西湖天地基坑支护施工方案专家论证.docx
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西湖天地基坑支护施工方案专家论证
目 录
1、工程概况………………………………………..……….….2
2、工程地质与水文地质…………………………..…………..2
3、设计思路与方案比选…………………………..…………..4
3.1基坑特点分析………………………………..………...4
3.2支护方案选择…………………...……………..………4
4、基坑支护设计…………………………..…………………...5
4.1设计依据……………………………..…………………5
4.2支护设计………………………..…………………5
5、地下水治理设计……….………………….……..………….6
5.1上层滞水处理……….………………………………….6
5.2承压水治理……………………………………..…..…..6
6、施工方案……………………..………………..……...…...6
6.1施工部署………………………..………..…….…..…….6
6.2土钉墙施工工艺流程……………………..….…..…....9
7、现场施工组织机构…………………………..……………….13
8、生产组织管理……………………………….………………14
9、生产组织管理体系…………………………….……………....14
10、检测和试验………..……………………..………….………17
11、基坑检测…..……………………..………….……….………18
12、应急应变措施…..……………………..………….…………20
基坑支护工程施工方案
1、工程概况
淮南市康博置业有限公司拟在国庆中路南侧，现西湖花园大酒店地块兴建西湖天地商住楼工程。
该项目总用地面积为1.465公顷，总建筑面积为78612m2，其中地上建筑面积为67270m2，地下车库建筑面积为11342m2。
拟建建筑物为1#楼A、B座地下1层，地上30层，建筑高度95.00m；2#楼A座地下一层，地上29层，建筑高度86.70m，B座地下1层，地上30层，建筑高度89.60m；3#楼地上30层，建筑高度89.60m；结构形式为框架剪力墙结构，人工挖孔桩基础；设计基础底板面标高为-5.30m，基坑最深处为电梯基坑-9.10m。
根据甲方提供资料，自然地面标高为-0.24~-0.84米，呈南高北低地形；基底标高为-5.6米，设计按基坑深度4.75~5.6米计算。
2、工程地质与水文地质
2.1工程地质条件
根据《岩土工程勘察报告》提供的资料显示，该建筑场地自上而下可分为
层填土、
层粘土、
层粉质粘土和粉土互层、
层粘土、
层残积粘土、
层泥质粉砂岩强风化层、
层泥质粉砂岩中风化层。
现将与基坑设计开挖相关的地层简述如下：
①层填土：
暗灰～灰黄色，上部主要为碎石、砖渣及炉渣回填，场区普遍分布，厚度为0.6~3.10m。
②层粘土：
黄褐~褐黄色，可-硬塑状。
含铁锰结核及铁质薄膜，有植物根茎、根孔及裂隙，有黄色粉土颗粒分布，切面光滑，韧性较好，干硬度较高，有可-硬塑状粉质粘土。
层厚约为2.30～5.00m。
③层粉质粘土和粉土互层：
主要为褐黄~灰黄色，湿密，含少量的铁锰结核，夹有粉砂团块，内含少量白云母碎片及氧化物，切面粗糙，光泽度较差，低韧性。
层厚约为1.70~3.40m。
2.2水文地质条件
该建筑场地的地下水可分为上层滞水和下部承压水和强风化层中的孔隙裂隙性水。
上层滞水主要由大气降水补给，水位影响较大，地下静止水位为地表以下1.85~2.31m。
下部承压水主要分布于第
层粉质粘土和粉土互层中，其水位（水头）埋深在自然地表下5.50m左右。
基岩中裂隙性水主要储存于砂岩强风化层及基岩裂隙中，渗透性弱，水量小，水位较深，根据水质分析报告判定地下水对混凝土无侵蚀性。
2.3地层概化及各土层设计参数选取
依据勘察资料，将该基坑地层概化为下图所示：
序号
土层
厚度
①
表填土
1.85m
②
粘土
3.65m
③
粉质粘土和粉土互层
2.55m
④
粘土
5.75m
⑤
残质粘土
3.20m
泥质粉砂岩强风化层
1.90m
泥质粉砂岩中风化层
5.00m
依据勘察资料，该场地各土层基坑支护设计参数按下表选取：
各土层参数设计值一览表
层号
土层名称
γ
（KN/m3）
C
（KPa）
ψ
（°）
τ
（kPa）
①
素填土
18.0
30.0
25.0
20
②
粉质粘土
19.9
62.0
17.0
30
③
粘土
19.2
33.0
20.0
25
④
粘土
20.0
70.0
14.5
35
⑤
粉质粘土
20.1
80.0
13.0
40
3、设计思路与方案比选
3.1基坑特点分析
3.1.1基坑侧壁主要土层为素填土、粉质粘土、粘土，而坑底部分均为第
层可塑状的粘土，对基坑整体稳定有利。
3.1.2基坑底部为第
层、第
层可塑的粘土，为隔水层，厚度为在6m以上，对基坑底板防渗抗突涌有利。
3.1.3基坑四周除北侧有二层楼建筑外，其余各侧均较为空旷，对支护有利。
3.2支护方案选择
根据该基坑地质情况及周围环境状况，结合我公司的施工经验，本基坑开挖放坡1：
0.5（坡角63°），C-D近靠围墙，B-C近靠北面二层楼房，A-B段紧靠场区施工道路，施工期间会有大型重载车辆经常出入（如砼泵车、砼搅拌运输车等），大型重载车辆出入场区所产生的动荷载及料场大量堆放建筑材料所产生静荷载将对边坡造成极大的安全隐患，从安全生产角度考虑，该基坑A-B、B-C、C-D段边坡应采用钻孔式土钉墙对其边坡进行维护，其余段面采用简易土钉墙维护。
由于基坑底板为粘土，厚度在6m以上，而在枯水季节施工时，承压水埋深6-7m，经过计算，承压水对基坑底板影响不大，可不考虑降水，但在丰水季节施工时，应根据当时的承压水水位计算是否安全，本设计按枯水季节水位考虑。
对地表水及基坑侧壁渗水，可采用坑底明沟、集水井抽排方案。
4、基坑支护设计
4.1设计依据
4.1.1设计采用标准规范
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GBJ50086-2001）
4.1.2设计依据资料
①《岩土工程勘察报告》（安徽水文工程勘察研究院，2009年6月）
②《西湖天地项目工程桩基础及承台梁平面布置图》
③《西湖天地项目一期工程规划红线图》
4.2支护设计
4.2.1、基坑支护（A-B、B-C、C-D段）
基坑西北侧边坡为整个基坑最低地势，按挖深4.65m考虑，上部坡顶土方挖低基坑安全等级三级，考虑到基坑侧壁距离施工通道较近，重型车辆通过的动荷载对基坑侧壁扰动较大，故考虑西侧护壁采用钻孔式土钉墙对其边坡进行维护，按1:
0.5比例放坡开挖，坡顶附加均布荷载20kＰa，具体支护参数见设计图纸。
4.2.1基坑支护（D-A段）
2#楼D-A段基坑按5.6M深考虑，基坑安全等级三级，采用钢筋锚钉挂钢丝网砼支护，按1:
0.75比例放坡开挖，坡顶附加均布荷载20kPa，并应严格控制基坑周边堆载不得超过设计值，材料堆载必须离基坑边缘5~10m以外，以免增加堆载所产生的附加荷载超过设计值。
具体支护参数见设计图纸。
5、地下水治理设计
5.1上层滞水处理
上层滞水主要赋存于第①层回填土及
层粉质粘土和粉土互层孔隙之中，含水量有限，在基坑开挖时，部分滞水会流向坑内，此时可临时挖临时集水坑向外排水。
在支护施工后,少量的渗水可通过坡面的泄水孔向外排水.基坑开挖期间，基坑内的少量渗水，可采用明沟加固集水坑的方法用潜水泵排至坑外。
为防止地表水或雨水渗（流）入基坑内，沿基坑四周距坡肩3m范围内地面硬化，硬化厚度100mm厚，C10素砼，并沿基坑一圈设置1.1m高∮48*3.5钢管围栏上下两道，围栏底部设置100高200宽素砼翻边，防止场地雨水大量流入基坑内及杂物滚入基坑内。
在距坡肩1m范围外设300mm×300mm排水沟，以方便基坑内向外排水。
5.2承压水治理
下部承压水主要分布于第
层粉质粘土和粉土互层中，在桩基挖孔施工中人工抽排降水，其承压水水位已经在基坑底标高以下，基坑底板突涌的可能性较小，电梯基坑不另考虑降水方案。
6、施工方案
6.1施工部署
施工程序及进度（各工序的综合协调）
施工主要机械设备及劳动力配置计划
考虑到场区内地层情况及工期要求，主要进行设备及劳动力配置计划
如表1、表2、表3
根据工程量所需，劳动力配置如下表1
工种
机械工
钢筋工
电焊工
混凝土工
电工
其它
人数
12
6
4
10
2
10
钢筋加工机械设备表2
设备名称
设备型号
数量
钢筋切割机
GJ51-32
1
钢筋调直机
TZ-26
1
电焊机
BX-300
4
喷射混凝土及锚杆施工机械表3
设备名称
设备型号
数量
空压机
VF-12/8
1
混凝土喷射机
PZ-6/200
1
混凝土搅拌机
JZC-350
1
灰浆搅拌机
ZRJ-150
1
双液注浆泵
ZYB-90/100DA
1
锚杆钻机
KHYD180
6
锚杆拉力仪
YDC250QX-200KN
1
2）土钉墙施工工艺流程
边坡开挖→边坡修整埋设喷射砼厚度标点→定位放线→钻孔→放钢筋锚杆→注浆→ 挂网→焊接加强筋→喷射砼→试验
土钉墙施工要点表4
序号
施工工艺
施工要点
1
测量放线
根据基坑施工方案测量放出开挖线，用白灰洒在现场。
2
开挖工作面修整边坡
基坑边坡应分层分段开挖，采用反铲挖掘机，预留10～15CM人工修坡，开挖深度在土钉孔位下50CM，边开挖边修整边坡，人工修整边坡时，不平整度≤20CM.土方开挖严格按设计规定的分层分段开挖，按作业顺序施工，在完成上层作业面的土钉及喷混凝土强度未达到设计以前，不得进行下层土方的开挖。
3
土钉成孔
土钉成孔机具采用螺旋锚杆钻机，成孔直径100mm、150mm，倾角15º，成孔前由测量人员按设计图纸用Φ8长30cm的钢筋钉入每一个土钉的位置。
以免钻孔错位，用量角器测量钻杆倾角直至设计角度后再行钻进，孔位允许偏差±50mm.
施工工艺
施工要点
4
杆筋安装及锚孔注浆
钻孔完毕后，应立即将杆筋和注浆管（一根20mm厚壁PPR耐压管）同时插入孔底，土钉钢筋使用前应调直、除锈，钢筋长度不够时，可采用搭接焊工艺加长，为保证钢筋杆体位于成孔的中心，在钢筋杆体上焊制3根6.5mm对中支架，间距1.5M，沿杆体均匀布置。
浆体采用325#普通硅酸盐水泥，添加UEA膨胀剂、速凝剂。
采用搅拌机造浆，应严格控制水灰比W/C=0.4～0.45；注浆采用双液注浆泵，注浆压力0.3～0.5Mpa，注浆量满足设计要求时，孔口返出纯水泥浆，稳压时间5min。
以保证注浆质量，增加锚杆抗拔力。
5
土钉墙钢筋网施工
面层钢筋分为钢筋网片和主筋，前者在里，后者在外，钢筋网片采用ø6.5mm钢筋，间距为@200×200，横拉筋焊接在插入土中的土钉（插筋）上，与坡面间隙3～4㎝，不应小于3㎝，（采用预制垫块控制），宜在喷射第一层混凝土后铺设，塔接时上下左右一根对一根塔接绑扎, 塔接长度应大于30㎝， 钢筋网片弯勾借助与拉接筋与土钉外端焊接成一体。
序号
施工工艺
施工要点
6
喷射混凝土
喷射砼采用325#普通硅酸盐水泥与中细砂、细米石用搅拌机搅拌而成，强度C20（配制以配比单准）。
喷射砼可根据地层情况“先锚后喷”或“先喷后锚”（土质松散时）,喷射作业时，空压机风量不宜小于15㎡/min，气压0.2～0.5Mpa，喷头水压不宜小于0.15Mpa， 喷射距离控制在0.6～1.0m，喷头与喷面垂直，通过外加速凝剂控制砼初凝时间在5～10min，喷射厚度100mm。
喷射人员应控制好水灰比，保持混凝土表面平整、湿润光泽，无干斑、流淌现象，养护时间视气温条件采用水养护，保持混凝土湿润。
7
排水措施
为防止土钉墙内局部渗水，将坡顶四周地表面修整并构筑明沟排水，严防地表水向下渗透，在坡底设置排水沟、积水井，等积水沉淀后二次利用或用泵抽出基坑外，对潜水层或含水量大的土层，可在含水层埋设花管（∮50mm塑料管），其外端伸出支护面层，便于土钉墙有积水时顺利外排。
序号
施工工艺
施工要点
8
土钉养护
土钉支护施工规范要求上部土钉达到设计强度的70%之后，方可以开挖下部土层。
根据混凝土强度增长的规律，一般情况下2～3d之后可以进行下部土方开挖。
9
施工中注意事项及措施
1.基坑顶部，均布荷载不得大于设计荷载值。
2.土钉施工前，必须明确现场内原有管线、临水、临电埋深位置，以便施工时避开。
3.施工中严格观察图纸变化，当图纸与提供的地质报告有较大不符时应及时更变设计。
并注意地下障碍物对土钉施工的影响
4.因地下障碍物或不明物而导致无法成孔或达不到设计长度时，应及时调整土钉成孔角度、间距、和位置。
以避开障碍物。
但调整幅度超过500mm或成孔深度比原设计减少时，应及时与现场技术人员及监理工程师协商解决。
5.施工过程中若发现局部土体不稳而塌落，视土体大小用编织袋或草袋装土后砌实，插入土钉并在深处注浆，挂钢筋网后喷射混凝土。
6.土钉试验应在有代表性的土层上选不少于3根张拉，根据试验结果对土钉进行调整。
7、现场施工组织机构
7.1为确保本项目工程按质、按量、按期完成，在项目部的领导下，成立专门的施工队伍，并抽调具有丰富施工经验的各类施工技术工人进场施工，
7.2施工组织人员组成
序号
姓名
性别
职称
职务
1
张磊
男
高级工程师
项目经理
2
蔡新洪
男
工程师
技术负责人
3
李洪喜
男
施工员
4
陈修成
男
工程师
质量员
5
胡凤良
男
安全员
6
陈超
男
地质工程师
专业项目负责人
7
黄金敏
男
专业项目施工员
8
毛翠萍
女
工程师
资料员
9
程桂芳
男
材料员
8、生产组织管理
项目人员组成
9、 生产组织管理体系
主要人员的职责和权限
⑴项目经理：
对项目的组织、实施及其质量控制等进行全面的宏观管理，指导工程负责人进行项目全过程运作。
⑵总工程师：
对项目的施工组织设计进行审批，对项目各关键工序及质量控制点的实施进行指导；审核和审定项目成果报告，对项目施工方案的实施进行检查、监督。
⑶工程（技术）总负责人、工程（技术）负责人。
①负责本工程的生产管理、现场施工人员管理、按施工组织设计要求进行本工程的实施。
②编制本工程的施工组织设计，对项目生产人员进行培训，使其明确本项目工程概况及施工组织设计。
③负责本工程各专业之间的组织协调。
④督促各工序负责人按国家有关技术规范、标准和施工组织设计要求进行操作，并进行符合性检查，对不合格项作出处理。
⑤采取各试验样，及时送交试验进行试验。
⑥负责协调和本工程相关的内部、外部关系。
⑦负责本工程的成果资料的分析整理，成果报告编写与提交。
⑷各专业负责人
①应保证本人所负责实施的工序按国家有关技术规范、标准及施工组织设计的要求进行。
②积极配合和协助工程负责人进行项目管理。
③负责整理本专业中间成果资料。
④对所负责专业的参与人员进行管理。
⑸技术员
①负责各工序按技术方案实施。
②协助技术负责人进行现场技术管理。
③协助各专业负责人整理中间成果资料。
⑹安全员
①负责项目安全措施的制定和监督实施。
②做好施工现场的安全生产记录。
⑺质检员
①负责项目各工序的质量监督和检验。
②负责进场材料及加工产品的检查检验。
⑻材料员
①负责进场材料堆放，保管及出入库记录。
②负责进场材料的检验。
10、检验和试验
10.1材料检验
10.1.1水泥
必须有出厂合格证，方可进场。
并对其进行抽检。
10.1.2钢筋
必须有出厂合格证，方可进场。
并对主筋进行钢筋力学性能及弯曲性能试验。
10.1.3钢管
必须有出厂合格证，方可进场。
10.2砼检验
面层细石砼取样制作试块作抗压试验。
11、基坑监测
11.1监测的目的
深基坑施工监测的主要目的是充分掌握整个深基坑在开挖过程坑壁土体、邻近道路管线及建筑物的变形动态、变形大小及特征、地下水动态变化特征、锚杆的拉应力变化、基坑侧壁的土压力变化情况等，以达到预警效果，确保整个基坑工程的顺利进行。
通过基坑监测及时提供施工信息，调整施工方案，及时采取合理的应急应变措施，信息化施工法是基坑安全进行的有力保证。
11.2监测方案
（1）整个基坑的监测包括位移监测、沉降观测。
（2）为了精确实施监测方案，首先在施工场地进行影响范围外布设高精度平面控制网和精密水准基点网，以作为位移与沉降观测的基准点。
（3）在基坑周边以及邻近建筑物上布设位移与沉降观测点，位移与沉降观测点除个别情况外，应合二为一，即沉降、位移观测点使用同一点，以利于监测资料的分析。
（4）监测项目
①基坑周边的地面土体位移及沉降。
②周边建筑物的地面沉降及变形监测、地下管线变形监测及市政设施的沉降。
11.3监测方法
（1）观测点的布设
①控制基准点的布设：
在基坑影响范围外（5米）布设三至四个基准点，该点经现场踏勘后具体确定位置，基准点必须是绝对固定点，确保其牢固可靠且通视性较好，基准点应设保护装置。
②在基坑开挖范围外布置监测点，监测点的数量及具体位置应根据场地实际情况布设。
（2）观测方式
①基坑周边地面的位移观测采用坐标法、准直线法。
②沉降观测采用往返闭合观测法。
（3）监测仪器
①位移观测仪器采用KTS-442R全站仪。
②沉降观测仪器采用ZDL-700精密电子水准仪。
（4）观测时间间隔及成果资料整理
①基坑开挖在2.3m深度内，每隔3天观测一次，其间可视观测成果的具体情况加密或适当延长观测时间间隔，开挖完成后5天内每5天一次，15天内7天一次，30天内10天一次，30天以后每15天一次，直至施工至基坑底面，其间视其变化情况适当加密或延长观测时间间隔。
②每次沉降观测要求计算出各测点的高程、累计沉降量、本次沉降量、沉降速率等，每次水平位移观测要求记录各个观测点的观测点位移量、累计位移量、位移速率等。
③观测成果资料以《位移观测成果表》、《沉降观测成果表》、《时间——沉降曲线图》的形式提交。
11.4监测预警值
为保证基坑支护安全，对坡顶最大水平位移应≤30mm，位移速率≤2mm/d，地面最大沉降量为≤20mm，沉降速率不得超过2mm/d，自来水管道的水平或沉降位移不得超过30mm，位移速率不得超过2mm/d。
当监测值接近或达到上述警戒值时，应及时采取有效应变措施。
12、应急应变措施
深基坑施工应本着“预防为主”的原则，严把施工质量关。
根据环境保护要求进行不同内容的监测，施工监测和现场观察所获数据应及时整理，严密注视险情及险情的发展，及时采取果断处理措施。
基坑土方开挖应符合分层、分段、对称、平衡、适时的原则，应特别注意掌握开挖时间和开挖顺序，处理好支护与开挖之间的配合关系。
应做好整个地下工程的计划安排，充分考虑基坑的时空效应，尽量缩短工期，减少暴露时间，及早回填，开挖作应选在枯水季节施工最为有利。
具体应急措施如下：
（1）在基坑开挖时，若基坑周边土体变形过大，并有发展趋势，应立即停止开挖，在坑壁侧反压砂土袋以阻止土体里蠕动变形。
（2）上部杂填土边坡局部涌水处理：
根据出水量大小，采用埋管引流、明沟抽排的方法，然后查明原因，找准通道，在基坑一定范围以外采用花管注快凝浆液封堵。
（3）较差土质的局部剥落坍塌：
迅速采用土钉挂网固定，喷速凝砼。
（4）位移、沉降过大的处理：
在位移、沉降过大区域根据产生的原因，采用加密、加长锚杆、坡顶卸载等措施。
（5坑底局部发生突涌现象的处理：
局部堆填砾石反压，并迅速启动预先准备的降水井进行降水。
（6）施工前准备一定数量的应急抢险物资，包括花管、木桩、水泥、砂、纺织袋、彩条布、潜水泵等。
（7）现场成立应急处理领导小组，能够随时对现场应急情况作出处理。
（9）其他措施
a做好整个现场的组织协调工作，各施工单位相互配合，尽可能缩短基坑施工的工期。
b为预防基坑土层的扰动、减少基坑暴露时间，要协调好各工序工作。
c基坑开挖时，不得损伤排水设施和观测标志。
d基坑四周尽可能少堆放各种材料，堆放时要尽量均匀，以免超过设计规定的附加荷载。
e基坑严禁积水，以免坑内积水浸泡边坡坡脚，使坡脚土体软化而造成边坡失稳。
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