基坑开挖及支护施工方案

湖南旺旺医院医疗大楼第一期新建工程

基坑开挖及支护施工方案一、工程概况1．工程概况：湖南旺旺医院医疗大楼第一期新建工程，位于长沙市人民东路与火星大道交汇处的东南角。工程北邻人民东路，西与火星大道紧邻。本工程基坑北距人民东路人行道边约32m,西离火星大道人行道约40m,现场内建筑物已拆除，但场地自然地面未达到设计标高，需进行场地填筑和平整及部分垃圾有待外运处理。本工程地下室建筑面积近1万m2,基坑开挖范围南北宽约84m，东西向长约140m(包括放坡)，基底深度标高大部分为-6.1m，地下水池部分为-7.1m,电梯井处基底标高为-8.3m。根据湖南旺旺医院医疗大楼基础设计图纸及现场测量方格网图计算土方量约为4万m3(包放坡、车道)。2．工程地质和地下水概况1)工程地质土层分布情况：本工程场地原始地貌单元属浏阳河二级冲积阶地。现场大部分为菜地及鱼塘，地势较平坦。根据工程地质勘察报告，场内各地层从上到下依次为：1)人工填土层厚0.30〜2.60m2)粉质粘土层厚0.70〜3.10m3)粉细砂层厚0.70〜1.80m4)圆砾层厚3.10〜5.20m5)第四系残积粉质粘土层厚0.20〜0.50m6)强风化泥质粉砂层层厚0.80〜1.30m7)中风化泥质粉砂层层厚13.30〜21.12)地下水情况本工程场地地下水主要来源于大气降水和地下潜水。主要赋存于人工填土中的土层滞水和赋存于粉细砂、圆砾层中略具承压性的潜水，水位变化较大，地下水稳定水位埋深在-4.2m〜-7.00m。本工程基坑开挖时基本正处于地下水位埋深度内，故施工中的降水和排水是基坑土方施工的重点和难点。3．工程特点本工程施工场地开阔，具备良好的施工条件，但本工程基坑开挖土方量大（约4万m3）、土方开挖时正处于地下水埋置深度内，施工中的降水、防渗、排水是基坑土方施工中的重点和难点之一。本工程基坑开挖深度最小值为-6.1m,根据土质地层分布情况在开挖深度内主要为人工填土和粉砂土，因此基坑土方开挖施工中，防止坑壁土方踏陷也是本工程施工过程中必须严格加以预防的事宜。工期要求紧，业主施工招标的要求，本工程地下室施工总工期为108天。按止倒排工期，土方施工工期为10天，故在施工中必须精心组织，严格管理，确保目标工期的实现是本工程特点之一。二．基坑土方开挖和基坑支护总体安排和布署1．基坑开挖采用机械施工为主，辅以人工清土，分块分层组织施工。2．基础施工阶段的降水、防渗、排水采用基坑内集水井降水和有组织排水。基坑壁防渗结合基坑支护采用喷射砼处理。对地表雨水采用在基坑顶周边做排水沟处理。3．基坑支护主要采用放坡方式，对北向有地下管线侧的基坑壁采用土钉喷锚支护方案。对施工中可能出现的局部踏方采用木桩或堆压砂包处理。放坡系数需对场内土体作土工试验后确定。4．场内道路施工采用分层机械碾压施工方案，并与基坑土方开挖同步施工，随挖随填随碾压。5．卸土场的安排：根据本工程现场土质情况，垃圾土作外运处理；人工填土和粉砂土一部分堆放于一期绿化带内，部分土方作场地和场内道路的填方土，其余运至二期及三期施工地点堆置留用。6．施工临时用水、用电布署根据业主指定的水源、电源分别从人民路一侧和火星大道一侧接入，并在现场设置配电房和加压泵房。按一级配电三级保护实施。夜间照明和机械现场小修用电，可在基槽边上部施工已设现场临时用电线路上接引。夜间照明采用活动灯架，每个灯架安装碘钨灯500—1000W。每台挖土配备活动灯架三个其中槽底挖土工作面1个，槽上装车工作面2个。卸土场可安装固定灯架，每平方米卸土面积安装照明1W。运土道路，现场出入口，坡道口其它危险地段也要安装必要的散光灯和警戒灯。按日用水量约40t计算，在现场设置50mm水管作为水源。7．现场文明施工及安全施工布署对场内进出道路和基坑周边3m范围进行采用砼进行硬化处理。在进出大门处设置洗车坑，确保渣土车不带泥上路。为防止现场和道路起尘污染环境，每班配备4t洒水车一台，即时对路面进行清洗。在基坑施工期间，机械用油量大，因此对油料管理采取汽车在停车场加油，配备专用油罐车送油到现场，利用夜班交接保养机械的时间加油。三．施工准备1、技术准备：施工前组织人员熟悉图纸及工程地质情况，做好详细的施工技术交底，使施工人员知道施工方法，人人心里有数。对场地土作土工试验测定相关技术参数。2、机械设备准备对所有挖土机械：挖掘机、推土机、装载机、自载汽车安全检修，确保机械在施工中的正常使用。3．现场准备土方工程开工前应对施工现场地上、地下障碍物进行全面调查，将施工区域内地下地上障碍物清除和处理完毕。对地面进行硬化处理和排水系统修筑。四．主要分部工程施工方案一） 场地平整施工方案根据施工总平面布置图，场内道路标高定为-0.9m，场内道路先用压路机进行预碾压，再采用推土机平土，振动压路机分层碾压，运输出入口设置两个，在西北侧利用设计车道作为运输出入口，在东北角侧另设置出入口，坡道30°斜坡深入基坑。二） 施工测量方案1．根据业主提供的建筑物的定位桩和基准水准点，在工程施工区域设置测量控制线，包控制基线，轴线和水平基准点。做好轴线控制线的测量和校核（测量控制网如附图1）。在场地内设置lOmXIOm方格网，在各个方格点上做控制桩并测出各标桩处的标高，作为计算挖土方量和施工控制的依据。土方工程开工前，进行土方工程的测量和定位放线，根据施工图纸及轴线桩测放基坑开挖土下灰线，并把水平控制点引测在现场，随时控制开挖深度。机械施工易碰压测量桩，在基坑开挖前把基坑开挖范围内所有轴线桩和水准点引测到施工区域以外，并设置涂红白漆的钢筋支架保护。基坑开挖控制线、标高、轴线应进行复核无误后，报监理工程师审核批准后方可施工。三）基坑土方开挖方案（一）施工机械选择和配置挖机选择和配置：单斗挖掘机工作小时生产率Ph（ms/h）；Ph=60g・n・k=60X1.2X3X0.6=130m3/h。单斗挖掘机工作台班生产率Pd=8X130X0.7=728ms/台班挖掘机需用数量：N=Q/PdX1/T・C・K=40000/728X1/10X2X0.8=3.4台。本工程选用4台W—1001反铲挖土机。自卸汽车的选择和配备：根据现场实际情况及时做好现场汽车的调度工作，是提高生产效率、确保施工进度的有力措施。当个别挖土机因故障停机时，汽车可到其它挖土机处装车。编号机械名称型号数量（台）施工部位和用途备注1反铲挖土机W-10014基坑土方开挖2自卸汽车5t东风60运土方3推土机W-702卸土场4压路机TY-181用于场地路基5装载机ZL-502用于运土6洒水车4t东风1现场及道路防尘卫生7油罐车5t东风1现场油料供应8工程车1现场机械抢修9污水泵①1006排水二）劳动力组织及安排

机械人员配备表机械及工种机械台数定员人数班制配备人数备 注挖土机司机4428定员为单机单班人员推土机司机2424运土汽车司机601160游罐车司机1122工程车司机1122洒水车司机1122合 计74其他人员配备表工 种每班定员班制配备人数备 注施工员224记录汽车运土车数夜间值班，移照名，站路口指挥车辆，汽车清槽测工224记数工224机修工212电工222安全工222普工428其它222合计28不包括清槽、修坡和排水工（三）施工方法1．基坑开挖方法采用机械大开挖，辅以人工开挖相结合的方法。根据设计图和本工程特点及工期要求，基坑开挖以F轴后浇带为界划分A、B两区组织平行施工，在A、B区域内采用分段分层开挖、支护，第一层挖至-3.00m标高，第二层挖至-5.9m标高，第三层挖地下水池及电梯井承台处超深部分。基坑开挖A区分为两个施工区域，2台挖机从9轴分别向2轴和18轴施工。B区分为两个区域，2台挖机从10轴分别向1轴和19轴施工。（详见基坑开挖总平面布置图）施工顺序：1号挖机以北向中部F轴后浇带处开始从西向东开挖；2号挖机以北向中部F轴后浇带处开始从东向西开挖；3号挖机以南向中部F轴后浇带处开始从西向东开挖；4号挖机以南向中部F轴后浇带处开始从东向西开挖。4．土方每层开挖深度控制在3m以内。依次开挖长度为：在全断面开挖一个层高时，采取在两段开挖长度间预留10m间隔带。土方开挖至粉细砂层后，每层的开挖在边坡以内预留2m的小平台，待积水滤干后再开挖，以便护坡的施工。5．土方开挖从上到下分层分段依次进行。随时形成一定地势，以便泄水。6．根据地质勘察报告，地下水量大，考虑到土方和护坡施工的进度和安全，土方开挖放坡系数为1:0.45。7．基坑开挖时，按照纵向分行，分层按照坡度线向下铲挖，每层的中心线地段比两边稍高，以防积水。8．基坑开挖采用端头挖土法，挖土机从基坑的端头以倒退行驶的方法进行开挖。自卸汽车配置在挖土机两侧装运土。9．开挖基坑时，在设计标高以上留200mm土暂不挖，在抄后，由人工清理挖出。开挖基坑不得超过基底设计标高。10．在开挖过程中，随时检查边坡的状态。根据土质变化情况。应做好边坡的支撑准备，以防塌陷。（四） 基坑坡道设置：在基坑1轴和19轴设置留10mm的行车坡道。坡度与基坑30。。坡道采用铺砖渣施工，解决汽车爬坡打滑的问题。（五） 施工的防护措施施工要考虑水位和土质情况，底标高要高出水位0.5m以上，也尽量不要落在细粉砂层和其它含水量大的软土层上。如不可避免地要落在不良土层时，要采取防陷措施。细粉砂土层表层抗剪能力差，将造成汽车起步困难，可铺垫10—50cm厚粘性土，以改良工作面的土质；在土层含水量大或其它软土层造成机械陷车时，可铺垫30—50cm厚砂石或粗粒房碴土，不足部分可外运砂石进场。必要时可采用桥箱铺路。为节省铺垫料，减少重复挖土土方量，非机械活动区域可不铺垫。（六） 降水、排水方法基坑开挖排水方法采用明沟与集水井排水。在开挖基坑的一侧设置排水明沟，在四角和中部设集水井，使地下水流汇集于集水井内，再用e100排水泵排出基坑外，排水沟深度始终保持比挖土面低0.4〜0.5m；集水井比排水沟低0.5〜1.0m，并随基坑的挖深面加深，保持水流畅通，使地下水位低于开挖基坑底0.5m,排水沟底宽为0.4m，深0.8m，沟底设0.2%〜0.5%的纵坡。使水流不至阻塞，集水井截面为1mX1m，集水井内采用一台①100污水泵排水，污水不能直接排入城市下水管网，以免堵塞，而是先排入图示位置的沉淀池，经沉淀后再排入城市下水管网，入口处设一道钢丝过滤网。四）基坑支护施工方法1、施工准备因施工现场土质较差：开挖层的第一层为杂填土，第二层粉质粘土，第三层为粉细砂（流砂）层，第四层为圆砾层。由于粉细砂层及圆砾层含水量丰富，为确保基坑稳定基坑开挖时采用土钉墙施工护壁。2、施工机具3、 施工工艺流程土方开挖f修坡f初喷标孔f打孔f清验孔f安装锚杆f注浆f修坡〜挂网〜喷射混凝土f养护4、 施工方法（1）本工程基坑支护为临时支护，安全系数取1.5。支护高度为6m，地面荷载取15Kpa。基坑支护采用土钉挂网喷射混凝土支护。（2）打孔1） 打孔前，根据设计要求定出孔位，作出标记，编号登记。2） 钻孔作业手严格按标定的孔位（误差>150mm），孔角（误差:>3°）、孔径（误差+20mm-5mm）、孔深（差+200mm-5mm）钻孔，并及时进行清孔、验孔和记录。3）打孔时，注意观察取出的土体特征并与设计时所认定的加以对比，有偏差时及时修改土钉的设计参数。（3）土钉钢筋的设置1） 土钉钢筋为II级，钢筋采用对焊或搭接焊（长度不少于10倍钢筋直径）。进场前，土钉钢筋必须做拉拔实验。2） 为保证土钉钢筋插入孔后居中，每隔2m焊托架（用①6钢筋制作）。3） 注浆管较注浆钉长1.5m以上，同钢筋同时插入时，将插入孔底一端的头部用胶布在距钢筋头部200〜300mm处。（4）注浆1） 杂填土、砂层采用纯水泥浆灌注，其水灰比不宜超过0.45〜0.5；其它土层采用20Mpa水泥砂浆灌注，其水灰比不宜超过0.4〜0.6,并在孔口部设止浆袋。2） 注浆时，注浆管均速缓慢撤出，保证注浆管内端口部分始终埋在浆液里，靠浆液排出孔内气体，浆液注满后保持压力3－5min。3） 开始注浆的砂浆强度用70X70X70（mm）立方试件经标准养护后测定，每批留取3组（每组3块）试件，其7天强度平均值不小于设计强度的75%。（5）挂网1） 挂网在注浆4小时后进行，钢筋网向上翻过边坡顶部1.5m，以形成护坡顶。2） 钢筋网面距壁面控制在30mm左右。3） 加强筋与锚头焊牢。4） 钢筋网片可用焊接或绑扎而成，网格允许偏差为±10mm,搭接长度不少于一个网格边长或200mm，并用18#铁线捆扎2〜3道，如为搭焊则焊长不少于网筋直径的10倍。（6）喷射混凝土1） 严格配比计量和搅拌时间，搅拌机的搅拌时间不得小于1分钟，人工拌合的遍数不得少于3次。2） 混合料随拌随用，存放时间不得超过60分钟。喷射混凝土的喷射顺序自上而下，喷头与喷面距离控制在0.8〜1.5m范围内。3） 为保证施工时的喷射混凝土厚度达到规定值，在边壁面上垂直打入短钢筋（①6）作标志。每次喷射厚度为50〜100mm，在继续进行下步喷射混凝土作业时，清除接合面上的浮浆层和松散碎屑，并喷水使之潮湿。4）喷射混凝土终凝后2小时，采取连续喷水养护5〜7天。（7） 施工监测1） 对几坑边壁以外开挖深度1.5〜2倍范围内的路面进行人工观测。在开挖前进行仔细观察，并拍照，开挖过程中每天观察一次，记录原裂缝的变化和裂缝的产生。2） 注意观察基坑开挖过程边坡的渗（涌）水情况，处设置排水装置外，查明渗（涌）水原因，判断是正常渗（涌）水还是边坡土层内的进（排）水管有断裂产生，以便采取相应的处置措施。3） 支护位移观测的控制点先在2.5〜3倍开挖深度的距离以外，个数不少于3个。监测点沿坑上口线纵向隔5〜8m布设一个，横向在1.5〜2倍坑深范围内每隔3〜5m布置一个。4） 基坑开挖初期每隔2〜3天观测一次，随着开挖深度增加，每天观测一次，当位移较大时，增加观测次数。5） 当最大水平位移与基坑开挖深度的比值达到千分之3（砂土）或千分之4（粘土）时，加强观测，分析原因并及时对支护采取加固措施。（8） 支护排水1） 地面排水：在距坑沿3〜5m范围内打100mm厚的C10混凝土散水，以防地表水的渗入。2） 浅部排水：在每排土钉支护面层背部每隔3〜5m（个别渗水部位加密），设置长度为400〜600mm，直径为40以上带小孔且外罩滤网的排水管，仰角3〜5°，其外端伸出支护面以便将喷射混凝土面层后浅近层内的积水排出。3） 深部排水：在每排土钉渗水部位设置较土钉稍长的①40以上带小孔且外罩滤网的排水管，仰角3〜5°，以使边坡面层后深层内的可能积水排出。4） 坑底部排水：沿基底四周距坑边壁约500mm处设置300X300mm的排水沟，并在适当位置设置集水井，坑中积水及时排出。（9）对杂填土层、淤泥层、流砂层开挖后的应急处置1） 开挖后快速修坡与初喷。2） 以钢花管做击入土钉。3） 先将作业深度上的边坡做成斜坡，待钻孔并设置土钉注浆后再清坡。五．施工进度计划本工程采用双班作业。坡道的开设、二层铺垫防陷料都不占工期，可同机械挖土交叉作业，也可利用第三班作业。施工进度计划表序号施工部位土方量m3机号班产量m3班制日产量m3工作日工作日进度24681012131见平面图400001号反铲2号反铲3号反铲4号反铲7307307307302222146014601460146099■992修坡清理出场1号反铲2号反铲一六、质量措施1．开工前要做好各级技术准备和技术交底工作。施工技术人员（工长）、测工要熟悉图纸，掌握现场测量桩及水准点的位置尺寸，办理好验桩、验线手续。2．施工中要配备专职测量工进行质量控制。要及时复撒灰线，将基槽开挖下口线测放到槽底。及时控制开挖标高，做到5m扇形挖土工作面内，标高白灰点不少于2个。3．认真执行开挖样板制，即凡重新开挖边坡槽底时，由操作技术较好的工人开挖一段后，经测工或质检人员，检查合格后作为样板，继续开挖。操作者换班时，要交接挖深、边坡、操