商场深基坑复合土钉墙支护及开挖降水施工方案.docx
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商场深基坑复合土钉墙支护及开挖降水施工方案
商场深基坑复合土钉墙支护及开挖降水施工方案
1编制依据及原则
1.1设计图纸及地勘报告
1.2相关技术规范
1.3国家地方有关法规
1.4其它文件
2工程概况
2.1工程名称
2.2工程位置及规模
2.3基坑深度
2.4地层条件
2.5地下水条件
3基坑支护设计与方案
3.1方案选择
3.2设计参数选择
3.3设计计算
3.3.1护坡桩计算
3.3.2土钉墙计算
3.4基坑支护方案
3.4.1Ⅰ-Ⅰ剖面边坡支护方案（复合土钉墙方案）
3.4.2Ⅱ-Ⅱ剖面边坡支护方案（土钉墙＋锚杆桩方案）
3.4.3Ⅲ-Ⅲ剖面边坡支护方案（锚杆桩方案）
3.4.4Ⅳ-Ⅳ剖面边坡支护方案（复合土钉墙方案）
3.4.5土方开挖要求
3.4.6下沉广场和3#商业楼喷射砼护坡
4基坑降水设计方案
4.1降水条件分析
4.2降水方案选择
4.3降水设计计算
4.3.1基坑总排水量计算
4.3.2单井排水量
4.3.3设计井数的计算
4.3.4实际降水井设计
4.4基坑降水方案
4.4.1降水井设计
4.4.2抽排水系统设计
5施工组织设计
5.1施工组织部署
5.2.1工程重点、难点分析
5.2.2本工程措施
5.2.3施工组织安排
5.2施工进度计划
5.2.1施工工期与进度计划
5.2.2计划开竣工日期
5.2.3保证工期的主要措施
5.3施工组织管理机构
5.4施工机械设备
5.5劳动力组织
6施工方法与技术措施
6.1施工前准备
6.2测量定位
6.2.1高程点及建筑物定位原始点的交接
6.2.2现场尺寸及标高的核实
6.2.3平面控制
6.2.4高程控制
6.3护坡桩施工
6.3.1工艺流程
6.3.2机械成孔
6.3.3钢筋的加工制作
6.3.4泵送混凝土
6.3.5后插钢筋笼
6.4预应力锚杆施工
6.5桩间护壁施工
6.6土钉墙支护施工方法及技术措施
6.6.1工艺流程
6.6.2施工方法及技术措施
6.7降水井施工方法及技术措施
6.7.1工艺流程
6.7.2施工方法
6.7.3施工要求
6.7.4联网抽水
6.8雨季施工方案
6.8.1一般措施
6.8.2基坑雨施措施
6.8.3边坡渗水处理措施
7土方开挖
7.1工艺流程
7.2施工方法
7.3施工技术措施
7.4土方质量要求
7.5坡道收坡
8基坑监测
8.1变形监测的内容
8.2巡视检查
8.3监测方法
8.4变形测量点的布设
8.4.1基准点的布设
8.4.2工作基点的布设
8.4.3变形监测点的布设
8.5监测时间及频次
8.6数据处理及资料管理
9基坑工程施工安全应急预案
9.1应急组织机构
9.2准备工作
9.3救援设备、器材、物资配备
9.4险情判断与报警
9.5安全抢险
9.6紧急事故应急和处理
9.7基坑变形超限后的应急补救方案
10质量保证体系及保证措施
10.1质量保证体系
10.1.1施工质量管理组织体系
10.1.2施工质量管理控制体系
10.2质量要求
10.2.1护坡桩的质量要求
10.2.2土钉支护质量要求
10.2.3土方质量要求
10.3护坡桩施工控制点布置
10.3.1护坡桩施工控制要点
10.3.2钢筋加工控制要点
10.3.3锚杆施工控制要点
10.3.4施工质量保证措施
10.4土钉墙支护施工质量保证措施
10.4.1土钉墙支护施工控制点布置
10.4.2施工质量保证措施
10.5降水施工质量保证措施
10.5.1降水体系施工控制点布置
10.5.2降水体系施工质量保证措施
10.6土方施工质量保证措施
10.7材质检验质量保证措施
11安全保证体系及安全保证措施
11.1安全生产目标
11.2安全保证体系
11.2.1安全管理方针
11.2.2安全组织保证体系
11.2.3安全教育程序
11.2.4安全检查
11.2.5安全管理制度
11.3安全技术措施
11.3.1一般措施
11.3.2临时用电
11.3.3机械安全
12文明施工与环境保护
12.1文明施工目标
12.2文明施工管理方针
12.3文明施工管理工作
12.4文明施工组织管理制度
12.4.1组织保证
12.4.2管理制度
12.5防止扬尘污染
12.6防止水污染
12.7防止施工噪音污染
12.8限制光污染措施
12.9废弃物管理
12.10材料设备的管理
12.11施工现场卫生
12.12降耗节能措施
12.13文物保护
12.14消防保卫措施
12.15防止扰民和民扰措施
12.15.1防止扰民措施
12.15.2民扰应急处理措施
13施工技术资料管理措施
13.1资料管理设计的目的
13.2编制依据
13.3编制数量及标准
13.4资料的形成
13.4.1形成过程
13.4.2内容要求
13.5施工资料验收与移交
13.6工程照片和音像资料
13.7工程资料的计算机管理
13.8资料管理保证措施
14与建设单位、监理单位、总包单位、其他分包的配合
14.1与建设单位的配合
14.2与监理单位的配合
14.3与总包单位的配合
14.4与其他分包单位的配合
14.5与地方政府部门的协调
1编制依据及原则
1.1设计图纸及地勘报告
（1）总平面图、地下室平面图；
（2）施工道路和中间围墙到红线位置图；
（3）售楼处基础底板模板图；
（4）XX市勘察设计研究院有限公司《XX绿地XX广场岩土工程初步勘察报告》（2013年6月13日）。
1.2相关技术规范
（1）建筑地基基础设计规范GBJ50007-2011；
（2）建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012；
（3）XX地区建筑地基基础勘察设计规范DBJ11-501-2009；
（4）建筑基坑支护技术规范DB11/489-2007；
（5）钢筋焊接及验收规程JGJ18-2012；
（6）建筑地基基础工程施工质量验收规范GB5020-2002；
（7）混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002；
（8）建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001；
（9）建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-93；
（10）施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005；
（11）建筑基坑工程监测技术规程GB50497-2009。
1.3国家地方有关法规
（1）中华人民共和国建筑法（2007年7月1日）；
（2）中华人民共和国合同法（1999年10月1日）；
（3）中华人民共和国安全生产法（2002年11月1日）；
（4）中华人民共和国环境保护法（2001年1月3日）；
（5）中华人民共和国劳动法（1995年1月1日）；
（6）中华人民共和国消防法（2009年5月1日）；
（7）建设工程管理条例（2004年2月1日）；
（8）建筑施工场界环境噪声排放标准（GB12523-2011）。
1.4其它文件
其它相关的图集、规范、标准等。
2工程概况
2.1工程名称
拟建工程名称为XX绿地XX广场项目，建设单位为XX绿地XX置业有限公司。
2.2工程位置及规模
拟建工程位于XX市XX区未来科技城北区，涉及B-07地块。
包括办公楼、住宅楼、商业及纯地下车库等，建筑面积119773m2。
2.3基坑深度
根据招标文件，各部位的基础埋深均按地下室各层平面图考虑，具体计算方法如下：
①纯地下室及写字楼范围,地下三层地面标高-建筑做法（100mm）-地梁高度（1200mm）-垫层（150mm）；②住宅楼范围:
地下三层地面标高-建筑做法（100mm）-底板厚度（600mm）-垫层（150mm）。
地下室地面标高－12.00m，±0.000＝32.500m，地面标高按照0.0m考虑，根据上述计算规则，设计基坑深度取13.45m。
2.4地层条件
根据甲方提供的XX市勘察设计研究院有限公司《XX绿地XX广场岩土工程初步勘察报告》，在本次岩土工程勘察勘探深度范围内（最深45.00m）的地层，按成因年代划分为人工堆积层和第四纪沉积层两大类，并按岩性及工程特性划分为8个大层及亚层，现分述如下：
表层一般为厚度0.60～4.00m（局部约78#、90#、107#、115#及118#孔附近厚度约为4.50~6.00m）的人工堆积之房渣土、碎石填土①层及重粉质粘土素填土、粉质粘土素填土①1层。
人工堆积层以下为第四纪沉积之粘土、重粉质粘土②层，粘质粉土、砂质粉土②1层及粉质粘土②2层；粉质粘土、重粉质粘土③层，粘质粉土、砂质粉土③1层，粘土③2层，细砂、粉砂③3层及粘质粉土③4层；细砂、粉砂④层，粘质粉土、砂质粉土④1层，粉质粘土、重粉质粘土④2层及有机质粘土④3层；粘质粉土、砂质粉土⑤层，粉质粘土、重粉质粘土⑤1层，有机质粘土⑤2层及细砂、中砂⑤3层；细砂、中砂⑥层，粘质粉土、砂质粉土⑥1层及有机质粘土⑥2层；粉质粘土、重粉质粘土⑦层，有机质粘土⑦1层及粘质粉土、砂质粉土⑦2层；细砂、中砂⑧层，重粉质粘土、粉质粘土⑧1层，粘质粉土、砂质粉土⑧2层及粘土⑧3层。
2.5地下水条件
根据甲方提供的XX市勘察设计研究院有限公司《《XX绿地XX广场岩土工程初步勘察报告》，本工程岩土工程勘察期间（2013年5月下旬～6月上旬）于钻孔中实测到2层地下水，具体地下水水位情况参见下表：
序号
地下水类型
地下水稳定水位
主要含水层
水位埋深（m）
水位标高（m）
1
层间水
（具承压性，测承压水头）
7.80~11.90
22.16~25.25
粘质粉土、砂质粉土③1层，细砂、粉砂③3层，细砂、粉砂④层。
2
层间水
（具承压性，测承压水头）
15.40~21.00
13.13~16.71
粘质粉土、砂质粉土⑤层，细砂、中砂⑤3层。
3基坑支护设计与方案
3.1方案选择
基坑支护可选择土钉墙支护、锚杆桩（锚杆＋护坡桩）支护，这两种支护形式均能满足支护要求。
土钉墙支护工程造价低，工期相对较短，施工工艺相对简单，锚杆桩支护的主要优点是控制位移能力强，无需放坡距离。
本工程的主要特点为基坑深度13.45m，要求工期紧，周围无建筑物。
根据招标文件，B-07地块中，局部距离用地红线、道路、围挡等不足的部位，采用护坡桩支护方案，其余边坡采用土钉墙支护方案，放坡1:
0.3～0.4。
3.2设计参数选择
根据地质勘察报告和现场情况，确定如下计算参数：
（1）土的容重参照地勘报告和工程经验取值。
（2）基本地面荷载取q=20kPa。
（3）土体与锚固体极限摩阻力参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）取值。
（4）根据基坑情况，本基坑侧壁安全等级为二级。
3.3设计计算
3.3.1护坡桩计算
参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－2012），采用理正设计软件计算。
见附件。
（1）第一层锚杆计算
以第二层锚杆埋深，即第一次挖土深度作为假想基坑深度H1，进行第一层锚杆计算。
①土压力计算
主动土压力系数
被动土压力系数：
考虑到桩土之间摩擦力作用，取被动土修正系数KB,Kp=KBkp。
土压力计算
②计算土压力零点位置
③求顶点支撑反力Ra
④锚杆设计
锚固力F1
非锚固段长度
锚固段长度
锚杆长度
锚杆配筋
（2）第二层锚杆计算
以设计基坑深度，按照上述方法进行第二层锚杆计算，求得Ra2、F2、L2锚、n2等。
（3）求桩坎入深度t
（4）求桩弯矩
由于用相当梁法计算所得的弯矩比实际大，取折减系数ξ，则：
（5）桩的配筋计算
3.3.2土钉墙计算
参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－2012）计算。
（1）主动土压力系数
（2）土钉所受主动土压力
式中：
Tjk---------第j根土钉受拉荷载标准值；
ξ-----------因放坡引起的荷载折减系数，由下式计算；
β---------土钉强坡面与水平面的夹角；
eajk--------第j个土钉位置处的基坑水平荷载标准值：
γj--------土的重度；
zj----------计算点深度；
Sxi、Szi---第j个土钉与相邻土钉水平及竖直间距。
αj---------土钉倾角。
（3）土钉抗拔力
式中：
Tuj---------第j根土钉抗拉承载力设计值（kN）；
rs-----------土钉抗拉抗力分项系数，取rs＝1.3；
dnj----------第j根土钉锚固体直径（m）；
li------------第j根土钉在直线破裂面外穿越第i层稳定土体的长度，破裂面与水平面的夹角为（β+φk）/2（m）；
qsik---------土钉穿越第i层土体与锚固体极限摩阻力标准值。
（4）土钉抗拉承载力应符合下式：
式中：
γ0--------建筑基坑侧壁重要性系数；
（5）土钉内部整体稳定性分析
式中：
n---------滑动体分条数；
m---------滑动体内土钉数；
Wi--------第i分条土的重量；
ci---------第i分条滑裂面处土体粘聚力标准值；
φi--------第i分条滑裂面处土体内摩擦角标准值；
θi--------第i分条滑裂面处中点切线与水平面夹角；
αi--------土钉与水平面夹角；
Li--------第i分条滑裂面弧线长。
3.4基坑支护方案
3.4.1Ⅰ-Ⅰ剖面边坡支护方案（复合土钉墙方案）
该剖面为B-07地块大面，平面图中BC、EF、GH、IJ、LA段。
根据现场实际情况和工程地质水文地质条件，采用土钉＋预应力锚索的复合土钉墙支护，具体方案为：
基坑设计深度13.45m，边坡放1:
0.3的坡，沿基坑深度方向，设置土钉和预应力锚索9排，其中第3排、第6排为预应力锚索，其余各排为土钉，土钉7排，土钉为钻孔灌注钉，梅花形布置，水平间距为1.5m，竖直间距1.4m，第一排土钉距地面1.2m，见表3-1，每排土钉的端部之间通过加强筋相连，加强筋与土钉焊接在面层内钢筋网片外。
面层采用φ6.5@150×150钢筋网，喷射混凝土，混凝土配比为：
水∶水泥∶砂∶石子＝0.5∶1∶2∶2，厚度8cm。
见图1、图2。
在预应力锚索水泥浆和面层混凝土强度达到70%后，进行张拉，腰梁采用16a槽钢，锁定荷载为150kN，见图2。
在预应力锚索张拉完成后方能进行下一层的施工。
表3-1Ⅰ-Ⅰ剖面土钉和预应力锚索设计表
层
距地面
深度（m）
孔径
倾角
长度
（m）
配筋
备注
次
（mm）
（度）
1
1.2
100
10
11.8
1Φ22
土钉
2
2.6
100
10
11.8
1Φ22
土钉
3
4.0
130
10
15.0
1×7φ5钢绞线
预应力锚索
4
5.4
100
10
11.8
1Φ22
土钉
5
6.8
100
10
11.8
1Φ25
土钉
6
8.2
130
10
15.0
1×7φ5钢绞线
预应力锚索
7
9.6
100
10
9.8
1Φ25
土钉
8
11.0
100
10
9.8
1Φ25
土钉
9
12.4
100
10
9.8
1Φ25
土钉
3.4.2Ⅱ-Ⅱ剖面边坡支护方案（土钉墙＋锚杆桩方案）
该剖面位于B-07地块，平面图中AB、DE、HI段，拟建建筑物地下室紧邻规划用地线和道路，按照本3.4.1节放坡位置不足，根据现场实际情况和工程地质水文地质条件，采用土钉墙与锚杆桩（预应力锚杆＋护坡桩）联合支护方案，具体方案为：
边坡设计基坑深度13.45m，自地面开始做桩，桩中心距结构外墙1400mm，即肥槽为1000mm，设计桩径Φ800mm，桩长15.15m，嵌入深度4.2m，桩距1.6m，桩身砼为C30，配筋12Φ22（Ⅲ级钢），桩顶设一道帽梁，将护坡桩连接起来，其断面尺寸为800×500mm。
见图1、图3。
锚杆设置二层：
第一层锚杆设在地面下2.5m，孔径为150mm,倾角为15°，两桩一锚（即锚杆间距3.20m），锚杆设计长度23.0m，锚筋为3×7Φ5钢绞线，设计抗拔力为344kN，张拉荷载310kN，锁定荷载为240kN，腰梁为2×28b工字钢；第二层锚杆设在地面下7.5m，孔径为150mm,倾角为15°，一桩一锚（即锚杆间距1.60m），锚杆长22.5m，锚筋为3×7Φ5钢绞线，设计抗拔力为354kN，张拉荷载320kN，锁定荷载为250kN，腰梁为2×28b工字钢，见图1、图3。
锚杆施工完一周后，按照设计荷载进行张拉，锁定在腰梁上。
桩间土采用挂网喷射砼的方法进行处理。
钢板网型号为0.8×50×50mm，用Φ6.5@1500m与植于护坡桩上的胀栓进行固定，喷射砼强度等级不低于C20，喷射厚度大于5cm。
帽梁以上采用土钉墙支护，边坡放1:
0.2的坡，沿基坑深度方向，设置土钉2排，土钉为钻孔灌注钉，第一排土钉距地面1.0m，垂直间距1.0m，水平间距1.5m，然后外挂φ6.5@200×200钢筋网，最后喷射混凝土，混凝土配比为：
水∶水泥∶砂∶石子＝0.5∶1∶2∶2，厚度8cm。
见图3。
表3-2Ⅱ-Ⅱ剖面护坡桩顶以上土钉设计表
层
距地面
深度（m）
孔径
倾角
长度
（m）
配筋
备注
次
（mm）
（度）
1
1.0
100
10
4.8
1Φ16
2
2.0
100
10
3.8
1Φ16
3.4.3Ⅲ-Ⅲ剖面边坡支护方案（锚杆桩方案）
该剖面位于B-07地块西边坡，平面图中KL段。
该段边坡紧邻规划用地线，按照本3.4.1节放坡位置不足，根据现场实际情况和工程地质水文地质条件，采用锚杆桩联合支护方案，具体方案为：
边坡设计基坑深度13.45m，自地面下1.50m开始做桩，桩中心距结构外墙1400mm，即肥槽为1000mm，设计桩径Φ800mm，桩长16.15m，嵌入深度4.2m，桩距1.6m，桩身砼为C30，配筋12Φ22（Ⅲ级钢），桩顶设一道帽梁，将护坡桩连接起来，其断面尺寸为800×500mm。
见图1、图4。
锚杆设置二层：
第一层锚杆设在地面下2.5m，孔径为150mm,倾角为15°，三桩两锚（即锚杆间距2.40m），锚杆设计长度24.5m，锚筋为3×7Φ5钢绞线，设计抗拔力为369kN，张拉荷载330kN，锁定荷载为260kN，腰梁为2×28b工字钢；第二层锚杆设在地面下7.5m，孔径为150mm,倾角为15°，一桩一锚（即锚杆间距1.60m），锚杆长21.0m，锚筋为3×7Φ5钢绞线，设计抗拔力为322kN，张拉荷载290kN，锁定荷载为230kN，腰梁为2×28b工字钢，见图1、图4。
锚杆施工完一周后，按照设计荷载进行张拉，锁定在腰梁上。
桩间土采用挂网喷射砼的方法进行处理。
钢板网型号为0.8×50×50mm，用Φ6.5@1500m与植于护坡桩上的胀栓进行固定，喷射砼强度等级不低于C20，喷射厚度大于5cm。
帽梁以上1.5m采用砖砌挡土墙支护，砖墙厚240mm，在墙顶设一道圈梁，截面240mm×200mm。
3.4.4Ⅳ-Ⅳ剖面边坡支护方案（复合土钉墙方案）
该剖面为B-07地块中间，平面图中CD、FG、JK段。
根据现场实际情况和工程地质水文地质条件，采用土钉＋预应力锚索的复合土钉墙支护，具体方案为：
基坑设计深度13.45m，边坡放1:
0.4的坡，沿基坑深度方向，设置土钉和预应力锚索9排，其中第3排、第6排为预应力锚索，其余各排为土钉，土钉7排，土钉为钻孔灌注钉，梅花形布置，水平间距为1.5m，竖直间距1.4m，第一排土钉距地面1.2m，见表3-4，每排土钉的端部之间通过加强筋相连，加强筋与土钉焊接在面层内钢筋网片外。
面层采用φ6.5@150×150钢筋网，喷射混凝土，混凝土配比为：
水∶水泥∶砂∶石子＝0.5∶1∶2∶2，厚度8cm。
见图1、图5。
在预应力锚索水泥浆和面层混凝土强度达到70%后，进行张拉，腰梁采用16a槽钢，锁定荷载为150kN，见图5。
在预应力锚索张拉完成后方能进行下一层的施工。
表3-4Ⅳ-Ⅳ剖面土钉和预应力锚索设计表
层
距地面
深度（m）
孔径
倾角
长度
（m）
配筋
备注
次
（mm）
（度）
1
1.2
100
10
10.8
1Φ22
土钉
2
2.6
100
10
10.8
1Φ22
土钉
3
4.0
130
10
15.0
1×7φ5钢绞线
预应力锚索
4
5.4
100
10
10.8
1Φ22
土钉
5
6.8
100
10
10.8
1Φ22
土钉
6
8.2
130
10
15.0
1×7φ5钢绞线
预应力锚索
7
9.6
100
10
8.8
1Φ22
土钉
8
11.0
100
10
8.8
1Φ22
土钉
9
12.4
100
10
8.8
1Φ22
土钉
3.4.5土方开挖要求
土钉墙支护施工时，基坑土方开挖必须与支护互相配合，要求按设计分层分段开挖，如不按照设计开挖，会引起边坡坍塌。
设计要求第一步开挖深度为1.70m，以下每步设计开挖深度为1.4m～1.5m，即挖至土钉下0.50m。
3.4.6下沉广场和3#商业楼喷射砼护坡
B-07地块北侧下沉广场和3#商业楼的开挖在肥槽回填完成后随主体结构穿插进行，其中下沉广场深4.52m，3#商业楼深4.37m，拟采用放坡大开挖方案，放坡1:
0.5，为了防止边坡因长期暴露和雨水冲刷而失稳，采用挂钢板网喷射砼护坡。
具体方案为：
边坡放1:
0.5的坡，在坡面上满挂钢板网，击入T形插筋，插筋采用Φ16Ⅱ级螺纹钢筋，沿基坑深度方向布置3排，分别位于埋深1.0m、2.5m、4.0m处，长度为0.5m，水平间距为2.0m。
最后喷射混凝土，混凝土配比（重量比）为：
水∶水泥∶砂∶石子＝0.5∶1∶2∶2，厚度5cm。
见图6。
4基坑降水设计方案
4.1降水条件分析
根据甲方提供的XX市勘察设计研究院有限公司《XX绿地XX广场岩土工程初步勘察报告》，勘察期间实测到2层地下水，影响本工程的为第一层地下水，地下水类型为层间水，稳定水位埋深为7.80～11.90m，水位标高为22.16～25.25m，水位年变幅约为
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