3深基坑支护及土方开挖方案A3.docx

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3深基坑支护及土方开挖方案A3

雅兰国际花园二期

土方支护开挖专项方案

一、工程概况

1.1工程概况

拟建的****国际花园二期位于******村，北侧为**路、南侧为待建空地，西侧为**路；本方案涉及的即2#地下室基坑（包括5#、6#、11#、12#高层建筑的一层地下室及中间一层地下室）、25#楼地下室基坑。

建设单位为*****房地产开发有限公司；设计单位为****设计集团股份有限公司（原名****设计集团股份有限公司）；勘察单位为****勘察研究院有限公司；基坑支护设计单位为*****勘测设计研究院。

本工程±0.000相当于绝对高程6.300m，工程场地地势平坦，场地地面平均黄海高程为5.500m，即自然地面相对标高按-0.800m计。

2#地下室基坑平面总体呈规则矩形（大约159m×100m），占地面积约16000m2。

整个基坑由南北侧主楼、群房及中间地下室组成。

根据地下室结构设计图纸，地下室底板底标高为-5.60m（含100mm素砼垫层，余同），周边承台底标高-6.400m；基坑南北侧5#、6#、11#、12#主楼承台底标高-4.950m，主楼中电梯井承台底标高-8.70。

设计大面积取-5.60m（地下室底板底）、-4.95m（主楼承台底），局部主楼靠近电梯井承台处取承台底。

基坑开挖深度为4.15m~6.00m，主楼坑中坑最大高差4.60m。

25#楼和网球场地下室基坑紧贴2#地下室南侧的偏东方向。

本基坑平面总体呈规则矩形（大约57m×49m）占地面积约3100m2。

整个基坑由25#楼及东侧的网球场组成。

根据地下室结构设计图纸，25#楼地下室底板底标高为-4.6m~-7.55m（含100mm+150mm垫层，余同）；东侧网球场底板底标高-5.05m。

设计大面积取-4.6m~-7.55m，基抗开挖深度为3.8m~6.75m，主楼坑中坑最大高差2.95m。

1.2周围环境条件、平面图

2#地下室基坑的东侧距离用地红线8m~10m，红线外侧为待建用地；西侧为久盛路，在基坑施工前已经修好，道路下有通信管线（埋深地面下1.2m,距离本基坑上坎线最近约7m）、煤气管线（埋深地面下1.6m,距离本基坑上坎线最近约12m）、雨水管（埋深地面下1.0m,距离本基坑上坎线最近约21m）、给水管（埋深地面下1.5m,距离本基坑上坎线最近约28m）、电力管线（埋深地面下1.2m,距离本基坑上坎线最近约35m）；南侧为待建用地（环境较好）；北侧距离一河道约25m，河道宽10m，河水水位地面下1.5m。

周边环境信息详“2#地下室基护-00”图。

25#楼地下室基坑的东侧距离用地红线14m，西侧为空地，北侧靠近5#楼基坑，南侧为待建用地，基坑周边环境较好，周边环境信息详见“25#楼基坑-00”图。

1.3场内工程地质条件、地质勘察剖面图

根据本工程岩土工程勘察报告显示，拟建场地上部主要为钱塘江冲海积相沉积；中部为海相沉积的淤泥质土层；下部为冲积相沉积的粉质粘土、中砂、中细砂、砾砂和圆砾层；下伏基岩为白垩系泥质粉砂岩。

场地地基土可划分为7个工程地质层，细划为18个工程地质亚层。

涉及基坑支护工程的土层自上而下分述如下：

①-1杂填土：

褐灰色、灰褐色，湿，松散，主要为建筑垃圾和少量粉土组成，主要分布在原民宅基地处；层顶高程5.65~6.15m，层厚0.00~1.20m。

①-2素填土：

褐黄色、黄灰色、灰褐色，湿，稍密，主要由粉土和少量碎石组成，含植物根茎，层顶高程5.09~7.53m，层厚0.30~2.80m。

②粘质粉土（Q34）：

褐黄色、灰黄色，很湿，稍密，含铁锰质斑点和云母碎片；无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。

层顶高程4.33~6.25m，层厚0.70~2.20m。

③-1粘质粉土（Q34）：

黄灰色，湿，稍密~中密，含云母碎片和少量腐植质，无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。

层顶高程2.63~4.35m，层厚0.90~5.00m。

③-2砂质粉土（Q34）：

灰色，湿，中密，含云母碎片和少量腐植质；无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。

层顶高程-1.31~2.61m，层厚0.70~4.90m。

③-3砂质粉土（Q34）：

灰色，湿，稍密~中密，含云母碎片和少量腐木，无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。

层顶高程-4.89~-0.23m，层厚1.20~6.90m。

⑤-1砂质粉土混粉砂（Q24）：

灰色，湿，中密，含云母片和腐植质，混粉砂，局部以粉砂为主，无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。

层顶高程-8.82~-3.50m，层厚2.30~10.40m。

⑤-1-1粘质粉土（Q24）：

灰色，湿，稍密，含云母片和腐植质，无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。

层顶高程-11.16~-8.03m，层厚0.00~1.20m。

⑤-2粘质粉土（Q24）：

灰色，很湿，稍密，含云母片和腐植质，局部为砂质粉土，无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。

层顶高程-15.86~-9.91m，层厚0.00~6.80m。

1.4地基土物理力学指标

表1土层物理力学性质指标

层号

岩土名称

含水率

（%）

天然重度

（kN/m3）

孔隙比

承载力特征值

（kPa）

粘聚力

（kPa）

内摩擦角

（度）

渗透系数

（cm/s）

Kh

Kv

①-2

素填土

/

（18.0）

/

/

（10.0）

（10.0）

/

/

②

粘质粉土

31.0

18.7

0.90

130

8.4

27.3

a

1.19E-04

③-1

粘质粉土

29.8

19

0.85

160

7.3

29.9

1.25E-04

1.23E-04

③-2

砂质粉土

27.1

19.4

0.77

180

5.6

32.0

3.19E-04

2.91E-04

③-3

砂质粉土

25.9

19.6

0.74

155

4.6

33.8

3.41E-04

3.14E-04

注：

（）内的数值为经验值。

1.5场内地下水情况

该场地浅部地下水属潜水，主要分布于浅部20m范围内粉土层中，主要受大气降水、西北侧钱塘江等影响明显，水位动态变化受季节影响较大，勘察期间测得地下水位埋深0.30~3.30m。

地下水对钢筋混凝土无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。

场地深部承压水对该工程基坑开挖基本无影响。

二、编制依据

Ø****勘察研究院有限公司《****国际花园二期岩土工程勘察报告》（详勘）（2008.09）；

Ø****设计集团股份有限公司提供的有关建施图、结施图和总平图；

Ø****勘测设计研究院提供的《****国际花园二期2#地下室基坑支护设计方案（工程编号：

HKS08-97B）》及《****国际花园二期25#楼基坑支护设计方案（工程编号：

HKS09-14）》；

Ø《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）；

Ø《建筑基坑支护技术规程》（浙江省标准DB33/T1008—2000）；

Ø《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）；

Ø《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

Ø《基坑土钉支护技术规程》（CECS96：

97）；

Ø《建筑地基基础设计规范》（浙江省标准DB33/1001-2003）；

Ø《建筑桩基技术规范》（JGJ97-2008）；

Ø《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；

Ø《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

Ø其它有关的设计计算的规范及规程。

Ø土方开挖及支护工程量清单

三、基坑围护设计概况

3.1基坑围护设计方案

●2#地下室基坑维护方案

根据《建筑基坑工程技术规程》（浙江省标准DB33/T1008-2000），本基坑属二级基坑，基坑工程安全等级的重要性系数γ0为1.0。

本工程基坑围护设计需要考虑以下几点：

Ø本工程面积较大，设一层地下室，基坑开挖深度4.15~6.00m；

Ø本基坑开挖及影响范围内主要为粉土，土层的渗透性较大，土层的力学特点降水后土体的强度提高、自立性增加、土体的位移变形较小；

Ø基坑边线距离用地红线及周边已建道路比较近，基坑除南侧环境条件较好外其余三面施工场地较紧张，基坑西侧为已建久盛路，路面下有较多管线。

根据开挖深度、场地地质条件、周围环境情况，按照“安全、经济、施工方便”的原则，结合邻近类似工程经验，采用放坡土钉墙局部直接放坡挂网素砼进行支护，此方法比较经济，且安全能够得到保证。

详见：

“2#地下室支护结构平面布置图基护-02”，典型剖面如下：

土钉（锚杆）详图：

●25#楼基坑维护方案

根据《建筑基坑工程技术规程》，本基坑属三级基坑，基坑工程安全等级的重要性系数γ0为0.9。

本工程基坑围护设计需要考虑以下几点：

Ø本工程面积约3100m2，设一层地下室，基坑开挖深度3.80~4.60m，局部为-7.55m；

Ø本基坑开挖及影响范围内主要为粉土，土层的渗透性较大，土层的力学特点降水后土体的强度提高、自立性增加、土体的位移变形较小；

Ø基坑北侧为5#楼其余三侧距离用地红线较远，周围比较空旷；

根据开挖深度、场地地质条件、周围环境情况，按照“安全、经济、施工方便”的原则，结合邻近类似工程经验，采用放坡挂网素砼结合深井降水方案进行支护，此方法比较经济，且安全能够得到保证。

详见：

“25#楼支护结构平面布置图基护-02”，典型剖面如下：

3.2基坑降水方案

在基坑坡顶四周做尺寸为400×500（B×H）的明沟以防地表水流入基坑而影响施工。

在挖土过程中，可视实际情况在基坑中央临时挖集水坑，排除基坑中明水，施工至基底后，按实际情况在坑底周边布置排水沟,地下水可经沉淀后排入杨公河；基坑底排水沟离基坑边4m以上。

本工程沿基坑周边及坑内布设自流深井进行降水，在每次挖土之前就要作好基坑降水工作。

在施工现场应配备柴油发电机，发电机的功率要能满足所有井点抽水设备的用电要求，确保降水工作的连续性。

2#地下室基坑降水方案具体详见：

“2#地下室基护-06”；25#楼基坑降水方案具体详见：

“25#楼地下室基护-05”。

深井详图如下：

四、施工部署

4.1总体部署

本基坑工程施工中根据工程结构和进度情况，进行流水搭接、统一协调，保证施工的效率和进度。

施工过程中将科学合理地安排各工序的先后搭接关系，紧抓支护和地下室底板工程的施工，保证工程质量和进度目标的实现。

水、电、人防等安装要紧密配合，预制、预埋与土建穿插交叉。

多工种有条不紊地组织，关键在于准备充分，指挥有力，统一协调。

4.2项目班子组织和管理、主要作业班组、责任人

施工现场以项目经理为代表的项目经理部，全面负责该项目的施工管理，确保工程的质量、工期和安全文明施工等各项计划的全面实现；根据该工程施工工期紧、质量要求高的特点，项目部成立由生产安全组、技术质量组、材料设备组、成本核算组和生活后勤组等职能部门组成的施工管理班子，各职能部门对项目经理负责，做到分工明确，各负其责，互相协作，紧密配合，形成有效的管理层。

施工组织机构框架如下图：

名称

人数

责任人

1、项目经理

项目副经理

1人

1人

2、技术负责人

1人

3、施工员

4人

4、质安员

5人

5、材料员

2人

6、钢筋班

8人

7、喷射砼、注浆班

18人

8、机械开挖班

20人

9、人工修土班

30人

8、辅助岗

4人

9、后勤岗

4人

10、电工

2人

小计95人

4.3施工准备工作

开挖前先根据标书的工程量清单进行工程量核对，并根据开挖的区块划分，算出各区块的各分项工程的工程量，以指导施工，合理安排施工人员及施工机械。

本工程预计09年6月底开始挖土，地下室挖土工程量大，同时需要进行围护、防水，根据施工图纸及现场的实际情况，综合考虑各方面因素，土方抗周边分三~四层开挖，坑中央分三层开挖；根据现场情况，对场地周边布置的施工周高程传递点和轴线基准点，用红油漆圈点，本工程规划局高程传递点和轴线基准点在基坑的西边，共二点，离基坑边约30m左右，现已用红油漆圈点并进行了保护。

在深井施工、土方开挖3天之前，对基坑围护方案中的监测点完成施工，并进行每天不少于一次数据测量，同时在监测点周边做砖墙对监测点进行适当的保护。

本工程的基坑监测和专业管线监测由业主委托浙江城建工程测试有限公司进行监测（施工方配合监测单位监测），每天对工地基坑周边进行巡视，对临设等进行监测，若发现问题，及时上报。

在深井降水至-6.0m以下后，方能进行挖土工程。

4.4水平与垂直运输方案

土方开挖出土由南退向北，由东挖向西，出土车辆进出口在2#地下室基坑的西北角，详见基础工程施工平面布置图。

本基坑工程中的施工用材料入坑，以垂直运输（塔吊）为主。

4.5施工机械配备和劳动力组织

●支护施工主要机械设备及劳动力计划

机械名称

数量

机械名称

数量

1、空气压缩机

3台

9、切割机

1台

2、砼喷射机

3台

10、电焊机

1台

3、100型钻机

1套

11、位移收敛仪

1台

4、潜水泵

50台

12、高精度水准仪

1台

5、输料管

300米

13、高压水管

300米

6、洛阳铲

60把

14、动力电缆

400米

7、注浆泵

1台

15、配电箱

5只

8、砂浆搅拌机

3台

16、其它工具

若干

劳动力计划：

钢筋班5人、喷射砼、注浆班8人、修土班5人。

●挖土机械设备组织

机械设备的调配直接影响工期、质量及现场的文明施工，在本工程施工中，我公司将根据工程需要，优先调备先进机械设备，以确保工程的进度和质量。

具体见下表：

设备名称

设备型号

数量

挖掘机

PC220

4台

挖掘机

PC120

1台

自卸汽车

T815

20辆

劳动力计划：

土方施工：

司机8名；指挥、清扫地面12人；清底30人，共计50人。

4.6基坑施工用电计算（降水及喷锚）

●一、用电量计算:

工地临时供电包括施工及照明用电两个方面，计算公式如下：

其中P──计算用电量（kW），即供电设备总需要容量；

Pc──全部施工动力用电设备额定用量之和；

Pa──室内照明设备额定用电量之和；

Pb──室外照明设备额定用电量之和；

K1──全部施工用电设备同时使用系数；

总数10台以内取0.75；10—30台取0.7；30台以上取0.6；

K2──室内照明设备同时使用系数，取0.8；

K3──室外照明设备同时使用系数，取1.0；

综合考虑施工用电约占总用电量90%，室内外照明电约占总用电量10%，则有

全部施工动力用电设备额定用量：

──────────────────────────────

序号额定功率（kW）距离电源（m）机具名称

196.8020.00深井用潜水泵

275.0020.00空压机

──────────────────────────────

本例计算中K1=0.85；

经过计算得到P=181.08kW。

●二、变压器容量计算:

变压器容量计算公式如下：

其中P0──变压器容量（kVA）；

1.05──功率损失系数；

cos

──用电设备功率因素，一般建筑工地取0.75。

经过计算得到P0=1.4×181.08=253.51kVA。

●三、配电导线截面计算:

1.按导线的允许电流选择：

三相四线制低压线路上的电流可以按照下式计算：

其中Il──线路工作电流值（A）；

Ul──线路工作电压值（V）,三相四线制低压时取380V。

经过计算得到Il=2×181.08=362.15A。

对于不同类型的铜导线，其截面积分别为：

TJ型铜裸线──95mm2

BX型铜芯橡皮线──120mm2

BV型铜芯塑料线──120mm2

2.按导线的允许电压降校核：

配电导线截面的电压可以按照下式计算：

其中[e]──导线电压降（%），对工地临时网路取7%；

P──各段线路负荷计算功率（kW），即计算用电量；

L──各段线路长度（m）；

C──材料内部系数，三相四线铜线取77.0，三相四线铝线取46.3；

S──导线截面积（mm2）；

M──各段线路负荷矩（kW.m）。

对于不同类型的铜导线，其截面积分别为：

TJ型铜裸线──6.4mm2

BX型铜芯橡皮线──6.4mm2

BV型铜芯塑料线──6.4mm2

我们选择上面结果的最大值，得到如下结果：

对于不同类型的铜导线，其截面积分别为：

TJ型铜裸线──95mm2

BX型铜芯橡皮线──120mm2

BV型铜芯塑料线──120mm2

4.7材料供应和管理

项目部主管施工员在开工前做好材料的计划工作；项目部按ISO程序要求选定供应商及厂牌；并提前一天申请材料进场；现场有指定的材料堆放点，并有专人负责材料的堆放及管理。

4.8基坑总体施工顺序

本基坑工程总体施工顺序按6楼基础→25#楼基础→5#楼基础→11#楼基础→12#楼基础的施工顺序进行施工，详见土方开挖示意图。

各工种施工顺序：

深井降水→地下室土方按层开挖→打当层土钉→喷砼……

挖土分项遵循“先浅后深”，按出土方向按“先远后近”的原则进行。

4.9施工进度计划

本工程因土钉墙工期需根据挖土工期确定，故要求挖土、清土紧密配合，比周边土方挖土工期增加10个工作日。

在水、电、路三通，具有足够工作面的正常施工条件下，设定本工程基坑围护和土方开挖所需工期为60天工作日。

详见土方支护开挖施工网络计划表

4.10施工总平面布置

坑外塔吊（桩基础）已经进行基础加固，坑内塔吊基础已经设计同意。

基坑周边按设计要求已布置排水沟及完成了排水沟以外的场地硬化。

其余详见施工平面布置图。

五、本基坑工程难点和重点

本工程难点在于基坑开挖深度比较大，第一层土开挖至-2.6M，第二层土开挖至-4.6~-5.6M，第三层开挖到基坑底；相邻的承台底不同的高差有多处，且在同一主楼的底板按高低可分四处、容易出现差错，定位放样及标高的测定是最大的难点；该难点的处理即本地下室基坑的重点，其它则为本基坑属粉砂土，开挖前必须降水至-6.0m，深井抽水的停止需设计部门同意等。

六、施工方案和质量技术措施

6.1土钉墙施工

1）喷锚施工工艺流程

制锚→开挖基坑→修整边坡→打锚孔→装锚体→注浆→编钢筋网→喷射砼面。

2）施工方法

土钉墙施工由三部分进行。

先开挖一个水平后，即用洛阳铲成孔。

然后孔内安放直径Ф20螺纹钢作锚杆，并采用注浆机进行注浆；然后挂设Ф6.5圆钢组成的钢筋网片，网片固定后向基坑壁喷C20细石砼。

在上一水平上土锚墙施工后，保养一至二天进行第二个水平面作业，施工方法与第一个水平相同，循环施工至工程结束，出场验收。

Ø土方开挖与土钉墙（挂网素喷砼墙）施工配合

基坑围护的成功与土方开挖，土钉墙施工之间的配合有密切相关，合理安排，可使施工顺利、安全。

沿基坑分层分段开挖、喷锚、滚动施工，确保基坑稳定。

Ø钻孔

土钉墙施工，钻孔是一个关键工作。

根据本工程的地质条件，砂土地层易坍孔，采用洛阳铲钻孔，在局部有障碍物地段，辅以机械钻孔等手段，确保锚孔的施工质量。

钻进成孔时要按设计角度施工，成孔至设计孔深后需对孔内虚土进行清渣，以保证土锚抗拔力。

Ø安放锚杆

按设计要求制作锚杆，在锚杆前端置定位架。

井型钢筋与通长钢筋组成锚头，并与锚杆焊接，锚头体与钢筋网焊接。

Ø压力灌浆

安置锚杆后，采用注浆机进行注浆，压力控制在0.4Mpa，灌浆管端距孔底0.2m左右，注浆开始稳压数分钟，待注浆塞满水泥砂浆及端部注满砂浆后，逐渐向外拔注浆管，直至拔至孔口，确认浆液注满锚孔，以水泥袋纸等堵塞孔口，并用湿粘土封堵孔口。

Ø绑扎钢筋网及喷射砼

按要求采用6.5Ⅰ级钢筋绑扎成200*200（挂网素喷为300×300）钢筋网，并与锚头焊接。

采用空压机、喷射机喷射混凝土，将干混合料用管子送到喷头，在喷头处加水后喷射到基坑壁上，喷射砼通过高速喷射使水泥和集料连续撞击、压实。

喷射时，喷嘴距喷射面为0.6～1.0米，喷厚度为100mm。

每一锚喷网段的边缘，留出30厘米与其邻锚喷网相连接，待下一段钢筋网连接好后，与下段钢筋网一起喷射砼。

3）围护施工质量保证措施

Ø施工用的材料必须符合设计要求，钢筋、水泥、砂子等有质保单及复验报告。

Ø锚杆成孔的定位应符合设计要求，孔位误差不大于100，如遇特殊情况，由现场负责人审定。

Ø钻孔时，孔径在符合设计要求，钻进速应严格控制，防止发生塌孔，塌孔时应记录，随时掌握土层情况，保证锚杆角度10°和15°。

Ø插入锚杆时应将注浆管与锚杆钢筋同时，插入钻孔底部，若使用套管时插入钢筋后，将套管拔出，然后灌浆。

Ø配制砂浆应符合设计要求，严格按配比正确配制，砂应过筛后方可使用，防止大块材料堵塞压力泵，引起断浆现象。

锚杆注浆配合比为：

水泥∶砂∶水=1∶0.2∶0.45～0.55。

Ø浆液灌注时应慢慢压入浆液，压力不小于0.6～1.2Mpa,确保注浆充盈。

Ø在喷砼前调整喷浆气夺，喷浆气夺根据喷浆的距离进行调整。

Ø喷射应符合设计要求的配合比，砼的和易性与塌落度增多需符合喷射要求。

喷射配合比为水泥∶石子∶砂=1∶2.5∶1.5，控制以最小回弹率为准。

Ø锚孔直径为Ф110，锚孔深度应大于锚杆设计长度5～10cm。

Ø锚杆拉拔试验:

为了确保锚杆的抗拔力设计合理，应对本基坑锚杆做抗拔试验。

试验方法按国家土锚试验规程及有关国家规范进行。

取一组锚杆试验，要求试验锚杆与设计锚杆构造、设计参数一致，待锚杆水泥浆强度达到80%后进行试验。

6.2土方开挖

a、在土方开挖过程中必须与土钉墙施工配合，按围护施工要求进行分层、分段开挖，逐层逐段交叉平行作业，不能超挖，以避免产生基坑壁坍塌事故。

b、由于本基坑面积大，土方开挖必须分块分层进行，分块、分层开挖如下：

Ø设置深井进行降水，降水至-6.0m方可开挖土方。

Ø第一次土方沿基坑四周6M范围开挖，挖土至-2.600，然后绑扎钢筋网片及喷射砼。

Ø第二次土方沿基坑四周顺着第一次挖土路线开挖至第二层锚杆以下0.5m（-4.3～-5.2m），然后打设锚杆和绑扎钢筋网片及喷射砼。

Ø第三次土方沿基坑四周顺着第二次挖土路线开挖至第二层锚杆以下0.5m，并打设锚杆，绑扎钢筋网片以及喷射砼。

Ø根据以上挖土和土钉施工顺序，分别共四次沿基坑周围开挖至基底标高（留30cm土方人工修土），打设锚杆，绑扎钢筋网片及喷射砼。

Ø中间土方分二次挖除。

c、基坑土方一经开挖，应立即进行土钉（挂网素喷）施工，严禁基坑暴露时间过长。

d、上一层土方和下二层土方开挖必须相隔一至二天，使上部喷锚达到一定强度，才能向下开挖。

e、本基坑设计考虑基坑周围10m范围内堆载不得超过15Kpa。

6.3深井施工及排水方案

●深井施工方案

a、降水是本工程基坑围护的一项重要内容，降水的好坏直接影响到基坑的安全，故