土钉墙深基坑专项安全施工方案.docx
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土钉墙深基坑专项安全施工方案
南昌经开区蛟桥村安置房二期工程二标段
深基坑工程安全专项施工方案
编制：
审核：
批准：
南昌城建集团有限公司
2016年3月
第一部分工程概况,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2
第二部分编制依据,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,8
第三部分工程特点分析与危险源辨识及采取的相应措施,,,,9
第四部分设计计算书和施工图,,,,,,,,,,,,,,,17
基坑支护结构计算书,,,,,,,,,,,,,,,,,17
第五部分主要施工方法及质量、安全管理措施,,,,,,,,40
第六部分验收要求,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,52
第七部分监控方案,,,,,,,,,,,,,,,,,,,54
第八部分重大危险源的应急预案,,,,,,,,,,,,,,62
附图：
基坑支护设计图,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,70～75
土方开挖线路及进出基坑坡道布置平面示意图,,,,,,,,,76
深基坑有组织排水剖立面布置示意图,,,,,,,,,,,,,77
1
第一部分工程概况
一、参建单位
建设单位：
南昌经济技术开发区投资控股有限公司
勘察单位：
江西省中环岩土工程勘察院
基坑支护设计单位：
南昌大学设计研究院
监理单位：
江西中昌工程咨询监理有限公司
施工单位：
南昌城建集团有限公司
二、工程简介
2.1工程名称：
南昌经开区蛟桥村安置房二期工程二标段深基坑工程
2.2工程概况：
拟建南昌经济技术开发区蛟桥村拆迁安置用地位于南昌经济技术开发
区庐山北大道以东，南昌齿轮厂住宅区以南，地理环境优越，交通便利。
2.3基坑深度及支护结构：
地下室开挖主要深度为7.95米，基坑平面呈不规则长条形，场地东西
长约230m，南北长约95m。
本工程支护结构型式：
基坑东面和北面采用土钉墙支护结构型式，基
坑南面和西面采用1:
1大放坡型式土方开挖。
支护结构揭露面均为粘土层。
2.4工程周边情况和地下管线情况：
场地周边环境简单，四周50m以外无居民建筑及道路设施。
无地下管线
情况。
2.5地下水情况：
本勘察场地范围内分布有松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。
2
松散岩类孔隙水及基岩裂隙水赋存于角砾④、全风化千枚岩⑤、强风
化千枚岩⑥、⑦和中风化千枚岩⑧孔隙裂隙中，两者之间有水力联系，稳
定水位埋深2.0~4.5m，水位标高27.114~27.701m，水位年变幅0.5-1.0m，
为微承压水，属弱透水层。
富水性差，水量较小，场地含水层综合渗透系
数K=0.1m/d，主要接受大气降水补给。
勘察期间实测地下水稳定水位埋深2.0~4.5m，水位标高
2.6~27.701m，水位年变幅0.50-1.00m，为微承压水，水量较小。
地下
车库开挖深度为4.0m，基坑底标高26.0m，位于地下水位以下1.114~1.701m，
基坑施工时地下水对基坑有一定的影响，但水量较小，只需在基坑底部设
置排水沟及集水坑，排除地下水和上层滞水及地表积水。
2.6工程土质概况：
在本次勘探揭露深度范围内，场地内岩土层主要为第四第全新统冲积
层（Qal）、第四第中更新统残积层（Qel）及前震坦系板溪群（Pt
42
al）、第四第中更新统残积层（Qel）及前震坦系板溪群（Pt
2l）千枚
l）千枚
岩，按其岩性及工程特征，自上而下依次划分为①素填土；②粉质粘土；
③淤泥质粉质粘土；④角砾；⑤全风化千枚岩；⑥强风化千枚岩上段；⑦
强风化千枚岩下段；⑧中风化千枚岩等8个单层。
见《钻孔地质柱状图》、
《工程地质剖面图》。
自上而下分述如下：
以下分别对各岩土层特性予以阐述：
1、人工填土（Q
ml）
ml
①素填土（Q
）场地内大部份分布。
灰褐、浅黄、褐黄色，主要由粘性
土、全风化千枚岩及强风化千枚岩碎块等物质组成，为近期人工堆积，未经
压实处理，结构松散，稍湿至饱水。
底部有0.3-0.5m厚的耕植土。
实测标准
3
贯入试验锤击数为2-4击，平均值2击。
其原位测试成果见表6。
层厚
2.7~3.20m。
2、第四系全新统冲积层（Q
4
al）
②粉质粘土。
场地内均有分布。
浅黄、棕黄、灰褐色，以可塑状态为
主，成份主要为粉粘粒，摇振无反应，稍有光滑，干强度及韧性中等，湿
至饱水。
压缩系数平均值0.275Mpa
-1，压缩模量平均值6.468MPa，属中等压
缩性，属弱透水层，实测标贯击数7~10击，平均值7击。
其物理力学指标统
计见表5。
原位测试成果见表6，层面埋深0.00~3.20m，层顶标高
2.7~30.57m，层厚2.50~5.00m。
③淤泥质粉质粘土。
场地内大部份分布。
浅灰、黑灰色、饱水、呈流
塑状态，成份主要为粉粘粒，含少量腐植物，具有腐臭味。
压缩系数平均
值0.621Mpa
-1，压缩模量平均值3.67Mpa，属高等压缩性，属弱透水层，其
物理力学指标统计见表5。
层面埋深2.50~6.80m，层顶标高24.58~27.02m，
层厚0.50~2.50m。
el
3、第四系中更新统残积层（Q
2
）
④角砾。
场地内均有分布。
灰白色，中密状态，呈棱角状或次棱角状，
成份以石英为主，次为千枚岩、砂岩，级配一般，饱水，实测重型圆锥动
力触探击数15-23击，修正后击数13.20-17.986击，平均值15击。
扰动砂样
进行颗粒分析，各级组份质量分别大于20mm颗粒占16.3-23.5%；2-20mm颗
粒占35.1-48.1%；0.5-2mm颗粒占18.6-26.5%；0.25-0.5mm颗粒占
7.2-19.5%；0.075-0.25mm颗粒3.2-5.5%；小于0.075mm颗粒占0.6-1.0%。
其原位测试成果统计见表6。
层面埋深4.50~8.10m，层顶标高23.72~26.17m，
4
层厚0.70~2.80m。
4、前震旦系千枚岩（Pt
l）
2
⑤全风化千枚岩（Pt
2l）。
场地内均有分布。
灰黄、浅黄、褐黄色，粉
l）。
场地内均有分布。
灰黄、浅黄、褐黄色，粉
砂质、泥质结构，千枚状构造，冲击可钻进，手捻易碎，遇水易软化，随
-1
深度增加，强度逐渐增大，压缩系数平均值0.367Mpa
，压缩模量平均值
2.8Mpa，实测标准贯入试验锤击数为34~42击，修正后锤击数30.26~35.07
击，平均值31击，其原位测试成果统计见表6，层面埋深6.10~8.90m，层顶
标高21.71~24.07m，层厚4.00~7.40m。
⑥强风化千枚岩上段（Pt
l
2
）。
场地内均有分布。
灰黄、浅黄、灰褐色，
粉砂质、泥质结构，千枚构造，岩芯极破碎，呈粉末状、碎块状、块状，
无洞穴，为极软岩，质量基本等级为V级，手可掰断，遇水强度降低，实测
重型圆锥动力触探击数19~31击，修正后击数13.11~17.05击，平均值14击，
其原位测试成果见表6。
层面埋深12.00~14.20m，层顶标高15.61~19.44m，
层厚2.80~4.80m。
⑦强风化千枚岩下段（Pt
l
2
）。
场地内均有分布，灰黄、浅黄、褐黄色，
粉砂质、泥质结构，千枚状构造，岩芯破碎，呈块状、碎块状，局部为短
柱状，无洞穴，无软弱夹层，为极软岩，质量基本等级为V级，随深度增加
强度逐渐增大。
层面埋深16.00~17.70m，层顶标高11.91~15.68m，层厚
2.8~5.60m。
⑧中风化千枚岩（Pt
l
2
）。
场地内均有分布。
灰黄、浅黄色。
青灰色，
粉砂质、泥质结构，千枚状构造，裂隙不发育，岩芯较破碎，呈块状，局
部呈短柱状至中长柱状，锤击声较清脆，无洞穴，无软弱夹层，无临空面，
5
为软岩，质量基本等级为IV级，岩芯中交角20-30度，片理裂隙发育，呈闭
合状，层面埋深19.50~22.50m，层顶标高7.12~10.86m。
该层未揭穿，揭穿
厚度5.20~20.50m。
各土层物理力学性质指标统计成果表
表5
土层名称
及编号
统计值
含水量湿密度干密度孔隙比
土粒
比重
液性
指数
压缩
系数
压缩
模具
凝聚力
内摩
擦角
WρPdEILa1-2EsCф
3g/cm3———Mpa-1MpaKpa度%g/cm
样本数13131313131313131313
最大值27.71.981.580.7942720.380.307.3842.216.4
最小值24.31.921.520.7162720.260.245.4331.912.5粉
质平均值26.0461.951.5470.7582720.3080.2756.46836.26914.331
粘
标准差1.0370.0180.0210.02400.0420.0300.6372.8281.293土
②
变异系数0.0400.0090.0130.03200.1390.1100.0990.0780.090
修正系数1.0200.9930.9931.01611.0691.0550.9510.9610.955
标准值26.5641.9371.5370.7712720.3300.2906.14934.85513.684
样本数7777777777
最大值51.21.751.261.4932721.390.744.0020.28.6
最小值39.61.651.091.172721.0300.553.4214.45.9
淤泥质平均值43.0291.7151.2001.2692721.1160.6213.6716.9436.80
粉质粘土
③
标准差3.9890.0330.0520.10600.1260.0610.2341.9140.73
变异系数0.0930.0190.0440.08300.1130.0980.0640.1130.107
修正系数1.0690.9860.9681.06211.0831.0730.9530.9910.921
标准值45.9781.6911.1611.3472721.2090.6663.49716.7836.26
样本数6666666666
最大值33.51.991.570.9422720.390.468.2632.616.9
最小值26.41.851.400.7342720.140.214.1616.512.6
全风化平均值30.5671.8981.4530.8742720.290.3675.41524.03314.4
千枚岩
⑤
标准差2.3320.0520.0630.07600.0940.0911.4887.1371.695
变异系数0.0760.0270.0430.08700.3250.2470.2750.2970.118
修正系数1.0630.9780.9641.07211.2681.2040.7730.7550.903
标准值32.4931.8561.4010.9362720.3680.4424.18618.13613.00
6
第二部分编制依据
（1）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；
（2）《基坑土钉支护技术规程》（CECS96：
97）；
（3）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2002）；
（4）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
（5）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
（6）《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）；
（7）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）；
（8）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；
（9）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）；
（10）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）；
（11）《基坑工程手册》（第二版，中国建筑工业出版社，2009.11）
《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）
《危险性较大分部分项工程管理办法》87号文件
施工图纸：
工程设计图纸
施工组织设计：
本工程施工组织设计
工程地勘报告：
岩土工程勘察报告
7
第三部分工程特点分析与危险源辨识及采取的相应措施
一、工程特点分析
本工程具备下列特点：
2.9本工程基坑面积较大，基坑长约230m，宽约95m，开挖最大深度为
2.9m，基坑支护等级为一级。
2.10基坑边线距离周边建筑物及道路均较远，约50m，有利于基坑土方
放坡开挖。
2.11根据地勘报告，本工程地下水位位于粘土层，水量很小，对基坑开
挖影响较小。
2.12本基坑周边环境情况较为简单，场地地层分布较为简单，放坡开挖
揭露边坡土质基本为粘土层，具备放坡开挖条件。
二、主要危险源分析、辨识及采取的相应措施
本工程基坑开挖最大深度约7.95m，基坑临边有主要施工道路，其主要
危险源如下：
7.3主要危险源分析、辨识
①可能引起支护结构强度破坏及整体失稳的主要危险源：
1）支护结构的的强度及刚度；
2）边坡稳定、抗倾覆（圆弧滑移及埋置深度）；
3）抗隆起稳定。
故本方案针对上述主要危险源进行支护结构选型、设计，并采取相应
安全措施。
8
2.13针对主要危险源采取的相应措施
①支护结构选型及设计
根据本工程基坑深度较大特点，经分析、计算，确定基坑四周选用土
钉墙支护结构，即采用三级放坡土钉墙、自然放坡方式进行基坑边坡支护。
土钉支护结构的具体各项设计参数详由设计院提供的设计图及计算
书。
②基坑边坡相邻道路的监控措施
由于周边有道路，基坑开挖深度较大，基坑支护工程使用期间应做好
围护结构及周边道路的变形监测工作，确保安全。
1）在基坑土方开挖前安排专人对邻近基坑的道路进行详细调查，有无
裂缝等缺陷，并进行拍照存档，以备土方开挖后进行分析。
2）安排专人监测基坑周边、基坑内的积水状况，密切注意、收集周边
的近期天气预报及赣江的水文水位变化情况，并及时反馈信息，指导施工。
3）对边坡支护的位移、变形、管线的沉降制定监测方案，具体详第七
部分监测方案。
③基坑有组织排水措施
1）坡顶排水
在坡顶散水外侧1200mm处开挖排水沟一条，机砖砌筑，内空尺寸300mm
×300mm，内壁及顶面10mm厚M10水泥砂浆抹面。
若因场地限制无法施工，
则在散水外边缘采用机砖砌筑导水墙，高度200mm，两端与排水沟连接。
坡
顶排水沟与场地外下水管道连通或在末端设置集水井，将水流排出。
2）坑内排水
9
为防止局部渗水影响坑内施工作业，在基坑底部边缘开挖排水沟一条，
内空尺寸400mm×400mm，机砖砌筑，内壁及底面10mm厚M10水泥砂浆抹面。
每隔30m左右及四角部位布置一口集水井，规格1000mm×1000mm×1000mm，
水流通过水泵抽至坡顶排水沟导出场地外。
坑顶排水沟大样图坑底排水沟大样图
④基坑四周的安全围护
由于本基坑开挖深度较深（基坑最大深度7.95m），为保护施工人员的
安全，在基坑坡顶、放坡平台及围护桩顶部位设置钢管护栏。
护栏高1.2m，
埋入地面以下，采用Φ48钢管，连接点焊接或用直角扣件连接。
三、其它危险源分析、辨识及采取的相应措施
1.其它危险源分析、辨识
10
在工程中除上述主要危险源外还可能产生下列种种类型的危险源：
1）各种工况下支护结构受力不同可能对结构产生的破坏；
2）支护结构的塌方；
3）地下水抽取速率过快、过量；
4）基坑边沿堆载、超载引起的侧压力过大；
5）土方施工过快；
6）地下水位、支护结构变形、内力监控不力；
7）支护结构的施工质量控制不严；
8）高空坠落事故；
9）失火、触电安全事故等。
2.针对其它危险源采取的相应措施
（1）基坑边坡稳定的安全防护措施
1）本工程由于部分边坡采用土钉墙支护，因此采取下列措施：
①聘请有资质的专业监测单位进行施工过程的监测；
②监测单位必须根据施工方案的要求制定监测方案；
③在施工监测过程中监测单位与施工方要密切配合，及时总结分析监
测数据，以便指导、调整施工。
将土体水平位移、沉降、地下水位、临边
建筑物的沉降等变形控制在允许范围内，确保支护结构安全。
2）基坑开挖时，挖土应由上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚或逆坡挖
土。
桩顶土钉墙施工需分层开挖，待上层土钉墙支护完毕达到设计强度后
才能开挖下一层，严禁一次性挖到顶标高。
挖土方不得在贴近未加固的危
险建筑物的下面进行。
基坑开挖应严格按要求放坡。
操作时应随时注意土
壁的变动情况，如发现有裂纹或部分坍塌现象，应及时进行支撑或放坡，
并注意支撑的稳固和土壁的变化。
11
3）由于本基坑重要性程序较高，设计要求严格，因此，在施工过程中，
应切实做好各方面的协调工作，尤其是要咨询安监站以及各方面的专家，
群策群力，确保本工程的安全。
4）根据建设方提供的红线坐标点，按建筑设计单位提供的建筑总平面
图，测量放样，经建设方和监理方验收认可后开始施工。
如果与基坑设计
尺寸相差较大，应通知设计人员，做更正设计。
5）基坑土方部分，分段分层，严禁超挖，在机械开挖出支护坡面后，
要求人工及时修整边坡，尽可能缩短边坡暴露时间。
6）施工过程中如遇障碍物或其它困难达不到设计要求时，立即通知设
计单位调整和采取相应的措施。
7）用手推车运土，应先平整好道路。
卸土回填，不得放手让车自动翻
转。
用翻斗汽车运土，运输道路的坡度、转弯半径应符合有关安全规定。
（2）深基坑内主体结构施工安全措施
2.14深基坑支护施工仅是深基坑主体施工的前奏。
故深基坑支护施工结
束，并不意味着深基坑施工安全管理工作的结束，而仅仅是深基坑施工安
全管理的开始。
整个深基坑支护的安全监督管理工作必须一直持续到深基
坑回填土结束。
2.15为协调总包和基坑支护分包单位、监测单位的工作，特制定下列安
全管理措施：
①深基坑支护工作结束后，分包单位要及时向总包单位办理移交，并
进行技术交底。
要根据工程实际需要按总包单位的要求安排值班人员，在
现场进行基坑的维护或抢修。
②总包单位在基坑施工过程中必须按国家有关规定要求配备专职安全
管理监督人员，并按应急预案要求成立相关组织机构，配备相应的材料、
12
设备、器材。
③总包施工单位必须尽量减少深基坑的曝露时间，基坑土方结束后，
迅速浇筑找平层，并尽快浇筑主体结构的底板、墙板。
底板、墙板分项工
序一旦结束，尽快组织回填土，以减少安全事故的概率。
3.在基坑中的钢筋、模板、砼等分项施工过程中，总包单位必须协调
组织好对基坑支护的监测工作，及时监测、分析，进行信息化施工，消除
事故隐患。
4.基坑四周设立围档，避免不相关人员进入现场，发生坠落事故。
5.基坑边沿护壁的水平侧向位移及地下水位的变化要进行针对性的监
测，监测结果及时反馈以调整指导施工。
如接近或超过预警值必须立即采
取相应措施。
（3）机电设备使用的安全防护措施
1）机械和动力机的机座必须稳固，转动的危险部位要安设防护装置
2）施工机械和电气设备不得“带病”运转和超负荷作业，发现不正常
情况应停机检查，不得在运转中修理。
3）必须安装超高、变幅限位器和力矩限位器，吊钩和卷扬机安装保险
装置。
施工机械应搭设防砸、防雨操作棚；所有机械设备应经常性清洁、润
滑、紧固、调整、不超负荷和带病工作；
机具接线严格采用一刀一闸，电工应经常检查，严禁施工人员违章随
意作业。
防止短路，损坏机具。
（4）施工用电的安全防护措施
1）要进行详细的施工用电组织设计，按照统一部署，统一施工，规范
使用的原则来实施。
13
2）加大安全用电设施的投入，漏电保护装置、电缆、闸箱等要做到数
量、质量均符合规定要求。
3）要做到安全用电六个一，既“一机一闸一箱一锁一接地一保护”。
A、施工用电容量计算详见《施工用电》。
B、现场施工用电由变压器房用截面不小于30mm的2绝缘铝线（三相五线
制）牵出，不超过30米的距离设一电杆。
C、露天处用电采用玻璃钢配电箱；室内用电处采用九夹板钉制的配电
箱，且每一配电箱中均须设置漏电保护器，每一配电箱均应设锁，由电工
负责管理。
D、现场使用的电动机具必须装有漏电保护装置，非机电人员不能随意
拆改机电设备，施工电梯等必须装设避雷线，安装及拆除机械时，必须有
安全防护措施等，所有机电设备必须安装地线。
E、配电箱每二层设置一个，楼层送电线路采用胶皮线，并经常检查有
无破损，用电后切断电源，所有电源箱、电焊机，应设置防护罩，防止漏
电、触电。
4）大量钢筋的场内运输和摆放须有组织有计划，且须专人管理、负责、
长钢筋的运输过程中须防搭电，碰撞伤人。
钢筋的焊接须有持合格证的人
员操作，严格触电和烫伤，施工前必须要有详细的安全技术交底。
14
第四部分基坑支护设计计算书
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设计项目:
1-1剖面
----------------------------------------------------------------------
[设计简图]
----------------------------------------------------------------------
[设计条件]
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[基本参数]
所依据的规程或方法：
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
基坑深度：
9.500（m）
基坑内地下水深度：
13.000（m）
基坑外地下水深度：
13.000（m）
支护结构重要性系数：
1.000土钉荷载分项系数：
1.250
土钉抗拔安全系数：
1.600整体滑动稳定安全系数：
1.300土钉墙底面支锚轴向拉力经验系数ηb：
0.
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