襄城县人民医院直线加速机房支护方案.docx
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襄城县人民医院直线加速机房支护方案
襄城县人民医院直线加速机房
基坑支护方案
编制：
詹克士
校核：
柴新林
审定：
王书斋
新乡市创新岩土工程有限公司
2014年10月6日
目录
基坑支护设计方案页码2～8
计算书页码9～12
基坑支护施工方案页码13～21
施工图附图5张
襄城县人民医院直线加速机房
基坑支护设计方案
新乡市创新岩土工程有限公司
2014年10月6日
基坑支护设计方案
1、工程概况
1.1一般概况
（1）建筑名称：
襄城县人民医院直线加速机房
（2）建筑场所：
襄城县人民医院院内
（3）主要用途：
直线加速机房
1.2结构概况
（1）建筑物概况：
拟建建筑物结构特征一览表表1
建筑物名称
层数
基础
类型
自然地坪下
基础埋深（m）
地上
地下
直线加速机房
1
-7
（2）基坑规模：
根据本次围护设计方案，基坑的平面尺寸约为41米*32米.
（3）基坑开挖深度：
根据甲方提供基坑深度为：
自然地坪下7米。
具体范围见基坑平面布置图。
2、场地岩土工程条件
2.1地形地貌
根据河南省地矿建设工程（集团）有限公司提供的《襄城县人民医院直线加速机房岩土工程勘察报告》，场地所处地貌单元为沙澧河冲积平原。
2.2工程地质情况
开挖深度范围内以粉质粘土为主，详见勘察报告
2.3水文地质情况
勘察期间，实测地下水稳定水位埋深-5m。
地下水主要受大气降水补给，地下水位年变化幅度约2m左右。
考虑建筑物电梯井集水井，实际施工时，水位应降至7.5米以下。
3、基坑工程的环境条件与要求
3.1本工程的环境特点
本次开挖基坑场地东侧为场地施工场地道路且紧邻各种管道；南侧为已硬化施工场地；西侧与病房楼基础无距离不做支护；北侧为医院电缆线及下水管道，距病房楼2.5米。
3.2本基坑工程的设计等级
依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）和本工程情况,本工程基坑安全等级取值为三级。
4、基坑支护设计
深基坑支护工程虽作为一种施工临时性结构,但其所需投入的资金较多,所占工期也长,一旦支护结构的失败,会造成较大的经济损失和产生不良的社会影响。
在深基坑支护结构设计中,土压力计算理论一直沿用经典的库伦或者朗金理论,但由于岩土工程问题的复杂性、经典理论的近似性、工程地质资料的精确程度和施工过程中现场条件的不确定性,往往使得支护工程设计并不完全和实际吻合,以至于达不到预想的结果。
所以，我们在整个设计过程中，首先对可能适合本工程的多种设计方案，在考虑施工等多种因素的条件下，进行分析比选，力求选择最佳方案；其次，具体进行设计时，采用信息化设计的方法。
目前，基坑支护体系计算一般采用专用的计算软件，但这些软件虽然能计算出最终的受力与变形，但不能计算诸如介质的各向异性、非均质特性及其随时间的变化、复杂边界条件和施工过程对基坑支护的影响。
信息化设计是比较科学的一种设计方法,它不仅能优化设计，而且还能和施工、监测相结合，它从基坑开挖监测过程中,不断获取基坑变形的动态信息,从而判断支护结构的安全性和被支护土体的稳定性,并随时对原基坑支护设计进行修改和补充,确保基坑开挖支护的安全稳定。
4.1设计依据
⑴《襄城县人民医院直线加速机房岩土工程勘察报告》
⑵建筑基坑支护技术规程《JGJ120-2012》
⑶建筑地基基础施工质量验收规范《GB20202-2002》
⑷基坑土钉支护技术规程《CECS96：
97》
⑸混凝土结构设计规范《GB50010-2010》
⑹建筑与市政降水工程技术规范《JGJ/T111-98》
⑺混凝土结构工程施工质量验收规范《GB50204-2002》
⑻钢筋焊接及验收规程《JGJ18-2012》
⑼建筑边坡工程技术规范《GB50330-2002》
⑽建筑基坑工程检测技术规范《GB50497-2009》
⑾建设部建质（2009）87号文
⑿设计图纸
4.2支护方案比选
基坑开挖深度为自然地坪下7米。
根据周围环境并结合河南目前较成熟的作业设备方法，拟建建筑基坑采用土钉墙支护结构类型。
4.3信息化设计
4.3.1计算条件
土的c，φ值采用勘察报告提供的直剪强度指标，围护结构内力计算和各项稳定性验算采用规范要求的计算参数，地面超载按15KPa考虑。
4.3.2计算工况
土钉墙：
第一层开挖深度2米，以下按土钉竖向间距，每层开挖1.5米。
4.3.3设计方案要点
经过详细的比较和优化，设计要点如下：
南坡采用1.9米放坡，北坡采用1.4米放坡，东坡采用无放坡度，土钉墙支护。
坡面共设置4排土钉。
面层网片6.5钢筋250×250，加强筋采用10Φ圆钢，混凝土厚度50mm-80mm，强度C20.
排号
上下排距
（m）
水平间距
（m）
土钉长度
（m）
孔径
（mm）
钢筋直径
（mm）
1
1.5
1.5
6
100
18
2
1.5
1.5
7
100
18
3
1.5
1.5
7
100
18
4
1.5
1.5
5
100
18
4.3.4基坑支护计算书及变形计算
基坑支护计算采用北京理正软件进行计算分析，详见计算书部分。
5、基坑土方开挖方案的建议
本工程基坑面积较大，土方开挖必需遵循以下原则：
（1）土方开挖前施工单位应编制详细的土方开挖的施工组织设计，并取得基坑围护设计单位和相关主管部门的认可方可实施。
（2）施工顺序应遵循分步开挖的原则。
（3）土钉墙支护边坡段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）挖土机机械严禁碰撞和破坏护坡体。
（5）地面及坑内应设排水措施，及时排除雨水及地面流水，坑内排水严禁在坑边挖沟。
（6）地面超载应控制在设计范围以内。
（7）混凝土垫层应随挖随浇，即垫层应在见底后24小时内浇筑完成。
6、基坑支护施工建议
6.1主要施工机械要求
土钉成孔宜采用人工方法，主要施工机械（空压机、喷射混凝土机、注浆机、搅拌机，电焊机等）各1套。
6.2主要工序施工工艺要求
①采用人工洛阳铲成孔。
②土钉材料为Φ18钢筋。
注浆材料采用PC32.5级普硅水泥，水灰比为0.45-0.55。
钢筋网片采用φ6.5@250钢筋。
喷射混凝土强度C20。
③土钉支护要求土方分层开挖，每次开挖深度根据土钉施工要求决定，一般为1.5m做左右。
6.3施工工序建议
第一层开挖深度2米，以下开挖深度1.5米。
7、基坑支护体系监测方案及建议
在施工过程中,监测单位、施工单位和设计单位应互相配合,共同获取反馈的变形信息,结合信息化设计，做好监测工作。
当变形信息有突变量或超过变形标准时,三方应立即组织人员进行研讨,再做出动态设计,即将设计置于时间和空间的动态过程中,随施工过程中信息的采集和反馈对原设计做出必要的调整。
然后采取有效的应变措施,可以控制支护结构及周围环境的变形,并且对下一阶段的开挖可以作出预报和指导,从而有效地避免深基坑事故的发生。
根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—2012）第3.1.3条本工程基坑安全等级为三级。
7.1基坑安全监控内容
本基坑工程按三级基坑观测，根据基坑周边环境条件，监控内容应至少包括：
1、沉降观测（周围建（构）筑物变形）；
2、位移观测（坡顶水平位移）；
其它监测项目依据《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009选取。
7.2允许变形控制
根据实际监测数据对基坑工程作出险情预报，是一个极其严肃的技术问题，必须根据工程的具体情况，综合考虑各种实际因素，在实测数据的基础上及时做出判断。
允许变形标准有两种指标,其一是变形容许值（累计变形）,其二是变化速率。
这两种指标中任何一种达到警戒限值都应及时做出判断，形成决策。
7.3监测要求
①在围护机构施工前，须测得初读数。
②在基坑开挖期间，须做到一日一测，在地下室施工期间的观测间隔可视测得的变形情况放长或缩短。
基坑目测巡视每日不少于3次。
7.4报警界限
报警界限：
变形连续3天大于3mm/d或累计大于42mm。
8、应急预案
基坑施工过程中，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：
1、土方超挖造成塌方（特别是回填土）或边坡位移
土方开挖过程中，可能会产生超挖而造成塌方或边坡位移，这时、应及时回填土方，或用沙袋反压坡脚，并增加锚杆及时抢险支护，待土体稳定后再进行下一步开挖。
2、基坑变形过大，或地面荷载过大时出现位移
如出现以上现象，应马上减轻地面荷载，根据情况采用如堆砂袋、回填基坑、边坡卸荷、增设预应力锚杆、设置斜支撑等补救措施。
9、基坑支护、挖土施工工期计划
预计施工工期20天。
襄城县人民医院直线加速机房
支护计算书
新乡市创新岩土工程有限公司
2014年10月6日
11.7834.90070.0
[土层参数]
土层层数3
层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角与锚固体摩阻力与土钉摩阻力水土
（m）（kN/m^3）（kN/m^3）（kPa）（度）（kPa）（kPa）
1粘性土1.80019.1---25.712.860.060.0---
2粘性土2.90018.6---24.212.960.060.0---
3粘性土5.00019.39.325.512.460.060.0分算
[超载参数]
超载数1
序号超载类型超载值（kN/m）作用深度（m）作用宽度（m）距坑边线距离（m）形式长度（m）
1满布均布15.000
[土钉参数]
土钉道数3
序号水平间距（m）垂直间距（m）入射角度（度）钻孔直径（mm）长度（m）配筋
11.5001.50010.01006.0001D18
21.5001.50010.01007.0001D18
31.5001.50010.01007.0001D18
41.5001.50010.01005.0001D18
[花管参数]
基坑内侧花管排数0
基坑内侧花管排数0
[锚杆参数]
锚杆道数0
[坑内土不加固]
*******************************************************************
[验算结果]
*******************************************************************
[局部抗拉验算结果]
工况开挖深度破裂角支锚号支锚长度受拉荷载标准值抗拔承载力标准值抗拉承载力标准值安全系数
（m）（度）（m）Nkj（kN）Rkj（kN）Rkj（kN）抗拔抗拉
11.90041.40
23.30041.416.0003.352.185.215.56025.471
34.70041.417.0000.034.985.2999.000999.000
27.00013.389.885.26.7486.407
44.90041.415.0000.032.485.2999.000999.000
27.0003.087.385.228.98128.293
35.0004.266.885.215.88020.264
[内部稳定验算结果]
工况号安全系数圆心坐标x（m）圆心坐标y（m）半径（m）
12.3120.0266.1253.302
21.832-0.6007.1075.632
31.567-1.2448.0617.970
41.655-0.7957.0977.142
[抗隆起验算]
1）从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下：
支护底部，验算抗隆起：
Ks=2.663≥1.400，抗隆起稳定性满足。
[抗管涌验算]
坑内地下水位在帷幕底以下,不做管涌计算
[抗承压水（突涌）验算]
K`y=P`cz/P`wy
-式中Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力（kN/m2）;
Pwy———承压水层的水头压力（kN/m2）;
Kty———抗承压水头（突涌）稳定性安全系数，规范要求取大于1.100。
Kty=38.60/30.00=1.28>=1.10
基坑底部土抗承压水头稳定!
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基坑支护施工方案
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基坑支护施工方案
1、支护设计参数
1.1、土钉墙
1.1.1土钉
在竖直方向共布置4排土钉，水平间距1.5米，垂直间距1.5米，倾角10°，边坡面上按方形布置。
1.1.2水泥浆
土钉孔注水灰比0.45-0.55的水泥浆。
1.1.3钢筋网
钢筋网按Φ6.5@250×250mm布置，网筋之间用扎丝扎牢，挂于基坑面上。
1.1.4土钉加强筋
土钉头部水平方向用Φ10园钢焊接，并压住网片。
1.1.5喷砼
厚度为50mm-80mm。
2、施工工艺
2.1、土钉墙施工顺序：
基坑开挖（到预定深度）--修坡--钻土钉孔--安装土钉--压力灌浆--挂网--焊接加强筋--喷砼--养护。
2.1.1基坑开挖和修坡：
应随开挖随支护，跟进作业。
坡面修理要平整到位。
每步支护完成后，面层需初凝24小时后方可进行下步开挖。
2.1.2钻孔：
土钉孔采用洛阳铲钻孔，按照方案中设计的土钉位置、长度和角度及土钉孔支径钻孔，误差不得超过允许误差。
2.1.3土钉安装：
按照方案中各排土钉长度、直径，将钢筋焊成所需要的土钉长度。
为了将土钉安置在钻孔中心，同时增加土钉与锚固体的握裹力，在土钉表面需设置定位器。
定位器外径宜小于土钉直径（100mm），每间隔2m焊一个定位器。
土钉安放时，要顺其自然，不可用重物打进。
2.1.4灌浆：
在安装好的土钉孔内注入水灰比为0.5的水泥浆，注浆压力不低于0.4MPa，以确保杆体与孔壁之间注满浆。
灌浆是整个支护工程的重要环节，灌浆要确保：
⑴形成锚固段，将土钉锚固在土层中；
⑵防止土钉腐蚀；
⑶充填土层中孔隙和裂缝。
灌浆应采用由里向外注，注浆管插入孔内距孔底不得大于0.5m，待浆液流出孔口时，用湿粘土封堵孔口，严密捣实，并加大注浆压力稳压数分钟灌浆才可结束。
2.1.5挂网：
在坡面上挂一层Φ6.5@250×250的钢筋网，网筋之间用扎丝绑扎牢固，网片之间搭结要牢靠。
2.1.6加强筋焊结：
待土钉与挂网施工完成后，水平方向用Φ10园钢焊接。
2.1.7喷砼：
在前述工序完成后喷砼，厚度50mm-80mm。
，要求表面平整，两次喷射完成，初喷厚度30mm。
混凝土面层应向上翻过边坡顶1.5m，以形成坡护顶。
3、施工组织进度计划
3.1施工组织
为了确保施工进度和施工质量，工程项目经理负责制，设正副经理各一名，工程师三名，工长二名。
负责现场工作的指挥、调度、设计方案的实施、工程质量、工程进度、测量验收。
及时平衡协调解决存在的问题。
施工组织如下
钻孔组：
9人
注浆组：
4人
喷砼组：
12人
锚杆制作挂网组：
5人
材料、机电工：
2人
管理、机动人员：
2人
合计：
34人
施工人员和施工机具可根据现场作业的进展情况随时调整。
3.2进度计划
预计工程量1000平方米。
预计工期20天。
主要施工设备表
NO
设备名称
型号规格
数量
1
空压机
YVK--6/875KW13m3/min
1台
2
喷浆机
PZ--5B
1台
3
注浆机
UBJ--1.8GI2.2/2.8KW
1台
4
砂浆搅拌机
3KW
1台
5
钢筋切割机
J3G--4002.2KW
1台
6
电焊机
Q/AABP001--92.14KVA
1台
7
钢筋调直机
3KW
1台
8
洛阳铲
10把
4、施工管理及质量控制措施
4.1认真讨论支护技术方案，做好向施工人员技术交底工作，明确施工工艺，技术要领和质量标准。
4.2做好工程实测工作，密切注意坡壁的动态变化，根据实测数据，及时修正支护设计参数和必要抢险措施。
4.3对土钉的安装、注浆、喷砼、加强筋焊结等关键工序实行：
工程技术人员、管理人员、质检员跟班作业，确保质量符合设计要求。
经检验合格后，才可进行下道工序作业。
违反设计要求和规范要求时停工，返工，查明原因，确保无人为操作事故，以达到设计要求。
4.4修坡：
坡面角度符全设计要求，不准有伞沿，坡面平整。
4.5钻孔：
孔的水平、垂直间距允许误差±100mm，孔径允许误差±10mm，孔深允许误差±50mm。
4.6挂钢筋网：
网格允许误差±20mm，经、纬筋搭接点用扎丝扎牢，接头长度约300mm。
4.7土钉制作：
按设计选准材径、长度下料，土钉长度允许误差±100mm，居中焊结支架间距2.0m。
4.8土钉安装：
检查：
检查材径、长度和居中支架要符合孔径要求，对号入座。
清除孔内浮土，保证畅通，土钉能无阻碍插入孔底再拨露出孔口100mm，严禁土钉强制插入。
4.9加强筋：
必须与土钉头焊结牢固，不允许漏焊、虚焊，压住钢筋网。
4.10注浆：
严格按设计要求的水灰比配料，搅拌均匀。
将符合孔深要求的注浆管插入孔内，从里向外逐步回撤注浆，达到孔口稍有溢浆现象（注浆压力不小于0.4kPa），即行堵口封死。
4.11喷砼：
严格按设计要求比例配料，搅拌均匀。
严格掌握喷层厚度，表面要平整。
喷砼前，由专人负责检查锚杆、注浆、挂网等质量是否符合设计要求，下达喷砼指令才能开始喷砼。
质检员经常检查水泥浆的配合比，砼的配合比，杜绝不按配比要求施工的现象。
4.12边坡的养护：
由喷浆手负责保温防冻养护。
4.13施工人员在现场要加强安全施工生产意识，加强纪律，按操作规程作业。
出现违章事故者，追查责任，赏罚严明。
4.14技术人员、管理人员、质检人员和安全员应认真填写施工日记。
5、保证与应急措施
5.1保证措施
为保证所护边坡的安全，特制定如下措施：
5.1.1支护施工前和施工过程中，协调好甲方、土建施工方、挖土方之间的生产进度，并在48小时内完成裸露面的喷护。
5.1.2施工时应根据实际情况调整支护方案。
5.1.3基坑开挖时应分段和分步开挖，长度不大于25m，深度不大于2米。
在基坑边坡4m内严禁堆放建筑材料。
5.2应急措施
5.2.1工程项目管理人员、工程技术人员、全体施工人员应全员待命，随时准备应对突发事件。
当边坡变形较大或变形较快时，应及时在坑内填土、堆砂袋，或采取其他相应的抢险措施。
5.2.2当发生基坑出水时，除加大单井出水量外，必要时在四周增设排水盲沟。
5.2.3为防止雨水冲刷未能支护的边坡，应预备不少于50m2的塑料布。
5.3施工现场安全应急方案
5.3.1发生触电事故的应急预案
现场发生触电事故，首先应切断电源，或用不导电的干燥木棍、干布等使伤员脱离危险。
电源断开以后，应将触电者转移至安全的地方，立即检查呼吸和心跳，发现呼吸和心跳停止，应立即进行就地抢救，抢救方法是心脏胸外按压和人工呼吸，抢救工作在医务人员未接替救治前不能停止。
如果出现电烧伤的情况，应先抢救生命，再处理创面。
立即寻找就近的机动车辆送触电者去最近医院，或者立即拨打120急救电话请求救援。
现场施工人员立即按照本项目的安全组织体系逐级上报或越级上报。
5.3.2发生烧伤事故的应急预案
各种原因发生烧伤事故，现场必须立即停止作业，断开与烧伤作业项目有关的电源、气源。
在场的所有人员立即投入灭火、拨打119电话报警和伤员的抢救。
用清洁的衣物或纱布（如口罩）包扎伤员。
立即寻找现场合适的机动车辆去医院，先送距离工地最近的医院，听从医生处置安排。
6、安全生产措施
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，预防伤亡事故的发生，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。
6.1开展安全技术交底工作。
6.2建立完善的安全技术操作规程。
6.3建立可靠的安全设施，施工道路、电路、材料堆放、临时设施等要严格按照施工总平面图合理布置，符合安全、卫生、防火要求。
生活区与生产区分开布置，严禁非当班施工人员进入生产现场。
加强保卫工作，严禁小孩及闲杂人员进入现场。
6.4各种机具、机电设备要牢靠，安全防护装置要齐全，保险设施齐全。
工具要经常检查，不可带“病”使用。
6.5作业人员在工作中要严格遵守劳动纪律和安全守则。
现场施工用电必须按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005的要求,及甲方、监理要求执行。
用电设备必须由专职电工进行接电、安装、调试，严禁无证私自操作。
针对电线路，现场24小时派专职电工值班，时时检查。
架设电缆线路必须符合有关规程及电业部门规定，电气设备必须全部接地接零。
6.6施工现场设置安全标志，尤其是电源及机械附近。
6.7消防措施：
由安全员完备消防工具和设施，分配到各班组及各个施工工区和生活区；严禁电炉做饭、生活上要合理利用煤气、天然气；生活区要求通风条件好，防止煤气中毒。
6.8进入现场人员必须戴安全帽，登高作业人员必须佩带安全带。
不准穿高跟鞋，严禁酒后上岗工作。
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