成都市精神卫生中心扩建工程基坑降水支护和施工组织方案.docx

1、成都市精神卫生中心扩建工程基坑降水支护和施工组织方案1前言 1.1工程概况成都市精神卫生中心扩建工程场地位于成都市营门口路互利西一巷八号成都市精神卫生中心内，包含一栋12F建筑及附属建筑，设一层地下室。基础砌置深度-6.0m，基础形式拟采用筏板及独立基础。其项目详细情况见表1.1。 拟建物性质一览表 表1.1建筑物名 称结构类型层数及高度（m）地下室估计基础砌置深度基础型式单位荷载(kN 、kPa)对差异沉降敏感程度扩建楼框架12F-1F-6.0m筏板基础300kPa敏感 1.2场地概况拟建场地位于成都市二环路营门口立交桥旁，交通较为便利。东侧：为已建污水池及居民楼（7F），地下室边线距离污水

2、池2.96m，污水池埋深约4.0m左右；居民楼距离地下室边线14.05m，已建居民楼为砖混结构，条形基础，基础埋深约3.0m;南侧：为互利西一巷，地下室边线距离互利西一巷14.88m；西侧：为医院通道、7F及3F居民楼，地下室边线距离医院通道4.19m，距离围墙9.61m，距离7F建筑12.3118.98m；已建居民楼为砖混结构，条形基础，基础埋深约3.0m;北侧：为医院用地，为拟建地下室通道，连接原有地下室通道，该侧为9F建筑，设一层地下室，基础埋深约6.0m；基坑开挖线距地下室边线1.02.0m（工作面).（详见基坑周围环境图）。1.3 基坑支护技术要求由本场地地勘报告知，由本场地地勘报告

3、知，基坑边坡主要由人工填土及砂土、卵石组成，须采用合适的支护措施，保证基坑及相临建筑物的安全。1、场地开挖深度-6.0m。2、基坑周长203m。3、基坑四周荷载：本次护壁设计基坑四周荷载均按15kpa考虑，有建筑地段按建筑实际荷载加载。4、场地建筑环境一般，场地东、西及南侧基坑开挖线距已建建筑较近，无放坡条件，故该两段采用排桩支护，其余地段采用喷锚支护；1.4基坑等级据建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB5002-2002）7.1.7条规定，本基坑挖深-6.0m，排桩支护段基坑等级为一级，重要性系数。=1.1；喷锚支护段基坑等级为二级，重要性系数。=1.0，基坑支护结构使用时限：1年，属临时

4、支护。1.5相关说明1拟建地下室基础外边线外工作面暂按1.0m2.0m考虑。2、本方案依据建设单位提供的最新平面图进行支护工程方案设计，正式施工前需由建设单位书面确认，经确认无误后方可作为施工之依据。若平面位置或挖深有变化，需及时调整支护方案。施工测量放线前，应仔细核对经施工图审查后的总平面图和基础平面图等图纸，并以总平面图作为放线定位依据，实地测放主要轴线、地下室边线等，检查无误后方可动工。4、建设单位在基坑开挖前应进一步调查、确认周边建筑物和管线情况，并采取针对性保护措施。 5、本工程应遵循动态设计、信息化施工技术原则，施工过程中注意观察临近建筑物或道路的变形及地下设施的保护，如遇异常情况

5、，应立即停止施工，并和相关单位协商。如变形过大，可采取加设预应力锚索等加固措施。 6、未尽事宜，须符合相关规范规程之要求。2场地工程地质条件2.1 地形地貌该场地地貌单元属岷江水系一级阶地，地形较为平坦，钻孔标高509.16509.21m。2.2地层岩性 场地地层从上至下依次为人工填土、砂土和卵石土。1人工填土（杂填土、素填土）：杂色。主要由粘性土混建渣、生活垃圾、砖、瓦碎屑组成。可塑。湿。一般厚度3.04.0m。2粉土：灰色；系长石、石英、云母细片、岩屑及其它暗色矿物等颗粒组成。可塑。湿。3细砂：灰色；系长石、石英、云母细片、岩屑及其它暗色矿物等颗粒组成；松散；饱和；分布于卵石土层顶部，部分

6、孔段分布。4中砂：灰色；系长石、石英、云母细片、岩屑及其它暗色矿物等颗粒组成；稍密；饱和；部分呈透镜体状及条带状分布于卵石土层中部。5卵石土：灰黄色、黄色；成分主要由岩浆岩和变质岩类岩石组成。弱风化中等风化。多呈亚圆形。一般粒径38cm，最大粒径大于12cm。充填物以中砂为主，混少量砾石和粘性土，含量约1545%。饱和。根据其密实程度和充填物含量等的差异，可将其划分为松散、稍密、中密和密实四个亚层。2.3地下水场地地下水为埋藏于第四系卵石层中的孔隙潜水。其主要补给源为大气降水及区域地下水。卵石层为主要含水层，具较强的渗透性。渗透系数按K=20 m/d考虑，抗浮和防水设计水位按505.20米考虑

7、。2.4场地地震效应根据建筑抗震设计规范GB50011-2010，本场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g；所属设计地震分组为第三组。3降水方案3.1设计依据1、建设单位提供的基坑开挖图；2、建筑和市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）；3、建筑和市政工程技术规范JGJ/T111-98；4、成都市精神卫生中心扩建工程岩土工程勘察报告书成都市勘察测绘研究院；3. 2降水井设计 (1)根据场地勘察报告，卵石层渗透系数K=20m/d，场地类型为类，含水层为单层，属降水工程的中等复杂场地。由于现场地地坪平均标高为508.70m，平均开挖深度为-6.0m，电梯井及集水坑更深，约

8、-7.0m，场地抗浮和设防水位505.20m左右，理论降深为3.5m考虑0.5m干燥层，故降深按4.0m设计；降水井按25m30m间距布置，离开坑壁0.5m，共布置10口，深度15.0m，井管直径600mm，降水设计详见降水计算书。 3.3 凿井施工方法凿井采用CZ-22型钻机，鱼尾型钻头，泥浆及钢质护筒联合护壁，冲击成孔，开孔直径600mm，终孔直径550mm，洗井采用6/7空压机及活塞联合洗井，活塞洗井采用分段冲拉，每段冲拉时间15分钟，以保证降水井入水通畅。3.4 井身结构井 身 结 构井径(mm)600井管井壁管采用内/外径300/360mm砼管；7.50m。过滤管采用内/外径300/

9、380mm缠丝砼条缝管，其缠丝间距3mm；过滤管长7.5m。填砾规格812mm，如遇砂层应包网处理3.5凿井施工质量控制措施1、在施工前，组织全体施工人员认真学习施工纲要。2、在施工过程中，对每道工序严格把关。首先，重视成井材料质量，砾石按规格筛选，对不符合要求的井管不予使用。3、防止施工时出现偏孔，井斜等事故；下管时要使井管安装垂直居中，井管采用拉板焊接，连接牢固，保证管周填砾厚度。4、洗井时要保证冲拉时间，要求出水清澈透明，含砂量达到规范要求。3.6降水井排水各单井出水，必须经沉砂池沉淀后方可排入市政雨污水排水系统，沉砂池细部构造见沉砂池细部构造图。在降水井降水的过程中，降水开始的第1个月

10、，应每天定时测量水中的含砂量，并作好记录，含砂量可采用专用测砂量杯测量；1月后，含砂量减少、稳定后，测量间隔可适当延长至35天，并且含砂量小于1/2000；严禁排水系统渗漏和回灌，在降水的过程中，应定期测定主井水位降深，加强降水值班巡查力度，对于随时可能出现的水管破裂，水泵故障，线路故障能及时处理。3.7降水周期降水井施工完成后，根据建设单位工期安排，应提前于土方开挖前1周开始降水。降水停止应待拟建建筑主体封顶后，经设计、建设、监理等几方责任主体共同商议、确认后方可停水。本场地降水周期预计12个月。3.8降水对相邻建筑物影响分析地下水位下降会引起地基土自重应力增加，使建筑物产生不均匀沉降，但这

11、种变形应具备的条件的是基底以下有较厚的常处于自然水位以下的可压缩性土。，卵石层中含少量砂层，只要在管井设计和施工中采取措施，使单井出砂量达到规范要求，也不会因为潜蚀而引起地基下沉导致附近建筑物沉降变形。4基坑支护设计4.1 设计依据1、建设单位提供的图纸和资料成都市精神卫生中心扩建工程总平面布置图（电子文档）；成都市精神卫生中心扩建工程开挖图（电子文档）；成都市精神卫生中心扩建工程场地详细勘察阶段岩土工程勘察报告书（成都市勘察测绘研究院，2010年10月）。2 、国家现行有关工程施工和验收的标准、规范、规程、图集（1）建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）(3)建筑基坑支护技术规

12、范（JGJ120-99）；(4)锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）； (5)钢筋焊接及验收规程（JGJ18-96）；(6)建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）；(7)建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；(8)混凝土结构设计规范CTB50010-2010；(9)建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)； (10)混凝土结构工程施工及验收规范（GB502042002）；(11)混凝土质量控制标准（GB5016492）；(12)普通混凝土配合比设计规程（JGJ55-2000）(13)施工现场临时用电安全技术规范（JGJ4693）；(14)建筑

13、施工安全检查标准（JGJ5999）； (15)成都市建筑工程深基坑施工安全管理暂行办法.3、现行的质量、安全生产、文明施工的有关政策、文件规定。4、我院现场踏勘所收集的其它资料。4.2设计参数的选取1、根据本场地地勘报告，岩土体物理力学参数见表4.2-1。基坑支护参数一览表 表4.2-1指 标土 名重 度(kN/m3)承载力特征值fak(kpa)压缩模量Es(Mpa)变形模量Eo(Mpa)粘聚力标准值Ck(kPa)内摩擦角标准值k(度)泊松比素 填 土19901012细 砂19.5100422粉 土1990424中 砂2011028卵石松散2018032稍密2132034中密2260038密实

14、2390040备注：在运用理正软件进行计算时，根据成都地区工程经验，考虑降水后卵石层的C、k有提高，计算适当的提高了卵石层的物理力学指标。2、基坑四周荷载对于本场地，西侧7F建筑按200KPa考虑，喷锚支护段建筑按150KPa考虑，其余地段按15kPa考虑；4.3护壁方案分析基坑开挖深度: 按-6.0m计算。为保证工程建设的顺利进行及相邻已有建筑物的安全,应对基坑边坡进行支护。综合考虑安全及经济性因素，场地拟采用放坡+喷锚支护及护壁桩相结合的支护措施。为方便叙述，按基坑拐点及护壁方式变更点将整个基坑分为若干小段，各段周边环境及拟用方案情况分别简述如下：1）AB及EF段：本段开挖深度6.0m，该

15、段周围无高大建筑，该段采用放坡+喷锚支护方案，放坡量1：1，在深度1.5m、3.0m、4.5m及5.5m处设4排锚杆，长度分别为6m、4m、4m、2m，锚杆水平间距1.5m。2）BCDE：本段开挖深度6.0m，该侧周围无放坡条件，拟采用排桩支护，共布置排桩52根，桩长11.5m，悬臂段6.0m，嵌固深度5.5m，桩径1.0m，桩间距2.5m，采用C30混凝土浇筑。桩顶设冠梁连接，宽1.0m，高0.8m，采用C30混凝土浇筑。4.4喷锚支护设计4.4.1喷锚支护技术要求1、基坑边壁开挖深度:-6.0m；2、基坑顶部水平位移符合国家有关规范要求,并保证坑壁稳定及市政设施和既有建筑物安全。4.4.2

16、计算公式及原理1）、侧压力峰值pmpm=0.55tg2(45/2)h;：各土层的加权容重h：基坑深度：各土层的加权内摩擦角2）、每一锚杆所受最大拉力NN=PSvShCOSP=P1+Pq：锚杆的倾角取=15P：锚杆长度中点所处位置上的侧压力(kPa)P1：锚杆长度中点处所处位置深度上由支护土体自重引起的侧压力。Pq：地表均布荷载引起的侧压力。3）、地表堆载土压力PqPq=tg2(45/2)q4）、各层锚杆设计内力满足下式要求FsdN1.1d2Frk式中Fsd：锚杆局部稳定性安全系数;N：锚杆的设计内力(kN);d：锚杆直径(m);Frk：锚杆抗拉强度标准值(kN/m2)5）、各层锚杆的长度满足下

17、式各条件:LL1+FsdNd;L1：锚杆轴线和45+/2斜线交点至锚杆外端距离;d：锚杆直径;：锚杆和土体界面粘接强度。4.4.3分段设计本工程采用理正软件进行设计计算，经计算、比较、分析、各分段支护方案确定如下:1）、AB及EF段：本段开挖深度6.0m，采用放坡+喷锚支护方案，放坡量1：1，在深度1.5m、3.0m、 4.5m、5.5m处设4排锚杆，长度分别为6m、4m、4m、2m，锚杆水平间距1.5m。锚杆排数：N=4排；水平间距：1.5m；竖向间距：1.5m；锚杆孔径:d=48mm；锚杆下倾角:=1015；钢筋网布置:6.5250250；加强筋:14钢筋；喷射砼厚度及标号：80100mm

18、，C20（配合比 ：根据现场材料到有相关资质的检测单位试配）；锚杆注浆压力0.81.0Mpa，水灰比1：0.5；为防止地表水冲刷坡体，喷锚支护时均应考虑一定宽度的返边，本段返边1.0m，支护示意图见附图。4.5 排桩支护设计1）BCDE段排桩支护设计1）本段地下室底板埋深为-6.0m，根据基础平面图，基坑开挖下口线从地下室边线外延1.5m2.0m作操作面考虑。 2）共布置排桩52根，桩长11.5m，悬臂段6.0m，嵌固深度5.5m，桩径1.0m，桩间距2.5m，采用C30混凝土浇筑。桩顶设冠梁连接，宽1.0m，高0.8m，采用C30混凝土浇筑。通过计算：基坑最大水平位移19.6mm，满足规范要

19、求。抗倾覆安全系数: Ks 1.200, 满足规范要求。整体稳定安全系数：Ks 1.3，满足规范要求。护壁桩常见的成孔方式分人工开挖及机械成孔， 但成都市区已禁止使用人工挖孔桩，且人工挖孔桩受地下水、流砂、有害气体等条件的影响，作业占用工期长，安全系数低等特点。综合工期、经济性、安全性、场地适用条件等因素，故本场地采用机械成孔方式，采用目前成都较为成熟的先进旋挖机成孔方式。桩间土支护设计面层采用喷射混凝土和钢筋网组成的钢筋混凝土板结构型式。桩间壁面宜开挖成凹弧形，壁面喷射混凝土厚度为80100mm。喷射混凝土采用细石混凝土，混凝土强度等级为C20。面层钢筋网构造：网筋采用HRB235 6.52

20、50250钢筋绑扎而成，纵向加强筋采用HRB23514螺纹钢筋和预埋钢筋（也可采用植筋方式和桩身连接）焊接，纵向间距为1000mm。防排水措施壁面喷射混凝土施工完成后，及时在壁面上凿出直径3050mm的小孔作为泄水孔（或在布设钢筋网时安放50的塑料管作为泄水管），以保证壁内积水的畅通排放。坑壁顶部用水泥砂浆或喷射混凝土散落料封闭，返边宽度不小于1.0m。以避免地表水进入坑壁，影响坑壁的稳定性。BCDE段施工总体程序（1）平整场地。（2）旋挖桩施工，分成孔、清孔、下笼、浇注。同步降水井施工。（3）桩身完整性检测。（4）冠梁施工。（5）土方开挖至-2.0m，施工第一层桩间板(喷射混凝土)。（6）开

21、挖-3.0m，施工第二层桩间板(喷射混凝土)。（7）循环施工至坑底。施工材料 (一）混凝土强度等级1）人工挖孔桩桩芯：C30砼（水下浇注砼）。2）冠梁砼：C30砼。3）桩间网喷砼：C20砼 (二）钢筋1）钢筋采用HRB335、HPB235级钢筋，材质应分别符合现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋及钢筋混凝土用热轧光圆钢筋。2）钢筋笼必须采用焊接接头或机械连接接头，若采用焊接接头,钢筋焊接前必须按施工条件进行试焊，合格后方可施作。焊接工艺及质量按国家现行标准钢筋焊接及验收规程(JGJ18-96)的有关规定执行。3）焊条：用电弧焊接HRB335钢筋时采用E50焊条，焊接熔敷金属的化学成分和力学性能

22、应满足（GB/T5117-1995）和GB/T5118-1995）的规定。󠀁（三）钢筋砼结构受力钢筋保护层厚度1)孔桩：50mm；2)桩顶冠梁：50mm；3)喷锚支护护壁：30mm；旋挖桩检测验收（1）施工单位必须严格按照经咨询或审查合格的方案组织现场施工，按要求对支护体系施工质量进行自检（包括钢筋、砂、石、水泥、混凝土、焊件、桩、锚索等的抽样检查），并将自检资料现场存档备查。（2）验收试验：支护体系施工完成后，建设单位应委托具有专项检测资质的单位进行检测。旋挖桩应进行桩身完整性检测，按四川省标准成都地区建筑地基基础设计规范（DB51/T5026-2001）及国家规范建筑桩基技

23、术规范（JGJ94-94）及基桩低应变动力检测规程（JGJ/T93-95）执行。检测合格后建设单位组织施工单位项目技术负责人、监理工程师对支护体系进行验收，并完成交付手续。5喷锚支护及桩间土支护施工方法5.1施工放线定位根据建设单位提供的建筑物周边尺寸,轴线位置及角点坐标、0.00标高,由具有相应资格的单位按相关要求进行测放，并在施工过程中随时复核开挖尺寸,以便在施工过程中误差不超过设计和规范要求。5.2喷锚支护施工方法5.2.1施工工序喷锚支护施工工序:土方开挖至2.0m深度,修壁面(平整度不大于20mm)挂网同时搭焊加强筋喷射砼下一级土方开挖。5.2.2施工注意事项（1） 桩间土支护施工和

24、土方开挖同步进行，在此过程中，建设单位应协调好土方开挖和基坑支护的协调性、统一性；严禁超挖，不按放坡量施工，或出现大面积开挖面未支护的现象。（2） 土方开挖应根据支护要求分层开挖,坑壁采用人工修坡,严禁在坡底掏挖或形成倒坡,保证放坡量。（3） 考虑上部土体渗漏对护壁土的浸蚀,在基坑四周竖向护壁中设置排水孔,排水孔间距30 1.5m1.5m,在施工过程中,出现渗水应立即增加排水孔。（4） 第一次开挖深度达到要求后根据施工场地布置,在基坑顶面做100mm厚砼坡面防护及地表有组织排水,防止地表水冲刷边坡及下渗。5.3工程质量要求(1)开工前应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

25、图纸,掌握现场测量桩及水准点位置,同土建代表办理验桩、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)现场必须加强安全管理，并设置专职安全员随时检查工地安全生产情况，发现事故隐患及时反映并排除。(5)建立完善的安全生产责任制，开工由项目负责人及安全员对全体人员进行安全生产教育，把安全落实到人，做到安全施工有奖，违章受罚。(6)加强用电安全措施，严格执行施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-80的相关条文，电器设备的检修，必须由专职电工进行，施

26、工用线必须用绝缘线，严禁带电操作，每台用电设备应有各自专用开关，开关箱中必须装设漏电保护器，保护器的漏电动作电流不大于30mA，动作时间小于0.1s。(7)工在安全用品配备齐全，如设备防护品，消防设备及劳保用品。施工人员进入现场必须穿戴好劳保防护品。(8)现场设置必要的安全标志及标语，基坑坡肩四周搭设临边防护栏，栏杆高度1.2m，下杆离地高度0.50.6m。(9)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。(10)施工中遇到地下管线等异常情况，应立即报告现场施工负责人，待有关人员处理后方可继续施工。(11)干混合料宜随伴随用，存放时间不应超过2h。(12)混合料采用人

27、工搅拌，搅拌次数不得少于3次。(13)喷射作业前，应对机械设备、风、水管路、输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转。(14)喷头和受喷面应垂直，宜保持0.61.0m距离。(15)喷射手应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光滑，无干斑或滑移流淌现象。6旋挖桩施工方法6.1旋挖桩施工（1）、桩位放样以建设单位提供的正式总平面图及相关控制点坐标及高程作为施工放样的依据，复测控制网导线，测放桩位，用十字线确定桩中，对现场测量控制点，方向桩做好有效保护。（2）、 护筒设置护筒的制作在施工准备时提前制作，钢护筒采用10mm钢板卷制而成，护筒内径稍大于桩径（一般为20mm40mm），护筒长度26m。

28、护筒底部和四周所填粘性土必须分层填实，要求护筒中心线和桩中心线重合，平面允许偏差为50mm，竖直线倾斜不大于1%，采用十字交叉护桩法定位。护筒的设置高度高出地面0.3m。护筒埋置深度为2 m以上。当表面土层松软时，在开钻2m内进行扩孔，扩孔大小为超过孔径10 cm，然后再放入护筒，进入钻进成孔。（3）、 泥浆制备 钻孔前先开挖泥浆池，泥浆池的深度为地面-2m左右。然后进行泥浆配制，泥浆所要用的水、粘土和添加剂按适当的比例调制，在钻孔过程中使其性能指标达到技术规范要求。泥浆原料宜选用优质膨润土，为了提高泥浆的黏度和胶体率，可在泥浆中投入适量的烧碱或碳酸钠。其掺量由试验决定。泥浆性能指标见下表项

29、目指 标膨润土的最低浓度 8%泥浆的最小粘度（ 500/500ml ） 25s失水率的限度（ 0.3N/mm 2 ）每 30min 20mlPH 值最高限度 11.0（4）、旋挖施工工艺旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻头内，然后再由钻孔机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。如下流程图: 钻机就位 埋设护筒 钻进成孔 终孔及清孔 成孔检查。钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线，如发现偏移应采取有效处理措施。当钻孔达到设计终孔标高后,施工单位首先进行自检,然后请监理工程师检查,确定终孔。（5）、成孔检查清孔完毕，即组织监理、质检员及值班技术人员对成孔进行检查。检查要点如下表。 成孔检查项目表检查项目检查方法 偏差要求孔径下沉孔规 不小于设计孔径孔形下沉孔规保证孔规能下放到孔底孔深标准测锤大于设计孔深孔底沉渣标准测锤 不大于10cm垂直度机械自控设备不大于1%孔位中心已知护点 不大于5cm6.2钢筋笼制作、运输及安装钢筋笼在施工现场制作，一次成型（11.5m），运至孔口边吊入孔内。焊接可采用闪光对焊或搭接焊。其焊接应满足施工技术规范要求：接头应错开，接头的截面面积不得超过总截面面积的50%，焊接长度5d（双面焊），并要避开受弯应力处。（1）钢筋的加工级钢筋采用钢筋调直机调直，级