深基坑喷锚施工方案

编制依据与说明

0.1编制依据

1、中冶南方工程技术有限公司设计的柳钢热轧板带完善工程土方开挖图。

2、《建筑施工手册》(第四版)，中国建筑出版社；

3、《建筑工程分部分项施工手册•地基与基础工程》，中国计划出版社。

4、《建筑边坡工程技术规范》(GB50300-2002)o

5、《土方与爆破工程施工与验收规范》(GRJ201—83)。

6、《基坑土钉支护技术规程》(CEC96：97)中国工程建设标准化协会标准。

7、由广西水文地质工程地质勘察院编写的《柳钢热轧板带完善工程B轴25线、

C轴25线、26线承台桩基勘察报告》及《柳钢热轧板带完善工程1450热轧生产线岩

土工程补充勘察报告》。

8、参照本公司以前施工过的同类工程的施工经验。

9、招标文件与施工合同。

10、《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59—99)。

11、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001)o

12、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2005/J405-2005。

0.2编制说明

1、本方案主要详细地阐述了深基坑土方开挖与回填、基坑边坡支护及排水降水

等的施工方法与技术措施,用于本工程深基坑施工整个过程的指导.

2、根据地质报告资料所显示，本场地地下并无软弱土层，其基坑开挖深度也未

到基岩层，但部分区域基岩层顶距基础底较近，根据以往的施工经验，一般在基岩顶

以上约1米范围内的土质均较差,为此,在此也考虑了遇软弱土层及遇基岩时的处理措

施。

3、本方案的设计原则是以动态设计、动态瓶工及动态管理相结合的，施工过程

中必须随时对开挖和钻孔所取得的土体资料和水文地质资料进行分析、比较,发现与

设计所取土体物理力学性能及水文资料不符或出入较大时，要及时调整设计方案和施

工方案，以确保设计方案的可靠度，进而确保基式边坡以及基坑周围环境的安全。

第一章工程概况

1・1工程简介：

柳州钢铁（集团）公司板带完善工程，主厂房总建筑面积：45855B?,主厂房总

长456。5m,总宽126m.主厂居各跨地上部分采用全钢结构，基本柱距15nl，局部9mx

12m\16.5m\18m\27m.

本工程标高±0。000相当于绝对标高94.50%设计年限为50年；深基坑主要是

轧机基础与加热炉炉体基础，主要分布于BC跨的错误!〜错误!轴间及CD跨但。主轧跨）

内。基坑深度大部分为10m,最深可达13o5叫但最深处在基坑中间，目面积较小。

L2场地地质情况及设计要求：

1.根据地质报告,本工程场地岩土构成及其质量特征自上而下分别为：

（1）杂填土（第①层Qml）：杂色，主要由粘性土，工业废渣、碎石等组成,局部上

部为0.30-0。50m厚的混凝土地板，结构坚硬〜松散状，层厚0.30~4.00m,整个场

地均有分布.

（2）坚硬塑状红粘土（第错误!层Q1"）:黄色,棕黄色、褐黄色,土质均匀,结构致密，切

面较光滑〜光滑,局部孔段含铁镒结核,粘性好，干强度及韧性高，摇震无反应。揭露

厚度7。70—18.50m,层顶面埋深0。30~4.00%该层在场地内水平分布连续。

（3）强风化白云岩（第③层C2d）:灰黄~浅灰色，岩石破碎，风化裂隙发育，岩石

结构已破坏。本层在场地内水平分布不连续，部分钻孔揭露,揭露层厚0。40〜12.00m,

层顶面埋深7。90^19.50mo

（4）中〜微风化白云岩（第④层C2d）：灰〜浅灰色，细晶质结构，中厚层状构造,

质硬性脆，岩体较完整，浅层岩溶、小溶孔及微裂隙较发育，岩石易机械破碎，岩芯

多呈块状，少量呈短柱状，岩质新鲜，属较硬岩，岩体基本质量等级为川级.揭露厚度

6.00-14.30m,层顶面埋深9。10〜25。20m。

2、设计要求：

（1）设备基础落在第二层硬塑状红粘土上，其地基承载力特征值为I%=230KPa,

如基底未达到该土层贝J挖至该层下的200mm,超挖部分采用级配碎石回填至基础底面

标高，并分层夯实，压实系数0。96,承载力特征值为Fak>230KPa

（2）基坑开挖时应采取安全的防排水措施，不得泡水，排水措施应考虑相邻建筑

物的安全.

（3）为保证不破坏持力土质结构而降低承载力，在设备基础详图未到之前，取土

深度为基础底面标高双300mm。

1.3水文地质条件

1、场地地下水类型为上层滞水和岩溶裂隙孔洞水,埋深在2.7〜7。4m之间，对

基础施工有较大的影响；

2、地下水对混凝土及钢筋混凝土中的钢筋不具腐蚀性，但对钢结构具弱腐蚀性。

L4施工作业分析：

本工程土方竖向开挖深度较深（最深可达13.5m）,并且地表水及地下水均较为丰

富,导致土方挖运作业难度较大（湿土）o本工程深基坑土方开挖时采每个作业区段采

用三台反铲挖掘机进行接力分台循环开挖,并且口间穿插有机械排水和喷锭护坡措施

施工,因此作业降效明显导致施工成本加大。

第二章施工部署

本工程深基坑支护与土方工程的施工顺序为：先进行自然地坪到一4.0m段基坑

部分的开挖，在进行7。0m以上基坑边坡喷锚支护后再继续向下分段分台阶接力开

挖，每次分台阶高度控制在1〜2m之间，在锚杆护坡施工的同时，穿插进行土方开挖.

2.1.锚杆支护与土方开挖

为保证工期,深基坑的土方开挖分3个施工作业队伍分3个区段进行平行施工。

第一区段为BC跨错误!〜错误!轴与CD跨错误!〜错误!轴,第二区段为为CD跨错误!〜错误!

轴，第三区段为CD跨错误!〜错误!轴及加热炉。

整个地下基坑的锚杆护坡支护竖向根据地质报告的场地土特性以及《建筑施工手

册》关于锚杆设计要求，设置6排锚杆，锚杆直径为110mm,锚筋采用①25钢筋制作,

锚杆长度从上至下分别为:L=12m、L2=12m^L3=9m^L<=9m^Ls=7m、Le=7m.锚杆

水平间距1.5m.喷锚施工队伍需通过招标评选，施工队分4组。

2o2排降水

土方开挖前，先布置好地面排水系统，在主厂房B列南面平行于B列方向做一条

大排水沟，与高架桥边的地下排水道连接，排水沟每50米左右设置一个沉秒'井.基坑

内的水由水泵抽排往本排水沟。具体措施详见第三章。

⑶收集所涉及到的各种施工质量验收规范，检测标准、材料的质量标准及有关

的施工图集等。

2.5.2劳动力的准备

(1)为了保证工程的高效、,快速的施工，安排以下专业的施工队伍进场施工，各

施工队班组之间有明确的分工，也相互配合协作使工程能保证质量、按期、安全的竣

工，具体分工如下：

①挖掘施工班：主要负责土石方开挖，勾机施工后修整基坑边线及基底,按建筑

工程施工质量验收规范进行基础施工的土方回填。

②钢筋工班：主要负责钢筋的加工制作绑扎等工作。

③喷锚施工班：主要负责喷锚支护工作.

⑵选择好的施工队伍并与之签订劳动合同，然后组织岗前培训，学为图纸，施

工工艺标准、工艺流程、进行书面技术交底，安全交底，对特殊工种及不熟练的工人,

还要进行相应的培训。特殊工种要持证上岗。

2.5O3物资准备

⑴、根据施工图，预算及施工方案，依照工程的施工进度计划拟出分阶段、分批、

分期的材料供需计划.

⑵、根据施工平面布置及施工方案，确定所需的施工机械设备、用具、拟出分阶

段、分期所需用的计戈J。

⑶、根据拟出的计划，落实安排好材料、构件(成品、半成品)施工机具的预购、

采购等工作。

2o5.4生产准备

⑴、平整场地，修通施工临时道路，主干线尽量利用厂区道路。

(2)、按施工总平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水试电，修

好临时排水沟。

第三章主要分项工程施工方法与技术措施

3.1土方开挖与回填

3olo1土方开挖的总体规划

本工程的深基坑主要在主轧蹲，最深可达5m,由于工期紧，在深基坑的土方

开挖时，拟分3个施工区段分别由3个施工作业队伍平行开挖，具体各区段划分分别

为：第一区段为BC跨错误!〜错误!轴与CD跨错误!〜错误!轴,第二区段为CD跨错误广错误!

轴,第三区段为CD跨错误;错误!轴及加热炉。具体的施工分段及各段土方开挖深度图

示详见土方开挖平面示意图，即附图二。

根据基坑的开挖深度,以及工程进度需要和结合现场具体情况，开挖时可先一次

性挖至一4。0m处，在施工完T.0m以上的喷锚后方可继续向下开挖,土方开挖时按1:

0.45放坡。另外基坑开挖时,基坑边除工作面加宽500mm外，需再加排水沟宽度约

400mm.

本工程所挖除的土方均需要外运，根据对现场的实际考察，所挖出的土方由北面

东头、南面西头及南面东头等三个现场出入口运离现场，具体运行路线详见图3-1-10

在开挖-4.0m以下的土方时拟在南面错误!〜错误!轴间与错误!〜错误!轴间、东面及北

面的错误!〜错误!轴间和错误!■■错误!轴间等设置坡道，坡道宽度4。5m,以使运土汽车下

到基坑内的-4。0m处，以减少挖掘机的接力次数，同时，为减少运土汽车上下坡时

打滑，坡道用钢渣铺填。

3.1o2土方开挖前的准备

(1)施工机具:反铲挖掘机、装载机、自卸汽车、蛙式打夯机、镐、铁锹、胶轮

手推车等。

(2)土石方施工前须将施工区域内的所有障碍物、附着物逐一进行拆除。

(3)设置排水设施，在分台接力开挖施工区域内设置临时性排水沟，抽排至场地

内已有的临时排水沟内.

(4)做好测量控制，设置区域控制网，并做好轴线桩的测量及校核.同时进行场

地标高的测量工作。

3O1.3机械挖方的要求及方法：

(1)本工程属于深基坑开挖，挖土深度最深可达13.5米，由于基坑面积较大，原则

上按图3-1-1所示开芝坡道，以使运土汽车到坑内运土，但对于收口或者因遇地下水

而使汽车进入基坑内困难时，则采用台阶接力循不开挖的方法进行开挖(见下页图)。

(2)配合机械作业的清底、平整、修坡等人员，须在机械回转半径以外工作.当必

须在回转半径以内工作时，须停止机械回转并制动好后，方可作业。

(3)土方挖掘作业中，如遇有电缆、管道、地下埋藏物或辨识不清的物品，须立

即停止作业，设专人看护并立即向施工伏贲人报名。弄清楚无误后方可进行继续开挖;

在土方机械开挖中，须严格控制挖土的轴线、标高、严禁超挖。

(4)在施工中遇下列情况之一须立即停工，待采取措施并符合作业安全条件后,

方可继续施工：

A、挖方区土体不稳定，有发生坍塌危险时;

B、气候突变，发生暴雨、水位暴涨时；

C、地面涌水冒泥，出现陷车或因雨天发生坡道打滑时；

D、工作面净空不足保证安全作业时；

E、施工标志、防护设施损毁失效时；

(5)采用白灰放已基坑开挖线。开挖时须先边后内，先远后近，上口白灰线挖留

各半。先挖上层，后挖下层，铲铲相连，逐层加深,每层保持一个扇形工作面，直至基

坑底标高处。所挖出的土方全部用自卸汽车外运到弃土场.

3.1.4人工挖土方的方法及安全措施

基坑土方机械开挖后，预留200飞0()四进行人工清底，以免扰动基层。

(1)挖掘土方时，必须由上往下进行，禁止采用掏洞、挖空底脚和挖“伸悬土〃

的方法,防止塌方事故。

(2)多人同时挖土操作时，须保持足够的安全距离，横向间距不得小于2m,纵向

间距不得小于3m.禁止面对面进行挖掘作业.

(3)用十字镐挖土时，禁止带手套，以免工具脱手伤人。挖掘土方作业中，如遇

有电缆、管道、地下埋藏物或变识不清的物品，须立即停止作业，设专人看护并立即

向施工负责人报告。严禁随意敲击,刨挖和玩弄。

(4)深基坑挖土时，操作人员须使用梯子或搭设斜道上下，禁止蹬踏固壁支撑或

在土壁上挖洞蹬踏上下.

(5)作业中，作业人员不得在阶坡及深坑和陡坎下休息。作业时，要随时观察边坡

土壁稳定情况，如发现边坡土壁有裂缝、疏松、渗水或支撑断裂、移动等现象，作业

人员须先撤离作业现场,并立即报告施工负责人及时采取有效措施，待险情排除后方

可继续作业。

(6)配合机械作业的清底、平整、修坡等人员，须在机械回转半径以外工作.

3Olo5土方回填

(1)本工程深基坑因采用大开挖，而根据上部设备及吊装等的要求，并确保地面

在使用后不发生下沉,设备基础周边采用砂夹石进行回填,所用于回填的砂夹石不得

含有杂质及工程垃圾；卵石粒径不宜过大.

(2)下部坑底较窄处的回填每层厚度不大于30cm,采用插捣器结合人工进行夯实,

有工作面时，必须使用蛙式打夯机或者立式打夯机分层夯实，回填土密实度要符合设

计要求。每步回填土闫隔距离必须相互错开，上下底土的接茬间隔不得小于50cm。

(3)进行回填时，禁止使用机械推土回填，回填前须作好回填隐蔽记录，分层夯

实，确保密实度达到设计要求，回填至顶板后，可采用压路机进行压实，但必须根据

待顶板碇达到设计强度后，方可使用压路机。

3.1.6土方开挖须注意的问题：

(1)挖土时严禁损坏护壁结构。

(2)施工安全措施：施工中遇到地下管线，必须立即报告现场施工负责人,经请求

汇报有关部门处理后方可继续施工。

(3)在开挖过程中，随时观测基坑侧壁变形情况，挖掘机严禁破坏护壁设施，以

保证基坑及人员、机具安全。随时与甲方现场代表取得联系，解决施工中遇到的问题,

确保施工顺利进行。

(4)机械开挖时严禁超挖和扰动原土。基坑开挖后须尽快施工混凝土型层，减少

基底暴露时间,防止雨水对基槽的浸湿。

(5)地下水或雨水进入基坑时，应采取人工或机械排水，使基坑保持处于无积水

状态。

(6)开挖过程中，遇流砂或者较软弱土层，向下开挖困难时，须立即采取措施，超

出本方案边坡喷锚设计安全要求时，必须提出补充专项处理方案进行处理。

3.2基坑支护

根据以往的施工经验及施工场地的地质资料，本工程深基坑边坡支护采用喷锚支

护。

3o2.1喷锚支护结构布置

1、喷锚支护设计依据：

《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002);

《基坑土钉支护技术规程》(CEC96:97)中国工程建设标准化协会标)隹；

《建筑施工手册》第四版，中国建筑出版社；

《柳钢热轧板带完善工程主厂房基础系统桩基勘察资料》(广西水文地质工程地质

勘察院)

2、喷锚支护结构布置：

(A)、本工程深基坑最深可达13.5米(从±0。000m计算)，但最深处在基坑的中

间，喷锚设计时按D列错误!〜错误!轴边的基坑深度进行设计(按10。5m),整个地下

基槽的锚杆护坡支护竖向设置10排锚杆。锚杆水平间距1.5m。锚杆钢筋均采用①25

钢筋制作，锚杆成孔直径为110mm,采用0.4VPa丘力注浆（M20水泥泵浆,水灰比为0。

45）,喷射混凝土为C25,厚度80〜100mm,网格配筋为中8@150双向设置，加强主筋为

018@1500xl500（即在锚杆端头处设置），呈十字型与锚杆钢筋焊接连接，锚杆钢筋

与加强钢筋连接焊接时，锚杆钢筋端头做成902弯钩并钩住加强钢筋（如节点图2所

示）。钢筋格网保护层厚50ml锚杆长度自上而下分别为：［“=12m、12叭1，3=9山、

U=9m,L5=7m,U=7mo锚筋为25mm的H级钢筋。锚杆入土角度（倾角）为15。.

（B）、基坑上口将护壁钢筋网片连为整体，向外1500mm宽做lOOmm厚压顶,并用水

泥砂浆做200x200的截水沟,防止地面水流入坑内,施工时与第一节护壁一并施工;配

筋和肚等级同护壁.

（。、基坑顶部标高变化处，在自然地面水五处，护壁向侧面边坡延伸1.5%直

接打1000mm长中25短钢筋挂网，喷100厚混凝土。

。）、根据地质报告地下水位，从基坑顶往下至一5.0米处开始设置池水孔，泄

水孔每2米设置一个，梅花型布置，泄水采用直运75nmi的PVC管制成.

喷锚支护示意图详见图3—1、3-2。

1500150015001500

o

o

l1n

0

。

巴

0

。

巴

。

。

巴

S

C

-

s

o

国3-2深基航幅支护正立面因

3、喷锚支护的整体稳定性分析

喷锚支护的整体稳定性分析一般主要进行内部整体稳定性和外部整体稳定性的分

析。根据建筑工程施工规范的要求，对于喷锚面土体内部的整体稳定性分析按下列公

式进行验算：

nnm

CikLiS+S，(Wi+qobi)cos9itgeik+，Tnj[cos(aj+0j)+-

i=1i=1j=1

sin(aj+9j)tg6ik

n

-SVkYo("i+qobi)sin。i'0

i=1(公式3

-1)

式中n----滑动分条数；

M-—滑动体内钉数；

小——整体滑动分项系统，取L3;

7°-一基坑侧壁重要性系统，取L10；

Wi一—第i分条土重，滑裂面位于粘性土中时，按上覆土层的饱和土重度计

算；

5---第i分条宽度；

c.k一一第i分条滑裂面处土体固结不排水(快)剪粘取力标准值；

3k——第i分条滑裂面处固结不排水(快)剪内摩擦角标准值；

0i——第i分条滑裂面处重点切线与水平面的夹角；

aj----土钉与水平面之间的夹角；

L一一第i分条滑动面处弧长；

S—-计算滑动体单元厚度；

。一第j要土钉圆弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力。

Tnj=n4耳Rsik^ni

式中心一第j根锚杆锚固直径；

q’ik一锚杆穿越第i层土土体与锚固体间极限摩阻力标准值，按施工手册表

6-73确定，查得qm=80kN/n工

L“一第j根锚杆在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内的长度。

要完成公式3-1的验算，则必须先确定边坡土体最危险的滑移破裂面,但要确

定最危险的滑移破裂面则需要反复试算，即先确定圆弧半径然后再计算危险滑移破裂

面，但假设往往并不一定就是最危险滑将破裂面，甚至相距甚远，为此，要找到边坡

土体最危险滑移破裂面则需要反复的试运算,且计算公式又比较复杂，计算工程量较

大，为此本案采用了已得到建设部认可的北京理正岩土软件进行验算。

根据北京理正岩土软件边坡稳定性验算的要求,支护土层需要确定的计算参数有:

土层厚度、重度、粘聚力、内摩擦角等，同时确定滑动土分条厚度（一般取1。0m）,

土方开挖坡度以及锚杆的设计情况等。

根据广西水文地质工程地质勘察院提供的岩土工程勘察报告共四份，分别是《柳

钢热轧板带完善工程主厂房基础系统A轴桩基勘察报告》、《柳钢热轧板带完善工程主

厂房基础系统B轴桩基勘察报告》、《柳钢热轧板带完善工程B轴25线、C轴25线、

26线承台桩基勘察报告》及《柳钢热轧板带完善工程1450热轧生产线岩土工程补充

勘察报告》。对于本案，开挖场地主要是CD跨的玲机设备基础，故在此采用了«B轴

25线、C轴25线、26线承台桩基勘察报告》以及《1450热轧生产线岩土工程补充勘

察报告》等进行综合考虑取值.对于土层厚度，各分报告分别为：

①、B轴25线、C轴25线、26线承台桩基勘察报告：

第①层土厚：0.3〜1。4m,第②层土厚：10.6〜12。80m,第③层土厚：0.9〜2.2m,

本层顶埋深12。1m"13。8m

②、1450热轧生产线岩土工程补充勘察报告：

第①层土厚：0.5~1。8m,第②层土厚：10。9〜19.70m,第③层土厚:0。6-2.3m,

本层顶埋深11。20nl〜19.7m

综上所述，对于土层厚度，因为本案在地表以下-2。0米处才开始设置锚杆，而

杂填土层即第①层土厚度均小于2米，为此并没有锚杆落在该层土内，而第③层土即

强微风化岩层顶埋深均超过了10.5米，故不考虑锚杆落于岩石层内.因此，对于本次

计算,土层各参数取取值为：

硬塑状红粘土:厚度10。5叫重度厂17。8kN/m3,粘聚力c=42KPa,

内摩擦角8=17.3。

1）、内部整体稳定性分析

经过软件计算自动搜索，得出边坡土体最危险滑移破裂面及计算简图如图3-3所

示。同时经过软件的计算，得出了各系数的数值分别如下表3-2-2（滑动分条数n=12）:

10500

00015001500I1/50—0-“150315002000

国

33国

——

33

(

b(

)2

表3-2—2

根据公式:

得：

Tnl=3o14x0.11x80x6.26=172O98kN

Tn2=3o14x0o11x80x6O60=182.37kN

Tn3=3o14x0.11X80X4O15=114O67kN

Tn4=3o14x0oIlx80x6o26=172O98kN

Tn5=3.14x0ollx80x4o05=112.19kN

Tn6=3014x0ollx80x5o59=154O46kN

(其中4什根据施工手册表6-73,取80kN/m2)

将上述各参数值代入公式3—1得:

i=1loOx(42x0.99+42x1.01+42x1.04+42xlo08+42xlo12+42xlo12+42

xlo18

+42x1.26+42xlo38+42x1.54+42xlo80+42x2.32)+loOx[15.12xcosl7o

7°

tgl7.3°+44.82xcos21.2°tgl7.3°+73。39xcos24o7°tg17.3°+100。74x

cos28o7°tgl7.3°+126.73xcos32.3°tgl7o3°+(127.82+0.903x10)CDS36O2°

tgl7o3°+(116.40+0.903x10)xcos40.2°tgl7.3°+(103o17+x0o903x10)

cos44o43°tgl7.3°+(87.71+0o903x10)cos49o02°tgl7.3°+(69O35+0。903

j=icos5401°tgl7.30+(46.81+0o903x10)cos59.9°tgl7o3°+(17o15+0。

903x10)

cos67o8°tgl7.3°]+[172O98x(cos750+sin75°tgl7o3°/2)+182.37

x

^.s69°+sin69°tgl7.3°/2)+114.67x(cos590+sin59°xtg17.3°/2)

00

i=1+172o98x(cos55°+sin55tg17.3°/2)+112o19x(cos47+sin47°

tgl7.3°/2)

+154.46x(cos400+sin40°tgl703°/2)-lo0x1.3xlo1[15012xsinl70

7°

+44O82xsin21.20+73.39xsin24o7°+100o74xsin28.7°+126。73xsin32O

3°

+(127.82+0.903x10)sin36.2°+(116.40+0.903x10)xsin40.2°+(103.17

+00903x10)sin44,430+(87.71+0。903x10)sin49.02°+(69.35+0.903x

10)

sin54O1°+(46O81+0.903x10)sin59.90+(17。15+0o903x10)sin67.8°]

=665.28+224.87+571.39-962。47=499.07>0

故内部整体稳定性符合要求。

2)外部整体稳定性分析(按重力式挡土墙验算)

⑴、抗滑移安全系数

按公式KH=(Gn+Ean)〃/(Eat-Gt)>L3验算

其中：Gn=Gcosao

Gt=GsinaoEan=Easin(a-ao-(5)

Eat=Eacos(a—a,rd)Ea=rir:Ka/2

G一挡墙每延长米自重(根据计算简图(a)算得1347.74kN/m);

Ea―-每延长米动岩土压力合力(kN/m)

女---挡墙基底倾角(°),%=6°;

a—挡墙基背倾隹(°)=24°;

6——岩土对挡墙沿背摩擦角(°),按GB50330-2002规范的表6。2。3选用，

取6=10°;

〃--岩土对挡墙基底的摩擦系统,按GB50330-2002规范的表10。2。3选用〃=

0o35;

查表得主动土压方系数Ka=0。529

Ea=17。8xl0o6x0.529/2=519.07kN

Ean=519。07xsir.(24°-6°-10°)=72。24kN

Eat=519007xcos(24°-6°-10°)=514.02kN

KH=(Gn+Ean)〃/(Eat-Gt)

=(1347.74xcos6°+72.24)x0o35/(514O02—1347.74xsir.6°)

=1.33>1O3

满足要求

⑵、抗拉倾覆验算

KL(GX0+E*N)/(Eaxzf)>lo5

E„x=E,,cos(a-6)

Eaz=E;,sin(a-3)

Xf=b-zctgaZf=z-btgao

式中z一—岩土压力作用点至墙踵的高度(m);本案Z=3。5m

Xo一一挡墙重心至墙趾的水平距离；本案X。=5.891m

b基底水平投影宽度(m)。

E.^519.07xcos(24°-10°)=503.65kN

EJIZ=519o07xsin(24°-10°)=125O57kN

Xf=7o211-3.5xctg240=一0。665

Zf=3.5-7o211xtg6°=20741

K«=(GX0+EazXf)/EaxZf

=(1347.74x5o891-125O57x0o665)/(503o65x2.741)=5.69>1O5

满足要求

3.2O2喷锚支护施工

喷锚支护的施工工艺流程是：开挖作业面二二〉修坡（初喷）二二〉成孔=＞安装锚杆二〉

锚孔注浆=＞挂网=〉喷丘。

1）、开挖作业面

根据边坡支护技术要求，须采用分层、跳格开挖。各段面的分层次数与该断面锚

杆排数大致相同，按设计每层开挖深度为1〜2米左右（开挖深度与当前层锚杆的

垂直间距大致相同）。基坑边坡按照1：0,45放坡开挖，作业面的开挖宽度应能满足支

护作业需求（约同当前层锚杆长度）。每天开挖长度约20米.对土质较复杂的地段，须

适当减少开挖长度及每层高度，以保证基坑边坡安全。

挖掘机在开挖作业面时，要听从喷锚作业施工员的指挥，绝不能擅自开挖作业面及作

业面附近的土方。作史面开挖完成后，须根据施，工现场的排污、排水布置挖出喷锚

施工用水排放槽，以利喷锚施工用水能顺利流至污水排放点排出。

2）、修坡（初喷混凝土）

机械开挖后，由人工铲除边坡上的松土及欠挖土体，填实超挖洞穴,进一步提高边

坡的平整度；作业面渗水较大时，须设置临时排水孔.当开挖后发现边坡土质较差时,

可先初喷底层混凝土，初喷混凝土厚度以3〜5coi为宜.

3）、成孔

按支护图纸设计的锚杆间距和排距布孔，在作业面上按设计要求定出孔位和角

度，调整好钻孔机械进行成孔作业，并清理干净孔中的松土和杂物。孔径、孔深均须

满足设计要求。

4）、锚杆制安

按设计图纸的直径和长度制作锚杆，锚杆采用焊接且焊接技术必须符合规范要求。

预应力锚杆的非锚固段,须作隔离处理并做好防锈处理。锚杆安装时，须清除锚杆上的

杂物，确保杆身的清洁.如采用底部注浆时，锚杆前端须绑好底部注浆管，保证其在

锚杆送安过程中不脱落。在锚杆上每隔2一3米设锚杆对中架，保证锚杆送入锚孔中

后能使锚杆处于锚孔中央，锚杆须送至锚孔底部，锚杆长度与锚孔深度须对应，误差

不能大于500mm。

5）、锚孔注浆

锚杆砂浆采用P。。42.5普通硅酸盐水泥（目［425.R水泥）、细砂和适量的碇外加

剂搅拌而成（水灰比为。.4〜0.5）.注浆体的强度等级须达到M15（配合比由试验确定）。

注浆前，先在孔口绑好注浆袋，拉松底部注浆管，方可注浆；当孔口有稀浆溢出时须

先停止注浆，待拆卸底部注浆管后，直接用压浆管和止浆袋实行加压注浆.注浆压力

为0.4~0。8MPa（根据锚杆锚固端土质情况进行调整），加压时间不少于5~30分钟，

以锚孔中注浆饱满为度。

6）、挂网

钢筋网的直径、I亘距和构造应符合设计图纸要求；钢筋网须离边壁线3〜7cm;

各层钢筋网之间采用单面搭接焊焊接且焊接须牢固，搭接长度应不小于10d,加强筋

和锚头须按图纸大样牢固焊接。

7）、喷射混凝土（终喷混凝土）

前面工序完成后，最后喷射混凝土成形。喷射混凝土采用巴042.5普通硅酸盐

水泥（即425.R水泥）、中细砂、瓜米石和适量的胫外加剂拌合而成;喷射混凝土强度

等级为C25（配合比由试验确定）。喷射混凝土前，须检查钢筋网是否达到垫离高度

和喷浆管道是否畅通，喷射时，空压机应提供0。/0。8MPa左右的工作压力；喷

射混凝土厚度除满足设计图纸要求外，还须保证羽筋网和加强筋的保护层厚度。

3.2.3质量控制

（1）开工前须做好各级技术准备和技术交底工作，施工技术人员、测量人员熟悉

图纸，掌握现场测量桩及水平点位置，同监理办理验桩、验线手续。

（2）认真执行样板制度，经质检人员检查作样板，并做好支护工作，将支护工作

做好后，经技术人员检查良好后，也作为施工样板，继续护壁工作。

（3）严格执行安全生产有关规章、规程和工程各项制度。

（4）浆体应按设计配制，浆液体搅拌均匀.

（5）钢筋制作应符合现行规范。

（6）工地人员必须遵守的规定，技术不熟练人员不能顶岗操作机具，严禁酒后作

业。

（7）干混合料宜随伴随用，存放时间不得超过2h。

（8）混合料采用人工搅拌，搅拌次数不得少于3次。

(9)喷射作业前，须对机械设备、输气管、水管线路、输料管线路和电缆线路等

进行全面检查及试运转。

(10)喷头与受喷面须垂直，宜保持0.8〜1.5m距离。

(11)、喷射手须控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光滑，无干斑或

滑移流淌现象。

3.2.4支护结构变形检测及变形量过大时的应急措施

(IX变形检测：

A、变形监控值:最大水平位移监控值为10皿。

B、变形监测内容：

a、支护结构和被支护士体的侧向位移变形观测。

b、基坑顶部地表土层状态及四周相邻建筑物的变形观测。

c、基坑渗漏水及地下水变化观测。

C、变形观测方法：

基坑位移观测采用基准线法，在基坑的长边布设一条基线准线，在基)隹线的延长

线上埋设基准点，在通过基坑的基准线上布设3人基坑位移观测点，在基准点上设站,

通过对3个基坑位移观测点的不同周期观测，可以精确直接测出基坑护壁的位移值。

a、基坑开挖前观测一次，获取原始资料。

b、开挖第一层后观测一次，开挖第二层后观测一次。

c、开挖到位后，每3天观测1次，直到稳定为止。

d、特别加强雨天及雨后的监测，并对各种可能危及支护安全的因素予以充分考

虑。

e、观测中出现异常情况时,加密观测次数。

(2)、变形监测信息分析：

在现场通过基准线法采集到的基坑的准确位移值,在计算机上经EXCL电子表格

软件处理，形成表格文件；须及时进行分析，分析结果表明基坑变形位移超出容许值

时，须停止基坑开挖，采取行之有效的应急措施.

(3)、应急抢险预案

变形监测过程中发现变形值过大时，须立即分析原因，采取针对性应急措施。坑

壁变形过大往往是由于地下水位回升，下水管道渗漏，雨水排泄不畅，坑顶荷载突增,

坑壁土层突变，开挖深度超深等因素造成的，原因查清后，须根据实际情况立即启动

应急预案。

a、坑壁跟部回填反压。变形过大不管是什么原因造成的，都必须先保证基坑暂

时稳定，然后检查原因，根据不同的情况采取具体治理措施。对于基坑支护来说，保

证基坑稳定的最有效的方法是在坑壁跟部堆载加荷，增加坑壁抗力.

b、坑顶卸荷，如果是由于坑顶堆载过大引起的，则在坑顶朝荷，清除由此对坑壁

产生的竖向附加应力，保证基坑稳定。

c、排水，水流活动是造成基坑变形过大的重要因素之一，地下水位回升，下水

管道渗漏，雨水排泄不畅，使坑壁土体充水，进而强度降低，容重增加，导致土体失

稳。若遇此种情况，须采取排水措施，消除由此产生的险情。

3.3遇软弱土层或基岩时的处理措施

遇软弱土层或基岩在此共考虑了四种情况：基岩面在基槽底标高之上、基槽底距

基岩面的软弱层厚小于10。0口皿且经钎探确定上下软弱层在2000mm左右、基槽底距基

岩面的软弱层厚在1000~300()mm之间、基槽底距基岩面的软弱层厚大于3000mm(分别

如图3—3T〜4)o

整个场地基坑沿竖向分为A、B两个区域(如到3-3-P4),A区域为非软弱土层,

B区为软弱土层,对于A区域的边坡支护方案前面已叙述，在此主要是对B区边坡支护

方案的设计。同时,在遇到软弱土层时，必须随时对软弱土层的厚度进行钎探确认，

以便能针对不同的软弱层土层厚度采取不同的处理方案。

(1)、当基岩面在基槽底标高之上时，采取如下方案：

沿基坑开挖线垂直方向设置一排DN127x4@600mn1钢管。钢管穿过透水层,端头锚

入基岩1〜1。50mo钢管施工采用钻孔锚固压力灌浆工艺施工。钢管之间配置中8@150

双向钢筋网格,并喷射80〜100厚的C25混凝土，施工时若因水量过大混凝土难于喷

射时，可采用支护模板的方法来灌注混凝土，在混凝土喷射或灌注前，在基岩顶每间

距1m留设直径不得小于50的池水孔，以利于板桩内的水能及时的排出，减小边坡土

体对板桩的压力。具体做法如图3—3—1(a)、(b)、(c)所示。

同时在钢管的上端设置通长［20a槽钢，并与钢管焊牢。

\物150旭600mm

(Q)平面^JDN127x4/?M10004500nm

©3-3-1

上聊蹴护部分

、

、

@3-3-1(U)正立面

(2)、当槽底距基岩面软弱层在1000mm内,且经钎探确定上下软弱层在2000mm

左右时，采取如下方案：

沿基坑开挖线垂直方向设置500mm厚钢筋混凝土挡墙，内配中14©200双层双向钢

筋(HRB335).在软弱土层的开挖时，必须采用跳格进行开挖,每段长度在5000〜8000mm

为官，一次性开挖到位.软弱土层开挖完后立即进行钢筋混凝土挡土墙的施工，同时,

钢筋混凝土挡土墙施工完毕后须立即采用级配碎石回填其根部至设计标高.具体做法

如图3-3-2。

二./J\小14@20—僦晶碇域1C25

I*-*IZs/

(3)、当槽底距基岩面软弱层在1000〜3000mm内时，处理方案如下：

沿基坑开挖线垂直方向各设置1排DN127X4@600mm钢管，钢管穿过透水层，钢管

端入基岩顶面，采用16t汽车吊车起吊就位挖掘机直接将钢管打入，钢管入土端切割

成锥型便于施工；在距槽底2000m左右时，必须采用跳格进行开挖，每段开挖长度

在5000〜8000mm为宜，一次性开挖到位，必须进行边挖边换填°开挖后在垫层下300

处采用［20a@3000设槽钢顶撑(如图3—3-3(a)、(b)),槽钢顶撑采用挖掘机强行打

入软弱土层至基岩面，如图3—3-3(c)所示。

钢管桩之间的土体支护做法同图3—3-1(c)0

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置1排DN127X4@600mn:钢管，钢管必须穿过透水层，钢管

端入基岩顶面，施工时采用16t汽车吊车起吊就位挖掘机直接将钢管打入，钢管入土

端切割成锥型便于施工,沿基坑边设换填带，换填带约1.5mXI。5m,下层用级配碎石

换填约1m高,再浇筑C15素混凝土约500mm厚至垫层底。在开挖换填带时必须一次性

开挖到位,并边挖边换填，每段开挖长度在5000-8000mm为宜,若开挖后土层较差还需

在垫层下300处采用[20a@3000设槽钢顶撑，斜撑槽钢采用挖掘机强行打入土层至

基岩面，具体打入方法同图3-3-3(c)所示。

DN127米4焊管锚至基岩顶面

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因3-3-4

(5)、上述除采用钢筋混凝土挡墙外,均进行喷锚支护措施处理：喷射混凝土强度

C25、厚80〜lOOnrni,网格配筋为①8@150双向设置(如图3—3—1(c))0预应力锚杆

L6或L7长度均为7m,入土倾角为15°.

(6)、每排锚杆(或土钉)设水平加强筋20)18,呈十字型和喷射混凝土钢筋网相

焊接，钢筋保护层厚50mm(做法同上部)。

(7)、若在上层向下逐层开挖过程中，花管之间坍塌严重，采用C25混凝土进行浇

筑支护处理,内配①14@200双向钢筋(HRB335),混凝土厚100mm,做法如图3-3-5.

如图所示，先支护好1段后再向下开挖II段,具体的分段高度及分段数根据现场土质

情况而定。①14钢筋必须与钢管采取焊接连接稳固.

锚杆(或土钉、注浆花管)垂直间距由现场实际情况作适当调整。

（8）、预应力锚杆的预应力张拉

锚杆预应力张拉应在锚杆注浆完成约7天左右（锚杆强度达到设计强度的70%以

±）进行，施加预应力时应严格按有关规范进行，当在一个预应力张拉值段锚杆的拉

伸值超过规范规定的临界值时，应及时查对原因。当确认该锚杆失效时，应及时报告

项目部工程技术部门，采取相应的弥补措施。

3.4排水沟与集水井

根据地质勘察报告，本场地的地下水主要是地下裂隙水，其稳定水位为-2。7m-

-7O4m,水量较大，同时，本工程的深基坑施工正好处于雨季，在施工过程中可能会

出现强降雨.因此,必须做好排水降水措施。

1、基坑顶排水沟

土方开挖前，先布置好地面的排水系统，在主厂房B列南面平行于B列方向做一

条主排水沟，所有基坑内的水均抽至该主排水沟内，然后再由该排水沟排至柳钢高架

桥边的地下大排水沟。

1）、大排水沟截面尺寸的确定：

根据施工现场的布置，现场设置两条大排水沟,第一条设置在错误!轴以南11米处,

且平行于B歹I」，长度从O,22轴到高架桥边的地下排水沟，约300米；另一条设置在

北面从错误!〜错误!轴在距错误!轴10米处，目平行于错误!轴。

根据地质报告，本场地的地下水量主要为上层滞水和岩溶裂隙孔洞水，水量不是

很大,但因面积较大，考虑坑底10台出水管径为①100的潜水泵同时抽水的水量设置

排水沟。

根据现场实际情况,每一台水泵的抽水点到排水沟的距离均不一样,排水管越长，

克服阻力所做的功就越大，水泵的流量就越小。但是考虑到基坑开挖时处于雨季，故

土排水沟按800（深）x600（宽）来设置，同时每50米左右设置一个1500x1500的沉

砂井。基坑内的水由水泵抽排往本排水沟.排水沟与沉砂井侧壁均采用M5水泥砂浆砌

灰红砖240mm厚,内侧冰1:2.5水泥砂浆25厚，底捣100厚C15险作基础。

同时,基坑顶面四周均另设置排水沟，以防地表水流入基坑。排水沟距离基坑边

1500inin,排水沟捣100厚600mm宽C15碇作基础，沟宽300mm,沟侧边用M5水泥砂浆

砌灰红砖240mm厚,内则与顶面抹1:205水泥砂浆25厚，水沟最浅处200mm,纵向坡

度0.5%,排向沉淀池，经沉淀后再排入管网.

2、基坑底排水沟

基坑底面四周均设置排水沟，及时排除坑内积水、雨水。排水沟距离紧靠基坑

底边喷锚护坡设置，坑底排水沟宽300田明排水沟捣100厚500mm宽Cl5碎作基础。

沟侧边用M5水泥砂浆砌灰砂砖，靠护坡边120mm厚,水沟最浅处300nlm，纵向坡度0.5%,

排向集水井。

3、集水井

沿基坑底左右两侧分别纵向每隔10〜20m设一个集水井（视具体水量大小情况定）,

坑底集水井靠喷锚护壁边，集水井顶面标高要在基础底板以下，其尺寸为700（宽）x

1000（长）x1000mm（深），240mm厚红砖墙，M5水泥砂浆砌筑;基坑顶集水井尺寸：

900（宽）X900（长）xlOOOnm】（深），做法同坑底集水井.所有地下水均抽到基坑

顶面排水沟，经沉淀后再排入管网.

具体施工现场排水沟（管）网详见附图三。

第四章施工过程中的质量管理

1、做好施工技术交底，严格按照设计图纸，施工组织设计及其他施工规范规程

进行施工，除建立工程质量管理保证体系外，须认真履行技术交底程序，将设计意图、

设计变更、操作规程、施工工艺、技术要求、技术措施和质量标准向各工种及各级施

工人员进行详细的讲解交底，让作业人员真正做到心领神会，施工时准确无误。

2、质量保证技术措施：严格按建筑工程施工及验收规范、规程和设计图纸要求

施工，减少和避免返工现象，抓好一次成品。

3、严格控制轴线、标高，布置好轴位布置图和标高控制点，严格执行复核制度。

设立观测点对基坑边坡和周围建筑物的变形实施严格监控;有计对性预先设置竖向或

斜向注浆花管，对基础下软弱土体进行高压注浆加固，有必要时，待加固完后，可再

进行一次地质钻探，取得新的地质资料后,再复核设计方案，确保基坑边坡以及周边建

（构）筑物的安全。

4、施工过程如发生严重的质量缺陷和事故，须及时上报，不得随意自行处理。

5、每日开工前，现场施工管理人员都要向操作手进行技术交底，对挖土的区位、

深度、宽度以及与支护作业的协调进行详细的布置和安排.对现场区域不明确的市政

管线及其它重要设施，必须探明方可进行施工.严禁擅自超前开挖，同时对已挖出的

作业面用人工修平，以保证钢筋网和喷射砂的平整度。

6、严格按施工规程和施工方案进行支护作业，同时须针对现场的情况，随时与

设计方案对照，加强信息反馈，做到动态设计、动态施工、动态管理。对锚孔布置、

锚杆的长度与直径、注浆的密实度、钢筋网的间距以及喷射程的厚度与强度实行工序

管理;专人负贲材料试验、工序监控和施工记录签证工作。锚杆的接头要进行拉拔试

验抽查，并在接头位置加焊2〜3根08钢筋，以保证钢筋接头的强度.

7、对复杂地层前开挖，须采取跳格开挖、减小作业面宽度和深度、增打超前摩

擦锚杆、止水开挖等多种技术措施，调整开挖与支护的作业时间，做到随挖随支或边

挖边支；同时应采用密植注浆花管高压注浆，固化软弱土层，确保支护质量，并及时做

好排水等辅助工作.

8、按设计应急方案准备好各种应急材料，随时备用。并组织抢险队进行应急

预演,确保应急操作熟练.

第五章工期及工期保证措施

本工程的深基坑开挖计划50天完成,预计30天开始进行部分设备基砒的施工，

因而，为了确保本工程项目的实现,我公司特组成一个强有力的明目部,建立严格的项

目管理制度，因事设人，定岗位、定责任，因责任授权。在施工中，随时与建设、设计

及监理等有关部门沟通，确保工程进度。

1、强有力的组织领导：挑选精兵强将，组成工地领导班子，做到齐心协力，一切

为了本工程工期、质量目标的实现。

2、施工前要熟悉图纸，领会设计意图，制定工作方案，使整个施工与管理在有

序的监控之下进行。

3、安全、质量、技术管理工作常抓不懈，施工工长、施工员，质检员、安全员、

材料员严守职责，并向项目经理部签订责任状，不出现误工窝工（甲方原因除外），不

出现质量事故返工误时，不出现安全事故，不出现停工待料，各个部门人员各司其职,

确保工程在紧张而有序的状态中高效施工。

4、时间安排先紧后松，留有余地.

5、施工机械在本施工组织设计的基础上实际弹性管理，如发现工期拖后，则立

即增加机械，保证进度。

6、在本公司近本工程的其它工地，预选组织一支精干的施工预备队，根据本

工程需要，可紧急调预备队进场支援，抢回损失的工期。

第六章施工安全保证措施

认真贯彻建设部颁发的“一标二规范”以及公司关于安全施工生产等有关规定,

做到“安全第一，预防为主”，并结合本工程施工人员多，技术复杂、工期紧、施工

难度大、材料进出车道少，防污染要求高等具体情况，建立严密的安全制度，以保证

施工安全，促进工程顺利进行.

质安部门负责整个施工安全技术和管理工作,同时直接领导从事现场安全维护的

质安管理小组。

6.1一般要求

1、临近施工区域的人行道、车道及对人和物构成威胁和损坏的地方，须挂醒目

标志0

2、行走通道确保足够灯光，灯具须布置在安全的地方。

3、基坑四周设防护栏杆，上下设有专用爬梯.

4、基坑开挖坡道的坡度须符合有关安全规定。

5、挖土机的工作范围内不得有人进入，多台挖掘机施工时，其安全距离须大于

10m,挖土从上而下，逐层进行，严禁采取先挖坡脚的危险作业。

6、基坑施工时随时监控支护的稳定情况，发现异常立即处理.

7、夜间开挖，应合理安排施工项目，防止挖方超挖或铺填超厚。

8、土方及锚杆施工前应会同建设单位对附的已有建筑物或构筑物、道路、管线

等进行检查和鉴定，对可能受开挖钻孔影响的邻近建筑物、管线，应制定相应的安

全技术措施，并在整个施工期间加强观测。

9、经常检查锚杆紧固和锚杆周围的土质情况。

10、高压泵操作人员必须戴防护眼镜，防止浆液射入眼睛，如有浆液射入眼睛

时，必须进行充分冲洗，并及时送医院治疗。

11、预应力张拉设备张拉时应采取防范措施，防止夹具飞出伤人,机械设备的运

转部位应有安全防护装置。

6.2安全保证措施

1、所有进入现场人员均需进行“三级〃安全教育，并立案登记。

2、进入现场人员必须戴好安全帽，不得赤脚、穿拖鞋。

3、登高作业人员不得穿硬底、带钉、高跟鞋，必须配戴安全帽。

4、注意施工防火，烧焊场所必须配备灭器材，清理周围环境，管井、防止焊渣

漏到下一层引发火灾。抽烟人员要妥善处理烟头，在气割、气焊等易燃易爆场所严禁

明火作业。

5、上班不得喝酒，禁止酒后上岗.

6、进入现场人员不得追逐戏耍，防止意外事故发生。

7、拖地电源线要摆放整齐，防止压裂撞伤造成触电事故。

8、切割机和套丝机必须平行放置，并且距离5米以上。

9、所有设备都使用统一的铁制开关箱，一机一闸，并加装主漏电保护器，设备

金属外壳要接保护（即：PE线）.

1