德阳护壁及降水方案11.docx

1、德阳护壁及降水方案11（青白江）重建项目工程 前进职业中学迁建工程（教学楼）基坑支护设计及施工组织方案四川安固泰岩土工程有限公司 二00九年十月（青白江）重建项目工程 前进职业中学迁建工程（教学楼）基坑支护工程 负责人：总 工 程 师: 编 写： 审 核 人: 四川安固泰岩土工程有限公司 二00九年十二月第一章 程概况工成都市兴蓉投资有限公司投资修建青白江前进职业中学迁建工程，拟建场地位于青白江区城郊，大石路东面。场地规划建设净用地面积90000,新建总建筑面积29015，主要由教学楼、行政楼、图文中心、多功能楼、实作大楼及食堂组成，均为24层，拟建结构形式、荷载、基础埋深待定。根据场地位置和

2、拟建建筑物性质，本工程重要性等级为二级，场地和地基等级为二级，受甲方单位委托，我公司承担该场地教学楼基坑支护设计及施工任务。整个基坑开挖深度为-5m左右，支护面积约为2800m2左右（根据现场确定）。根据本工程具有工程量大、基坑较深、施工场地较大、工期紧等特点，通过精心设计、严格施工，我公司力争按质按量完成基坑护壁各项施工任务，其具体施工设计方案详见于后。一、场地地质条件 拟建场地位于青白江区城郊，大石路东面，地理位置地分优越，交通方便，拟建场地地形起伏较小，原始地形为农田，孔口标高为472.03472.99m，最大高差0.96m。在地貌上属岷江水系级阶地。 地层岩性在拟建场地勘探深度范围内的

3、地层为第四系全新统人工填土层、第四系全新统冲洪积层，由杂填土、耕土、素填土、粉质粘土、粉土、中砂、卵石组成，地层结构自上而下分类描述如下：1、杂填土：杂色，松散，含混凝土块、砖块等建筑垃圾，主要分布于食堂位置，层厚0.401.30m。2、耕土：褐黄色、灰色，稍湿，松散，主要由粉质粘土组成，含大量植物根茎，层0.400.90m。3、素填土：褐黄色、灰色、稍湿，松散，主要由粉质粘土组成，含少量植物根茎，层厚0.602.10m。4、粉质粘土：褐黄色，可塑；含少量钙质结核和铁锰氧化物，无摇振反应，稍有光泽，干强度较高，韧性低，层厚0.601.70m。5、粉土：褐黄色、灰黄色，松散，稍湿；含少量铁锰氧化

4、物和云母片，摇振反应中等，无光泽，干强度低，无韧性，局部相变为粉砂，该层基本全场地分布，层厚0.102.90m。6、中砂：灰黑色，松散，饱和；矿物成分主要以石英为主，分布于卵石层顶板，该层分布于场地大部，层厚0.202.10m。7、卵石：青灰灰白色，饱和；卵石一般为微风化，少量呈中等强风化，风化程度从上至下逐步趋强，亚圆形居多。卵石粒径一般为310cm，最大达15cm以上。卵石间充填物以中砂为主，充填物约占1535%，卵石层埋深一般为3.208.00m，按密实度将其划分为4个亚层：松散卵石、稍密卵石、中密卵石、密实卵石。场地地层分布详见工程地质部面图钻孔柱状图岩土层名称及代号天然重度r(kN/

5、m3)地基承载力特征值fak (kPa)压缩模量 Es(MPa)变形模量 E0(MPa)抗剪强度指标粘聚力 C(kPa)内摩擦角 ()粉质粘土19.0.1406.0-2316粉土19.01205.08.01518细砂19.5110-、1525稍密卵石20.5320-2028中密卵石21560-2530密实卵石22900-3538地基土物理力学指标一览表 表2地下水根据钻探歇示，拟建场地内地下水类型属潜水，卵石为主要含水层，受发达的农田灌溉系统及上游地下水补给。场区静止地下水位约为自然地表下2.024.58m，标高约为467.69470.20m。水位年变幅度为1.002.00m。本场地卵石层的渗

6、透系数为2.3110-4m/s(20m/d)。二、设计依据本工程降水、护壁设计依据：工程地质勘察报告项目平面图建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）建筑基坑工程技术规范（YB9258-97）锚杆喷射砼支护技术规范（GB50086-2001）基坑土钉支护技术规范（CECS96；97）建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）现场条件。第二章 护壁方案一、护壁安全等级及有效期教学楼基坑开挖深H=-5，参照建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）、成都市建筑工程深基坑施工安全理暂行办法，确定该工程基坑侧壁安全等级为二级，基坑侧壁重要性系数取r0=1.0。本次设计，基坑支护后有效安全期

7、为6个月。基坑边堆载应尽量少且远，重量小于1.0t，距基坑边沿5m。二、基坑周边关系教学楼基坑为于本场地中部，其中东面为学校校运动场，北面及南面为学校在建基它建筑用地。所以整个场地有较优大放坡条件，即整个基坑分一个断面设计支护(详见喷锚支护平面图)。三、护壁方案的选择 为了保证基坑开挖后已有建（构）筑物、市政设施和地下管线不致因为基坑四周土体变形而受到破坏，在选择护壁方案时，应对各种护壁方式对变形控制作出分析，在基坑安全的前提下，选择经济、合理的护壁方案。 喷锚护壁是近年才进入城市建筑深基坑边坡支护的施工工艺，是采用锚杆加钢筋混凝土挡土板的支护结构，它是靠充分利用土层自身强度，并通过压力灌浆，

8、使土体成为整个支护体系的一部分，与锚杆、喷射面板组成的柔性支护体系，从而达到控制变形的目的。经过我公司多项工程实践证明它是一种造价较低、施工进度较快，安全性、稳定性也较好的护壁方法；施工中与土方开挖交叉进行，不单独占用工期。喷锚支护必须充分考虑到周边建筑基础形式、地下管线、电线等因素，否则在锚杆成孔施工时很可能会对这些地下设施造成损害。另外，该方法必须与基坑土方开挖工作同期进行，交叉作业，工期影响因素多。但是，这些问题皆可以通过良好的施工组织与管理，以及和施工各个方面的密切配合而得到解决。鉴于本工程的特点，综合多种基坑边坡支护方案，本着经济、合理、高效三原则，本工程基坑支护采用喷锚护壁。四、护

9、壁设计参数即计算公式的选择计算参数选择基坑深度基坑深度约为5m。2、土层结构模型及力学参数（详见地勘报告）3、基坑四周堆载：按15.00 KN/m3。4、放坡量：1：0.3。（局部地段砂层较厚，应加大放坡量为：1：0.4；）5、锚杆单位长度的抗拔力:土层锚杆=20kN/m,园砾层锚杆=40kN/m；6、坑顶位移：控制坑顶位移不大于15mm（危险点）。计算公式1、土压力侧压力峰值Pm Pm=0.55tg2(45。-/2) H （C/H0.05）2、地表堆载侧压力P1 P1=tg2(45。-/2) q3、每根锚杆所受最大拉力N N=PSvSh/cos P= P1+ Pq式中： 锚杆倾角 P锚杆长度

10、中点所处位置的侧压力 P1锚杆长度中点所处位置上由支护土体自重引起的侧压力 Pq地表均布荷载引起的侧压力4、各层锚杆设计内力满足下式要求 Fsd.N=1.1d2Frk.1/4式中： Fsd锚杆的局部稳定性安全系数 N锚杆的设计内力 d锚杆的直径 Frk锚杆抗拉强度标准值各层锚杆的长度满足下式 LL1+ Fsd.N/d 式中： L1锚杆轴线与45。+/2斜交点至锚杆外端的距离 d锚杆的直径 锚杆与锚杆间的接口粘结强度五、基坑喷锚护壁方案喷锚护壁方案简述1、设计理论土钉墙由土钉体、土钉墙范围内的土体和面层组成，土钉体是置入于现场原位土体中以较密间距排列的细长杆件，如钢筋或钢管等，外裹水泥浆或水泥砂

11、浆浆体。其特点是沿通长与周围土体接触，与周围土体形成一个土钉体，在土体发生变形的条件下，通过与土体接触面上的粘结力或摩擦力，使土钉体被动受拉，给土体以约束加固使其稳定，弥补了土体自身强度的不足，充分调动土体自身结构强度，土钉体、土钉墙范围内的土体与喷射混凝土配钢筋结构的面层一起，减小边坡变形，增加土体自身稳定性，达到基坑侧壁支护的目的。2、锚杆设计（计算书1附后）在降水井开始运转，地下水位降至基坑深度以下后，方能进行基坑开挖及基坑喷锚护壁施工。锚杆采用气动冲击钻机将482.75规格焊管打入土层、砂层、园砾层中，并通过锚杆前端灌浆孔高压灌入1:1水泥浆形成全摩擦型锚杆。设计结果 表5锚 杆 排

12、数 长度(米)倾 角 ()杆 筋间 距(米)联 结 方 式备 注Sx Sy第一排51548钢管1.51.5114钢筋与锚杆焊接土层锚杆第二排31548钢管1.51.5114钢筋与锚杆焊接土层锚杆第三排21548钢管1.51.5114钢筋与锚杆焊接卵石层锚杆说明：砂层开挖过程中应严格控制开挖深度及每段长度，应采取先网喷后打锚杆的方式进行施工；砂层较厚时施工应分层、分段，一般按开挖0.5深，长2.0为一个工作面。在开挖中机械不能扰动砂层应预留0.5宽由人工清理。锚杆施工的长度、间距可根据基坑开挖的实际深度和地层作适当的调整。、喷锚支护面层设计面层混凝土是在高压空气作用下通过喷射混凝土设备高速喷向土

13、层表面，先期骨料嵌入土层表面，并为后续料流所充填包裹，在喷层与土层之间产生“嵌固效应”。混凝土面层具有保护和加固表层土，使之避免雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落，以及隔水防渗等作用。混凝土面层采用喷射混凝土与钢筋网组成的钢筋混凝土板结构形式。面层钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性，能有效调整喷层与土钉内力分布。喷射混凝土采用细石混凝土，配合比为水泥:骨料=1:4.55.0，水灰比为0.400.45。水泥采用32.5Mpa普通硅酸盐水泥，土钉喷锚段面层厚度为50100mm(平均按80mm考虑)，喷射混凝土强度为C20。面层钢筋网构造：网筋采用6.5盘条，水平、竖直间距为250mm，搭接方式为绑扎。

14、在土层中设置泄水孔，泄水孔纵横间距2.50米。、土钉喷锚施工工艺1、施工流程喷锚护壁施工工序：基坑开挖修整壁面测定锚杆位置锚杆机就位锚杆钻入设计深度铺设钢筋网及加强筋主筋与锚杆焊接喷射砼杆体进行压力灌浆（挖土至下一层锚杆施工深度）重复以上工作直至设计基坑深度。2、砂层护壁施工工序：基坑开挖预留0.5宽人工修整壁面铺设钢筋网喷射砼测定锚杆位置锚杆机就位锚杆钻入设计深度主筋与锚杆焊接杆体进行压力灌浆（挖土至下一层锚杆施工深度）重复以上工作直至设计基坑深度。2、分步概述1)、挖土、喷锚与土方应密切积极配合流水施工，尽量做到土方和喷锚施工互不影响。、土方应按喷锚设计方案中的放坡系数控制基坑护壁面的坡度

15、，避免出现负坡或人工清土量大的现象。、根据进度要求，土方开挖每天为支护施工提供1.52.0m高，80100m长支护工作面。喷锚施工操作平台宽保证大于5.0m，工作面大致平整。、在距离基坑内边沿5m以外，对护壁不产生大的影响，可连续开挖下层。待周边喷锚完成强度达到后，再清理周边，向下开挖。、上层混凝土喷射完，且达到一定强度后，方可进行下一层土方开挖。2)、定土钉位置沿平整的护壁面由技术人员根据方案的土钉间距用钢卷尺测放出土钉位置，并做好标记。孔位偏差不超过50mm，以保证土钉横平竖直。3)、制作土钉土钉材料采用482.75的普通焊管，杆体的选择要求表面平直，无影响杆体质量的裂痕，杆体的内部畅通。

16、在入土端约1/2长度范围内制作出浆孔和倒刺。出浆孔大小约610mm，间距500mm，螺旋布置；倒刺用长约150mm的14螺纹钢焊接于杆体上，间距1000mm。具体见“土钉大样图”。4)、清理边坡 在机械开挖后，用人工清理护壁面，清除虚土和凸出土体，使工作面平整，平整度在10cm范围内。5)、制作钢筋网钢筋网钢筋采用6.5盘条，现场按要求张拉。钢筋网水平、竖直间距为250mm，搭接方式为绑扎。6)、铺设钢筋网在护壁面人工清理工作完成后即可铺设制作好的钢筋网，要求钢筋网的保护层厚度大于20mm。此步骤也可与4.5步骤综合，即在清理好的护壁面上直接现场绑扎钢筋网。7)、击入土钉杆体安放采用击入法，施

17、工机械为QC150锚杆机。施工中要求锚杆位置在设计位置5cm范围内，锚杆击入土体后倾角为15度左右。8)、焊接加强筋土钉与主筋焊接：采用14螺纹钢分别与水平、竖直土钉焊接，并加堵头加固（详见附图）。应保证焊接强度超过锚杆抗拔力，焊接中应着重避免虚焊和焊接面积不够的问题。9)、混凝土配料该施工工艺采用的是干喷法，混凝土干料采用人工现场搅拌的方式拌和。水泥与砂、石重量比宜为1：4.04.5。施工前应现场抽取混凝土原材料，并送试验室做喷射混凝土C20强度等级的配合比报告。现场根据该报告进行原材料的称重计量拌和。一般采取随拌随用的方式施工，以避免拌和混凝土干料中水泥超过初凝时间，影响混凝土质量。10)

18、、喷射混凝土该工程采用PZ-5B系列干喷混凝土设备，用912m3压缩空气作动力，在施工前应对机械设备、风、水管路、输料管和电缆线路等进行全面检查及试运行，确保施工过程的顺利。干喷混凝土设备要求水流在喷头前混合干料，水量以喷出面层平整光洁为宜。喷射混凝土的粗骨料最大粒径不宜大于8mm，水灰比宜为0.400.45，不宜大于0.45。喷头与被喷面尽量垂直，距离保持在0.61.0m，喷射顺序应由下至上，分段进行。喷射混凝土厚度一般为510cm，回弹率控制在15%范围内，回弹下落混凝土料及时清理利用。11)、养护在混凝土喷完后2h应按规定进行喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为37d，确保混凝土面层的后

19、期质量。12)、制作泄水孔泄水孔一般与土钉呈梅花型布置，间距为2.5m。泄水孔必须击穿混凝土护壁达到原土层。有明显渗水的地方，可设置塑料排水管，以便更好的排出积水或渗水。13)、浆液制备喷射完成，护壁强度达到80%后，应进行压浆。浆液采用32.5R纯水泥浆，浆液水灰比为1：0.5。采用JW型制浆桶进行浆液的制备。14)、压浆待压浆浆液制备好后，便可进行压浆。注浆压力为0.30.5MPa。每根土钉压浆量可根据实际情况确定最适宜的压浆量。浆液应搅拌均匀，随搅随用，须在浆液达到初凝前用完。、 与土方施工的配合喷锚护壁必须与土方施工密切配合，土方配合的好与否，直接关系到本次支护的成功与否。喷锚支护要求

20、土方施工必须分层开挖，每层深度不得大于1.80m，严禁超挖，遇砂层时应分段开挖且挖深不得超过0.5m。六、施工前期准备（一）、供水、供电、场地平整 1、水喷锚及挖孔桩施工用水平均每天为10T，并保证水源靠近施工现场，使喷锚时喷头处水压力达到0.150.2MPa，保证混凝土水灰比及质量。 2、电施工中，用电设备主要为电动空压机、压浆机、砼喷机、电焊机和切割机，二套设备同时工作功率约为200KW，电流200A。3、场地平整施工进场前，由建筑单位负责完成场地的平整工作，给施工创造良好条件。（二）、周边环境1、在土钉施工前，甲方应向施工方提供基坑周边土钉影响范围（7m）内的现有建筑物的基础、管线布置详

21、图。2、参照甲方提供的基坑周边土钉长度范围内管网情况，对周围建筑物的基础形式、埋深，地下管网的布置进行实地调查，并对造成障碍的设施由建设单位解决。（三）、材料计划喷锚所用材料定购后分批进场，进场日期根据施工进度确定，以保证施工进度为要。七、施工组织设计(一)、主要设备、机具根据成都地区喷锚施工的特点及工艺，采用的机械设备均应经济、实用、灵活、易于操作。喷锚施工主要设备、机具见表6：表6机 具型 号数 量锚杆机QC-1501台空气压缩机(喷锚)V-12/71台混凝土喷射机PZ-5B1台灰浆泵、制浆筒UB3、JW1套交流弧焊机BX6-2501台切割机YT940011台对焊机1台配套设备若干(二)、

22、施工组织机构1、机构建制及项目组织形式本工程设置由公司领导及公司各部门人员参加的工程领导小组，实行项目经理责任制。委派具有实际施工经验且具备年轻化、系统化、知识化的项目施工管理人员，以确保工程质量、进度等按要求完成。项目部设立技术负责、工程负责、工长等专业岗位，分别由具有相应职称者担任。2、保证工程组织机构有效运转的措施选派思想觉悟高、业务精、能力强、服务好的管理人员组成项目管理班子；建立健全的项目部，各工长、内业、材料、机械等岗位实行责任制，并定期对各专业人员进行考核；强化激励与约束机制，制定业绩评比奖罚制度。建立工程领导小组现场办公制度，定期召开现场办公会，解决资金、质量、进度等的问题；3

23、、施工管理人员配备 由公司抽调有实际施工经验和年轻化的现场管理人员，建立健全的项目管理班组，人员配置见表7：表7序号工 作 岗 位人 数1项目经理1人2技术负责1人3工长1人4质检员1人5安全员1人6材料员1人7内业1人8机械管理员1人4、施工人员组织土钉喷锚支护为专业性较强，安全等级较高的施工工作，应派具有专业施工经验的施工队伍施工，保证施工质量和进度。表8序号工 种人 数1 焊 工12 电工13 机 师24 钢筋工85 砼工86 普 工125、主要管理人员职责1)、项目经理、遵守国家有关工程建设和城市建筑管理政策法规，执行施工技术管理规范和企业规章制度，履行投标承诺；、负责作好项目人员的思

24、想工作，坚持两个文明一起抓；、组织编制和实施工程施工组织设计、施工计划及技术管理，降低成本、安全生产、文明施工，认真抓好工地防尘、降低噪音等环境污染工作；、负责办理工程变更的经济签证，联系建设单位收取工程款事宜，组织项目进行成本核算工作。2)、技术负责、按规范、规程对工程质量管理全面负责，是负责质量的直接责任者；、认真贯彻国家技术标准、规范、规程，执行公司技术管理规章制度，接受上级部门的监督检查；、建立健全的项目技术管理制度、质量保证制度及例会制度，全面负责质量管理和计量管理工作，处理各种技术质量问题；、主持编制项目工程的施工组织设计、项目质量计划，主持图纸会审，作好工程技术交底工作；、制定新

25、技术，降低成本的技术措施，参加项目经济活动，提高技术管理水平；、负责项目内业技术管理及质量、安全、计量、测量部门工作，确保项目技术、质量、效益指标的完成；、协助责任工长抓好文明施工，争创标准化文明工地，并达到工程验收一次合格。3)、工长、在项目经理的领导下，负责本工程施工计划的落实，并在质量、工期、安全、成本方面负责接受上级主管部门的监督、检查，使生产顺利进行；、认真熟悉图纸，严格按设计图纸要求，组织施工，搞好劳动力、材料机具设备的合理安排和使用，杜绝返工、浪费，保证工程质量，合同工期的实现，提高工程综合经济效益；、搞好安全生产现场管理，争创标准化文明工地，坚持安全生产、杜绝重大伤亡、火灾及设

26、备事故的发生；、开展全面质量管理，坚持三检制度，严格计量工作，负责测量放线复核工作，坚持按规定填写施工日志。4)、质检员、就本项目工程的施工质量监督、检查工作直接向项目经理负责。、认真学习现行的施工规程、规范、行业标准，公司质量体系文件及有关文件规定，熟悉施工图纸和其他设计文件，并作为实施施工质量监督检查的依据。、对进场原材料、办成品、构配件进行监督检查，严把质量关，防止不合格材料的非预期施用。、督促施工班组对施工操作自查自纠，监督施工工序的交接检查；作好检验批的施工质量检查验收。、参加隐蔽工程验收和分项、分部及单位工程的验收评定。、对现场施工操作工艺、工序质量实施监督检查。对于施工中发现的质

27、量问题或不规范操作应口头或书面通知施工班组及分管工长进行整改，根据情况提出对相关责任人的处罚建议，并对整改结果进行验收确认。5)、安全员、负责本项目安全管理的具体工作。、经常学习和宣传各种安全标准法规及制度。、协助进行各种安全教育和安全技术交底，认真检查班组落实情况。、参与拟定并熟悉施工组织设计中的安全技术措施，协助项目经理逐项落实。、协助、组织对架设工程等的内部检查、验收和参加上级部门的检查、验收，认真作好记录。、经常检查工人遵章守纪情况和安全防护设施完善情况，及时纠正违章行为和协助项目经理完善防护措施、消防安全隐患。、协助项目经理每周或半月一次的安全检查，认真记录并督促检查整改措施的落实。

28、、参加工伤事故的调查、分析，进行事故统计上报，及时督促检查整改措施的落实。、督促和参加各类劳动防护用品进场的材质检验工作，教育工人正确使用个人防护用品。6)、材料员、服从项目的工作安排，能编制各类材料的使用计划。、认真执行材料管理制度，材料进场有计划，领发有依据，加强对材料使用的监督与控制。、严把购进材料的成本关，所购材料的发票应签署名字并办理收料凭证，项目经理签字后方可到财务报销。、严格材料进场制度，对材质手续不全或不符合材质要求的材料成品及半成品一律不得进场使用。、建立健全各种台帐，做到帐、物、卡相符，及时办理领退手续，每月报耗一次，作好月、季、年终盘点工作，及时向财务部门提供资料。、加强

29、易燃、易爆物品的管理及材料库房的消防管理工作。、完成项目经理交办的其他临时工作。(三)、质量保证体系及制度1、质量保证制度1)、贯彻执行国家、省、市颁布的保证质量的规范、规程、规定。2)、贯彻执行公司的质量方针，质量为本、科学管理、精心施工，为顾客提供满意的产品和服务。3)、对全体职工进行“百年大计，质量第一”的教育，广泛发动职工开展创“质量第一，安全第一”的活动。4)、建立健全的从总经理、个职能部门到项目各级管理人员的质量管理职责，保证质量体系在各部门、各施工过程中有效运转。5)、项目经理全方位掌握质量情况，合理安排施工，定期和不定期的进行质量检查，确保施工质量。6)、项目技术负责人组织各级管理人员经常对规范、规程、设计图纸等进行学习，严把质量关，对施工技术、质量提出改进措施。2、管理人员质量职责权限1)、项目经理贯彻执行质量方针、目标，明确本项目各级人员质量职责和权限，保证质量体系在项目部的有效运行。推行工程质量体系的建设，保证质量体系持续的有效运行。规定与质量有关的管理、执行和验证人员的职责、权限和相互关系。负责领导工程质量教育工作，在职工中树立“质量第一”的思想，对项目领导班子进