基坑支护设计方案设计文字(喷锚).doc

上堡自然村旧村改造地 下 室 基 坑 土 方 开 挖 总 说 明一、编制依据 1、温州市勘察测绘研究院提供的本场地岩土工程勘察报告(2007-024)；2、浙江嘉华建筑设计研究院有限公司提供的地下室结构图及总平面图；3、按温州市勘察测绘研究院设计的本工程地下室基坑支护设计方案；4、现行建筑施工规范、规程及市有关部门文件；5、由业主提供的周边环境；6、施工现场实际情况。二、工程概况1、本工程北侧离双龙路约7.8m，路面高程4.900m；东侧离车站大道约2.2m, 路面高程5.800m；西侧为四栋七层民房，离地下室最近处约9.7m。东侧配电房与其他电线杆必须在施工地下室之前迁移，东北角电线杆需在地下室开挖前进行加固。2、本工程0.000相当于黄海高程5.500m，现有场地内自然地面高程4.400m(委托方提供)，即相对标高为-1.100m。3、主体基础形式采用钻孔灌注桩片伐大底板基础。4、基坑开挖深度本工程设二层地下室，底板顶标高为-8.500，板厚500mm（地下室外墙地梁上翻，梁底与底板底平）；周边承台除单桩承台外高度均为1300mm；垫层为100mm厚C15素混凝土找平层，底铺150mm厚片石灌砂；基坑设计开挖深度分别为8.95m（承台垫层底）、10.90m（考虑邻近坑中坑垫层底）；本工程为二层地下室，围护支护桩采用机械回旋钻钻孔灌注桩(800 1000 L=25.75m、27.25m、28.25m与29.20m)，设两道钢筋砼内支撑的支护结构体系，基坑支护桩外侧采用600 500 L=10.00m与11.90m水泥搅拌桩作为止水帷幕。三、场地工程地质特征(一)、根据岩土工程勘察报告，基坑开挖深度影响范围内的土层自上而下依次为：杂填土：灰黄色，由碎块石、建筑垃圾、砂及粘性土组成；全场分布，层厚0.401.70m。粘土：灰黄、褐黄色，含少量铁锰质氧化物、植物根茎等，Z3孔缺失；层厚0.401.50m。1淤泥：青灰色，含少量粉细砂、腐植物碎屑、贝壳残片，全场分布；层厚12.8014.70m。 2淤泥：颜色、包含物、土性同上层，强度稍增大，全场分布；层厚6.2014.70m。1粘土：灰黄、灰绿色，含少量腐植物、铁锰质氧化物，夹薄层粉细砂，局部为粉质粘土，全场分布；层厚2.206.50m。各土层的物理力学指标见下表：地基土物理力学指标见表一地基土物理力学指标一览表 表一编号土 名重度（kN/m3）粘聚力C （kPa）内摩擦角 （度）含水量Wo （%）/杂填土、粘土18.116.012.737.1-1淤泥15.89.75.669.0-2淤泥16.416.413.058.8-1粘土19.119.1(28.1)31.9注：以上C、值采用勘察报告提供的固结不排水剪切实验数据，其中（）内按经验取值。(二)、水文地质情况基坑开挖影响深度内地下水主要为淤泥质土中的孔隙潜水，水量较小，竖向渗透性差，其水位受季节变化、大气降水等因素影响。勘察期间在钻孔内测得稳定地下水位埋深0.291.47m。 四、基坑土方开挖前的准备工作1、本工程的基坑支护根据地质情况和周围的环境，考虑到实用性、方便性、经济性等，基坑设计了灌注桩加二道内支撑支护结构形式(详见温州市勘察测绘研究院基坑支护设计方案)；2、基坑的地表面水在基坑支护施工时，沿四周支护边在自然地面处设排水沟把表面水阻挡外面，不流入基坑内；3、劳动力和机械的准备工作，在挖土期间，实行挖掘机和人工相结合，挖土机在前面挖，后面用人工清理修整支护桩内壁及坑底进行人工清土，劳动力需50人。红岩型自卸式运土翻车9辆，水准仪与经纬仪各2台；五、基坑土方开挖的顺序和方法1、基坑土方开挖首先要根据支护施工的顺序来安排，在基坑施工中沿四周将压顶梁挖深成沟，内支撑结构底以上土用挖机堆在四个岛上，多余的土要随时外运；2、根据本工程地下室的后浇带布置与周边环境考虑，以及土方出运的道路和地下室的范围，计划确定(分五个阶段，分层开挖)第一阶段：主要是配合压顶梁与第一道内支撑的施工，即挖至冠梁底(即第一道内支撑底-2.900)，然后进入从南往北压顶梁与内支撑梁支模、绑扎钢筋、砼浇筑。开挖时将-2.100m标高以上杂土运出场地，将内支撑梁区域的部分土方留在没有支撑梁的区域(岛上)，第一道支撑梁完成后将留下的表面杂土回填并作东西两条施工道路。在施工道路上填上40公分厚矿渣，再铺上钢板，并在支撑梁上铺设路基板，才可运土。(详见附图08、11)第二阶段：冠梁与第一道内支撑施工完毕，养护28天后，除四个岛式土方外进行第二道内支撑底-7.700m以上的全部土方进行大面积开挖运土，退土完成。除部分土方在第一道内支撑上开挖外，大部分从南向北在第一道内支撑以下开挖。第三阶段：配合腰梁与第二道内支撑的施工，即进入支撑梁及腰梁支模、绑扎钢筋、砼浇筑。开挖时将表面部分土留在没有支撑梁的区域，第二道支撑梁完成后将留下的好土及矿渣回填并作两条从南往北的施工道路(详见附图09、11)。第四阶段：腰梁与第二道内支撑施工完毕，28天养护后，进行-9.300m以上的全部土方，用小挖机与大挖机相结合进行大面积开挖外运。 (一至三桩承台采用人工开挖，四桩以上承台可采用挖机开挖，人工配合修边)第五阶段：完成支撑体系后，待砼强度达到85%以上，方可进行分区分块退土，施工顺序按后浇带来划分施工区域，最后沿施工道路退土。(详见附图10、11)3、基坑土方开挖实行分层开挖，但在分层开挖中采用分层接力传递方法挖土，使用上、下2台挖机传递，第一层表面土层和第二层淤泥土层用平行推进，交叉传递作业开挖，在开挖作业当中120型挖机在下面基坑挖土，但必须要在挖机下面铺设钢板，200型挖机在上面装车，最后北侧大门口处上下层土方采用长臂挖掘机出土；4、在基坑开挖过程中不能一次性开挖过深，控制在1.5m左右，防止引起土体在基坑内失稳，对工程桩标高超出设计桩顶标高部分时容易产生侧压力而导致桩身倾斜，随着土体的位移工程桩受水平推力的影响容易断裂。所以在开挖过程中控制按厚度分层，遇到工程桩有露出土面(笋桩)时，进行分段多次截桩加以配合，确保工程桩的完好；5、为保护工程桩，挖机在挖土时沿桩四周均有留出200300mm余土，用人工清理使挖机不碰撞工程桩，同时土方开挖进行时，及时安排人工清土截桩头，挖承台、地梁、砌砖模、铺片石和浇筑砼垫层，用流水作业法及时进行施工，抓住基坑“时效”影响，不能暴露过长时间。(二)、开挖方法本基坑支护结构的支撑型式为角撑、环梁与边角桁（框）及中间对撑成十字形桁架形式，中间部分具有一定空间情况下。此时可利用部分中间的岛式土墩作为斜坡后挖土。挖土机可利用此高出部分放土坡至基坑底挖土，运土的汽车亦可利用此部分高出进入基坑运土。中心处有四处小岛（墩）式挖土，中间土墩的留土高度(1：1边坡)、挖土层次与高差都要经过这些岛确定。由于在雨季遇有大雨土岛边土坡易滑坡，必要时对边坡尚需加固(如打松木桩或堆砌砂包)。整个的土方开挖顺序，必须与支护结构的设计工况严格一致。先撑后挖、分层分区开挖、严禁超挖的原则。挖土时，除支护结构设计允许外，挖土机和运土车辆不得直接在支撑上行走和操作，必须垫上路基箱板。为减少时间效应的影响，挖土时应尽量缩短支护桩无支撑的暴露时间。混凝土支撑的完成时间准备在三昼夜内完成。六、劳动力投入计划与工种配合1、同施工单位签定土方分项承包合同后及时办理有关废土外运的城管手续，以及落实废土消纳场地。2、准备整个场内主干道铺设路基板、夜间照明以及基坑排水等设施。3、做好基坑支护所需的应急材料进场，以便及时进行支护的应急施工，做到边挖土边有危情及时应救。4、做好基坑挖土各类施工机械的准备工作，如挖土机械、运输车辆、破桩机械与排水设施等。并安排所需配足各类施工操作人员。5、为了确保施工质量、安全与施工进度，在现场成立现场总负责人、工程继续负责人与质量安全负责人各一名，其他人员如下表：挖土机机手 6名自卸车驾驶员 9名机械维修工 1名土方开挖专业管理人员 2名场内清洗清扫工 2名维修工 1名弃土管理人员 1名普工 10名七、开挖土方施工日期与设备支护完成后才开始分层分区挖土，确定土方消纳场地，进行土方外运。地下室需挖运总土方量约为105859m3，配9辆大型翻斗车，总工期为90天。其式为：10辆14趟/天9m3/趟90天=113400m3机械挖土土方量105859m3按总挖方量计算，挖土方因白天不能出运，只有晚上夜间施工，计算挖土时间为90天。支护与挖土方配合进行，计划平均每天出土方为1176.2m3左右。施工机械一览表：序号设备名称型 号 规 格单 位数 量备 注1反产挖掘机卡特WY-200台2在上挖、装土2反产挖掘机卡特120台2在第一道撑下挖、传土3小型挖机台2配合挖土3自卸翻斗车大型红岩牌辆10可装9m3土4抽水机80台6排水5水准仪DS-3台1测标高6经纬仪J2-1台1放线7配电箱只 108大灯只10现场照明9高压冲洗机2冲洗运土车八、土方开挖注意事项1、不论在施工基坑支护或基坑土方大开挖，挖土机行走时，不能直接压在支撑上，必须先进行覆土，覆土厚400mm，铺设规格为5.0m1.0m0.08m路基箱板，便于挖土与开挖。2、挖土时必须立杆标明桩位，避免挖土机重复冲击或碰撞工程桩。3、支护边小承台隔一个承台采用人工开挖，大承台(四桩以上承台)机挖后人工修边，土方挖完后，及时浇筑垫层及砌筑砖模，垫层浇至基坑支护边。4、开挖土方时，坚持“先撑后挖，分层分区，对称均匀”挖土原则。九、挖土与监测1、主要监测项目(1)、支护结构位移的测量。 (2)、地表开裂状态(位置、方向、宽度、深度)的观测。(3)、周边建(构)筑物在开工前必须作变形测量和裂缝观察。2、测量重点放在基坑边线的中间部位，仪器选用精密水准仪、精密经纬仪。3、应特别加强雨天雨后的监测，特别是能危及支护安全的水害来源，必须对上下给排水管质量必须进行仔细观察。4、裂缝观测和肉眼巡视安全员在土方开挖期间，特别是在下雨天，应每日进行肉眼巡视工作，对支护结构，邻近地面的裂缝塌陷以及支护结构的失常、流土、渗漏等不良现象进行记录，检查和分析。5、监测频率在基坑开挖期间每天监测一次，变形较大时每天观测二次，观测周期根据速率，观测精度要求、不同施工阶段和工程质条件等因素综合选择，完成基坑开挖与变形稳定后，可适当减少监测次数。施工监测过程宜持续到地下室顶板浇筑完毕后与外侧壁分层回填夯实结束为止。6、监测资料整理观测记录及整理内容包括：工程名称，平面位置，各测点水平位移，沉降实测值，最大位移值，发展方向，发展速率等。7、监测结构的分析与评价在获取监测结果后，及时进行分析，确定变形值产生的原因，全面分析对周围环境的影响及支护的工程效果，在发现水平位移速率呈增大趋势且不收敛时，应及时予以报警，以利于采取必要的补救，及其它应急措施，及时排除险情。8、在施工开挖过程中，基坑顶部的水平位移与当时开挖深度之比应控制在0.5%以内，速度不超过5mm/d，发现超过应密切加强观测，分析原因并对支护结构拟定加固措施，若超过1%时应立即实施应急方案。十、应急措施1、基坑支护体系随着开挖深度增加必然会产生侧向变位，若变位较大，用钢管增强内支撑，若变形更大，用商品砼倒关被动区。2、基坑开挖前应在现场准备一定数量的应急钢管，型钢及砂包等材料，若发生异情可视情况采取卸载，原土反压、临时支撑等应急措施。现场准备3000只麻袋和编织袋，其中2000只灌满砂子备用，作为应急处理之用。3、基坑大退土挖至规定设计标高后，应立即用毛石、砼浇捣垫层封闭，尽量缩短基底暴露时间，支护桩间渗水及时喷浆处理 。十一、土方开挖的技术措施1土方开挖顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。2防止深基坑挖土后土体回弹变形过大深基坑土体开挖后，地基卸载，土体中压力减少，土的弹性效应将使基坑底面产生一定的回弹变形（隆起）。回弹变形量的大小与土的种类、是否浸水、基坑深度、基坑面积、暴露时间及挖土顺序等因素有关。如基坑积水，粘性土因吸水使土的体积增加，不但抗剪强度降低，回弹变形亦增大，所以对于软土地基更应注意土体的回弹变形。回弹变形过大将加大建筑物的后期沉降。由于影响回弹变形的因素比较复杂，回弹变形计算尚难准确。如基坑不积水，暴露时间不太长，可认为土的体积在不变的条件下产生回弹变形，即相当于瞬时弹性变形，可把挖去的土重作为负荷载按分层总和法计算回弹变形。施工中减少基坑回弹变形的有效措施，是设法减少土体中有效应力的变化，减少暴露时间，并防止地基土浸水。因此，在基坑开挖过程中和开挖后，均应保证井点降水正常进行，并在挖至设计标高后，尽快浇筑垫层和底板。必要时，可对基础结构下部土层进行加固。3防止边坡失稳深基础的土方开挖，要根据地质条件（特别是打桩之后）、基础埋深、基坑暴露时间挖土及运土机械、堆土等情况。目前挖土机械多用斗容量1m3的反铲挖土机，其实际有效挖土半径约56m，而挖土深度为46m，习惯上往往一次挖到深度，这样挖土形成的坡度约1：1。由于快速卸荷、挖土与运输机械的振动，如果再于开挖基坑的边缘23m范围内堆土，则易于造成边坡失稳。挖土速度快即卸载快，迅速改变了原来土体的平衡状态，降低了土体的抗剪强度，呈流塑状态的软土对水平位移极敏感，易造成滑坡。边坡堆载（堆土、停机械等）给边坡增加附加荷载，如事先未经详细计算，易形成边坡失稳。4防止桩位移和倾斜打桩完毕后基坑开挖，应制订合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜。对先打桩后挖土的工程，由于打桩的挤土和动力波的作用，使原处于静平衡状态的地基土遭到破坏。对砂土甚至会形成砂土液化，地下水大量上升到地表面，原来的地基强度遭到破坏。对粘性土由于形成很大的挤压应力，孔隙水压力升高，形成超静孔隙水压力，土的抗剪强度明显降低。如果打桩后紧接着开挖基坑，由于开挖时的应力释放，再加上挖土高差形成一侧卸荷的侧向推力，土体易产生一定的水平位移，使先打设的桩易产生水平位移。软土地区施工，这种事故已屡有发生，值得重视。为此，在群桩基础的桩打设后，宜停留一定时间，并用降水设置预抽地下水，待土中由于打桩积聚的应力有所释放，孔隙水压力有所降低，被扰动的土体重新固结后，再开挖基坑土方。而且土方的开挖宜均匀、分层，尽量减少开挖时的土压力差，以保证桩位正确和边坡稳定。5配合深基坑支护结构施工深基坑的支护结构，随着挖土加深侧压力加大，变形增大，周围地面沉降亦加大。及时加设支撑（土锚），尤其是施加预紧力的支撑，对减少变形和沉降有很大的作用。为此，在制订基坑挖土方案时，一定要配合支撑（土锚）加设的需要，分层进行挖土，避免片面只考虑挖土方便而妨碍支撑的及时加设，造成有害影响。近年来，在深基坑支护结构中混凝土支撑应用渐多，如采用混凝土支撑，则挖土要与支撑浇筑配合，支撑浇筑后要养护至一定强度才可继续向下开挖。挖土时，挖土机械应避免直接压在支撑上，否则要采取有效措施。如支护结构设计采用盆式挖土时，则先挖去基坑中心部位的土，周边留有足够厚度的土，以平衡支护结构外面产生的侧压力，待中间部位挖土结束、浇筑好底板、并加设斜撑后，再挖除周边支护结构内面的土。采用盆式挖土时，底板要允许分块浇筑，地下室结构浇筑后有时尚需换撑以拆除斜撑，换撑时支撑要支承在地下室结构外墙上，支承部位要慎重选择并经过验算。挖土方式影响支护结构的荷载，要尽可能使支护结构均匀受力，减少变形。为此，要坚持采用分层、分块、均衡、对称的方式进行挖土。十二、质量保证措施 1、该基坑边缘按设计要求不能超载与出现大的动载。挖土机与运土车若轮压在支护结构上时，则必须用路基板(8mm厚)垫平后才可予以通过，超载时及时采取加固措施。2、挖土时要经常观测土体的变形，并做好沉降记录。要做到信息化施工，若有意外情况及时采取应急措施。3、为保证基坑支护的安全性，在基坑边严禁堆土以及重载车辆如钢材车、商品砼车的通行，在施工重密切观测基坑四边支护的情况，加强对支护结构的监测频率，在基坑开挖期间要每天监测一次，并做好记录。4、加强对工程桩的保护工作，每天对挖机司机进行桩位技术交底。现场在基坑开挖过程中，特地派一名专职挖土人员现场指挥，随时同挖机驾驶员联络，根据打桩施工记录对桩的标高和施工桩位图位置等进行现场指挥，正确地报告有桩的位置及标高，使挖机驾驶员了解桩的情况，避免工程桩断裂情况的发生。5、根据设计标高在开挖时用水准仪控制基底和承台底的标高，严禁土方超挖，有专职2名现场施工员对挖土进行全过程的施工，及时测出底板超深现象。6、按基坑平面布置排水系统，在施工中及时做好排水沟和集水井，四周连通，并及时用水泵排水，不管是雨天和晴天对基坑排水实行24小时值班制作业，专职安排人员，同时保持四周坑外明沟畅通。7、为防止和减少基坑的支护桩及内