基坑支护及降排水方案.docx
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基坑支护及降排水方案
附图：
排水系统布置示意图
基坑支护及降排水方案
1、工程概况
1.1、工程基本概况
XX春天工程场地位于南昌市XX洲，场地西为XX，北为XX路。
该工程拟建建筑物主要由5栋34层、1栋21层、20栋6～11层的建筑物及2层商业等组成，拟建场地下有个1层地下室，开挖深度约为4.5米。
本工程场地平整后地面标高19.7m（±0相当于黄海高层21.478m），基坑底面标高为15.228m。
1.2、周边环境概况
XX春天项目北面为住宅楼小区（高层距项目比较远），西面为南昌市ＸＸ中学（低层教学楼），东面为一块平整的菜地，南面20米为城市水系。
根据周边环境分析，除南面环境比较复杂外，其它地段周边环境较简单。
1.3、工程地质概况
该场地土层上部为第四系杂填土（Q4ml）、淤泥（Q4l）、粉质粘土、细砂、粗砂、砾砂（Q4al）。
下部为第三系（E1-2）紫红色泥质粉砂岩及灰色泥岩组成，覆盖层与岩层为不整合接触关系。
现将场地各岩、土层的组成及分布情况自上而下叙述如下：
①杂填土：
杂色，松散状态，稍湿～饱和，高压缩性，由粘性土、混凝土块、砖块、有机质土组成。
表层含植物根茎。
场地内局部分布，层厚0.7～3.1米。
①-1淤泥：
灰黑色，饱和，流塑状态，高压缩性。
场地内局部有分布，层厚0～0.8米，层顶标高14.92～17.93米，层顶埋深0.7～2.4米。
②粉质粘土：
黄色，稍湿，可塑状态，无摇震反应，稍有光滑，干强度、韧性中等，中等压缩性。
场地内均有分布，层厚0.6～5.2米，层顶标高14.42～19.44米，层顶埋深0.7～3.1米。
③细砂：
黄色、灰黄色，稍密状态，稍湿～饱和，主要矿物成分由石英、云母组成。
场地内均有分布，层厚1.1～5.6米，层顶标高10.40～17.19米，层顶埋深2.7～6.6米。
④粗砂：
黄色，中密状态，饱和，主要矿物成分由石英、云母组成。
场地内均有分布，层厚0.8～8.1米，层顶标高7.90～14.33米，层顶埋深5.1～9.2米。
⑤砾砂：
黄色，中密状态，饱和，主要矿物成分由石英组成，磨圆度较好，颗粒形状为亚圆形，级配良好。
场地内均有分布，层厚10.4～17.7米，层顶标高4.00～11.83米，层顶埋深8.2～14.7米。
⑥强风化泥质粉砂岩：
紫红色，泥质胶结。
局部夹灰色泥岩。
风化作用强烈，裂隙发育，裂隙面上铁锰质充填。
岩芯为土状、块状夹短柱状。
岩芯采取率约为65％。
岩芯中局部见直径为1厘米左右的溶蚀小空洞。
6栋高层建筑物勘察的钻孔揭露层厚1.0～3.5米，层顶标高-6.14～-3.86米，层顶埋深23.8～26.3米。
岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度为破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类。
⑦中风化泥质粉砂岩：
紫红色,泥质胶结。
岩质较好，裂隙一般发育，裂隙面上铁锰质渲染。
岩芯较完整，呈短柱状夹块状，岩芯采取率约为80％。
6栋高层建筑物勘察的钻孔揭露层厚6.1～9.8米，层顶标高-5.83～-8.60米，层顶埋深25.8～28.6米。
岩石坚硬程度为软岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ类。
⑦-1中风化泥岩：
灰色,泥质胶结。
岩质一般，裂隙较发育，裂隙面上铁锰质渲染。
岩芯呈块状夹短柱状，岩芯采取率约为70％。
岩芯中局部见直径为1厘米左右的溶蚀小空洞。
该层为⑦中风化泥质粉砂岩的软弱夹层。
6栋高层建筑物勘察的钻孔揭露层厚0.5～2.8米，层顶标高-12.10～-5.86米，层顶埋深26.3～32.0米。
岩石坚硬程度为极软岩～软岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类。
各岩土层力学强度及变形参数综合表：
土名
承载力特征值
fak（kPa）
压缩模量Es/
变形模量E0（MPA）
天然重度
r（kN/m3）
粘聚力
C（kPa）
内摩擦角
∮（度）
渗透系数
k（m/d）
单轴抗压强度
MPa（frk）
①杂填土
50
3.0/
18.5
0.0
10.0
`10-15
①-1淤泥
40
2.0/
18.0
0.0
5
0.01-0.02
②粉质粘土
170
7.8/
18.9
28
15
0.02-0.05
③细砂
140
/13
18.5
0
20
20-35
④粗砂
230
/16
19.0
0
28
60-70
⑤砾砂
250
/18
19.0
0
30.0
80-120
⑥强风化泥质粉砂岩
320
3.0
⑦中分化泥质粉砂岩
1500
6.6
⑦-1中分化泥岩
980
4.5
1.4、水文地质条件
在勘测深度范围内，在①杂填土初见地下水，埋深0.7～1.8米，标高17.61～19.64米，属上层滞水，勘测时水量一般，主要由大气降水补给。
在细砂层中揭露地下潜水，水量丰富属于潜水，稳定水位埋深5.3～6.8米，标高11.28～13.83米（远小于基坑底面开挖标高15.228米），和赣江水系联系较密切，年变化幅度在1.5～3.0米。
2、编制依据
序号
名称
1
南昌XXXX项目工程施工图纸
2
南昌XX项目工程施工组织设计
3
江西省建筑设计研究总院出具的岩土工程勘测报告
4
建筑基坑支护技术规程
JGJ120-2012
5
锚杆喷射混凝土支护技术规程
GB50086-2001
6
基坑土钉支护技术规程
CECS96：
96
7
岩土工程勘测规范
GB50021-2009
8
建筑基坑工程监测技术规范
GB50497-2009
9
建筑地基基础设计规范
GB50007-2011
10
建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50202-2009
11
钢筋焊接及验收规范
JGJ18-2012
12
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50300-2001
13
建筑施工安全检查标准
JGJ59-2011
14
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33-2012
15
建筑工程施工现场供用电安全规范
GB50194-2002
3、基坑支护设计
3.1、设计计算参数
（1）基坑采用土钉墙、一级放坡支护，放坡比1：
0.5。
（2）土钉长度5米，直径为120mm（水平间距1.5m，垂直间距见详图），采用HRB400直径22的钢筋制作。
土钉与水平面夹角15°注浆采用水泥砂浆，强度等级M20。
（3）混凝土面层：
C20细石混凝土，100mm厚，钢筋网片搭接长度不小于300mm，钢筋网采用ψ6@200布置。
（4）土钉和面层通过设置加强钢筋的形式有效连接，加强钢筋应与土钉螺栓焊接连接。
3.2、土钉墙设计详图
3.3、土钉墙安全验算书
土钉墙计算书
3.3.1、基本参数
1.地质勘探数据如下：
_______________________________________________________________________
序号h（m）γ（kN/m3）C（kPa）φ（°）土类型
11.018.5110填土
20.418.0015淤泥
31.918.92815粉土
45.618.5120细砂
_______________________________________________________________________
表中:
h为土层厚度（m）,γ为土重度（kN/m3）,C为内聚力（kPa）,φ为内摩擦角（o）
2.基本计算参数:
地面标高0m,基坑坑底标高-4.5m；
放坡角度为57°；
侧壁重要性系数1.0；
土条分条数为7；
地面超载20kN/m2；
3.支点层数
_______________________________________________________________________
序号标高入射角（o）水平间距（m）土钉直径（mm）摩阻力（KPa）锚杆长度（m）
1-1.1151.5120605
2-2.3151.5120605
3-3.5151.5120605
_______________________________________________________________________
3.3.2、边坡稳定性计算结果
根据费伦纽斯条分法确定得到最危险圆心位置为（-8.18，15.6）（原点位置在基坑底放坡起始点）,半径为17.61m。
边坡稳定性计算结果
土钉承载力计算
整体稳定性安全系数为1.51
"满足要求"
4、基坑降排水设计
4.1、设计计算参数
根据工程勘测资料，降水计算的参数取值如下：
地下静止水位埋深按4.3米考虑，基坑开挖深度按4.5米考虑，电梯井开挖深度为7.5米，考虑将地下水降至8米，渗透系数取值120m/d。
4.2、降水计算
4.2.1、基坑涌水量计算
基坑涌水量采用块状基坑出水量公式计算：
式中：
Q——基坑涌水量；
k——渗透系数，取k=120m/d；
S——设计降深，S=8-4.3=3.7m；
H——含水层厚度，即静止水位至基岩层的距离，取H=20m；
R——影响半径，R=2S∫（kH）=300m；
ro——基坑等效半径，矩形基坑ro=0.29（a+b）=145；
a——基坑长度295m；
b——基坑宽度215m；
通过以上信息可得：
Q=46155M3/d。
4.2.2、单井理论出水量计算
单井的出水量q（m3/d）按下述管井经验公式计算：
rs—过滤器半径（m），本工程井管直径0.3m，rs=0.15m；
l——过滤器进水部分长度（m），l=8m；
根据以上结果得q=2228m3/d
4.2.3、水泵选择
根据基坑涌水量、单井出水量的计算结果及设计降深，选用QJ型潜水泵。
水泵流量60m3/h，日抽水量1440m3/d。
抽水过程中，每井一个水泵，带吸水铸铁管或胶管，配上一个控制井内水位的自动开关，在井口安装75mm阀门以便调节流量的大小，阀门用夹板固定，预留2～4台水泵备用。
4.2.4、降水井数量计算
计算公式为：
n=1.1×Q/q；
Q——基坑总涌水量；
q——单井出水量，由于水泵出水量低于管井理论出水量，以水泵出水量计算；
根据以上结果得n=35.257，取n为37。
4.2.5、降水井深度
Hw=Hw1+Hw2+Hw3+Hw4
其中Hw1表示基坑深度，取6m；
Hw2表示井管长度，取2m；
Hw3表示滤管长度，取8m；
Hw4表示沉沙管长度，取1m；
根据以上结果得：
Hw=17m
4.3、降水井详图
见第9页
4.4、降水井平面布置图
见第10页
降水井详图：
降水井平面布置图：
5、基坑支护和降排水施工
5.1、施工准备
5.1.1、技术准备
（1）根据业主提供的水准点和控制点，完成场区坐标控制网的建立，验收后，进行基坑开挖的测量放线，请监理单位核定。
（2）编制专项施工方案上报监理和业主审批，施工前做好专项技术交底。
（3）严格执行现行施工安全技术规范、机械设备安全操作规范。
5.1.2、生产准备
（1）根据施工现场业主提供的总的临电临水网络，接建基坑护坡所用水电线路。
（2）全面调查施工现场和基坑支护范围内的地上及地下障碍物，根据现场情况布置施工现场用。
5.1.3、机械准备
序号
机械设备名称
数量
单台功率
（KW）
状态
1
喷射机
2
4.5
良好
2
注浆机
2
3.0
良好
3
搅浆机
2
2.2
良好
4
空压机
2
75
良好
5
电焊机
4
7.5-21
良好
6
冲击钻机
WKS-15
4
良好
7
冲击器
50/13
4
良好
8
钢筋切断机
2
4.5
良好
9
高压喷射管
根据现场计算
良好
10
注浆管
根据现场计算
良好
11
全站仪
1
良好
12
水准仪
2
良好
13
钢尺水位计
1
良好
14
钻机
1
11
良好
5.1.4、人员准备
专业施工班组的素质和能力，直接关系到施工质量和进度计划，必须严格执行现场的调度安排，应认真考察，选择施工能力强、高素质的专业施工队伍，进行边坡支护施工。
选择专业工人操作队伍，并为进场工人作准备，对工人进行技术、安全、思想和法制教育，教育工人树立“质量第一，安全第一”的正确思想。
使施工班组明确有关任务、质量、技术、安全、进度等要求。
遵守有关施工和安全的技术法规和地方治安法规。
工人配置表：
工长
施工准备
边坡支护施工
收尾竣工
备注
机械工
2
3
1
人员安排可根据施工进度调整
电工
2
1
1
钢筋工
3
6
0
焊工
1
4
0
技工
3
8
5
辅工
5
10
5
累计
16
32
12
5.2、组织结构设置
根据本项目的具体情况，总结类似工程的施工经验，我单位将在本工程设立项目经理部，由公司选派技术、管理经验丰富的壹级项目经理对该工程实施项目施工管理，为确保工程达到质量标准，同时，抽调技术素质好、经验丰富、善打硬仗的作业班组，组成一支富有战斗力的施工作业队伍，进驻该工程施工作业，全面推行施工现场文明、卫生、安全生产管理标准化，以此确保工程质量，加速工程进度。
项目管理层由项目经理、项目副经理、技术负责人、安全主管、质量主管、材料主管等成员组成，在建设单位、监理单位和公司的指导下，负责对本工程的工期、质量、安全、成本等实施计划。
组织、协调、控制和决策，对各生产施工要素实施全过程的动态管理。
职务
人数
职务
人数
项目经理
1
质检员
2
执行经理
1
安全员
2
技术负责人
1
材料员
1
生产经理
1
测量员
2
施工员
4
技术员
2
5.3、施工部署
基坑支护采用分段分层顺序流水施工，从最先开工的样板展示区开始分两条线向东北方向进行，基坑支护过程不中断。
如果有中断，需对产生的施工缝进行处理。
降水采用管井井点降水方式，可根据施工进度合理安排。
在样板展示区开工前，考虑到3、4月份雨水较多，可提前将样板展示区及其周边的降水井布置好，准备2～4台泵备用，并在截水沟设置2个明水抽水机。
5.4、土钉墙支护施工
5.4.1、施工工序
土钉：
①土方开挖；②修整边坡；③测放土钉位置；④钻机就位；⑤钻孔至设计深度；⑥插拉杆；⑦压力灌浆；⑧移至下一孔位。
立面喷射砼：
①立面平整；②绑扎钢筋网片；③干配混凝土料；④依次打开电、风、水开关；⑤进行喷射混凝土；⑥砼面层养护。
5.4.2、放线及修坡
根据设计图纸复核已开挖的基坑外边线，并做出标记。
搭设钢管脚手架，根据开挖线以及设计坡度人工修坡，保持边坡面的平整度，以免造成喷射混凝土不必要的浪费。
5.4.3、钻孔
①、采用干作业法钻孔时，要注意钻进速度，避免“别钻”。
要把土充分倒出后再拔钻杆，这样可减少孔内虚土，方便钻杆拔出。
②、采用湿作业法成孔时，要注意钻进时要不断供水冲洗，始终保持孔口水位，并根据地质条件控制钻进速度，一般以300—400mm/min为宜，每节钻杆钻进后在接杆前，一定要反复冲洗，直至溢出清水。
③、在钻进过程中随时注意速度、压力及钻杆平直，待钻至规定深度后继续用水反复冲洗钻孔中泥砂，直至溢出清水为止，然后拔出钻杆。
④、钻进时要比设计深度多100-200mm，以防深度不够。
5.4.4、拉杆安设
拉杆应由专人制作，接长采用电弧焊，为使拉杆置于孔的中心，应按设计要求焊接支撑环，钻孔后应立即插拉杆以防塌孔。
5.4.5、灌浆
灌注材料采用水泥砂浆，强度等级M20。
为加快砂浆凝固，可掺速凝剂，但使用要搅拌均匀，整个浇注过程要在4min内完成。
每次注浆完毕，应用清水通过注浆枪冲洗管路，以便下次注浆时能够顺利进行。
5.4.6、喷射混凝土
①、按照设计要求修整边坡，坡面的平整度允许偏差为±20mm，喷射前松动部分应予以清除。
土钉墙顶的地面应做混凝土护面，宽度按1m左右控制，在坡面和坡脚应采取适当的排水措施。
②、在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片应牢固固定在边坡壁上，并应符合下列要求:
（1）、钢筋使用前必须调直、除锈。
（2）、钢筋与坡面的间隙不应小于20mm，符合保护层要求，可用短钢筋插入土中固定。
（3）、钢筋网片采用绑扎方式，网格允许偏差10mm，钢筋搭接长度不小于一个网格的边长，并不小于300mm。
③、喷射混凝土的厚度为100mm,强度等级为C20，水灰比0.5～1.0，现场过磅计量。
喷射作业应分段、分片进行，同一段应自下而上，喷头与边坡距离宜控制在0.8～1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，为保证喷射混凝土厚度达到规定值，可在边壁上垂直插入短钢筋作为标志。
喷射混凝土终凝2h后，连续喷水养护5～7天。
5.5、降水井施工
本基坑降水体系采用井管降水。
基坑内采用37口降水井，并根据实际情况设置一定的水位观测井，以指导降水施工。
沿基坑四周设置截水沟，内截面尺寸500×500，C15素混凝土浇筑，按2‰坡率流入集水井，并统一抽水至坡顶截水沟。
5.5.1、施工工序
测放降水井点位→凿井至设计深度→洗井至满足降水设计要求→安装降水泵→修建沉砂池及安装排水管道至排水指定位置→降水→开挖并支护。
5.5.2、施工工艺
（1）、测量放线
按“平面布置图”测放出各井井位，并打入木桩，涂上红油漆作标记。
（2）、成孔
钻机就位安装好，核对井位，确认无误后，人工开挖0.50m深，埋设管径600mm的护壁管，完毕后开始钻进成孔。
采用CZ-22型钻机冲击成孔，孔内采用泥浆护壁，保持泥浆高度，防止垮孔。
成孔过程中应确保机架平稳，不产生移位，以保证成孔倾斜度不大于1%。
钻进过程中应作好地层记录及交接班记录。
在钻进过程中，随时测量井深和钻头尺寸（钻头直径应保证在500mm以上），孔深达到设计深度并继续钻孔100-200mm后终孔。
钻进过程中应作好地层记录及交接班记录。
（3）、吊装井管
钻孔到设计深度，经现场技术负责人检验合格后，用水稀释泥浆，清除井底稠泥浆，用抽筒清孔。
清孔完毕后，吊装井管，使井管置于井孔中心，保证填砾厚度均匀，将井管下入井内，确保井管的偏斜度不大于1%。
下井管时，要确保各段井管之间焊接牢固、安装垂直。
（4）、填绿豆砂
井管安装后，及时在井管外填入规格2～3mm绿豆砂滤料。
若场地地层变化较大时，应根据地层记录分层选料。
填砂时，滤料应沿井管四周均匀连续填入，保证填砂量不小于设计值的95%。
当发现填料量与设计深度有较大出入时，应及时找出原因并排除。
井管上口2m深度范围内用粘土封闭。
（5）、洗井
采用空压机、活塞联合洗井，每井活塞洗井不少于两次，每次提拉活塞不少于2小时，空压机洗井不少于2个台班，以确保洗井质量，达到正常出水时含砂率少于1／10000要求。
6、基坑排水系统施工
根据现场地形条件和施工部署安排，整个工程部署了场地排水系统，分为地上排水系统和基坑集水排水系统。
地上排水系统沿工地四周围墙和围挡布置，西侧和北侧临马路边设计排水沟宽为300mm，深为400mm，坡度0.2%。
东侧和南侧临绿化带边设计排水沟宽为400mm，深为400mm，坡度0.2%。
集水坑沿沟长方向每40m左右布置一个，尺寸为800×800×1000，采用灰砂砖砌筑240墙体并内侧及顶面抹灰收光。
雨污水经沉淀池沉淀后排入市政管网。
基坑内集水排水系统沿基坑边和临时运输道路两侧布置，排水沟宽为400mm，深为400mm，坡度0.2%。
排水沟C15素砼浇注硬化，集水坑沿沟长方向每40m左右布置一个，尺寸为1000×1000×1000，采用灰砂砖砌筑240挡墙并内侧及顶面抹灰收光。
穿越施工道路采用埋设φ500混凝土管。
雨污水通过抽水泵抽至地上排水系统后经沉淀池沉淀，再排入市政管网。
排水系统平面布置示意图详见附图1
7、基坑监测
7.1、监测内容
为保证基坑施工的顺利进行，在基坑开挖的各项步骤中必须实施对基坑进行监测。
依据相关图纸、相关规范要求，基坑监测内容如下：
（1）对支护边坡顶部水平位移进行监测；
（2）对支护边坡顶部竖向位置进行监测。
7.2、监测前准备工作
监测工作开始之前，对工程场地周围建筑物和有关设施的现状和裂缝等情况进行详细调查并详细记录。
设置基准点，数量暂定为3个，验算其坐标并进行保护，确保其在整个施工期间正常使用。
并布置15个监测点（水平、竖直监测点共用）。
7.3、基坑支护监测方法
7.3.1、测点布设
（1）观测基点应在两倍基坑开挖深度外。
观测基点为直径22钢筋埋入地下，基点标墩高于地面30～50mm，C20混凝土保护。
（2）基坑周围土体表面变形监测点标为直径22钢筋埋入地下，地下埋置深度不小于600mm，保证观测点能代表该处变形。
7.3.2、水平位移监测
监测部位：
对支护边坡顶部水平位置进行监测。
在进行测点布置时，首先应该选择基准点，基准点的选择可根据GM1、GM2点进行放样。
基准点一般应选在距离基坑大约2～3倍的基坑深度。
采用平面导线测量，以基准点为坐标原点，通过测量距离和方位角，求出各监测点的坐标。
在基坑开挖前采集坐标点初始值，开挖全过程监控。
7.3.3、竖直位移监测
监测部位：
对支护边坡顶部竖直位移进行监测。
监测方法：
（1）根据埋设好的基准点，施测一条闭合路线建立初始数据。
（2）每次观测前按技术要求对仪器进行检查和校正。
沉降观测按固定测量人员，固定测量仪器和固定线路的要求进行，以保证观测结果精密。
（3）本次沉降观测工作采用精密几何水准测量方法进行，观测过程中，各项偏差控制及内业数据处理按照国家《建筑物变形测量规程》中各项规定执行。
7.3.4、监测频率
开挖过程中，每小时监测一次。
底板浇筑后，7小时内1小时监测两次；7至14小时内，1小时监测一次；15至28小时内，2小时监测一次；28小时后，3个小时监测一次。
当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率，并及时向委托方及相关单位报告监测结果：
（1）监测数据达到报警值；
（2）监测数据变化量较大或者数率加快；
（3）存在勘测中未发现的不良地质条件；
（4）基坑及周边大量积水、长时间连续降雨；
（5）基坑附件地面荷载突然增大或超过设计限值；
（6）支护结构出现裂缝；
（7）周边地面出现突然较大沉降或严重开裂；
（8）基坑底部、坡体或支护结构出现管涌、渗漏或流沙等现象；
（9）临近的建筑物出现较大沉降、不均匀沉降或严重开裂；
（10）出现其它影响基坑及周边环境安全的异常情况。
7.4、监测控制标准及警戒值
7.4.1、警戒值确定的原则
（1）满足设计计算的要求，不可超过设计值；
（2）满足测试对象的安全要求，达到保护的目的；
（3）考虑环境和施工因素的影响；
（4）满足各保护对象的主管部门提出的要求；
（5）满足现行规范、规程的要求
7.4.2、警戒值的确定
序号
监测内容
安全值
（累计值）
预警值
危险值
（累计值）
累计值
变化速率
1
水平位移
≤25mm
＞25mm
2
≥30mm
2
竖向位移
≤25mm
＞25mm
2
≥35mm
7.4.3、报警
当出现下
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