独立人防地下室基坑围护方案.docx
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独立人防地下室基坑围护方案
目录
1.工程概况2
1.1工程概况1
1.2采用的国家及地方规范2
1.3基坑支护方案选定3
1.4基坑支护方案简介3
1.5技术要求3
2.施工计划及施工部署3
2.1施工部署3
2.2基坑降水3
2.3土方开挖地下基础结构施工3
3.基坑围护及降水、土方开挖施工方法4
3.1深层水泥土搅拌桩4
3.2基坑监测6
3.3降水10
1.工程概况
工程名称：
XX临港新城芦潮港社区三期动迁安置基地建设项目（第六标段）工程；
建设单位：
XX临港芦潮港经济发展有限公司；
设计单位：
中联·程泰宁建筑设计研究院；
人防设计单位：
XX沪防建筑设计有限公司；
代理单位：
XX正弘建设工程顾问有限公司；
监理单位：
XX同济监理；
工程地点：
本工程位于XX市临港新城果园老芦路东侧，A0405、A0505地块内；两地块西侧均为老芦路，两个地块之间被芦茂路穿过；本工程包括独立人防地下室一座，建筑面积为2992m2。
本工程±0.000相当于绝对标高5.050m，场内自然地面标高为-1.392m左右。
地下室底标高：
-5.500m，基底垫层厚150，底板厚为450，集水井、设备基础等最深处达-6.850m。
根据XX岩土工程勘察院设计研究院提供的《芦潮港社区安置基地三期A0505、A0405地块岩土工程勘察中间资料》表明，本场地抗震设防烈度为7度，建筑场地类别为IV类。
浅部地下水属潜水类型，常年平均地下水埋深取0.500m。
场地东面存在一条呈南北向的暗浜，浜宽15m左右；地下室东面涉及暗塘，上述浜（塘）底最大深度为3.8m，工程力学性质极差。
基坑四周近临建筑物，地形较复杂，对保护周边建筑物要求极高。
由于地下水埋深较浅，基坑开挖所涉及的
层土为粉质粘土，粉性土结构松散，渗透性较强。
为防止基坑在开挖过程中局部产生流砂、管涌等不良工程事故，以及因频繁动载作用而使基底粉性土可能产生“橡皮土”现象，土方开挖前需进行加固支护和人工降水。
1.2采用的国家及地方规范
（1）国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
（2）国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（3）国家标准《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
（4）国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
（5）国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
（6）国家标准《混凝土工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
（7）国家标准《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18-2003）
（8）国家标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）
（9）国家标准《工程测量规范》（GB50026－93）
（10）国家标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）
（11）国家标准《建筑施工安全检查标准》（JGJ59－99）
（12）国家标准《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33－2001）
（13）国家标准《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-2005）
（14）国家标准《建筑工程施工现场供用电安全技术规程》（GB50194－93）
（15）国家标准《建筑施工现场环境与卫生标准》（JGJ146-2004）
（16）XX市标准《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97）
（17）XX市标准《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）
（18）其他有关的规范及规程
1.3基坑支护方案选定
结合现场实际情况，确定为深层水泥土搅拌桩和土钉墙加固。
1.4基坑支护方案简介
基坑围护结构设计A0405地块采用三道Φ700水泥土搅拌桩作为止水帷幕，水泥含量15%,靠近A0405-7#采用三排土钉墙。
基坑周边的深坑和基坑内集水井等局部加深部位采用水泥土搅拌桩加固结合压密注浆封底的处理方法，同时加强基坑周边的结构围护，基坑降水方案采用轻型井点。
1.5技术要求
1.5.1水泥土搅拌桩止水帷幕和土钉墙
水泥土搅拌桩止水帷幕，各桩要在前一组桩尚未硬化时将8根Φ12钢筋插入搅拌桩内，插入深度为2.5m，上面留0.5m锚入钢筋混凝土锁口梁内。
止水帷幕水泥搅拌桩底标高为-9.000m。
水泥土搅拌桩高压喷射注浆前，需通过试喷来确定技术参数；坡壁、坡面和坡顶设置插筋时要在搅拌桩完成后及时进行；水泥土搅拌桩在施工一周内及时进行检测，若不符合设计要求时应及时调整施工工艺；水泥土搅拌桩墙在开挖前采用钻芯法检测墙身完整性，钻芯数量为总桩数的2％；水泥土搅拌桩强度指标为1Mpa。
地下室开挖至底标高时,及时进行A0405-7#周边土钉墙、护坡压顶和井点降水。
1.5.2降水
在基坑开挖前进行不少于4周预降水，基本要求为：
地下水位必须至少降至开挖面或基底以下1m。
2.施工计划及施工部署
2.1施工部署
2.1.1施工顺序和部署
（1）基坑围护施工：
1）布置一台双头水泥搅拌桩机负责施工区域的止水帷幕及围护。
2）各水泥搅拌桩机施工中，均包括各自区域基坑内相邻的局部加深部位的地基处理。
（2）基坑降水：
首先利用轻型井点降水，以保证基坑内的预降水至-6.500至-9.500m。
（3）土方开挖地下基础结构施工：
1）首先开挖深1.5M宽1.7M的沟打入700双头搅拌桩L=9000；上面压300*700锁口梁或Φ8@200双向单层钢砼压顶。
（详见剖面图1）。
2）第二步在钢筋混凝土压顶浇筑完并达到设计强度的70％后一次性整体开挖土方至自然土下1.5M处，第二次再直接挖至基坑底标高并浇筑垫层、施工该区基础。
3）第三步在地下室开挖至底标高时,及时进行A0405-7#周边土钉墙、护坡压顶和井点降水。
2.2.2专业队伍的选择
深层搅拌桩、降水均为专业施工，选择优秀的施工队伍是基坑围护和降水工程成败的关键环节之一，因此要引入竞争的机制；进场各专业队伍需投入的施工技术管理和作业人员。
2.2.4专业施工方案
深层搅拌桩、降水均为专业施工，待选定施工队伍后，责成其编制细化的专项施工方案报我部审批。
3.基坑围护及降水、土方开挖施工方法
基坑围护是本工程的一个关键环节，也是本工程施工过程中的一个难点。
根据《基坑围护设计方案》，编制施工方案。
3.1深层水泥土搅拌桩
根据工程特点，选择桅杆式GPJ-7型双轴搅拌桩和HB6-3型柱式灰浆泵注浆，采用二次回转切削土，二次注浆，四次搅拌的成桩工艺。
根据现场实际情况（钉子户未拆、A0405-1#、3#、5#、7#工程桩还没有沉桩），现投入1台搅拌桩及相应配套设备，分区分段施工。
3.1.1施工工艺流程
（1）平整场地→测量放线定位→挖槽→铺设枕木→钻机安装调试→第一次预搅下沉→第一次提升喷浆搅拌→第二次下沉搅拌→第二次提升喷浆搅拌→清洗制浆、管道及钻机→移机
（2）水泥及制浆设备进场并检测→制备水泥浆→倒入注浆泵→第一次提升喷浆搅拌
（3）水泥及制浆设备进场并检测→制备水泥浆→倒入注浆泵→第二次提升喷浆搅拌
3.1.2施工工艺
1）平整场地，清除障碍物，定位放线、挖槽：
根据基坑开挖边线，确定搅拌桩位置，并放线。
然后沿线挖沟槽，同时清除沟槽内障碍物等影响搅拌桩施工的杂物。
2）根据施工图编好桩位号，钻机就位，对中、搅拌机安装：
桩位由测量人员测放，桩位的桩位偏差不得大于50mm，垂直度偏差不得大于桩长的0.5%，桩径偏差不得大于4%；根据定位铺设枕木，并组装搅拌机，要求枕木铺设水平，搅拌机定位准确，保证机身垂直，确保搅拌桩偏差在允许误差范围内。
3）第一次下沉预搅：
下沉速度由电流表控制，工作电流不得大于额定值；待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向搅拌切土下沉，土体应完全预拌切碎，以利同水泥浆均匀搅拌，下沉过程中不得采用冲水下沉。
4）制备水泥浆：
在预搅下沉的同时，后台拌制水泥浆，水灰比为0.45-0.55，采用普通硅酸盐水泥，水泥要过筛，严格按配比拌制，浆液不得离析；水泥掺量为20%时，每延米注浆量为95-117L（土体按19kN/m3计）。
实行配合比挂牌制，标明水泥加水的用量，待搅拌机下沉到一定深度时，开始拌制水泥浆并倒入压浆机。
5）第一次喷浆搅拌提升：
搅拌头下沉到设计深度时，开启注浆泵将水泥浆压入土中，等浆液到达喷浆口后，喷浆座底30秒，边注浆边旋转，使浆液完全到达桩底，再同时边喷边搅拌边提升搅拌头。
提升速度：
按配合比控制提升速度，因本工程基坑围护水泥掺量比较接近，提升速度在0.5m/min左右；浆液泵送应连续进行，不能发生断浆现象，施工时如因故停浆，应将搅拌头下沉到停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆提升。
6）第二次下沉搅拌：
搅拌机喷浆提升至设计标高时，停止提升，搅拌数秒，以保证桩头均匀密实，然后按3）～5）的步骤重复上下再搅拌一次。
7）第二次提升喷浆搅拌：
搅拌机下沉到设计深度时，开启注浆机将水泥浆压入土中，边注浆边旋转，同时提升搅拌机。
8）清洗：
搅拌机提升出地面后，向集料斗中注入清水，开启注浆机，清洗全部机械及管路中的残余水泥浆。
9）移位：
一根桩施工完成后，将搅拌机移至下一位置，重复上述步骤，施工下一根桩，两组搅拌桩之间搭接长度为200mm。
10）施工记录要准确、完整，及时汇总归档。
3.3.2施工工艺
（1）放线
深层水泥土搅拌桩施工完并养护到设计要求强度后，根据图纸确定基坑开挖线，用木桩标示，然后用白灰放出开挖线。
（2）土方开挖
基坑放线后即可开挖，基坑开挖后延基坑四周马上浇筑150厚C20钢筋混凝土，钢筋为Φ6@200双向单层布置，以确保土方的侧向压力不使坡面土方滑坡。
如遇旁边建筑物较近，则该部位与基础垫层满浇。
（具体详见剖面图）
（3）修坡：
土方开挖之后，按照剖面坡度修理基坑边坡，要求坡面修理平整均匀，并延基坑四周挖200*300排水沟和集水井。
3.2基坑监测
3.2.1地下室施工期间，为确保基坑开挖、基础结构工程施工阶段基坑稳定、周边环境的安全，将由业主指定对基坑围护体系和周围环境的变形进行监测，包括周围建筑物、道路、地表、地下管线的沉降或位移，围护体系垂直水平位移、变形、基坑内外地下水位等项目进行监测；监测点的布设应满足全面监控本工程施工过程中的基坑变形情况，项目部同时进行自身施工监测，以便随时了解基坑本身的变形情况，以便及时采取有关措施。
3.2.2监测点布置位置及数量由监测单位确定，监测点的布设应满足全面监控施工过程中的基坑变形情况，以便及时采取有效措施。
3.2.3监测要求及监测频率见下表：
序号
施工阶段
监测频率
1
围护结构施工阶段
每二天一次
2
地基加固或降水
每二天一次
3
土方开挖阶段
每天至少一次
4
垫层-底板浇筑后一周内
每一天一次
5
底板浇筑完毕一周后
每七天一次
6
特殊阶段
另定
3.2.4围护结构应急处理措施的工作流程
3.2.5地下管线应急处理措施的工作流程
3.2.6应急措施
（1）组织措施
现场成立基坑监测领导小组和工作小组，并定期召开分析会，发现问题，及时解决处理。
（2）技术措施
为了避免由于基坑围护桩施工质量引起的坝体漏水或渗水，在基坑开挖前，现场必须配备注浆用的抢险材料，如：
快硬水泥，水玻璃等；
3.3降水
3.3.1降水目的
本工程基底标高基本在②层粘土、
层淤泥质粉质粘土、
夹层交变处，是含水率高，渗透系数很小，土层土质不均匀并在局部区域填土较厚且有暗浜分布，且很容易产生管涌、流砂、隆起和弹簧土现象的土层，因此基坑围护的挡土稳定性和止水性能及降水效果及土方开挖顺序等是土方开挖和地下结构顺利施工的关键。
本工程降水的目的是通过合理的布置和采取的措施，降低浅层潜水的地下水位，降低土体的含水率，使基坑内软弱土体加速固结，提高和改善土体的物理力学性能，防止发生流砂、管涌、塌方和坑底回弹隆起，同时减少基坑支护的位移量，以确保基坑整体稳定性和解决蠕变对边坡和工程桩的影响。
3.3.2降水方案
（1）假定与前提
根据《岩土工程地质勘察报告》和《基坑围护设计方案》提供的参数和建议，归纳为以下假定与前提：
1）为确保深层基坑底部和边坡的稳定，必须要防止坑底出现管涌、流砂等不良现象，因此要在基坑开挖前进行预降水，时间不少于4周，降水的基本要求为：
地下水位必须至少降至开挖面或基底以下1m。
2）降水范围的水源首先为基坑内的地下水量，其次是雨水、地表水和施工用水，暂不考虑渗流条件和因素。
3）地下无承压水，所以不考虑布置降压井，只考虑布置疏干降水井。
4）围护结构采用水泥土搅拌桩，形成一道完整的止水帷幕，能有效地截断内外潜水的渗流，降水只抽取基坑内的地下水，因此在降水期间对基坑外水位下降影响较小，对工程以外的环境影响不会太大，但需在降水过程中应与监测单位加强联系，并备有应急预案，应急预案包括：
在坑外观测井采取回灌措施、局部压密注浆或设置砂井、砂沟等；如果发现基坑外水位陡降，则说明止水帷幕有漏洞，应立即停止降水，查明原因并妥善处理后再继续降水。
（2）土方开挖前提条件
判断土工试验结果，边坡开挖不存在蠕变危险性；地下水位必须至少降至开挖面或基底以下1m。
必须同时满足上述两个条件，方可进行土方开挖。
（3）降水体系组成
1）根据上述资料和要求，基坑降水方案采用轻型井点的方法，前期主要以8组轻型井点降水为主，待土方开挖时，拆除中间2组轻型井点管，降水井管的布置及做法具体详见附图。
2）为防止坑外的水涌入基坑，在基坑外围设置排水沟和集水井，在放坡的台阶面上设刚性盲沟和集水井进行排水；在基坑内施工层上采用刚性盲沟和集水井进行排水，局部加深的坑中坑则各在其中间相应位置留设一个400*400*400小坑，主要是解决雨水和坑内渗水。
盲沟宽400m，最浅部位300～400mm深，最深部位按排水坡度为0.5%计算，为保持畅通，沟内填入碎石等易渗水材料使之形成盲沟。
集水井每40m设置一个，深800mm或盲沟底下反400～500mm，下口宽度800*800mm。
3）降水开始前，需对基坑内外水位进行全面的测量，以便下一步验证降水效果；基坑开挖期间每天测报抽水量及地下水位。
（4）排水
轻型井点抽出的水，距离基坑边较近的可由水泵直接排至道路边的排水沟；距离基坑边较远的深井的排水，可在中间设水箱，通过水泵接力排出坑外。
土方开挖后，放坡处的集水箱可取消，抽出的坑内地下水，可直接通过排水沟汇入集水井，再用水泵排出，中心部位的地下水通过水箱子排至基坑外排水沟中，所有排出的水经沉淀池二级沉淀后，再排入市政的雨水或污水井中。
（5）开挖到基底后，尽快浇筑垫层混凝土；之后应根据现场实际情况，判断是否满足降水设计及底板抗浮要求，在征得两个设计院的意见后，决定拆除降水井点或保留部分降水井点继续降水。
3.3.3轻型井点降水系统布置
（1）轻型井点降水系统的配备
轻型井点降水系统由井点管、集水总管、连接管、抽水设备组成。
1）井点管：
井点管为直径50mm、长度7.000～8.000m的钢管，下端设一个锥形管尖，管井由滤管（距管下端1.000m长2.000m）和壁管两部分组成，自管底锥形管尖上反500mm在管壁上钻渗水孔作为滤管，渗水孔直径为15mm,呈梅花状排列，率管部分长5000，孔隙率为15％～20％；滤管壁外设两层滤网，内层为60目细金属滤网，外层为30目粗金属滤网，铁丝或塑料筋条绕成螺旋状隔开，以避免滤孔堵塞。
滤网外面再绕一层粗铁丝保护网。
2）连接管与集水总管：
井管上端用弯管与总管连接；连接管用直径为50mm的塑料透明管或胶皮管，每个连接管装一个阀门，以便于检查；集水总管用直径100mm的钢管分段连接，每隔1500mm设一个连接井点管的接头。
3）抽水设备：
轻型井点设备由真空泵、离心泵、循环水箱等组成。
工作原理是由高压水泵供给工作水，经射流泵后产生真空，引射地下水流，其优点是设备构造简单，易于加工制作，操作维修方便，耗能少。
（2）井点布置
井点系统的平面布置应根据基坑的平面形状、大小、要求降水深度、地下水流向和含水层渗透性能等确定，沿基坑外侧呈环形或U形布置各布置两排井点，但要留出挖土运输出入道路；环状井点的四角部位应适当加密。
井点管距基坑壁不应小于1.500m；井点管的滤管应埋在抽吸深度以下，以免进气；为了充分利用泵的抽吸能力，水泵轴心应与总管齐平。
（3）成孔方法
井点的的施工采用冲孔法：
用套管或射水式井点管成孔，孔的直径为200～300mm，深度比滤管深0.5m；孔壁与井管之间用洁净建筑中粗砂填灌密实均匀，所有井点管在地面以下0.5～1.0m深度内应用粘土填实,以防漏气.
（4）井点系统的使用注意事项
1）井点管埋设并与总管和抽水设备接通后，先进行试抽水，如无漏水、漏气、无淤塞现象后，方可正式使用。
2）使用射流泵并安装真空表，降水过程中应经常观测，以保证井点系统的真空度，真空度一般不低于60真空度KPa。
当真空度不够时，应及时检查管路或井点是否漏气，离心泵叶轮有无障碍等，并应及时处理。
3）井点使用时，应保证连续抽水，并应准备双电源；如不上水或水一直较混，或出现清后又混等情况，应立即检查处理；如井点管淤塞过多，严重影响降水效果，应逐个用高压水反冲洗井点管或拔出重新埋设。
4）当地下结构及回填土完后，方可拆除井点系统，所留孔洞用砂或土填塞。
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