《支护及降水方案》word版.doc

成都阜外心血管病医院地下室降水、基坑支护方案设计及施工组织 第 30 页 共 30 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一、工程概况拟建成都阜外心血管病医院位于成都市温江区永宁镇，场地地形较平坦。交通便利。该拟建工程建筑物性质如下：项目总用地面积140365，拟建总建筑面积203980。场地内各主要建筑物详细情况见表1。表1 拟建建筑物性质一览表 所属片区序号建筑物名 称主楼层数高 度(m)地下室备注管成都阜外心血病医院1医疗综合楼5F29.121层2病房楼7F33.70/3科研教学楼8F35.20/4后勤辅助楼8F35.20/5体检康复楼8F35.20/6学术交流中心8F31.401层7康复病房6-13F20.0-41.0/8辅助综合楼4F17.80/9特需病房5F17.00/10文化活动中心4F22.69/11景观餐厅半埋12茶室1F3.40/根据建设方提供的总平图及基础施工要求，本工程地下室基坑开挖深度约自然地面下9.00m。中冶成都勘察研究总院有限公司提供本场地岩土工程勘察报告。应成都阜外心血管病医院委托，我公司对该项目地下室的基坑降水、基坑支护工程进行方案设计及施工组织设计，以指导工程实施，确保工程质量和工期要求完成其施工任务。根据现场踏勘及总平面图，该场地周围15m范围内为空旷的平地，无已有建筑物及道路，也无地下管网通过，为本程顺利施工提供了有利条件。二、岩土工程地质条件及水文地质条件1、工程地质条件本工程位于成都市温江区永宁镇，交通方便。场地勘探点孔口标高528.53533.32 m，高差4.79m，场地地形有较大的起伏。场地地貌单元属岷江水系成都平原级阶地。根据岩土工程详细勘察报告，构成场地的地层为：第四系全新统耕植土（Q4pd），其下由第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）粉质黏土、粉土、中砂及卵石土组成。地层特征如下：(一)第四系全新统耕植土层（Q4pd）耕植土：褐黄、褐灰色，稍湿，以粘性土为主，少量植物根。部分地段为新近回填粘性土组成，结构松散，整个场地表部分布。本层分布厚度0.51.5m。(二) 第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）：粉质黏土：黄、褐黄等色，可塑，含氧化铁、铁锰质等，结构较致密，韧性中等，干强度中等，稍有光泽，无摇震反应，夹薄层粉土。局部地段分布，厚度0.52.7m。粉土：黄色，很湿，稍密，韧性差，干强度低，无光泽，摇震反应中等。局部夹薄层粉质黏土，全场大部分地段有分布，厚度为0.403.90m。中砂：褐黄色，稍湿饱和，松散。以长石、石英为主，含云母片。场地内局部地段分布，主要以镶体或夹层分布于卵石层中，层厚0.401.60m。卵石层：褐黄色，湿饱和，卵石成分以花岗岩和石英砂岩为主，中等微风化，磨圆度较好，多呈亚圆形，粒径一般为3070mm，最大粒径可达200mm以上，隙间充填中细砂、圆砾等。根据钻探取样及N120动探测试，该层按密实度可分为松散、稍密、中密和密实四个亚层。场地卵石层整体有一定起伏。松散卵石1：粒径大于20mm的颗粒含量为5055，大部分卵粒不接触，充填物以砂、砾为主，有少量黏性土，该层在场地分布不连续，多以透镜体或薄层出现，最大厚度2.80m。稍密卵石2：粒径大于20mm的颗粒含量为5560%，一般粒径3080mm，最大粒径大于120mm，大部分卵粒相互接触，充填物以砂、砾为主，大多呈层分布，场地大部分地段分布，最大厚度达5.40m。中密卵石3：粒径大于20mm的颗粒含量为6070%，粒径一般40100mm，最大粒径大于150mm，绝大部分卵粒紧密接触，充填物以砂、砾为主，大多呈层分布，场地大部分地段分布，最大厚度达6.80m。密实卵石4：粒径大于20mm的颗粒含量为70%以上，粒径一般40120mm，最大粒径大于150mm，绝大部分卵粒紧密接触，充填物以砂、砾为主，主要呈层分布，个别透镜体状分布，场地大部分地段均有分布，最大厚度达6.30m以上。以上各土层空间分布见工程地质剖面图。2、岩土物理力学性质指标各岩土主要物理力学性质指标见下表2-1。各岩土层物理力学性质指标建议值表 表2-1岩土名称天然重度r(kN/m3)压缩模量Es(MPa)变形模量Eo(MPa)承载力特征值fak(kPa)内聚力c(kPa)内摩擦角()基床系数K（MN/m3）冲（钻）孔灌注桩桩极限侧阻力标准值qsik(kPa)桩极限端阻力标准值qpk(kPa)耕植土17.52/6055/20/粉质黏土20.06.5/16037.913.42055/粉土18.25.8/12029.416.9/25/中砂19.586130/26/55/松散卵石20.01412180/2525100/稍密卵石21.02220300/3235120/中密卵石22.03228520/35401402500密实卵石23.04138760/405016030003、水文地质条件根据区域水文资料，该场地内地下水主要为砂卵石层中的孔隙潜水，偶有少量零星分布于土层中的上层滞水。孔隙潜水略具承压性，接受地下迳流、大气降水补给；排泄方式以地面蒸发、地下迳流为主。耕植土层结构疏松，孔隙较大，有较好渗透性和排泄通透，因此赋存其中的上层滞水水量小，无统一稳定水位，具明显的季节性特点，雨季水量较大、旱季水量很小，甚至干涸，主要由大气降水补给，自然蒸发排泄；粉质黏土及粉土层属相对隔水层，其蓄水量小，渗透微弱。潜水主要赋存于第四系砂卵石层中，水量较丰富。本次勘察发现少量上层滞水，水位埋深不一，且水量较小，对基础设计和施工影响不大。勘察期间为枯水期，地下水水位埋藏较深，测得部分钻孔静止水位埋深1.404.00m，相应高程为526.33530.70m；水位变化除季节因素外，尚受当地施工降水、地下水抽排等因素影响。根据区域水文地质资料，场地地下水位丰、枯水期年变幅为1.502.00m。当地近年较高水位标高约532.00m，根据区域水文地质资料和本次勘察观测结果，建议砂卵石层的渗透系数K取20m/d。三、基坑降水1、降水设计（1）降水设计主要技术依据建筑与市政降水工程技术规范 （JGJ/T111-98）；建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99）；供水管井技术规范 （GB50296-99）；供水管井设计施工及验收规范 （CJJ16-88）；岩土工程勘察报告 2012.01（2）降水井施工设计降水方案的选择：根据该工程基础开挖范围及场地工程地质条件，该工程降水方案采用管井降水方案，且设计井型为潜水完整井。 （3）降水设计计算参数的选取1)稳定水位H0根据地勘报告，取场地地下水位埋深H0=2.00m。2)含水层渗透系数K据区域地质资料和临近场地水文地质资料，综合取地下水渗透系数K=20.0m/d。3)含水层厚度H结合地勘报告中卵石层埋深及该工程基础施工要求，取含水层的最大厚度为20.0m，故取降水井施工深度为20.0m，则H=20.0-H0=18.00 m。4)基坑降水面积根据总平面图，该工程基础开挖范围基坑降水面积为A85000m2。5)场地水位降深S拟将场地地下水降至地表以下10.00m，则S=10.00H0=8.00m。6)成井半径设计管井半径=0.15m。2、降水设计计算（1)基坑等效（引用）半径r0=164.49m（2)降水影响半径R303.59m（3)基坑总涌水量Q总13474.11m3/d（4)单井涌水量Q单429.79m3/d（5)井数计算 =34.4935口（6)基坑中心点水位降深验算 =8.16m8.00m 经以上计算，该工程拟建场地降水井设计为35口，水位降深可满足基坑支护及基础施工要求。井点位置应均匀布置在基坑开挖线外0.5m。3、降水井井身结构现将井身各组成部分的设计参数详述如下：（1)井深H=20.00m；（2)降水井井孔径D=600mm：（3）井管内径300mm、外径360mm的钢筋砼管；（4）滤水管采用同规格的钢筋砼尼龙缠丝管（缠丝管丝径3mm、丝间距3mm）；（5）护壁管、滤水管外充填厚度120mm的滤料；（6)井管位置：顶部为长度12.50m的护壁管，（置于赋存地下水的粉砂及卵石层中，以隔离砂、土进入井内），下部为长度7.50m的滤水管（置于卵石层中）；（7)滤料选取：滤料选用粒径610mm的干净、滚圆、光滑的硅质砾石。4、降水井施工工艺降水井施工工艺流程图 施工准备挖设循环系统 测量放线定位 设备材料进场 挖基槽、埋置护筒设备安装就位是否合格捞渣净化泥浆 钻进成井 测量泥浆性能 是否达到井深 停 钻 换 浆 下置井管 充填滤料 洗 井 安装降水系统抽水试验 抽水降水5、施工机械设备及施工组织（1）施工机械设备施工机械设备表名称数量（台）名称数量（台）CZ-22冲击钻2-3电 焊 机2空 压 机1水 泵35（2）施工现场劳动力组织降水井施工投入24个机组，施工人员613人，施工负责人1人，按本方案设计施工。（3）施工工期降水管井的施工工期预计912个工作日可完成，若遇下雨、停电及其它不可抗拒的自然因素影响时，其工期顺延。6、降水井施工要求为确保降水井施工质量及降水效果，降水井施工降水时必须做到以下几点：（1)严格按本施工设计方案的施工参数、施工流程进行降水井施工。（2)严格控制护壁管、滤水管、砾料等施工原材料质量。（3)降水井施工过程中，要求成孔铅直，投泥适度，上部多投，下部少投，严禁将泥块投入。（4)洗井要彻底，要求洗井至水清砂净。（5)成井后降水前，应按现场条件，并征得建筑施工方同意后，铺设排水管道。7、降水（1）降水1)降水设备：4060t/h(扬程2030m/min)水泵35台；降水管道系统35套。2)降水现场做到专人管理、三班连续作业，值班人员按规定观测水位，检查电、水路及机械设备，并做好记录。3)出水含砂量控制在1/10000内。4)现场由业主备用电源设备，以确保在停电时能及时更换，做到连续降水而保证基础施工正常进行。（2）排水降水井排水管道、沉砂池应根据现场具体情况设置，排水管的出水经沉砂池后应排入城市下水管道。四、基坑支护1、基坑支护方案的选择该工程基坑支护深度为9.0m，按基坑工程安全等级划分为二级。拟采用土钉墙方式进行喷锚支护，即基坑按1:0.3放坡开挖后采用土钉墙进行支护。2、基坑支护设计依据岩土工程勘察报告 （2012.01）；建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99）；建筑地基基础设计规范 （GB5007-2002）；成都地区建筑地基基础设计规范 （DB51/T5026-2001）；基坑土钉支护技术规范 （CECS96-97）；建筑变形测量规范 （JGJ/T8-97）；3、基坑支护设计（1）基坑支护设计按建筑基坑支护技术规范（JGJ120-99) 、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）设计计算主要公式为： （2）基坑稳定性设计采用北京理正有限公司有理正深基坑计算软件（6.5版）进行设计验算，详见附件计算书。设计计算结果基坑支护安全系数均大于1.3以下，满足基坑内部稳定、抗滑、抗倾覆等安全设计要求。（3）土钉墙设计按北京理正有限公司有理正深基坑计算软件（6.5版）设计验算，其设计成果如下：1）基坑开挖坡度为：1:0.3；2）剖面基坑深度为9.00m，土钉间距及长度详见“基坑支护剖面图”；3）喷锚支护墙面采用C20细石钢筋砼，铺设250250的钢筋网并用12的钢筋与土钉纵横焊接连接；砼采用细石砼喷射施工；4）喷锚支护墙面砼强度等级为C20，砼配合比由室验室试验确定。5）喷锚支护墙砼面厚度宜为6080mm；6）土钉锚固体宜采用水泥砂浆，水灰比按1：0.51：1控制，压力0.51.0Mpa；7）详见附件“基坑支护剖、立面图”。（4） 基坑变形控制设计1）围护结构设计除满足稳定性要求外，基坑变形还必须满足坑内坑外周边环境两方面的控制要求。2）坑内变形控制要求围护体系向坑内位移不得影响地下室底板的平面尺寸和形状；围护体系向坑内位移不得影响工程桩的使用条件。坑外周边环境控制要求a、基坑周边地面沉降不得影响相邻建筑物、构筑物的正常使用或差异沉降允许值；b、基坑周边土体变位不得影响相邻各类管线的正常使用或变形曲率允许值；c、土体位移不得影响周边沟和雨、污水管道，以免造成结构开裂，发生渗漏或影响正常使用；当基坑变形不能满足坑内控制要求时，应采取土体加固、卸载等减少基坑变形的措施。4、基坑支护施工工艺土钉墙支护施工工艺流程土钉施工为土方开挖一层深度 人工墙面修理 施工一层土钉 喷射混凝土基层 铺设250250钢筋网 架设钢筋并与土钉焊接 喷射C20砼 C20砼初凝后在土钉内进行灌浆 土方开挖至第二排土钉深度 施工第二排土钉 最后一排土钉施工完毕。5、基坑支护施工注意事项为确保基坑支护施工质量、地下管线等安全，基坑支护施工时必须做到以下几点：（1）由业主提供或收集拟建场地基坑周边地下管线相关资料。（2）土方开挖工作须严格按本工程基坑支护设计要求进行，即土方每层开挖深度比土钉设计深度深0.1m。（3）桩芯砼强度等级为C30、桩护壁及土钉墙喷射砼强度等级为C20，按规范做砼试块，并送试验室测定28天砼抗压强度。（4）严格按本施工方案设计施工参数、施工流程进行基坑支护施工。（5）严格控制施工原材料质量，各施工原材料应有出厂合格证书或送交当地质监站试验室做检测试验。（6）施工过程中加强各项技术、质量管理，严格执行各项管理制度，随时抽检施工执行情况。（7）详尽做好施工原始资料、隐蔽工程验收资料。（8）基坑支护施工前、施工过程中及施工结束后随时进行基坑水平变形观测。6、施工组织设计（1）施工组织机构该工程项目管理执行“国家建设部颁发的建设工程项目法”施工原则，实行项目目标责任管理，组成高效精干的项目管理机构，按照工程项目内在规律，严密组织技术、质检、安全、材料、设备等生产部门，对工程施工进行全员、全过程的系统综合管理。由技术素质良好、能打硬仗的施工队伍承担本工程施工。力求在确保工程优良、安全的前提下，圆满完成施工任务。人员组成：项目经理1人，技术负责人1人，质检、安全员各1人，班组长2-3人，机修1人，焊工3人，普工35人。项目管理网络图如下：项目经理 技负 质 安责 检 全术人 员 员工 基坑支护施工工长工程负责人挡土桩、冠梁施工班组 组钢筋制作班 组锚杆施工班组锚喷射班 组 （2）施工机械设备 机 械 名 称型 号数 量备 注基坑支护钻机PXY-1001台套灰浆泵、制浆筒UB3、JW1套拖拉机1辆空压机10m32台喷射机PZ-5B1台压浆机2TGZ-60H101台钢筋切割机2台电焊机3台锚杆机P150型2台备用1台斗车、电缆、挖孔工具若干卷扬机1台机械设备配置与选择，以下所有设备在进场之前3日内进行全面检修，确保在生产全面使用。五、施工工期及进度计划（1）降水管井的施工工期预计工期1520天。（2）土方开挖及基喷锚支护施工工期预计工期3040天。（3）该工程基坑土钉墙支护在土方开挖过程中进行，每层土方开挖等待上层喷层硬化及灌浆体固结时间为1天，各分项工程均合理安排设备、人员、材料等，确保进度按计划完成，保证总工期为60天内。（4）严格按进度计划控制施工，关键线路各工序为重点控制对象。（5）各工序施工过程中，必须保证设计配置的人员、设备、材料，可根据实际情况增大投入，保证关键线路各工序按时完成。（6）在施工过程中，若遇下雨、停电、土方施工进度缓慢等因素或政府行为等不可抗拒因素影响时，其工期顺延。（7）施工进度计划表施工进度计划表工程内容天 数备注51015202530354045505560施工准备凿降水井设排水管工程降水土方开挖喷锚护壁变形观测六、质量控制及保证措施项目部建立质量保证体系，强化全员质量意识，在施工中加大质量检测监控力度。工程质量保证体系结构图项目经理项目副经理项目总工程师 技术部质安部测量组质检组各工程专职质检员由工程技术人员、技工、普工组成的施工队伍，从施工各环节进行质量控制，作好技术交底，施工中检查执行情况，加强质量管理。工程开工前，项目技术负责人召集各班组负责人及主要技术工人开会，交代工程各主要注重事项。严格执行各当班作业人员自检、互检，技术人员专检，项目经理抽查的质量控制制度，上一道工序未经检验合格不得进入下一道工序。七、基坑支护的监测1、监测目的为保证基坑在开挖过程、开挖后周边已有建筑物和基础施工中的安全，根据有关规范要求，应对基坑进行水平位移观测和周边既有建筑物的沉降变形观测，以测定位移量随时间变化的规律，以确定基坑和既有建筑物的安全。2、施工监测位移观测宜每挖一层观测一次，当开挖到基底深度或变形发展速率较快时宜每天观测一次，当挖至基底时，若变形稳定，可一周观测一次。观测时间从基坑开挖前开始，至基坑四周回填到地面时结束。八、基坑支护施工应急预备方案1、施工救援应急预案该工程土层以土层、卵石层为主。根据上述情况，我们制定了“安全其一、预防为主”的生产方针，实行“谁主管谁负责”原则，以抓重点部位（危险点、源），除隐患、防事故为总目标，切实贯彻安全生产目标责任制，严格控制和预防“三大伤害”的发生，特制定一下应急预案：（1）应急小组组成：组 长：1人技术员：2人安全员：1人应急施工队长：1人应急小组成员：35人（2）应急施工主要设备：锚杆机QC150/1台注浆机100/1.5/1台空压机12m3/1台、3m3/1台 砼喷射机1台水泥砂浆搅拌机TY30/1台