基坑支护工程专项施工.docx

基坑支护工程专项施工.docx

《基坑支护工程专项施工.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基坑支护工程专项施工.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基坑支护工程专项施工

基坑支护工程

安全施工专项方案

编制：

审核：

审批：

信阳河川水利建筑有限公司

2016年3月

基坑支护工程安全施工方案

1、适用范围

1.1开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）并采用支护结构施工的工程；

1.2基坑虽未超过5m，但地质条件和周围环境复杂、地下水位在坑底以上等的工程。

2、基坑支护工程安全专项施工方案的主要内容

2.1工程概况

工程概况应包括深基坑设计情况及要求，现场环境，场地水文地质情况，基础类型等。

2.2主要编制依据

2.2.1《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）；

2.2.2《混凝土结构设计规范》（GB50010）；

2.2.3建筑物设计文件、地质报告；

2.2.4地下管线、周边建筑物等情况调查报告。

3、基坑支护工程危险源的识别与监控

3.1基坑支护工程事故的类型

3.1.1与挡土结构有关的事故

3.1.1.1挡土结构施工不良。

3.1.1.2挡土结构渗漏水严重，致使挡土结构后面土体流失。

3.1.1.3挡土结构异常变形。

3.1.1.4地面超载引起挡土板结构上侧压力过大。

3.1.1.5各阶段挖土超挖引起挡土结构上侧压力过大。

3.1.1.6未进行支护与土体整体稳定和抗滑移验算或验算错误，导致挡土结构整体垮塌。

这类问题常见于放坡角度过大；验算时土的抗剪强度取值偏高或勘察报告有误、土层不均匀或软弱面与坡面倾向相同；验算不够但寄希望于安全储备或经验，强行取得合同或屈从于总包单位的要求等。

3.1.1.7对雨水、周边排水等地表水造成的侧压力增加考虑不足，导致挡土结构垮塌。

3.1.2与锚杆体系有关的事故

2.1.2.1勘察、设计上的不当造成事故。

3.1.2.2施工不良造成的事故。

3.1.3与支撑体系有关的事故

3.1.3.1设计不当造成事故。

3.1.3.2施工不良造成的事故。

3.1.4与地下水治理不当有关的事故

3.1.4.1发生在挡土结构上的事故。

3.1.4.2发生在挡土底部的事故。

3.1.4.3发生在基坑周边的事故。

3.1.4.4未对井点降水进行整体流量均匀性控制，地下水位降低过大、过快导致已有临近建筑物沉降、开裂等事故。

3.1.5与管理不当有关的事故

3.1.5.1放坡开挖时坡度过陡，土坡可能丧失其稳定性。

3.1.5.2基坑周围过多堆放荷载，引起边坡失稳。

3.1.5.3挖土施工速度过快，改变了原土层的平衡状态，易造成滑坡。

3.1.5.4基坑周围停放重型机械，使支护荷载增大，引起边垛失稳破坏。

3.1.5.5附近基坑施工对基坑支护的影响引起围护结构破坏。

3.1.5.6基坑暴露时间过长，坑底回弹增大从而影响支护结构稳定性。

3.2引发事故的主要原因

3.2.1在调查阶段，事前对周围环境调查不够，如临近建筑物的基础情况调查不足、地下设施及地下构筑物情况调查不足、地质勘察不详细、地质资料不足等。

3.2.2在设计阶段，选用土的物理力学性质指标有误，选用的设计方法有误，荷载估计不足等。

3.2.3在施工阶段，不适当地增加基坑周围地面上施工荷载、基坑超挖、回填土不密实、支撑结构断面不足、异常降水使墙后侧压力过大等。

3.3危险源的监控项目

3.3.1支护结构水平位移。

3.3.2周围建筑物、地下管线变化。

3.3.3地下水位。

3.3.4柱、墙内力。

3.3.5锚杆拉力。

3.3.6支撑轴力。

3.3.7立柱变形。

3.3.8土体分层竖向位移。

3.3.9支护结构面上侧向压力。

4、基坑支护工程安全技术设计

4.1一般规定

4.1.1设计规定

4.1.1.1基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计。

4.1.1.2基坑支护结构设计应根据下表选用相应的侧壁安全等及重要性系数。

安全

等级

破坏后果

γ0

一级

支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重

1.10

二级

支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般

1.00

三级

支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重

0.90

注：

有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行确定。

4.1.1.3在进行支护结构设计之前，应收集以下3个方面的资料，以便为基坑支护结构的设计和施工服务。

4.1.1.4工程地质和水文地质资料；

4.1.1.5场地周围环境及地下管线状况；

4.1.1.6地下结构设计资料。

4.1.1.6.1支护结构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平与竖向变形的影响，对于安全等级为一级和对周边环境变形有限定要求的二级建筑基坑侧壁，应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定支护结构的水平变形限值。

4.1.1.6.2当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础型式等因素，确定地下水控制方法。

当场地周围有地表水汇流、排泄或地下水管渗漏时，应对基坑采取保护措施。

4.1.1.6.3基坑支护应按下列规定进行计算和验算：

基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算，计算内容应包括：

①根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算；

②基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算；

③当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力计算和稳定性验算。

对安全等级为一级及对支护结构变形有限定的二级建筑基坑侧壁，尚应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。

基坑支护设计内容应包括对支护结构计算和验算、质量检测及施工监控的要求。

4.1.2支护结构选型

4.1.2.1支护结构可根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质、施工作业设备和施工季节等条件，按下表选用排桩、地下连续墙、水泥土墙、土钉墙、逆作拱墙、原状土放坡或采用上述形式的组合。

结构形式

使用条件

排桩或地下连续墙

1、适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级

2、悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m

3、当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或地下连续墙

基坑周围施工场地狭小，开挖深度不大，土质较好时可加大开挖深度，或邻近基坑边无建筑物或地下管线，可选用悬臂式排桩支护结构，桩型包括人工挖孔桩，灌注桩、钢筋混凝土板桩和钢板桩等；

邻近基坑边有建筑物或地下管线需要保护，对基坑边土体水平位移控制要求较高时，可采用内支撑（用地红线以外不允许占用地下空间）排桩或拉锚排桩。

土体变形要求严格或兼作地下室外墙时，可采用地下连续墙。

水泥土墙

1、适用于基坑侧壁安全等级二、三级

2、水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa

3、基坑深度不宜大于6m

基坑周围不具备放坡条件，但具备重力式挡墙施工宽度，邻近基坑边无重要建筑物或地下管线，土层较差且厚度较大时采用。

土钉墙

1、适用于基坑侧壁安全等级二、三级的非软土场地

2、基坑深度不宜大于12m

3、当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施

土层内富含地下水不宜采用，可采用水泥土搅拌桩做隔水帷幕；可塑以下软弱土层时不宜采用，遇到较深软弱土夹层时，可将预应力锚杆与土钉混合使用；土体变形要求严格时不宜采用，应特别注意相邻建筑物或地下管线因变形可能引起的不良后果；应注意验算整体稳定性。

土钉支护是以较密排列的插筋作为土体主要补强手段，通过插筋锚体与土体和喷射混凝土面层共同工作，形成补强复合体，达到稳定边坡的目的。

喷锚支护结构由锚杆、钢筋网、喷射混凝土面层和被加固土体等组成。

适用于无流砂及淤泥土层，基坑周围地下空间允许锚杆占用的工程。

逆作拱墙

1、适用于基坑侧壁安全等级二、三级的非软土场地

2、基坑深度不宜大于12m

3、当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施

4、淤泥和淤泥质土场地不宜采用

5、拱墙轴线的矢跨比不宜小于1/8

放坡

1、适用于基坑侧壁安全等级三级

2、施工场地应满足放坡条件

3、当地下水位高于坡脚时，应采取降水措施

4、可独立或与上述其他形式结合使用

支护结构选型应考虑结构的空间效应和受力特点，采用有利于支护结构材料受力性状的形式。

软土场地可采用深层搅拌、注浆、间隔或全部加固等方法对局部或整个基坑底土进行加固，或采用降水措施提高基坑内侧被动抗力。

4.1.3质量检测

4.1.3.1支护结构施工及使用的原材料及半成品应遵照有关施工验收标准进行检验。

4.1.3.2对基坑侧壁安全等级为一级或对构件质量有怀疑的安全等级为二级和三级的支护结构应进行质量检测。

4.1.3.3质量检测工作结束后应提交包括下列内容的质量检测报告：

①检测点分布图；

②检测方法与仪器设备型号；

③资料整理及分析方法；

④结论及处理意见。

4.1.4构造要求

4.1.4.1排桩

①悬臂式排桩结构桩径不宜小于600mm，桩间距应根据排桩受力及桩间土稳定条件确定。

②排桩顶部应设钢筋混凝土冠梁连接，冠梁跨度（水平方向）不宜小于桩径，冠梁高度（竖直方向）不宜小于400mm。

排桩与桩顶冠梁的混凝土强度等级宜大于C20；当冠梁作为联系梁时可按构造配筋。

③基坑开挖后，排桩的桩间土防护可采用钢丝网混凝土护面、砖砌等处理方法，当桩间渗水时，应在护面设泄水孔。

当基坑面在实际地下水位以上且土质较好，暴露时间较短时，可不对桩间土进行防护处理。

4.1.4.2地下连续墙

①悬臂式现浇钢筋混凝土地下连续墙厚度不宜小于600mm，地下连续墙顶部应设置钢筋混凝土冠梁，冠梁宽度不宜小于地下连续墙厚度，高度不宜小于400mm。

②水下灌注混凝土地下连续墙，混凝土强度等级宜大于C20，地下连续墙作为地下室外墙时还应满足抗渗要求。

③地下连续墙的受力钢筋应采用Ⅱ级或Ⅲ级钢筋，直径不宜小于20mm。

构造钢筋宜采用Ⅰ级钢筋，直径不宜小于16mm。

净保护层不宜小于70mm，构造筋间距宜为200～300mm。

④地下连续墙墙段之间的连接接头形式，在墙段间对整体刚度或防渗有特殊要求时，应采用刚性、半刚性连接接头。

⑤地下连续墙与地下室结构的钢筋连接可采用在地下连续墙内预埋钢筋、接驳器、钢板等，预埋钢筋宜采用Ⅰ级钢筋，连接钢筋直径大于20mm时，宜采用接驳器连接。

4.1.4.3水泥土墙

①水泥土墙采用格栅布置时，水泥土的置换率对于淤泥不宜小于0.8，淤泥质土不宜小于0.6；格栅长宽比不宜大于2。

②水泥土桩与桩之间的搭接宽度应根据挡土及截水要求确定，应考虑截水作用时，桩的有效搭接宽度不宜小于150mm，当不考虑截水作用时，搭接宽度不宜小于100mm。

③当变形不能满足要求时，宜采用基坑内侧土体加固或水泥土墙插筋加混凝土面板及加大嵌固深度等措施。

4.1.4.4土钉墙

①土钉墙墙面坡度不宜大于1：

0.1。

②土钉必须和面层有效连接，应设置承压板或加强钢筋等构造措施，承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接。

③土钉的长度宜为开挖深度的0.5～1.2倍，间距宜为1～2m，与水平面夹角宜为50～200。

④土钉钢筋宜采用Ⅱ级或Ⅲ级钢筋，钢筋直径宜为16～32mm，钻孔直径宜为70～120mm。

⑤注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜低于M10。

⑥喷射混凝土面层宜配置钢筋网，钢筋直径宜为6～10mm，间距宜为150～300mm；喷射混凝土强度等级不宜低于C20，面层厚度不宜小于80mm。

⑦坡面上下段钢筋网搭接长度应大于300mm。

⑧当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施；土钉墙顶应采用砂浆或混凝土护面，坡顶和坡脚应设排水措施，坡面上可根据具体情况设置泄水孔。

4.1.4.5逆作拱墙

①钢筋混凝土拱墙结构的混凝土强度等级不宜低于C25。

②拱墙截面宜为Z字形，拱壁的上、下端宜加肋梁；当基坑较深且一道Z字形拱墙的支护高度不够时，可由数道拱墙叠合组成，沿拱墙高度应设置数道肋梁，其竖向间距不宜大于2.5m；当基坑边坡地方较窄时，可不加肋梁但应加厚拱壁。

③拱墙结构水平方向应通长双面配筋，总配筋率不应小于0.7％。

④圆形拱墙壁厚不应小于400mm，其他拱墙壁厚不应小于500mm。

⑤拱墙结构不应作为防水体系使用。

4.1.4.6设计计算

1）排桩和地下连续墙

应对嵌固深度、围护墙内力与变形、围护墙结构（包括截面承载力、锚杆、支撑体系）进行计算，以及验算软弱下卧层的整体稳定性、编写设计计算书。

计算方法可参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）和《混凝土结构设计规范》（GB50010）。

2）水泥土墙

应对嵌固深度、墙体厚度进行计算，并对压应力、拉应力进行验算，以及进行有关安全验算，编写设计计算书。

计算方法可参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）和《混凝土结构设计规范》（GB50010）。

有关安全验算的内容见下表：

项目

验算

项目

验算

抗倾覆稳定

必须验算

桩体强度

基坑开挖深度较大时验算

抗滑动稳定

必须验算

基底地基承载力

墙体下部为软弱土层时验算

整体稳定

墙体下部为软弱土时验算

格栅稳定

格栅分格较大时应验算

抗隆起稳定

墙体下部为软弱土时验算

位移

对支护结构及墙背土体位移控制要求时验算

抗管涌稳定

坑底或墙体下部为砂石及砂土时验算

3）土钉墙

应对土钉抗拉承载力、喷射面混凝土面层进行计算，有关安全验算，包括土钉墙支护整体稳定性验算、土钉墙支护整体沿底面水平滑动、验算支护底面的地基承载力、验算整个支护连同外部土体沿深部圆弧破坏面失稳，编写设计计算书。

计算方法可参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）和《混凝土结构设计规范》（GB50010）。

5、基坑支护工程施工要求

5.1施工准备

在进行基坑支护设计和施工前，必须认真对施工现场情况和工程地质、水文地质情况进行调查研究，以确保施工的顺利进行。

5.1.1施工现场情况调查：

包括有关机械进场条件调查，给排水、供电条件的调查，现有建筑物的调查以地下障碍物与施工对周围影响的调查。

5.1.2水文地质和工程地质调查：

为使基坑支护工程设计、施工合理和完工后使用性能良好，必须事先对水文地质和工程地质作全面、正确的勘探，如地下水位及水位变化情况、地下水流动速度、承压水层的分布与压力大小等。

5.1.3制定施工方案。

5.2排桩

5.2.1桩位偏差、轴线和垂直轴线方向均不宜超过50mm，垂直度偏差不宜大于0.5％。

5.2.2钻孔灌注桩桩底沉渣不宜超过200mm，当用作承重结构时，桩底沉渣按《建筑桩基技术规范》（JGJ94）要求执行。

5.2.3排桩宜采取隔桩施工，并应在灌注混凝土24h后进行邻桩成孔施工。

5.2.4非均匀配筋排桩的钢筋笼在绑扎、吊装和埋设时，应保证钢筋笼的安放方向和设计方向一致。

5.2.5冠梁施工前，应将支护桩桩顶浮浆凿除干净，桩顶上出露的钢筋长度应符合设计要求。

5.3地下连续墙

5.3.1地下连续墙单位槽段长度可根据槽壁稳定性及钢筋笼起吊能力划分，宜为4～8m。

5.3.2施工前宜进行墙槽成槽试验，确定施工工艺流程，选择操作技术参数。

5.3.3槽段的长度、厚度、深度、倾斜度应符合下列要求：

5.3.3.1槽段长度（沿轴线方向）允许偏差±50mm。

5.3.3.2槽段厚度允许偏差±10mm。

5.3.3.2槽段倾斜度≤1/150。

5.4水泥土墙

5.4.1水泥土墙应采取切割搭接法施工。

由于在前桩水泥土尚未固化时进行后序搭接桩施工，所以施工开始和结束的头尾搭接处，应采取措施，消除搭接沟缝。

5.4.2深层搅拌水泥土墙施工前，应进行成桩工艺及水泥掺入量或水泥浆的配合比试验，以确定相应的水泥掺入比或水泥水灰比，浆喷深层搅拌的水泥掺入量宜为被加固土重度的15％～18％；粉喷深层搅拌的水泥掺入量宜为被加固土重度的13％～16％。

5.4.3高压喷射注浆施工前，应通过试喷试验，确定不同土层旋喷固结体的最小直径，高压喷射施工技术参数等。

高压喷射水泥水灰比宜为1.0～1.5。

5.4.4深层搅拌桩和高压喷射桩水泥土墙的桩位偏差不应大于50mm，垂直度偏差不宜大于0.5％。

5.4.5当设置插筋时。

桩身插筋应在桩顶搅拌完成后及时进行。

插筋材料、插入长度和出露长度等均应按计算和构造要求确定。

5.4.6高压喷射注浆应按试喷确定的技术参数施工，切割搭接宽度应符合下列规定：

5.4.6.1旋喷固结体不宜小于150mm。

5.4.6.2摆喷固结体不宜小于150mm。

5.4.6.3定喷固结体不宜小于200mm。

5.5土钉墙

5.5.1上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70％后方可开挖下层土方及进行下层土钉施工。

5.5.2基坑开挖和土钉墙施工应按设计要求自上而下分段分层进行。

在机械开挖后，应辅以人工修整坡面，坡面平整度的允许偏差宜为±20mm，在坡面喷射混凝土支护前，应清除坡面虚土。

5.5.3土钉墙施工可按下列顺序进行：

5.5.3.1应按设计要求开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志。

5.5.3.2喷射第一层混凝土。

5.5.3.3钻孔安设土钉、注浆，安设连接件。

5.5.3.4绑扎钢筋网，喷射第二层混凝土。

5.5.3.5设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。

5.5.4土钉成孔施工宜符合下列规定：

5.5.4.1孔深允许偏差±50mm；

5.5.4.2孔径允许偏差±5mm；

5.5.4.3孔距允许偏差±100mm；

5.5.4.4成孔允许偏差±5％。

5.5.5喷射混凝土作业应符合下列规定：

5.5.5.1喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自上而下，一次喷射厚度不宜小于40mm。

5.5.5.2喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为0.6～1.0m。

5.5.5.3喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为3～7h。

5.6喷射混凝土面层中的钢筋网铺设应符合下列规定：

5.6.1钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不宜小于20mm。

5.6.2采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。

5.6.3钢筋网与土钉应连接牢固。

5.7土钉注浆材料应符合下列规定：

5.7.1注浆材料宜选用水泥浆或水泥砂浆；水泥浆的水灰比宜为0.5，水泥砂浆配合比宜为1：

1～1：

2（重量比），水灰比宜为0.38～0.45。

5.7.2水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。

5.8注浆作业应符合以下规定：

5.8.1注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净；注浆开始或中途停止超过30min，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。

5.8.2注浆前，注浆管应插至距孔底250～500mm处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管。

5.8.3土钉钢筋应设定位支架。

6、基坑支护工程质量检测与验收

6.1排桩与地下连续墙

6.1.1混凝土灌注桩质量检测宜按下列规定进行：

6.1.1.1采用低应变动测桩身完整性，检测数量不宜少于总桩数的10％，且不得小于5根。

6.1.1.2当根据低应变动测法判定的桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时，应采用钻芯法补充检测，检测数量不宜小于总桩数的2％，且不得少于3根。

6.1.2地下连续墙宜采用声波透射法检测墙身结构质量，检测槽段数不应少于总槽段数的20％，且不应少于3个槽段。

6.1.3当对钢筋混凝土支撑结构或对钢支撑焊缝施工质量有怀疑时，宜采用超声探伤等非破损方法检测，检测数量根据现场情况确定。

7、基坑支护工程安全管理

7.1在施工前应对施工人员进行安全技术交底，避免以下事故发生：

7.1.1放坡开挖时坡度过陡，引起边坡失稳。

7.1.2基坑周围过多堆放荷载，引起边坡失稳。

7.1.3挖土施工速度过快，改变了原土层的平衡状态，易造成滑坡。

7.1.4基坑周围停放重型机械，使支护荷载增大，引起边垛失稳。

7.1.5附近基坑施工对基坑支护的影响，引起围护结构破坏。

7.1.6基坑暴露时间过长，坑底回弹增大从而影响支护结构稳定。

7.2当基坑放坡高度较大，施工期和暴露时间过长，或岩土土质较差时，应根据土质情况和实际条件采取边坡防护措施，以保护支护结构稳定性。

8、基坑支护工程应急预案

8.1事故报告程序

事故发生后，作业人员、班组长、现场负责人、项目部安全主管等应逐级上报，并联络报警，组织急救。

8.2事故报告

事故发生后应逐级上报：

一般顺序为现场事故知情人、作业队、班组安全员、施工单位专职安全员。

发生重大事故（包括人员死亡、重伤及财产损失等严重事故）时，应立即向上级领导汇报，并在24h内向上级主管部门作出书面报告。

8.3现场事故应急处理

当支护结构系统位移量过大时，应停止开挖施工。

当出现边坡失稳或坍塌现象时，应采取土包或其他材料反压加固坡脚，以防事态发展，并尽可能在坡项削坡减小荷载，必要时回填。

8.4人员伤亡应急处理

8.4.1向项目部汇报。

8.4.2应立即排除其他隐患，防止救援人员遭到伤害。

8.4.3积极进行伤员抢救。

8.4.3.1做好死亡者的善后工作，对其家属进行抚恤。

8.5应急培训和演练

8.5.1应急反应组织和预案确定后，施工单位应急组长组织所有应急人员进行应急培训。

8.5.2组长按照有关预案进行分演练，对演练效果进行评价，应根据评价结果进行完善。

8.5.3在确认险情和事故处置妥当后，应急反应小组应进行现场拍照、绘图，收集证据，保留物证。

8.5.4经业主、监理单位同意后，清理现场恢复生产。

8.5.5单位领导将应急情况向现场项目部报告组织事故的调查处理。

8.5.6在事故处理后，将所有调查资料分别报送业主、监理单位和有关安全管理部门。

8.6应急通信联络

遇到紧急情况要先向项目部汇报。

项目部利用电话或传真向上级部门汇报并采取相应求援措施。

各施工班组应制定详细的应急反应计划，列明各营地及相关人员通信联系方式，并在施工现场、营地的显要位置张贴，以便紧急情况下使用。