边坡支护及土方开挖.docx
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边坡支护及土方开挖
边坡支护及土方开挖
施
工
组
织
设
计
编制：
鲍远景
2004年4月28日
一、工程概况
2.1总体概况
序号
1
工程名称
碧桂园温泉小区二期工程2#沿街商住楼
2
建筑面积
41375㎡
3
拟建层数
地下两层，地上18层
4
地理位置
房山区长阳镇京保路东南侧
5
建设单位
北京碧桂园房地产开发公司
6
设计单位
北京立人建筑设计公司
7
施工单位
北京市房山区城建集团公司
8
监理单位
9
施工工期
10
质量标准
北京市合格工程
11
付款方式
2.2建筑概况
本工程为商业住宅楼，地下二层、地上十八层，地下使用功能战时为物资库平时汽车库，首层、二层为商业区，三层以上为3栋独立住宅楼，纵向长度为191.400M，横向宽度为32.700M，建筑层高为负二层：
4.200M，负一层为：
4.500M，首层为：
4.200M，二层为；4.800M；标准层层高：
2.800M，檐高为53.800M。
根据地质勘察报告显示：
土方开挖前必须进行降水工程，地质条件不能满足楼房的整体承载力，必须进行地基处理，暂定为GFC复合桩为地基加固。
二、工程地质水文条件
本工程场地现为空地，地上建筑已拆除，地下原有一条燕山石化管线（现以移到距拟建工程边1.9M的位置处），在地貌上场地属于山前冲、洪积平原。
根据地质勘察报告显示：
地下水位在最高水位为3.50m;从绝对标高45.32M~36.32M范围内的地质情况为：
序号
土层名称
标高
地层高度
地层描述
1
杂填土
-1.14
0.5~2.3
杂色、稍密、稍湿、含砂石
2
粘质粉土素填土
-2.14
1.1~1.8
黄褐色、夹有少量砖灰渣及粘土
3
细砂填土
-3.61
1.1~1.8
黄褐色、夹有少量砖灰渣及粘土
4
粉质粘土
-5.58
0.3~4.0
黄褐色、湿、可塑；含氧化铁、云母石、灰斑。
5
粉质粘土
-6.62
0.5~2.00
黄褐色、中密、湿、饱和；局部夹有砂质粉土薄层
6
粉质粘土
-8.70
0.7~3.2
黄褐色、湿、可塑；
7
粉质粘土
-10.58
0.7~3.90
灰褐色、中密、饱和
8
粉质粘土
-13.75
1.5~4.60
灰褐~黄褐色；湿、可塑~软塑。
三、边坡支护设计方案
3.1现场平面布置图
3.2根据现场平面布置图显示：
拟建工程位于北大街东侧，碧桂园温泉小区西侧（燕山石化管线），拟建工程距东侧围墙约７米，距西侧围墙约５米，拟建工程外墙皮距燕山石化管线边最小处约１.５米，且２、３＃楼边距拟建工程外墙皮约１３米。
对我单位工程挖土方施工困难较大。
3.3根据以上情况，结合本工程的纵向位置（面西朝东方向）我公司对本工程采取以下措施来完成土方开挖：
3.3.1基础降水
根据《岩石工程勘察报告》的内容:
本工程在勘察深度范围内有一层地下水，属潜水类型，勘察实测稳定水位标高为41.55~40.05M，平均水位标高为41.12M（平均水位深度为4.00M）；根据近三年的资料显示，最高水位深度为3.50M。
根据我公司的实力结合勘察的建议降水采用喷射井点降水。
3.3.1.1降水平面布置图
降水井点现场平面布置图
本工程井点降水按照现场地理环境与地质勘察报告（基础标高是一致的）；对类似工程施工经验进行总结，暂定为：
降水井直径为ф600，井深为12000米，井间距为6000㎜。
（如上图）7
3.3.2基槽壁坡处理
由于现场狭窄，且成“一”字型东西向布置，为了考虑施工道路与燕山石化管线的影响；我单位对基槽护坡采用两种形式处理：
一、对西、南、北三个方向的基槽护坡采用土钉喷锚支护方案；二、对东侧考虑燕山石化管线的影响以及对管线的保护，采用桩锚支护措施。
3.3.3本工程土方开挖
本工程采用“中心岛“式开挖，即先沿基坑边线开挖，给每层土钉的施工创造出条形作业面；采用分层分段开挖，每层开挖深度为1600㎜。
使用机械为反铲式挖掘机两台，从两段开挖，自卸式汽车拉土，运至业主指定的位置。
四、具体施工方案
根据周围建筑物情况和工程地质资料分析，我们为了确保此项基础工程能够经济、安全高效的完成，公司组织技术人员进行认真的研究和讨论，并提请专家进行验算及论证，最终结合本工程的特点，支护设计根据有关规范规定的的设计原则和步骤进行，根据基坑放坡开挖的最大深度、土质条件，初步确定土钉喷锚支护结构，根据土压力分布，土层抗剪参数，结合同类工程的实践经验，确定不同部位采用的护坡桩（锚杆）类型、尺寸、直径、长度有所不同，然后根据规范公式进行内部稳定性分析，局部稳定验算，整体稳定验算及抗倾覆安全验算，反复调整并最终确定各结构尺寸。
得出如下的方案：
工程以钢筋混凝土桩单面支护体系为主，其中与燕山石化管线距离较近部分，无法进行喷锚施工，故拟采用悬臂桩方案作为该工程基坑边坡临时支护措施，局部辅以土钉墙支护。
4.1降水工程
本工程由于降水深度大，现场地理位置造成降水施工较困难，对此我公司研究决定降水工程由与我公司合作多年的具有相应资质的专业施工队伍负责施工，我公司负责管理与现场配合。
具体施工方案由专业施工队负责编制，由业主、监理公司审核后进行施工。
4.2桩锚支护方案
本工程槽壁护坡由专业施工队负责施工，主要施工措施如下：
（具体施工细节由设计与专业公司负责编制；由业主、监理公司审批后施工。
）
4.2.1桩锚支护方案的选用：
根据工程情况采用护坡桩为直径Ф600㎜，桩心距为2000㎜，桩长为两种：
１）已建3#楼已南为13m长；2）3＃楼已北为11m长；采用C20混凝土，延基础纵长线布置，共计96根上设连梁，并在连梁上设一道土钉（向下倾斜150），喷射砼面层，在桩顶－？
？
？
米处设一道锚杆，锚杆为一桩一锚，桩间土挂网抹水泥砂浆，配筋详见附图：
4.2.2工艺流程
地下障碍处理（燕山石化管线保护）——螺旋钻机成孔——制作及安装钢筋笼就位——灌注混凝土——锚杆施工（成孔、锚筋制作和安放，灌浆）——成桩灌注桩顶连梁——挂网抹灰。
4.2.3护坡桩施工工艺
✧根据甲方所提供的控制轴线及水准点，按批准的设计图纸尺寸，放出定位桩。
施工前用钢尺量距布桩位于实地（燕山石化管线边），保证定位偏差不大于50㎜。
采用螺旋钻机成孔，就位安装要平整、天车、钻头、井位成一直线；成孔时须保持钻机垂直，不晃动，防止产生扩径、孔斜、塌孔，并做好成孔记录。
✧将钻孔时排出的土及时运离孔边，保持施工现场的清洁。
在砼达到一定强度后，人工清理桩头，进行连梁施工。
✧钢筋施工；进场钢筋必须有出厂合格证，并取样复验合格后方可使用，主筋采用Ⅱ级钢，用结506型焊条电弧焊接，并要取样做焊接试验，电焊工要有操作合格证。
钢筋事先必须除绣调直，钢筋搭接位置焊接长度保护层厚度均应按施工规范及设计图纸要求施工；箍筋采用Ⅰ级钢，沿主筋间距200㎜旋转型绕上。
✧混凝土工程：
桩孔成型隐检后应及时吊装钢筋笼并灌注混凝土成桩
桩采用商品混凝土，应提前向混凝土搅拌站提出要求，做好砼配合试验。
桩身混凝土灌注要一次完成，中途间歇时间不得超过２小时，混凝土必须振捣密实，并按规定的做好试块。
桩身混凝土的灌注高度应采取措施控制标高，高度要预留下沉量，以满足设计要求。
✧锚杆施工，其标高详见剖面图
锚杆成孔：
当护坡桩一部分完成后，紧跟其后在－20㎝处打锚杆；用锚杆钻孔机干法成孔，孔径为150㎜，倾角为15度；
锚杆注浆；将合格、无锈、无泥、无油污的钢筋自由段套入塑料管，管口两端用胶带纸封死；
沿杆体轴线方向每隔1.5～2.0米应设一个隔离架；
杆体上绑扎注浆导管，导管长度大于杆体0.5米，导管底端应在杆体底端之上0.1米；如果孔中部有坍落孔的可能，为排除空气，还须埋排气塑料管。
注浆管应随杆体一同放入孔内，注浆管头部距孔底宜为50～100㎜，杆体放入角度应与钻孔角一致；
锚杆体放入钻孔之前，应检查杆体质量，确保杆体满足设计要求。
注浆材料为纯水泥浆，水泥用42.5＃普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5～0.55，需要时可加一定的外加剂，若工期紧迫可加早强剂；
注浆液应搅拌均匀，随搅随用，浆液初凝前用完，严防杂物混入浆液。
依次常压注浆应从孔底开始，直至孔口溢出浆液。
浆液硬化后不能充满固体时，应进行补素，灌浆时边灌浆边拔塑料管；
每孔注浆量按体积应详细记录。
锚杆的张拉与锁定要求：
由于锚杆设在连梁内，故无须张拉。
4.3土钉喷锚支护方案
4.3.1设计参数
土钉排数＝5 土钉间距＝1.400×1.600
钻孔直径＝0.13m； 土钉配筋＝1Ф22㎜（18）
第一排土钉的倾角＝15度埋深＝2000㎜ 长度＝10.000
第二排土钉的倾角＝15度埋深＝3600㎜ 长度＝15.000
第三排土钉的倾角＝15度埋深＝5200㎜ 长度＝11.000
第四排土钉的倾角＝15度埋深＝6800㎜ 长度＝10.000
第五排土钉的倾角＝15度埋深＝8400㎜ 长度＝10.000
4.3.2土钉喷锚支护施工及技术质量要求
✧开挖工作面：
基坑机械开挖后，开挖面应辅以人工修整，然后由甲方设置的控制点放土钉孔位线，并由技术员复测后才能施工成孔。
✧钻孔及注浆技术：
土钉墙用洛阳铲，成孔时技术人员应控制好成孔角度，孔径和孔深度。
成孔后，应将浮土清除，喷射砼时，对土层干燥地段可用清水湿润。
为确保钢筋置中，在主筋上每隔2M焊接一个托架，然后放入指定的孔中，待一批土钉的主筋都放入后，用注浆泵统一注浆，素水泥的水灰比为0.4~0.45。
水泥为42.5#普通硅酸盐水泥。
为保证交体与周围土体紧密结合，在施工中掺入一定量的膨胀剂。
注浆采用软塑料管从孔底注浆，注满为止，每孔至少在注浆后再补浆1-2次，尤其在砂层中施工时补浆尤为重要。
✧披挂坡面结构：
在水泥浆达到设计强度后。
既可施工工作面结构。
将已作好的钢筋网（φ6，200x200钢筋网或金属丝网）披挂在坡面上，面层钢筋（丝）网距坡面50mm。
然后在土钉的端部用—φ16的钢筋将土钉焊接在一起，并将面壁钢筋网与横向联系钢筋点焊在一起。
最后喷射混凝土，其内料采用粗纱和园砾，水泥用425#普通硅酸直水泥，园砾直径为4—6cm。
按实验结果确定水泥、援砾、粗纱的配比关系，速凝剂用量约为水泥用量的3—5%。
✧排水措施：
施工中如发现基坑壁渗，应对渗水部位设排水孔，将水汇集于坡底排水沟内用水泵排出坑外。
✧混凝土试块：
在施工过程中，同一配比混凝土每班应制作1组试块进行养护。
✧精度要求：
土钉施工长度误差为±0.2m，角度误差为±2.0m,面层喷射混凝土厚度误差为±10mm。
钢筋焊接采用J506焊条，主筋搭接单面为10d，绑扎为30d,d为钢筋直径。
✧披挂坡面结构：
在水泥浆达到设计强度后。
既可施工工作面结构。
将已作好的钢筋网（φ6，200x200钢筋网或金属丝网）披挂在坡面上，面层钢筋（丝）网距坡面50mm。
然后在土钉的端部用—φ16的钢筋将土钉焊接在一起，并将面壁钢筋网与横向联系钢筋点焊在一起。
最后喷射混凝土，其内料采用粗纱和园砾，水泥用425#普通硅酸直水泥，园砾直径为4—6cm。
按实验结果确定水泥、援砾、粗纱的配比关系，速凝剂用量约为水泥用量的3—5%。
✧排水措施：
施工中如发现基坑壁渗，应对渗水部位设排水孔，将水汇集于坡底排水沟内用水泵排出坑外。
✧混凝土试块：
在施工过程中，同一配比混凝土每班应制作1组试块进行养护。
✧精度要求：
土钉施工长度误差为±0.2m，角度误差为±2.0m,面层喷射混凝土厚度误差为±10mm。
钢筋焊接采用J506焊条，主筋搭接单面为10d，绑扎为30d,d为钢筋直径。
4.3.3其他注意事项：
✧土钉应尽可能按照梅花形状布置。
✧地面距坑缘1.0m范围内喷射100mm厚的混凝土，以作防水，并作好地面水的外排工作。
✧施工过程中，如土钉遇到障碍物，可以适当对其位置和角度进行调整，但应经过设计方许可。
✧土钉的长度误差不超过±2.0m,角度误差不超过±2.0m，钢筋网距面壁误差不超过±5m,面层喷混凝土厚度误差不超过±10mm。
✧凡是堆载应尽可能堆在距坑沿1.0m以外，10Kpa以上的超载需要放在1.0m以内时，需经设计方许可。
✧土钉布置高度严禁低于该层设计标高0.5m。
挖土方应配合土钉施工，其每次开挖宽度不应小于10.0m，以保证土钉正常的施工作业面。
五.土方开挖
5.1基础开槽操作工艺
5.1.1开挖顺序
✧针对本工程，由南、北两边方向向中间进行退挖，（具体见土方开挖平面布置图）。
✧采用分层开挖，按照基坑支护要求进行，每层开挖深度不得超过1.6m（与土钉锚固间距一致）。
✧土方开挖坡度根据现场情况定1：
10坡度施工，由于槽壁较陡，施工中注意边坡监测与观察，防止土壁塌方。
✧第一步先挖去面层至自然地面下2m深，自南、北两边方向向中间进行，开挖时边坡预留200mm人工清理。
再挖基坑中心基土至3.6m，四周预留8m，做土钉墙锚杆施工的作业面，随挖土随修整边坡，并进行边坡土钉墙施工（详见护坡方案）。
待第一步土钉墙混凝土达到允许强度（通常在土钉墙混凝土喷射完成后12h），挖除第1步四周预留的工作面土层，随挖土随修整边坡，并进行边坡土钉墙施工。
✧第1步挖土结束，待土钉墙混凝土达到允许强度后开始第二步开挖。
挖土机回到第1步开挖起始点按第1步行走方向进行第二步开挖，施工人员同时做好边坡修整和土钉墙施工。
✧在开挖至距离坑底500mm以内时，测量人员抄出50cm水平线，在槽绑上钉上水平标高小木楔，在基坑内抄若干个基准点，拉通线找平。
✧由于本工程地基需处理，在挖至500㎜时，与勘察、设计、业主、监理（包括地基处理的专业施工队）协商，防止地基土的挠动。
✧进出基坑内的土方运输坡道宽4m，坡度15度，坡道收口时采用挖土机倒挖出大部分土体，剩余部分采用人工清理。
✧施工中对标准桩、观测点、管网加以保护，发现古墓文物及时申请有关部门处理。
✧为防止雨水等侵泡基底，沿基坑边，并在基坑边预留临时排水沟，且在转角处设临时积水坑，每一坑内配备一台抽水泵，随时抽出坑内积水。
5.2基槽开槽施工注意事项
✧土方开挖时做好现场排水措施。
✧开挖过程中，如有个别地方超挖，不得擅自作一般性回填处理，经与设计、监理单位现场协商后，根据协商结果进行处理。
✧土方开挖过程中和开挖后，尽量减少对基底土的扰动，土方开挖完毕，立即组织相关单位进行基槽处理。
六、施工准备
6.1组织项目经理并决定分项负责人名单；
6.2组织有关施工负责人现场踏勘，落实生活设施及现场办公场所；
6.3级织机械设备人员进场，并进行设备及水电线路的安装调试；
6.4征询甲方提供技术质量、安全、环保等要求并进行交底，洽商施工联系制度事宜，交接施工现场（三通一平）；
6.5向全体施工人员进行技术、质量、安全、环保交底，明确施工工艺质量标准，落实进度计划及保证质量、安全措施；
6.6组织原材料进场：
计划材料分批进场数量，以能满足正常施工进度为准，材料单、出场证明应齐全；
6.7组织现场人员对施工道路硬化、地面排水按现场管理标准施工。
6.8委托试验室进行材质复验及砼配比试验的工作；
6.9按设计及规范要求加工钢筋笼及锚杆。
七、质量保证体系及管理措施
7.1熟悉设计图纸，明确质量要求，随时掌握设计变更及洽商内容，严格遵守有关规范标准及规定施工。
7.2由甲方提供放线依据及图纸，我方放出桩位内边线和测量地面标高，由甲方和监理公司负责核对验收，无误后方开始桩位进行施工。
7.3为保证质量和工程顺利进行，实行工序管理，明确岗位职责和质量标准，严格执行施工操作规程，上道工序未达到要求，决不进入下道工序。
7.4对待质量事故，贯彻预防为主、步步为营、层层把关的指导思想，以杜绝意外事故的发生。
八、施工设备
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
备注
1
长螺旋钻机
新河
台
1
2
海鸥钻机
台
1
3
电焊机
台
2
4
弯曲机
台
1
5
挖掘机
台
2
6
运土车
辆
10
九、施工人员组织
序号
类别
人数
序号
类别
人数
1
工程负责人
1
6
安全员
2
2
分项负责人
3
7
机械操作手
10
3
技术员
3
8
钢筋加工
10
4
质检员
2
9
上料
5
5
材料员
3
10
其它
30
合计
十、文明、安全保证措施
1.施工劳动纪律
A.施工劳动纪律认真贯彻执行“安全第一预防为主”的方针，严格安全管理责任制，强化劳动纪律。
B.电工及焊工必须持证上岗；
C.钻机作业必须执行操作规程；
D.设安全检查员随时检查安全措施的落实，每天安全检查情况要有书面记录。
E.上述安全措施必须书面和口头向工人交底，交设安全检查员随时检查安全措施的落实，每天安全检查情况要有书面记录。
2.施工安全
A.施工前应对设备进行必要的检查及维修、保养，以确保设备在施工中安全可靠，保证生产的正常进行；
B.现场用电设备均应安装漏电保护装置，所有用电设备装置应由专业电工操作，任何人不得私自接线，开启；
C.钻机和施工设备由调度员进行人员的统一安排，操作人员实行定岗定员，交班时应将机械运转情况及故障处理情况交待清楚；
D.在施工中发现异常情况，先停止施工作业，报告有关人员进行处理；
E.严禁在作业中对机械进行维修调试；
F.在钻孔过程中遇有地坪隆起或下陷时，应随时对机架进行调平；
G.机械司机在施工操作时要思想集中，服从指挥信号，不得随便开岗位，并应注意运转情况，发现异常情况及时停机作业；
H.操作人员离开钻机或作业停止时，应切断电源；
I.钢丝绳应根据用途保证有足够的安全系数，凡表面磨损腐蚀，断丝超过标准的，打死弯、断股、油芯外漏的不得使用；
J.参加施工的技术人员及工人，要熟悉本工程的各项技术要求及操作规程，在操作中应坚守岗位，严禁酒后操作；
K.电工、焊工、钻机司机及各种机动车辆司机必须经过专门训练，考试合格发给操作证，方可操作；
L.钢材、半成品等应按规格、品种分别堆放整齐，制作场地要平整、工作台要稳固，照明灯具必须加网罩；
M.起吊钢筋架时，禁止下面站人，必须待骨架降落到离地1.0米以内始准靠近，就位等撑好方可摘钩；
N.线路上禁止带负荷接电或断电，并禁止带电操作；
O.电焊机外壳必须接地良好，其电源的装拆应由电工进行；
P.严禁酒后作业，严禁现场使用明火；
Q.夜间施工现场做到有足够照明度；
R.现场临设及料具的布置必须符合施工总平面布置图要求；
S.施工人员及管理人员按规定配戴安全帽进入现场。
3.文明生产措施
A.打桩时排出的泥浆应采取有效措施进行运输和消纳，防止遗洒。
B.施工时教育工人减少人为噪音。
C.遵守院内安全文明规定，不干扰正常办公。
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