深基坑土方开挖专项方案.docx
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深基坑土方开挖专项方案
盐城恒信房地产开发有限公司
跃南新苑1-6#楼及地下室人防工程
深
基
坑
土
方
开
挖
专
项
施
工
方
案
施工单位：
盐城维正建筑工程有限公司
编制日期：
年月日
一、工程概况
二、专项施工方案设计依据
三、地质条件、水文条件
四、施工总体部署
五、降水施工
六、土方开挖
七、施工进度计划和工期保证措施
八、基坑监测
九、基坑围护应急措施
十、安全生产及文明施工保证措施
一、工程概况
本工程场地原盐都区潘黄镇跃南村一块空地，现已平整，场地自然地面绝对标高为2.0。
从建筑物基坑的周边环境看，东、北侧为已建小区、南侧为鹿鸣路，本工程质量目标市优质工程，安全生产文明施工目标为市标准化工地。
二、专项施工方案编制依据
1、工程勘察院提供的岩土工程勘测报告（详勘2011052）；
2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
3、《建筑基坑工程技术规程》DBJ08-61-97；
4、《建筑桩基技术规范》JGJ94-94；
5、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002；
6、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；
7、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001；
8、国家及江苏省颁布的其他施工规范、质量标准和文明施工规定。
三、地质条件、水文条件
根据盐城市建筑设计研究院提供的岩土工程勘察报告，根据地质条件显示：
基坑开挖最大深度标高约为6米左右，土方开挖涉及第一层素填土（空隙率大、渗透系数高），第二层粉质粘土（空隙率大、渗透系数较高），第三层淤泥质粉质粘土（含水率、饱和水较高），第四层砂质粉土（空隙率大、渗透系数高，基坑开挖时极容易产生淤泥沉陷现象），第五层淤泥质粉质粘土（含水率、饱和水较高，基坑开挖时极容易产生淤泥沉陷现象需用石灰土拌合方便土方开挖），因此我项目部将对整个施工现场进行科学合理规划，使总体布局合理，以营造优美的施工环境，减少施工噪音、环境污染等，详见《岩土工程勘察报告》。
四、施工总体部署
本工程为跃南新苑小区1#~6#楼及地下室人防工程，位于盐城市解放南路与鹿鸣路交界处以西地段，深基坑土方开挖工程主要由三个部分组成：
先挖上层土、降水（轻型井点降水）、二层土方开挖。
土钉及护坡与挖土施工相互穿插进行。
轻型井点降水、深井降水、基坑围护是土方开挖的前提，只有在良好的降水条件和稳定的基坑围护下，土方开挖才能顺利进行，共同完成整个土方工程。
在轻型井点、深井降水及土方开挖20天之前，对基坑围护方案中的监测点完成施工，并进行不少于二次原始数据测量，同时在监测点周边做砖墙对监测点进行适当地保护。
本工程的基坑监测和专业管线监测由业主委托第三方进行监测。
（一）基坑井点降（排）水
本项目工程的建筑平面轴线近似矩形，占地面积比较大，给施工带来一定的难度，该地下室设置了分水挡坎（后浇带）,这样有利于组织施工流水。
因此，我项目部依据基坑实际开挖深度和周围环境，根据业主提供的地质资料:
拟建场地地势低洼,场地内有水沟水塘等地表水体发育,场地地下水在勘察深度以内主要为浅层潜水和微承压水，承压水分布于4层及4层以下的粉土和粉砂层中，勘探时测得承压水头标高-0.5m（黄海高程），该工程无地下设施，勘察时测得初见水位埋深0.7-0.79m,量侧的潜水稳定水位标高在地面下为0.8-0.89m。
根据盐城市地质环境检测资料，拟建工程场地近期3--5年内最高地下水位为1.88m，因基础位于地下水位以下,施工时应采取地基土不受挠动的措施,基坑开挖须在排桩结构支护后水泥搅拌桩进行止水的坑内分层开挖,潜水补给主要为大气降水渗入，排泄以蒸发为主，水位变化明显受降水影响，在如此高的水头作用下,随着土方开挖卸荷逐渐形成对基坑底部的浮托力,必将发生基底隆起,管涌,浮托等一系列破坏作用,为确保顺利完成基坑开挖及下部结构施工,同时为不影响基础施工前的浮托,设计在基坑四周采用桩后轻型井点进行止水再在基坑中央加减压井降低地下水头压力的方案来解决地基底部承压水的浮托作用,故该工程在基坑开挖过程中及基础施工之前抗浮设计应按不利因素考虑，同时结构设计说明中要求施工期间施工单位应根据实际情况进行抗浮验算以确定停止降水的时间，验算时的结构抗浮安全系数应大于等于1.2（验算结果附后），为此根据地质条件及相关要求施工时基坑四周采用减压井的降水措施,坑内采取减压井降水机组的措施保证地下室底板完成前地下水位低于基础底板以下0.5米处。
待施工荷载达到抗浮要求时方可撤离，以减少水浮力对地基隆起造成影响。
水位变化明显受降水影响，根据地质报告要求全埋式地下车库自重小于浮力，根据当地经验及结构设计要求地坑开挖时地下水应降到基础底板以下0.5米处并持续到回填土完成，故该工程抗浮设计按不利因素考虑，则抗浮设计水位采用建筑物室外标高。
地下车库抗浮计算如下：
1、根据设计数据可知上部建筑自重标准值（顶板自重、外墙自重、柱自重）约为40kn/m2（根据结构设计数据查得）;
地下室垫层0.1×20=2kn/m2；
地板自重（含筏板）约0.40×25=10kn/m2；
其它静荷载标准值（地梁、240砖墙等）约为2.0kn/m2；
即地下室抗浮荷载标准值约为Qwk=40+2+10+2.0=54kn/m2
2、地下室抗浮荷载设计值Qw约=0.9×Qwk（顶板自重荷载标准值+外墙自重荷载标准值+柱自重荷载标准值+地板自重荷载标准值+其它自重荷载标准值）54×0.9=48.6kn/m2
3、地下室水浮力荷载设计值（①地下水最高水位为黄海高程：
1.88；②地下室地板上口标高为黄海高程-2.40）
地下室水浮力荷载标准值：
Qfk=10×（1.88+2.40）=42.8kn/m2
地下室水浮力荷载设计值的荷载分项系数取1.2
Qf=1.2Qfk=1.2×42.8=51.36kn/m2
4、抗浮验算
Qf=51.36kn/m2根据验算可知地下室自重不能满足抗浮要求，因此施工期间的减压井降水（基坑中心的减压井经过封堵后由预埋管路引出）必须在地下室上部荷载达到抗浮要求时方可撤离，以减少水浮力对轴线偏移造成影响。
根据当地经验拟建场地地下水位较高，加之年降水量较大，丰水季节地基土全部浸于水下，项目部应采取必要的应急措施确保拟建场地施工安全，施工前现场应配备一定数量的抢险、堵漏设备和材料；施工过程中建设单位应委托有资质的单位安排定期做好基坑变形的监测工作并做好详细、全面的监测记录，如四周已建建筑物、道路及地下管线的沉降，地下水位等，并及时反馈检测结果，因此，为方便土方开挖，坑内采用减压井降水和明沟相结合的方式保证基坑开挖时每个工作面都应及时排水，保持坑内干燥；
（二）轻型井点降水的工作原理
轻型井点降水的工作原理是有大功力离心泵（3BA-9），将真空水箱里的水循环吸排，而产生的高压、高速水流经射流器带走井点管内的空气形成真空（负压），从而使地下水在负压下吸入井点管，经总管进入真空水箱，吸进的地下水水量超出衡量水箱的额定水量时，多余部分经水箱排水，剩余部分周而复始的供离心泵运行产生高压、高速水流，而达到不间断的虹吸地下水，使地下水位降至坑底以下，同时使土体产生固结以方便土方开挖。
1、基坑用水量计算
（1）基坑中心处水位降低值
基坑开挖至地板最大深度约6.0m，考虑施工因素为1.0m。
取S=6.0+1.0=7.0m
（2）抽水影响半径R
R=2×S√KH
=2×7.0×√0.26×10
=19.19m
（3）含水层深度约H=10m
（4）基坑假想半径r（基坑面积约F=11000.00m2）
r=√F/л
=√11000.00/3.14
=59.18m
（5）基坑涌水Q
Q=1.366K×（2H-S）×S/1g（1+R/r）
=1.366×0.26×（2×10-6）×6/lg（1+19.19/59.18）
=248.6m3/d
（6）单管井点管极限涌水量
q=120лrdl3√K
=120×3.14×1.0×1.0×0.02×3√0.26
=4.81m3/d
（7）极限井点降水管数量
n=1.1（Q/q）=1.1×（248.6/4.81）=56.85根
（8）井点管间距D排水周长约400M（含放坡）
其中：
K：
第4层土的渗透系数2.99×10-4CM/S，换算取值为K=0.26m/d
R：
抽水影响半径
H：
含水层厚度10m
r：
基坑井点管的半径（0.02m）
Q：
基坑涌水量
q：
单根井根据基坑涌水量
l：
滤管长度1.0m
d：
井点间距1.0m
根据基坑涌水量计算得知：
每天渗透在基坑四周的水约177.58立方米，而每根井点管的极限涌水量（真空度）为4.81m3/d，即极限涌水量时每台泵插管在40.61根左右，因此每台泵插管按40根计算，将管间距布设为1.0m，基坑四周布管为400根左右，基坑四周布置10台泵，备用机组4台,因此我项目部按现场的基坑围护平面布置布设井点管进行降水，并留有出土车道。
2、设备、人员配置
根据跃南新苑小区工程施工现场的具体情况，现确定配置如下设备：
设备
3BA-9（台）
射流器（台）
备用机组（根）
井点管（根）
减压井（口）
数量
10
10
4
400
30
人员配置：
工种
电工
机械工
普工
数量
1
1
5
3、井点降水施工工艺
（1）根据施工平面图放出总吸管位置线，安装好插井点管的水泵。
（2）在自射式插管器上装好高压胶管与高压水泵连接，利用水泵的高压水径为ф250的插管器冲刷土层，沉孔到设计深度-6.0米，取出插管器。
（3）井点管插入井孔约6.0米处后在孔壁与井点管之间填入粗砂至井口1-1.5米时在用粘性泥浆封好井口以防漏气。
（4）分别将所布400根井点管与总吸管联接，并检查有无漏水、漏气、淤塞等现象。
（5）根据施工现场的实际情况安装好水泵和射流设备，接好排水管道，接通电源调试运行，接通知后正式施工。
4、降水质量保证措施
（1）井点管保证在一条直线。
（2）必须24小时有人值班，出现故障及时排除，保证降水设备正常运转。
（3）现场若需停电，及时联系，作好善后工作，以防地下水位升高。
（4）井点间距按要求均匀布置，并深要满足方案。
（5）施工质量标准：
按国家规范、标准要求进行施工，井点管安装完毕后，需进行试抽，以检查有无漏气现象。
施工时应连续抽水，以免引起滤管堵塞和边坡塌方等事故，一般在抽水5到10天后水位基本稳定，确保10天后具备土方正常开挖条件。
正常出水规定是“先大后小，先混后清，”否则应进行检查，找出原因，及时纠正，随时接受和配合甲方管理人员、监理和上级主管部门的检查和验收。
（6）电梯井及机房的基础比其他部位要深，有可能地下水会影响到施工，在这些特殊地方如发现渗水现象应另行根据现场情况布置井点机组进行二级井点降水，配合土建施工要求，确保施工正常。
5、安全保证措施
（1）井点成孔和下井点管时确保准确无误，严密注意行人安全。
（2）机电设备应有专人监护，24小时有人值班，水泵和部件检修时必须切断电源，严禁带电工作。
（3）配置专用漏电保护装置，设备接地电阻值应小于0.5Ω，确保用电安全。
（4）在土建配合施工过程中如遇特殊情况，采取特殊措施。
（5）土方开挖和基础施工时如遇到雨天，应提前及时做好300*300*200的简易明沟，将雨水及时排至600*600的集水井中用井点机组派出，再进行下道工序施工。
（三）减压井布置及施工
1、减压井的工作原理:
根据减
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