关、插座进行常规安全检查，夜间施工时，准备充足的照明设施，保证足够照明条件。
第一节井圈护壁应符合下列规定:
井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；
圈顶面应比场地高出150～200mm，壁厚比下面井壁厚度增加100～150mm。
修筑井圈护壁应遵守下列规定:
护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设计要求；
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