某工程基坑支护降水方案参考.docx

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某工程基坑支护降水方案参考

河南新中益电厂工程2×660MW

锅炉、煤仓间及汽机房工程

基坑支护、降水及土方开挖专项方案

批准：

审核：

编制：

XXXXX设集团有限公司

2012年12月

总目录

1工程概况

2编制依据

3施工计划

4施工工艺及方法

5施工安全保证措施

6劳动力计划

7计算书及施工图纸

1工程概况

1.1一般概况

河南新中益电厂为“上大压小”异地扩建电厂，为两台660MW机组，拟建厂址位于新乡市所辖的长垣县常村镇西北约1km，西距新乡市约70km，东距长垣县约8km，北距新菏铁路约2km。

厂区位于岳刘庄村西南约2.5km，大堤西村北约500m，南侧紧临省道S308。

1.2基坑概况

基坑规模：

本工程为河南新中益电厂锅炉、煤仓间及汽机房工程图，平面尺寸约为161×134m。

根据岩土工程勘察报告及建筑图纸，煤仓间基坑开挖深度为6m，其余开挖深度为7m。

拟建工程周边平坦开阔，基坑可采用大放坡的形式进行开挖。

1.3工程环境条件

拟建工程场地位于长垣县西约8km的常村镇大堤西村北，南侧紧邻S308省道，现场地大部分为农田，部分为树林和苗圃。

拟建场地内无高大建筑物，地下无管网设施，工程环境条件较为简单良好，交通便利，工程条件较好。

1.4工程地质条件

厂址地处黄河中下游冲洪积平原，地形平坦，地势开阔。

地面标高62.50～64.68m。

根据野外工程地质勘探成果与室内土工试验成果，场地内地基土主要由第四系冲洪积的粉土、黏性土及粉砂、细砂层组成。

根据地基土物理性质和工程特性差异，在勘探60m深度范围内自上而下可分为13个主层（层①～层⑬）和4个亚层（层④1、层⑨1、层⑩1、层⑪1）。

层①粉土：

褐黄色，土质较均匀，含混物少，夹薄层粉质黏土，稍密～中密，湿，中压缩性。

层厚0.50～3.50m，层底埋深0.50～3.50m，层底标高60.66～63.24m。

层②粉土：

褐黄色，土质较均匀，夹薄层粉砂，稍密～中密，湿，中压缩性。

层厚0.60～4.40m，层底埋深1.50～5.90m，层底标高58.40～61.88m。

层③粉质黏土：

褐黄色，浅黄色，含少量黄色铁质氧化物和灰色斑块，夹粉土层。

软塑为主，中压缩性。

层厚0.50～4.50m，层底埋深3.00～8.50m，层底标高55.66～60.36m。

层④粉土：

灰色、灰褐色，砂感强，土质较均匀。

中密、湿，中压缩性。

层厚0.60～5.20m，层底埋深5.80～10.50m，层底标高53.62～58.30m。

层④1粉土：

灰褐色、灰黑色，黏粒含量较高，位于层③的下部。

稍密、湿，中压缩性。

层厚0.80～2.70m，层底埋深7.80～9.50m，层底标高54.63～56.19m。

层⑤粉质黏土：

灰褐色，含少量铁锰质氧化斑点。

软塑，中～高压缩性。

层厚0.50～4.20m，层底埋深7.30～12.80m，层底标高51.50～56.80m。

层⑥粉质黏土：

灰黄色，含较多黄色铁锰质氧化物斑点和灰色条纹，混小姜石少量（d=0.5～1.0cm），夹粉土层。

可塑，中压缩性。

层厚0.50～2.70m，层底埋深8.50～14.00m，层底标高49.70～55.60m。

层⑦粉土：

灰黄色，含黄色铁锰质氧化物斑点，较均匀。

密实、湿，中压缩性，层厚0.30～7.50m，层底埋深11.50～17.90m，层底标高46.38～52.30m。

层⑧粉砂：

灰黄色，成分以石英、长石和云母为主，含粉粒较多，见少量贝壳碎片，磨圆度差，级配较好，中密～密实、饱和，低压缩性。

层厚1.40～12.80m，层底埋深15.50～28.60m，层底标高35.40～48.80m。

层⑨粉质黏土：

褐黄色、棕红色，含铁锰质氧化物斑点和灰色条纹斑块，含小姜石少量（d=0.5～1.0cm），可塑～硬塑，中压缩性，下半部与中密的粉土互层。

层厚1.00～15.00m，层底埋深16.50～35.60m，层底标高28.70～47.80m。

层⑨1粉砂：

灰黄色，成分以石英、长石和云母为主，含粉粒较多，见少量贝壳碎片，磨圆度差，级配较好，中密～密实、饱和，低压缩性。

层厚1.00～2.00m，层底埋深22.00～28.30m，层底标高35.06～42.30m。

层⑩细砂：

浅黄、灰黄色，成分以石英、长石和云母为主，磨圆度差，级配较好。

密实、饱和，低压缩性。

揭露层厚0.80～14.50m，层底埋深22.00～41.70m，层底标高22.60～41.70m。

层⑩1粉质黏土：

褐黄色，与浅黄、灰黄色中密的粉土互层，含少量粒径0.5～1.0cm的小姜石。

可塑，中压缩性。

揭露层厚1.70～3.00m，层底埋深27.60～33.00m，层底标高30.60～35.70m。

层⑪粉质黏土：

褐黄色，与浅黄、灰黄色中密的粉土互层，含少量粒径0.5～1.0cm的小姜石。

可塑～硬塑，中压缩性。

揭露层厚2.40～28.20m，层底埋深30.10～52.70m，层底标高11.50～34.40m。

层⑪1细砂：

浅黄、灰黄色，成分以石英、长石和云母为主，磨圆度差，级配较好。

密实、饱和，低压缩性，位于层⑪的中部。

揭露层厚1.10～5.90m，层底埋深37.50～46.70m，层底标高17.56～26.40m。

层⑫细砂：

浅黄、灰黄色，成分以石英、长石和云母为主，磨圆度差，级配较好。

密实、饱和，低压缩性。

揭露层厚1.50～21.70m，层底埋深43.00～60.75m，层底标高3.26～21.60m。

层⑬粉质黏土：

褐黄色，与浅黄、灰黄色中密的粉土互层，含少量粒径0.5～1.0cm的小姜石。

可塑～硬塑，中压缩性。

本次最大揭露厚度23.40m，最大勘探深度60.75m。

各层主要物理与工程特性指标建议值表

项

层目

序

天

然

含

水

量

ω

%

天然密度

ρ

g/cm3

湿

重

度

γ

kN/m3

天

然

孔

隙

比

e

液性

指数

IL

黏粒

含量

ρc

%

压缩

模量

Es1-2

MPa

直接快剪

承载

力特征值

fak

kPa

黏

聚

力

ck

kPa

内摩

擦角

φk

（°）

层①粉土

27.5

1.89

18.9

0.850

17.6

5.3

7

15.0

100

层②粉土

21.2

1.81

18.1

0.830

9.4

7.5

12

20.0

130

层③粉质黏土

29.9

1.91

19.1

0.910

0.89

5.0

13

8.0

100

层④粉土

27.3

1.93

19.3

0.790

11.0

8.0

17

19.8

150

层④1粉土

26.0

1.89

18.9

0.800

5.8

5.0

7

14.0

90

层⑤粉质黏土

32.3

1.91

19.2

0.900

0.78

5.0

15

7.5

100

层⑥粉质黏土

23.5

2.03

20.3

0.750

0.45

5.7

19

7.0

130

层⑦粉土

21.1

2.02

20.2

0.650

15.1

10.0

18

19.7

170

层⑧粉砂

18.4

2.03

20.3

0.620

15.0

24.0

200

层⑨粉质黏土

24.5

1.99

19.9

0.700

0.43

8.5

220

层⑨1粉砂

20.0

2.02

20.2

0.630

12.0

200

层⑩细砂

20.1

2.04

20.4

0.600

18.0

230

层⑩1粉质黏土

32.5

1.91

19.1

0.901

0.51

8.0

180

层⑪粉质黏土

23.5

2.01

20.1

0.700

0.40

8.5

220

层⑪1细砂

20.4

2.02

20.2

0.600

18.0

230

层⑫细砂

21.0

2.06

20.6

0.600

18.0

230

层⑬粉质黏土

26.2

1.98

19.8

0.750

0.40

10.0

220

1.5水文地质条件

场地地下水为第四系孔隙潜水。

地下水水质清洁，无嗅无味，为当地居民生活饮用水和牲畜用水。

勘测期间，厂址地下水初见水位4.5m，稳定水位埋深5.0m左右。

经调查，地下水水量丰富，水位变化与大气降水密切相关，一般年变幅在3.0～4.0m左右，深基础施工需考虑基坑降水措施。

地下水主要以大气降雨为主要补给来源，其次为河流、渠系渗漏和灌溉回渗。

以水平径流为主。

排泄方式主要是人工开采和侧向径流。

据调查地下水历史最高水位，埋深约3.0m。

2设计依据

（1）河南新中益电厂工程岩土工程勘测报告

（2）建筑基坑支护技术规程《JGJ120-2008》

（3）建筑地基基础施工质量验收规范《GB20202-2002》

（4）混凝土结构设计规范《GB50010-2010》

（5）建筑与市政降水工程技术规范《JGJ/T111-98》

（6）混凝土结构工程施工质量验收规范《GB50204-2002》

（7）建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号文件。

3基坑支护施工工期计划

3.1施工进度计划

3.2施工机械计划

施工机械计划表

设备名称

设备型号

数量

进场日期

空压机

13m3

2台

施工前1天

砼喷射泵

Pz-9

2台

施工前1天

自卸汽车

20台

施工前1天

挖掘机

220

4台

施工前1天

降水设备

120

套

施工前1天

3.3施工材料计划

施工材料计划表

材料名称

规格型号

单位

数量

进场日期

钢板网

100*50mm

M2

7000

支护施工前1天

水泥

P.c32.5

T

100

支护施工前1天

砂

中粗砂

m3

200

支护施工前1天

碎石

0.5

m3

200

支护施工前1天

4施工工艺及方法

4.1支护方案选择与分析

4.1.1本基坑工程的设计等级

依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2008）和本工程情况,本工程基坑侧壁安全等级为三级。

4.1.2基坑支护方案

基坑开挖深度为7米。

拟建场地内无高大建筑物，地下无管网设施，工程环境条件较为简单良好，交通便利。

根据以上分析，考虑造价、工期、施工等综合因素，结合工程具体条件提出如下方案：

基坑采用大放坡开挖，上部3m放坡坡度1:

1，-3.00m处留2m宽平台，下部4m放坡坡度为1:

1，坡面上挂钢板网喷射C20混凝土，防止雨雪冲刷坡面。

具体详见后附图纸。

4.1.3降水方案

适用于新乡地区的深基坑降水常用的有明排水，轻型井点和管井井点降水。

本基坑基坑面积较大，基坑平面较为简单，本基坑多为粘性土、粉土、粉砂，管井井点降水具有排水量大、将水深、不受吸程限制、井距较大等特点，正好适合本工程。

因此，本工程采用管井井点降水。

根据计算需要97口井，井间距12m左右，具体布置见图纸。

4.2土方开挖

4.2.1按照放坡分二层开挖，第一层开挖至-3.0m，第二层开挖至-7m。

4.2.2施工顺序应遵循先支护后开挖的原则,上层不支护，下层不得开挖。

4.2.3土方开挖要求分层分段，留土护壁，将基坑开挖造成的周围设施的变形控制在允许的范围内。

4.2.4挖土机机械严禁碰撞和破坏护坡体及桩基。

4.2.5地面超载应控制在10KPa以内。

4.2.6基坑（槽）开挖后应立即进行基础施工，否则应保留300mm的原状土，待施工基础垫层时，再进行全部挖出。

4.3喷射混凝土工程

4.3.1喷射混凝土：

喷射混凝土强度不小于C20,配合以按实验报告为准，厚度50mm，配100*50mm钢板网，钢板网随坡面进行铺设，距离坡面20mm。

顺着土方开挖，分层进行开挖，分层进行支喷护：

4.3.2挖土：

采用机械挖土，分层开挖。

深度、坡度须严格控制，坡面须平整，不得超挖，欠挖量不大于100mm。

4.3.3修坡：

采用人工修坡，随时检查坡面的坡度。

坡面平整度偏差宜为±20mm。

4.3.4喷射砼：

喷射混凝土顺序可根据地层情况“先锚后喷”，土质条件不好时采取“先喷后锚”。

混凝土材料：

P.C32.5水泥、中砂、0.5~1.0碎石，配合比由实验确定，在较湿的土壁喷射砼时，应添加适量速凝剂，砼标号C20。

喷射作业时，喷射机水、风压差0.1MP，喷头供水压力0.25MP，水灰比0.5，喷射距离控制在0.61.0m，喷射厚度100mm。

4．3降水工程

总共布置97口管井，管井间距12m左右，管井施工孔径为600mm，管内径为300mm，井深为地表下22m。

管井降水施工质量要求:

4.3.1采用机械成井，参见降水平面图，管井定位可根据基础及周边构筑物位置相应调整。

4.3.2降水井孔径为Φ600，滤管内径为Φ350的无砂水泥管，周围滤料填充，滤料选用颗粒均匀、无泥砂污染的石。

4.3.3自井口以下段均为滤水管，井管外壁与井孔之间填充滤料，滤料采用1~2㎜米石。

4.3.4抽出的水含砂量不超过1/5万，长期运行期间不超过1/10万。

4.3.5钻孔要求孔底不留沉渣，井孔要求正、圆、直、孔斜率＜1%，下管时井管居中。

4.3.6严格控制水位，定期观测，使水位平稳，缓慢下降，防止过快造成不均匀沉降，影响周边环境。

5安全保证措施

认真贯彻国家安全生产的方针政策和法规，加强安全施工管理工作，保障人身和财产安全，预防各类事故的发生，没有安全就没有效益，做好安全管理，是一项不容忽视的工作。

本工程安全目标：

杜绝死亡事故，控制重伤事故为零，不出现基坑塌方事故。

5.1安全施工的组织保证措施

基坑支护施工阶段建立由项目经理、项目总工领导，安全总监

控制，责任工程师负责的三级管理系统。

施工现场建立安全管理小组，由主管生产负责人主持安全活动，建立专业检查，职工自检和安全值日巡回检查制度，发现隐患，立即整改。

安全技术管理资料，应由专人管理，做到及时、准确、齐全。

建立健全职工安全培训教育制度，特殊工种作业人员持证上岗，凡未经安全培训教育的施工人员不得上岗作业，执行每周一安全例会制度和班前安全活动制度，对全体参与施工的管理及操作人员进行安全教育，贯彻有关安全文明精神，落实安全生产岗位责任制及现场安全规章制度，并定期对管理人员进行安全技术考核。

5.1.1加强安全保证措施

各操作人员，应遵守安全操作规程。

施工现场必须按照规定设置安全防护设施，保证施工现场及相邻区域的人员和设施安全。

施工现场道路应当平整畅通，出入口等易看到的地方应设安全标证和警示牌。

进入施工现场，人人必须戴安全帽，严禁赤脚、穿拖鞋和残疾病人及童工进入现场，严禁酒后施工作业。

非机电作业人员不准动用机电设备。

机电设备的防护装置应齐全，操作人员穿绝缘鞋、戴绝缘手套。

机械作业时，操作人员思想要集中，不得擅自离岗或将机械交给

非本机操作人员操作。

严禁无关人员进入作业区。

施工现场所有用电设备，除作保护接零外，必须在设备负荷线的首端处设备两极漏电保护装置。

安全组织保证体系

5.2确保安全施工的技术措施

5.2.1临边防护措施

5.2.1.1工程施工时，在基坑四周搭设栏杆防护，防护栏杆高度1.2m，均涂红白警告标志。

5.2.1.2工现场通道附近的坑槽、洞口、防护栏杆涂油漆与挂安全标志牌。

5.2.2交叉作业防护

支护、挖土等各工种进行上下交叉作业时，不得在同一标高上下层位置作业，必须处于上一层高度的可坠落半径范围之外，否则设置安全防护层。

5.2.3施工临时用电安全防护

施工用配电线路必须按有关规定搭设整齐。

配电系统采用分级配电，各类配电箱，开关箱的安装和内部设置必须符合有关规定，电器开关应标明用途。

手持电动工具的电源、插头、插座应完好。

电源线不得任意接长和调换，电动工具的外壳绝缘应完好无损。

使用、维修、保管由专人负责。

按规定布线和装设夜间施工照明灯具，夜间施工要设置常明警示灯。

所有灯具要做好防雨雨措施。

电焊机应单独设开关，其外壳应做接零和接地保护。

一次线长度应小于5m，二次线长度应小于30m，两侧接线应压接牢固，并安装可靠的防护罩。

焊接线应双线到位，不得借用金属管道、脚手结构钢筋做回路接地线。

焊接线应无缺损、绝缘良好，电焊机放置地应防潮、防雨、防砸。

5.2.4施工机具安全防护

施工现场所有施工机具、设备安全防护装置必须完善，并有专人定期进行检查。

焊机应有外壳防护罩、一二次线柱防护罩、露天防雨罩、保护接零或保护接地等。

搅拌机应有防护罩、料斗保险链、离合制动器等。

振动器应有保护接零、漏电保护器、绝缘防护品。

5.2.5消防、保卫措施

工地一切人员进入施工现场必须服从管理、听从指挥，遵守项目部各项规章制度。

工地公共财产，人人有责爱护和保护。

工地一切易燃易爆物品应符合存放、使用安全规定。

禁火区严禁吸烟及明火。

工地一切安全消防设施应齐全有效，严禁随意拆除。

5.2.6重要施工方案和特殊施工工序的安全过程控制

5.2.6.1喷射混凝土施工过程的安全控制

铺网、喷射混凝土交叉作业应有序安排，做到有条不紊，避免碰撞、误伤。

空压机运转中，注意观察风压表情况，系统风压值不能向下降，一旦降得过快，且不回升，表明风管可能破损漏气，或者空压机出现故障，这样就要及时把机器停止运转。

因为风压不够就会造成堵管，且把拉杆损坏，更严重还会把气料混合仓顶破，工作风压值，根据现场使用情况而调整（一般情况喷射边墙风压为0.2-0.35MPa，拱部为0.25-0.4MPa），此外，工作风压值与混凝土和易性和喷射管长度有关，和易性越好、管道越短，通常所需工作风压较低，反之则风压较高。

必要时可通过调整混凝土配合比，改善混凝土和易性来降低喷射时的工作风压，可同时起到减少回弹和提高喷层表面平整的作用。

一旦风压过低，就会造成堵管和脉冲，风压过高又会造成粉尘过大，且喷嘴处的力量过大，人员抱起操作困难。

随时观察喷嘴出料情况及时调整风压的大小,一旦发现堵管（喷嘴处无料和风）,要立即停主电机、振动电机和计量泵电机，最后关主风阀和辅助风阀，待管路疏通和清除故障后方能再开机。

当喷嘴出料突然出现脉冲时，暂时停主电机和振动电机（主风阀不关），如果管路随之畅通继续开机，如不畅通则需要反复开关主风阀使管路畅通。

上料速度要均匀连续适中，随时观察料斗是否有料，不要产生断料情况，及时清除掉振动筛上粒径大于15mm的粗集料和其他异物，以防其堵塞筛网造成混凝土下料缓慢，才能保障喷射出料均匀（喷射途中经常停机易造成混凝土喷嘴处速凝剂通道堵塞和气料混合仓积料严重）。

检查喷射面混凝土喷射效果的好坏和凝固时间的长短，这样及时调整喷射距离（本设备的喷射距离为0.8-1.5米，根据不同的位置调整，一般情况控制在1米左右，喷混凝土应分片自下往上喷射，喷嘴应均匀地呈单向螺旋开转动）和工作风压大小，以及速凝剂地掺量大小；

注意观察钢衬板与结合板间结合面有沙浆呈喷射状喷出时，且料斗返风严不严重，说明拉杆压紧力不够或结合板磨损,应适当调整拉杆的压紧力或更换结合板。

喷射手发现喷嘴处出现异常状况时，需立即与司机联系，通知停机。

注意观察料斗中混凝土下料速度，下料慢并有返风现象时有几种原因，一是混凝土和易性不好，过干或过粘都会造成混凝土下料速度慢，应通过调整混凝土配合比改善混凝土和易性；二是结合面压紧力不够或结合板过度磨损，造成结合面密封不好返风，应适当调整拉杆压紧力或更换结合板；三是气料混合仓积料严重并硬化，也会造成下料速度缓慢，应及时清理。

短时停机时，停振动电机、计量泵、主电机，关主风阀，但保持辅助风阀呈开启状态以防止速凝剂管路和喷嘴混合环处堵塞。

机器运转时，严禁将钢钎等条形硬物、器具插入料斗中。

任何情况下，严禁喷射手将喷嘴朝向有人员活动的方向，否则会造成人员受伤！

工作中一旦发现速凝剂管堵塞,先停机,关闭主风阀和辅助风阀然后拆卸速凝剂管路接头,拆卸时须慢慢松开螺丝,并将管口朝向无人方向,缓慢将管内压力释放,否则速凝剂管道内的液体速凝剂会向外喷射对人员的皮肤和眼睛造成严重伤害.因此,在检修计量泵时,要特别小心启动计量泵,注意保护眼睛。

工作两个小时或停机等料时间较长时,在喷完料斗中的混凝土后,停计量泵及振动电机,并主风阀,往料斗中加水,运转两分钟,再打开主风阀,喷料斗中的水,起到清洗活塞料腔和气料混合仓及喷射管的作用。

基坑边坡10米范围内堆载不超过10KN/m，安排专人加强监控，并密切观察支护结构和周围环境的变化，发现异常及时汇报并采取措施；如果变化超过预期的警戒值，立即停止作业，采取土方回填反压等措施，避免重大事故发生。

5.2.6.2土方开挖施工过程的安全控制

工地出入口应设置安全岗，配备专人指挥进出车辆。

基坑开挖严格按照方案要求放坡。

在挖掘机工作范围内，不允许站人及进行其他作业。

挖土应由上而下，逐层进行，严禁先挖坡角。

夜间施工要有足够照明，进出口专人指挥，避免发成交通事故。

施工机械听从指挥，人员靠近应先通知挖掘机操作人员停止作业。

桩间土开挖应沿桩四周均匀开挖，不得在一侧开挖，防止图层挤压工程桩，造成断桩。

5.2.6.3降水施工过程的安全控制

降水设备进场后进行入场检查，做好验收，操作人员进场后进行安全教育，考试合格方可上岗。

打井机安装前要进行全面检查，确认传动机构、动力机构、提升机构及各支架无开焊、变形，钢丝绳起刺、断丝不超过规范要求，绳卡设置合理；

打井机支设时，支腿必须落在坚实的土层上，如果达不到条件，要事先垫好场地，定位后，拖拉机必须锁挡，固定住驱动轮，以防溜车。

打井架子必须垂直于地面，不得倾斜打孔；

泥浆池位置距打井机必须留出2米以上安全距离，以防振动造成池壁坍塌；

成孔施工时，操作人员必须执行安全操作规程，每次加、减钻杆时，钻杆、钻头必须停止转动；

每次放砂管时，必须将砂管连接固定牢固，缓慢放入井中；

填砂时，应沿井筒四周均匀填埋，以防井筒倾斜、断裂；

施工用电要由专业电工接线，非专业人员严禁私自接线；

水泵用电必须要设漏电保护器，电缆要进行埋设或保护，以防机械损伤；

5.3安全应急预案

5.3.1应急准备

5.3.1.1组织机构及职责项目部成立坍塌事故应急处置领导小

组，坍塌事故应急处置领导小组负责对项目突发坍塌事故的应急处理。

5.3.1.2应急物资的准备、维护、保养

应急物资的准备：

钢管、速凝剂、沙袋、抢险工具、跌打损伤药

品等。

各种应急物资要配备齐全，并加强日常管理。

5.3.2应急措施

5.3.2.1支护施工中的应急措施

基坑及开挖支护过程中，由于地质条件及场地周边环境比较复杂，常常会出现一些特殊的问题，如不及时采取措施，可能会给基坑边坡支护及周边建筑物的安全带来很大的危害。

现将基坑开挖、支护过程中可能遇到的几种问题及补救措施分述如下：

治水处理：

当坑底渗水较严重时，在坑底离坑壁约0.5