深基坑支护方案.docx
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深基坑支护方案
都市空间基坑工程
设计方案
四川省德阳地质工程勘察院
二〇一八年六月十一日
都市空间基坑工程设计方案
工程编号：
院长：
审核：
项目负责：
编写：
四川省德阳地质工程勘察院
二〇一八年六月十一日
资质等级：
工程勘察专业类（岩土工程）甲级证书编号：
B151024385
地基与基础工程专业承包贰级证书编号：
D2*******6
公司地址：
德阳市天山南路二段79号联系电话：
（0838）2532255
目录
第一章、工程概况1
1、工程概况1
2、场地地质及水文概况1
2.1地形地貌1
2.2地层分布及岩土特征1
2.3地下水2
第二章、方案设计3
1、排桩支护设计3
1.1、支护形式选择3
1.2、设计依据3
1.3、计算说明3
1.5荷载取值4
1.6、设计结果4
1.5、桩间支护5
2、喷锚支护设计6
2.1设计说明6
2.2、设计结果6
2.3、喷锚（网喷）面层设计7
2.3.1、配筋7
2.3.2、面层混凝土7
2.3.3、散水面8
2.4使用期限及其他说明8
第三章、施工组织9
1、排桩施工9
1.1、施工工艺9
1.2、施工准备11
1.2.1、技术准备11
1.2.2、施工场地准备11
1.2.2.1成桩施工面的设置11
1.2.2.2施工测量网的设置。
11
1.2.2.3泥浆制备及循环系统的设置11
1.2.2.4混凝土12
1.2.2.5钢筋笼的制作12
1.3、施工要点13
1.3.1、桩位的测量放样13
1.3.2、护筒的埋设13
1.3.3、钻孔13
1.3.3.1钻机就位13
1.3.3.2调制护壁泥浆13
1.2.3.3泥浆循环系统的布置14
1.3.3.4钻进14
1.3.3.5清孔、成孔验收16
1.3.4、钢筋笼的制作和安装16
1.3.4.1钢筋笼的加工制作16
1.3.4.2钢筋笼的运输和吊装17
1.3.5、导管安装17
1.3.5.1导管的选用和检查17
1.3.5.2导管长度的计算和吊放18
1.3.6、混凝土的灌注18
1.3.6.1混凝土的浇注过程18
1.3.6.2混凝土首灌量的计算19
1.4、施工质量控制要点19
1.5、质量要求20
1.5.1、本工法所采用的施工技术规范20
1.5.2、质量标准要求21
1.5.2.1钢筋笼制作允许偏差21
1.5.2.2灌注桩施工的有关允许偏差21
1.5.2.3混凝土的要求21
2、喷锚（土钉墙）施工22
2.1、施工技术要求22
2.2、喷锚施工流程22
2.3、喷锚施工技术要点22
第四章、施工组织23
1、组织机构23
1.1、保证工程组织机构有效运转的措施23
1.2、拟派往该项目的人员23
1.3、主要管理人员职责24
2、质保措施26
2.1、质量保证制度26
2.2、说明27
2.2.1施工前的控制27
2.2.2施工过程控制27
2.2.3最终检验控制27
2.2.4质量否决权27
2.2.5质量保证措施28
3、安全措施28
3.1、安全管理方针及目标29
3.2、安全生产管理29
3.3、安全生产保证体系29
3.4、安全生产保证措施30
3.4.1施工现场的施工环境应符合安全操作规定。
30
3.4.2加强施工现场临时用电安全管理31
3.4.3其他安全保证措施31
3.4生产安全事故应急救援程序31
3.5应急救援小组职责32
4、文明施工措施32
4.1、健全管理组织33
4.2、健全管理制度33
4.3、健全管理资料33
4.4、加强现场管理33
4.5、做好施工组织管理34
第五章、变形观测及应急措施35
1、变形监测35
1.1、人员安排35
1.2、仪器35
1.3、监测目的35
1.4、监测时间安排35
1.5、监测点的设置36
1.6、监测项目及控制值36
2、紧急预案措施36
2.1信息的收集及处理36
2.2、应急措施37
3、本工程建议38
3.1、本工程重点38
3.2、本工程关键点38
第一章、工程概况
1、工程概况
德阳市元友房地产开发有限公司拟建的“都市空间”位于德阳市绵远街与香山巷交界处。
拟建物由1栋24F建筑及-2F地下室组成，设计±0.00=496.00m，拟采用框剪结构、地下室底板标高为-7.3m，场地自然地坪标高约495.7m，故基坑开挖深度为-7.0m。
基坑周边环境：
基坑北侧为2F砖房，房屋边线距离地下室边线4.0m，基坑南侧为绵远街，地下室边线距离道路边线8.9m；基坑西侧为香山巷，地下室边线距离道路边线8.1m；基坑东侧为2F建筑，距离地下室边线8.7m。
该设计前，甲方未提供正式的管网分布图，在施工前应查明管网分布，根据实际情况调整施工方案，保证管网及施工的安全。
2、场地地质及水文概况
2.1地形地貌
场地地貌属成都平原绵远河流域右岸二级阶地，拟建场地为空地，场地地形平坦、开阔，相对高差约0.3m。
2.2地层分布及岩土特征
地地层结构简单，钻探揭露地层表层为第四系全新统杂填土（Q4ml），其下为第四系上更新统冲洪积（Q3al+pl）粉质粘土、细砂、砾砂、圆砾及卵石，现从上至下描述如下：
1、杂填土（Q4ml）：
全场局部分布，杂色，松散、潮湿，属近期堆积，主要成分为粘性土夹建筑垃圾，层厚0.40～4.10m。
2、粉质粘土（Q3al+pl）：
层状分布，灰黄～黄褐色，可塑，具铁锰质浸染，偶夹钙质结核，稍有光泽，韧性及干强度中等，层厚0.80～4.20m。
3、细砂（Q3al+pl）：
透镜状分布，灰色，松散，稍湿，含约5%粘土，层厚0.50~1.10m。
4、砾砂（Q3al+pl）：
层状及透镜状分布，黄灰色、褐灰色，潮湿～饱和，松散，砾石含量25～30%，粒径5-20mm不等，充填物以细-中砂为主，局部夹粘土团块，含泥质5-10%，砾石母岩成份以长石石英砂岩、灰岩、花岗岩为主，层厚0.10～5.00m。
5、圆砾（Q3al+pl）：
层状及透镜状分布，黄灰色、褐灰色，潮湿-饱和，松散，砾石含量50～60%，粒径20-50mm不等，呈次圆-圆状，磨圆度较好，砾石母岩成份以长石石英砂岩、灰岩、花岗岩为主，充填物以细-中砂为主，含泥质10-20%，局部夹粘土团块、细-中砂、砾砂等透镜体，层厚0.40～3.90m。
6、卵石（Q3al+pl）：
层状分布，灰～灰白色，稍密～中密，湿～饱和，卵石含量50-70%，充填物以中粗砂为主，泥质含量10-20%，局部含粘土团块，卵石粒径20～100mm，成分以砂岩、花岗岩为主，磨圆度好，呈次圆-圆状，该层局部夹细-中砂、砾砂、圆砾透镜体，卵石呈强-中风化，局部全风化。
据N120动探锤击数，可分稍密、中密二个亚层，钻探揭露最大厚度19.60m。
2.3地下水
场内地下水主要为赋存于第四系上更新统砂卵石层中的孔隙潜水，主要接受地下径流补给。
据区域水文地质资料，地下水位随季节的变化而变化，枯丰季变幅1～2m，勘察期间属平水期，勘察孔中测得地下水位埋深11.30～11.70m（黄海高程483.99～484.41m）。
根据场地地下水赋存条件、变化幅度、区域补给和排泄条件及历史最高洪水位等，抗浮设计水位按487.50m计算。
根据场地地层结构、地下水条件及区域水文地质普查资料，本场地砂卵石层地下水渗透系数可取60m/d。
基坑开挖若与杂填土中的上层滞水，可采用集水坑明排处理。
第二章、方案设计
1、排桩支护设计
1.1、支护形式选择
目前，基坑围护主要采取桩、墙、板、喷锚等形式。
该工程开挖深度为-7.0m，为一级基坑。
基坑周边工程环境较为简单，地下室AB段有临近建筑物，无放坡条件，根据地区基坑支护经验，对该段基坑采用排桩+锚索支护形式，该支护形式特点为：
无放坡，可垂直开挖，变形小，安全度高，排桩采用旋挖灌注桩，施工简单，周期短，较为经济。
BCD段具有一定放坡条件，故该段采用喷锚（土钉墙）支护。
1.2、设计依据
1）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）
2）《岩土锚固与喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
3）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2009）
4）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
5）《基坑土钉支护技术规程》（CECS96:
97）
6）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
7）建质[2009]87号文件
8）《岩土工程勘察报告》
9）建设单位提供的相关图纸
10）其它相关规范及地区施工经验
1.3、计算说明
该工程基坑开挖深度约为-7.0m，为一级基坑，基坑重要性系数为r0＝1.1。
排桩部分：
基坑开挖上口线位置：
基坑开挖上口线＝地下室外轮廓线＋预留工作面（800mm）＋排桩宽度（1000mm）。
为保证基坑的安全使用，在基坑未回填之前，不得破坏排桩及土钉墙结构，不得在基坑顶上施加额外荷载，基坑顶堆载距离基坑边不得小于1倍基坑深度，堆载荷载不得超过15kPa。
1.5荷载取值
AB段临近1F~2F砖混建筑,基础埋深按1.0m考虑，采用排桩支护，桩中心线距离建筑边线2.5m，局部荷载取值30kPa，均布荷载取值10kPa。
BC段临近2F砖混建筑,基础埋深按1.0m考虑，采用喷锚支护，地下室边线距离建筑边线8.7m，局部荷载取值30kPa，均布荷载取值10kPa。
CDA段临近长湖街和峨眉山南路，均布荷载取值15kPa。
1.6、设计结果
排桩（AB段旋挖桩）的基本参数：
桩径：
D=1.0m；
桩间距：
2.0m；
桩芯砼：
混凝土强度等级为C30；
桩顶标高：
自然地坪标高
桩长：
14m（含联系梁高度）；
主筋（HRB400）——17Φ25
箍筋——φ8@150；
联系梁（冠梁）：
截面尺寸为1.0m×0.6m，主筋为14Φ16，箍筋为φ8@200，混凝土强度为C30。
桩间支护：
为防止土方开挖后，桩间土裸露、局部塌方，桩间支护采用网喷支护。
钢筋网格间距为250×250，钢筋网采用φ8.0盘条，调直后使用，喷射混凝土强度等级为C20，厚度为50～80mm。
1.5、桩间支护
土方开挖后，排桩之间的土体会裸露在外，必须对其进行喷护。
上部土体自身稳定性较好，喷护只是起防止雨水等冲刷塌落的作用，可采取网喷的喷护形式。
1）网喷配筋
钢筋网采用φ8.0盘条，调直后使用。
网格水平、竖直间距均为250mm，采用绑扎搭接。
钢筋网片使用膨胀螺栓打入桩体或者与桩内主筋焊接，连接成整体。
2）面层混凝土
面层混凝土采用细石混凝土，现场人工搅拌，干料喷射。
水泥采用32.5MPa复合硅酸盐水泥，面层厚度5～8cm，喷射混凝土强度为C20。
随土方下挖，人工清除表面虚土和松散部分，即挂网喷射混凝土。
2、喷锚支护设计
2.1设计说明
该工程BCD段基坑开挖深度约为7.0m，为二级基坑，基坑重要性系数为r0＝1.0，一级放坡。
设计采用理正软件中“理正-深基坑支护”进行计算，所采用的设计参数参照地勘报告和实际经验取值，土钉墙部分：
基坑开挖上口线位置：
基坑开挖上口线＝地下室外轮廓线＋预留工作面（800mm）＋放坡宽度（详见各段剖面图）。
为保证基坑的安全使用，在基坑未回填之前，不得破坏土钉墙结构，不得在基坑顶上施加额外荷载，基坑顶堆载距离基坑边不得小于1.5m，堆载荷载不得超过15kPa。
2.2、设计结果
AB段喷锚支护设计结果表3
锚杆
排数
长度
（m）
倾角（度）
杆体
材料
间距
连接方式
Sx（m）
Sy（m）
1
12
18
Φ48δ3.0
1.3
1.5
1Φ16焊接
2
6
18
Φ48δ3.0
1.3
1.2
1Φ16焊接
3
6
18
Φ48δ3.0
1.3
1.2
1Φ16焊接
4
6
18
Φ48δ3.0
1.3
1.2
1Φ16焊接
5
3
18
Φ48δ3.0
1.3
1.2
1Φ16焊接
备注：
a）、锚杆立面采用矩形布置；
b）、“1Φ16焊接”表示纵横方向上用Φ16螺纹钢焊接（加钢筋堵头）各独立土钉杆体，加固形成整体；
c）、Sx为土钉横向间距，Sy为土钉纵向间距，土钉详图见附录；
d）、基坑开挖深度不同，锚杆做适当调整或重新设计。
CDA段喷锚支护设计结果表3
锚杆
排数
长度
（m）
倾角（度）
杆体
材料
间距
连接方式
Sx（m）
Sy（m）
1
14
18
Φ48δ3.0
1.3
1.5
1Φ16焊接
2
6
18
Φ48δ3.0
1.3
1.2
1Φ16焊接
3
6
18
Φ48δ3.0
1.3
1.2
1Φ16焊接
4
6
18
Φ48δ3.0
1.3
1.2
1Φ16焊接
5
3
18
Φ48δ3.0
1.3
1.2
1Φ16焊接
备注：
a）、锚杆立面采用矩形布置；
b）、“1Φ16焊接”表示纵横方向上用Φ16螺纹钢焊接（加钢筋堵头）各独立土钉杆体，加固形成整体；
c）、Sx为土钉横向间距，Sy为土钉纵向间距，土钉详图见附录；
d）、基坑开挖深度不同，锚杆做适当调整或重新设计。
2.3、喷锚（网喷）面层设计
2.3.1、配筋
钢筋网采用φ8.0盘条，调直后使用。
网格水平、竖直间距均为250mm，采用绑扎搭接。
各土钉横竖方向分别采用一根Φ16钢筋连接，以保证土钉的整体性，钢筋与土钉焊接采用帮条堵头加强，焊接应满足焊接规范要求。
2.3.2、面层混凝土
面层混凝土采用细石混凝土，配合比由试验室试配后根据各自用量搅拌后使用。
水泥采用32.5MPa复合硅酸盐水泥，面层平均厚度按80mm考虑，最低厚度不小于50mm，喷射混凝土强度不得低于C20，且应抽样作混凝土试块试验。
在面层上布置泄水孔，孔径为40mm，间距为3.0m×3.0m。
穿透护壁面层，进入原土体50mm。
局部渗水较为严重处，采用40PVC塑料管作为泄水管，间距根据实际情况进行加密。
2.3.3、散水面
在基坑顶面，喷锚支护上口应上翻>1.0m，形成散水面。
散水面应向基坑外侧倾斜，倾斜度约5‰。
散水面钢筋网与喷锚护壁钢筋网为一整体，网片间距为250mm，搭接方式为绑扎。
散水采用C20细石混凝土，厚度为50mm。
2.4使用期限及其他说明
1）、本工程喷锚支护为临时支护，支护的有效期为12个月，若超过该期限应对原有护壁进行加固或重新设计、施工。
2）、为保证基坑的安全使用，在基坑未回填之前，不得破坏喷锚及排桩结构，不得在土钉上施加外力。
坡顶堆载距离护壁上口不得小于1倍基坑深度，堆载荷载不得超过15kPa。
3）、若基坑支护深度、放坡系数发生变化或实际开挖土质与地勘地质剖面差异较大，应进行验算或重新设计。
第三章、变形观测及应急措施
1、变形监测
1.1、人员安排
建设方应委托具有测量资质的专业机构对该工程的基坑支护结构及周边进行监测。
我公司对该基坑进行自行观测，成立专门变形观测组，由3人组成，其中测量工程师1名，助理工程师1名，测工1名。
1.2、仪器
配备苏光OT125型经纬仪1台，NTS-202全站仪1台，日本宾德MD-20光电测距仪1台，苏光J-Ⅲ水平仪1台，P4微机1台，打印机1台，对讲机2部。
1.3、监测目的
1）、为信息化施工提供基本数据参考。
基坑支护过程为信息化施工过程，施工参数并非一成不变，而是根据监测数据分析结果进行优化、调整，以更贴近实际，避免事故的发生。
2）、一般来说，监测数据的变化与监测时间有密切联系，可以根据监测数据分析基坑变形的趋势，而决定是否采取相应的应急措施，进而保证施工安全。
1.4、监测时间安排
为保证基坑在施工及允许暴露期内的稳定，根据基坑实际情况设置相应的观测点，用以监测基坑的变形位移，评价基坑安全性并采取相应应急措施确保该工程安全。
监控措施具体安排如下：
自基坑开挖始测第一次，土方每整体下挖一层观测至少一次，土方停止后4天内，每天均进行变形观测，如情况正常后，每4天观测一次。
发现异常，应加密观测周期。
土石方及护壁完毕后，基础及地下室施工期间，每15天观测一次，直至基坑回填，护壁失效。
把观测的数据制作成表格及曲线，及时提交监理工程师或甲方工程师，以控制基坑变形，为信息化施工提供数据资料。
1.5、监测点的设置
基坑位移变形观测点的设置：
预计布置监测点20个。
以上观测点可根据现场实际情况进行增设和调整位置，并保证观测点的有效性和不被破坏。
布置位置详见“基坑变形观测点布置示意图”。
1.6、监测项目及控制值
基坑支护监测项目主要有：
支护结构水平位移；地面沉陷；地面裂缝；基坑渗漏水情况；周边建筑物及重要地下管网的变形、沉降；基坑周边地面超载情况等。
本工程基坑计划监测项目为喷锚支护结构的水平位移、基坑周边的地面沉陷、临近建筑物及管线沉降、渗漏水情况等。
监控值：
控制值，为允许的最大值。
报警值：
需要采取应急措施的值。
1）、支护结构水平位移：
监控值：
21mm，报警值为10mm。
2）、基坑周边地面沉陷：
监控值：
21mm，报警值为10mm。
3）、临近建筑物及地下管线变形、沉降：
监控值：
20mm，报警值为10mm。
4）、随时观察基坑渗漏水情况。
5）、特别加强雨天和雨后监测工作，并及时反馈设计。
6）、对1.0倍基坑深度范围内的裂缝进行记录、观测，并用砂浆及时封闭。
2、紧急预案措施
2.1信息的收集及处理
1）、对基坑变形监测的信息进行及时收集分析，并以图表的方式将结果汇总。
情况异常时应立即分析原因并采取相应的措施。
当监测结果超过预警指标应立即停止基坑开挖，采取锚拉或支撑等应急措施进行处理。
2）、由于监测都是连续的，一般来说，在险情出现以前，监测数据会有所反映，完全可以避免出现险情后再来采取措施。
在基坑开挖过程中，一旦某个部位监测数据急剧变化，应放慢土方开挖速度或停止开挖，并加大监测密度，分析原因。
2.2、应急措施
1）、如果出现险情，应立即停止险情处的土方开挖工作，并及时疏散现场施工人员至安全地带。
2）、如果出现超挖或遇软弱层（如砂层），土体变形，应用挖掘机等机械快速回填土方到险情处支护体系的底部，防止支护体系的整体滑移而带动更大面积的支护体系险情。
变形稳定后，对支护体系检查，决定处理方案。
3）、观测位移变形，如果裂缝较小且趋于稳定，可在原有支护体系上加固处理。
4）、如果变形较大，原有支护体系已经完全失效，则可用机械辅助人工分层分段重新加固险情段。
5）、现场随时配备辆车，以备急救之用。
6）、如确有意外事故发生，项目负责人应在第一时间把伤者送到医院进行抢救，不得拖延，并向公司上级部门汇报。
7）、意外事故发生后，应积极处理，抢救、治疗等费用先由公司垫付，不得以任何理由对事故处理进行拖延，尽量减小事故带来的负面影响。
8）、意外事故发生后，必须停工整顿，安抚、教育其他工人，并分析事故发生原因，总结教训。
9）、支护顶面最好全部硬化，防止雨水浸入支护体内，并在坡顶设置排水沟，并保持通畅和不漏水。
由于喷锚支护体系为被动受力体系，支护顶面会有一定变形，产生平行于基坑的裂缝，应随时观测裂缝的大小，并及时封闭。
特别应注意排水沟中的裂缝，应随有随补，如不能保证砖砌排水沟的质量，应采用PVC管做排水，防止积水渗入支护土体。
10）、土钉施工前应探明土钉长度范围内的管线埋置情况，可适当调整土钉间距和角度，避免破坏管线。
11）、注意支护范围内雨、污水管道，查明是否漏水，如有，应进行封堵或引流，防止直接渗入支护土体内，对护壁埋下安全隐患。
3、本工程建议
3.1、本工程重点
该工程为深基坑工程，重点在喷锚支护的质量。
喷锚支护的质量不能很好的控制，基坑的安全就得不到保证。
而深基坑作业是一个专业性较强的基础工程，只有较强的专业知识和专业施工队伍才能很好的完成，保证基坑的安全使用。
在施工中严格按规范、设计要求进行，并做好自检、复检、隐蔽记录等。
3.2、本工程关键点
1、土方与喷锚支护工序之间的密切配合。
深基坑支护作业为分层分步作业，讲究施工工序与流程，支护分段、分层进行，为此土方施工应密切配合，分层开挖。
本工程开挖工作面宽，有较宽的回转空间，能较好的形成流水作业。
土方施工时应现开挖四周土体，开挖深度一般控制在2.0m内，特殊地段（土质较差、荷载集中等）开挖深度还应减小，以保证支护前土体自身的稳定。
为喷锚支护预留工作平台宽度应大于5m，在此之外的基坑内，土方分层开挖深度可适当加深，以不影响喷锚施工为宜。
喷锚施工应在土方开挖后及时进行，使土体暴露时间尽量减少，避免雨水冲刷而塌方。
2、基坑支护最为关键点是控制雨水的渗入，故该工程施工过程中雨水的防渗、排水将是该工程施工中的关键点之一。
首先，应做好基坑顶面的散水面和路面硬化工作，阻隔雨水直接渗入支护土体内，防止土体垮塌。
其次，做好排水沟，并随时保证其通畅和不渗水。
最后，弄清市政雨、污水管道位置，避免管道渗水进入支护土体内。
3、在施工前，应根据甲方提供周边管网图纸进行实地考察，弄清管网分布情况，土钉施工前进行调整，击打时进行避让。
4、本工程为信息化施工工程。
在基坑开挖上口线布设固定且不易被破坏的变形观测点。
认真观测、填写变形记录，绘制变形曲线，并按监理单位要求报送监理工程师。
根据变形曲线趋势，为喷锚施工做好信息化服务。
有变形过大或突变者，应及时通知监理工程师和甲方现场管理人员，进行应急处理。
5、在抽水前期，每天进行降水井井内动水位的观测，正常后，每4天观测一次水位，并做好记录。
并注意周边工程降水情况和天气情况。
6、应做好降水井填滤料和洗井工作，严格控制抽水含砂率。
每4天检测一次抽水含砂率，并做好记录。
7、支护施工（特别是第一排土钉施工）过程中，应随时注意观察周边地面裂缝情况。
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