基坑支护方案四建司.docx
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基坑支护方案四建司
南充市嘉陵区冯家桥棚户区还房工程
基
坑
支
护
专
项
方
案
四川南充市第四建筑工程有限公司
二○一三年六月
附件：
基坑支护计算书1份
基坑支护设计总说明1份
附图：
基坑支护平面布置图№：
01
基坑支护监测平面图№：
02
护臂桩支护立面图№：
03
Ⅰ护臂桩结构大样图№：
04
Ⅱ护臂桩结构大样图№：
05
桩间支护示意图№：
06
截排水沟、集水井大样图№：
07
喷锚支护结构图№：
08
锚杆结构大样图№：
09
一、前言
1.1、工程概况
南充市嘉陵区城乡规划建设局拟在南充市嘉陵区开展冯家桥棚户区还房工程。
受南充市嘉陵区城乡规划建设局的委托，西部建筑抗震勘察设计研究院承担了南充市嘉陵区冯家桥棚户区还房工程基坑支护工作。
支护地段主要为17～22幢，地上18层，地下二层，框剪结构，场平标高297.1m，地下室底板标高为287.2m，地板以下设抗水板，根据基础平面布置图，设计基坑最大深度11.3m，支护段总长703.6m。
主要建筑物特征如下：
拟建工程概况一览表表1-1
建筑物编号
建筑占地面积（m2）
地上层数
结构
型式
地下室
对差异
沉降敏感
程度
±0
高程（m）
地下室底高程（m）
1幢
约668
5F
底框
无
一般
292.00
无
2幢
约516
5F
底框
无
一般
292.00
无
3幢
约535
5F
底框
无
一般
292.00
无
4幢
约1137
4F
框架
无
一般
292.00
无
5幢
约484
5F
底框
无
一般
293.50
无
6幢
约423
6F
砖混
无
一般
292.60
无
7幢
约660
6F
砖混
无
一般
292.60
无
8幢
约304
6F
砖混
无
一般
292.60
无
9幢
约305
6F
砖混
无
一般
293.20
无
10幢
约666
6F
砖混
无
一般
293.20
无
11幢
约842
6F
砖混
无
一般
293.20
无
12幢
约862
6F
砖混
无
一般
293.80
无
13幢
约625
6F
砖混
无
一般
293.80
无
14幢
约309
6F
砖混
无
一般
293.80
无
15幢
约638
6F
砖混
无
一般
293.20
无
16幢
约424
6F
砖混
无
一般
294.80
无
17幢
约1184
18F
框剪
二层
较敏感
297.10
287.20
18幢
约1175
18F
框剪
二层
较敏感
297.10
287.20
19幢
约1191
18F
框剪
二层
较敏感
297.10
287.20
20幢
约1059
18F
框剪
二层
较敏感
297.10
287.20
21幢
约1087
18F
框剪
二层
较敏感
297.10
287.20
22幢
约1681
18F
框剪
二层
较敏感
297.10
287.20
纯地下室
约30286
无
框剪
二层
较敏感
296.80
287.20
1.2、基坑周边环境条件
该工程场地位于南充市嘉陵区燕京大道东北侧，周边为荒地，东侧和北侧为山坡，场地较为空旷，周围无毗邻建筑物，交通便利。
1.3、基坑安全等级
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012），结合本工程周边环境及开挖深度，确定本工程基坑安全等级为二级，基坑重要性系数γ=1.0。
最大成孔深度为60～90m，可以满足各类成孔施工的要求。
1.4、场地地质条件
根据勘察资料，场地地层由上至下分别为：
第四系全新统人工堆积层（Q4ml）耕土、杂填土，第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）粉质粘土，下伏侏罗系中统遂宁组泥岩（J2sn）。
各岩土层分布及结构特征分述如下：
第四系全新统填土层（Q4ml）
耕土①1：
褐灰色，褐红色，稍湿，主要由粘性土组成，含大量植物根系，结构松散，场地大部分布。
层厚0.5-1.5m，平均厚度0.65m，层底高程287.85-319.77m。
杂填土①2：
褐色、灰白色，稍湿，主要由粘性土组成，含大量建筑废渣，夹杂少量生活垃圾，系近期堆积，结构松散，场地局部分布。
层厚0.5-1.7m，平均厚度0.82m，层底高程289.51-303.13m。
第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）
粉质粘土②1：
褐红色，褐色，灰褐色。
湿至很湿，呈软塑状态，切面有光泽，无摇振反应，干强度、韧性中等。
该层在场地内局部有分布。
层厚2.6-13.7m，平均厚度6.17m，层底高程274.84-289.63m。
粉质粘土②2：
褐红色、褐色，稍湿至湿，呈可塑状态，含岩石颗粒，切面有光泽，无摇振反应，干强度、韧性中等。
为坡积土，稳定性差。
该层在场地内大部分布。
层厚0.6-12.4m，平均厚度4.17m，层底高程268.54-299.35m。
侏罗系中统遂宁组（J2sn）泥岩
③泥岩：
暗紫色，紫红色，泥状结构，泥质胶结，中厚层状构造，局部含脉状石膏条纹，偶见溶蚀小孔，钻探深度范围内按其风化程度可分为强风化泥岩和中风化泥岩二个亚层。
③1强风化泥岩：
岩石破碎，裂隙发育，岩芯呈薄片状、碎块状，岩质较软，厚度1.10—3.90m,平均厚度2.76m。
③2中风化泥岩：
岩石相对较完整，裂隙较发育，岩芯呈柱状、长柱状，岩质相对较硬。
本层未揭穿，最大揭示厚度为40.70m,平均厚度18.40m。
根据四川省兴冶岩土工程检测有限责任公司提供的试验资料，中风化泥岩天然单轴极限抗压强度标准值为5.2MPa，属软岩，具在空气中易风化、遇水易软化的特性；岩石质量指标RQD=50-75，属较差的；岩体基本质量等级为V类。
2、地下水
根据勘察报告资料，场地地下水主要为孔隙潜水，由大气降水及地表水补给，并通过蒸发和地下迳流的方式排泄。
除场地东北侧地势较高地段未发现有明显地下水外，其余地段均发现有地下水，水位位于场地自然地表下0-1米。
本场地地下水水位及水量主要受大气降水、地表水及季节控制，每年7-9月为丰水期，1-3月为枯水期，丰枯期季节水位变化幅度为1.0-3.0m左右，勘察期间测得地下水稳定水位位于现自然地表下0.0-1.0m，高程289.0-293.1m。
根据区域水文地质资料和地区经验分析，填土地下水渗透系数可按K=5m/d采用；粉质粘土地下水渗透系数可按K=0.1m/d采用。
二、支护设计
2.1工程特点及难点
（1）基坑开挖深度较大，BG段开挖后基坑深度为8.0m，AB、GHI段开挖后基坑深度为11.3m，安全等级为二级，基坑支护的难度较大。
目前南充地区已施工完成并投入使用的类似基坑可作为工程类比，参考其成功经验。
（2）场地东、南、北、西侧均有拟建建筑，且距离基坑较近，须采取合理的支护方案，确保安全。
（3）本工程施工场地较为狭小，必须对施工现场进行科学、合理的安排，使临设、办公室、水泥库房和材料堆场布局科学合理。
（4）变形控制的不确定性，变形控制是支护结构设计与施工的关键，影响因素众多。
2.2设计相关说明
（1）本工程基坑设计开挖深度为8.0m、11.3m，本方案以此深度进行设计。
（2）本基坑支护设计依据建设单位提供的地质勘察报告及总平面图，若平面位置或挖深有变化，需及时与我公司联系，以便及时调整支护方案。
（3）施工测量放线前，应仔细核对经施工图审查后的《总平面图》和《基础平面图》等图纸，并以《总平面图》作为放线定位依据，实地测放主要轴线、地下室边线等，检查无误后方可动工。
（4）护壁施工前，需要建设单位提供场地详细的管网分布图，必要时可适当调整护壁方案，确保市政管网的安全。
基坑开挖前应进一步调查、确认周边建筑物和管线情况，并采取针对性保护措施。
（5）本工程应遵循"动态设计、信息化施工"技术原则，施工过程中注意观察临近建筑物或道路的变形及地下设施的保护，如遇异常情况，应立即停止施工，并与相关单位协商。
如变形过大，可采取加设预应力锚索、内支撑等加固措施。
（6）根据本工程特点，基坑安全使用周期为12个月。
（7）未尽事宜，须符合相关规范规程之要求。
护壁施工前应查清管线的分布及埋深，及时调整护壁方案，确保临近场地管线的安全。
2.2、支护方案的选择
目前基坑支护经常采用的护壁方式有土钉墙支护、喷锚支护、悬臂桩护壁和锚拉桩护壁等几种基本形式。
喷锚支护是采用混凝土面层作为挡土板的柔性支护体系，其优点是造价较低、施工进度较快，与土方开挖交叉进行，不单独占用工期。
但喷锚支护坡顶变形较大，要求有足够的放坡条件，一般用于10m以下的二级基坑。
虽然本工程AB、GHI段基坑深度11.3m，但由于基坑侧壁只要为中风化泥岩，因此放坡网喷支护仍适用于本工程AB、GHI段。
BI段临近场地多层建筑，上部覆盖层较厚，岩土情况较差，变形难以控制，若采用喷锚支护，存在影响多层建筑独立基础的施工。
采用护臂桩支护，可以满足基坑变形要求，又有较强的可操作性，无噪音，无污染，满足本工程要求，但施工中应加强该侧变形监测。
护壁桩常见的成孔方式分人工开挖及机械成孔，人工挖孔桩使用较多，但其有受地下水、流砂、有害气体等条件的影响，作业占用工期长，安全系数低等特点。
综合工期、经济性、安全性、场地适用条件等因素，故本场地拟采用机械成孔方式，采用目前较为成熟的先进旋挖机成孔方式。
旋挖机是一种综合性的钻机，它可以用短螺旋钻头进行干挖作业，也可以用回转钻头在泥浆护壁的情况下进行湿挖作业。
旋挖机可以配合冲锤钻碎坚硬地层后进行挖孔作业。
采用多层伸缩式钻杆，钻进辅助时间少，劳动强度低，节约成本，污染小，特别适合于城市建设中的成桩施工。
旋挖钻机适用于砂土、粘性土、粉质土、卵石层及强风化及中等风化泥岩等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，主要用于市政、公路桥梁、工业和民用建筑等基础施工中。
旋挖钻机的动力输出扭矩为120～400kN·m，最大成孔直径范围0.8～3.0m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类成孔施工的要求。
2.3设计依据
2.3.1图纸和资料:
建设单位提供的设计图纸总平面布置图及相关信息；
《南充市嘉陵区冯家桥棚户区还房工程岩土工程勘察报告》。
2.3.2国家现行有关工程施工和验收的标准、规范、规程、图集:
《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）；
《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
《锚杆喷射砼支护技术规范》（GB50086-2001）；
《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22:
90）；
《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46—2005）；
《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—2011）；
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300—2001）；
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；
《工程测量规范》（GB50026—2007）；
《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）；
《混凝土结构设计规范》（CTB50010-2011）；
《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—2002）；
《混凝土质量控制标准》（GB50164—2011）；
《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）；
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300—2001）；
《建设工程文件归档整理规范》（GB/T50328—2001）；
《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）。
同时，结合现场踏勘获得的信息、公司及工程项目成员承担类似工程施工能力、以往经验、现行的质量、安全生产、文明施工的其它有关政策、文件规定。
根据岩土工程勘察报告，岩土体物理力学参数见下表。
地层物理力学指标建议值表2-1
土层名称
及地层编号
重度
γ
（kN/m3）
抗剪强度
承载力
特征值
fak
（kPa）
土层与锚回体极限摩阻力标准值（kPa）
内聚力
C
（KPa）
内摩
擦角
φ
（度）
耕土①1、素填土①2
18.0
6
5
/
15
粘土（软塑）②1
19.0
13
6
80
30
粘土（可塑）②2
19.9
35
12
160
45
强风化泥岩③1
23.0
35
15
250
80
中等风化泥岩③2
24.0
35
20
600
160
2.4护壁桩和喷锚支护设计
本工程基坑开挖深度为8.0m、11.3m。
根据《基础平面图》和业主提供的现场地面标高，考虑场地基坑回填完成后才开始临近场地基础施工，基坑开挖下口线从地下车库边线外延1.0m作为操作面考虑。
本工程分AB、GHI段，BE、FG段，EF段共三段设计，设计参数详见计算书。
（1）AB、GHI段将整平至标高297.10m，开挖后将形成11.3m深的基坑，设计采用放坡+喷锚支护方式，放坡比例1:
0.3，设置6排锚杆，锚杆采用φ25的Ⅱ级热轧螺纹钢制成，长度从上到下依次为12m、11m、10m、10m、10m、10m，除第一排锚杆距离基坑顶部0.7m外，其他间距dx=dy=2.0m，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，壁面喷射混凝土平均厚度为80mm。
喷射混凝土采用细石混凝土，混凝土强度等级为C20。
（2）BE、FG段临近多层建筑，多层建筑将整平至标高293.80m，开挖后将形成8.0m深的基坑，设计采用护臂桩，共84根，设计桩长12.0m，其中嵌固段长4.0m，上部长8.0m，设计桩径1.0m，桩间距2.0m。
桩芯纵筋及加强箍钢筋采用Ⅱ级热轧螺纹钢，螺旋箍钢筋采用Ⅰ级热轧圆钢。
桩顶设冠梁相连，冠梁截面尺寸为0.8m×1.0m，冠梁及桩芯砼强度等级均为C30。
（3）EF段设计采用护臂桩，共29根，设计桩长14.6m，其中嵌固段长6.6m，上部长8.0m，设计桩径1.5，桩间距2.0m。
桩芯纵筋及加强箍钢筋采用Ⅱ级热轧螺纹钢，螺旋箍钢筋采用Ⅰ级热轧圆钢。
桩顶设冠梁相连，冠梁截面尺寸为0.8m×1.5m，冠梁及桩芯砼强度等级均为C30。
本工程采用理正深基坑6.5版软件进行计算，计算书见附件：
支护参数详见设计图。
2.5桩间支护设计
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，应确保网喷支护作业面平整，桩间壁面宜开挖成凹弧形，壁面喷射混凝土厚度为50～100mm，平均厚度为80mm。
喷射混凝土采用细石混凝土，混凝土强度等级为C20。
面层钢筋网构造：
网筋采用HPB300φ8@200×200mm钢筋绑扎而成，横向拉筋筋均采用HRB335φ16螺纹钢筋焊接，竖向间距为2000mm。
壁面喷射混凝土施工完成后，及时在壁面上凿出直径50mm的小孔作为泄水孔（或在布设钢筋网时安放φ50的塑料管作为泄水管），以保证壁内积水的畅通排放。
三、施工组织设计
3.1施工准备
（1）施工流程安排
挖槽降水→完成地面排水系统及埋设沉降变形观测点→施工支护桩→土方开挖→施工桩顶冠梁、设置变形观测点→每挖1.5～2.0m施工一层喷射面层混凝土→每挖2m进行喷射混凝土面板的施工，结合土方明挖至基坑设计深度。
（2）工作计划
序号
项目
内容
1
施工组织设计编制
根据设计方案编制包含质量、技术、安全等措施的施工组织设计，并报批
2
建立组织机构
成立项目经理部，确定组成人员、班组
3
现场定位放线
点线复核，平面位置定位
4
现场施工条件
完善水、电、临时设施等
5
编写施工预算
计算工程量
6
机械、设备进场
机械、设备进场到位
7
材料计划、主要材料进场
编制材料计划、部分急用材料进场
8
劳动力进场与教育
组织劳动力陆续进场，进行三级安全技术教育
9
施工方案交底
就施工方案向有关人员和班组仔细交代
10
材料报审
原材料及各种半成品报审
11
砼配合比
桩护壁、桩芯砼、喷射砼配合比
12
进度计划交底
明确总进度安排
13
质量、安全交底
明确质量、安全要求，制定措施
（3）建设单位负责提供图纸，根据建设单位提供的开挖图,场地应有红线点和红线座标,每栋建筑物相关尺寸,以利施工单位放线。
（4）设计单位提供设计坐标、高程的交底资料，以及开挖尺寸，边坡的放坡，开挖的具体深度，轴线位置等。
（5）支护施工时需要一定施工用水、用电,建设方提供现场用水点,并提供300KW电源。
（6）建设单位应提供地下障碍（包括通讯电缆和城市管网等一切地下设施）资料。
（7）机具设备计划见下表。
拟投入的仪器、设备表
名称
数量
备注
旋挖机
1台
挖桩
50型装载机
1台
平整及运料
挖土机
1台
配合施工、需要时进场
吊车
1台
吊运钢筋笼
泥浆泵
2台
成孔排污
砂石泵
2
清孔
汽车泵
1
灌注混凝土
配电盘设备
3套
手推车
5台
电焊机
2台
切割机
2台
制浆机
2台
桩间土支护
喷射机
2台
桩间土支护
（8）劳动力计划
根据施工进度安排，主要工种劳动力需要量详见下表。
工种
按工程施工阶段投入劳动力情况
单位：
人
试桩阶段
施工阶段
收尾阶段
其它
备注
成孔班
1组
2组
1组
每组4人
钢筋制作
6人
12人
6人
桩基施工
混凝土浇筑
4人
6人
4人
桩基施工
测量班
2人
2人
2人
测量放线
电工班
1人
2人
1人
桩基施工
机修班
1人
2人
1人
桩基施工
杂工班
2人
5人
2人
其他
后勤班
2人
3人
2人
其他
（9）施工组织机构
根据工程特点，建立以项目经理为核心的管理层，全权组织、指挥、协调现场施工，对工期、质量、安全、成本等进行严密综合组织管理，按工期保质保量完成施工任务。
项目部拟设置：
项目经理、项目副经理、技术负责人、施工员、安全员、质检员、材料员、内业技术员、预算员。
各职能部门按项目经理的计划要求组织施工。
（10）场地施工平面布置
施工场地的总平面布置，涉及到施工时该地区交通、水电、排污等市政设施的影响，为确保施工时本区交通等市政设施的正常，施工前与有关部门协同落实。
结合本工程所处的位置、场地实际情况及施工方法等情况，按以下原则进行施工平面布置。
①临时设施的布置尽量与工程施工顺序、施工进度相适应；
②保证交通运输方便，尽量减少各种材料的工地内部运输距离和转运次数。
③按市政规定，依据《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）等相关规范，确保安全施工及满足文明施工。
3.2土石方挖运施工
（1）施工设备
①CAT挖掘机2台，斗容量1～1.2立方米；
②配置50型装载机1台，斗容量3m3；
③运输车辆：
封闭式运渣车约15辆；
④设备安排根据现场具体情况可作适当调整。
（2）人员组成
现场管理工程师3人；
机械作业人员10人。
（3）施工方案
施工方法与技术措施：
①测量放线：
建设单位应提供图纸资料、绝对标高基准点，轴线的交点，以确定工程设计的±0.00，边线开挖尺寸线，实际施工中根据以上给定的依据进行开挖。
②施工分层开挖：
开挖深度为±0.00下6.1、9.4、10.1m。
待基坑支护桩体施工完毕后每层开挖深度不大于3.0m，最后一层直接开挖到基底标高以上0.3m。
③开挖方式：
本工程以2台CAT挖掘机为主开挖机械，配合1台ZL-50型装载机交叉作业。
a、由挖掘机沿开挖线开挖，并提供每天的工作面，并留设坡道，坡高宽比为1：
0.3。
坡道设置视现场具体情况而定,开挖初期确定为1个坡道，收尾阶段设1个坡道。
b、装载机留坡道并为下层作好道路垫实工作，作好护壁工作面的留设，交叉配合。
c、最后由挖掘机依留设坡道的反序挖出土坡道，同时坑底放一台装载机捡底。
（4）施工组织
施工准备：
①建设单位负责提供图纸、水源及电源。
②建设单位应提供地下障碍（包括通讯电缆和城市管网等一切地下设施）资料。
③设计单位提供设计坐标、高程的交底资料，以及开挖尺寸，边坡的放坡，开挖的具体深度，轴线位置等。
④对施工人员进行计划、技术与安全交底，安装夜间所需设施和贴写安全标语等。
⑤开工前检修挖土设备，发现问题在开工前解决，保证施工期间设备完好。
机械检修：
根据本工程特点，利用实际工作中有部分空余时间（如下雨天未挖土等），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。
开工前要做好各级技术准备和技术交底工作，施工技术人员及测量工要熟悉图纸，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。
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。
进场机械、车辆须经专业人员检修后方可进行。
待上层护壁及锚索完工3天后，再进行下一级土方开挖，下一级土方开挖中不得碰撞而破坏上一层的坑壁。
挖土过程中经常检查基坑边坡的稳定性，并设变形观测点。
认真执行开挖样板制，即最后一层开挖坑底时，由操作技术较好的施工人员开挖一段后，经测工或质检员检查合格后作为样板，继续开挖，操作者换班时，要交接挖深，挖边的操作方法，以确保开挖质量。
开挖到设计标高以上300mm时，通知建设单位、地勘、设计及土建施工单位验槽后由土建单位再进行人工捡底。
认真执行技术、质量管理制度，施工中要注意保存技术资料。
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。
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。
为防止马道边坡垮塌，严禁在马道上会车。
（5）安全文明措施
①必须使用封闭运渣车；
②车辆装载泥土出场前必须拍实，并随时清扫、冲洗车轮上的泥土；
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大门至城市道路50米内应铺草袋，100米内道路应加强清扫，保持街道清洁卫生。
3.3喷锚支护施工
（1）施工流程
①杆体制作：
杆体为Φ25焊接钢筋，为保证抗拉效果，在杆体约1/2长度上间隔焊接长度15cm的Φ12钢筋倒刺。
②锚杆成孔安放：
杆体采用QC-150锚杆机成孔，成孔后安放注浆。
施工中要求锚杆位置在设计位置±5cm范围内，锚杆放入钻孔后倾角为15度。
③主筋焊接
焊接时应保证焊接面积符合设计要求。
锚杆与主筋焊接：
应保证焊接质量，焊接中应着重避免虚焊和焊接面积不够的问题。
④喷射混凝土施工
该工程采用PZ-5B系列干喷混凝土设备，9～12m3空压机作动力，在施工前应检查设备，确保施工过程的顺利。
干喷混凝土
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