土石方开挖基坑降水支护及地基处理方案.docx

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土石方开挖基坑降水支护及地基处理方案

土石方开挖、基坑降水

支护及地基处理方案

目　　　　录

Ⅰ文字部分：

第一部分工程概况

第二部分设计方案及施工技术措施

第三部分施工部署

第四部分工程保证措施

Ⅱ附图表部分：

图1：

基坑降水井点布置平面示意图

图2：

基坑支护布置平面示意图

图3～6：

基坑支护剖面图

图7～9：

CFG桩桩位图

表1：

项目经理部人员名单

表2：

施工进度计划表

第一部分工程概况

第一部分工程概况

目　　　　录

一、工程项目简述

二、工程地质条件与水文地质条件

三、方案编制依据

一、工程项目简述

受某房地产开发有限公司邀请，我单位对北京***三期F、G、H、J、K、L座范围内的降水、土石方、基坑支护及地基处理工程进行投标。

拟建工程位于北京市朝阳区三元桥北侧，原曙光电机厂内。

本工程由F、G、H、J、K、L座六栋住宅楼、地下车库和附属设施组成。

其中F、G、H住宅楼地上31层，地下二层，建筑物总高度为100米，拟采用筏板基础，剪力墙结构，基坑开挖底标高为-10.45m；J、L住宅楼地上9层，K住宅楼地上10层，基坑开挖底标高为-5.95m；地下车库基坑开挖底标高为-9.55m；附属设施与F座近邻部分基坑开挖底标高为-10.62m及-2.9m。

场地自然地面标高38.01～39.59m，平均39.05m左右，±0.00＝39.60m，高出现自然地面0.55m。

二、工程地质条件与水文地质条件

1、地层

根据北京中铁工建筑工程设计院勘察分院提供的场地内《岩土工程勘察报告》编号为：

010136-kj，对本工程设计、施工有影响的地层主要有：

（1）粘质粉土、粉质粘土填土①层：

黄褐色，稍密，湿，含砖渣、灰渣、水泥块。

杂填土①1层，杂色，稍密，含砖块、水泥块、灰渣、生活垃圾、建筑垃圾。

该层一般厚度为0.7～3.0m。

（2）砂质粉土、粘质粉土②层：

褐黄色，密实，湿，属中高～低压缩性土，含氧化铁、云母、少量姜石。

粉质粘土、重粉质粘土②1层，褐黄色，可塑，含氧化铁、姜石、粘土透镜体，属中高～中低压缩性土，以薄层分布。

本层层底标高为31.54～32.92m。

（3）粉质粘土、重粉质粘土③层：

灰色，可塑，含氧化铁、姜石、粘土透镜体，属中高～中低压缩性土，砂质粉土、粘质粉土③1层，灰色，密实，湿，属中～中低压缩性土，含氧化铁、云母、少量姜石。

本层层底标高27.21～28.59m。

（4）细砂④层：

褐黄色，中密～密实，饱和，含氧化铁、云母，属低压缩性土。

砂质粉土、粘质粉土④1层，褐黄色，密实，饱和，属中低～低压缩性土，含氧化铁、云母。

本层层底标高20.16～23.14m。

（5）粉质粘土、重粉质粘土⑤层：

褐黄色，可塑～硬塑，含氧化铁、姜石、粘土透镜体，属中～低压缩性土。

砂质粉土、粘质粉土⑤1层，褐黄色，密实，饱和，属中～低压缩性土，含氧化铁、云母、少量姜石。

本层层底标高14.88～17.90m。

（6）细砂

层：

褐黄色，饱和，密实，含氧化铁、云母等。

该层层底标高9.56～12.79m。

（7）粉质粘土、重粉质粘土

层：

褐黄色，可塑～硬塑，含氧化铁、姜石、粘土透镜体，该层层底标高6.19～9.89m。

（8）粉细砂

层：

褐黄色，饱和，密实，含氧化铁、云母等。

该层层底标高4.08～8.00m。

（9）粉质粘土、重粉质粘土⑨层：

褐黄色，可塑～硬塑，含氧化铁、姜石、粘土透镜体，部分钻孔未穿透此层。

（10）粉质粘土、重粉质粘土⑩层：

灰色，可塑～硬塑，含氧化铁、姜石、粘土透镜体，夹砂质粉土粘质粉土⑩1层。

部分钻孔未穿透此层。

2、地下水

根据勘察报告，勘察深度范围内，实测到两层地下水，地下水类型分别为潜水和承压水。

潜水水位埋深为9.80～10.00m，绝对标高28.42～29.14m；含水层为上部细砂④层，观测时间为2004年8月17日～2004年9月4日，主要接受大气降水和侧向径流补给，以径流方式排泄。

承压水（弱承压性）水头埋深12.30～14.70m，绝对标高24.48～25.92m。

含水层为下部细砂④层，观测时间为2004年8月17日～2004年9月4日，主要接受侧向径流补给。

拟建场区历年最高地下水位接近自然地面，近3~5年的最高地下水位标高在35.00m左右。

根据勘察报告，本场地地下水对混凝土结构不具有腐蚀性，在干湿交替情况下，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性。

。

三、方案编制依据

1、招标书；

2、《岩土工程勘察报告》编号为：

010136-kj北京中铁工建筑工程设计院勘察分院，2004年9月10日；

3、《北京凤凰苑（***）三期基坑开挖图》中国电子工程设计院；

4、现场踏勘记录；

5、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）

6、我总队现行《工程降水设计规程》（HKZZ04-001-1999）

7、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；

8、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

9、《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94）；

10、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002，J220-2002）；

11、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

12、《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ01－501－92）；

13、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）。

第二部分设计方案及施工技术措施

第二部分设计方案及施工技术措施

目　　　　录

一、降水设计方案及施工技术措施

（一）工程招标技术要求

（二）基坑降水设计方案

（三）基坑降水施工工艺及施工技术措施

（四）基坑降水施工验收准则

二、支护设计方案及施工技术措施

（一）工程招标技术要求

（二）基坑支护设计方案

（三）基坑支护施工技术要求

（四）基坑支护施工工艺及施工技术措施

（五）基坑支护施工验收准则

三、地基处理设计方案及施工技术措施

（一）工程招标技术要求

（二）地基处理设计方案

（三）施工质量检测

（四）地基处理施工工艺及施工技术措施

（五）施工验收准则

四、土方开挖方案及施工技术措施

（一）工程招标技术要求

（二）土石方开挖方案

（三）土石方开挖施工工艺及施工技术措施

一、降水设计方案及施工技术措施

（一）工程招标技术要求

1、F、G、H住宅楼基坑开挖底标高为-10.45m，依降水设计要求需将地下水位降到基底标高以下0.5m，实际需将地下水位降到自然地面以下10.4m；

2、J、L住宅楼基坑开挖底标高为-5.95m，依降水设计要求需将地下水位降到基底标高以下0.5m，实际需将地下水位降到自然地面以下5.90m；

3、地下车库基坑开挖底标高为-9.55m，依降水设计要求需将地下水位降到基底标高以下0.5m，实际需将地下水位降到自然地面以下9.50m；

4、附属设施与F座近邻部分基坑开挖底标高为-10.62m及-2.9m，依降水设计要求需将地下水位降到基底标高以下0.5m，实际需将地下水位降到自然地面以下10.57m及2.85m。

（二）基坑降水设计方案

1、降水方案的选择

根据场地岩土工程勘察报告提供的资料，场地内地下水位埋深最高为9.8m，需要降水的范围仅为F、G、H住宅楼及与F座近邻的附属设施（-10.62m段）。

其余基坑底标高处于地下水位以上较多，不需要降水。

根据场地含水层特性、基础埋深及现场施工条件，拟采用管井抽降的降水方案。

2、计算公式

根据达西直线稳定流渗透法则，结合地下水类型、补给条件，降水井的完整性、以及布井方式等因素，采用潜水完整井基坑仿大井的理论公式对基坑降水设计进行计算。

（1）潜水完整井基坑仿大井总涌水量计算公式：

（2）潜水完整井单井干扰涌水量计算公式：

（3）基坑干扰总涌水量

（4）基坑中心水头值

3、计算参数的选择

在降水井深度内将地层综合归纳如下:

（1）人工填土及砂质粉土、粉质粘土、粉质粘土①+②＋③层：

平均厚度H1=10.07m，K1＝0.3m/d。

（2）细砂④上部：

平均厚度H2=2.75m，K2＝4.0m/d。

（3）砂质粉土、粘质粉土④1层：

平均厚度H3=1.80m，K3＝0.2m/d。

（4）细砂④下部：

平均厚度H3=2.18m，K3＝4.0m/d。

（5）粉质粘土⑤层：

平均厚度H3=4.95m，K3＝0.1m/d。

4、管井降水的计算

依据场地各部分基坑基底标高与岩土工程勘察报告提供的地下水埋深情况，对需要降水的F、G、H楼座、地下车库及附属设施局部地方（-10.62m）进行计算。

现以具代表性的G座基坑进行计算，然后将计算结果推演至其它降水基坑。

当拟降水井深度为18.0m时，场地内存在二层地下水，二层水位埋深相差2.5m以上，因此可按自渗模式进行计算。

G座楼基础轴线面积为1243.53m2，考虑到基槽工作面及放坡等因素，每边外延2.0m，基坑降水面积约为1578.81m2，周长为176.34m，G座地面平均标高为39.05m，±0.00＝39.60m，设计需将水位降至基础底板下0.5m，即该基坑需将水位降至地面下10.40m。

详见降水设计计算书，摘要如下：

（1）G座基坑总涌水量

（2）干扰单井涌水量

（3）基坑干扰总涌水量

（4）混合水头高度

混合水头高度的最高处并非在基坑的中心处，而是在基坑周边的井点处，假定基坑总排泄量277.65m3/d，经过“大井”被承压含水层吸收，自渗井打穿承压含水层顶板，可按平底渗漏公式近似计算：

式中：

H4－承压含水层的水头值

　　K4－承压含水层的渗透系数

5、基坑降水方案

根据理论计算结合现场资料及勘察报告分析，因场地是老工厂区，10.0m深度内可能存在有局部上层滞水，因而确定采用沿整个场地大基坑周边布置管井抽降的降水方案。

井点布置见附图。

管井的设计：

（1）井数：

66个；

（2）井深：

18.0m；

（3）井距：

12.0m；

（4）井径：

600mm；

（5）管径：

下入外径400mm水泥管；

（6）滤料：

直径2～10mm的水洗混合料、粗砂或岩屑。

6、施工技术要求

（1）施工机械采用循环钻机或螺旋钻机；

（2）执行我院《工程降水施工工艺和检验、试验规程》（HKZZ09-201-1999）

（3）在大基坑中选取1～2个管井作为观测孔，施工人员应定期进行水位观测，并作好水位变化记录。

出现异常情况，应及时向设计人员汇报，以便迅速处理。

（三）基坑降水施工工艺及施工技术措施

1、施工工艺

管井主要工艺流程为：

放点→埋设护筒、挖泥浆池→成孔→换浆→下管→填料→洗井→水泵安装→抽降

各工序要求如下：

（1）放点：

按照结构设计提供的施工图测放出结构边线，按放坡和工作面及设计要求的井位和井距施放井点，监理验收合格后方可施工，井点位应有明显标志，采用Ф6的钢筋棍楔入地面，井点间距约12.0m。

（2）埋设护筒、挖泥浆池

为保证钻进过程中水流循环及保存钻孔出渣，根据场地条件在距降水井3m周围挖单井体积1.5倍的泥浆池，每1～3眼井共用一个泥浆池。

为避免钻进过程中循环水流将孔口回填土冲塌，根据地层情况钻孔前埋设护筒。

在护筒上口设进水口，并用粘土将护筒外侧填实。

护筒须安放平整，护筒中心即为降水井中心点。

（3）成孔：

用循环钻机成孔，采用原土造浆护壁钻进。

成孔深度不小于18.0m，井径600mm；

（4）换浆：

成孔深度满足设计要求后，停钻进行泥浆循环或用抽筒抽渣，将孔内泥浆稀释。

更换泥浆标准，一般要求孔口返上泥浆与送入孔内泥浆性能接近一致。

（5）下管：

下管前要检查井管的质量