扬州新天地西湖步行街基础报审施工方案.docx
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扬州新天地西湖步行街基础报审施工方案
一、概况：
工程概况
本工程扬州新天地西湖步行街工程是德豪（扬州）房地产开发有限公司筹资兴建，由扬州市建筑设计研究院设计。
工程总建筑面积约为67700m2，地下27349m2；地理位置在扬州市扬子江北路和念泗桥路交叉口以东念泗桥路路边，建筑物南墙皮距念泗桥路边人行道仅4m，且念泗路北侧路边人行道下布满了管线。
商业用房的室内±0.00相当于黄海高程8.6m，室外标高为8.45m，现场地已大致平整好，场地标高取黄海高程8.4m。
本工程主体结构为框架结构；基础形式为整体筏板基础；地下室外墙为钢筋混凝土外墙；基础边距外墙皮的距离为0.35m，临念泗桥路边基础埋深为±0.00下-7.45m，基础中间部位加深至-8.25m。
工程地质情况
地貌单元属长江北岸高河漫滩，归属长江冲击平原。
场地地形平坦，地面平均黄海高程为8.2m。
土层：
场地土层可分为四层：
第一层：
①-1杂填土及填土等：
灰褐色、黄褐色，厚度：
1.00-4.90m平均2.45m；层底标高3.2-8.4m。
①-2粘土、粉质粘土：
厚度：
0.6-4.90m,平均1.54m；层底标高0.80-5.40m。
第二层：
②粉土、灰黄、黄灰色厚度：
0.4-3.90m，平均1.5m；层底标高1.4-6.3m。
第三层：
③粉土夹粉砂、黄灰色局部深灰色厚度1.3-7.8m：
平均5.22m；层底标高3.2-1.0m。
③-1粉质粘土、黄褐色厚度0.4-1.0m：
平均0.7m；层底标高3.2-2.5m。
第四层
④-1粘土，黄色、灰黄色，厚度1.5-2.2m：
平均1.85m；层底标高2.5-2.4m。
④粘土，黄色、灰黄色。
地下水：
场地环境类型为Ⅱ类，地下水类型属潜水，局部存在上层滞水，主要受大气降水和生活用水的补给，排泄形式以地下渗流为主，主要含水层为②、③，地下水位埋深黄海标高一般为5.2-5.5m，常年变化幅度不大，平均为0.5m，最高稳定水位约黄海标高6.0m，第二层土的渗透系数为1.7×10-4cm/s，第三层土的渗透系数为4.2×10-4cm/s（地质报告建议值）。
第四层土为隔水底板。
二、施工部署
1、基坑支护
因本工程临近念泗桥路边距人行道仅4m，不能满足放坡开挖的要求，所以在这些部位必须进行支护，本工程计划采用钢管桩支护。
2、基坑降排水
本工程计划采用轻型井点降水。
3、土方开挖
采用机械开挖，主导开挖方向为先开挖商3，然后商2和商4同时开挖，最后开挖商5和商1。
开挖时采用分区、分层、对称开挖的方式施工。
4、施工顺序
放线→建筑垃圾铺设道路→土方开挖至标高-2m→设置一级井点、降水→土方开挖至标高-4m处、设置二级井点、降水，基坑边支护→土方分别分段开挖至标高-7.25m、-8.05m→人工分段清挖余土、→基础底板垫层、砖模施工。
5、工期要求
本工程土方计划在一个月内完成。
三、施工准备
1、办理各种施工手续，缴纳有关费用，并主动与执法部门取得联系，得到谅解和支持。
2、踏勘、熟悉现场，会同建设、监理单位共同测定场地原始标高，并签证。
确定基坑降水和支护的方案，并请专家进行论证；校验基准点并进行施工图纸、施工要点、现场地下管线图、控制点、水准点等的交底工作。
3、土方施工时准备6m×2m×0.02m钢板若干块用于铺垫车辆进出口及自卸车的场内运输道路，防止损坏路面及地下管线。
4、土方施工前将现场堆土场整理好，并在场外联系2-3个弃土场，保证每天出土量，推土机及时进场做好弃土准备（其中保证有雨天弃土条件的土场）。
5、平整场地、压实，并做好临时硬化路面，为车辆进出、调车创造条件。
6、为了避免运土车辆土方外运时污染市区道路，在施工现场出口处设置冲洗台、沉淀池，经二级沉淀后的污水排入现场就近的市政管道；或在大门口安置地毯，设专人清理轮胎和地毯上的污泥，确保不污染市区道路。
7、安排8～10人在施工现场进行清理，清洗扫，确保施工现场文明施工。
8、根据现场实际情况，布设现场临时照明、线路，确保夜间施工的顺利进行。
9、准备潜水泵QY-25为10台（15m3/h，扬程25m），泥浆泵3DNL10台（108m3/h，扬程21m），用于排除基坑内开挖过程中雨水。
10、准备好土方、降水和基坑支护施工所需的人力、物力和机械设备。
11、在念泗路路边布设的量测点、监测点，观测点应避开挖土机进出和自卸汽车行驶路线。
四、施工步骤及施工方法
（一）土方工程
1、基坑土方采用分区分层分阶段的对称开挖方法（分区情况见图纸）。
在确保基坑安全的前提下，调集足够的机械设备，保证在计划工期内顺利完成土方开挖。
2、该工程具有土方量大，施工难度大、工期紧、风险高等特点，同时土方开挖与降水和基坑边坡支护施工同时交叉进行。
根据工程实际及施工现场分析，需要在场地东侧和西侧分别设一个大门，由土方作业组与相关单位协调好关系。
分别作为出土车辆进出口，局部形成循环道，为工程场地内会车，高效连续出土提供有利条件。
3、土方工程的总体设想
根据地质勘探报告和现场实际情况，我项目部将基坑开挖的计划如下：
本工程的临念泗路段距现有围墙仅3，m这些部位不能按正常施工放坡，在基坑挖土时拆除原砖砌围墙，改为彩板围墙，请甲方与各主管部门协调，计划占用6m宽道路，以便围墙做斜撑，保证围墙稳定，边坡须进行支护；其它部位按1：
0.8放坡，并设二级平台，平台宽度1m。
由于本工程临念泗路边只能设两个出口，且建筑物南侧无场地，所以必须在场地内基坑北侧铺设临时道路，临时道路宽为8米，作为现在的出土通道和将来的运料道路。
在现场别墅区设置堆土场，现场大约能存土20000m3，余土全部运出。
4、土方机械的选用
根据图纸和现场情况计算，本工程的总土方量约20万m3，单斗挖掘机的台班生产率为1200m3/d
计划采用6台挖掘机6×1200=7200m3，200000÷7200=28天；运土采用双桥自卸汽车，双桥自卸汽车每天的运输能力为200m3，7200÷200=36辆。
为了能以最快的速度挖出工作面，我项目部计划从商3中部开始分两组向两边开挖。
因考虑商1-商5不可能同时进行施工，所以使用以上机械可满足生产能力和工期要求，所有机械设备根据现场需要随时组织进场。
所选机械见下表：
名称
规格型号
功率
数量
进场时间
备注
挖掘机
EX200LM
180kw
6台
开工前进场
进口
双桥自卸汽车
15T
80kw
36台
开工前进场
国产
推土机
2台
开工前进场
国产
装载机
ZL-30E
80kw
4台
开工前进场
国产
5．土方施工技术：
土方开挖前，由业主请规划部门技术人员到现场来给工程定位和黄海高程的引入，在现场做好永久性标记，并根据图纸和既定的方案准确放出基坑边线，正式开挖灰线放出后，根据建筑物的分期情况进行基坑土方的分期开挖。
首先开挖第一层杂填土2.0m，安装一级井点。
一级井点开机48小时后，开始挖第二层杂填土和粘土，大开挖至-4.0m，在规定的期间内完成，第二层土方结束后，在-4.0m处安装布置二级井点，布置钢管维护桩。
二级井点开机48小时后，进行第三层土方的大开挖，挖至-7.25m标高后，再将加深部位的开挖灰线打出，挖至-8.05m。
标高为了避免超挖和扰动地基持力层，在开挖过程中，落实专人控制标高，预留20cm厚的土作人工开挖至设计要求标高，开挖面积满200cm2，即进行垫层的施工。
基坑开挖过程中，随时进行边坡的修整，维护工作，同时注意天气的变化情况，每天收工时，每500m2挖设一集水坑，下雨时用水泵抽出基坑中水。
（二）井点降水
本工程基础处于秋冬季施工，地下水位变化不大，根据地质报告提供，场地地下水埋深在黄海标高6m处（自然地面以下-2.2m处），基础设计埋深较深，分别是-8.25m，-7.45m。
为确保施工质量及工程顺利进行，必须采用二级井点降水，配合基础施工。
按照«建筑基坑边坡支护技术规程»和«施工规范»的要求对建筑物基坑涌水量分别进行计算。
涌水量的计算
以商2为例
涌水量Q=1.336K×[（2h-S）S]/[log（1+R/r0）]
一级井点涌水量的计算
渗透值K=2m/d（经验值）
降水有效深度S=5m-2m+0.5m=3.5m
基坑等效半径r0=0.29（a+b）a=95mb=41m
r0=0.29（95+41）=39.44m
抽水影响半径R=2SHK
含水层厚度H=15m
R=2×3.5×15×2=38.44m
涌水量Q=1.336×2×[（2×15-3.5）3.5]/[log（1+38.44/39.44）]
=948m3/d
单管抽水量q=12.5m3（取经验值q=6m3）
支管数量n=1.1×Q/q=1.1×（948/6）=174根（设计计算值）
间距d=L/n=272/174=1.56m/根间距不符合规范要求。
取规范间距d=1.0m/根
一级井点套数x=272/60=5套
二级井点计算省略
一级井点、二级井点计10套。
Q出=272m/1.0m×6m3/d=1632m3/d
Q出=1632>Q涌=948满足降水出水量要求
满足降水深度要求；满足施工要求。
井点套数见下表
编号
基坑长、宽m
基坑面积m2
实挖深度m
一级井点台套
二级井点台套
备注
商1
132
58
8100
-7.35
9
9
基础加深部位根据施工实际需要确定增加临时井点
商2
94.7
40.25
4140
-8.15-7.35
5
5
商3
105.9
42
4713
-8.15-7.35
5
5
商4
102.5
44
4794
-8.15-7.35
5
5
商5
73.3
41
3006
-8.15-7.35
4
4
合计
24353
28
28
整个工程基坑井点降水，商1-商5共需要56台套，施工时商1-商5是非连体建筑，可根据实际情况调增减井点降水机械的台套数，以满足降水深度要求。
2.轻型井点的施工：
在基坑外侧-2m一级平台处，组装一级井点主管及支管，尽可能的使主管贴近地下水，开机48小时后，再往下挖2m（即-4.0处）设二级平台，组装二级井点主管及支管，开机48小时后，挖土至基坑底部预留0.2m，作人工修整基坑。
具体程序如下：
清理场地→定位放线→挖除顶部2m厚杂填土→组装一级井点总管及抽水设备→埋设支管，连接井点总管调试至正常工作→挖土至-4.0m标高处→组装二级井点总管及抽水设备→埋设支管，连接井点总管调试至正常工作→挖土至设计要求标高处浇混凝土垫层。
采用Φ50-70mm冲管（或管式高压水冲枪）冲孔，孔径一般300-400mm，深度比滤管深0.5-1.0m米，冲孔所须压力可根据土质情况而定，并作上下左右摆动，井管间距以1.0m为主，井管达到设计要求深度后，在井管和孔壁用洁净的粗砂灌实，井点管应位于砂滤的中间，并作试验；在装好的井管内注水，如果很快下降，则认为井管合格，砂滤层灌好后，所有井管在距井管上口填下0.5-1.0m的粘土，防止漏气，全部井点埋设完毕后，接通总管与抽水设备进行试抽水，检查有无漏气，漏水现象，出水是否正常，发现有异样要检修后方可使用。
井点使用时应保持连续不断抽水，正常出水规律是“先大后小，先浑后清”，如不上水或水一直很浑，或出现清后有浑等现象，要立即检查，及时修整，值班人员要经常观测井点的真空度，一般不应小于55.3-66.7Kpa。
如发现井点真空度不够时，应先检查管路是否漏气，井管与总管连接是否牢固，并对发现的问题及时处理。
另一方面，也要注意井管的淤塞情况，当井点管淤塞太多，严重影响井点的降水效果时，须用高压水枪冲洗井点，将井点管拔出重埋。
本工程所用降水设备为轻型井点56套。
轻型井点的性能参数如下：
型号
3BA-9
泵重
50kg
抽吸深度
3.0-7.0m
排水量
3.0-55m3/h
转速
2900r/min
功率
4.6-6.32千瓦
效率
62.5-68.2%
叶轮直径
168mm
单吸式离心泵的性能参数：
类型
轻型井点
井管根数
1150根
配用功率
7.5KW
总管长度
1150米
轻型井点：
支管采用6m长，滤管长度1m，内径Φ38㎜的井点管；集水总管采用内径为Φ127mm的无缝钢管。
整个工程所需3BA-9型离心泵56台，备用两台。
2.2千瓦潜水泵10台。
实际需要量可根据情况调整。
（三）边坡稳定性的计算
根据地质勘察报告和现场情况，除基坑南线以外的其他三面均允许放坡，自然放坡的系数取i=1：
0.8，基坑边坡取点（J184）计算。
1.计算内容：
大放坡的整体稳定分析
2.计算参数取值的说明：
1）开挖深度选取7.45米的B-B剖面作为大放坡支护的计算对象。
2）地面载荷取15KN/m2
3）各层物理力学指标根据地质勘察报告表7.1、表12.1采用。
4）土力学计算采用郎肯土压力理论进行计算，水土分算，同时还考虑了土的成层性，即根据地质剖面的土层分布情况，分别采用相应的抗剪指标计算土压力
3.整体稳定计算：
计算方法参照«建筑基坑支护技术规范»JGJ120-99，经计算得到最危险滑弧见图1，从而得到B-B剖面整体稳定性抗力分项系数均满足要求。
超载序号
类型
超载值KN/m2
作用深度
作用宽度
距坑边距
形式
长度（m）
1
15.00
7.45
10
10
[土层信息]
土层数
5
坑内加固土
否
内侧水位深度
8.5
外侧水位深度
2.00
[土层参数]
层号
土类名称
层厚（m）
湿重度（KN/m3）
浮重度（KN/m3）
内聚力（Kpa）
内摩擦角（度）
内聚力水下（Kpa）
内摩擦角水下（Kpa）
1-①
杂填土
2.45
19.0
9.0
11.00
19.00
11.00
19.00
1-②
粘性土
1.54
19.0
9.0
10.00
3.00
10.00
3.00
2
粉土
3.51
19.0
9.0
5.00
22.00
5.00
22.00
3
粉土
5.25
19.0
9.0
4.00
24.00
4.00
24.00
4
粘性土
6.96
20.0
10.0
87.00
17.00
[边坡稳定性分析]
天然放坡计算条件：
应力状态：
总应力法
基坑底面以下的截止计算深度：
1.00m
基坑底面以下的滑裂面搜索步长：
4.00m
条分法中土条宽度：
0.40m
1.边坡塌滑区范围估算：
L=H/tgθ=7/tg（450+ф/2）=5.22m
2.平面滑动法，边坡稳定性系数计算：
Ks=rVcosθtgф+Ac/rVsinθ=1.43>1.32
所以采用自然放坡i=1：
0.8满足要求。
边坡稳定性验算
天然放坡计算结果
序号
整体稳定安全系数
半径R（m）
圆心半径Xc（m）
圆心半径Yc（m）
1
1.43
4.387
3.881
8.928
2
1.25
4.522
4.989
6.276
3
1.33
6.615
2.056
8.091
4
1.52
6.615
2.056
8.091
由瑞典条计算法
∑Cik*li+∑（q.bi+wi）cosθtgфik-rk∑（q.bi+wi）siθ>=0
Ci=10KN/m2,bi=0.4m,siθ=0.72,cosθ=0.69,tgфik=0.34,wi=19
从而得计算结果均满足要求，所以整体稳定性抗力分项系数均满足要求。
（四）基坑边坡维护
边坡维护：
商1-商5基坑边坡有三面按1：
0.8要求放坡，开挖时边坡留10cm厚的土层作人工修整，并随之进行所有边坡维护施工。
边坡维护用钢丝网贴面并用C15细石砼浇筑抹光锚固。
具体做法为：
将边坡清理好后，用φ12钢筋，长度0.5米，采用梅花插入法，每平方米打入4根，插入深度0.45米，再将钢丝网片贴至放坡土侧面，然后用C15细石砼将整个有钢丝网片的部分浇筑5-8cm厚，并及时洒水保养。
（见基坑护坡施工剖面图）。
（五）基坑边坡支护
因地下室基坑南边距道路仅有4m，基坑无法按1：
0.8要求放坡，而基础埋深较深，基坑工程中使用了轻型井点会造成地下水流失，道路和地下管线会因为井点降水造成下沉等安全问题，为保证道路和地下管线等构筑物的安全，本工程根据勘察资料和土建项目基础图纸中土方开挖位置和深度要求，在井点降水的过程中，在路边布置回灌井点，同时对基坑边坡进行支护，确保工程的顺利进行。
根据基坑周边环境、工程地质、开挖深度的要求，我们计划采用挡土钢管护坡桩支撑的施工方法来进行地下室基坑边坡的支护。
这种方法经过大量的施工证明，具有简单易行，速度快、无噪音、费用低，且其围护的钢管桩可以收回、能保证工程工期等特点。
1.钢管支护桩的设计
本工程计划采用8m长的Φ108mm（壁厚δ=4mm）无缝钢管作支护桩。
其计算如下：
（1）支护结构的水平荷载标准值：
epjk计算
根据地质报告，土质为粉土及粘性土
故epjk=δajkKai-2Cik√kai
式中：
δajk=δrk+δ0k+δ1k
δrk=rmjzj
δOk=qojqo=0
δ1k=q1bo/（bo+2b1）;取bo=4.3m;b1=1.5m
故δ1k=19.00×3.85×4.3/（4.3+2×1.5）=43.09KN/m2
δa1k上=20×1.5=30.00
δa1k下=20×1.5+δ1k=30.00+43.09=73.09
δa2k上=20×3.45+δ1k=69.00+43.09=112.09
δa2k下=112.09
Ka1=tg2（450-1k/2）=tg2（450-220/2）=0.455
Ka1=tg2（450-240/2）=0.422
C1k=5.0KPa
C2k=5.0Kpa
ea1k=δaikKai-2Cik√kpi
ea1k上=30×0.455-2×5.0×√0.455=6.91KN/m2
ea1k=73.09×0.455-2×5.0×√0.455=26.53KN/m2
ea2k=112.09×0.455-2×5.0×√0.455=44.26KN/m2
ea2k=112.09×0.422-2×5.0×√0.422=40.81KN/m2
ea3k=203.09×0.422-2×5.0×√0.422=61.03KN/m2
（2）水平抗力标准值epik计算
粉土、粘土epik=δpjkKpi+2Cik√Kpi
epjk=rmjzj=19×4.55=86.55;kpi=tg2（450+240/2）=2.37
Cik=4.0kpa
epik=86.55×2.37+2×4.0√2.37=217.44KN/m2
钢管支点支护结构晚距计算值及剪力计算值：
Eac=3.17*（4+3.17）+2.1*1.3*（）7.17-4）*0.3=23.5KN/m
Vc=∑Emz-∑Eac=4.12KN
钢管抗力计算：
Eid4/dz-eaik,bs=0（0≤z≤hn）EI=21.58KN/m
用盾恩近视法计算桩的入土长度：
r（k0-ka）×2-k0rHx-karHL=0
14.3×2-97.5x-157.9=0x=3.17m
（3）嵌固深度验收：
按悬臂支护结构验算
hp∑Epj-1.2roha∑Eai≥0
ha∑Eai=（1/2）*6.91*1.5*（6.5+0.5）+（26.53*2.45*5.775）+
（44.26-26.53）*（1/2）*2.45*（4.55+0.82）*40.81*0.95*（3.6+0.63）=623.75KNm
hp∑Epj=（1/2）*217.44*3.6*（3.6/3）=470.10KNm
1.2roha∑Eai=1.2*623.75=748.5KNm>470.10KNm
根据计算该基坑采用8m长的Φ108mm（壁厚δ=4mm）无缝钢管，取间距500mm设一根，嵌固入土长度大于4.0m，就能满足支护要求。
同时用12号槽钢设三道围懔；并在钢管端部和距上部1m处取每间距3m打入一根5m长的Φ20钢筋进行整体拉接；在基坑内侧每10m设一根Φ108mm钢管斜撑坚强整体结构的稳定性。
（4）结构验算
Mc=hm2∑EmZ-haz∑Eae
采用Φ108×4钢管间距@500W=32.77mm3
bo=0.9（1.5*d+0.5）=0.596>0.5取bo=0.5
经计算hmz=1.8m
Mc=1.80*494.68-2.76*305.89=890.42-844.26=44.94
M=1.25*ro*MC=1.25*44.94=56.17KNm（ro=1）
Δ=M/W=56.17KNm/32.77mm3=171.42N/mm2
根据验算以及钢管桩的施工特点，间距取0.5m不能阻止边坡土方的滑塌，因此取间距0.3m设一根8m长Φ108mm的钢管，能阻止边坡土方的滑塌。
2.施工工艺
（1）首先减轻基坑边坡荷载，增强边坡的抗倾覆能力。
建筑物准确定位后，拆除临念泗路行人道的临时砖砌围墙，改为在人行道设轻钢围墙。
（2）增强边坡稳定性，降低地下水位以增强土层的密实度。
在-2m处组装一级井点，组装后并进行降水。
（3）降低基坑边坡的垂直高度，增强钢管锚固长度。
（4）在基坑工作面的外侧（即基槽内）采用机械每0.3m打入一根长8m的Φ108mm钢管（壁厚δ=4mm）作支护桩，钢管打入基坑基底长度4.5m,必须进入基底粘土层。
（5）、竖向钢管打好后，在钢管桩端部和距上部1m处取每间距3m各打入一根5m长的Φ20钢筋进行整体拉接；然后在钢管桩顶端和距钢管顶的1m处和2m处分别焊接一道槽钢围檩（12＃型钢），必要时在基坑内每10m打上一斜撑，增强整体的抗倾覆能力。
（6）为了防止边坡坍塌以及下雨引起土的流失，上层边坡土随即进行维护。
（六）回灌井点
因基坑地下室外边墙距行人道边线仅4m在实际施工中不能满足基坑开挖的要求，现采取了钢管桩支护，同时安装一级井点和二级井点降水，在降水过程中会影响南边念泗路的安全，所以必须设置回灌井点，而此处间距不能满足施工规范的≥6m具体要求，需要占用念泗路北边行人道的路面，所以请业主办理临时占道许可。
基坑涌水量Q=856m3
回灌井点主长度L=530m
回灌支管n=530÷1.2=442根
支管回灌量q=3.14m3/d取经验值q=4m3/d
回灌量Q=n.q=442根×4m3/d=1767m3>抽水量=856m3
回灌影响半径R=2S=18.50m
回灌等效半径r0=0.29×（a+b）=0.29×（60+6）=19.14m
回灌井点的套数530m÷60m/套=9套
降水影响半径因止水幕墙的间隔而造成降水减效。
R回>R降地下水静水位高度，基坑降水后的水位高度-8.5m，根据地质报千提供，地下水位在2m，回灌水位高于降水水位，并保持抽灌一致。
回灌井点的布置
在距基坑一级井点主管6米处，布置回灌井点530米计9套，支管间距1.2米。
设集水箱9个，架立在5米高的支架上，用2.2KW潜水泵6台输送施工
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