降水土方护壁方案0309.docx

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降水土方护壁方案0309

目录

1工程概况-1-

2场地建筑环境及地质条件-1-

3降水设计、凿井施工与排水方案-3-

4土石方挖运-6-

5支护设计与施工组织-9-

6施工监测-13-

7施工准备-14-

8质量保证体系-16-

9安全生产文明施工-19-

10施工期环境保护-21-

11工程工期-22-

12安全应急救援预案-23-

13工程量清单-24-

附录：

1、基坑支护设计平面布置图（图01）1页

2、基坑支护监测点平面布置图（图02）1页

3、基坑降水井平面布置图（图03）1页

4、基坑护壁立面图及剖面图（图04）2页

5、管井结构图及沉砂池示意图（图05）1页

6、降水井计算简图（图06）1张

7、降水井计算书3张

8、基坑土钉支护计算书6张

1工程概况

拟建XXXXXXXX1期场地位于成都市高新区劲松地块，天府大道南段劲松村七组，西侧为大城际住宅小区（已建成）；南西侧为城南晶座二期（在建），东侧为春祥建材有限公司，场地北侧为1#地块2期用地；西侧为与天府大道南延线相接的市政道路，交通较为便利。

该工程有6栋25～34层高层住宅、3栋1层商业网点、1栋物业用房，均设2层地下室。

建筑室内标高±0.00相当于绝对标高480.00m。

本工程由四川省建筑设计院进行设计，由四川省川建勘察设计院进行详细勘察阶段岩土工程勘察及基坑工程专项设计。

建筑结构（包括基础）的安全等级为二级，地基基础设计等级为乙级，基坑工程安全等级为一级。

2场地建筑环境及地质条件

2.1场地建筑环境

建筑物采用筏形、独立基础，拟建场地位于成都市高新区劲松地块，天府大道南段劲松村七组，基坑开挖深度为±0.00以下10.3m，现场地须整平至标高479.20m左右，基坑四周开挖深度为整平后自然地面以下9.50m左右。

基坑北侧较为开阔，为1#地块2期用地，放坡条件较好；

基坑南侧为2#地块、堆土及厂房，厂房距离基坑坡顶≥20m，有一定放坡条件；

基坑西侧为为大城际住宅小区（已建成），距离基坑坡顶≥20m，南西侧为城南晶座二期（在建），距离基坑约15～20m，有一定放坡条件；

基坑东侧为春祥建材有限公司，距离基坑坡顶＞20m，有一定放坡条件。

场地东、南、西侧的基坑支护为本次支护工程的重点和难点。

2.2地形地貌

拟建场地地貌单元属岷江水系Ⅰ级阶地。

拟建场地原为农田及民房。

勘察期间测得场地勘探点孔口地面标高478.88m～480.38m，高差1.50m；场地南西侧地段有弃土堆填较高，受其影响，地形起伏较大。

2.3地层结构

根据本次勘察资料，场地上覆第四系人工填土（Q4ml），其下由第四系全新统河流冲洪积（Q4al+pl）成因的粉土、砂及卵石组成，下伏为白垩系灌口组泥岩（K2g）。

地层从上至下描述如下：

（1）杂填土：

褐灰色，褐黄色，松散，稍湿；由混凝土块、砖瓦、卵石、炭渣等建筑垃圾组成，含少量粉土，为新近填土，堆填时间约1年。

该层主要分布于场地中部，原居民区拆迁处，层厚0.30m～2.00m。

（2）素填土：

褐灰、褐黄色，稍密，稍湿；以粉土为主，含少量砖瓦碎屑及植物根茎。

系新近填土，堆填时间5年以上。

该层场地均有分布，层厚0.40m～1.20m。

（3）粉土：

黄褐，褐黄色，以中密～密实为主，局部为稍密，湿～很湿，局部底部渐变为粉砂，砂粒富集。

该层在场地内普遍分布于卵石层顶板之上，局部呈透镜体状分布于卵石层中，层厚0.40m～5.30m。

（4）粉砂：

褐黄、灰褐色等，松散～密实，稍湿～很湿；以长石、石英颗粒为主，含少量云母粉和暗色矿物，局部底部混有细砂、少量卵石及砾石。

该层局部分布于卵石顶板以上，厚度0.30m～0.90m。

（5）细砂：

灰褐、褐黄、灰白色等，松散，稍湿～饱和；以长石、石英颗粒为主，含少量云母粉和暗色矿物，局部混有少量卵石及砾石，局部渐变为中砂。

该层局部分布于卵石顶板以上，厚度0.30～2.50m。

卵石层中细砂多呈透镜体状，最大厚度3.60m。

（6）中砂：

灰褐、灰白色，松散，湿～饱和；以长石、石英为主，含少量云母片，局部混有少量砾石及卵石。

该层主要呈层状或透镜体状不规则分布于卵石层中，最大厚度3.40m。

（7）卵石：

褐黄、青灰、灰白色等，稍湿～饱和。

主要以花岗岩、砂岩及石英岩等组成，顶部多呈强风化状，其下为中～微风化，一般粒径2～10cm，最大可达12cm以上；按N120动探击数，该层可分为松散、稍密、中密和密实四个亚层，隙间充填砂、圆砾，局部隙间充填少量粉土。

卵石层顶板埋深1.00m～6.80m，标高472.25m～478.11m。

（8）泥岩：

紫红、砖红色，强～中风化，泥质胶结，泥质结构，中～厚层状构造。

泥岩顶板埋深9.50m～15.40m，平均埋深11.00m，标高463.54m～470.08m，高差6.54m，起伏较大。

根据泥岩风化程度及力学特征划分为强风化泥岩和中风化泥岩。

2.4水文地质条件

场地地下水属第四系孔隙潜水类型，砂、卵石层为主要含水层，勘察期间处于平水期，详勘测得地下水稳定水位埋深5.0m～8.0m，标高471.97m～474.19m。

场地地下水位北高南低，总体流向自西北向东南，主要由岷江水系及大气降水补给；地下水位随季节变化，年变化幅度约1.50m左右，略具承压性。

该场地年最高潜水位标高475.20m左右。

根据详勘资料，本场地砂、卵石土渗透系数K值为20m/d。

场地环境类别为Ⅱ类，强透水层。

场地地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性；场地土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。

3降水设计、凿井施工与排水方案

3.1设计依据

根据建设单位提供的底层结构平面图、《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98、场地勘察资料及建设方技术要求，基坑开挖至现自然地面下9.50m，电梯井地段最大开挖深度约为11.50m。

场地类型为Ⅱ类，含水层为单层，属降水工程的中等复杂场地。

3.2降水计算

3.2.1设计参数的确定

（1）根据场地勘察资料，卵石层渗透系数K=20.0m/d。

（2）降水深度标高469.70m，场地年正常潜水位标高在475.20m，则

要求水位降深S=469.70-475.20=5.50m。

考虑到局部砂层分布地段需超挖换填处理、电梯井开挖及底部干燥层，降水按7.50m考虑。

该场地地下水属孔隙潜水类型，砂、卵石层深部透水性差各井均按完整井考虑，按潜水完整井公式进行计算。

3.2.2计算结果

根据上述水文地质参数，按现行规范的公式，运用计算机降水设计软件进行多次计算，其结果见下表。

降水计算结果表

含水层

厚度

H

（m）

渗透

系数

K

（m/d）

要求

降深

S

（m）

基坑涌

水量

Q大

（m3/d）

设计

降水

井数

（口）

降水井

深度

（m）

单井涌

水　量

（m3/h）

井群总

涌水量

Q干

（m3/d）

主井

降深

S

（m）

抽降后

地下水

位埋深

（m）

8.0

20.0

7.5

3032.0

21

17.5

4.55

2088.3

5.0

9.0

3.3降水井方案论证

3.3.1井数：

计算表明,基坑降水干扰井群总涌水量Q干小于基坑涌水量，故布置21口管井距降水要求仍有2.0m左右的差距，主要是因为场地基岩埋深较浅，降水有一定难度，局部不能疏干地段可采用窗式泄水与明排措施。

3.3.2井深：

据该场地地勘资料，场地含水层厚度8.0m，经计算井深17.5m时可得最大降深深度。

3.3.3井位：

据该建筑物轮廓线及降水设计结果，管井降深最大可至地表下-9.0m，根据不同的降深要求，有针对性的布置降水井；为保证护壁及基础施工，降水井距基坑开挖下口线1.50m以上，局部不能满足要求的地段降水井可处于边坡之上。

鉴于管井降水不能满足基坑降水要求，建议采取管井降水与明排相结合的方式进行基坑降水。

3.4降水对相邻建筑物影响评价

地下水位下降会引起地基土自重应力增加，使建筑物产生不均匀沉降，但这种变形应具备的条件的是基底以下有较厚的常处于自然水位以下的可压缩性土。

拟建物以卵石或中风化泥岩作为地基持力层，基坑周边距既有建筑物较远，大于20m，由于地下水位埋深较大，含水层为卵石层，降水工作只有严格控制含砂量，不会因降水引起地面沉降和相邻建筑物的变形，在降（抽）水过程中必须按规定进行监测。

3.5凿井施工

3.5.1凿井机械及施工方法

凿井采用CZ-22型钻机，一字型钻头，泥浆及钢质护筒联合护壁，冲击成孔，开孔直径600mm，终孔直径550mm，洗井采用6/7空压机及活塞联合洗井，活塞洗井采用分段冲拉，每段冲拉时间15分钟，以保证降水井入水通畅。

3.5.2井身结构

井身结构

井径（mm）

600

井

管

井壁管

采用内/外径300/360mm砼管；5.0m。

过滤管

采用内/外径300/380mm缠丝砼条缝管，其缠丝间距3mm；12.5m。

填砾规格

Φ3～8mm，砂层分布地段包网处理。

3.5.3施工质量控制措施

在施工前，组织全体施工人员认真学习施工纲要，在施工过程中，对每道工序严格把关。

首先，重视成井材料质量，砾石按规格筛选，对不符合要求的井管不予使用；凿井的井深、井径必须符合设计要求；防止施工时出现偏孔，井斜等事故；下管时要使井管安装垂直居中，井管采用拉板焊接，连接牢固，保证管周填砾厚度；洗井时要保证冲拉时间，要求出水清澈、透明，含砂量小于1/2万。

3.5.4施工工期

在土方开挖前即进行凿井、降水施工，预计凿井工程工期15天。

3.6排水

3.6.1降水线路的铺设、排水管及沉砂池的设置应符合场地的整体规划。

3.6.2各单井出水经排水管排入市政雨水系统，严禁排水系统渗漏和回灌。

3.6.3泵头下置深度距井底0.5m。

3.6.4每天按时测量水位，观察井内水位动态，随时调整水泵出水量，使降水符合设计要求。

如有异常，应及时向项目负责人汇报。

3.6.5为确保基坑开挖及基础施工时作业面呈疏干状态，须在基坑开挖前7天左右开始抽水，且必须保证抽水的连续性，不得长时间停顿。

如有水泵损坏，应及时更换。

3.6.6为保证现场降水的进行，现场准备1台150KW发电机作为备用电源，准备水泵2～3台及排水管等作为备用。

4土石方挖运

场区地形平坦，土石方开挖采用机械挖掘，基坑开挖平均深度按9.5m计算，基坑平面面积13523.3m2，土石方量约12.8万m3。

工期预计为22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。

4.1土方开挖

由于本工程地下室建筑面积较大，根据施工需要土方开挖后应及时进行封闭，因此如何优化组织施工是该分项工程的一个重点。

（1）测量放线

①根据建设单位提供的地质勘察报告建议做土钉护坡，而由于现场的实际情况及建设单位要求，本工程采用分段放坡（放坡系数详见护壁施工部分）。

②根据建设单位提供的基础图和坐标控制点，测放出地下室外边线，再根据建设单位提供的基坑土方开挖示意图及放坡系数确定开挖边线用白灰画出，并在开挖范围外不受影响的位置埋设木桩在上用红油漆涂出标高控制标记，以在土方开挖时测量人员能随时复核、控制开挖标高。

③上述工作完成后再对引入场地内的高程及标高、轴线等进行复核，确认无误后方可请监理、业主代表进行预检，合格后再进行土方的开挖施工。

（2）开挖方式及组织

a、由西向东退挖，车辆由东面入口进出，在进出口设置洗车点，洗车后的污水经过沉淀后排入市政排水系统。

b、因本工程采用土钉护坡，周边一次性开挖深度不宜太大，需边挖土方边做护坡（护壁施工见支护方案），即分层开挖土方，预计开挖深度为9.5m，每次开挖1.40m左右，共需分7次开挖。

c、配备5台挖土机进行开挖，每次开挖深度为1.40m左右，并随时作成一定坡势，以利泄水。

d、为保证基底土不受扰动，机械挖土应保留基底以上300mm厚的土层不挖，采用人工修边捡底。

土方开挖至接近底板设计标高时，应检查各轴线和标高，整平坑底。

e、根据进度要求,土方开挖每天内支护施工提供1.4米高、500米左右长的支护工作面。

f、由于土方量较大、工期紧，每台挖掘机配置10辆自卸式汽车进行土方转运，避免造成挖土机的停滞（弃土堆场及运距需请建设单位进行确认）。

g、在场地北侧设置二条车辆上下临时通道，通道宽8～12m，坡度为1:

5并用压路机反复进行碾压。

h、建筑物车道处（正式车道）土方暂不开挖。

i、基坑边角部位，机械开挖不到之处，应用少量人工配合清坡，将松土清至机械作业半径范围内，再用机械掏取运走。

j、开挖过程中测量人员必须随时注意对边线进行复核并加以控制，并注意防止超挖。

k、在基坑下四周设置300×300mm的排水沟，将其导入降水井内由降水井排降。

4.2施工机具配置

4.2.1机械检修

根据本工程特点，实际工作中有部分空余时间，加之下雨，白天未挖土时休息等，所以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。

4.2.2施工进度及设备选择配备。

（1）挖土机械

挖掘机5台，台班产量为1200立方米。

由于机械故障，下雨等影响，折减效率为80%，除去坡道开挖，天数为22天。

5×1200×30×80％=144000.0m3＞128471.4m3

故挖土机械能够满足要求（但可根据现场的实际情况及监理、建设单位要求合理增加挖土机械）

（2）自卸车配备

自卸车约50台，每台运量为10m3，运距按10Km计算，每辆车每天按12趟计算，每天完成600趟。

由于机械故障等影响可多备2台车辆。

600×10＝6000m3/天

总方量约12.8万立方米，开挖为30天，计平均每天完成4266.7m3，故可满足运输要求（可根据现场的实际情况及监理、建设单位要求，合理增加挖土机械）。

4.3重点控制点及质量保证措施

4.3.1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（工长）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。

4.3.2认真执行开挖样板制，即最后一层开挖坑底时，由操作技术较好的操作手开挖一段，经测量人员工或现场技术人员检查后作为样板，继续开挖。

操作人员换班时，要交接挖深、挖边的操作方法，以保证开挖质量。

4.3.3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5米扇形挖土工作面内白灰点不少于2个。

4.3.4进场机械，车辆须经专业人员检修后方可运行；

4.3.5待上层护壁完工1天后，再进行下一级土方开挖；

4.3.6土方挖运应严格按照基坑支护的进度进行，严禁超挖。

4.3.7挖土过程中经常检查基坑边坡的稳定性，并设变形观测点；

4.3.8开挖到设计标高以上300mm时，通知建设单位、勘察、设计及监理单位、质量监督站验槽后再进行人工捡底。

4.3.9认真执行技术、质量管理制度，施工中要注意积累技术资料，如施工日记，设计变更洽淡记录，验收验线记录等，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。

4.3.10夜间作业时，应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，并做好请附近居民谅解的工作。

4.3.11为防止马道土方垮塌，严禁在马道上会车。

4.4文明措施

4.4.1必须使用封闭运渣车。

4.4.2出场泥土必须拍实，随时清扫车轮上的泥土。

4.4.3车辆进出场地设门岗检查口及清洗站，以清洁车辆达到市环卫要求。

4.4.4大门至城市道路50米内应铺草袋，100米内道路应加强清扫，并洒水控制扬尘，保持路面清洁卫生。

4.5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工期预计30天。

如遇不可抗拒因素影响，工期顺延。

5支护设计与施工组织

5.1周边环境及护壁方案分析

基坑四周经场地整平标高约为479.20m，开挖深度9.5m左右，基坑四周大部距建筑红线较远，具备一定的放坡条件。

为保证基坑自身的安全，须进行基坑支护。

5.2护壁方案设计

开挖深度为±0.000（480.000）以下10.3m，经整平后平均深度9.5m左右，基坑安全等级为二级，为保证工程建设的顺利进行,应对基坑边坡进行支护。

综合考虑安全及经济性因素并结合该场地岩土工程勘察报告，本工程决定采取用土钉墙支护、网喷支护与放坡相结合的方式进行。

支护施工与土方开挖交叉作业,以缩短工期。

5.2.1护壁技术要求

①基坑边壁开挖深度:

经整平后深度9.5m左右；

②基坑支护面积6831.1m2（含返边565.3m2）。

其中土钉支护（CDEA段）面积3548.9m2，网喷支护（ABC段按1：

1放坡，返边）面积3282.2m2。

③基坑顶部水平位移符合国家有关规范要求,并保证坑壁稳定及市政设施和既有建筑物安全。

5.2.2护壁方案设计

（1）设计依据和设计理论

①据本工程地勘报告提供的相关物理力学参数，基坑四周的环境条件；

②《基础平面图》及《场地详细勘察阶段岩土工程勘察报告》；

③《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

④《基坑土钉支护规程》（CECS96-97）；

⑤《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002；

⑥《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；

⑦《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；

⑧《成都市建筑工程深基坑施工管理办法》成建委发【2009】494号。

（2）设计参数的选择

①根据勘察报告及有关规范，岩土体物理力学参数，见表1“基坑支护参数一览表”

岩土名称

重度

γ

（kN/m3）

粘聚力

标准值Ck

（kPa）

内摩擦角

标准值φk

（度）

土体与锚固体粘结强度特征值frb

（kPa）

素填土

18.0

10

15

20.0

粉土

19.5

15

17

30.0

细砂

18.0

0

25

25.0

中砂

（卵石层中）

19.0

0

30

60.0

稍密卵石

21.0

0

38

130.0

中密卵石

22.0

5

40

160.0

强风化泥岩

21.0

70

30

100.0

中风化泥岩

23.3

400

40

220.0

基坑支护参数一览表表1

②基坑四周坡肩荷载：

按10kN/m均布考虑。

（3）计算方法

据本工程岩土体及基坑情况，计算采用理正软件的支护计算软件进行设计计算。

（4）根据本基坑功能、性质及工程总进度计划，本基坑护壁设计使用年限为1年。

5.3土钉支护设计

5.3.1支护设计参数确定

项目

XXXXXXXX1期项目

-9.5m

放坡量

一级4.0m

放坡系数

1：

0.42

土钉

排数

7排

长度

9.0、8.0、8.0、6.0、6.0、6.0、3.0m

竖向间距

1.3m

水平间距

1.3m

孔径

d=80mm

倾角

α=15°

钢筋网布置

及规格

Φ8＠250×250

加强钢筋布置

及规格

Φ14钢筋，水平、竖向连接土钉

喷射砼厚度

及标号

80～100mm，C20

压浆用水泥浆

水灰比

1：

1～0.6：

1

（C20配合比设计：

水泥:

砂石为1:

4，水灰比0.5，砂率50％，现场施工由试验确定）

5.3.3.2施工组织

5.3.3.2.1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,在施工过程中随时复核开挖尺寸,以便在施工过程中误差不超过设计和规范要求。

5.3.3.2.2土钉支护施工

（1）机械设备的安装、检查及调试。

（2）喷锚支护施工与开挖同步进行。

支护施工程序:

土方开挖至1.8m深度──修壁面（平整度不大于20mm）──打入土钉──挂网同时搭焊加强筋──喷射砼──土钉压力注浆──下一级土方开挖。

本基坑局部砂层分布地段，在砂层中应先挂网喷射混凝土，再打入土钉，防止砂层垮塌，每次土方开挖高度不超过1.0m。

（3）土方开挖应根据支护要求分层开挖，坑壁采用人工修坡，严禁在坡底掏挖或形成倒坡，保证放坡量。

（4）考虑上部土体渗漏对护壁土的软化，在基坑四周竖向护壁中设置排水孔,排水孔用PVC敷设Φ30＠1.3m×1.3m，在施工过程中，出现渗水应立即增加排水孔，排水孔应畅通。

（5）第一次开挖深度达到要求后根据施工场地布置，在基坑顶面做100mm厚500mm～1000㎜宽砼返边及地表有组织排水，防止地表水冲刷边坡及下渗。

（6）分别在基坑支护的四周设置沉降观测点，共计21个，基坑水平位移观测点24个，利用位移反馈法检查支护的合理性和安全性。

根据位移结果适时修正支护参数，调整土钉长度和间距，确保建筑物和周边市政设施安全。

（7）施工前应检查基坑周界10.0m范围内有无地下管线，确保土钉不破坏地下管线，并防止土钉破坏降水井管。

5.3.3.2.3施工进度

根据喷锚支护技术要求及土方开挖进度要求，每4天完成一层，力争28天内完成全部支护施工，同时土建施工单位开始捡底。

土方开挖至相应土钉标高以下50cm后施工该层土钉，各区段土钉长度见图04《基坑土钉墙护壁立面及剖面图》。

5.3.3.2.4质量要求和措施

（1）开工前应做好各级技术准备和技术交底工作,施工技术人员、测量人员熟悉图纸,掌握现场测量桩及水准点位置,同土建代表办理验桩、验线手续。

（2）认真执行样板制度,经质检人员检查作样板，并做好支护工作,将支护工作做好后,经技术人员检查良好后,也作为施工样板,继续护壁工作。

（3）严格执行安全生产有关规章、规程和工程各项制度。

（4）现场必须加强安全管理，并设置专职安全员随时检查工地安全生产情况，发现事故隐患及时反映并排除。

（5）建立完善的安全生产责任制，开工由项目负责人及安全员对全体人员进行安全生产教育，把安全落实到人，做到安全施工有奖，违章受罚。

（6）加强用电安全措施，严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-80的相关条文，电器设备的检修，必须由专职电工进行，施工用线必须用绝缘线，严禁带电操作，每台用电设备应有各自专用开关，开关箱中必须装设漏电保护器，保护器的漏电动作电流不大于30mA，动作时间小于0.1s。

（7）工人安全用品配备齐全，如设备防护品，消防设备及劳保用品。

施工人员进入现场必须穿戴好劳保防护品。

（8）现场设置必要的安全标志及标语，基坑坡肩四周搭设临边防护栏，栏杆高度1.2m，下杆离地高度0.5m～0.6m。

（9）孔距水平方向垂直方向误差不宜大于100mm；

（10）锚孔偏斜度不应大于3%；

（11）浆体应按设计配制，浆液应搅拌均匀；

（12）钢筋制定应符合现行规范。

（13）工地人员必须遵守的规定，技术不熟练人员不能顶岗操作机具，严禁酒后作业。

（14）施工中遇到地下管线等异常情况，应立即报告现场施工负责人，待有关人员处理后方可继续施工。

（15）干混合料宜随伴随用，存放时间不应超过2h。

（16）混合料采用人工搅拌，搅拌次数不得少于3次。

（17）喷射作业前，应对机械设备。

风、水管路，输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转。

（18）喷头与受喷面应垂直，宜保持0.6～1.0m距离。

（19）喷射手应控制好水灰比，保持混凝土