基坑支护施工组织设计10.docx
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基坑支护施工组织设计10
基坑支护施工组织设计实例
编制人：
×××
审核人：
×××
审批人：
×××
××建筑技术总公司
附件1：
施工进度计划表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．118
附件2：
设计方案图纸．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．119～135
附件3:
设计计算书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．136～155
第一部分、编制依据
一、本方案的设计、编制依据
本工程施工组织设计是根据本项工程的招标文件及国家现行设计、施工规范、规程、行业标准等进行设计和编制的，主要依据下列文件：
1.报价邀请人某有限公司提供的：
“×××”项目土方、护坡及降水工程《报价邀请文件》（二零零四年七月）。
2.×××地质工程勘察研究院提供的：
《×××地下电缆分布图》（2002年）。
3.×××城市规划设计研究院提供的：
《×××工程设计综合图》（2002年9月）。
4.×××建筑设计研究院提供的《×××》的有关设计图纸（总平面图、基础刨槽平面示意图、）（出图日期：
2004年7月5日）；
5.建设综合勘察研究设计院提供的《×××岩土工程详细勘察报告》（报告日期：
2004年4月）；
6.我公司企业标准、程序文件、作业指导书、成功管理经验等编制而成。
7.国家及×××市现行的相关标准、规范和规程、法律、法规及政府授权管理部门的规定及要求等。
二、本方案编制主要引用的规范及标准
本方案编制主要引用的规范及标准包括但不限于以下规范和标准。
序号
规范名称
规范编号
01
岩土工程勘察规范
GB50021－2001
02
建筑基坑工程技术规范
YB9258－97
03
建筑基坑支护技术规程
JGJ120－99
04
锚杆喷射混凝土支护技术规范
GB50086－2001
04
建筑地基基础设计规范
GB50007-2002
05
土层锚杆设计与施工规范
CECS22:
89
06
×××地区建筑地基基础勘察设计规范
DBJ01-501-92
07
建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50202－2002
08
高层建筑岩土工程勘察规程
JGJ72－90
09
高层建筑混凝土结构技术规程
JGJ3－2002
10
高层建筑箱型与筏型基础设计规范
JGJ6－99
11
基坑土钉支护技术规程
CECS96:
97
12
建筑与市政降水工程技术
JGJ/T111-98
13
混凝土结构工程施工及验收规范
GB50204-2002
14
工程测量规范及条文说明
GB50026-93
15
砌体工程施工及验收规范
GB50203-2002
16
普通混凝土配合比设计规程
JGJ55-2000
17
普通混凝土用砂质量标准及检验方法
JGJ52-92
18
混凝土泵送施工技术规程
JGJ/T10-95
19
建筑工程施工质量验收统一标准
GBJ50300-2001
20
混凝土质量控制标准
GB50164-92
21
混凝土强度检验评定标准
GBJ107-87
22
建筑施工安全检查标准
JGJ59-99
23
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33-2001
24
施工现场临时用电安全技术规范
JGJ46-88
25
建设工程施工现场供用电安全规范
GB50194-93
26
建筑构造通用图集
88J系列
27
建筑安装工程资料管理规程
DBJ01-51-2003
第二部分、总论
一、工程概况
1.工程地理位置及建设概况
×××拟建于×××路，地上为三栋写字楼，地下一层为商业，地下二、三、四层为车库，占地面积为：
13660m2，总建筑面积120012m2，其中地下建筑面积44512m2。
结构类型为现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构。
基础拟采用片筏基础，埋深约23.50m。
本工程设计±0.00标高相当于绝对标高：
43.50m。
2.本工程主要估算工程量
经计算本工程基坑土方挖运量约26.47万m3,基坑降水面积约1.09万m2，基坑支护面积约1.02万m2。
3.工程地质概况
根据建设综合勘察研究设计院提供的《×××岩土工程详细勘察报告》地形基本平坦，地面标高为：
43.01～43.61m。
现场拆迁已完成（本场区地理位置参见下图）。
本场区地理位置示意图
地层岩性特征一览表
成因类别
大层编号
地层序号
岩性
各大层厚度变化范围
（m）
层底标高（m）
颜色
湿度
稠度
压缩性
人工堆积层
1
①
杂填土
2.20～4.80
38.56～41.08
杂色
湿
/
①1
素填土
0.50～2.10
褐黄色
湿
/
②1
砂质粉土
0.40～4.90
34.75～37.85
褐黄色
湿
低～中低
②2
黏质粉土
0.40～3.00
34.85～40.38
褐黄色
湿～饱和
中～中低
②3
黏土
0.30～3.10
33.16～35.31
褐黄色
饱和
可塑
中高
3
③
粉细砂
3.70～6.70
27.50～31.07
褐黄色
湿～饱和
4
④
卵石
2.20～6.30
23.96～26.18
杂色
湿～饱和
/
中
5
⑤
黏土
3.10～7.10
17.98～20.85
褐黄色
湿～饱和
可塑
中
⑤1
粉质黏土
0.30～1.90
褐黄色
饱和
可塑
中低
⑤2
细砂
1.30
褐黄色
成因类别
大层编号
地层序号
岩性
各大层层顶标高变化范围（m）
各大层厚度变化范围（m）
颜色
湿度
稠度
压缩性
第四纪沉积层
6
⑥
卵石
3.80～10.00
9.18～11.21
杂色
饱和
⑥1
细砂
0.80～5.10
14.93～18.71
褐黄色
饱和
7
⑦
黏土
0.70～4.10
5.53～9.08
褐黄色
饱和
中～中低
⑦1
粉质黏土
0.70～2.80
5.76～7.77
褐黄色
饱和
中～中低
⑦2
砂质粉土
0.80～0.90
褐黄色
湿
低
地层岩性特征一览表
4.水文地质概况
工程地质勘察过程中，勘察实测的三层地下水的类别分别为：
第一层地下水为上层滞水；第二层为潜水；第三层为：
承压水；地下水情况一览表。
地下水情况一览表
序号
地下水类型
地下水稳定水位
测量时间
水位埋深（m）
水位标高（m）
１
上层滞水
38.48～41.10
根据场地资料分析
２
潜水
24.15～24.92
３
承压水
22.10～23.69
勘察期间，在钻探深度范围内，仅测得一层地下水，根据区域水文地质为承压水，但勘察期间不具承压性。
稳定水位埋深为24.80～25.40m，标高为17.70～18.45m。
此现象主要是由于场地北侧×××大厦与场地西侧×××基坑工程区域内大量施工降排水造成。
二、工程内容概述
1.本次投标所含工程内容
根据“×××”项目土方、护坡及降水工程《报价邀请文件》（二零零四年七月）规定的招标内容：
为××××××广场项目之土方、护坡及降水工程的设计、物料采购、施工及办理有关工程施工许可手续，并且包括但不限于临时施工道路、用水、用电、排水等设施。
2.完成投标内容所必需的其他施工内容
（1）临时施工道路
（2）现场办公室、水泥库、卫生间、洗浴房等临时房屋搭建；
（3）洗车平台、沉淀池、钢筋加工厂等临时设施的施工；
（4）电缆管线、排水管线埋设等。
第三部分、方案设计概述
一、本工程主要特点、技术难点和应对措施
1.本工程主要特点
本工程主要特点归纳起来主要有如下几个方面：
（1）周边环境复杂：
本工程场地东侧为20m代征绿化带，外边是×××辅路道路下埋设有大量地下管线（具体埋设位置和管线性质及数量目前尚不清楚）；场地南侧是即将开工的的“×××”，本建筑与该建筑外墙净距约为9m左右；场地西侧紧邻×××辅路，该道路路面下埋设大量各种地下管线，且辅路西侧为某机关干休所，分布和居住了128户居民（调查数据）；场地北侧紧贴目前正在建设的×××大厦。
（2）施工任务重、工期紧；根据招标文件规定，基坑土方、支护及降水工程总工期为90天；根据方案测算：
本工程总的基坑土方挖运量达到26.47万m3左右、基坑降水面积约1.1万m2.基坑支护总面积约2.40万m2。
且本工程施工期间是在大气降雨较为丰富的雨期，将直接影响本工程的施工进度。
（3）施工场地地处市中心，影响施工进度的因素较多：
本工程地处市中心地区，场地周边分布有较多居民、住户，必须严格执行×××市有关夜间施工、市内道路管理等若干规定，因此施工作业时间和连续性受到限制，也将直接影响本工程的施工进度。
2.工程技术难点和要点
本工程由于周边（尤其是南、北两面）临近在建或拟建的建筑物，因此基坑支护设计中必须给予足够的重视，采取可靠、合理措施，确保本工程基坑支护体系以及周边建筑物的稳定与安全；满足本工程正常施工需要。
通过具体分析，在本工程中需要解决主要的技术难点和要点如下：
（1）通过对已掌握的资料和技术文件的分析和会审发现，本工程总土方量约26.47m3,属中大型工程项目，在总工期90天内（预计挖土作业时间50天左右）时间虽紧，但按时完成应该没有什么困难；本工程从土方挖运到基坑支护和基坑降水各环节，最关键点是基坑降水，降水效果的好坏直接影响本工程基坑支护体系的安全与稳定，同时直接影响到基坑土方的施工作业效率。
因此基坑降水是本工程的关键环节。
因此本方案将在基坑降水方案中作重点阐述。
（2）基坑支护方案重点解决两个方面的问题：
其一是基坑北侧与×××大厦接壤部位的支护问题（由于两建筑物相距不足10m，本工程此地段基坑开挖深度约为23m左右，单靠悬臂的护坡桩，根本无法满足如此深度的支护安全要求，但由于两建筑物相距过近也无法设置预应力锚杆，针对这些问题在基坑支护设计中单独给出了这一地段的具体处理方法，具体参见本方案设计方案概述）。
其二是基坑南侧与将要开工建设的“×××工程”相距9m左右，具了解“×××中心”基坑开挖深度约为17m左右；该侧基坑支护设计必须做相互独立即：
必须确保在×××中心基坑开挖时这一侧支护体系不受影响，并且确保这一侧基坑支护体系的安全与稳定。
同时兼顾考虑基坑西侧支护体系要保户好×××西辅路下埋设的地下管线问题，以及基坑东侧地铁设施的安全。
3.应对措施及解决方案
根据上述的技术难点和要点，我公司通过多次的专题技术研究和方案讨论，最终确定了如下的应对措施和解决方案：
（1）根据建设综合勘察研究设计院提供的《×××岩土工程详细勘察报告》描述：
勘察期间，在钻探深度范围内，仅测得一层地下水，根据区域水文地质为承压水，但勘察期间不具承压性。
稳定水位埋深为24.80～25.40m，标高为17.70～18.45m。
此现象主要是由于场地北侧×××大厦与场地西侧新南仓·商务天地基坑工程及×××区域内大量施工降排水造成。
由于本工程开始阶段邻近的×××大厦等大型工程项目都已完成基础部分的施工，这些工程项目的降水运行也早已停止；加之今年本地区降雨量较大，开工时节正逢丰水季节，因此本地区地下水水位很有可能回升，因此本工程按正常基坑降水进行设计，为避免过量抽取地下水，造成周边地区地面下沉，从而引发周边建筑物、构筑物以及基坑东侧地铁设施的破坏，本工程降水设计采用阶梯降水、抽渗结合的方法综合治理基坑内地下水问题。
确保基坑开挖及结构基础施工的正常进行。
（2）为了确保基坑支护体系能够有针对性解决基坑周边相邻建筑物、构筑物的安全问题，本工程基坑支护设计采用按不同地段不同情况分段设计，综合考虑、兼顾施工的设计理念进行本工程基坑支护设计。
二、基坑降水方案设计
1.设计条件
根据“×××广场”项目土方、护坡及降水工程《招标文件》规定：
完成基坑降水的施工；并在主体地下工程施工过程中，负责降水及对降水设备设施的维修监护工作，并保证在本工程竣工后至土方回填之间的降水工作和基坑边坡支护的安全使用。
2.基坑降水方案设计
根据建设综合勘察研究设计院提供的《××××××广场岩土工程详细勘察报告》（工程编号：
2004年4月）描述：
场地内地下水分布有三层,分别为：
上层滞水、潜水、承压水；最高水位埋深约为：
4.80m，虽然勘察期间实测地下水水位较深，但考虑到由于本工程开始阶段邻近的×××大厦等大型工程项目都已完成基础部分的施工，这些工程项目的降水运行也早已停止；加之今年×××地区降雨量较大，开工时节正逢丰水季节，因此本地区地下水水位很有可能回升，因此本工程按正常基坑降水进行设计，为避免过量抽取地下水，造成周边地区地面下沉，从而引发周边建筑物、构筑物以及基坑东侧地铁设施的破坏，本工程降水设计采用阶梯降水、抽渗结合的方法综合治理基坑内地下水问题。
确保基坑开挖及结构基础施工的正常进行。
根据我公司在×××地区的有关经验，经过计算分析决定本工程的基坑降水采用以抽渗结合形式的大口井降水方案，具体方案如下：
沿基坑外边线以外1.0～1.5m处设置降水井，解决基底标高作业面附近的地下水问题。
基坑局部深度超过平均基底标高的部分（电梯井、设备坑、污水池等），在基坑内设置二次降水系统（兼顾基坑内施工井），形成阶梯形降水系统，通过基坑内设置疏干井来解决基坑内的残余地下水问题。
为保证基坑土方作业能够及时投入并正常进行，特将降水井布置在基坑外侧，井位中心距离基坑边线1.0～1.5m左右，这样降水井施工在基坑外侧进行，不影响基坑土方施工的连续性和正常进行。
沿基坑周边每9.0m设置一口降水井，共布置降水井50口，基坑内疏干井共布置6口。
由于基坑体形过大，单依靠基坑外围的降水设施很难解决基坑内土体中固有的残余水。
因此考虑在基坑再设置一定数量的疏干井，强制疏干基坑内土层中残余的地下水。
以确保达到基坑降水效果，为今后基坑土方和主体结构施工提供条件。
通过上述基坑降水系统的设计，最终达到阶梯降水的效果。
所谓阶梯降水就是：
通过基坑外围的降水系统和基坑内部降水系统将基坑内地下水水位降至-24.00m左右，然后再通过基坑内疏干井解决基坑内土体中的残余水，同时疏干井的另外作用就是为：
基坑深度超过24.00m深坑提供降水、疏干作用；具体设计参见下表及附图：
降水井平面布置图）。
基坑降水设计主要参数一览表
序号
项目名称
概述
备注
01
一级降水井
基坑外围周边60口降水井
设置在基坑周边（基坑南侧除外）
02
井口标高
自然地面
03
南侧坑内降水井
基坑内南侧37口降水井
04
井口标高
自然地面、（-8.50m基坑南侧）
05
井底标高
-30.00m
06
降水井直径
φ600
07
降水井间距
8.00m
08
滤水管
φ400无砂混凝土滤水管
09
滤网
100目尼龙纱网
10
滤料
粒径2～4mm石屑
11
降水方式
抽渗结合
19
疏干井
基坑内
抽取基坑内土层中残余水。
20
井口标高
21
井底标高
22
降水井直径
φ600
23
降水井间距
约20m
24
滤水管
φ400无砂混凝土滤水管
25
滤网
100目尼龙纱网
26
滤料
粒径2～4mm石屑
27
降水方式
下泵强制抽水
（1）降水井井身结构：
降水井的井深为8.00～23.00m，井径600mm，间距8.00m，下入水泥砾石滤水管，滤水管外裹100目尼龙网一层，外径400mm，内径300mm，用φ2～φ4干净石屑填至地表。
（2）下泵及水位观测：
按施工及单井设计要求成井后，下泵抽水，潜水泵的能力为：
潜水泵流量20m3/h、扬程38m，下泵深度25.00m。
对基坑周围的降水井进行水位观测，观测地下水位的变化，为基坑开挖提供水位资料。
（3）地面排水：
抽水井采用1″泵管将水抽至地表基坑外排水总管，基坑内的排水是由排水总管汇集到集水箱，通过二级接力把水排到地面的排水总管。
排水总管将水汇集到沉淀池中，经沉淀池三级沉淀后排放到市政污水系统。
（4）机械设计：
降水井和渗水井全部采用泵吸反循环钻机施工，泵吸反循环施工工艺，要求泥浆比重较小，可减少降水井泥皮厚度，有利于粉土、细砂地层中的工程降水。
降水井施工设备计划安排６台，由熟练专业操作工人作业。
（5）降水井的洗井：
为发挥降水井的作用，降水井及自渗井需要采用空压机及时洗井，每个井洗井时间不少于0.3个台班，下泵洗井时间为5个小时。
（6）坑内排水沟和集水坑的设置：
当基坑开挖到基底标高时，如发现有明显的坡面渗水或基底含有明显残余水时，结合基坑开挖进程，在基坑的四周设置排水沟，在基坑的四个角的位置设置集水坑，排水沟，宽0.20m，深0.20m，集水坑0.50m×0.50m×1.00m。
3.降水井保护措施
降水井成井后在井口周围施作混凝土井台，井台上口直径600mm，下口直径700mm，井台高500mm；井台上覆盖混凝土盖板，混凝土盖板为正四方形边长400mm，厚80mm。
防止行人跌入降水井井内也可防止杂物掉入井内污染地下水资源。
4.地下水资源再利用
为尽可能减小基坑降水对地下水资源的破坏，我们在基坑降水方案中给予充分考虑外，基坑降水所抽出的外排水的充分利用也是对地下水资源的间接保护。
为此我们借鉴以往工程项目的经验，对本工程地下水的充分利用采取如下具体措施：
（1）利用基坑降水系统的外排水解决本工程的施工用水（比如：
利用外排水进行进出现场车辆的轮胎冲洗、为消防水箱提供水源、现场浇水防止扬尘、卫生厕所用水等）。
（2）一旦基坑降水系统开始抽水运行，我们与朝阳区环卫部门、绿化部门联系，无偿为市政部门的环卫、绿化用水提供服务。
5.基坑周边设施的安全与防护
由于采用抽渗结合的基坑降水方法，使得大量的地下水渗入到基坑以下深层土体中，从根本上避免了大量抽取地下水给地下水资源带来的破坏，同时由于所设计的降水井影响半径不足20.00m，因为本基坑与最近的建筑物之间的距离超过40.00m因此基坑降水不可能对基坑周边设施造成任何破坏和不良影响。
更不会对基坑东侧50.0m开外的地铁有任何影响。
三、基坑护坡方案设计
1.设计条件
根据施工现场的具体情况及有关的土层情况，本工程的支护设计是以室外自然地坪标高为基准，基槽深度为设计给定的基底设计标高进行设计和计算的，地面荷载按20kN/m2（混凝土地泵、临时堆载距坡顶3.00m以外，汽车5.00m以外）考虑，施工工作面宽度建筑物外墙皮距基坑支护内边缘预留1.00m左右。
考虑到上部结构施工时大型构件的停靠在边坡附近，在基坑东侧和北侧局部的地面荷载按照40kN/m2考虑。
2.基坑周边边坡支护设计
通过对上述因素的认真分析和研究，决定本工程的基坑支护根据现场位置的情况，基坑支护形式为：
基坑上部为喷锚土钉墙基坑支护。
基坑下部分采用钢筋混凝土桩＋预应力锚杆的基坑支护方案。
具体描述如下：
基坑北侧剖面：
支护地段：
基坑北侧邻近×××大厦一层；本侧基坑支护重点：
避免本基坑土锚钉、预应力锚杆伸入到在建的×××大厦，绝对避免破坏×××大厦的基础结构和外墙防水；支护高度：
自然地面～-22.76（-23.76）m；支护形式采用：
基坑上部为喷锚土钉墙；放坡比例1:
0.2，土锚钉长度自上而下分别为：
7.00m、7.00m、7.00m、8.00m、8.00m、8.50m、8.50m，共设置7排土锚钉；土锚钉水平间距1500mm，竖向排距1500mm，错列布置；锚体采用φ22加焊φ6.5居中隔离架制作而成。
坡面铺设φ8@200×200钢筋网片，锚头部位设置φ22水平压筋，喷射混凝土平均厚度80mm，喷射混凝土强度C20。
北侧由于临近×××大厦该基坑上部也是采用的喷锚土钉墙，因此本基坑北侧开挖时极有可能遇到对面基坑延伸过来的土锚钉，遇这种情况时应尽可能对原土锚钉进行保护，便于本基坑支护的再利用。
喷锚土钉墙下面为护坡桩，护坡桩采用桩径为φ800mm的钢筋混凝土灌注桩，桩间距为1600mm；桩顶设计标高为-11.90m，桩底设计标高为-27.16m，桩长15.00m，桩顶设置一道钢筋混凝土联梁，联梁断面尺寸为800×600mm，护坡桩、联梁混凝土强度C25。
预应力锚杆利用原×××大厦该侧延伸过来的预应力锚杆（根据调查了解×××大厦该侧锚杆锚头没有拆除，因此完全可以再利用）。
为确保×××大厦延伸到本基坑内的预应力锚杆，在北侧基坑土方开挖时必需对其进行保护，具体保护措施：
当基坑土方开挖到接近锚杆埋置深度时，采用人工进行清理挖掘，将锚体（钢铰线）周围的水泥浆敲碎并清理干净露出钢铰线，并将钢铰线盘成圆盘状加以保护，便于今后穿过北侧护坡桩联梁进行张拉锁定。
锚头直接张拉锁定在联梁上。
预应力锚杆具体设计参数详见下表：
锚杆位置
第排
锚杆标高
（m）
锚杆长度
（m）
自由段长度
（m）
锚固段长度
（m）
设计抗拔力
（kN）
锁定值
（kN）
一
-10.20
390
250
第排
锚杆间距
杆体材料
杆体制作
注浆材料
腰梁材料
一
一桩一锚
1860钢铰线
3×7φ5
P.O32.5
基坑西侧剖面
支护地段：
基坑西侧（靠近东二环西辅路）；本侧支护设计主要保护西辅路下的地下管线。
支护形式采用：
喷锚土钉墙＋护坡桩＋预应力锚杆。
其中喷锚土钉墙支护高度为：
自然地面→-4.00m；放坡比例1:
0.2，土锚钉为直接打入长度为1.00m左右的短钢筋，共设置2排；土锚钉水平间距1500mm，竖向排距100mm，错列布置；锚体采用φ22短筋直接打入。
坡面铺设φ6.5@200×200钢筋网片，锚头部位设置φ12水平压筋，喷射混凝土平均厚度80mm，喷射混凝土强度C20。
坡面铺设φ8@200×200钢筋网片，锚头部位设置φ12水平压筋，喷射混凝土平均厚度80mm，喷设混凝土强度C20。
护坡桩桩径为φ800mm，桩间距为1600mm；桩顶设计标高为-4.60m，基底标高为：
-22.76m，桩底设计标高为-27.16m，桩长22.74m，桩顶设置一道钢筋混凝土联梁，联梁断面尺寸为800mm×600mm，护坡桩、联梁混凝土强度C25。
此剖面设置3排预应力锚杆，第一排预应力锚杆为二桩一锚，长度15.00m，锚头直接张拉锁定在联梁上（锚头标高为-4.26m）;第二排预应力锚杆为一桩一锚，长度：
19.00m，设置在标高-10.50m处，间距一桩一锚，锚头张拉锁定在由2根Ⅰ28a组合而成的钢腰梁上；第三排预应力锚杆为一桩一锚，锚杆长度22.00m,锚杆标高为-16.50m,锚头张拉锁定在由2根Ⅰ28a组合而成的钢腰梁上。
预应力锚杆具体设计参数详见下表：
锚杆位置
第排
锚杆标高
（m）
锚杆长度
（m）
自由段长度
（m）
锚固段长度
（m）
设计抗拔力
（kN）
锁定值
（kN）
一
-4
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