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土护降施组.docx

土护降施组

降水、土方、护坡工程

施工组织设计

2007年XX月XX日

附件：

1、设计计算书

2、进度计划表

3、施工设计图纸

第一部分、编制依据

一、本方案的设计、编制依据

本工程施工组织设计是根据本项工程的勘察设计文件、有关设计图纸及国家现行设计、施工规范、规程、行业标准等进行设计和编制的，主要依据下列文件：

1、有关图纸

设计图纸――北京工程设计有限公司

2、勘察报告

《岩土工程勘察报告》北京市勘察设计研究院，2007年X月

3、国家及北京市现行的相关标准、规范和规程、法律、法规及政府授权管理部门的规定及要求等；

4、我公司企业标准、程序文件、作业指导书、有关工程的管理经验等。

二、本方案编制主要引用的规范及标准

本方案编制主要引用的规范及标准包括但不限于以下规范和标准。

序号

规范名称

规范编号

岩土工程勘察规范

GB50021－2001

建筑基坑支护技术规程

JGJ120－99

锚杆喷射混凝土支护技术规范

GB50086－2001

岩土锚杆（索）技术规程

CECS22:

2005

建筑地基基础工程施工质量验收规范

GB50202－2002

基坑土钉支护技术规程

CECS96:

建筑与市政降水工程技术

JGJ/T111-98

工程测量规范及条文说明

GB50026-93

建筑工程施工质量验收统一标准

GBJ50300-2001

建筑施工安全检查标准

JGJ59-99

建筑机械使用安全技术规程

JGJ33-2001

施工现场临时用电安全技术规范

JGJ46-2005

建设工程施工现场供用电安全规范

GB50194-93

建筑地基基础设计规范

GB50007-2002

钢筋焊接及验收规程及其条文说明

JGJ18-2003

土方与爆破工程施工及验收规范

GBJ201-83

混凝土结构施工及验收规范

GB50204-2002

建筑安装工程资料管理规程

DBJ01-51-2003

第二部分、总论

一、工程概况

1、工程地理位置及建设概况

拟建场区位于北京市朝阳区东风乡，西起东四环路，东至北豆各庄路，北起姚家园中街，南至姚家园路。

本工程±0.00标高相当于绝对标高37.20m，住宅部分基底标高-7.90m，商业部分基底标高-5.30m。

2、本次工程内容

本次工程施工内容包括基坑降水、土方开挖及基坑支护工程

二、工程地质条件

1、地形地貌

在地貌单元上，拟建场地位于永定河冲洪积扇的下部，场地地形略有起伏，自然地面标高为35.11～36.80m。

2、工程地质条件

根据勘察报告，按成因年代将本场区土层划分为人工堆积层和第四纪沉积层两大类，并按地层岩性及其物理力学性质指标进一步划分为13个大层。

现将主要土层的基本特征综述如下表。

地层岩性特征一览表

成因

年代

地层

序号

岩性

各大层层顶标高（m）

颜色

湿度

稠度

压缩性

人工

堆积

层

①

粉质粘土填土、

粘质粉土填土

35.11~36.80

（场地自然地面标高）

黄褐

湿~饱和

可塑

①1

房渣土、碎石填土

杂

稍湿~湿

①2

粘土填土

黄褐

湿~饱和

可塑

第

四

纪

沉

积

层

②

砂质粉土、粘质粉土

32.54~34.58

褐黄~褐黄（暗）

湿~饱和

低压缩性

②1

粉质粘土、粘质粉土

褐黄~褐黄（暗）

湿~饱和

可塑~硬塑

中高~中压缩性

②2

重粉质粘土、粘土

褐黄~褐黄（暗）

湿~饱和

软塑~可塑

中高~中压缩性

②3

粉砂、细砂

褐黄

饱和

低压缩性

②4

砂质粉土

褐黄

湿~饱和

低压缩性

③

粘质粉土、粉质粘土

27.03~29.23

灰~黄灰

湿~饱和

可塑~硬塑

中高~中低缩性

③1

粉质粘土、粘质粉土

灰~黄灰

湿~饱和

可塑

中高~中压缩性

③2

粘质粉土、砂质粉土

灰~黄灰

湿~饱和

低压缩性

③3

粘土、重粉质粘土

灰~黄灰

湿~饱和

可塑

高~中高压缩性

④

细砂、中砂

22.29~26.12

（整个场区不均匀分布）

褐黄~灰黄

饱和

低压缩性

④1

粘质粉土、砂质粉土

褐黄

湿~饱和

中低压缩性

④2

粉质粘土、重粉质粘土

褐黄

湿~饱和

可塑

中低压缩性

⑤

粘质粉土、粉质粘土

20.47~22.12

灰~灰黄

湿~饱和

可塑~硬塑

中~低压缩性

⑥

粉质粘土、粘质粉土

18.73~20.45

褐黄

湿~饱和

可塑~硬塑

中~中低压缩性

⑥1

粘质粉土、砂质粉土

褐黄

湿~饱和

中~低压缩性

⑥2

粘土

褐黄

湿~饱和

可塑

中低压缩性

⑥3

细砂

褐黄

饱和

低压缩性

⑦

细砂、中砂

15.27~16.58

褐黄

饱和

低压缩性

⑧

重粉质粘土、砂质粉土

13.58~15.86

褐黄~褐黄（暗）

湿~饱和

可塑~硬塑

中~低压缩性

⑧1

粘质粉土、砂质粉土

褐黄

湿~饱和

低压缩性

⑧2

粘土

褐黄

湿~饱和

可塑~硬塑

中~中低压缩性

3、水文地质概况

工程勘察期间于钻孔内实测到4层地下水，具体地下水类型、埋深状况见下表。

场地地下水类型及水位标高（埋深）一览表

量测时间

序号

地下水

类型

勘探时静止水位

埋深（m）

标高（m）

2007年8月

中、下旬

第1层

台地潜水

1.40~6.10

29.07~34.26

第2层

层间水

9.51~13.00

23.04~26.38

第3层

层间水

17.30~19.80

16.13~18.43

第4层

承压水

23.40~26.50

8.94~12.25

拟建场区1959年最高地下水位为34.50m左右，近3～5年最高地下水位标高为33.60m左右。

第三部分、方案设计综述

一、本工程主要特点和应对措施

1、本工程主要特点

本工程主要特点归纳起来主要有如下几个方面：

1）、工程量大：

本工程住宅部分基坑深5.20m，商业部分基坑深2.60m，土方工程量约18.2万m3，工程量大，工期很紧。

2）基底位于粘性土层之中，局部存在上层滞水，给降水带来一定困难。

2、应对措施及解决方案

本工程设计中充分考虑了施工场地、周边管线及建筑、总包单位场地使用要求等，采用土钉墙支护方式。

同时由于岩土工程施工中存在的不确定因素，给支护工程带来一定的不可预见性，我公司将在施工中充分发挥设计单位的优势，结合附近工程的经验，给支护工程提供及时准确的设计服务。

降水方面以管井降水为主，结合明排降水。

为此，我方将组织充足的人力、物力，保证其他工序的顺利进行。

质量、工期方面，我们充分考虑到北京地区的道路特点，合理的进行了施工布置。

由于土方工程为本工程关键线路，土方安排的合理，将直接关系的整个工程的进度，土方施工方案，已对白天和夜间土方作业进行了详细的安排。

二、基坑降水方案

根据我公司在北京地区的有关经验和计算分析，决定本工程采用管井降水方案。

1、基坑降水计算

基坑涌水量概算公式，依据场区水文地质条件，拟选用地下水动力学等代大井无压水完整井群计算公式。

其计算公式如下：

或r0=

有关单井比排水能力，拟采用下式计算：

则降水管井数目可用下式计算：

其中：

Q-基坑涌水量R0-等代大井引用半径

q-单井比排水能力r0-基坑引用半径

k-渗透系数r-降水井半径

H-含水层厚度a-基坑外扩布井线短边长度

M3-承压含水层厚度b-基坑外扩布井线长边长度

S-水位降低n-几何图形系数

l-过滤器长度n-管井数目

R-影响半径F-基坑面积

2、基坑降水方案设计

为保证基坑土方作业能够及时投入并正常进行，将降水井布置在基坑外侧，井位中心距离基坑边线1.00～1.50m，降水井深约14.00m，沿基坑周边每10.00m设置一口降水井。

基坑降水设计主要参数一览表

序号

项目名称

概述

备注

降水井

基坑外围周边布置

井口标高

自然地面

井深

14.00m

降水井直径

φ600mm

降水井间距

10.00m

滤水管

φ400无砂混凝土滤水管

滤料

粒径2～4mm石屑

3、基坑降水体系构成

1）降水井井身结构：

降水井的井深为14.00m，井径600mm，间距10.00m，下入水泥砾石滤水管，外径400mm，内径300mm，用φ2～4mm干净石屑填至地表。

2）降水井成井后在井口周围施作混凝土井台，井台上口直径600mm，下口直径700mm，井台高500mm；井台上覆盖盖板，盖板为正四方形，边长400mm。

防止行人跌入降水井内，也可防止杂物掉入井内污染地下水资源。

3）下泵及水位观测：

按施工及单井设计要求成井后，下泵抽水，潜水泵的流量为12m3/h，扬程20m，下泵深度约13.00m，并根据实际土层变化进行调整。

对基坑周围的降水井进行水位观测，以便分析地下水位的变化，为基坑开挖提供水位资料。

4）地面排水：

抽水井采用1″泵管将水抽至地表基坑外排水总管，基坑内的排水是由排水总管汇集到集水坑，通过二级接力把水排到地面的排水总管。

排水总管将水汇集到沉淀池中，经沉淀池三级沉淀后排放到市政污水系统。

5）机械设计：

降水井和渗水井全部采用泵吸反循环钻机施工，泵吸反循环施工工艺，要求泥浆比重较小，可减少降水井泥皮厚度，有利于粉土、细砂地层中的工程降水。

6）降水井的洗井：

为发挥降水井的作用，降水井需要采用空压机及时清洗，每个井洗井时间不少于0.3个台班，下泵洗井时间为5个小时。

4、地下水资源再利用

为尽可能减小基坑降水对地下水资源的破坏，应对基坑降水所抽出的外排水充分利用，对地下水资源进行间接保护。

为此我们借鉴以往工程项目的经验，对本工程地下水的充分利用采取如下具体措施：

1）利用基坑降水系统的外排水解决本工程的施工用水（比如：

利用外排水进行进出现场车辆的轮胎冲洗、为消防水箱提供水源、现场浇水防止扬尘、卫生厕所用水等）。

2）一旦基坑降水系统开始抽水运行，可与环卫部门、绿化部门联系，无偿为市政部门的环卫、绿化用水提供服务。

三、基坑支护方案

1、设计条件

根据施工现场及有关的土层情况，本方案是以室外自然地坪标高为基准，基槽深度为5.20m进行设计和计算的，地面荷载按20kN/m2（混凝土地泵，临时堆载距坡道2.0m以外，汽车2.0m以外）考虑。

建筑物外墙皮距基坑支护内边缘预留0.8m。

2、基坑支护形式

本基坑采用土钉墙支护形式，具体描述如下：

基坑深度5.20m，放坡比例1：

0.3，共设置3排土钉，长度（含弯勾）自上而下分别为4.0m、5.0m、3.0m；土钉成孔直径约100mm，水平间距1500mm，竖向排距1500mm，错列布置；锚体采用1Φ20钢筋加焊Φ6.5居中隔离架制作而成，常压注素水泥浆，水泥采用P.O32.5水泥，水灰比0.5～0.6；坡面铺设Φ6.5@250×250钢筋网片，锚头部位设置Φ16水平压筋，喷射混凝土平均厚度80mm，强度C20。

四、基坑土方开挖方案

如何能够将土方在较短时间内挖运出场，是本工程的关键所在。

要顺利地完成本工程土方挖运任务，除必须投入合理的施工机械以外，还要科学的进行土方挖运方案的设计、合理的组织各工序的流水作业，保证基坑土方挖运工作能够基本连续进行。

1、基坑土方施工步骤

根据施工方案的总体部署，基坑土方在基坑测量放线完成后即可开始，基坑土方施工计划如下：

基坑土方施工设计

土方施工设计

概述

备注

第1步

沿基坑内侧边缘开挖至－1.8m，宽度约12m，为第1道土钉墙施工提供作业面。

第2步

基坑中间部位开挖

第3步

重复1～2步，每步开挖深度1.5～2.0m，直至开挖至基底以上30cm

2、基坑土方坡道设计

在基坑东西两侧各设置一个坡道，均为为双向坡道，宽度12.00m，坡度1∶6。

3、土方作业设计

根据设计计算基坑总土方量为18.2万m3，预计土方作业时间按50天计算，每天工作24小时，平均每天出土量应不少于3700m3。

考虑到白天路面交通拥堵严重，基坑土方白天施工效率较低，基坑土方主要依靠夜间施工。

设计每天出土能力为白天：

500～1000m3/天，夜间2500～3000m3/天，平均每昼夜出土应不少于3700m3。

1）、土方挖运夜间施工：

本工程受到土方量大、基坑内作业机械多等不利因素影响。

按照每台挖掘机每夜间（晚23:

00～5:

00时间段）装载能力为1200m3考虑，现场安排3～4台挖掘机为土方车辆装车。

正常情况下，挖掘机装载能力为2400～3200m3；土方车辆按照：

10m3/车，5.5趟/车·夜的运载能力计算，每天夜间需安排土方车辆70部左右的土方车辆出勤，确保60辆左右能够正常行驶，即可满足基坑土方挖运的基本要求。

2）、土方挖运的白天施工：

白天路面上社会车辆较多、行人多、交通拥堵严重，施工效率低下、施工风险较高、对社会造成的负面影响也会比较严重。

综合考虑以上因素，计划安排20部车辆，进行白天土方施工作业。

4、地下障碍物处理

基坑土方开挖时肯定会遇到数量不少的地下障碍物，尤其是钢筋混凝土房屋基础，当遇有钢筋混凝土条形基础时可直接利用挖掘机将其破坏挖除，遇有体形较大的混凝土构件如：

钢筋混凝土独立基础、钢筋混凝土化粪池等无法直接挖除的障碍物时，可暂时将其甩开，待集中破碎后运出现场。

5、夜间土方车辆疏散措施

由于基坑土方施工绝大部分需依靠夜间施工来完成，这就可能造成土方车辆进场时间集中，形成每天夜间土方施工开始阶段的混乱局面。

1）、为有效防止车辆集中进场和在场外停车排队的现象，利用一部分车辆有白天行驶的通行证的有利条件，安排这一部分车辆在夜间施工车辆到达工地前先行装车出发，避开车辆到达工地的时间高峰。

2）、安排部分车辆白天停放在现场、不影响施工的地方，这部分车辆可先行装车，在其他夜间施工的土方车辆到达工地前出发，避开车辆到达进出工地的时间高峰。

6、场地道路、基坑内道路和坡道的形成

为保证基坑土方施工能够安全、有序、连续、高效地进行，施工道路尤其是基坑内道路和坡道的好坏是十分重要的。

它直接关系到基坑土方作业的安全和施工效率，同时也为今后结构施工大量钢构件的进入创造条件，因此须给予特别重视。

1）、现场内道路设计：

主干道利用已有道路。

通往坡道的辅路路面宽度为10.0m，并在出口侧铺设扫土平台。

2）、基坑内道路设计：

在基坑土方施工开始阶段，将地表原房屋基础、路面、等干硬性建筑垃圾收敛在一起堆放在基坑中央部位，待修整基坑道路时将其铺设在基坑道路和坡道上，用挖掘机压实形成密实的渣土路面供土方车辆行驶。

2）、基坑坡道设计：

基坑坡道是土方车辆进出基坑的交通要道，必须保证能够随时通行车辆的能力，因此在采用房渣土或路基料做坡道路基时其铺设厚度不应小于600mm，坡道顶面宽度不小于12.0m，同时应根据车辆通行情况和实际使用情况，对坡道进行及时整修。

五、基坑监测方案介绍

1、基坑监测目的

深基坑的安全与稳定直接关系到基坑本身及邻近建筑物、基坑周边道路和邻近地下管线的安全。

由于岩土工程的复杂性，深基坑支护系统受到许多难以确定因素的影响，因此，在施工过程中加强监测，及时掌握支护系统及周围环境动态变化，应用检测所得的信息指导施工，是施工过程科学化、信息化，确保支护系统和周围环境安全的重要措施。

根据深基坑支护有关规范要求以及本工程项目特点，结构主体地下部分施工阶段必须对基坑支护系统和周边环境进行监测。

2、基坑监测内容

结合本工程的具体情况，实施以下几项监测：

1）、基坑支护体系的水平位移；

2）、现场场地内地下水位。

3、监测标准及监测仪器

1）、监测标准

（1）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）

（2）《建筑变形测量规范》（JGJ/T8-97）

（3）《工程测量规范》（GB50026-93）

（4）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-91）

（5）《建筑变形测量规程》（JGJ/T-8-97）

2）、监测仪器

序号

监测项目

主要监测仪器

坡顶水平位移

全站仪

地下水位

SWJ-90型水位仪

4、监测点的布置

根据《建筑变形测量规程》的要求，结合本工程的具体情况，在支护结构坡顶埋设水平位移观测点，间距25～30m。

其中在基坑四面边各设1个观测站，计4个测站，埋设观测基准点4个。

六、监测基本方法

1、坡顶水平位移监测

水平位移采用极坐标法进行观测计算坡顶位移。

对各测点进行观测前，首先通过观测基准点核对工作站基点位置；然后再进行对各测点的观测。

2、水位监测

水位变化采用渗井进行观测，对于重点地带，设置专门的水位测量井，用以测量地下水水位。

水位监测采用SWJ-90型水位计，将带电缆的探头下降到钻孔中，当接触到水面时就会触发声音报警器和信号灯，水深可从刻有标度的电缆线上读出。

3、监测周期及报告

1）、基坑开挖前先进行初始读数。

为保证起始数据的准确性，沉降观测和边坡位移首次均为双观测。

基础开挖期间，各项目每开挖一步土观测一次，遇降雨等天气则加大观测频率。

开挖到设计标高后根据位移变化调整监测频率，最长每月观测2次。

监测至主体结构出地面，回填完毕，所有监测工作结束。

2）、基坑开挖监测过程中，根据设计要求提交阶段性监测报告。

工程结束时提交完整的监测报告，报告内容包括：

（1）、工程概况；

（2）、监测项目和各测点的平面和立面布置图；

（3）、采用的仪器设备和监测方法；

（4）、监测数据处理方法和监测结果过程曲线；

（5）、监测结果评价。

4、通过监测建立预警系统

通过对基坑支护体系的监测，利用我公司自行开发研制的基坑支护预警系统软件，针对检测结果进行分析、处理，随时掌握基坑支护体系的工作状态，遇有意外情况发生时能够及时预警，将防止措施实施在事故发生之前，确保基坑支护体系的绝对安全。

基坑水平位移预警值为开挖深度的2‰。

七、基坑各工序施工方案

1、降水井施工

♦降水施工工序

井位放线→设置井口、安放护筒→钻机就位→钻孔→下放无砂混凝土管→投放滤料→粘土封井口→洗井→铺设排水干管→安装潜水泵和供电设备→试抽→降水运行→观测

♦降水施工技术措施和质量控制

♦降水施工技术措施

井位偏差<20cm；（用钢尺量）

井深偏差<50cm；（用水准仪）

滤料含泥量<5%；（检查回填料用量）

井垂直度<1%；（插管时目测）

a）成孔：

成孔采用反循环钻机，泥浆护壁，井孔旁设置泥浆池或泥浆沟，深度1.5m。

孔径φ600mm。

降水井施工遇到地下障碍物时，用人工将障碍物清除后，加长护筒后再进行成孔施工，施工中要随时掌握地层的变化，调整泥浆的比重，防止孔壁坍塌和流砂的产生；

b）下管：

成孔后立即下无砂混凝土管，下管前要用竹片绑紧，下管时要垂直居中，降水井施工必须保证滤管接头质量。

c）滤料：

滤料应及时从井口四周均匀连续回填，防止将井管挤偏，井口地面以下1.0m范围内用粘土回填，井口要加盖，当发现填入量、深度与计算有较大出入时，应找出原因，加以排出。

d）洗井：

降水井填滤料封闭外围后，成井后立即洗井，用空压机在井孔内上下反复冲洗，用泵将孔中沉渣清除，充分洗井直至返清水为止；

e）抽水：

用潜水泵抽水，水泵下至距井底约1米左右，井位要有盖板覆盖井孔。

f）总管：

排水总管要顺直，坡度、长度符合排水要求，管线接口处不得漏水；

g）技术资料：

成井记录、水文观测记录要详实。

2、施工测量

（1）所有各项测试和引点工作均应按照《工程测量专业质量手册》以及实施细则文件规定的程序进行。

（2）测量作业的各项技术指标必须按北京市《建筑工程施工测量规程》进行。

（3）所有测量人员必须持证上岗。

（4）进场仪器设备必须检定合格且在检定有效期内，标识保存完好。

（5）测量桩点、定位方向、定位依据必须经过校算、校测合格后才能使用。

（6）加强场内测量桩点的保护，所有桩点均明确标识，防止用错和损坏。

3、土钉墙施工

♦施工工序

土方开挖至设计深度→人工修坡→放线确定孔位→洛阳铲成孔→下放土钉杆体→注水泥浆→挂网→焊接拉结筋→喷射混凝土→养护

♦施工方法

a）确定孔位，误差不大于100mm，遇特殊情况应由技术负责人调整确定孔位；

b）土钉采用洛阳铲成孔，成孔直径约100mm；

c）水泥浆的水灰比为0.5～0.6，根据施工情况可适当掺加外加剂，常压注浆；压浆2小时后进行孔内补浆；

d）采取底部注浆方法，注浆管底段应先插入距孔底200～500mm处，注浆同时将导管缓慢均匀撤出，导管出浆口应始终在孔中浆体表面以下，保证孔中气体全部逸出；

e）面网钢筋在制网前应拉伸调直，网点分别用绑丝扎牢，土钉钢筋与水平拉筋应焊接牢固；

f）喷射混凝土完后，应及时进行养护。

八、主要工程量统计

序号

工程项目

工程量

备注

单位

数量

土钉墙支护

10460

基坑降水

42264

土方开挖

182000

土方开挖

10000

建筑垃圾及道路破碎物

第四部分、施工组织设计

一、施工总平面布置

施工现场总平面设计、布置遵循如下原则：

现场设施必须满足政府部门及授权的相关管理部门有关要求和规定，同时满足行业管理的相关要求和规定；有利于施工现场道路畅通、便于总体施工；便于总包单位总体规划统一管理；施工声源、光源、震源远离居民区；尽可能减少大宗施工材料的二次倒运，材料堆放相对集中；现场办公区与业主、监理、总包单位沟通方便，又相互独立。

详细布置与总包单位协调决定。

二、施工总体部署

1、施工准备、测量放线；

2、降水井施工

3、联网降水；

4、土方按先沿基坑周边范围、再中间部位的顺序逐步开挖，为土钉施工提供工作面；

土方全面配合土钉施工全面开挖至设计基底标高以上30cm；

5、待地基处理结束后，收坡道、撤场。

三、临时设施

1、施工机械、材料堆放

水泥、钢筋、砂石料堆放：

和总包协商

2、施工人员食、住所安排

在场地中部搭设临时性帐篷，用于施工人员居住。

3、临时用水、用电设施

为保证施工用电的安全和方便，计划沿基坑四周每50m左右设置一个二级配电箱，供移动式中小型用电设备所用（所有用电设备不准从二级配电箱直接接驳使用，必须所用三级配电箱）。

单机用电容量大于45KVA的用电设备直接从二级配电箱接入到用电设备的开关控制柜上（大型用电设备必须配备带有降压启动功能的开关控制柜）。

4、消防设施规划

本工程的内容和特性决定了本工程消防工作的特点，施工现场基本没有可燃物，主要是施工设备自身的消防问题（主要防范对象是：

挖掘机、钻机、配电设施等）。

施工现场针对这些设备的消防工作设置专用的消防沙袋。

在办公区明显位置设置消防栓、配备干粉式灭火器及成套消费灭火器具。

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