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北岸龙庭5#、7#楼工程土方工程专项施工方案辽宁金帝第一建筑工程有限公司北岸龙庭项目部基坑降水.基坑支护专项施工方案 第一部分 前 言1.工程概况本工程为北岸龙庭5#、7#楼，位于东城区连山河北岸。5#楼地下一层，地上十一层；7#楼地下一层、地上8层，基础为筏板基础，基础埋置深度约为-6.9m，基坑开挖深度约为9.4m（自然地面下）。 本工程需要采取降水、护壁措施，以满足基础施工的需要。2.场地工程地质条件2.1地形地貌 拟建物场地位于东城区连山河北岸，交通较方便。 拟建物场地为空地，地形较平坦。场地自然地坪标高(以钻孔孔口标高为准) 501.93503.48m，相对高差1.55m。 地貌单元属成都平原岷江水系一级阶地。2.2地层岩性 勘探深度内，场地地层从上至下依次为：第四系全新统人工填土层（Q4ml ）和第四系全新统冲积层（Q4al）。地层岩性分述如下： 第四系全新统人工填土层（Q4ml） 、杂填土：色杂。主要由砖瓦块及少量粘性土等组成。结构杂乱，松散稍密。湿。 、素填土：灰、灰黄色。主要由粘性土混少量砖、瓦碎屑等组成。稍密（以可塑为主）。湿。场地人工填土层分布连续，厚度1.604.50m。第四系全新统冲积层（Q4al） 、粉土：黄灰、黄色。含铁锰质氧化物斑点及云母细片，间夹砂粒条带。中密。湿。断续分布，最大厚度2.80m。 、中砂：黄灰色。系长石、石英、云母细片、岩屑及暗色矿物等颗粒组成，混少量粘粒。松散。湿饱和。全场地普遍分布于卵石土层顶部和呈透镜体状分布于卵石土层中。分布于卵石土层顶部的中砂最大厚度1.80 m；分布于卵石土层中的中砂最大厚度0.60 m。 、卵石：褐灰色、灰色、褐黄色。卵石成分系岩浆岩及变质岩类岩石组成。多呈圆形亚圆形。一般粒径39cm。部分粒径大于15cm，混少量漂石。充填物主要为中砂，混少量砾石，含量约1545%。以弱风化为主。稍湿饱和。按卵石土层的密实程度、N120超重型动力触探击数以及充填物含量等的差异，根据成都地区建筑地基基础设计规范（DB51/T50262001）可将其划分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石和密实卵石四个亚层： 松散卵石：钻进容易，N120动力触探实测平均击数为2.83击/dm。 稍密卵石：钻进较容易，N120动力触探实测平均击数为5.60击/dm。 中密卵石：钻进较困难，N120动力触探实测平均击数为8.38击/dm。 密实卵石：钻进困难，N120动力触探实测平均击数为13.02击/dm。2.3水文地质条件 场地地下水为埋藏于第四系砂、卵石层中的孔隙潜水。大气降水和区域地下水为其主要补给源。砂、卵石层为主要含水层，具强渗透性，含水层厚度大于30.0m。勘察期间正值平水期，测得孔隙潜水稳定水位埋深3.4m5.1m，标高为497.4m498.7m。丰水期正常水位埋深标高约500.20m。 根据区域水文地质资料，成都地区孔隙潜水位年变化幅度为1.52.0m。 本场地卵石层的渗透系数为K=25m/d。2.4岩土的工程特性指标建议值 根据地勘资料，本工程的岩土工程特性指标建议值见表2.4。表2.4 岩土的工程特性指标建议值 土名天然重度r kN/m3承载力特 征fakkPa内摩擦角k度内聚力CkkPa压缩模量EsMPa横波波速Vsm/s人工挖孔桩极限侧阻力标准值qsikKpa极限端阻力准值qpkKpa素填土18.09010.015.04.0214粉土19.013020.09.06.5060中砂19.59025.012.017970松散卵石20.018030.020.0100稍密卵石21.036032.030.03911202500中密卵石22.060036.040.04371404000密实卵石23.090038.050.050216055003.设计依据 总平面图（xxx勘察设计院）； 岩土工程勘察报告（xxx勘察测绘研究院）； 建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）； 供水管井技术规范（GB50296-99）； 建筑基坑工程技术规范(YB9258-97)； 建筑基坑支护技术规范（JGJ120-99）； 锚杆喷射砼支护技术规范（GB50086-2001）； 建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）； 岩土锚杆（索）技术规程 (CECS 22:2005)； 辽宁葫芦岛地区建筑地基基础设计规范（DB51/T5026-2001）； 混凝土结构设计规范（GB500102002）； 建筑桩基技术规范（JGJ9494）；第二部分 降水方案设计1.降水技术要求 目前场地地下水埋深约为4.50m。建设单位要求将地下水降至自然地坪下9.4m。根据规范要求，需要将地下水降至基底以下0.50m，故按照将地下水降至自然地坪下9.9m设计。由于本工程距离连山河只有100米左右的距离，而且设计基底标高低于连山河水面，故施工降水需要考虑由连山河渗透过来的水量。2.降水方案的选择 降水工程是指利用水文地质学原理，通过降水设计和降水施工，排除地表水体或降低地层中的滞水、潜水等地下水的水位，满足建设工程的降水深度和时间要求，并对工程环境无危害性要求。建设工程降水的技术方法有明排、轻型井点（如空点井、电渗井等）和重型井点（如管井等）。根据我公司以往施工的经验结合本工程所处的特殊体力位置，本工程采用管井法降水，是比较科学、经济、合理、安全的。因此，本工程拟采用管井法降水。3.降水设计计算3.1设计计算参数 降水面积:4300.00m2。 降水深度：要求降至自然地坪以下16.00m。 地下水静止水位： ho=4.50m。 含水层厚度： HO20.50m。 渗透系数： K =25.00m/d。 设施引用半径 ro 37. 0m3.2总涌水量的计算 降水水位降深值 SW=11.50m。 设施引用影响半径 R1 2 SW+ ro 557.68m基坑涌水量 Q总 9834.80t/d3.3干扰井涌水量的计算及降水井数量的确定设计井深HW= 25.00m 设计井径 dw=0.58m 降水井井降深 S井 =18.75m 降水井引用影响半径 R3 2 S井+ ro 885.94m 干扰井出水量 Q单 其中：N为井数。 用试算法进行井数设计，当计算到井数 N=8时： 单井出水量Q单1314.45t/d； 群井出水量 10516.0t/dQ总9834.8t/d，满足要求。3.4降水验算 水井出水能力验算 管井出水能力 q=24ld/ = 247.32580/701455.65m3/dQ单1314.45t/d， 满足单井出水量的设计要求。 降深值验算 验算公式: 水头值 HA 降深值 SA Ho- HA 动水位 h动hoSA式中r1、r2、rx分别为验算点至各井之间的距离。 经反复验算，布置8口25.0m深降水井时，可以满足降水要求，降水井布置见降水井平面布置图。3.5降水井井径设计及结构设计：开孔钻头直径： 580mm终孔钻头直径： 560 mm 降水井采用内径为300mm的钢筋混凝土井管，上部6根井壁管，中部4根缠丝间距3mm过滤管 ，下部1根沉管(注：每根井管长度均为2.5米)。设计过滤器为填砾过滤器，填砾规格610毫米砾石，填砾厚度大于100mm；砾石填至距地面1.50m时，用粘土封孔。 成井时要求井孔应圆整垂直，井管焊接牢固，安装垂直。洗井采用活塞和空压机联合洗井，确保洗井质量，达到正常抽水时含砂率小于1:10000，以保证抽水设备正常运行。4.抽水设备的选择 根据计算结果和设计降深,选择QY型潜水泵。降水井流量为50m3/小时，扬程不小于25m。5.降水工程监测与维护要求 a抽水前应统一测一次各井静止水位; b抽水开始后,在水位未达到设计降水深度以前,每天观测三次水位； c水位达到设计降水深度后,可每天观测一次水位；水位观测允许误差为：5cm。 d绘制水位降深值S与时间t过程曲线图分析水位水量下降趋势，预测设计降水深度要求所需时间。 e根据水位、水量观测记录，查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因，及时提出调整补充措施，取保达到降水深度。 f抽水设备定期保养，降水期间不得随意停抽。 g注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水沟，防止渗漏。 h更换水泵时，测量井深，掌握水泵安装的合理深度，防止埋泵。 i现场应准备备用电源，当发生停电时，及时更新电源，保持正常降水。5.降水井施工 (1)测量放线：根据甲方现场给定基础轴线并按我院“降水井平面图”测放出各井位，并打入木桩，涂上红油漆作标记。 (2)成孔（关键过程）：钻机就位安装好后，核对井位。为防止破坏场地内地下管线，人工开挖1.50深，埋好护壁管，管径700mm，护壁管埋设完毕后开始钻进成孔。钻孔采用泥浆护壁，施工时保持孔内泥浆高度，防止孔内垮孔。检查孔深达到设计深度后终孔。 (3)吊装井管：经现场技术负责人验收合格后，用抽筒清孔,吊装井管。做到井管之间焊接牢固、安装垂直。 (4)填砾：在井管外填入规格610砾石滤料，填至距地面1.50左右，然后填入粘土封井。 (5)洗井（质量控制点）：采用空压机、活塞联合洗井，空压机洗清之后再用活塞洗井；然后再用重复以上洗井过程，直至满足设计要求。每井活塞洗井不少于两次，每次提拉活塞不少于2小时，空压机洗井不少于2个台班，以确保洗井质量，达到正常出水时含砂率少于 110000 要求。第三部分 基坑支护方案设计1.技术要求 本工程0.000标高相当于绝对标高为5.03.30m，基础形式为筏板基础，地下室埋深为-6.9m，筏板及垫层厚度为1.7m，故基坑深度为6.9m(自然地面下10.0m)。为确保基坑和基坑内作业人员、设备、设施的安全，对本工程基坑四壁的基坑边坡进行支挡。 2.工程环境特点 本工程场地南面紧邻公路、并且有建设单位设立的广告牌，西面紧邻高压电线杆和变压器，基坑开挖后不具备放坡条件，基坑北、东面具有放坡条件，基槽中沙层为主要土层，稳定性很差，基坑破坏后果严重。本工程环境情况详见基坑支护平面布置图。3.基坑护壁方案的选择 目前葫芦岛地区基坑支护经常采用的护壁方式有排桩护壁和喷锚护壁。排桩有悬壁桩（包括人工挖孔、机械成孔灌注桩）、锚拉桩（包括人工挖孔和机械成孔灌注桩）、单排木桩、钢板桩等方式。 锚拉桩护壁基坑边坡变形最小，但是从经济合理的角度考虑，对本工程是不适合。 机械成孔灌注（悬臂）桩造价较高，并且钻进过程中将产生大量的泥浆，泥浆的污染和清运问题将成为很难解决的难题。因此采用机械成孔灌注桩支护是不适用于本工程的。 人工挖孔灌注（悬臂）桩造价相对较高，同时也存在一定的施工安全隐患。 喷锚护壁是采用锚杆加钢筋混凝土挡土板的的柔性支护体系，其优点是造价较低、施工进度较快，与土方开挖交叉进行，不单独占用工期。喷锚护壁缺点是基坑边坡变形较大和存在噪音、扬尘等污染环境的现象。针对本工程的特点，基坑护壁方案按照以下原则考虑： 本工程基坑主要土层为沙层，南、西方向无放坡条件，为了确保安全，必须要严格控制变形，因此采用排桩（悬壁桩）的护壁方案，排桩为单排木桩或钢板桩。其余地段均可以采用自然放坡。4基坑护经讨现场甲方、监理专业人员讨论研究选用打单排木桩用草袋装土堆放在木桩外侧边坡上的方案壁方案设计4.1计算参数的选择 土的物理力学指标 本次护壁方案设计计算参数根据地勘资料选用，详见表2.4。表2.4 岩土的工程特性指标建议值 降水之后，土体的抗剪指标适当提高。 基坑深度及附加荷载取值 根据基坑周边的环境条件，本工程基坑深度及附加荷载取值情况如下： 附加荷载q110kPa； 说明：按照以上附加荷载取值时，基坑周边不得堆载重物，载重汽车不得从基坑四周通行。 护壁使用年限 根据本基坑功能、性质及工程总进度计划，本基坑护壁设计使用年限为1年。4.2设计计算 计算采用“理正深基坑辅助设计软件 F-SPW”,计算书详见附件。4.3护壁方案简述 根据护壁计算书，进行本工程的护壁设计。4.3.1排桩护壁 场地东北、西北侧采用排桩护壁，排桩为人工挖孔桩。 人工挖孔桩桩径1.0m，嵌入基底（卵石层）深度5.50m。桩顶设置冠梁，冠梁截面尺寸1. 0m0.5m。桩孔采用现浇钢筋砼护壁，护壁砼厚度150mm。 人工挖孔桩桩心距3.00m，桩长15.5m。 人工挖孔桩桩身砼强度C25，护壁砼强度C20，桩顶联梁砼C25。 挖孔桩钢筋保护层厚度50mm。 桩间采用挂金属网片喷射细石砼护壁，喷射砼强度等级C20，厚度5080mm。 设计详见施工图。4.3.2喷锚护壁 放坡坡率 喷锚护壁时放坡坡率为1:0.3 锚杆 锚杆设计为全段摩擦型锚杆，采用矩形布置，锚杆纵横间距均为1.50m。 锚杆钢材：403.0焊管； 锚杆倾角：a =15； 锚杆泄浆孔：钻眼36间距50左右，在锚杆入土端头1.53m处设置； 锚杆倒刺：角钢20203护焊于泄浆孔处或用14螺纹钢护焊于泄浆孔处； 锚杆灌浆：浆体水灰比为0.40.6:1,灌浆压力为0.20.6Mpa。 锚杆长度详见表4.4。锚杆设计成果一览表 表4.4 根据现场实际施工情况及现场变形监测反馈信息,可适时调整锚杆施工参数,以确保基坑及周边建(构)筑物的安全与稳定。 面层 面层采用喷射混凝土与钢筋网组成的钢筋混凝土板结构型式。土方开挖时，应确保锚杆支护作业面平整。 喷射混凝土采用细石混凝土，混凝土强度等级为C20，喷射支护面厚度为5080mm。 面层钢筋网构造：网筋采用6250钢筋绑扎而成。横向加强筋第一排采用14螺纹钢筋，锚杆端部与加强筋采用焊接连接，为了增加面板的整体强度，竖向加强筋均采用14螺纹钢筋与锚杆焊接，竖横间距同锚杆间距。土方开挖 本工程基坑土方开挖由专业土方施工单位施工。 护壁施工必须与土方施工密切配合。土方必须分层开挖，每层开挖深度不得大于2.0m，当遇到砂层时，必须对开挖深度进行调整。 排、泄水系统设计 基坑四周应做好有效的排水系统，坡顶应用混凝土封闭，防止地表水渗入基坑壁危及基坑安全。 基坑顶设置截水沟，截水沟断面500mm400mm，坡度3，截水沟采用红砖砌筑，内外面1:2水泥砂浆抹面。封闭地坪需根据截水沟的设置情况设置相应的坡度，确保地表散水排入截水沟中。 在基坑边坡的土层段，护壁面板设置泄水孔，泄水孔间距1.50m1.50m，采用50mm的PVC管。4.3.3单排木桩在开挖过程中注意结合图纸挖土要满足基础、工作面及排水明沟的尺寸，当基坑挖至设计深度及满足几何尺寸和坡度要求时开始打桩。选用直径200以上，桩长为4000的木桩，桩中心间距为300，呈梅花形布置打压；压桩用挖机配合将木桩就位，人工用扎丝缠绕在桩顶部，由两人同时从两个方向拉住保证木桩垂直及位置准确性，采用挖机进行压桩。在压桩过程中，人工配合校正桩的垂直度，木桩压至压至3.5M深度后用木模板或草袋夹进木桩中间，用草袋进行人工装土缝好袋口，再用塔吊将装好土的草袋吊至边坡上，人工将草袋调整到合理位置，上下层草袋应错开堆放以增强稳定性。4.3.4钢板桩施工(1) 施工准备工作：桩在打入前应将桩尖处的凹槽口封闭，避免泥土挤入，锁口应涂以黄油或其它油脂。对于年久失修，锁口变形，锈蚀严重的钢板桩，应进行整修矫正，弯曲变形的桩，可用油压千斤顶顶压或火烘等方法进行矫正。(2) 打桩流水段的划分。(3) 在打桩过程中。为保证钢板桩的垂直度。用两台经纬仪在两个方向加以控制。(4) 开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精确，以便起到导向样板作用，故每打入1m应测量一次，打至预定深度后立即用钢筋或钢板与围檩支架电焊作临时固定。5.基坑变形监测及信息化施工5.1变形监测设计 本基坑侧壁安全等级为二级，基坑护壁施工应进行支护结构的水平位移监测，以确保基坑安全。 监测项目 包括支护结构的水平位移。 监测方法 支护结构的水平位移采用TC2000全站仪。测量精度要求 支护结构的水平位移测量精度为1mm。支护结构的水平位移监控值为2.5cm，报警值为3.0cm。 监测预警值 水平位移10mm。 监控点布置及监控周期 支护结构的水平位移监测点布置于冠梁上和基坑周边喷锚护壁面板上。共布置10个水平位移监测点。另外按变形测量要求在适当位置设置2个观测基准点。 位移监测项目在基坑开挖前应测得一次初始值，各层土方开挖完成后各测一次。基坑开挖到位后每周监测一次，连续测三次，以后视监测值变化情况确定监测计划。 监测管理及信息反馈 设置专职测量员，由技术负责人管理。各监测项目及各次监测均应在现场准确记录。各次监测完毕后1日内应将监测结果反馈至设计人员。5.2信息化施工 基坑护壁设计、施工的全过程是“动态设计，信息施工”的过程。 在施工过程中要做好详细的施工记录，对于地质条件与设计不吻合的地方要立即进行调整。护壁施工过程中反映出的异常情况要分析原因，找出解决办法，并及时与设计人员一起对方案进行调整。施工过程中应注意收集天气气象资料，根据气象资料对实施安排做出调整。5.3报警及抢险预案 根据基坑监测设计，当监测值达到或超过监控值时，应加密观测次数，同时启动下列抢险预案： 暂停护壁及土方开挖施工，并快速查明监测值超过监控值的原因。 针对基坑变形过大的具体原因及时采用增加锚索预应力、加内支撑、土方回填等单项或综合措施进行抢险。6.基坑护壁施工6.1人工挖孔桩施工 6.1.1人工挖孔桩工序 场地平整测定桩位土方挖掘井壁护圈土方挖掘井壁护圈成孔验孔钢筋笼制安钢筋笼检查浇筑砼成桩开挖连系梁基槽桩顶连系梁施工。 6.1.2测定桩位 根据建设方提供的基础平面图及控制坐标，测放出基坑开挖边线，再根据基坑支护平面图测放出各支护桩桩位，并打入木桩以作标记。桩位测放偏差应控制在5cm以内。 5.1.3土方挖掘 土方挖掘是在桩孔内由人工进行挖掘，桩孔上端设小型机架，用出渣筒垂直运输土方。孔外堆土应距孔口1m以上，并应及时外运，保证场地的平整及施工道路的畅通。 桩孔