边坡支护方案12122.docx
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边坡支护方案12122
第一章概述
1.项目简要介绍
1.1.建设背景与规模
1）太原市是北方最严重缺水城市之一，多年平均水资源总量6.6亿立方米，人均占有水资源量202m3，仅为山西省人均占有量的38.5％，世界人均占有量的1.7％。
在地下水方面，太原市区范围主要分布有兰村泉域和晋祠泉域两个独立的地下水文地质单元，其中兰村泉域分布在市区的北部地区，晋祠泉域分布在市区的西南部地区。
在地表水方面，太原市主要为汾河水系，主要包括汾河及其边山支沟和城西水系及零星水面。
汾河自北向南纵贯太原城区，将城区分为东西两部分并基本决定了城市格局。
汾河有着典型北方季节性河流的特征，径流量以降水补给为主，降水量年度与季节变化较大，受其影响，径流量变差更大。
对城市生态环境,尤其是城市滨水区的可持续发展具有举足轻重的作用。
2）本工程位于姚村镇，一期工程设计规模为32万吨/天，二期工程设计规模为16万吨/天。
一期工程中，20万吨/天主体工艺采用A2O；12万吨/天主体工艺采用MBR工艺。
3）工程占地：
工程一期占地15.5公顷，靠307国道南北布置，在厂区总图布置中应考虑给晋阳污水处理厂二期工程预留合理的面积和位置。
1.2.编制依据及原则
1.2.1编制依据
（1）山西省岩土勘测设计研究院有限公司提供的《山西省太原市晋阳污水处理厂及配套管网一期工程岩土工程勘察报告》
（2）华北设计院提供的《晋阳污水处理厂及配套管网一期工程基坑支护设计图》；
（3）现行国家、地方及行业规范。
1.2.2本工程依据规范
序号
名称
规范编号
1
建筑地基基础设计规范
GB50007-2011
2
岩土工程勘察规范
GB50021-2009
3
建筑地基处理技术规范
JGJ79－2012
4
建筑基坑工程技术规程
DB29-202-2010
5
建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50202-2002
6
建筑工程施工质量验收评定统一标准
GB50300-2001
7
锚杆混凝土喷射支护技术规范
GB50086-2001
8
建筑边坡工程技术规范
GB50330-2002
9
建筑基坑支护技术规程
JGJ120-2002
10
建筑变形测量规程
JGJ/T8－97
11
建筑桩基技术规范
JGJ94－2008
12
建筑与市政降水工程技术规范
JGJ／T111-98
13
工程测量规范
GB50026－2007
14
钢筋焊接及验收规程
JGJ18-2003
15
岩土锚杆（索）技术规范
CECS22:
2005
16
建筑基坑工程监测技术规范
GB50497-2009
17
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33-2001
18
施工现场临时用电安全技术规范
JGJ46-2005
19
建设工程施工现场供用电安全规范
GB50194-93
第二章基坑支护及设计
1、基坑支护、降水设计
1.1.水文及地质情况
1）地质条件
场地岩土工程地质条件
根据野外钻探，原位测试、室内土工试验结果，本次勘探深度范围内，场地地基土自上而下依岩性将其划分为10层，现依层序分别叙述如下：
第①层为粉质黏土，根据其工程力学特性可分为两个亚层。
第①1层：
粉质黏土（Q41al+pl）
褐黄色，含云母、氧化物等，该层顶部0.3～0.5m为深褐色耕土。
一般呈可塑状态，具中压缩性。
标准贯入试验N实测锤击数介于4.0～7.0击，平均5.8击。
静力触探试验锥头阻力qc厚度加权平均值1.90MPa、侧壁摩阻力fs厚度加权平均值38.6kPa。
第①2层：
粉质黏土（Q41al+pl）
褐黄色，含云母、氧化物等，混有粉土，夹薄层粉细砂。
软塑～可塑状态，具中～高压缩性，为中等灵敏土。
标准贯入试验N实测锤击数介于3.0～6.0击，平均4.6击。
静力触探试验锥头阻力qc厚度加权平均值0.89MPa、侧壁摩阻力fs厚度加权平均值22.9kPa。
第②层：
粉土（Q41al+pl）
褐灰色，含云母、氧化物等，混有粉质黏土，局部夹有粉细砂，湿～很湿，一般呈中密状态，具中压缩性，为中等～高灵敏土。
标准贯入试验N实测锤击数介于3.0～7.0击，平均4.7击。
静力触探试验锥头阻力qc厚度加权平均值1.18MPa、侧壁摩阻力fs厚度加权平均值12.2kPa。
第③层：
粉细砂（Q41al+pl）
褐灰色，主要矿物成分为石英、长石及云母，混有大量粉土、粉质黏土。
饱和，一般呈稍密状态。
标准贯入试验N实测锤击数介于9.0～14.0击，平均11.1击。
静力触探试验锥头阻力qc厚度加权平均值2.81MPa、侧壁摩阻力fs厚度加权平均值23.1kPa。
该层整体呈西侧薄东侧厚的趋势，其厚度介于2.50～9.90m。
第④层：
粉质黏土（Q41al+pl）
褐灰色，含云母、氧化物等，混有粉土、粉细砂。
软塑～可塑状态，具中压缩性。
标准贯入试验N实测锤击数介于9.0～12.0击，平均10.0击。
静力触探试验锥头阻力qc厚度加权平均值1.27MPa、侧壁摩阻力fs厚度加权平均值21.3kPa。
该层在场地东南部缺失。
第⑤层：
粉细砂（Q41al+pl）
褐灰色，主要矿物成分为石英、长石及云母，混有粉土、粉质黏土。
饱和，稍密～中密状态。
标准贯入试验N实测锤击数介于12.0～18.0击，平均15.2击。
静力触探试验锥头阻力qc厚度加权平均值4.62MPa、侧壁摩阻力fs厚度加权平均值37.0kPa。
该层整体呈西侧薄东侧厚的趋势，其厚度介于1.40～6.80m。
第⑥层：
粉质黏土（Q3al+pl）
褐灰色，含云母、氧化物等，混有粉土。
软塑～可塑状态，具中压缩性。
标准贯入试验N实测锤击数介于11.0～16.0击，平均13.6击。
静力触探试验锥头阻力qc厚度加权平均值1.28MPa、侧壁摩阻力fs厚度加权平均值24.3kPa。
第⑦层：
粉质黏土（Q3al+pl）
褐黄～褐红色，含云母、氧化物等。
可塑～硬塑状态，具中压缩性。
标准贯入试验N实测锤击数介于16.0～26.0击，平均21.0击。
静力触探试验锥头阻力qc厚度加权平均值2.86MPa、侧壁摩阻力fs厚度加权平均值97.5kPa。
第⑧层：
粉质黏土（Q3al+pl）
褐黄色，含云母、氧化物等，局部夹有细砂。
可塑～硬塑状态，具中压缩性。
标准贯入试验N实测锤击数介于22.0～30.0击，平均25.9击。
第⑨层：
细砂（Q3al+pl）
褐黄色，主要矿物成分为石英、长石及云母，混有少量粉土、粉质黏土。
饱和，密实状态。
标准贯入试验N实测锤击数介于31.0～37.0击，平均34.8击。
第⑩层：
粉质黏土（Q3al+pl）
褐黄色，含云母、氧化物等。
可塑～硬塑状态，具中压缩性。
标准贯入试验N实测锤击数介于27.0～33.0击，平均29.2击。
地下箱体地层统计表
层号
岩土名称
厚度（m）
层底埋深（m）
层底标高（m）
钻孔
个数
最大值
最小值
平均值
最大值
最小值
平均值
最大值
最小值
平均值
①1
粉质黏土
3.10
0.50
1.10
3.10
0.50
1.10
765.40
762.23
764.29
140
①2
粉质黏土
4.80
0.60
1.67
4.80
1.50
2.71
763.96
760.47
762.69
126
②
粉土
5.90
0.70
3.75
8.40
3.30
6.37
761.97
757.18
759.02
140
③
粉细砂
9.90
2.50
5.87
14.40
9.00
12.25
756.14
750.92
753.14
140
④
粉质黏土
4.40
0.70
1.83
16.40
11.00
13.31
754.27
748.92
752.04
73
⑤
粉细砂
6.80
1.40
3.65
19.60
14.60
16.85
750.99
745.65
748.54
140
⑥
粉质黏土
8.80
1.30
4.49
24.90
19.20
21.34
746.35
740.24
744.05
140
⑦
粉质黏土
13.30
6.70
10.81
34.50
30.20
32.15
735.50
731.03
733.24
140
⑧
粉质黏土
13.90
6.30
11.28
46.00
39.80
43.42
725.58
719.27
721.98
46
⑨
细砂
5.60
0.30
2.31
47.80
42.30
45.58
723.08
717.43
719.81
41
⑩
粉质黏土
该层未揭穿，最大揭露厚度为7.70m
2）水文地质条件
本次勘察期间为枯水期，实测地下稳定水位位于自然地表下2m左右，地下水类型为潜水，水位随季节性变化，年变化幅度在1.00m左右，水流流向由北向南，主要受大气降水及侧向迳流补给。
1.2.基坑支护概况
1）鉴于本项目工期非常紧张，故采用放坡开挖护壁方式，结合止水帷幕及基坑降水工艺。
如下图。
基坑支护平面示意图/和边坡图纸
2）支护设计体系
基坑侧壁安全等级为一级，设计使用期限为12个月。
（1）坡面
采用自然放坡，上部5.5m采用1:
1自然放坡，在760.00处设置3.0m的平台，下部9.0m采用1:
1.5放坡。
当边坡有失稳迹象时，采取坡脚反压措施。
（2）面层
坡面喷射混凝土面层，配置A6.5@150×150钢筋网片，网片上布C14加强筋，坡面打入固网钢筋，钢筋与加强筋采用焊接连接。
喷射混凝土面层强度不小于C20，厚度150mm。
见边坡图纸。
（3）止水帷幕
采用单排三轴搅拌桩，桩径850mm，间距600mm，桩间搭接250mm，桩长22.5m。
全桩长采用二搅二喷工艺。
水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比1.5-2.0，每立方水泥用量为350-450KG。
（4）降水井
降水井设计井深20.5/21.5m，开、终孔井径为Φ600mm，滤水管采用Φ400mm无砂管，孔隙率为15%～20%。
管外填2.0～4.0mm规格的砾料。
（回灌井（观测井）结构同降水井，回灌井间距20.0m。
）
（5）抗浮桩
抗浮桩设计深度29.5m，基低以上14.5m空桩，基低以下15m，桩径dn400，间距2.1m，成梅花形布置，并对预留基低面以上部分的桩头进行暂时行封堵。
抗浮桩具体施工方案待正式图纸下发后进行详细说明。
（6）排水及道路硬化
土方开挖前做好坑外地面排水，确保地表水不流向坑内，基坑内设置排水沟槽，在基坑周边1.0m以外设置排水渠，纵坡坡率0.2%，对基坑顶施工道路及加工场地进行硬化。
第三章专项施工方案
1.基坑土方工程
1）基坑土方开挖流程
场平→开挖箱体土方至-1m→喷射混凝土护壁→旋挖止水帷幕→坑内降水→基坑分层（4.2m）开挖→分层喷锚支护见底→钎探验槽。
2）土方施工部署
⑴首层1m范围开挖土方全部回填至项目部临建场地及施工临时道路，部分多余回填至厂区洼地进行平整。
⑵2.5m以下平面分为四个区，根据土方调配计算，本工程土方回填量相当大约75万立方，根据现有场地勘察，施工现场二期预留地全部用来堆放回填用土约40万立方，远远不够后期肥槽回填量，如施工场地附近不能提供存土场地，后期回填土方需外购。
2.5m以下竖向分三层开挖，每层挖深4.2m。
箱体总开挖量约160万立方米，整体箱体回填量约81万立方米，二期预留地存土25万立方，一期土方开挖场地整平需土15万立方，故仍有41万方土需回运或另租土场进行存放。
⑶首层（2.5m）部分投入2个土方队，每队配4台挖掘机、15部土方运输车和15人配合。
⑷2.5m以下共投入4支土方队，每区安排一支。
土方外弃点距项目10Km左右，故2、3区内每队配挖掘机4台、自卸车20辆以加快周转，每队安排人员20人。
1、2区前两层土基本为场内暂存，运输距离较短，故每队安排3台挖掘机和15部自卸车和15人配合。
⑸基坑回填
基坑回填总量约38万立方米。
下部肥槽处较窄，故主要以场内存土做回填土源。
回填至地表下-11.5m时，采用外购土回填。
安排2支队伍进行基坑回填工作。
考虑到出土坡道结构相对滞后，故以基坑中轴线为界分两个回填作业段，先回填坡道以外范围肥槽。
完成后，留一支队伍完成坡道回填土。
⑸投入人员及机械设备
①设备投入计划（土方设备见正文部分）
基坑支护工程投入测量设备
设备名称
设备型号
数量
水准仪
NAL132
3
经纬仪
TDJ6E
2
全站仪
莱卡650
2
土钉墙施工机械设备
设备名称
设备型号
数量
砼喷射泵
PZ-5
7台（5用2备）
空压机
12m3
5台
注浆设备
UBL－3
5套
搅拌机
YE7
6套
钢筋加工机械设备
设备名称
设备型号
数量
钢筋调直机
CT40/14
2台
钢筋弯曲机
WJ40-1
2台
电焊机
BX-300
6台
气割枪
2套
钢筋切割机
GJ51-32
2台
降水施工机械
设备名称
设备型号
数量
吊车
25T
2台
小挖掘机
0.5m3
2台
小型冲击钻
6台
潜水泵
QY-15-26
70台
锚喷机
15台
抗浮锚杆及旋喷桩施工机械
设备名称
设备型号
数量
国产地质钻
XY-1、4等
1台
注浆机
BW250/50
6台
高压旋喷桩机
XPZ-50
3台
高压注浆泵
BW-500
1台
空压机
1.5mpa
1台
泥浆搅拌机
J-10
1台
②劳动力投入
分项工程
人员
降水工程
成井
15人
洗井
6人
后期降水维护
6人
土钉支护工程
成孔
10人
上料、注浆
6人
修坡、编网、焊接
8人
钢筋加工
3人
喷砼
3人
锚杆施工
成孔、下锚杆、注浆
55人
制锚
23人
土方施工
75人
管理人员
6人
3）基坑土方明挖
⑴场地清理
采用人工辅助推土机进行主体工程开挖区施工场地清理。
⑵土方开挖方法
①采用自上而下进行施工，在各级开挖边坡形成之前完成相应高程的地表截水系统施工。
4.2m左右为一层进行分层开挖施工。
不论开挖工程量和开挖强度大小，均应严格按照自上而下进行，严禁掏洞取土，不得乱挖超挖并尽可能杜绝边坡欠挖；
②土方开挖的原则
土方开挖应自上而下分层进行，施工中适时做好一定的坡势，以利排水，同时在开挖的过程中应避免边坡稳定范围内形成积水；
在主体工程施工前按照施工图纸要求开挖和清理完成边坡的风化岩块、坡积物、残积物和滑坡体，保证施工安全；
⑵土方开挖的施工方法
土方开挖施工的主要机械设备见下表。
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
液压反铲
CAT330
台
10
1.6m3
液压反铲
CAT320
台
4
1.2m3
装载机
WA380
台
5
3m3
推土机
TY220
台
5
自卸汽车
20t
台
90
自卸汽车
15t
台
30
说明：
土方开挖主要以2.5m左右一层进行开挖，施工道路下至每层的上部，采用反铲进行开挖。
采用CAT330（1.6m³）、CAT320（1.2m³）液压反铲直接挖装20t、15t自卸汽车运输，就近堆放或直接运往填筑地点进行填筑。
另配少量推土机辅助集渣。
⑶边坡稳定措施
以竖向4.2m的分层开挖，在边坡上喷射C20混凝土护壁。
⑷冬雨季施工
加强天气预报，了解天气及气温变化情况，提前做好各项施工预防措施；
首先在边坡开挖前，进行充分的排水，以防止边坡开挖过程中流土破坏的现象产生。
同时在进行开挖施工前，于开挖范围外一定距离地方作好截水沟，开挖过程中按照一定高度设置排水沟，以达截水、排水作用，维护边坡稳定。
在低洼处设置集水井或集水坑，进行抽排水，确保旱地施工；
4）土方填筑
⑴技术措施
所有填筑基面或接触面以及其他经监理人指定的表面均按招标文件的有关规定进行基础准备。
所有的基础表面根据不同填筑物部位作相应处理，在基础准备未得到监理人验收签证之前不进行填筑施工。
清除填筑基面或接触面的表层腐植土、草皮、树根、杂物、垃圾等。
填筑开始前，振动碾碾压基础，达设计承载要求。
用于各种填料压实的设备为施工图所要求的或经过监理人批准的设备。
压实土体不能出现漏压虚土层、干松土、弹簧土、剪力破坏和光面现象。
对于填筑平面面积较小的部位，不使用大型压实设备进行压实，经监理人同意使用其批准的中小型碾压设备。
填筑体分层回填，分层碾压，填筑土料的压实度不小于0.95。
气候干燥时，土料碾压前要适当洒水，以利充分压实，填筑土料含水率与最优含水率的允许偏差为±3%，日降雨量大于50mm时，停止填筑施工。
回填在相应部位砼浇筑28天后进行，力求在较短的时段内回填完毕。
⑵土工试验
①土料压实是控制土方填筑施工质量的关键工序，由于土料的离散特性，必须通过碾压试验确定施工参数与压实机械，对于本项工程，要认真进行土料的碾压试验，得出施工所需的各种参数。
②碾压试验方法及质量检测项目
在场地中线一侧的相连两个试验小块，铺设土质、天然含水量、厚度均相同土料；中线另侧的两个试验小块，土质和土厚均相同，含水量较天然含水量分别增加或减少某一幅度；
每个试验小块，按预定的计划、规定的操作要求，碾压至某一遍数后，相应在填筑面上取样做密度试验；
每个试验小块，每次的取样数应达12个，采用环刀法取样测定干密度值；
应测定压实后土层厚度，并观察压实土层底部有无虚土层、上下层面结合是否良好、有无光面及剪力破坏现象等，并作记录；
压实机具种类不同，碾压试验应至少各做一次；
若需对某参数做多种调控试验时，适当增加试验次数；
碾压试验的抽样合格率比大规模施工时按规定的合格率提高3个百分点。
③碾压试验的施工机具
土料碾压试验的主要施工机具为YZ18J（18t）震动碾一台，摊铺采用TY220型推土机两台。
边角狭窄地带采用HW70蛙式夯机、BW75手扶式振动碾夯实。
④现场碾压试验的碾压方法
现场碾压试验的方法采用逐渐收敛法，即每次变动一个参数，固定其它参数，通过试验可求出该参数的最佳值。
固定此最佳参数和其它几个参数，同样变动另一个参数（每次只能变动一个参数），再试验求得第二个最佳参数。
依次类推，可使每一个参数通过试验求得最佳值。
最后利用全部最佳参数（即施工将要取用的参数）作为试验的参数，再进行一次碾压试验，即复核试验。
当碾压试验结果达到设计要求时，即可定为最佳施工碾压参数。
具体为分别选取3种铺土厚度、3种碾压遍数、3种含水率，轮胎的机械参数为确定其最优充气压力。
⑶基坑填筑
①填筑方法
首先完成土方填筑部位的基础清理和排水工作，土方填筑必须在清基处理及隐蔽工程验收合格后才能进行。
铺土厚度、碾压遍数及含水量根据现场试验确定的数值并严格执行。
土料的种类、级配、含水量、土块大小、超径颗粒、填筑部位以及相应的压实标准等，均须符合设计规定。
当气候干燥，土层表面水分蒸发较快时，铺料与压实表面均应适当洒水润湿，以保持施工含水量。
为保证土层之间结合良好，铺土前必须将压实结合层面湿润并刨毛1-2cm深。
每一填土层按规定参数施工完毕，并经监理人检查合格后才能继续铺筑上一层。
在继续铺筑上层新土之前，对压实层表面残留的半压实土层进行处理，以免形成土层间结合不良的现象。
如填土出现漏压虚土层、干松土、弹簧土、层间光面、层间中空和剪力破坏等现象时，根据具体情况认真进行返工处理，经检验合格再填下层。
施工前对碾压操作人员进行专门训练，在碾压过程中施工与质检人员应严格控制，发现问题及时处理。
压实机械及其它重型机械在已压实土层上行驶时，不宜来往同走一辙。
分段碾压时，相邻两段交接带应彼此搭接，顺碾压方向，搭接长度应不小于0.30-0.5m；垂直碾压方向搭接宽度应为1-1.5m。
粘性土的铺料与碾压工序连续进行。
如需短时间停工，其表面风干土层应经常洒水润湿，保持含水量在控制范围以内。
如需长时间停工，则根据气候条件铺设保护层，复工时予以清除，并检查填筑面。
填筑面进料运输线路上散落的松土、杂物以及车辆行驶、人工践踏形成的干硬光面，于铺土前清除或彻底处理。
为保证在设计断面内的压实干容重和压实度达到设计要求，铺土时在边坡处留有余量，并在护坡施工前按设计断面削坡。
②主要回填机械配置
根据施工进度的要求和拟用施工方法，拟投入的主要机械设备见下表。
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
挖掘机
CAT330（1.6m3）
台
2
与开挖共用
2
挖掘机
CAT320（1.2m3）
台
2
与开挖共用
3
振动碾
YZ18J（18t）
台
6
4
蛙式打夯机
HW70
台
10
5
手扶式振动碾
BW75
台
6
6
自卸汽车
20t
辆
15
与开挖共用
7
自卸汽车
15
辆
10
与开挖共用
8
推土机
TY220
台
2
与开挖共用
2.三轴搅拌桩止水帷幕施工
1）帷幕桩采用单排三轴水泥搅拌桩，桩径850mm，咬合250mm，桩顶标高-2.5m，采用套接一孔法，二搅二喷工艺。
水泥均采用P.S.A42.5级硅酸盐水泥，每立方米水泥用量350kg，桩体无侧限抗压强度要求不小于1.0MPa。
2）三轴搅拌桩施工
⑴三轴搅拌桩施工工艺流程见下图
3）施工方法
⑴施工顺序
三轴搅拌桩施工顺序采用以下方式：
采用套接一孔法，二搅二喷工艺，这种方式适用于粉性土或砂性土施工，以利于桩位控制，如下图：
⑵障碍物清理
因该桩要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行探测清理，以保证施工顺利进行。
⑶测量放线
根据甲方提供坐标基准点、总平面布置图、围护结构施工图，按图放出桩位控制线，设立临时控制桩，做好技术复核单，提请监理工程师复核。
⑷开挖沟槽
用0.4m3挖机开挖槽沟，沟槽尺寸为宽1000×深1500mm并清除地下障碍物，开挖沟槽土体应及时处理，以保证三轴搅拌桩正常施工。
⑸桩机就位
由当班班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度；三轴水泥搅拌桩桩位定位偏差应小于1cm。
成桩后桩中心偏位不得超过30mm，桩身垂直偏差应符合设计要求1/200L（L为桩长）。
⑹水泥土配合比
根据三轴水泥土搅拌桩的施工特点，水泥土配比的技术要求如下:
①水泥掺入比的设计，必须确保水泥土强度，降低土体置换率，减轻施工时环境的扰动影响。
②根据设计要求并结合工程实际情况确定其基本配合比为：
水泥采用标号P.O42.5级普通硅酸盐水泥规格，水泥掺量不小于被搅拌土重的20%；水灰比可根据现场实际情况调整，根据本工程实际情况，水灰比控制在1.5-2.0之间比较合适。
③根据地质勘查报告及设计确定，每立方米桩掺入的水泥量为350kg。
④三轴搅拌桩施工时每班组需做试块同条件养护，水泥掺量为20%的被加固土体，28天强度达到设计
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