基坑支护与降水工程专项技术方案

一、 方案编制原则和依据（一）编制原则在保证工程质量和工期的前提下，按照安全、经济、合理的原则编制工程施工组织设计。（二）编制依据1. 甲方提供的场地岩土工程勘察报告；2. 建筑与市政降水工程技术规范（ JGJ/T111-98 ）3. 建筑基坑支护技术规程（ JGJ120-99）4. 基坑土钉支护技术规程（ CCECE96:97）5. 锚杆喷射混凝土支护技术规范（ GB50086-2001）6. 建筑地基基础工程施工质量验收规范 (GB50202-2002)7. 建筑施工安全检查标准（ JGJ59-99）8. 建筑施工手册（第三版） 1997 年9. 岩土工程手册建筑工业出版社 1995 年二、工程概况* 人防办指挥室及省级通信警报控制中心位于 *13 号，建筑物地上七层，地下两层，采用片筏基础。基坑底面标高 -5.7 -8.6m ，天然地面标高 -1.5m 。该基坑南侧距基坑边缘约 0.1m 为原 5 层办公楼，局部为六层，基础为筏板基础，基底标高 -5.6m 。基坑西侧距离基坑边缘约3.9m 为* 四层办公楼，基础为条形基础，基础埋深-1.7m 。该工程基础开挖深度为4.2 7.1m，为保证基坑开挖和建筑物地下主体部分施工期间的安全性，需对基坑边坡进行支护。1、工程地质条件（ 1）素填土：杂色，黄褐色，稍湿湿，松散稍密。粉质粘土为主，含少量白灰渣、碎砖块等。该层普遍分布，厚度 1.10 3.30m。r=16.0kN/m3 ， =25 o,c=0 kPa（ 2）黄土：褐黄色，可塑硬塑，含姜石 510，局部达 3050，粒径 15cm。干强度、韧性中等，稍有光泽，摇震反应无。该层普遍分布，厚度 2.20 4.40m。r=16.7kN/m3 ，=22 o,c=58 kPa 。（3）粘土：棕红色，硬塑，含少量姜石及灰岩碎石，局部姜石含量1530，粒径 18cm。干强度、韧性高，光滑，摇震反应无。该层普遍分布，厚度 3.404.30m。r=18.2kN/m3 ，=14 o,c=59 kPa 。（ 4）残积土：灰绿色，可塑硬塑，岩芯呈土状，干强度、韧性中等，稍有光泽，摇震反应无。该层普遍分布，厚度 0.80 8.00m。r=17.3 kN/m3， u=30 o,c=0 kPa 。（ 5）全风化辉长岩：灰绿色，岩芯呈土状砂状，主要矿物成分为辉石、长石及黑云母等。该层局部分布，厚度 0.80 2.00m。（ 6）强风化辉长岩：灰绿色，岩芯呈砂状碎块状，主要矿物成分为辉石、长石及黑云母等。该层局部分布，厚度 0.30 2.10m。（ 7）中风化辉长岩：灰绿色，岩芯呈砂状碎块状，主要矿物成分为辉石、长石及黑云母等。该层局部分布，厚度 0.302.10m。2、水文地质条件地下水位埋深约 5.5m，高于基础底面， 因此基坑开挖前应采取降水措施，采取降水措施后，支护设计时不考虑水的作用。3、土性参数取值基坑开挖深度内以第 1第 4 层的土层参数为主，参考该工程的岩土工程勘察报告有关数据，各土层参数取值如下：素填土： H=1.1m，r=16.0kN/m3 ，=25 o,c=0 kPa黄土： H=4.1m，r=16.7kN/m3 ，=22 o,c=58 kPa粘土： H=3.6m，r=18.2kN/m3 ，=14 o,c=59 kPa残积土： H=8.0m，r=17.3 kN/m3 ，u=30 o,c=0 kPa根据建筑基坑支护技术规程（JGJ12099）的有关规定，考虑实际情况，对于临近荷载按照每层楼14kPa 考虑，西侧建筑物基础埋深按1.7m考虑。三、施工方案（一）降水施工方案设计降水井数量为 11，具体布置见附图。降水井井深 10m，成孔直径 700mm。滤管采用内径 400mm的无砂水泥滤管，滤料采用直径 510mm的干净石子。其中位于基础范围内的三口降水井，应在指挥间底板、 侧壁混凝土浇筑完毕后，用级配砂石填实。1、施工顺序（ 1）施工顺序井点测量定位挖井口、安护筒钻机就位钻孔回填井底砂垫洗井吊放井管回填过滤层降水完毕拔井管井内下设水泵、安装控制电路封井试抽水降水井正常工作（2）施工过程及方法打井：用 SPJ-300 型钻机成孔，钻孔直径 700mm，成孔后，先破泥浆护壁再用潜水泵洗井清孔后快速下放砼井管，在砼井点管周围回填石子。安放井管时逐节沉入砼井管，外壁绑长竹片导向，使接头对正。回填石子时，要保证井点管周围均匀投放， 填至井点管口下 0.5 米处，用粘土封堵口。成孔时，要保证成孔的垂直度和孔径，孔径控制在 700-800 mm。成井后，筑龙网及时用潜水泵洗井，直到井底沉渣洗净。每井内吊放潜水泵一台，用铁丝吊放牢固，固定井口。潜水泵在安装前，对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查，确认无误后方可安装。安装完毕进行试抽水，满足要求后转入正常工作。抽水作业时，三班轮流，昼夜值班，水泵故障及时检修或更换。潜水泵在运行过程中每 2 小时观测一次水位，检查电缆线是否和井壁相碰，检查密封的可靠性，以保证水泵正常运转。井管使用完毕后及时封井。2、施工设备（1）降水施工系统设备排水管 500 米，潜水泵 20 台（含备用） ,SPJ-300 型钻机 2 台。（2）井点系统设备井管：采用无砂砼管，管外径520mm、壁厚 60 mm、长 1m。水泵：采用 QY15-26-2.2 型潜水电泵，每井一台，配上一个自动控制开关，每两井配备一台备用泵。3、劳动组织及工期（ 1）人员：降水项目负责人 1 名，技术员 1 名，施工工人 8 名。（ 2）工期：打井 6 天，试抽水 1 天。抽水作业根据基础施工而定，本工程降、抽水总时间暂按 50 天考虑。4、安全文明施工措施（ 1）开工前进行安全技术交底，建立全生产责任制，以项目经理为主，所有施工管理人员及工长参加， 定期开会，检查总结，讲明注意事项，分析不安全因素，排除隐患，提高自我防护能力。（ 2）施工现场设立安全标志，谢绝外人参观。（ 3）打井、洗井的废水及降水作业的排水，均按指定地点排放。（ 4）施工人员一律穿工作鞋，严禁穿拖鞋作业；严禁酒后作业；严禁患病未愈者上岗操作。（ 5）电工等特殊工种必须持证上岗。进入现场的用电设备，均设置二级漏电保护，且经常检查漏电保护器。严格执行安全生产制度，进入现场人员必须戴安全帽。（ 6）所有电器设备由专人负责操作维修，无关人员禁止乱动。（ 7）作好降水井的保护，井口应加井盖防止异物掉入。（ 8）加强劳动组织管理，对违反安全规章制度和劳动纪律者，进行批评教育，对屡教不改的施工人员采取辞退措施清除出工地。5、施工质量控制（ 1）回填滤料石子合格率大于 90%，含杂质量不大于 3%。（ 2）由于成孔采用泥浆护壁成孔，成孔后必须破坏泥浆护壁，以保证透水性良好。具体做法是将钻机钻头换成钢丝刷钻头进行破坏泥浆护壁，破壁过程中破壁、清孔一次完成。（ 3）砼井管管口必须平整，如不平采用沥青找平后再安装。（ 4）施工场地内用电严格遵守施工现场临时用电安全技术规范（ JGJ59-99）。（ 5）井点供电系统采用双线路，防止中途停电或发生其它故障，影响排水，建议业主必要时备用发电机，以防止突然停电，造成水淹基坑。（ 6）抽水作业时值班人员每 2 小时进行一次检查，检查项目：水位变化、水泵运转是否正常、电力系统是否正常并作好检查记录。（二）支护施工方案1、根据地质报告及以往经验确定土的参数:素填土： H=1.1m，r=16.0kN/m3 ，=25 o,c=0 kPa黄土： H=4.1m，r=16.7kN/m3 ，=22 o,c=58 kPa粘土： H=3.6m，r=18.2kN/m3 ，=14 o,c=59 kPa残积土： H=8.0m，r=17.3 kN/m3 ，u=30 o,c=0 kPa2、支护设计参数：根据地质条件及基坑几何尺寸，参照以往工程实例， 采用工程类比法进行设计，并经边坡稳定验算，确定该边坡支护参数。基坑开挖时，由于基坑南侧建筑物基底标高为-5.6m ，与基坑南侧消防水池基底标高 -5.70m 相近，且南侧建筑物基础为筏板基础，所以对于基坑南侧不用支护，但土方开挖时需要清理原建筑物北墙外侧-5.7m 以上的所有土体。根据周围场地情况，根据工程类比法，经计算确定断面基坑其它三侧的支护形式如下：11 剖面：基坑西侧距离基坑边缘仅3.9m 有四层楼房，受场地条件限制，该部位边坡只能采用直坡。 为保证边坡安全该部位设置4 排锚杆，锚杆长度分别为9m、6m、6m、6m。锚杆水平间距为 1.5m，竖向间距为 1.2m，呈梅花形布置，具体布置见基坑边坡支护剖面。该部位支护锚杆采用普通砂浆锚杆：锚杆主体为18 钢筋，外锚头用井字形，锚杆孔直径为 100mm左右。锚杆与水平的安放角为50 左右，砂浆配比为：水泥：砂 =1:0.3 ，外加剂采用 NF6 高效减水剂，掺量为水泥用量的 12%。喷层：喷层厚度为 60mm，挂 6200200 的钢筋网，喷射混凝土配比为：水泥 : 砂: 石子 =1:2:2 ，外加剂掺量为水泥用量的2%。支护计算书及剖面尺寸图见附图22 剖面：由于基坑北侧场地空间较大，在保证结构施工需要的前提下，该部位按照1：0.2 放坡，并沿基坑北侧面自上而下设置 3 排锚杆，锚杆长度分别为3m、3m、3m。锚杆水平间距为 1.5m，竖向间距为 1.5m，呈梅花形布置，具体布置见基坑边坡支护剖面。该部位支护锚杆采用普通砂浆锚杆：锚杆主体为18 钢筋，外锚头用井字形，锚杆孔直径为 100mm左右。锚杆与水平的安放角为50 左右，砂浆配为：水泥：砂 =1:0.3 ，外加剂采用 NF6 高效减水剂，掺量为水泥用量的 12%。喷层：喷层厚度为 60mm，挂 6200200 的钢筋网，喷射混凝土配比为：水泥 : 砂: 石子 =1:2:2 ，外加剂掺量为水泥用量的2%。支护计算书及剖面尺寸图见附图33 剖面：基坑东侧紧靠一条宽 10m 的工作生活道路，为了不影响道路的使用，该部位边坡采用直坡。 为保证边坡安全该部位设置三排锚杆，锚杆长度分别为 6m、6m、6m。锚杆水平间距为 1.5m，竖向间距为 1.5m，呈梅花形布置，具体布置见基坑边坡支护剖面。 该部位支护锚杆采用普通砂浆锚杆：锚杆主体为 18 钢筋，外锚头用井字形，锚杆孔直径为 100mm左右。锚杆与水平的安放角为 50 左右，砂浆配比为：水泥：砂 =1:0.3 ，外加剂采用NF6 高效减水剂，掺量为水泥用量的12%。喷层：喷层厚度为 80mm，挂 6200200 的钢筋网，喷射混凝土配比为：水泥 : 砂: 石子 =1:2:2 ，外加剂掺量为水泥用量的2%。支护计算书及剖面尺寸图见附图44 剖面：基坑东南侧紧靠南侧基础，为保证原基础下厚1.8m 暴露土层的稳定性，该部位设置一排锚杆，锚杆长度分别为6m。锚杆水平间距为 1.5m，具体布置见基坑边坡支护剖面。该部位支护锚杆采用普通砂浆锚杆：锚杆主体为 18 钢筋，外锚头用井字形，锚杆孔直径为 100mm左右。锚杆与水平的安放角为 50 左右，砂浆配比为：水泥：砂 =1:0.3 ，外加剂采用 NF6 高效减水剂，掺量为水泥用量的 12%。喷层：喷层厚度为 60mm，挂 6200200 的钢筋网，喷射混凝土配比为：水泥 : 砂: 石子 =1:2:2 ，外加剂掺量为水泥用量的2%。3、支护施工组织1）施工顺序基坑土体应分层开挖，开挖一层支护一层具体施工顺序如下：开挖修坡锚杆施工坡面施工开挖修坡锚杆施工坡面施工开挖修坡锚杆施工坡面施工。2）. 工艺流程每层锚杆支护的主要工艺流程如下：（ 1）成孔采用人工或机械成孔，成孔深度比锚杆长度大 100mm。（ 2）锚杆制作与安放锚杆居中器每 1.5m 设置一组，锚杆端部设置排气管，排气管内径不小于 4mm，锚杆连接采用双面搭焊连接，焊缝长度为5d，焊缝高度为6mm。成孔后，将锚杆放入孔中。（ 3）注浆注浆采用孔底注浆法，即将注浆管插入孔底，边注边向外拔注浆管，保证注浆管底深入浆面以下， 注浆至浆液流出孔口时， 孔口放置止浆阀，采用压力注浆，注浆压力为 0.2MPa。（ 4）编网钢筋网间距为 200mm，采用人工将钢筋绑扎在坡面上，坡顶上翻 1.0m；坡面钢筋搭接长度为 300mm。（5）喷射混凝土面层首先采用干拌法按水泥： 水泥 : 砂: 石子 =1:2:2 ，的比例将混凝土拌和均匀，石子粒径为 515mm，砂为中砂。面层厚度不小于设计值。（6）养护喷射混凝土 2 小时后，采取连续喷水养护57 天。（7）制锚等工序为平行作业。同时监测坡顶水平位移， 及时掌握边坡的稳定状态， 遇特殊情况及时处理。4. 人员组织（1）工程项目部本支护工程成立专门项目部，成员如下：项目 经理：夏必技术负责人：张泰山质量安全员：施工 队长：周裕（2）施工作业班土钉支护施工人员分编成4 个作业班，每个班的技术管理工作由工程师及班长共同负责。4 个作业班为：成孔作业班约16 人；注浆作业班 5 人；喷射混凝土作业班 8 人；锚杆作业班 4 人；其他还有空压机手、测量员、电工及安全员等 4人。共计约 37 人。5. 机具设备所需主要机具设备见表 2。表2 主要施工机具序号名称单位数量1 空气压缩机台 12 混凝土喷射机台 13 高压水泵台14 高压输料管米 2005 高压水管米 2006 注浆机台17 搅拌机台18 洛阳铲把109 工具(箱) 套( 个) 110 切割机台111 电焊机台212 运输汽车 台 113 经纬仪台114 SPJ-300 型钻机 台 115 泥浆泵台216 其它零星机具 若干17 潜水泵 QY15-26-2.2 型 206. 施工进度及工期在水电正常供应， 支护区有全长作业面的情况下，完成边坡支护所需的时间约为 15 天。7. 质量保证施工现场技术人员全面负责整个支护工程的质量，关键工序轮流跟班作业，随时解决施工中出现的问题，确保每个工序的质量符合要求。要求做到：、对所进钢筋、水泥、必须有质量检测书，施工前对所有材料进行试验。、锚杆的长度必须达到设计要求。、锚杆必须灌注密实。、喷层做到均匀、密实，厚度满足设计要求。、材料必须进行称量。、按时进行邻近建筑物沉降观测8. 安全、文明施工管理由项目经理、队长及专职安全员为主成立安全文明施工领导小组， 负责施工安全文明监督。 安全方面贯彻以防为主的原则， 开展经常性的安全教育和安全检查 ,施工人员必须严格执行公司制定的安全施工操作规程、安全文明施工管理办法，进入工地必须戴安全帽、对违反规定者，坚决制止，并从严处理。杜绝重大安全事故的发生。_