地下室基坑施工组织设计.docx
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地下室基坑施工组织设计
工程概况
1第一节一设计概况
广州市珠江新城利雅湾工程位于广州市天河区珠江新城K3地块，总规划面积约18577m2。
场地北侧为海月路，西侧为冼村路，南侧为海心沙路。
该工程由广州利雅房地产开发公司投资开发，中国轻工业广州设计院设计，广州宏达工程顾问有限公司监理。
工程整个建筑布局呈“L”型，共5座塔楼，建筑物设计29~32层，总高度约106m。
其中地下室二层，作为平战结合地下室，共划分为八个防火分区。
地下室分东区和西区两部分，其中西区东西宽45.785m，南北长147.026m。
西区北部局部地下室底板标高为-8.00m，其余为-6.90m；东区与西区有一约4°的偏角，东西长113.62m，南北宽74.73m，西区南部局部地下室底板标高-8.00m，其余为-6.90m。
基坑底总面积约16155m2。
1第一节二主要工程量
本施工组织设计所涉施工范围为：
基坑边深层搅拌桩止水帷幕、基坑边坡喷锚支护、土方开挖、坑底与坑顶四周排水沟等。
主要工程量见下表：
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
深层搅拌桩（Φ600）
m
19841
2
锚杆护坡
m2
6067
包预应力锚杆
3
机械土方
m3
约130000
4
基坑底砖砌排水沟
m
615
5
基坑顶砖砌排水沟
m
643
1第一节三气候特征
广州市地处亚热带，属海洋性季风气候，全年大部分时间光照充足，雨量大，雨季长，台风和强热带风暴频繁，每年四至九月为雨季，夏秋季有台风袭击。
根据这一地区特征，在本工程基坑施工过程中，除要做好与气象台的联系工作，提前采取措施外，做好雨季防雷及炎热季节施工措施，对保证工程进度和质量意义重大。
1第一节四场地概况
场地地形平坦，地貌单元单一，但基坑东边、北边、西边距离现有围墙太近，施工场地狭窄，对施工有不利影响。
而且地下室边线距离建筑红线太近，所有临建只能布置于红线之外，详后附《建筑平面布置图》。
支护方案的选择
1第一节一地质及水文条件
（一）、土层划分
工程场地原地貌单元为江河冲积平原，地面高程为6.96~8.28m（勘探钻孔点），相对高差为1.32m。
根据钻孔揭露，可将场地内岩土层自上而下划分为人工填土、第四系冲积土层、风化残积层、白垩系基岩等四大类，分述如下：
1、人工填土层（Qml，层号①）：
普遍分布，厚度0.90～2.60m，平均2.32m。
土性为杂填土，呈灰、褐红、灰黄、灰白等杂色，结构松散，由粉土、粉质粘土、砾砂、碎石块、砖块、混凝土块及生活垃圾等组成，土质均一性较差。
标贯试验5次，N=4.5～5.9击，平均值5.4击。
2、第四系冲积土层（Qal，层号②）：
分布于各孔段，按其土性可划分为五个亚层。
1）、粉质粘土、粘土（层号②～1）：
有21孔段有分布，顶面高程4.68～5.86m，顶面埋深1.50～2.60m，厚度0.90～4.60m，平均2.81m。
呈灰、深灰、棕红、灰黄等色，软塑状，粘性好。
标贯试验21次，N=2.9～5.6击，平均4.0击，属中压缩性土。
2）、淤泥质土、淤泥（层号②～2）：
有16孔段有分布，顶面高程1.46～6.28m，顶面埋深1.50～2.60m，厚度1.00～2.20m，平均1.55m。
呈灰黑色，流塑～软塑，饱和，粘性好，含腐植质及粉细砂。
标贯试验12次，N=1.0～3.9击，平均值2.1击。
属高压缩性土。
3）、粉质粘土、粘土（②～3）：
有13孔段有分布，顶面高程2.64～5.07m，顶面埋深1.90～4.50m，厚度1.70～5.60m，平均2.68m。
呈褐红、浅灰、灰黄等色，可塑状，粘性好。
标贯试验14次，N=6.1～12.9击，平均值7.7击。
属中压缩性土。
4）、粉砂（层号②～4）：
有4孔段有分布，顶面高程1.62～3.45m，顶面埋深4.00～6.20m，厚度1.80～3.80m，平均2.90m。
呈棕红、灰白、褐红等色，饱和，松散。
标贯试验4次，N=3.7～9.4击，平均值6.2击。
5）、中砂（层号②～5）：
有30孔段有分布，顶面高程-3.07～-3.58m，顶面埋深3.60～8.00m，厚度0.85～5.90m，平均3.43m。
呈灰白、灰黄、浅灰等色，饱和，稍密，局部含少量粘粒、砾石。
标贯试验42次，N=10.2～14.9击，平均值13.1击。
3、风化残积土层（Qel）：
普遍分布，土性为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩等风化而成的粉质粘土，按其土性及状态可划分为2个亚层。
1）、可塑状粉质粘土层（层号③～1）：
有19个孔段有分布，顶面标高-3.14～-0.33m，顶面埋深7.50～10.80m，厚度1.00～4.50m，平均1.98m。
土性为粉质粘土，呈褐红色，可塑状。
标贯试验16次，N=6.5～14.5击，平均值9.9击。
属中压缩性土。
2）、硬塑状粉质粘土层（层号③～2）：
有28个孔段有分布，顶面标高-4.83～-0.97m，顶面埋深9.00～12.50m，厚度0.90～5.50m，平均2.18m。
土性为粉质粘土，呈褐红色，硬塑状。
标贯试验31次，N=15.4～29.1击，平均值21.6击。
属中压缩性土。
4、白垩系基岩（K2）：
场地基底岩石为白垩系沉积的碎屑岩，岩性为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，局部偶见粉砂岩、细砂岩。
呈泥质、粉砂质结构，中厚层状构造。
按其风化程度可划分为全风化、强风化、中风化及微风化等四个岩带。
1）、全风化岩带（层号④～1）：
有23个孔段有分布，顶面标高-11.23～-2.08m，顶面埋深10.50～18.90m，厚度0.90～4.40m，平均1.97m。
岩石风化强烈，呈全风化状，褐红色，岩芯呈坚硬土状，遇水易软化。
标贯试验19次，N=30.2～48.9击，平均值37.3击。
2）、强风化岩带（层号④～2）：
各孔段均有分布，顶面标高-13.73～-2.95m，顶面埋深10.20～21.40m，厚度0.50～13.40m，平均4.06m。
呈褐红色，岩芯呈半岩半土状、碎块状，岩质软，部分岩质稍硬。
本带风化均一性差，大部分孔段存在中、微风化岩夹层。
标贯试验12次，N=51.2～72.2击，平均值57.2击。
3）、中风化岩带（层号④～3，略）：
（二）、地下水概况：
场地第四系孔隙含水砂层较发育，地下水丰富。
地下水主要受大气降水补给，地下水位随季节性变化而变化，雨季水位升高，旱季水位下降。
场地砂土层的渗透系数K=9.36m/d，属强透水层。
场地环境为Ⅱ类，地下不对混凝土结构无腐蚀性。
1第一节二地下室基坑边坡支护的计算参数
地层
代号
层号
土性
天然密度ρ0
（g/cm3）
内摩擦角φ（度）
凝聚力C
（kPa）
Qml
①
人工填土
1.70
10.0
8.0
Qal
②～1
粉质粘土、粘土
1.85
12.0
20.0
②～2
淤泥质土、淤泥
1.70
4.8
9.6
②～3
粉质粘土、粘土
1.90
15.0
22.0
②～4
粉砂
1.80
22.0
0.0
②～5
中砂
1.90
25.0
0.0
Qel
③～1
粉质粘土
1.93
18.0
25.0
③～2
粉质粘土
1.95
20.0
30.0
K
④～1
全风化岩
2.00
22.0
40.0
④～2
强风化岩
2.10
30.0
100.0
1第一节三支护方案设计的依据
1、广东省工程勘察院“广州珠江新城K3地块（K3-1、2、3、5）岩土工程勘察报告”（2001.11.16）
2、中国工程建设标准化协会标准《土层锚杆设计施工规范》（CECS22—90）
3、国家行业标准《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120—99）
4、广东省标准《建筑基坑支护工程技术规程》（DBJ/T15-20-97）
5、广州市标准《广州地区建筑基坑支护技术规定》（GJB02—98）
1第一节四支护方案设计原则
由于该工程未提供基坑范围以外的锚杆锚固区域的地质资料，其计算主要参考该工程基坑范围内的地质资料。
又因为其基坑岩体的土层覆盖厚度不一，其可塑、软塑等土层厚度分布不均，而且土体物理力学指标变化很大，这样很难作出符合工程实际的计算。
因此，只能根据本工程基坑内的情况，再结合以往成功的工程经验近似取基坑地面以下C、φ值以及锚固体与土体接口粘结强度值（qs）的各加权平均值作为初步计算的依据，待施工开挖时根据锚杆成孔取出的土样对锚杆长度再作适当的调整。
因此，该工程的设计原则是：
动态设计、动态施工、动态管理。
施工过程中应随时对开挖和钻孔取得的土体资料和水文资料进行分析、比较，发现与设计所取土体物理力学性能及水文资料不符或出入较大时，应及时调整设计方案和施工方案，以确保设计方案的可靠度，进而确保基坑边坡以及基坑周边环境的安全。
1第一节五基坑支护设计
场地工程地质情况将全场分成三个支护区域：
分别称为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ支护区（详“基坑支护平面示意图”）。
支护形式：
首先采用深层搅拌桩形成止水帷幕，然后垂直开挖基坑边坡，采取锚杆、花管、土钉相结合的复合止水、支护结构。
1、第Ⅰ支护区支护设计：
该断面边坡支护垂直开挖深度按8米考虑（施工时以现场放线、设计标高为准）。
（1）、沿基坑开挖线设置一排深层搅拌桩（φ600＠400），深约10.00米左右（穿过透水层，桩端进入不透水层0.50米左右），搅拌桩施工采用喷浆工艺,采用425#普通硅酸盐水泥作固化剂，浆液水灰比0.5～0.6，四搅四喷（两上两下）,每纵延米搅拌桩掺加水泥用量不少于50kg。
（2）、沿基坑边坡垂直方向布设6排土钉（花管），其中M1、M2、M3为土钉，M4、M5、M6为注浆花管，垂直间距和水平间距均为1.30米，锚杆（或土钉、花管）成梅花状排列。
（3）、喷射混凝土强度C20、厚100,钢筋网采用φ6圆钢编制,间距200×200。
（4）、每排锚杆（或土钉、花管）设水平加强筋2Φ16。
2、第Ⅱ支护区支护设计：
该断面边坡支护垂直开挖深度超过第Ⅰ支护区约1米左右（施工时以现场放线、设计标高为准），设计上考虑沿基坑边坡垂直深度增加一排锚杆（或土钉、注浆花管）。
锚杆（或土钉、注浆花管）垂直间距由现场施工作适当调整。
（1）、沿基坑开挖线设置1排深层搅拌桩（φ600＠400），深约11.00米左右（穿过透水层，桩端进入不透水层0.50米左右），搅拌桩施工采用喷浆工艺，采用425#普通硅酸盐水泥作固化剂，浆液水灰比0.5～0.6，四搅四喷（两上两下），每纵延米搅拌桩掺加水泥用量不少于50kg。
（2）、沿基坑边坡垂直方向布设7排锚杆（或土钉、花管），其中M1为土钉，M2、M3为锚杆，M4、M5、M6为注浆花管，M7为土钉，水平间距为1.30米，锚杆（或土钉、花管）成梅花状排列。
（3）、喷射混凝土强度C20、厚100,钢筋网采用φ6圆钢编制,间距200×200。
（4）、每排锚杆（或土钉、花管）设水平加强筋2Φ16。
3、第Ⅲ支护区支护设计：
该断面边坡支护垂直开挖深度按8米考虑（施工时以现场放线、设计标高为准）。
（1）、沿基坑开挖线设置2排深层搅拌桩（2φ600＠400），深约11.00米左右（穿过透水层，桩端进入不透水层0.50米左右），搅拌桩施工采用喷浆工艺,采用425#普通硅酸盐水泥作固化剂，浆液水灰比0.5～0.6，四搅四喷（两上两下）,每纵延米搅拌桩掺加水泥用量不少于50kg。
（2）、沿基坑边坡垂直方向布设6排锚杆（或土钉、花管），其中M1为土钉，M2为锚杆，M3、M4为土钉，M5、M6为注浆花管，垂直间距和水平间距均为1.30米，锚杆（或土钉、花管）成梅花状排列。
（3）、喷射混凝土强度C20、厚100,钢筋网采用φ6圆钢编制,间距200×200。
各种支护区详细做法详广州军区司令部建筑工程设计院所出的《广州珠江新城K3地块基坑支护设计图》。
施工布署与领导机构
1第一节一施工管理组织
为更好完成该工程的施工任务，我司将从施工方案、人员设置、机械配备、材料供应和工程服务等方面全力进行合理的安排和调配。
同时在施工中，我公司将从全市整体利益出发，积极与质量监督部门、监理单位配合，协调好内外关系及地盘管理，通过有效地对工序、材料、人员进行控制，不仅保证工程质量，而且保证安全文明施工得到有效保障。
通过有效的环保措施，使声、光、尘污染得到有效控制，创建安全文明施工的模范工地。
（一）、项目经理部的组成
为了更好地完成本工程的施工任务，我司成立了利雅湾工程项目经理部，人员及组织机构如下图：
（二）、各部门职能
项目经理：
负责项目经理部的行政领导工作，并对整个项目的施工计划、生产进度、质量安全、经济效益全面负责，分管施工部、行政部和质安部。
项目总工程师：
负责项目施工中的全部技术管理、质量控制和安全监督工作，分管技术部和质安部。
项目副经理：
协助项目经理和项目总工程师进行工地的各项管理，分管技术部和材料部。
技术部：
负责施工组织设计、专项施工方案和交底卡的编制；负责钢筋翻样、木工放样，构配件加工订货和现场施工技术问题的处理；负责发放施工图纸、设计变更和有关技术文件；办理工程签证；做好隐蔽工程的验收记录本和各项工程技术资料的收集整理工作。
施工部：
负责定额核算、计划统计和预决算的编制工作；负责施工现场平面管理、施工调度及内部协调；负责施工测量、放线，负责机械设备管理和安全管理工作。
质安部：
负责工程质量的检查、监督，进行分部分项工程的自检评定，开展全面质量管理和QC小组的活动。
负责做好经常性的安全生产宣传工作，贯彻“安全第一，预防为主”的方针，组织日常的安全生产检查、监督工作，帮助班组消除事故隐患，促进安全生产。
材料部：
负责编制材料供应计划，根据施工进度分批组织材料供应：
负责材料的发放和物资保管，进行原材的检验、化验、抽检，提供有关材料的技术文件。
行政部：
负责政治宣传、职工教育、生活后勤、安全保卫、环境卫生、文明施工及接待工作。
（二）、施工管理体系
为加强管理，建立完善的管理体系（见附表）
1、质量管理体系
2、安全、文明施工管理体系
3、进度控制体系
4、安全管理防火体系
1第一节二施工部署
本工程基坑支护与土方工程的施工顺序为：
先进行深层搅拌桩的施工，再进行锚杆护坡的施工，在锚杆施工的同时，穿插进行土方开挖。
（一）、深层搅拌桩
深层搅拌桩的施工计划安排5台机械，组织5班人员。
其中东区安排3台；西区安排2台。
具体为：
1、东区
号机从（6-18）轴拐角处开始，沿着（6-A）轴方向先做5m的双排桩，再向西做单排桩，一直与西区的
号机相连；
号机从（6-A）轴开始，沿着（6-18）轴向北做双排桩；
号机从（18）轴开始，沿着（3-L）轴向东一直与
号机相连，此区段内无接驳。
2、西区
号机从（18）轴开始（即
号机开始的部位），沿着（3-L）轴向西，拐到
（1）轴再向南，在（K）×
（2）处结束；而
号机从此处开始向南，再拐向东、北与
号机相连。
3、整个地下室基坑设一个硬接驳位，即西区（K）×
（2）轴附近
号机开始（即
号机结束）的部位。
具体见《地下室深层搅拌桩施工顺序示意图》。
（二）、锚杆支护与土方开挖
整个地下室基坑的锚杆支护与土方开挖从（18）轴分为东区与西区分别进行。
东区基坑投影面积8979m2，土方约76300m3，锚杆324m，锚杆支护分8个段完成，每段约40m左右；西区基坑投影面积7176m2，土方约53700m3，锚杆312m，锚杆支护分8个段完成，每段约40m左右。
锚杆的施工分4组，每个区内2组同时施工，挖土机与锚杆施工配合。
土方的开挖分2个独立的班组在两个区内分别同时开挖。
由于基坑较深，土方分两步开挖完成。
东区土方从东边、南边开始，在北边（3-1）~（4-1）轴间结束。
北围墙在（4-1）轴线附近增设大门口，东区从此门向北出土。
西区土方从西向东开挖，分别从南大门口和北大门口出土，南边土方在（B）~（F）×（18）轴间结束，北边土方借用东区出土通道向北出土。
基坑出土坡道处土方与喷锚最后施工。
锚杆及土方的施工详见《基坑土方开挖顺序示意图》。
施工进度计划
为了确保本工程项目的实现，我公司特组成一个强有力的项目部，建立严格的项目管理制度，因事设人，定岗位、定责任，因责任授权。
在施工中，随时与建设、设计及监理等有关部门沟通，确保工程进度。
（一）、施工进度计划
地下室基坑计划总工期为120日历天，计划从2002年3月30日到2002年7月27日共120天，各分项的施工工期安排如下：
1、深层搅拌桩：
38天（2002-3-30~2002-5-6）
2、东区基坑喷锚支护与土方开挖（不包坡道）：
65天（2002-4-27~2002-6-30，插入10天，则实际占用工期55天。
）
3、基坑坡道口支护与土方开挖：
20天（2002-6-28~2002-7-17插入3天，实际占用工期17天。
）。
4、排水沟与栏杆插入施工，不占用工期。
（2002-5-17~2002-6-11）
5、机动时间10天（考虑雨天及其它因素影响）。
具体的地下室基坑施工进度计划安排见《施工进度计划表》。
（二）、保证进度的措施
1、强有力的组织领导：
挑选精兵强将，组成工地领导班子，做到齐心协力，一切为了本工程工期、质量目标的实现。
2、施工前要熟悉图纸，领会设计意图，制定工作方案，使整个施工与管理在有序的监控之下进行。
3、安全、质量、技术管理工作常抓不懈，施工工长、施工员，质检员、安全员、材料员严守职责，并向项目经理部签订责任状，不出现误工窝工（甲方原因除外），不出现质量事故返工误时，不出现安全事故，不出现停工待料，各个部门人员各司其职，确保工程在紧张而有序的状态中高效施工。
4、时间安排先紧后松，留有余地。
5、施工机械在本施工组织设计的基础上实际弹性管理，如发现工期拖后，则立即增加机械，保证进度。
6、在本公司近本工程的其它工地，预选组织一支精干的施工预备队，根据本工程需要，可紧急调预备队进场支援，抢回损失的工期。
各种资源需要量计划
1第一节机械需要量计划
（一）、深层搅拌桩
搅拌机悬吊在塔架式导向架上，动力头为30KW三相电动机，带运搅拌杆和搅拌翼浆水泥浆搅拌于土中。
全套设备为水泥浆搅拌机、集料斗和输浆泵等。
本工程深层搅拌桩共约19841m，每套机械工作效率按110m/台班计，共准备5套机械即可满足施工要求。
（二）、喷锚支护
锚杆施工安排4套机械设备同时施工，各套机械除电焊机可互用外，其它设备均各套独立。
（三）、土方开挖
土方开挖安排2个作业队独立完成，东区基坑面积约8979m2，土方约76300m3；西区基坑面积7176m2，土方约53700m3。
考虑配备W1-100型履带式挖掘机，其铲斗容量q=1m3，土质按粘土计算，每一工作循环时间t=40s，计划65天（不包括坡道口土方），考虑锚杆等因素影响，则按60d计，采取1.5班作业（即每天加班至晚上10:
00点），挖掘机需要量计算如下：
单斗挖掘机小时生产率：
则：
每台班生产率为：
故东区挖掘机需要量为：
用3台。
西区挖掘机需要量为：
用2台。
考虑局部土方需驳机挖掘，同时考虑需配合锚杆、以及施工过程中雨天的影响，故在施工高峰期，各区可考虑分别再进多1台挖掘机开挖，以保证施工进度。
基坑施工阶段主要施工机械设备见下表：
主要施工机械设备表
施工项目
序号
机械名称
型号
单位
数量
功率（KW）
备注
深层搅拌桩
1
搅拌机
套
5
150
用于深层搅拌桩
2
集料斗
套
5
3
输浆泵
台
5
15
喷
锚
支
护
4
空气压缩机
6m3
台
4
40
5
混凝土喷射机
台
4
6
高压注浆机
台
4
7
砂浆搅拌机
台
4
13.2
8
钢筋切割机
台
3
16.5
9
钢筋卷扬机
台
2
15
10
电焊机
台
4
80
11
钢筋对焊机
台
1
75
12
污水泵
台
6
13.2
13
氧割
套
1
14
穿心式千斤顶
YC1200×320
台
2
15
油泵
ZB4-500
台
2
5
土方开挖
16
挖掘机
W1-100
台
5
东区3台；西区2
17
自卸汽车
10T
台
28
东区16台；西区12台
其它
18
发电机（200KVA）
TZH-280
台
1
19
砂浆搅拌机
200L
台
4
8.8
20
手推斗车
台
30
21
潜水泵
50WQ15-22
台
10
22
功率合计
453.7
仅基坑施工阶段
1第一节施工人员需要量计划
（一）、深层搅拌桩
深层搅拌桩安排5台机械，5班人员作业。
每台搅拌机每班配备5人，机长、司机、助手、搅浆、司泵各1人。
（二）、锚杆施工
锚杆施工安排4套作业班子，每套班子又分为造孔组；喷射组；注浆组；制锚组等4个组，每个班设一个班长，实行班长负责制，具体如下：
基坑施工阶段施工人员需要量见下表：
施工人员需要量计划
施工项目
组别
每组人数
小计
职责
深层搅拌桩
机长
1
25
负责全面指挥
司机
1
负责操纵搅拌机搅拌，移机对位，指挥灰浆泵启闭档次，调整搅拌机垂直度，排除机械故障，填定《深层搅拌施工原始记录》等
助手
1
负责垫木找平，左右移机挂滑轮，协助对桩位，更换搅拌头，联系输浆，清洗疏通搅拌头等
搅浆人员
1
负责搬运水泥，掺入外加剂，加水搅拌等
司泵
1
倒浆、过滤、清碴、疏通倒浆管、集料斗，启闭压缩泵及调换档次，处理堵管、爆管、清洗集料斗和管路
喷锚支护
造孔组
9
36
负责造孔及机械成孔，安放锚杆，清理作业面残渣。
喷射组
3
12
负责修坡、砼喷射、配料上料、压缩空气供应。
注浆组
3
12
负责制浆、注浆。
制锚组
4
16
负责锚杆制作，编网、钢筋焊接、预应力锚杆张拉等
排水沟
瓦工班
25
50
负责临建及基坑底、顶水沟的砌砖、抹面等。
其它
杂工班
45
45
负责临建及其它施工中需要配合的工作。
合计（人）
196
注：
施工管理人员应随时掌握施工进度情况，对于出现进度滞后的情况时，立即采取加班或增加人员、机械等措施。
1第一节主要材料需要量计划
基坑施工阶段主要材料需要量计划
序号
材料名称
型号规格
单位
数量
备注
1
圆钢
Φ10内
吨
38.05
2
螺纹钢
Φ25内
吨
94.42
3
螺纹钢
Φ25外
吨
46.08
4
普通硅酸盐水泥
P.O.32.5
吨
6011.97
5
蒸压灰砂砖
240×115×53
千块
83.97
不包括围墙用量
6
石灰
吨
6.25
7
中砂
M3
1192.52
8
碎石
10
M3
826.37
9
镀锌铁丝
26#
kg
24.3
施工总平面布置
1第一节一施工现场准备
（一）、场地平整
由于建筑场
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