地下车库土方及护坡工程专项施工方案.docx
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地下车库土方及护坡工程专项施工方案
第一章编制依据
一、图纸及相关设计资料
序号
资料类别
资料名称
设计或勘察单位
1
地勘报告
大学生公寓1-4号楼地质勘查报告
中非地质勘查设计研究院
2
地勘报告
大学生公寓6-8号楼地质勘查报告
中核地质勘查设计研究院
3
建施1-6
建筑施工图
北京中和建城建筑设计有限公司
4
结施1-3
结构施工图
北京中和建城建筑设计有限公司
二、工程应用的主要规范
序号
编号
规范名称
类别
1
GB50026-93
工程测量规范
国家
2
JGJ79-2002
建筑地基处理技术规范
行业
3
GB50007-2002
建筑地基基础设计规范
行业
4
DBJ01-501-92
北京地区建筑地基基础勘察设计规范
地方
5
GB50202-2002
建筑地基基础工程施工质量验收规范
国家
6
GB50204-2002
混凝土结构工程施工质量验收规范
国家
7
GB50010-2002
混凝土结构设计规范
国家
三、工程应用的主要规程
序号
编号
规范名称
类别
JGJ120-99
建筑基坑支护技术规程
行业
DBJ01-21-95
建筑工程施工测量规程
地方
DBJ01-51-2003
建筑安装工程资料管理规程
地方
DB11/489-2007
建筑基坑支护技术规程
地方
JGJ/T8－97
建筑变形测量规程
行业
四、工程应用的主要施工标准
序号
编号
规范名称
类别
1
GB50300-2001
建筑工程施工质量验收统一标准
国家
2
GBJ107-87
混凝土强度检验评定标准
国家
3
JGJ59-99
建筑施工安全检查标准
行业
五、工程应用的主要材料标准
序号
编号
规范名称
类别
1
GB/T14684-2001
建筑用砂
国家
2
GB/T14685-2001
建筑用卵石、碎石
国家
3
GB/T700-1998
碳素结构钢
国家
4
GB/T701-1997
低炭钢热轧圆盘条
国家
5
GB1499-1998
钢筋混凝土用热轧带肋钢筋
国家
6
GB175-1999
硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥
国家
第二章工程概况
六、工程简介：
序号
项目
内容
1
工程名称
五路居大学生公寓立体停车库
2
建设单位
北京泽翼房地产开发有限公司
3
设计单位
中和建城建筑工程设计有限公司
4
监理单位
北京京航联建筑工程监理有限责任公司
5
施工单位
河北康城建设集团有限公司第三项目部
6
工程地点
北京海淀区五路居大学生公寓院内
7
质量目标
合格
七、建筑设计概况：
序
项目
内容
1
功能
地下立体车库
2
建
筑
规
模
场地面积（m2）
首层面积（m2）
建筑总面积（m2）
2116.992
2116.992
2116.992
建筑层数
地下1层
建筑层高
5.80m
3
建筑尺寸
编号从车库A到车库N共十三个单体地下车库；
长度分别为：
60.4m、46.9m、44.2m、28m、36.1m、28m、14.5m、6.4m、33.4m、9.1m、19.9m、33.4m、25.3m；宽度：
5.92m；其中车库J与车库K、车库L与车库M连体建筑，相邻但没有隔墙。
垫层底标高：
-6.850m；
4
楼地面
水泥砂浆地面
5
内墙面
清水混凝土墙面
6
防水
混凝土刚性自防水，C30,S6
八、结构设计概况：
基础类型
筏式基础
结构形式
地下剪力墙结构
持力层土质情况
圆砾③层。
地基承载力标准值
fka=30MPa
地下水位情况
近三年水位标高为地面以下34-35m。
基础垫层底标高
-6.85m
自然地坪标高
-0.35m
实际挖深
6.85m
构造
特点
本工程为地下钢筋混凝土剪力墙结构。
对底板和墙板设伸缩缝，分段浇灌混凝土；
结构尺寸
基础底板
600mm
墙板厚度
250mm
砼强度等级
底板
C30防水砼
墙
C30防水砼
扶墙柱
C30防水砼
九、水文地质及工程地质概况
2.2.1地形、地貌及地物条件
拟建场地属永定河冲洪积扇的中上部，场地地面较平坦，高差仅为0.67米，勘察期间测量钻孔孔口处标高53.911米（本施工区标高均高于53.911m）。
2.2.2工程地质条件
根据对两次勘察的现场钻探，原位测试及室内土工试验成果的综合分析，在目前最大勘探深度（32.0m）范围内，按土层沉积年代和成因类型可分为：
人工填土、一般第四纪沉积层的粉质粘土。
按照岩性、物理力学性质及工程特性，将本场区地基土划分为2个大层，土层自上至下的分布情况见下表。
地层岩性特征一览表
成因
层
号
大层层顶标高
（m）
地层岩性
层均厚度（m）
颜色
湿度
稠度
密实度
人工填土
①
53.46～50.79
人工填土
0.3～3.0
呈杂色
湿
稍密
①1
50.57～52.86
素填土
0.4～1.4
呈黄褐色
湿
可塑
中密
第
四
纪
沉
积
层
②
50.91～52.41
②1细砂层
0.3～0.50
呈褐黄色
湿
中密
②2粉质粘土
0.7～0.90
呈褐黄色
湿
可塑
中密
③
44.95～50.57
圆砾
0.9～5.5
杂色
中密
③1
粘质粉土
湿
可塑
中密
④
44.2～46.23
卵石
最大21.1m
杂色
中密
④1
细砂
以下各层与基坑作业无关，略。
2.2.3水文地质条件
岩土工程勘察期间（2000年12月和2004年10月）30米内未见地下水，近3~5年内最高地下水位标高34～35m左右，1959年最高水位标高52～53m。
可不考虑地下水对混凝土的腐蚀性。
第三章本工程重点、难点
3.1、本工程基坑深度超过6米，土方开挖量大，根据现场情况，现场在施楼群结构加固基本完毕，外墙保温正在施工，车库开槽需北侧外墙脚手架拆除后方能进行开挖。
因是深基坑施工，根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）规定，开挖前总包单位编制专项施工方案，并需组织专家对基坑土方施工方案可行性进行论证。
因土方量大，各个车库同时顺序开工，现场交通流量大，大型车辆出入不便，必须加强车辆调度和疏导，避免在土方开挖和混凝土浇筑时引起交通堵塞，根据现场情况不同分两种情况开挖
3.1.1分布在1-4号楼之间的7个车库：
从西侧用一台挖掘机向东依次推进，装卸汽车从东侧现场道路倒车进入开挖现场，装土后向东运出。
3.1.2分布在8号楼北侧的5个车库，因相邻很近，开槽后基本连成一体，故5个车库统一进行大开挖，做一个基坑处理。
3.2、本工程西侧为美丽园住宅小区，东侧是北京市盲校，必须在施工中采取切实措施，尽力降低施工噪音，并做好协调工作，尽最大努力减少扰民，确保文明施工。
3.3、本工程基坑开挖较深，外脚手架拆除后，场地较为开阔，土方工程拟采取大开挖形式，边坡采取喷锚护壁工艺，保证边坡稳定。
3.4、施工质量标准高，工程的结构质量目标为“合格”，我单位拟运用创北京市优质工程的成功经验，用技术措施确保工程质量。
第四章基坑土方及护坡方案设计
4.1设计依据
4.1.1中核大地工程总公司提供的《北京五路居大学生公寓岩土工程勘察报告》、中非地质勘查研究院提供的《北京五路居大学生公寓6-8#楼及人防出口岩土工程勘察报告》（详堪）；
4.1.2《五路居大学卫生公寓地下立体车库建筑及结构施工图》；
4.1.3建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；
4.1.4建筑基坑支护技术规程（DB11/489-2007）；
4.1.5本次基坑开挖方案不计静水压力，地面荷载按10KPa考虑。
4.2方案制定
4.2.1土方开挖及边坡护坡设计思路
本工程开挖深度-6.850m，按建筑基坑支护技术规程（DB11/489-2007）规定，本场地条件简单，地下车库基坑有以下两个特点：
①、对于车库A-车库E虽然分布在已建的1-4#楼建筑物之间，贴近建筑物北侧，但结构外墙的相对最小水平距离在11.00m以外；基础设计埋深：
1#-4#楼基底标高-3.53m，拟建车库基地标高-6.85m；拟建车库开挖应不影响已有建筑物结构安全。
地下车库与1-4#楼基础底部相对位置及标高参见附图；
②、对于车库H-车库N分布在已建的5#楼与8#楼之间，右侧为规划路，距离建筑物（5#楼地下室、人防出口）最小水平距离7.00m，但已建的5#楼基底标高-7.71m，南侧已建7#、8#住宅楼基础底部标高与拟建的地下车库基础底标高接近，不会对相邻建筑物结构安全造成影响；地下车库与5#、7#、8#楼基础底部相对位置及标高参见附图；
根据以上条件分析，确定本次车库基坑属于三级基坑，由于场地条件相对宽敞，可以采用自然放坡形式进行土方作业，按基坑全深度1:
0.75放坡，并对坡面进行喷射混凝土的保护处理。
基础扶墙柱柱脚外缘至基坑坡脚空间，设计为600mm，便于结构施工。
车库A-车库E基坑北侧为主要施工道路，按总平面图上的相关关系，基坑四周上口线距路边预留2.00m的距离设置1.2米高护栏，护栏以里不得堆放任何物料。
对于车库H-车库N东侧为现场施工通道（临时道路），边坡上口线距路边预留2.00m的距离设置1.2米高护栏，护栏以里不得堆放任何物料。
4.2.2、护坡
由于雨季施工，为保证基坑的安全，边坡采取喷射混凝土加有短锚筋的防护方案。
基坑四周湖泊情况如下：
①、车库A-车库E，按1:
0.75放坡，边坡采取喷射混凝土加有短锚筋进行防护，护坡做法由里到外依次为：
土坡----钢板网----φ16钢筋锚筋钉入土层中----60mm厚喷射混凝土面层；参见下图：
车库基坑边坡护坡保护构造坡面图
②、车库H-车库N，因在开挖施工后成为一个整体基坑，因此此按1:
0.75自然放坡，挂网喷混凝土覆盖（同车库A-车库E护坡做法），但东侧边坡上应做好明显标志，禁止边坡2米范围内过往重车。
4.3边坡稳定性计算
计算采用通过“品茗安全计算2007嘉年华版”系列软件,基坑深度按6.85m考虑，计算结果如下。
本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
4.3.1、参数信息:
条分方法：
瑞典条分法；
不考虑地下水位影响；
放坡参数：
整体全深度范围1：
0.75放坡。
序号
放坡高度（m）
放坡宽度（m）
基坑底作业面宽度宽度（m）
条分块数
6.85
5.14
0.6
14
荷载参数：
序号
类型
面荷载q（kPa）
基坑边线距离（m）
宽度（m）
1
1
局布
10.00
2.00
2.00
土层参数：
序号
土名称
土厚度（m）
坑壁土的重度γ（kN/m3）
坑壁土的内摩擦角φ（°）
内聚力C（kPa）
1
填土
2.00
18.00
30.00
10.00
2
粉土
2.00
18.75
28.00
6.00
3
细砂
1.00
18.75
32.00
0.10
4
圆砾
3.00
21.00
35.00
0.10
4.3.2、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。
自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。
将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足>=1.3的要求。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足>=1.3的要求。
4.3.3、计算公式:
式子中：
Fs--土坡稳定安全系数；
c--土层的粘聚力；
li--第i条土条的圆弧长度；
γ--土层的计算重度；
θi--第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角；
φ--土层的内摩擦角；
bi--第i条土的宽度；
hi--第i条土的平均高度；
h1i――第i条土水位以上的高度；
h2i――第i条土水位以下的高度；
γ'――第i条土的平均重度的浮重度；
q――第i条土条土上的均布荷载；
其中，根据几何关系，求得hi为：
式子中：
r--土坡滑动圆弧的半径；
l0--坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；
α---土坡与水平面的夹角；
h1i的计算公式
当h1i≥hi时，取h1i=hi；
当h1i≤0时，取h1i=0；
h2i的计算公式：
h2i=hi-h1i；
hw――土坡外地下水位深度；
li的几何关系为：
4.3.4、计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs：
--------------------------------------------------------------------------------------
计算步数
安全系数
滑裂角（度）
圆心X（m）
圆心Y（m）
半径R（m）
1步
1.324
37.052
-0.031
10.611
10.611
示意图如下：
--------------------------------------------------------------------------------------
计算结论如下：
开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.324>1.30满足要求!
[标高-0.35～-6.850m]
4.4、护坡结构参数的确定
根据上述设计计算，结合工程实际经验，确定基坑护坡结构参数如下表。
排数
土钉参数
深度（mm）
1-1剖面
深度（mm）
2-2剖面
一
500
Φ16＠2000
500
Φ16＠2000
二
500
Φ16＠2000
500
Φ16＠2000
1、钢板网采用为40*15*1.68*1冲压钢板网，坡顶散水面宽度0.60m；
2、喷射混凝土设计标号C20，厚度60mm；
3、将500mm长的Φ16钢筋倾角20°钉入土层中，端部弯折5d后，与钢板网绑扎在一起。
第五章基坑监测方案设计
5.1基坑监测内容
本工程采用信息法施工，为确保基坑开挖过程中的安全，必须对基坑进行监测，发现问题，及时反馈并分析，采取相应的抢救措施，使基坑不发生意外破坏和变形。
方案如下：
（1）坡顶水平位移
（2）基坑周边地表沉降
（3）周边建筑物1-4#楼、8#楼、5#楼沉降观测
5.2观测点的布置
5.2.1在基坑边缘外相对稳定地方沿基坑边线延长方向设置测量基准点，作好标记为边坡顶部水平位移观测基准点；
5.2.2边坡坡顶水平位移、垂直沉降观测点在土钉墙坡顶布设，测点原则上放在开挖阳角部位，测点间距可以适当调整。
测点做好明显标记，予以保护；
5.2.3周围建筑物的沉降观测及变形观测的观测点设置在原建筑物的墙上。
用水准仪进行观测。
5.2.4观察布点
工程名称
布点编号
布点位置
观察时间
车库A
a-1～a-8
基坑四角、中部南北两侧各设置两点
每天一次
车库B
b-1～b-6
基坑四角、中部南北两侧各设置一点
每天一次
车库C
c-1～c-6
基坑四角、中部南北两侧各设置一点
每天一次
车库D
d-1～d-4
基坑四角
每天一次
车库E
e-1～e-4
基坑四角
每天一次
车库F
f-1～f-4
基坑四角
每天一次
车库G
g-1～g-4
基坑四角
每天一次
车库J-车库N
j-1～j-7
基坑四角
每天一次
1#楼
1-1～1-8
楼外墙四转角处，南北两侧中部各两点、观察点从散水顶面向上1200mm处
每天一次
2#楼
2-1～2-8
3#楼
3-1～3-8
4#楼
4-1～4-8
注：
1、因5#、7#、8#楼基地标高与新建车库标高接近，对基础影响不大，不再设置观察点。
2、每天做观察记录，整理收集后上电脑后做出比较、分析。
5.3观测精度要求
水平误差控制<1.0mm
垂直误差控制<1.0mm
5.4观测时间方法
5.4.1采用方向法进行观测，从基坑开挖开始观测。
位移观测点在第一步护坡做完后布置，并做好基准点的维护（2皮砖墙）。
土方开挖期间，要每天观测一次，其它可每周观测2～3次，并做好记录。
5.4.1.1边坡水平位移观测
①按测量要求埋设测点和不动点组成，动点设在基坑上口，根据地形情况，不动点设在滑面以外（两点之间距离大于10m），并加以保护。
②测量人员对边坡位移进行测量，其精确度为0.1mm。
③埋设好测点之后，对两点之间的距离进行测量，记录下其初始值，根据前后测量的距离差值，得出相应的位移增量。
④施工期间由专业人员每天在固定的时间测量一次，并作详细记录，并对测量数据进行分析处理，确定边坡的稳定状况。
⑤根据规范规定（CECS96:
97），边坡最大允许位移量为槽深的3‰。
⑥若在开挖过程中，边坡位移增量超过2mm或边坡位移总量超过30mm时，即为边坡位移发展不正常，要增加每天的测量次数。
当有事故征兆时，应连续监测，并采取相应的应急措施。
5.4.1.2边坡竖向位移观测
在沿基坑周边设观测点，主要观测基坑周边地面的沉降与变形，采取精密水准尺进行观测。
5.4.2设专人专用水准仪及经纬仪进行观测，记录要准确工整严禁涂改，每次观测结果详细记入汇总表。
5.4.3如地面变形产生裂缝时，应增设观测点，随时观测裂缝的变化。
5.4.4基坑开挖完成15天后，如边坡稳定不再继续变形，经过业主、监理、设计三方同意可停止观测。
5.5场地查勘与观测成果分析
5.5.1每次观测结果应详细记入汇总表。
正常情况下，分阶段每周进行观测成果汇总，定期报告变形情况；
5.5.2对观测结果集中进行讨论，分析变形是否过大或是否趋于稳定，及时发现问题并确定是否需采取必要的补救措施。
5.6注意事项
5.6.1每次观测应用相同的观测方法和观测线路。
5.6.2观测期间使用同一种仪器，同一个人操作，不能更换。
5.6.3加强对基坑各侧沉降、变形观测。
第六章雨季施工措施
本工程基坑及地下结构作业时间较长，将经历9月份的雨季，为保证施工的顺利进行及基坑的安全，应制定行之有效的雨季施工措施。
6.1雨季施工措施
在挖土、护坡，施工过程中，针对基坑外、基坑内两部分对防浸泡工作采取如下有效措施：
a、平整好场地工作，现场做到坑口高，向外按1%的坡度倾斜，使场区无积水。
如遇暴雨，应在周边可能形成倒灌的地方堆建围堰，阻挡外来水进入场地。
场地内积水应及时疏导和外排。
b、沿基坑边坡上口20cm处设置一道高×宽=20×12cm的截水墙，防止地面雨水流入坑内。
c、在进行护坡施工时，做好坑口翻边，做到内高外低，不让水有渗透至边坡土体中。
d、做好地面硬化，使雨水远离基坑。
e、做好水泥防雨工作，根据天气预报，下雨前，注意复盖好水泥，地上进行适当铺垫。
f、做好电器设备的全面检查，做到每一电器设备有防雨措施。
g、检查所有电线的绝缘情况，有破皮的地方要用防水胶布防护好，该架空的一定架空。
h、注意施工及生活用水的管理，防止渗入坡壁附近土体，影响边坡稳定。
i、马道要用渣土压实，下雨后，很快能干，保证土方按期运出。
j、准备足够的雨布（塑料布），下雨时及时盖好坑内地面，防止雨水浸泡，为雨天施工创造好的条件。
第七章应急预案
7.1预警值的设定
基坑坡壁变形是基坑土方工程的正常现象，也是基坑支护设计与地层适应程度的放大镜。
将沉降与位移观测点布置在基坑周围最易变形的位置（见附图）。
观测点在坡口泛水面作好后设置并设初始值，当基坑第三步开挖时开始观测，正常情况下每天观测一次，变形与沉降在2cm以内属于正常。
当基坑累计变形超过2cm或日变形超过1cm时，应将观测次数加密至稳定为止。
按地方标准，本基坑属三级基坑，变形应按0.6%控制，因此本基坑的预警值定为3cm，超过此值应立即停止下部施工，先用土回填后查明原因并进行加固。
待基坑边坡加固并稳定之后方可继续开挖，沉降与位移观测应有记录，并通过分析处理，总结并预测变形趋势，以指导施工。
7.2信息法施工
在岩土工程中遇到实际地层及地下水情况与勘察报告不符是正常现象，为及时掌握地层情况，应通过挖探坑的形式预先探明深部地层情况，并结合沉降及位移观测数据决定下部开挖深度和宽度，并根据地层变化，对基坑支护的参数作相应的调整。
7.2.1如遇到砂层等不稳定地层，应减小开挖深度，并采取跳仓式挖法，每一个流水段不大于5.00m，等到已施工完的部位有一定强度之后，方可将所留土墩挖除并进行支护。
7.2.2为防止出现意外情况，开挖深度达到-3.00m以下时，基坑上部安排专人每天巡视，一天至少巡视四次，观测基坑周围地面的变化情况，发现异常及时上报项目部，项目部应立即根据实际情况作出相应的处理措施，如情况不明或情况紧急，立即调挖掘机回填。
7.2.3密切注意周围管线的动向，防止变形给管线带来不必要的损坏，对于基坑坡壁的滞水现象，应在混凝土面层形成之后安装排水管将渗水引入坑内，禁止将水封在混凝土面层之内。
7.3应急措施
7.3.1局部坍塌
在砂卵石层中开挖时，如果裸露时间较长，极易失去水分，受到扰动会使砂层成片剥落。
为减少对砂层扰动机会，缩短清坡到支护时间，将开挖分段长度减到3～5m一段，并改变施工工序，清坡后，立即挂网并喷射混凝土。
对于土质较差的地段，如果不能按照原定方案施工，可以在开挖前，打入竖向钢筋或钢管，防止局部土体塌落，然后继续下挖进行支护（亦即采用超前支护）。
7.3.2地表裂缝
在整个施工开挖过程中，应连续观察邻近地表、地物的开裂、变形情况。
一般情况下，地表发生细小裂缝和紧靠基坑的一般建筑物出现装修层的轻微开裂可以视作正常，但必须密切追踪发展趋势并及时采取特殊处理措施。
当裂缝出现不断加速发展并延伸时，必须停止原定施工过程，修改支护参
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