基坑支护降水方案说明书.docx

1、基坑支护降水方案说明书第一部分 基坑技术方案设计1.工程概况、环境条件及地质条件1.1工程概况河南中医学院第一附属医院综合楼工程场地位于郑州市人民路西侧，河南中医学院第一附属医院院内。建筑面积约31657.4平方米，建筑层数地上33层，地下2层，建筑高度99.6米，狂剪结构。本建筑由机械工业第六设计研究院设计。根据所提供的图纸资料，本场地相对标高为-0.45m，基坑开挖深为-9.0m-11.1m。1.2场地环境条件场地周围环境情况如下表：位置相邻建筑距离拟建建筑物基础形式及埋深西侧6层住宅楼约10.0m天然地基条形基础，基础埋深1.5m。北侧7层住宅楼约10.0m天然地基条形基础，基础埋深1.

2、5m。东侧4-23层病房楼约19.0m基础类型为复合地基，基础埋深6.0m南侧空地1.3场地岩土工程条件根据勘察报告，场地地貌单元属黄河冲积平原，地层分布如下：第1层（Q4ml）：素填土，上部1.02.5m内土中含大量建筑垃圾，以下土质不均匀，以粉土为主。层底标高92.4091.60m，层厚7.27.9m,平均厚7.41m。第2层（Q4al）：粉土，褐黄色，稍湿湿，中密。土中含铁锈斑点，有少量小钙核及蜗屑。无光泽，干强度低，任性低。该层层底标高90.088.0m，层底深度9.511.6m，层厚1.64.3m，平均厚度3.16m。第3层（Q4al）：粉土，褐黄色，稍湿湿，中密。土质均匀，局部夹有

3、黄色条纹和小钙核。无光泽，干强度低，任性低，摇震反应迅速。场地内该层分布较稳定，层底标高85.182.8m，层底深度14.416.8m，层厚4.35.6，平均厚度4.80m。第4层（Q4ml）：细砂，黄褐色，饱和，中密密实。主要成分为石英、长石，局部颗粒较细，泥质含量较高，偶见蜗屑及钙核。场地内该层分布稳定，层底标高82.380.2m，层底深度17.219.4m，层厚1.72.8，平均厚度2.40m。第5层（Q4al）：粉土，褐黄灰黄色，稍湿湿，中密。土质不均匀，含有蜗牛碎片，局部有砂感，含细沙团。无光泽，干强度低，任性低，摇震反应迅速。场地内该层分布较稳定，层底标高81.078.3m，层底深

4、度18.5121.3m，层厚1.33.6，平均厚度2.65m。第6层（Q4ml）：细砂，灰黄黄色，饱和，密实。主要成分为石英、长石和云母，局部夹薄层粉土。场地内该层分布稳定，层底标高77.577.1m，层底深度22.022.5m，层厚1.23.5，平均厚度1.73m。第7层（Q4al）：粉土，灰黄褐黄色，稍湿湿，中密。土质砂感较强，夹有薄层粉沙，含蜗牛碎屑和小钙核。摇震反应迅速无光泽，干强度低，任性低。场地内该层分布较稳定，层底标高73.7071.8m，层底深度25.727.7m，层厚3.55.7，平均厚度4.7m。根据勘察报告，场地土的重度及抗剪强度指标如下表:层号岩土名称平均厚度（m）重度

5、r(kN/m3)粘聚力c(kPa)内摩擦角 (度)1素填土7.4117.912.017.02粉土3.1618.612.017.03粉土4.8018.815.018.04细砂2.4020.0028.05粉土2.6518.910201.4场地水文地质条件根据勘测报告，场地地下水类型为潜水，潜水含水层岩性主要为粉土和细沙。勘探期间地下水位埋深为7.37.5m（其绝对标高为92.192.0m），35年内最高水位按5.0m。2.基坑支护结构和降水方案的选择2.1基坑安全等级根据基坑周边环境、开挖深度、工程地质与水文地质条件，依据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）表3.1.3中安全等级的划分标准，

6、西侧、北侧基坑侧壁安全等级为一级，东侧、南侧基坑侧壁安全等级为二级。2.2设计原则(1)安全第一，确保基坑开挖及结构施工全过程基坑边坡的安全稳定，预防并控制因基坑开挖、降水等因素引起周边毗邻建筑物、构筑物、管线的安全。(2)在确保安全的前提下，尽可能降低造价。(3)为后续的主体施工创造良好的施工条件。2.3设计依据(1)河南中医学院第一附属医院综合楼工程总平面图、基础图(2)河南中医学院第一附属医院综合楼岩土工程勘测报告(3)建筑基坑支护技术规程(JGJ12099)(4)岩土层锚杆（索）技术规程(CECS222005)(5)土层锚杆设计与施工规程(CECS2290)(6)基坑土钉支护技术规程

7、(CECS96:97)(7)锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB500862001）(8)建筑地基基础设计规范(GB500072002)(9)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB502022002)(10)建筑基坑工程技术规范(YB925897)(11)建筑与市政降水工程技术规范JGJ/T111-982.4基坑支护方案的选择根据本工程现场条件、环境条件，按照设计原则及设计依据，根据本工程基坑的具体情况，可采用的支护结构有：悬臂桩支护结构；土钉墙支护结构；桩锚联合支护结构；地下连续墙支护结构；内支撑支护结构等。对本工程而言，从安全方面考虑，以上支护结构都能满足。但从经济和施工可行性方面分析，同时从

8、安全、经济、工效等方面找出很好的结合点的情况下，并经过分析和理论计算：场地西侧、北侧对基坑变形和安全性能要求较高，并受施工空间和放坡的限制，确定采用桩锚联合支护结构；南侧、东侧地段较开阔，可采用放坡后的土钉墙支护方案。2.5基坑降水方案的选择本场地地下水类型为潜水，潜水含水层岩性主要为粉土和细沙。勘探期间地下水位埋深为7.37.5m（其绝对标高为92.192.0m），35年内最高水位按5.0m。在降水实施过程中，首先要保证将基坑里的水位降至基坑底标高0.5m以下，其次保证降水在达到设计要求的同时，控制水位降深和降水速率，减少降水对周边环境的影响。对降水方案的选择遵循一下原则：(1)快速有效使地

9、下水降至设计标高，保证基坑降水满足施工要求。(2)充分考虑该地段水文地质条件计算基坑降水量，布设合理的降水井点，在确保降水成功的同时，尽可能降低工程造价。(3)在满足出水量和基坑降水要求前提下，有效控制降水动水位，减少由于降水而引起的地面沉陷。(4)同时考虑基坑特点及环境条件，必须保证基坑开挖和地下施工不受影响。对于本工程降水，根据场区岩土工程及水文地质情况，和本基坑的开挖深度及具体条件，同时考虑经济性及降水施工经验，采取管井降水的施工方案。3.基坑支护结构设计3.1桩锚联合支护设计参数及施工质量控制指标对于本基坑的西侧、北侧采用单排桩和两道锚杆的桩锚联合支护结构，并在锚杆间灌入土钉，面层挂网

10、喷砼。3.1.1桩锚联合支护设计参数（1）钻孔灌注桩设计采用单排钻孔灌注桩，桩径600mm，桩长12.6m，桩间距为1.5m，具体布置详见平面图。灌注桩主筋采用1018，主筋上部预留600mm伸入冠梁；加强筋采用162000；箍筋采用8150。桩砼的标号为C30。（2）桩顶冠梁设计排桩采用冠梁连接，冠梁截面尺寸800600mm。冠梁浇注砼C30，箍筋、加强筋规格见附图。（3）预应力锚索设计设计2排预应力锚索，其主要参数如下：预应力锚索设计参数一览表锚索钻孔锚索长度钢绞线地面下深度（m）水平间距（m）施加预应力排数孔深（m）孔径（mm）自由段锚固段规格长度（m）根数第一排181507113-7s

11、15.219.032.81.5(3.0)150kN第二排151505103-7s15.216.035.8(3.0)150kN锚索注浆采用二次劈裂注浆，二次劈裂注浆压力1.23MPa。3.1.2施工质量控制3.1.2.1钻孔灌注桩的质量控制：(1)桩位确定依据现场基准控制点及设计图桩位，使用复合要求的测量仪器进行定位，桩位误差不大于2cm。(2)钻孔按照复验合格后的桩位，进行钻机就位和对中。就位时，钻机必须平整、稳定，确保钻进过程中的钻杆垂直度小于1。根据地质条件和成孔质量要求，采用正循环成孔，采用原土造浆，必要时采用加膨胀土以保证孔壁稳定。质检人员必须不定时地检查各钻机钻进过程中的有关技术参数

12、（比重1.11.2），并依据不同的地层，控制进尺速度和更换钻头型号，以确保成孔质量。(3)钢筋笼制作按照设计图纸要求，使用复验合格的钢筋制作，对钢筋笼要求如下：结合实际孔深及设计图纸制作钢筋笼。每根钢筋必须采用搭接焊连接时，每个断面的接头数量不得超过纵筋的50，且两接头断面间距不小于1m。制作时采用半圆支承架成型法、全焊式加工，保证笼的圆度，允许偏差不超过规定范围。纵筋的砼保护层应符合国际标准。(4)钢筋笼安装将检验合格的成型钢筋笼运至孔口附近，要求在运输过程中不得变形，否则更换钢筋笼。钢筋笼起吊后，应保持其平衡。首先对准孔口，徐徐放下，入孔时保持轻、慢、稳，不得左右旋转，若遇到障碍应停止下放

13、，待查明原因后方可继续施工。严禁高起猛落，强行下放等违规超作。在钢筋笼安放时，必须保证整个钢筋笼质量和保护层厚度。当整笼上端第一个内环箍接近孔口时，应及时系上吊笼标杆，并使其在砼灌注过程中起到能观察钢筋笼的下沉和上浮情况，从而达到要求。(5)灌注砼砼拌制时严格按确定的配合比执行，准确计量且搅拌时间不少于90s。灌注前，检查砼的坍落度和留取试块，测量孔深且与成孔时的深度比较，保证孔底沉渣不大于100mm，否则应进行二次清孔，清孔结束后应立即浇注砼，间隔时间不得大于30分钟，如实填写记录。为了保证砼的质量，其首批灌注量必须满足导管底端能够埋入砼面以下0.81.2m。随着水下砼的上升，根据测绳读数和

14、导管长度，适当提长和拆卸导管，确保导管底端埋入砼面的深度为23m，严禁把导管提出水下砼面以上。提升导管时，要避免碰到钢筋笼，并应采取有效措施，防止钢筋笼的上浮或下沉。水下砼的浇注应连续进行，不得中断，若发生堵管、导管进水等事故，应及时采取有效措施。灌注过程中，应分段控制砼的灌入量，其充盈系数应控制在1.11.2之间，且不得大于1.2。为确保设计桩顶标高处砼强度达到设计值，必须控制最后一次砼的灌注（超灌高度不小于1.2m），以使其浮浆被凿除后，桩顶砼强度达到设计值。如实填写施工记录。(6)混凝土灌注桩的质量标准应符合建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）中的有关规定，对桩的

15、质量进行控制验收。3.1.2.2桩顶冠梁施工质量控制(1)钢筋工程纵筋接长采用焊接，箍筋按图纸要求进行制作，绑扎时一定要进行钢筋位置的放线画点，以保证准确的钢筋间距及垂直度。模板按设计的锚定板尺寸立好并固定牢固。(2)模板工程模板安装前，对冠梁底护坡桩头进行剔凿，并用鼓风机吹干净后洒水湿润。冠梁底采用水泥砂浆抹面，保证其平整度满足要求。冠梁侧面模板采用钢模板，用钢管扣件支撑架进行支撑。(3)混凝土工程采用商品混凝土。浇注前对模板进行调整、加固，加固后的模板必须是形成一个受力整体，保证立模的准确性和稳定性。用插入式振捣器振捣，一次性浇注完成。砼应振捣密实不漏振，以砼不再显著下沉、不出现气泡并开始

16、泛浆时为准。砼浇注完成后，应采取养护和保护措施。3.1.2.3预应力锚索施工质量控制(1)成孔采用人工洛阳铲或锚索钻机机械成孔，按图纸设计的孔位标高进行测量放线，准确标注孔位，然后按照设计要求的孔深、角度和孔径进行钻孔施工。(2)锚索制作安装钢筋应除油污、除锈，排列要均布平直，沿杆体轴线方向每间隔1.52.0m设置一个隔离架，一次注浆管及二次注浆管应绑扎牢固（一次注浆管在外侧；二次注浆管居中，其在锚固段长度内作喷浆孔，间距800mm，并用胶带封好，防止一次注浆的浆液流入），注浆管均采用高压塑料管。锚索自由段应涂油并采用塑料护套包裹，与锚固段相交处的塑料管关口应密封并用扎丝绑紧。最后将锚索固定好

17、平稳送放至孔底。(3)注浆一次注浆：锚索体安放后进行注浆，注浆应连续一次注满，若中途停止时间超过30分钟时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。注浆材料采用纯水泥浆，水泥采用P.032.5级普通硅酸盐水泥。注浆液水灰比为0.400.55，压力不小于0.4MPa。注浆应从孔底开始灌填，当孔口有浆液流出并加压稳定后，方可停止注浆。二次注浆：一次注浆达到初凝后进行二次劈裂注浆。注浆压力控制在1.23.0MPa。(4)端头保护锚索注浆完成后外露部分采用胶布及防腐材料包缠好，防止钢筋损伤或生锈。(5)腰梁、垫板安装根据设计要求，槽钢应平行放置，采用电焊连接，并保证固定垫板与孔向垂直、与孔中心一致。(6)

18、锚索安装、张拉张拉前应对张拉设备进行检验，并检验锚头丝杆是否有伤残。安装张拉设备时，应保持千斤顶与锚索体在同一轴线上。张拉程序、加荷等级，均按相应规范要求严格执行。3.1.2.4面层喷护施工由于桩间距较大，为确保桩间土稳定及腰梁受理均匀，在西坡锚索间需打一排短土钉以固定网片，焊接加强筋后用喷射砼封闭，编网、焊加强筋及喷射砼具体做法同土钉墙喷护方法。3.2土钉墙支护设计参数及施工质量控制对于本基坑的南侧、东侧采用放坡土钉墙的支护方法。在地面一下2.0m处留1m宽的台阶。3.2.1土钉墙支护设计参数根据规范对土钉墙支护结构抗拉、内部稳定、外部稳定性验算，安全系数均满足规范要求。土钉参数如下表：排号

19、埋置深度土钉长度钢筋配置水平间距倾角成孔直径第一排1.3m7m1181.5m10100mm第二排2.7m12m1181.5m10100mm第三排4.1m12m1181.5m10100mm第四排5.5m9m1181.5m10100mm第五排6.9m9m1181.5m10100mm第六排7.9m6m1181.5m10100mm3.2.2土钉墙施工质量控制(1)土钉造孔要求分层分段开挖，每层开挖深度不得大于单排设计深度。对开挖出的边坡进行人工修整，确保边坡的平整度。对土钉位置作出标记。本工程采用人工成孔，成孔直径100mm，孔深宜大于设计孔深10cm，成孔倾角515o。(2)土钉制作安装土钉钢筋采用

20、18HRB335，详见附图。 土钉杆接头应采用焊接的搭接接头,焊接必须符合规范要求。土钉杆体应沿土钉轴线方向每隔2.0米左右设置一个居中支架，居中支架采用6.5钢筋制做,并将用作居中支架的钢筋弯成弧形与土钉杆焊接。 土钉孔造好后应尽快放置土钉，土钉放入前应认真检查杆体质量。(3)注浆根据本工程条件注浆采用水泥净浆,水泥采用P.032.5级普通硅酸盐水泥。注浆液水灰比为0.400.55。 注浆应从孔底开始灌填，当孔口有浆液流出并加压稳定后，方可停止注浆。(4)编扎钢筋网钢筋网采用6.5调直钢筋，双向间距均为250mm。 根据作业面层分层、分段铺设钢筋网，钢筋网之间的连接可采用搭接，搭接长度不小于

21、一个网格边长且不易小于200mm,或采用点焊，并随壁面随坡就势铺设。 钢筋网铺设好后，应在其上面焊接加强筋，使土钉、钢筋网、加强筋连成一体。(5)喷射混凝土喷射混凝土采用P.032.5级普通硅酸盐水泥，砂子采用中砂，且砂的含水率宜控制在57，石子应用坚硬、耐久的碎石，其最大粒径一般不应大于10mm。 喷射混凝土的面层强度C20，配合比一般采用水泥：砂：碎石重量比为1:2:2，水灰比为0.400.50。4.基坑降水设计及质量控制4.1基坑降水主要设计参数及计算(1)潜水层基坑涌水量计算（模型：潜水完整井、远离边界）初始地下水埋深：-7.5m 设计动水位埋深：-12.0m设计水位降深：S=4.5m

22、潜水含水层厚度H=15.0m渗透系数：K=5.0m/d根据公式Q1=1.366K(2H-s)s/lg(l+R/r0)R=2SKHr0=A/ 计算结果: 降水影响半径：R=61.24m 基坑等效半径：r0=27.82m潜水基坑涌水量：Q=783.7m3/d(2)单井涌水量q=120rSl 3K =1203.140.13135.0 =83.3m3/d过滤器半径rS=0.13m过滤器进水部分长度取L=1m(3)降水井数量n=1.1Q/q=1.1783.7/83.3=10.3（眼）4.2降水井点布设设计根据基坑条件、地质条件、经过计算，本场地在基坑范围均匀布设10眼管井进行降水。井管采用水泥管，井间距

23、1020m，井深23m，直径350mm（内径），降水井地面以下0-1m为实管，1m以下段为滤水管。具体位置见平面设计图。4.3观测井设计为观测降水情况，根据需要在基坑周边设6个观测井。观测井使用人工成孔下入一寸PVC管，作为临时观测孔，用以指导下层土方开挖及对周边环境降水的监测。4.4管井施工质量控制(1)定位:井位偏差小于1m。(2)钻孔：一径到底，不留沉渣，钻孔要求正、圆、直、倾斜度小于1。(3)下管：井管居中，不偏不斜。(4)填滤料：井管外滤料规格应满足D50=(6-8)d50,要求选择均匀干净，磨圆度较好的硬质岩石，不宜采用棱角壮石渣料、风化料和其它粘质岩石。充填应密实。(5)水泵要求

24、按要求安装好，排水系统安装紧密，使抽水工作顺利进行。(6)抽水派专人负责,定时测量,严格控制出砂量不大于1/1万。(7)备好数台潜水泵，井下抽水泵出现故障立即更换。5.土方开挖及基坑安全监控的施工要求5.1土方开挖土方开挖宜采用分层（挖深1.5米左右）分段（每段20米左右）进行，开挖过程中做好安全监测、基坑支护、降水的协调配合工作。5.2基坑安全监控内容根据基坑安全等级及周边环境条件，监控内容包括：支护结构水平位移观测；基坑西侧的建筑物沉降观测；地下水位观测。当监测发出预警通报后，有关各方应及时互通情报，研究处理方案，有步骤地采取应急措施，及时排除险情，并跟踪检验处理后效果，从而确保后续工程的

25、安全。5.3注意事项及有关问题(1)土方开挖应按照确定的基坑边界和坡率分层分段进行，边坡附近不留孤岛、土柱，每层开挖深度1.5米左右，绝不可超挖，随开挖随支护。(2)加强安全监控。由于土性及地下工程的复杂性，施工过程中常存在许多影响安全的不可知因素，然而基坑和周围环境的安全，集中体现在土体的变位情况。因而必须在基坑开挖和基础施工期间，进行边坡土体及周边位移观测。以分析对比观测值指导和控制施工。(3)边坡浸水对边坡的稳定性危害极大，要求查明基坑周边上下水管道，切断可能侵蚀边坡的水源。并做好基坑周边地表水的排水工作。(4)基坑边沿严禁超载，以免导致支护结构较大变形而危及边坡及建筑物安全。(5)基坑

26、开挖到底后，应迅速做好垫层并尽快浇筑底板，避免基底暴露时间过长。(6)本方案是在有限的资料下做出的，勘测报告也不可能完全反映了整个场地的地质情况，因此施工前应详细地了解周边建筑、管网情况，在施工期间应根据现场具体情况，反馈信息，调整施工方案，实行信息化设计施工。6.基坑安全风险分析及应急预案根据验算及施工经验，本方案施工应能保证安全。但地下施工，情况复杂，为确保基坑施工本身安全及周边环境的安全，要提前做好风险分析和应急预案。6.1降水施工所引起的安全风险及应急预案通过沉降监测，如果由于降水而引起的地面或周围构筑物变形过大，则立即检查分析原因，调整控制管井的动水位，距离基坑边较远的地方，设置一定

27、数量的回灌井，对周边地下水进行有效的回灌，保持其水头接近其原有水头。或者停管井，施工轻型井点进行补充抽水。6.2由于停电所引起的安全风险及应急预案本工程降水周期较长，在施工过程中，有可能出现停电，引起水位上升，造成基坑坍塌的可能性。为确保降水的连续性，备用一台50KW柴油发电机组。6.3基坑开挖过程中施工风险和应急预案在基坑开挖时，地层的变化多端，在坑边有可能出现暗河、暗沟、鱼塘、软土地基等不利地质情况，由此造成对周围环境的损坏。如果在基坑开挖施工过程中出现以上情况，应采取以下应急预案：(1)根据变形检测结果及实际发生情况，对出现危情的部位，立即停止挖土，并根据情况对基坑进行土方回填。(2)针

28、对出现危情的部位，立即重新设计支护结构，如增加土层锚杆、支护桩等。(3)对发生变形过大的部位进行压水泥浆处理。6.5防排水措施防排水对基坑安全非常重要，一旦有水浸入基坑周围，将改变土的力学性质及土体受力特性，因而要求基坑施工时截断所有通往基坑的水源。加强对边坡渗水处理，及时疏导或堵漏，及时处理，以免基坑边壁被渗水所浸泡，影响安全。6.5基坑变形超过警戒限值的防治措施采用被动区压重、支撑等手段控制基坑变形。具体方法有：调整分层、分段开挖施工方案、预留土墩支挡、坑内堆沙袋、回填土等。6.6周围路面、管网土体水平位移或沉降超过限值的防治措施及时观测，做好观测记录，出现管道变形超过预警值，应及时调查、

29、分析原因，研究处理方案，必要时对市政路面、管网地基进行压力注浆，加固地基。6.7应急预案组织措施(1)对由于降水引起的险情，项目部立即召开研讨会，8小时由技术负责人内拿出技术处理措施，并报现场监理工程师和业主工程师通过，2天内组织实施完毕。(2)对在开挖施工过程中，基坑出现的险情，现场施工技术员立即上报施工负责人。要求项目部在30分钟内，组织人员及机械设备，对险情部位进行挖土回填、或浇筑混凝土。然后做完善处理。(3)在及坑开挖完毕后，可能由于重车碾压或其它偶然因素而引起险情。对此项目部作出以下安排：A安排专人负责对基坑险情的监控。监控负责人组织现场的降水技术员，做到每天24小时对基坑进行监控，

30、一旦出现险情10分钟内通知到施工负责人。B施工负责人不在施工现场时，要每天24小时保证手机开通。C施工现场预留一定的防险物资（如大量的砂土袋、塑料布、铁掀等），可随时使用。D在公司仓库（市内）留置一定数量的、可随时调配的机械设备（挖掘鸡、压浆泵等），保证接到通知后1小时内到达现场。7.计算书8.附图基坑支护平面图 1张基坑降水平面图 1张位移沉降观测点平面布置图 1张基坑支护剖面图 3张结构图 3张基坑降水剖面图 1张第二部分 施工组织设计第一章 施工方案及主要施工方法1.1施工方案根据设计，本基坑支护方式采用桩锚联合支护机构（基坑西边、北边）与放坡土钉墙支护结构（基坑东边、南边）；降水采用10眼管井进行抽水（备用轻型井点，在局部配合管井使用）；土方开