某大厦深基坑开挖毕业设计A1.docx
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某大厦深基坑开挖毕业设计A1
南昌某大厦深基坑开挖施工组织设计
专业：
土木工程（道路与铁道工程）学号：
20090110010613
学生姓名：
段小明指导老师：
郑明新
摘要
本次大厦深基坑施工组织方案设计主要包含两部分，为大厦深基坑支护施工组织设计和大厦深基坑土方开挖施工组织设计。
依据取得的勘测资料和设定的线路标准及线路平面和剖面图，完成大厦深基坑支护施工组织设计和大厦深基坑土方开挖施工组织设计。
设计的主要内容有：
旋喷桩（止水帷幕）施工，钻孔灌注桩（支护桩）施工，土钉墙施工，锚杆施工，工料机的计算，降排水措施，施工监测控制措施，应急救援预案，完成相关的设计图和文件。
关键词:
深基坑支护、土方开挖、降排水、监测
Nanchangabuildingconstructionorganizationdesignofdeepfoundationpitexcavation
Abstract
The deep foundation pit construction is designed according to the engineering geological conditions and the surrounding environment of the foundation pit.The main contents are as follows:
Deep foundation pit supporting , the earthwork excavation constructional organization, constructional monitoring and drainage measures, and the completion of the relevant drawings and documents
Keyword:
Earthworkexcavationandsupportingofdeeppit,drainingwater,safetymeasures,andmonitoringtechniques
第一章编制依据及基坑概况
1．1编制目的
本土方开挖专项施工方案的基坑支护、土方开挖等制订科学合理的工艺流程及施工方法；对施工组织的管理进行指导，以确保优质、安全地完成各道工序，为业主提供满意的服务。
1．2编制主要依据
1、同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司提供的基坑支护方案；
2、本工程土建施工图；
3、中国瑞林工程技术有限公司提供岩土工程勘察报告；
4、本工程施工组织设计；
5、《建设工程安全生产管理条例》；
6、《建筑施工安全检查准》（JGJ59—2011）；
7、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300—2001）；
8、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）；
9、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）；
10、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）；
11、《建筑地基基础工程施工验收规范》（GB50202—2002）；
12、《建筑装机技术规范》（JGJ94—2008）；
13、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086—2001）；
14、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46—2005）；
15、《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ46—2005）；
16、《施工测量规范》（GB50026—2007）；
17、《工程建设标准强制性条文》；
18、南昌市现行的有关技术规程和制度
1．3基坑及工程概况
本基坑工程位于南昌市红谷滩中心区。
基坑形状比较规则，接近矩形。
基坑规模东西长约112.5m，南北宽约117.7m。
本工程场地平整后标高（±0.000的绝对标高为23.95），均为－4.95m。
本工程由2013年1月6号开始施工，截止到2013年12月20号完成。
基坑开挖面积约为13240m²左右。
开挖深度：
主楼底板面相对标高为－17.5m，开挖深度为12.5m；坑中坑底板底相对标高为－24.55m，开挖深度为19.9m。
本基坑采用土钉墙+排桩+旋喷桩止水帷幕+锚杆组合支护体系围护。
1．4工程地质情况
基坑开挖范围位于江南台隆构造单位的萍乡—乐平凹陷。
具体各土层的主要特征自上而下描述如下：
第①层素土：
土黄、灰黄、灰白等杂色，主要成分为粉质粘土，全场分布，层厚不均匀，厚度0.5m~7.5m，层顶标高18.25m~23.80m。
第②层粉质粘土：
灰色、灰黄色，软可塑状，稍湿，可塑，局部硬塑状态。
底部含沙量渐增，近粉土状，该层无摇振反应，切面稍有光滑，干强度中等，韧性中等，干强度中等。
全场分布，层厚不均匀，厚度1.00m~6.90m，层顶标高13.25m~18.47m。
第③层中砂：
灰、灰白、浅黄色，湿饱和，中密状，颗粒级配较好，顶部含少量泥质，颗粒较细，呈含泥沙状，底部粒径渐粗，近粗砂，全场分布，层厚不均匀，厚度0.9m~5.10m，层顶标高9.72m~14.41m。
第④层粗砂：
灰黄、黄色、底部浅黄色，饱和，中密状，颗粒级配好，不均匀系数Cu（10）。
局部颗粒较细，底部粒径较粗，成分近砂砾。
全场分布，层厚不均匀，厚度0.9m~5.10m，层顶标高8.56m~13.26m。
第⑤砂砾：
黄鹤、褐、浅黄色，饱和，中密，顶部粒径较小，含少量泥质，呈含泥粗砂状，砾石主要由石英及长石、岩石、碎屑组成，全场分布，厚度2.60~7.20m，层顶标高4.64m~8.96m。
第⑥层强风化砂砾岩：
棕红、暗红、紫红色，砾石成分主要为石英、长石及少量砂砾岩碎屑，粒径多为1~3mm，局部可达Φ10mm以上，胶结能力较差，岩芯呈碎块状、饼状，该层局部岩芯较硬，但裂隙较发育，岩芯极破碎，取芯率极低，该层岩体完整程度属破碎，全场分布，厚度2.10m~4.20m，层顶标高，－0.05m~－3.20m。
第⑦层中风化砂砾岩：
棕红、紫红色，砾石成分主要为石英、长石及少量砂砾岩碎屑，粒径多为1~3mm，局部可达Φ10mm以上，胶结一般，取芯率中等，全场分布，厚度9.40~17.20m,层顶标高－3.50m~－0.90m。
1．5基坑支护工程设计说明
1、支护结构体系：
本基坑围护设计采用：
土钉墙+排桩+旋喷桩止水帷幕+锚杆组合支护体系。
2、基坑支护结构设计简介
（1）上部1层素粘土、2层粉质粘土采用先放坡开挖，坡面挂网喷射混凝土支护形式。
对于东南角，当存在施工条件时，可先大面积挖除基坑附近部分较高地段土层，降低基坑支护的总体高度，并且相对安全、经济、适用。
当天然地面高度有差异致使排桩顶部以上的坡顶高度较小且存在放坡空间时，粉质粘土可按1：
2.5放坡。
（2）下部采用排桩+旋喷桩止水帷幕+锚杆组合支护：
对下部砂层3层及以下土层采用机械钻孔嵌岩灌注桩+旋喷桩止水帷幕+锚杆组合支护方式。
排桩：
采用适应性强、成桩质量好的机械钻孔嵌岩灌注桩，孔径Φ1.2m，桩间距1.5m，桩身混凝土强度等级为C30。
冠梁：
在排桩顶部采用C25钢筋混凝土压顶冠梁拉结，提高排桩的整体性。
锚杆：
基坑内侧在钻孔桩中间点位置设置2排锚杆。
腰梁：
在锚杆位置设置双槽钢腰梁，腰梁采用2根Ⅰ20a型槽钢。
旋喷桩止水帷幕：
在钻孔桩外侧采用2排Φ900三重管高压旋喷桩截水，三重管旋喷桩与钻孔桩一起形成封闭的止水帷幕，高压旋喷桩止水帷幕直至强风化砂砾岩层表面。
桩间土防护：
采用C20喷射混凝土护面处理，厚约40~60mm。
主楼止水帷幕：
坑中外圈采用Φ850mm@1200三轴深层搅拌桩截水，采用二喷工工艺，按套接一孔法连续施工，水泥采用P42.5普通硅酸盐水泥，三轴搅拌桩止水帷幕直至强风化岩层下50cm以上。
坑中坑支护：
坑中坑内圈每边设置5根人工挖孔桩，孔径Φ1200，间距6m~7m，记20根人工挖孔桩，支护桩间砌筑490厚的砖胎膜，支护桩及墙体交接处设置拉钢筋，桩顶采用C25钢筋混凝土压顶冠梁拉结，提高桩的整体性。
3、剖面简介：
1—1剖面（东面）
采用放坡+排桩+高压旋喷桩止水帷幕+2道预应力锚杆，放坡分为二级放坡，上下坡度分别为1:
1.5及1:
0.5，中间平台宽9m，设置深井6个。
第一级坡面100厚C15混凝土护坡。
第二级坡分四道锚杆，第一道在自然地坪下5.4m；第二道在自然地坪下6.8m；第三道地坪在地下8.2m；第四道地坪在地下10.6m，外侧1m设置300*300排水沟。
排桩外侧设置止水帷幕采用Φ900高压旋喷桩，桩间重叠300，排桩中间设置Φ900旋喷桩，与外侧旋喷桩塔接300；排桩Φ1200，间距1500，围护桩设置1200*600冠梁，预应力锚索设置二道，第一道自然地坪下11.2m，第二道自然地坪下14.2m。
2—2剖面（北、南、西面）
采用锚杆支护+排桩+高压旋喷桩+2道预应力锚杆，坡度为1:
1.5及1：
0.5，坑外设置深井6个，分四道锚杆，第二级坡分四道锚杆，第一道在自然地坪下1.4m；第二道在自然地坪下2.8m；第三道地坪在地下4.2m；第四道地坪在地下5.6m，外侧1m设置300*300排水沟。
排桩外侧设置止水帷幕采用Φ900高压旋喷桩，桩间重叠300，排桩中间设置Φ900旋喷桩，与外侧旋喷桩塔接300；排桩Φ1200，间距1500，围护桩设置1200*600冠梁，预应力锚索设置二道，第一道自然地坪下7.6m，第二道自然地坪下10.2m。
4．基坑的降排水方案
（1）根据勘察报告，在素填土中分布有上层滞水，水位埋深较浅，水量一般，砂层以下的中砂~砾砂层分布有空隙潜水，水量丰富。
（2）坑内排水：
本工程已设置有止水帷幕，坑内采用管井对基坑进行降水疏干，基坑开挖前根据基坑降水井平面布置图设置，共设置20口深井，降水井井经采用Φ600，降水井深度至强风化基岩顶面，井管采用外径Φ315，内径Φ300混凝土井管或波纹管。
施工时控制水位在操作面下－1m处，根据现场抽水量可在调整水井数量和布置。
（3）坑外降水：
坑外设置24口深井，平时用作水位观察井，当止水高度较大，止水体系出现局部失效，出现接缝渗水严重，堵渗漏措施失效而可能发生坑底流砂，管涌现象时，可在止水帷幕外围加设降水井点，抽降基坑外侧的地下水，进而减小坑内外的水头差，将水管直径Φ600，井管采用外径Φ315，内径Φ300混凝土井管或波纹管，深度至强风化基岩顶面。
第二章施工准备工作及施工计划
2.1施工准备工作
2.1.1技术准备
1、认真研究施工图纸，参加技术交底，熟悉合同规定要求。
2、研究场地岩土特征，以便在施工中对可能发生的问题防范于未然。
3、编制、完善施工组织设计，施工组织设计要求向班组认真讲解。
2.1.2施工场地准备
1、消除现场障碍，搞好场地平整和围护工作。
2、搞好水电线路的布置与安装。
施公前将水源、电源接到各钻机附近，并做好各项安全措施，在安全检查验收合格后才能正式开工。
3、做好临时道路和现场的排水设施。
4、泥浆循环系统的设置：
钻孔桩施工开挖体积50m3的泥浆池，用沟槽连接施工孔位。
2.1.3施工人员组织和安排
根据土方开挖的实际状况，成立领导小组，组长（责任人）为项目经理，下设施工管理组材、料管理组、技术管理组、安全管理组等。
具体见施工组织机构图：
施工员
施工质量和进度，现场设立工程技术组，由两名工程技术人员组成，其中一名工程负责人主管全面工作，每个班组的技术管理工作有技术人员和班长共同负责，施工过程中派专人值班，现场全面监督和检查，实行先交底后施工的原则。
2.1.4 劳动力计算及机械台班计算
在计算劳动力时,所依据的依然是定额,但要对所计算的结果进行校正、分析和处理。
而最基本的是先计算各分部分项工程的基本劳动力。
求算分部分项工程劳动力
分部分项工程劳动力是完成基本工程所需的劳动力（包括工地小搬运及备料、运输等劳动力）,除备料运输劳动力需另行计算外,其余均可根据定额计算,无论当时当地采用何种定额,都能较为准确的计算出劳动力,但应注意正确处理的相关系数。
人力施工劳动力的需要量可按下式计算
p=wr×q×（1－S1）×（1－S2）×（1－S3）×S4／Tz（人）
式中p——相关工程劳动力；
Wr——工程数量；
q——工程劳动定额；
S1——不同定额之间的幅度差，取10%；
S2——不同时间的定额幅度差，取15%；
S3——当时当地与定额统一定额的幅度差，取5%；
S4——不可预见因素修正系数，取1.2；
Tz——日历施工期内的实际工作天数（按8小时计）；
Tz它等于日历天数Te乘以工作日系数0.7[除去星期日和国家法定假日,即:
（365-104-10）／12×30=0.7],再乘以气候影响系数K（取0.9）、出勤率c（取90%）及作业班次n,即:
Tz=Te×0.7×K×c×n=Te×0.7×0.9×90%×n。
机械台班计算
在计算机械台班时,所依据的依然是定额,但要对所计算的结果进行校正、分析和处理。
而最基本的是先计算各分部分项工程的机械台班，机械台班的需要量可按下式计算
p=wr×q／Te
Wr——工程数量；
q——工程劳动定额；
Te——日历天数。
劳动力投入情况见下表：
序号
工程名称
人数
1
锚杆锚索制作安装班
12
2
钻工
32
3
制浆
16
4
机长
16
5
钻孔班
48
6
灌浆班
12
7
辅助班
10
8
钢筋笼制按班
10
9
机修电工
2
10
注浆班
8
11
喷射混凝土班
8
12
钢筋班
30
13
挖机驾驶员
6
14
汽车驾驶员
40
15
普工
35
16
挖土工
20
17
电工
2
18
木工
20
19
泥工
10
20
安全员
2
2.1.5物资准备
1、施工机械和机要及时运到施工现场，提前做好机械设备安装、调试、试运转，确保施工正常运行，准备600kw的发电机组，以防停电，影响基坑排水。
2、做好钢筋、混凝土等主要材料的用量计划和货源安排，并提前做好检测工作。
3、混凝土采用商品混凝土，在需要灌注时提前2小时通知混凝土供应商将所有需混凝土一次进场。
4、施工测量仪和施工设备检测到位。
5、主要施工机械及设备配备表
序号
名称
型号
单位
数量
1
高喷机
GP1800
台
2
2
高压泵
XPB-90E
台
2
3
灌注浆
BW-150
台
2
4
步履式打桩机
JB160
台
1
5
三轴式连续墙钻孔机
ZLD180/85-3
台
1
6
回旋钻机
GPS-15
台
12
7
汽车吊
QY-20t
辆
4
8
砂石泵组
6BS
套
12
9
泥浆泵组
PNL
套
12
10
注浆机
WBJ128
台
4
11
砂浆搅拌机
JZC350
台
2
12
高压冲洗设备
台
2
13
电焊机
BX-315
台
8
14
切割机
J3GY-LD-400A
台
2
15
挖掘机
（PC250）
台
2
16
挖掘机
（PC200）
台
4
17
挖掘机
（PC120）
台
1
18
挖掘机
（PC60）
台
2
19
潜水泵
250QJ-50/7
台
10
20
自卸汽车
CQ30-290
辆
20
21
全站仪
NTS-312B
台
1
22
水准仪
DSC432
台
2
23
钢尺
JGW-501
把
10
24
长臂挖掘机
卡特320D
台
1
25
引孔钻机
XY-1
台
4
26
履带钻探机
HY-150
台
2
27
发电机组
600KW
28
混凝土喷射机
PZ-5B
4
29
凿岩机
YT-26手提式
台
2
2.2测量放线定位
1、施工测量是整个工程的重要一环，因此必须认真拟定方案，落实测量准确性的保证措施。
2、用于测量定位放线的全站仪、水准仪及钢尺必须检验自身精度，并由专业测量人员定位。
3、组织有关人员认真分析图纸，了解工程各轴线相对位置。
4、复测红线和甲方交付的各测量基准点（线）、水准点并办理有关签证手续。
5、测量放线按甲方提供场地水准和测量放线点。
由公司的专业测量工程师在现场用全站仪、水准仪测定施工场地的控制点和水准点，并将试桩所需的桩位和场地标高一次性测放完毕并做好保护。
在桩开始施工前，由测量工程师再次对已测点复测，并邀监理对测量进行复测验收，做好测量数据资料，确保桩位准确无误。
6、测量误差控制在设计允许范围之内。
2.3施工现场平面布置
为确保施工质量、安全文明、搞好文明施工，根据场地环境位置和项目特点，本着科学、合理、方便的原则，对现场平面充分利用和布置。
（见附图）
2.4施工顺序
2.4.1总体施工顺序
场地整平、放线定位→铺设临时道路→基坑外侧设置排水沟、集水坑→工程桩（支护桩）、旋喷桩施工、深层搅拌桩施工→基坑内管井降水→外围土方分层开挖→放坡、土钉墙施工→冠梁施工→预应力锚索施工→机械分段分层挖土至地下室基础底板→人工开挖修整→坑中支护桩施工→坑中坑土方开挖。
2.4.2围护桩施工一段时间后，随之开工高压旋喷桩，桩基从北面和西面开始施工。
2.4.3挖土平面布置与顺序
本工程土方开挖面积达13000m2，每层土方开挖时，先挖除支护桩内的土方，留出土钉墙和预应力锚索的施工位置后再从东南角向西北角后退接力驳土开挖，并分层放坡挖至临时道路一侧，再退挖区块内土方，挖土分段分层开挖，分段长度不大于20m，其具体施工顺序如下：
第一阶段挖土至13.00米，先从东南角开始分别沿顺时针和逆时针向西北角沿支护桩内侧分别分层开挖8米宽位置至出土口位置留做土钉墙，土钉墙职工根据开挖进度和顺序施工。
第二阶段先从东南角开始分别沿顺时针和逆时针向西北角沿支护桩内侧分别分层开挖12米宽位置至出土口位置留做预应力锚索施工，预应力锚索施工根据开挖进度和顺序施工。
2.4.4竖向挖土顺序
从东南角向西北角阶梯式接力驳土退挖，分层为：
1、绝对标高19.00m至17.00m坑壁8米内土方开挖，开挖深度2米，土方量约为10000m3，安排2台挖机从东南角分顺时针、逆时针向西北角开挖，工期需12天。
随后19.00m至17.00m土钉墙施工，安排2个班组沿土方开挖方向施工，土钉墙面积1100m2，工期需13天。
2、绝对标高19.00m至15.00m坑壁内8米内土方开挖，开挖深度4米，土方量10000m3,，安排2台挖机从东南角分顺时针、逆时针向西北角开挖，工期需10天。
随后17.00m至15.00m土钉墙施工，安排2个班组沿土方开挖方向施工，土钉墙面积1100m2，工期需13天。
3、绝对标高19.00m至13.00m坑壁内8米内土方开挖，开挖深度6米，土方量21000m3，分两级坡度安排4台挖机从东南角分顺时针、逆时针向西北角接力甩土开挖，工期需15天。
随后15.00m至13.00m土钉墙施工，安排2个班组沿土方开挖方向施工，土钉墙面积1100m2，工期需12天。
4、土方开挖至13.00m后开始冠梁施工，冠梁混泥土328M3，根据开挖的方向进行冠梁施工，在下层土方开挖完前完成冠梁施工，分钢筋班组、木工班组、桩头清除班组，冠梁总长454米，每天完成11米，工期需要41天。
5、绝对标高19.00m至11.00m坑壁内12米内土方开挖，开挖深度8米，土方量50000m3，分两级坡，安排4台挖机从东南角分顺时针、逆时针向西北角接力甩土开挖，工期需30天。
随后进行预应力锚索施工，安排2个班组沿土方开挖方向施工，预应力锚索总长7904米，工期需32天。
6、绝对标高19.00m至8.80m坑壁内12米内土方开挖，开挖深度10.2米，土方量50000m3，分三级坡，安排6台挖机从东南角分顺时针、逆时针向西北角接力甩土开挖，工期需36天。
随后进行预应力锚索施工，安排2个班组沿土方开挖方向施工，预应力锚索总长5029米，工期需38天。
7、绝对标高19.00m至6.50m开挖，土方量38000m3，分三级坡，安排6台挖机从东南角分顺时针、逆时针向西北角接力甩土开挖，工期需25天。
8、出道口土方收尾采用长臂挖机，破除桩头在土方完成后第二天完成，工期15天，每天破除桩头38根，安排6台风镐施工。
9、坑中土方开挖根据开挖的进度安排2台炮机施工，2台pc250挖机及一台长臂挖机甩土，石方开挖4500m3，工期10天。
10、剩300mm人工修土。
2.4.5出土方量及车辆、劳动力安排
1、大开挖阶段（19.0~5.8）:
约176000方。
根据进度安排，项目部20辆自卸车可以满足大开挖阶段运输要求。
劳动力配备40~60人左右即可。
2、零星开挖阶段（包括坑中坑）：
约5000方。
满足修土、车辆减至8~10辆左右，劳动力则加至100人左右。
第三章基坑支护施工及施工程序
3.1钻孔灌注桩（支护桩）施工及其施工方法
3.1.1施工方法的选择
本工程地质特征和设计要求，主要体现在以下几点：
1、钻孔上部的素填土和粉质粘土，其工程性质较好，有利于泥浆护壁和钻孔稳定。
2、钻孔中下部有较厚的中、粗和砾砂层，工程性质较差，容易产生垮孔和缩经。
3、钻孔底部为强风化和中风化砂砾岩，而且钻孔需要进入中风化岩石层深度最深度达到4.8m。
4、钻孔直径为800mm~1200mm，属于较大直径桩孔，孔底沉渣控制要求严格针对以上几点，在综合考虑了各种钻孔设备的进度和质量能力之后，决定采用“GPS—15型钻机+6BS砂石泵+3PN泥浆泵+反复循环”的工艺进行施工，即：
采用GPS—15型钻机，配合钻杆和钻头，在土层钻进过程中，使用3PN泥浆泵采取正循环工艺施工，在卵砾石层和岩石层钻进过程中，使用6BS砂石泵采取反循环工艺施工。
成孔至设计标高后，进行第一次孔底查清，钢筋笼安装完成之后，必须使用反循环工艺二次清孔，确保孔底沉渣厚度小于40mm和50mm。
3.1.2施工流程
施工过程：
平整场地→泥浆制备→埋设护筒→铺设工作平台→安装钻井并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混泥土→拔出护筒→检查质量。
3.1.3施工方法
1、护筒制作和埋设
桩孔口的钢护筒是保证孔口防止地表杂填土坍塌，隔离地表水渗漏和保护孔内水头高度的重要设施，必须重视此项工作。
（1）护筒制作：
护筒是反复回收的设施，在材料的选用和结构设计上要求有一定的强度和刚度，不易损坏变形，故采用6mm后的钢板卷制内径比桩孔直径大200mm，高度为2000mm，上口加焊箍圈。
（2）护筒埋设：
采用人工挖坑深2.0m左右，坑底不得有墙基，地下水管道等障碍物，若遇障碍必须清楚干净（国家地下设施要与甲方联系解决，有地下文物时必须报告有关部门，不得擅自处理），方可下入护筒，并高出地面10—20cm，护筒中心应对正桩中心，护筒埋设好后，采用十字交叉将桩中心引到护筒上，并用红漆做好十字标注中心标迹。
用经纬仪重新进行校正。
其偏差不得大于20mm，并保证护筒垂直：
护筒外围用粘土分层回填夯实，防止发生漏水。
2、钻机安装
钻机安装成走轨式。
枕木的摆放要牢靠、正直，确保钻机转动平稳不发生晃动，钻机就为后应精心调平、固定。
钻机对中采用垂线对护筒上的红色十字交叉线交叉点，要求对中偏差小于5mm，护筒中心安装偏差小于20mm，钻机
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