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支护方案
成都康弘药业集团股份有限公司
研发中心及固体口服制剂异地改扩建项目
基坑支护、降水工程设计及施工组织方案
总经理：
审定：
审核：
编写：
四川省建福岩土工程有限公司
二0一四年五月十一日
目录
附录：
1、喷锚支护计算书
附图：
1、基坑支护平面布置图
2、降水井平面布置图
3、喷锚支护剖面图
4、喷锚支护大样图
5、施工流程图
6、施工组织机构配备图
第一章、工程概况
1、工程概况
成都康弘药业集团股份有限公司生产基地建设项目场地位于成都市金牛区何家二队，项目场地北侧紧邻金粮路，南西侧为蜀汉西路，南侧为四川汇源医疗设备有限公司规划用地，东侧为康弘药业生产车间（已建），交通较为便利。
本工程由中国医药集团武汉医药设计院进行设计。
各拟建建筑物性质见表1.1。
拟建建筑物性质一览表表1.1
建筑物
名称
层数
结构
类型
地下室
估计基础
砌置深度
基础
型式
单位
荷载
±0.00
标高
对差异沉降敏感程度
研发中心
11层
框剪
结构
一层
-6.0m
筏型基础
350kPa
526.00（暂定）
一般
综合制剂车间
5层
框架
结构
一层
-6.0m
筏型基础
350kPa
526.00（暂定）
一般
门房
1层
砖混
结构
无
-2.5m
条形基础
100KN/m
526.00（暂定）
一般
根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009年版）第3.1.1条重要性等级为二级，第3.1.2条场地等级为二级，第3.1.3条地基等级为二级，第3.1.4条岩土工程勘察等级为乙级。
我公司负责该工程基坑喷锚支护设计和施工组织方案的编制。
2、场地地质及水文概况
根据该场地地勘报告，场地地层情况如下：
2.1、场地工程地质概况
2.1.1地理位置
拟建场地位于金牛区何家二队。
2.1.2地形地貌
勘察期间测得场地勘探点孔口地面高程522.45m～525.71m，高差3.26m，局部地形有一定起伏。
地貌单元属岷江水系Ⅱ级阶地。
2.1.3气象
成都地区属亚热带气候区。
多年平均降水量为911.6～983.9mm，丰水期为6～9月，其降水量占全年降水量的74%，枯水期为12～2月。
多年年平均降水量916.7～1116.8mm，相对湿度多年年平均为82.1%。
多年年平均气温为16.1℃，极端最高为39.7℃，极端最低-5.9℃。
多年年平均风速为1.35m/s，最大风速为14.8m/s，极大风速为27.4m/s，最多风向为NNE。
2.1.4地下水
场地地下水属第四系孔隙潜水类型，砂卵石层为主要含水层。
勘察期间处于丰水期，但受场地附近场地及蜀汉西路施工降水影响，地下水位偏低，本次详勘测得地下水稳定水位埋深在13.0m以下，标高512.0m左右。
场地地下水主要由岷江水系及大气降水补给，且有随季节变化的特点，年变化幅度约1.50m左右。
根据成都地区区域水文地质资料和成都地区工程降水经验，建议本场地砂卵石层渗透系数K值取25m/d。
场地环境类别为Ⅱ类，强透水层。
2.1.5地层结构及分布特征
场地上覆第四系人工填土（Q4ml），其下由第四系上更新统河流冲洪积（Q3al+pl）成因的粉土、砂及卵石组成。
地层从上至下描述如下：
（1）杂填土：
褐灰、灰白色等，松散，稍湿～湿；混凝土块、砖块等建筑垃圾组成，含粉土，为新近填土，堆填时间少于3年。
该层局部分布于场地边缘地段，层厚0.40m～4.00m。
（2）素填土：
褐灰、褐黄色，松散～稍密，稍湿～湿；以粉土为主，含植物根茎等杂物，系新近填土，堆填时间3年以上。
该层场地内普遍分布，层厚0.50m～1.80m。
（3）粉土：
褐灰、褐黄色，以中密～密实为主，局部为稍密，稍湿～很湿，局部底部砂粒富集。
该层在场地内普遍分布于卵石层及砂层顶板之上，层厚0.80m～2.70m。
（6）中砂：
褐灰、青灰色，松散，湿～很湿；以长石、石英为主，含少量云母片，局部混有少量砾石及卵石。
该层呈层状或透镜体状不规则分布于卵石层顶板之上和卵石层中，最大厚度1.80m。
（7）卵石：
褐灰、青灰、褐黄、灰白色等，稍湿～饱和。
主要以花岗岩、砂岩及石英岩等组成，以中～微风化为主，一般粒径2～12cm，最大可达18cm以上，局部混少量漂石，隙间充填砂、砾石，局部隙间充填少量粉土。
卵石层顶板埋深1.90m～4.80m，标高519.15m～523.35m。
据N120动探试验，卵石层密实度可分为松散、稍密、中密、密实四个亚层：
①松散卵石：
褐灰、青灰、褐黄、灰白色；排列十分混乱，绝大部份不接触；卵石含量50～55%；
②稍密卵石：
黄灰、褐黄色；排列混乱，大部分不接触；卵石含量55～60%；
③中密卵石：
黄灰、褐黄色；呈交错排列，大部分接触；卵石含量60～70%；
④密实卵石：
黄灰、褐黄色；呈交错排列，连续接触；卵石含量70～85%。
场地地基土物理特性一览表
岩土名称
重度
γ
（kN/m3）
承载力
特征值
fak
（kPa）
压缩
模量
Es
（MPa）
变形
模量
E0
（MPa）
抗剪强度指标
粘聚力
标准值
Ck
（kPa）
内摩擦角标准值
φk
（度）
杂填土
15.0
0
8
素填土
18.0
80
3.0
8
10
粉土
19.5
90
6.0
10
15
中砂
18.5
80
8.0
0
25
中砂
（卵石层中）
19.0
130
13.0
12.0
0
30
卵
石
松散
19.8
180
20.0
16.0
0
35
稍密
20.0
350
25.0
21.0
0
38
中密
22.0
600
38.0
29.0
5
40
密实
23.5
900
45.0
36.0
10
42
第二章、降水井
1、降水设计
1.1、工程概况
根据勘察资料，场地内地下水为赋存于砂卵石层中的孔隙潜水，受上游地下水及大气降水补给，水量丰富，水位变化主要受季节性控制以及附近建筑场地施工降水的影响。
本次勘察期间为枯水期，在钻孔中测得地下水位标高为512m。
根据区域及场地附近已有相关资料，地下水位在丰水期将上升约1.0～2.0m。
根据区域水文地质及现场调查，本场地历年最高水位521.50m。
卵石层综合渗透系数K=25m/d。
本次设计时，考虑施工期正处雨水季节，且周边建筑工地基本停止抽水，工程静止水位按自然地坪以下5.0m考虑，局部最大降深约7m,故水位降深为：
s＝7－5＝2.0m
1.2、编制依据
1）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
2）《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）
3）《供水管井技术规范》（GB50296-99）
4）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
1.3、计算说明
1.3.1、计算
根据该场地的地层情况及我公司降水施工经验，本工程采用管井降水法。
依据《建筑基坑工程技术规范》，进行计算。
降水井计算参数如下：
表1.3.1
计算参数
计算结果
降深（m）
含水层厚度（m）
渗透系数（m/d）
降水范围（m2）
基坑总涌水量（m3/d）
实际降深（m）
井数（口）
1.5
20.0
25
16088.0
6788.36
3.82
14
以上计算能满足最大降深并考虑一定的富余系数.
1.3.2、井数
本工程共布置降水井14口，间距约为40.0m，井点距离开挖上口线约1m.
1.3.3、井深
降水井深度根据《建筑与市政降水工程技术规范》和该场地地层情况进行确定：
HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6
=6+0.5+2+1.5+1.5+2.5
=14.0m
HW1：
基坑深度；
HW2：
降水水位距离基坑底要求的深度；
HW3：
ir0；i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10～1/15；r0为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2；
HW4：
降水期间的地下水位变幅；
HW5：
降水井过滤器工作长度；
HW6：
沉砂管长度；
根据上式计算结果及相关工程经验，井深可定为H=17.5m。
1.3.4、布置
降水井布置原则：
整个降水范围外侧均匀布置。
降水井布置原则为开挖线以外约1.0m，布置时且应考虑井位不影响管道埋设施工。
详总平面布置图。
1.3.5、降水井构造
降水井成井直径为600mm，并不得小于550mm。
井身应保持垂直、不缩径。
降水井管采用混凝土管，其外径360mm，内径300mm，分滤水管和盲管两种，长度均为2.5m。
下部放置1根盲管，其上连续放置滤水管3根，其余均为盲管。
1.3.6、抽水设备的选择
采用深井潜水泵进行管井降水，水泵型号为QJ型，水泵流量为20～40m3/h，扬程20m，额定功率为3～5KW。
为保持降水的稳定性，宜采用动力电源供电。
1.3.7、沉砂池
采用砖砌沉砂池或钢制沉砂池，沉砂池可按附图修砌，容积约3～5m3。
沉砂池位置由现场排水口位置进行确定。
2、降水井技术要求
2.1、现场布置
根据总平图进行布置，位置可根据现场实际进行适当调整，调整原则为：
保证布井的均匀性。
2.2、设计孔径
设计成孔井径为550～600mm，井身保持圆正，成井孔径最小处不得小于550mm，以确保填砾厚度。
井身保持垂直，顶角的倾斜不得超过1度。
2.3、降水井管及布置
降水井管采用混凝土管，分为滤水管和井壁管两种，每根长度均为2.5m。
滤水管为条状形滤水孔，为控制抽水含砂量，应采用缠丝滤水管。
井管应垂直立于井口中心，上端口保持水平。
2.4、滤料
采用磨圆度较好的硬质卵石，规格为5～20mm。
在本工程中为有效控制出砂量，保证临近建筑物的安全，填料规格宜为5mm左右。
顶部2.0m采用粘土回填封闭。
滤料的填入量不应小于计算量的95％。
2.5、含砂量控制标准
为保证抽水过程对砂卵石层中砂颗粒流失的控制，含砂量控制值为：
洗井时：
洗井洗至含砂量小于1/200000（体积比）；
全部降水运行时：
对粗砂：
含砂量应小于1/5万；对中砂：
含砂量应小于1/2万；
对细砂：
含砂量应小于1/1万；
2.6、洗井
采用空压机结合活塞洗井，洗井至井管通畅、可抽出大量清水，含砂量小于1/20万（体积比）。
洗井时间的控制：
活塞洗井时间应不少于2小时，空压机洗井时间应不少于4小时。
2.7、排水系统
抽水水泵采用QJ型潜水泵，水泵放置降水井排水采用管内排水系统，每口井独立走管，排水管直径为Φ68普通焊管。
所抽出的地下水应通过沉砂池沉淀后排入市政雨水管道或甲方指定管道内，不得乱排乱放。
沉砂池位置可根据现场排水口位置进行布置。
3、降水施工工艺
3.1、施工流程
确定降水井位置→机械进程准备→凿井→泥浆护壁、抽取泥浆→重复至设计深度以下0.2m→焊接井管→放置井管→填滤料→洗井→放水泵→试抽→正常降水
3.2、施工要点
1）、测量放线
根据甲方现场给定的基础平面图和设计方案，结合工地现场周边环境，测量放出各井位，并打入木桩。
井位偏差不超过±200mm。
2）、成孔
成孔前应查明井位位置的管线分布，避免破坏管线。
成孔机械采用CZ－22型冲击钻机，冲击凿进，泥浆护壁工艺成孔。
钻机就位开始钻进成孔，泥浆护壁，保持孔内泥浆高度，防止垮孔。
成孔至设计深度后宜多钻0.3m。
3）、吊装井管
凿井至设计要求深度后，为防止泥浆沉淀和塌孔，应立即下放井管。
井管之间采用焊接方式进行连接，应保证四周满焊，连接牢固，最底部的沉砂管下口应用钢板封闭。
保证井管的垂直度，使井管放置在井孔中心位置。
4）、填砾
注入清水，稀释泥浆比重接近1.05后，投入滤料。
填料前仔细阅读地勘资料和打井记录，确定地层分布情况，填料分段进行，各地层填料规格按设计要求。
填料时应在井管外从四周人工铲入井孔与井管之间，填至井口以下2m左右，然后用粘土封住井口。
实际填料量不应少于理论计算量的95％。
5）、洗井
每口井完成后应及时进行洗井，不应搁置时间过长，或完成所有凿井后集中洗井。
采用空压机结合活塞洗井，洗井至井管通畅、水清，以确保降水质量。
活塞洗井时间应不少于2小时，空压机洗井时间应不少于4小时。
洗井后含砂量宜小于1/20万（体积比）。
6）、放潜水泵
本工程采用QJ型潜水泵。
放置前应先测井深，确定井内排水管放置深度，水泵位置距离沉砂管底部0.3m。
7）、降水过程控制
采用分期、分批降水，即边打井边洗井抽水，以使水位缓缓平稳下降，避免因剧烈水位下降拉动土颗粒，增加地表沉降量。
结合单井的地质情况，井位附近无细砂层的降水井先降水，以控制出砂量并保证降水施工不影响基坑的持力层原状土结构。
保持连续抽水，防止水位忽起忽落，因水位反复起落每次都会产生固结沉降，次数愈多，叠加沉降愈大。
抽水过程，应对含砂量进行测量、记录。
3.3、施工机具
施工机具表3.3
机具
数量
设备状况
何处调配
CZ－22型冲击钻
2台
良好
自有
空气压缩机
1台
良好
自有
电焊机
2台
良好
自有
其它机具
若干
良好
自有
3.4、材料计划
材料计划表3.4
材料
单位
用量
用途
滤水管
根
42
降水井管
盲管
根
56
降水井管
黄泥
m3
35
制备泥浆
砾石
m3
40
滤料
潜水泵
台
14
抽水
电缆
足量
输送电力
3.5、劳动力组织
劳动力组织计划表3.5
序号
工种
人数
1
班组长
1
2
机长
1
3
机手
1
4
电工
1
5
焊工
1
6
普工
3
3.6、沉砂池的修建
所有抽出地下水通过排水通道均应进入沉砂池内，沉淀后方可排入到市政排水管道或甲方指定地点。
沉砂池采用砖砌沉砂池或钢制沉砂池，沉砂池可按附图修砌，容积约3～5m3。
沉砂池位置由现场排水口位置进行确定。
为防止基坑开挖，基坑顶土体变形而拉裂沉砂池，沉砂池应尽量远离基坑边，放置位置宜在基坑转角的阴角部位，而不宜在阳角部位或其它变形较大部位。
若沉砂池距离基坑边较近，应对沉砂池底部进行加强，并在基坑支护过程中加强对该部位的观察。
3.7、其它
1）、降水供电系统宜每口井单独走线，避免各井互相干扰。
2）、必要时配备发电机组，以防止突然停电，造成地下水位上升。
3）、潜水泵在运行期间应随时检查电缆、电线是否完好，井口处是否磨坏。
通过声音或仪器检查潜水泵运行是否正常，保证正常运转。
3.8、防止降水引起地面沉降的措施
1）、保证降水井质量、井管接头要接牢。
滤料符合设计要求，使管井抽水含砂量控制在设计要求范围内。
2）、采用分期、分批降水，即边打井边洗井抽水，以使水位缓缓平稳下降，避免因剧烈水位下降拉动土颗粒，增加地表沉降量。
3）、保持连续抽水，防止水位忽起忽落，因水位反复起落每次都会产生固结沉降，次数愈多，叠加沉降愈大。
4）、在现场周边及主要建筑物设置沉降观测点，水位观测孔，定期对其进行沉降水位观测，发现异常立即采取措施处理，此监测可与基坑支护监测同步进行。
5）、一定要保证有序抽水，根据水位标高控制抽水量，水位观测记录每天应向现场总工程师汇报，严禁盲目抽水造成地下水大量流失及造成土体颗粒流水形成地表沉降过大。
4、质量控制措施
贯彻执行国家、省、市颁布的保证质量的规范、规程、规定。
贯彻执行公司的质量方针，质量为本、科学管理、精心施工，为顾客提供满意的产品和服务。
本工程质量控制必须严格按照有关标准、规范及文件执行。
质量控制要点如下：
1、按公司项目管理制度，现场配备完整的领导班子，精心科学的管理现场施工，保证工程质量。
2、相处管理人员认真熟悉设计图纸、场地地质情况、工程特点等，严格按相关规范、规程、法规、图纸进行施工；
3、认真测放、复核降水井位，避免错放、漏放；
4、严格控制进场材料质量。
5、严格按降水井施工技术要点进行施工和检查，保证成井质量。
6、所有人员进场后均进行安全技术交底，并组织安全教育。
7、降水过程中应记录降水水位、含砂量，以保证降水质量。
5、安全保证措施
应建立各级安全生产保证体系，贯彻实施安全规程、规程，在施工中认真执行“安全第一，预防为主”的方针，结合本工程具体情况，制定严格的的安全管理制度，以保证安全生产。
安全管理方针：
安全第一，预防为主；安全施工，人人有责。
安全目标：
不发生四级以上安全事故，最大限度减少轻伤事故。
1、所有进场人员均应进行技术、安全交底，入场教育，增强安全意识和自我保护意识，杜绝安全事故的发生。
2、在四周墙上，要挂上醒目的安全警示标志，随时提醒周围过往行人注意安全。
3、所有电器、线路都必须按照《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）有关规定敷设。
供电电缆应沿道路或建筑物边缘进行布置，并宜直线敷设，其表面距离地面的距离不宜小于0.2～0.7m；电缆下穿时，上下应铺软土或砂土，其厚度不小于10cm，并盖砖保护。
低压电缆（不包括油浸电缆）需架空敷设，其架空高度不应低于2m。
接头处应绝缘良好，并应采取防水措施。
4、合理选择施工设备、机具。
作好设备机具的保养、维护工作。
状态良好的设备、机具是施工质量保证的基础。
5、其它安全事项按公司“安全管理办法”执行、检查。
第三章、基坑支护
1、支护设计
1.1、支护深度及支护形式的选择
本工程自然地坪与正负零标高起伏约1m,根据基础平面图和自然地坪与室内正负标高的关系确定，该工程基坑开挖深度约6.0m。
目前，基坑围护主要采取桩、墙、板、喷锚等形式。
该工程基坑开挖深度约为6.0m，为二级基坑。
基坑周边环境：
基坑周边均无临近建筑物。
1）、基坑深度6.0m，均有一定的放坡条件，拟采用较为经济的喷锚（土钉墙）进行支护，放坡比例为1:
0.4。
2）特别说明：
在基坑支护施工及使用过程中，地表水是影响基坑稳定的首要因素，故在施工及使用中一定要避免地表水流入基坑，影响基坑稳定。
1.2、设计依据
1）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
2）《锚杆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》（GB50202-2002）
4）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
5）《基坑土钉支护技术规程》（CECS96:
97）
6）《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22:
90）
7）《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026-2001）
8）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
9）《详细勘察报告》
10）《基础平面布置图》
11）其它相关规范及地区施工经验
1.3、计算说明
1）该工程基坑为二级基坑，基坑重要性系数为r0＝1.0。
3）基坑放坡比例为1:
0.4，参照代表性钻孔ZK01进行计算。
4）设计采用“理正深基坑6.01版软件”进行计算，所采用的设计参数参照地勘报告取值。
5）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，坑顶堆载距离基坑开挖上口线（土钉墙部分）不得小于2.0m，堆载荷载不得超过10kPa。
1.4、土钉设计结果
（H=6.0m1:
0.4）喷锚支护设计结果表1.4-1
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
8.0
15～20
Φ48δ3.0
1.4
1.4
1Φ14焊接
2
7.0
15～20
Φ48δ3.0
1.4
1.4
1Φ14焊接
3
5.0
15～20
Φ48δ3.0
1.4
1.4
1Φ14焊接
4
4.0
15～20
Φ48δ3.0
1.4
1.4
1Φ14焊接
备注：
a）、锚杆立面采用矩形布置；
b）、“1Φ14焊接”表示纵横方向上用Φ12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；
d）、土钉详图见附录。
1.5、喷锚面层设计
1.5.1、配筋
钢筋网采用φ6.0盘条，调直后使用。
网格横、竖间距均为200mm，采用绑扎搭接。
各土钉横竖方向分别采用一根Φ14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。
1.7.2、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PC.32.5MPa复合硅酸盐水泥，面层平均厚度按80mm考虑，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。
1.5.3、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60mm。
散水外设置挡水，挡水高度200mm，并在挡水外设置截水沟，沟截面尺寸为250×250mm，并保证排水畅通。
1.6、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2.0m，堆载荷载不得超过10kPa。
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。
第四章施工工序
1、施工依据
1）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
2）《锚杆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》（GB50202-2002）
4）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
5）《基坑土钉支护技术规程》（CECS96:
97）
6）《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026-2001）
7）建设单位提供的相关图纸
8）《详细勘察报告》
9）本工程降水护壁设计文件
2、喷锚支护施工
2.1、施工技术要求
施工参数见1.4“土钉设计结果”。
2.2、喷锚施工流程
详见“施工流程图”。
2.3、喷锚施工技术要点
1）土钉杆体为Φ48焊管，壁厚3.0mm。
杆体的选择要求表面平直，无影响杆体质量的裂痕，杆体的内部要求畅通。
为保证灌浆效果，在杆体击入端约1/2长度上制作注浆孔，大小约φ8mm，间距50cm，螺旋型布置，注浆孔前端焊接Φ12的钢筋倒刺。
2）土钉采用QC-150专用锚杆机击入土体，倾角为10～15度左右。
土钉位置施工误差为±5cm。
本工程部份地段上部土层夹卵石粒径较大，且十分密实，土钉施工难度较大，施工时，可以采取提高第一层锚杆位置，增大放坡比或加密锚杆间距等措施。
3）钢筋网采用φ6.0盘条，调直后进行制安，其间距为200m，误差不得超过10mm，
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