最新基坑支护及土方开挖施工方案.docx
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最新基坑支护及土方开挖施工方案
一、编制依据
1．某市大楼大岩土工程勘察报告,某设计院有限公司,2012年1月。
2．某市大楼院基坑支护结构设计图。
3．《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）。
4．《混凝土结构施工质量验收规范》（GB50204-2002）。
5．行标《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。
6．《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97。
7．《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）。
8．《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）。
9．《工程测量规范》（GB50026-2007）。
10.其它现行国家、省、市颁布的规范、规定。
11．根据现场勘踏（地形、标高等）。
12.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；
13.《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）；
14.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；
15.《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；
二、工程概况及场地周边环境
1、工程概况
工程名称：
某市大楼
建设单位：
某市建设单位
设计单位：
某设计研究院
勘测单位：
某设计院有限公司
监理单位：
某工程监理有限公司
施工单位：
某建工集团有限公司
本工程为某市大楼,位于某市钢筋砼框架结构,总建筑面积约为51250m2,其中主楼地上十九层,地下一层+架空层,建筑高度为83.45米；裙楼地上五层,地下架空层一层,建筑高度为27.45米。
根据拟建场地的工程地质和水文地质条件以及周边环境情况,设计主楼采用旋（钻）孔灌注桩+内撑体系支护。
整个基坑共分成6大支护区（10个设计支护小区）,编号为A～F,A1、A2、B1、B2区。
主楼基坑开挖深度约为7.75m,基坑安全等级为一级,安全使用年限1年。
2、周边环境
该工程施工场地平整基本满足施工要求,开工前场地内管线要全部迁移。
总体场地较窄,已有建筑物对施工影响较小,交通便利,施工较方便。
3、现场管理组织机构框图
资料预算部
三、工程地质及水文情况
（一）工程地质
根据岩土工程勘察报告,拟建场地位于北江北岸冲积二级阶地,原地面标高稍低,后经人工填高并兴建楼宇,现楼宇已拆平,地面标高约在15.00～19.33,地面西高东低,最大高差约在3m。
根据钻探揭露,场地内分布自上而下划分四大层,五小层,具体如下：
2．2．1第四系上更新统（Q4）：
层
（1）杂填土（ml）：
分布在各孔的地表,层厚1.40～7.50m,平均3.94m,厚度变化系数0.425杂色、灰褐色,主要由粘性土混较多建筑垃圾和少量砂砾组成,大部分堆填超过10年,东南角为新堆填,土质较疏软,欠固结。
2．2．2第四系上更新统（Q3）：
层（②1）粉质粘土（al）：
各孔均揭露本层,层厚1.00～10.90m,平均4.96m,厚度变化系数0.407m,层面埋深1.4～7.50m,相应标高为11.40～15.20m,土质杂色具斑纹构造,主要由粘粉粒组成,底部含少许砂砾,土质粘韧性强,切面光滑,干强度高,含水量湿,可塑状。
层（②2）粗砂（al）：
透镜状、似层状分布于5～7#、12～14#、19～21#、25～30#、33～34#和37#孔。
层厚0.80～4.70m,平均3.01m,厚度变化系数0.394,埋深7.20～10.80m,相应标高6.80～10.93m。
黄色,主要成份为古英、中、粗粒砂,少量砾石和粉泥质,石英颗粒棱角状,中粗粒约占85%,局部泥粉质增多变为砂质粘性土,含水量饱和,松散状,钻进时容易塌孔。
层（②3）泥质卵砾石（al）：
大部分钻孔见到此层,层厚0.50～4.20m,平均1.56m,厚度变化系数0.635,埋深7.20～13.80m,相应标高3.10～9.48m,灰黄色,主要中风化砂岩砾石和少量砂泥质组成,卵砾石含量占50%以上,含水量饱和,稍密状。
2．2．3第四系残积土（el）
层（③1）残积粉质粘土（el）：
各个钻孔都见到本层,层厚0.50～14.30m,平均7.25m,厚度变化系数0.464m,埋深8.90～27.00m,相应标高-9.40～8.23m。
褐红色,以粉粘料为主,局部含强风化岩碎块,土质粘塑性好,切口光滑,干强度高,粘韧性强,浸水易软化,含水量很湿,硬塑状好,原岩为粉质泥岩。
2．2．4中生带白垩系上上统（k2）
层（④1）强中化粉质泥岩（k2）：
各孔均揭露到本层,层厚2.00～17.50m,平均8.33m,厚度变化系数0.382m,埋深13.00～29.00m,相应标高-2.30～-13.20m,褐红色,主要成份为泥质,含少量粉质,岩石泥质结构,块状结构,节理发育,次生粘土化强,岩石质软,手板易碎,钻进易磨损,采芯率真低,易泡水软化,岩芯呈块状。
岩石属极软岩,基本质量等级分类为V级。
层（④2）中风化夹强风化粉质泥岩（k2）：
大部分钻孔见本层,层厚1.50～19.80m,平均7.14m,厚度变化系数0.548；埋深19.50～36.50m,相应标高-20.70～-2.25m,岩石基本上层4-1相同,但岩石风化不均匀,节理裂隙发育,局部极发育,裂隙面可见薄膜状铁锰质充填,岩石中、强风化相同,岩层较破碎,岩石强度低,湿度大,易干裂,浸水易软化,岩芯采芯率低,一般呈碎块状、短柱状。
岩石属极软岩,基本质量等级分为V。
层（④3）中风化粉质泥岩（k2）：
各个钻孔均钻至此层,揭露厚度一般>5m,层面埋深29.0～42.0m,相应标高-25.10～-11.95m,岩性基本同层4-1、4-2,但本层岩石较完整,节理裂隙次发育,岩石硬度较低,容易含金钻进,湿度大,失水较干裂,岩芯较完整,一般中长柱状。
岩石属软岩,基本质量等级分类为IV。
详细的地层分布状况请见“钻孔柱状图”和“工程地质剖面图”
标贯测试结果统计表
土名
次
数
方法
实测击数（N’）
杆长修正后的击数（N）
特征值
备注
Nmin
Nmax
Nm
Nmin
Nmax
Nm
α
Sn
rs
Nk
Fak（Kpa）
杂填土
1
标贯
6.0
53
粉质粘土
39
标贯
5.0
25.0
8.5
4.2
20.7
7.6
2.53
0.33
0.91
6.9
200
粗砂
13
标贯
5.0
9.0
7.1
4.1
7.2
5.7
1.00
0.17
0.91
5.2
＜180
泥质卵砾石
13
重触
10.1
12.5
11.0
0.75
0.07
0.96
10.6
312
残积粉质粘土
45
标贯
10.6
116.0
23.9
8.1
82.2
17.5
13.6
0.78
0.80
14.0
340
强风化泥岩
15
标贯
60.0
118.0
91.2
42.0
82.6
64.7
11.3
0.18
0.92
59.4
中风化泥岩
1
标贯
180.0
126.0
（二）水文情况
场地地下水主要分布第四项系上层滞水和孔隙水。
地下水主要受大气降水及地表水的渗透补给为主。
勘察期间地下水埋深为2.6～3.0m。
场区地下水对混凝土结构腐蚀等级为微腐蚀,对砼中钢筋腐蚀等级为微腐蚀性。
四、基坑支护结构形式
1．A、A1、A2、B、B1、B2区为主楼,基坑开挖深度为7.75m,采用φ1000旋挖灌注桩＋桩间φ800三重管高压旋喷桩止水的支护形式。
旋挖灌注桩桩径为1000㎜,间距1300㎜,桩长约12m,旋挖孔桩应采取隔桩（跳挖）施工,在相邻桩混凝土龄期达到3天后方可成孔施工。
桩位偏差不得大于50mm,桩身垂直度偏差不大于1％。
桩端嵌固端不小于4.50m,具体以剖面图标示嵌固长度控制。
支护桩桩顶纵向钢筋锚入冠梁内,锚固长度不小于30倍纵向钢筋直径。
冠梁截面为800×800,冠梁的混凝土强度等级均为C25。
坡面挂网喷砼护面,挂φ6@200×200钢筋网,喷射C20细石砼,厚60mm。
2．C区基坑开挖深度为4.3m,承台底5.5m,采用1排φ800@1000旋（钻）孔灌注桩,桩长约9.5m,内侧2*7∅5L=23000@1500张拉锁定力YF=150kN的预应力锚索。
桩间坡面挂网喷砼护面,挂φ6@200×200钢筋网,喷射细石砼,厚60mm。
3．D区基坑采用1排∅89*4@500超前钢管桩桩长约6m,内侧3排φ48X2.8钢管锚杆。
4．E、F区基坑采用自然放坡,,坡度为1:
1,坡面挂∅6@200钢筋网,喷60厚C20细石砼护面,内插长1200的∅16@1500钢筋锚杆。
五、施工计划
（一）施工进度计划
本工程基坑施工计划于2012年1月4日,工期100天,施工进度计划详见后附图：
《基坑支护及土方开挖施工计划横道图》。
（二）材料使用计划
根据本工程的工期要求及施工的具体情况,材料使用初步计划如下表：
表5-1材料使用计划表
序号
材料名称
开始进场时间
1
32.5R普通硅酸盐水泥
2012.1
2
HPB235,φ8钢筋
2012.1
HPB235,φ10钢筋
2012.1
HRB335,d16钢筋
2012.1
HRB335,d18钢筋
HRB335,d20钢筋
3
C20细石商品混凝土
2012.1
4
φ48X3.2钢管
2012.1
5
φ89钢管
2012.1
6
C25商品混凝土
2012.1
（三）主要施工机械设备、仪器使用计划
表5-2施工机械设备、仪器使用计划表：
序号
设备名称
型号
功率（KW）
数量
进场日期
1
挖掘机
小松PC350-6
110
1
2012.1
2
挖掘机
小松PC210-8
110
1
2012.1
3
散体物料运输车
日野15吨
/
10
2012.1
4
旋喷桩机成套设备
1
2012.1
5
旋挖桩机成套设备
2
2012.1
6
潜水泵
50WQ15-12
2.2
8
2012.1
7
钢筋切断机
GQ-50
4
2
2012.1
8
钢筋弯曲机
GW-50
3
2
2012.1
9
钢筋调直机
CTX-14
3
1
2012.1
10
电焊机
BX1-300
21
3
2012.1
11
插入式振动器
ZX-50
1.1
4
2012.1
12
平板振动器
ZW20B-22
2.2
2
2012.1
13
混凝土喷射机
TK600
7.5
2
2012.1
14
空气压缩机
/
35
2
2012.1
15
全站仪
博飞BTS-812CLA
/
1
2012.1
16
水准仪
苏一光DSZ2
/
2
2012.1
（四）劳动力计划
表5-3劳动力需用量计划表
序号
工种
人数
备注
1
施工管理人员
3
2
专职安全员
2
3
测量员
3
4
电工
3
5
电焊工
4
6
桩工
20
7
挖掘机手
4
8
砼工
10
9
钢筋工
8
10
瓦工
4
11
木工
3
12
机械工
4
13
杂工（土方工）
6
14
合计
74
六、施工总体部署
1.基坑总体施工流程详见图
放线定位→φ800旋挖灌注桩→φ1000旋挖灌注桩→φ800旋喷桩施工→超前钢管桩→锚索施工→冠梁施工→坡顶排水沟施工→土方开挖→锚杆、锚钉施工→喷射细石混凝土护坡→坡底排水沟施工。
（具体施工时间详见施工横道图）
施工准备
搭建临设设备安装
灌注桩、旋喷桩、超前钢管桩施工
冠梁、土方开挖、修坡面
土方开挖至-7.75M
工程桩施工
土方开挖至垫层底
-0.000以下主体砼
防水施工
土方回填
基坑总体施工流程
2．A、A1、A2、B、B1、B2区基坑施工流程：
A、A1、A2、B、B1、B2区为主楼基坑,采用φ1000旋挖灌注桩＋桩间φ800三重管高压旋喷桩止水的支护形式。
旋挖灌注桩桩径为1000㎜,间距1300㎜,桩长约12m,旋挖孔桩应采取隔桩（跳挖）施工,在相邻桩混凝土龄期达到3天后方可成孔施工,桩顶设冠梁,冠梁截面为800×800,冠梁的混凝土强度等级均为C25。
基坑土方必须分段分层开挖,每层高度一般不超过1.5m,本项目基坑分五次开挖到底,在每一层开挖过程中,注意及时跟进施工坡面喷层、插筋、挂网和设置排水沟。
注意观察支护桩的水平位移情况,发现问题及时处理。
A、B区基坑施工流程详见图。
施工准备
设备安装
旋挖灌注桩、旋喷桩施工
土方开挖、修坡面至-2M
冠梁施工（待砼强度达到75%以上进行下一道工序）
土方垂直开挖至-4.5M
土方开挖、修坡面至-7.75M
工程桩施工
以下施工顺序同总体施工顺序
A、A1、A2、B、B1、B2区基坑施工流程
3．C、D、E、F区裙楼基坑施工流程
C区基坑开挖深度为4.3m,承台底5.5m,采用1排φ800@1000旋（钻）孔灌注桩,桩长约10m,内侧2*7∅5L=23000@1500张拉锁定力YF=150kN的预应力锚索。
桩间坡面挂网喷砼护面,挂φ6@200×200钢筋网,喷射细石砼,厚60mm。
C区基坑施工流程详见图。
施工准备
设备安装
旋（钻）孔灌注桩施工
土方开挖、修坡面1M
挂网焊筋、锚索
喷射砼（待砼强度达到75%以上进行下一道工序）
土方开挖、修坡面至基坑底
挂网焊筋
喷射砼（待砼强度达到75%以上进行下一道工序）
工程桩施工
以下施工顺序同总体施工顺序
C区基坑施工流程
D区基坑采用1排∅89*4@500超前钢管桩桩长约6m,内侧3排φ48X2.8钢管锚杆。
D区基坑施工流程详见图。
施工准备
设备安装
钢管桩施工
土方开挖、修坡面1M
钢管锚杆
工程桩施工
以下施工顺序同总体施工顺序
D区基坑施工流程
E、F区基坑采用自然放坡,,坡度为1:
1,坡面挂∅6@200钢筋网,喷60厚C20细石砼护面,内插长1200的∅16@1500钢筋锚杆。
E、F区基坑施工流程详见图。
施工准备
设备安装
土方开挖、修坡面1M
挂网焊筋、钢筋锚杆
喷射砼（待砼强度达到75%以上进行下一道工序）
土方开挖、修坡面至基坑底
挂网焊筋
喷射砼（待砼强度达到75%以上进行下一道工序）
工程桩施工
以下施工顺序同总体施工顺序
E、F区基坑施工流程
七、主要施工工艺及措施
（一）前期准备工作
1、施工前应作场地查勘工作,如有架空电线、地下电缆、通讯电缆、给排水管道、煤气管道等设施,妨碍施工或对安全操作有影响的,应先作清除、移位或妥善处理后方能开工。
2、平整场地,清除基坑范围内障碍物、构筑物,做好基坑位移观察点和地下水位观察点。
3、做好基坑周围的排水沟、集水井和沉淀池,使基坑支护施工和土方开挖时抽出的积水经排水沟、沉淀池沉淀后,才排至市政管网。
4、待基坑支护工程桩完成并经专业检测单位检测合格后,才能进行地下室土方开挖及混凝土压顶梁的施工。
5、在施工现场建立统一的施工测量控制网。
施工测量控制网分为施工平面控制网和施工高程控制网,然后,以施工控制网为基础,测设出每个施工部位的轴线、高程和控制点。
6、为确保周边建筑物及管线得安全,在边坡施工时对管线及建筑物采取相应的保护措施：
7、施工之前应先查明基坑内、外的管线的走向位置及埋深。
8、在施工过程中有可能遇到管线时,应采用人工探土进行试探,探明后方能进行施工,如难于查明各管线的走向位置及埋深时,可采用物探方法找出其所在的具体位置。
9、对于阻碍施工的管线,如条件许可的则迁移或改线,以确保施工时管线不被破坏,如无法迁移的要采取有效的保护措施。
10、在基坑施工时,基坑周边的建筑物要专人观察,对有可能构成对建筑物有危险的应做必要的支撑等。
对于存在倒塌危险的楼房要制定危房支护方案。
（二）施工测量放线
1、我司进场后,首先与甲方进行施工测量控制点进行交接并复测,并办理移交手续。
2、施工控制点的交复核
1）场地平面控制网和建筑物主轴线,应根据复核后的测量控制点准确定位测量,并应作好桩位保护,平面控制网桩位间距不应大于所用钢尺长度,并应组成闭合图形。
2）施工场地的平面控制点、高程控制桩及建筑物的主轴线等控制点标志,选择在不会受到损坏的地块进行牢固埋设,并做好埋设地点的标志记载。
3、轴线测量控制
1）建筑物外围轴线控制点经复核无误后采用经纬仪对其余轴线控制点进行测量定位。
2）对建筑物轴线的测量复核确定无误后,方可把轴线延伸到建筑物或基坑以外的轴线桩上,延伸轴线标志标画的轴线桩及建筑物应牢固、稳定、可靠和便于监控。
4、基坑沉降观测水准控制点设置
根据规划局提交的水准基点在基坑周边围墙上布置五个水准控制点,水准点间距不大于50米。
各水准点间通视良好,水准控制点应设置在基坑沉降变形范围之外。
（三）旋挖灌注桩支护施工
本项目基坑A、A1、A2、B、B1、B2区为主楼基坑,采用φ1000旋挖灌注桩＋桩间φ800三重管高压旋喷桩止水的支护形式。
旋挖灌注桩桩径为1000㎜,间距1300㎜,桩长约12m,旋挖孔桩应采取隔桩（跳挖）施工,在相邻桩混凝土龄期达到3天后方可成孔施工。
（一）、施工工艺、方案、流程
旋挖混凝土灌注桩：
定轴线、桩位→埋设护筒→桩机就位→成孔→第一次清孔→钢筋笼制作、吊装→安放导浆管→第二次清孔→灌注水下混凝土→成桩→钻机移位→拔除护筒→回填桩孔。
根据本工程桩基实际情况和土质特征,旋挖孔桩施工采用连续性筒式取土钻进成孔、原土或运土造浆护壁工艺,采用C25水下商品混凝土,钢筋笼采用现场制作。
（二）、施工工艺技术要求
1、放桩位线
每个桩位应按设计要求,用经纬仪、钢卷尺定放,具体做法如下：
根据业主提供的基准点,布置施工基线,作为桩位控制点,沉桩测量采用常规极坐标法或经纬仪在正面或侧面进行交会测量定位,水准点测量从业主和设计提供的高等级水准引出,用四等水准测量引到现场,并用水泥桩埋铜钉做成相对稳定不易沉降的现场水准测量控制基点。
为便于测量和防止控制点位移,在距桩基区域60m左右距离设置施工测量基点（笔架桥上）,以便对场内控制点进行校核。
（1）根据建筑物定位控制轴线,利用经纬仪、钢卷尺进行桩位定位放样,并报请监理方进行复核。
（2）开工前,用水准仪对施工现场标高进行测量,并计算出平均值,作为硬地坪标高。
当护筒埋设好后,对护筒附近硬地坪进行标高测量,以此控制成孔深度。
（3） 放桩位线：
1）、从各轴线引出桩位线,允许偏差为1cm。
2）、桩位中心点处用钢筋标志,以标志为圆心、桩半径为半径画控制圆。
3）、桩位线及标志要经常检查,看不清时及时补上。
4）、轴线桩及桩位线放好后,须进行自检,再请建设单位、监理单位组织人员认真检查,并及时办理复核手续。
2、埋设护筒
定好桩位后,先在桩位控制圆外侧弹出桩位十字线以便控制桩位,再粉碎地坪混凝土进行开挖。
护筒直径应比设计桩径大10cm以上,本工程旋挖孔灌注桩的桩径为Φ800mm/Φ1000mm,选用的护筒为Φ1200mm/Φ1000mm。
护筒制作,用厚为4毫米钢板卷成的护筒。
埋设护筒时,其中心线与桩位中心线偏差不得大于20mm,护筒底部应深入原土层不得少于20cm。
护筒的顶面略高于地面。
为确保护筒位置的准确及稳定,再次校正护筒中心偏差。
用粘土填实护筒周围的空隙并夯实以防漏浆。
3、桩机就位
桩机就位后,底座必须用水平尺打好水平,达到平整、稳固,以确保钻进中不发生倾斜和移动；转盘中心与桩位中心的允许偏差应小于20mm,转盘在四个方向上的水平度误差小于1/300。
4、成孔
（1）工程桩施工采用泥浆护壁,连续性筒式取土钻进成孔工艺,泥浆尽量采用原土造浆,部分使用配浆。
（2）本工程工程桩设计桩径为Φ800mm/Φ1000,施工时使用钻头直径应根据试成孔的全截面的孔径数据、结合工程地质勘探报告进行分析,确定钻头直径。
（3）钻进压力及转速控制：
开孔时应遵循小水量、轻压力、慢转速,以防扩径过大；护筒脚附近要慢速钻进,使护筒脚有一定的粘泥皮；在旋进过程中,最大钻旋速度不大于1m/min；在钻进淤泥质粘土层时,要适当控制压力（粘土5～25KPa,砂土5～15KPa）和转速（粘土为40～70r/min,砂土为40r/min,最小泵量为50m3/h）,以防扩径过大,且要少提动钻具,换钻杆时应轻提,以防坍孔,
（4）施工应符合相邻桩间距≥4d、时间间隔大于36小时或跳跃法施工,相邻桩距小于4d时,钻孔必须跳打,以免串浆和连孔,或混凝土灌注后相隔36小时以上,方能在相邻孔位施工。
（5）钻进过程中应切实计算好钻杆和钻具长度,以便丈量杆上余尺,正确计算孔深。
加接钻杆应先将钻具稍提离孔底,待泥浆循环2～3分钟再拧卸钻具。
（6）钻进中,上下串动钻具要适当,最好一根钻杆打完,在加钻杆前串动几下即可,既达到将孔内粘泥块打碎及使孔拉直的目的,又不致于造成钻杆脱扣和加快连接处的磨损。
（7）钻孔深度不得小于设计孔深,超深不得大于30cm。
（8）成孔垂直度偏差按不超过1/100控制。
（9）成孔泥浆的配制管理
合理地配制泥浆,是成孔成败的关键,在施工过程中,应严格按照土层条件的不同选用不同性能的泥浆护壁。
①在粘土层中成孔时,出口泥浆的比重控制在1.1～1.2；
②在砂土层、淤泥质及易坍孔土层中成孔时,排渣泥浆比重控制在1.2～1.3,并应选择含砂量较小的泥浆；
③泥浆的粘度控制在18～20秒,含砂量小于4%；
④遇有流砂及易坍孔缩径土层,如加大泥浆比重尚不能解决的,可用人工造浆。
人工造浆配比：
水100%,陶土粉8%,纯碱0.4～0.5%,化学浆糊粉0.03～0.05%；
⑤ 在成孔过程中,排出的泥浆应先进入泥浆沉淀池,降低泥浆的含砂量及比重,然后再进入循环池利用；
⑥ 经常对沉淀池、循环池进行清理,清除沉砂、积淤,对不符合要求的泥浆应及时排放到废浆池外运,确保泥浆质量。
5、清孔
当钻至设计标高后,应停止钻进,并及时用换浆法进行一次清孔。
具体方法：
在钻进终孔后利用成孔钻具直接进行,清孔时先将钻头提离孔底10～20cm,转盘回转钻孔,泥浆循环不断地进行,并时常串动钻具,以提高一次清孔效果。
一次清孔的时间不宜定死,应根据钻具回落试验孔底沉渣厚度和返浆比来决定清孔是否可以结束；清孔泥浆进浆比重应小于1.15,返浆比重应小于1.30,手触泥浆无颗粒感觉,且沉渣厚度小于5cm,一次清孔即可结束。
6、钢筋笼施工
（1）钢筋笼制作
1）钢筋笼分节制作,一般分节长度为12m,分节吊放,吊拼焊接而成；主筋的搭接以50%错开,双面焊接长度应大于或等于6d；焊缝宽度不应小于0.7d,厚
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