降水、支护、挖土施工方案

1资阳市公安局业务技术用房建设工程基础施工专项施工方案（降水、挖土、支护）第一部分工程概况及设计说明一、工程概况（一）综合说明资阳市公安局拟在资阳市公安局征地范围内进行资阳市公安局业务技术用房工程项目的建设。场地位于资阳市公安局内，北与资阳市检察院相邻；场地西侧为车城大道，南侧为人民银行，东侧邻九曲河边，交通便利，地理位置优越。拟建场地原为九曲河岸边农田，本次拟建建筑主要为6栋2F-5F/-1F业务技术用房、综合楼及地下车库等其它一些附属建筑。2#、3#业务技术用房均设地下一层，地上五层，基础形式为筏板下人工挖孔桩基础，混凝土等级为C30，筏板基础基底标高-5.6m。该场地岩土工程勘察工作由内江市金河地质勘察有限公司承担完成。根据地勘报告，由于地下室开挖主要位于近期回填土层，不稳定，易滑坡，不仅不易开挖成型，而且对施工人员的人身安全带来隐患，所以，业务技术用房需进行边坡支护。因此业主委托中冶成都勘察研究总院有限公司对该项目基坑支护、降水进行设计。设计基坑侧壁安全等级为二级，使用时间约12个月（从基坑2开挖至回填完成计算）。（二）、场区岩土工程条件1场地位置及地形地貌场地地貌属河流冲洪积地貌为主，拟建场地原为九曲河岸边农田，目前场地已开挖回填平整，地势平坦，地面高程为360.40～360.89m，其中场地东南侧zk8号钻孔为场地最低点，其地面高程为360.40m，高差0.49米。2相关位置关系2#业务技术用房东侧为公安局现有道路，地下室边线距道路边线距离约6m;北侧距现有道路约6m，距已有建筑物约11.5m;西侧距现有道路约4m，距已有建筑约9m;南侧为保留建筑，设一层地下室，不做支护。3#业务技术用房东侧为临时办公板房，地下室边线距板房距离约6m;南侧距已有建筑物约20m;西侧距现有道路约6m;北侧为保留建筑，设一层地下室，不做支护。需支护区域有放坡距离，故拟采用放坡喷锚支护。附：《相关建筑（构筑物）位置关系图》3地层结构场地地层结构为：覆盖层主要为第四系人工素填土和冲洪积粉质粘土；下伏侏罗系中统遂宁组砂质泥岩，现分述如下：（1）素填土（Q4ml）：杂色，主要由砂质泥岩块、碎石及粘性土为主组成，块碎石及硬质物含量约30%，粒径10~50mm，块碎石土填料粒径大小不均，级配较差，结构松散，系山丘岩石开挖回填，3堆填时间约9年。钻探揭露厚度3.10~6.30m，埋置深度在0~6.30m，分布高程354.53~360.89m，平均厚度为4.71m。场地内45个钻孔均有该层分布。（2）粉质粘土（Q4al+pl）：暗紫色、褐黄色等。主要由粘土矿物组成,呈软可塑状态为主，含少量的砂质泥岩角砾,可搓成1~3mm的土条。手搓稍有砂感，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等,韧性中等。钻探揭露厚度4.20~9.40m；分布高程345.76~357.75m，平均厚度为6.69m。场地内45个钻孔均有该层分布。场地基岩为侏罗系中统遂宁组地层,属内陆河湖相红色碎屑沉积的砂质泥岩,现分析如下：砂质泥岩（J2sn）：暗紫红色、紫红色。主要成分为粘土矿物，泥质结构，中厚层状构造。局部含少量的灰绿色斑团及石膏薄片。强风化带岩层裂隙发育，裂隙面不平，见铁锈色薄膜。岩芯破碎，呈薄饼状，锤击声哑，不反弹，原岩结构不清晰，岩质软，厚度在1.40~2.70m左右。中等风化带岩层裂隙较发育，岩芯较完整，呈长柱状，锤击声脆，反弹性好，原岩结构清晰，岩质较软。该层在场区内普遍分布。据钻探揭示和野外观察，场区基岩顶面由东北面向西南面稍倾斜，埋深9.6～15m，其埋深高程约345.76～351.05m，强风化带厚1.40m～2.70m。4地下水4场地地貌位于河流岸边平坦地段及丘前冲沟地带，地表迳流条件较差。地下水主要为覆盖层中孔隙潜水，其次为基岩裂隙水，主要靠人工排污、九曲河水及大气降水补给。由于场区内地势相对较高，大气降水以快速方式排泄于场区四周排水沟然后汇入东南侧九曲河中；场地内人工填土层为透水～强透水层，粉质粘土为弱透水层，基岩为相对隔水层；本次勘察在zk8号钻孔终孔，抽干钻孔中残留用水24～48小时后进行简易水文观测，水位恢复较快，拟建场地地下水较丰富，水位埋深一般在地面以下4.6～6.1米之间，水文地质条件较简单。根据工程经验，在雨季时因受大气降水的补给填土层中易赋存一定的地下水，故在雨季施工时应准备适当的设备对地下水进行抽排。（三）、基坑工程特点A．基坑形状较规则,为面状基坑,基坑周长约220米，基础埋置深度为-5.4m。B．基坑壁地层为素填土、粉质粘土、砂质泥岩，支护施工时应严格遵循小单元小高度分段开挖、并及时封闭原则。二、基坑工程专项设计方案1设计方案(1)本工程的基坑工程专项设计为基坑支护设计。(2)采用动态信息设计法业主应委托具相应资质的单位在基坑支护施工和使用期间进行变形观测，分别在基坑支护结构、四周管线、构筑物及周围建筑5物设沉降、位移观测点，具体根据《建筑基坑坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）执行，监测信息及时反馈给设计等相关单位，设计利用反馈信息复核支护结构的合理性和安全性并调整支护设计指导施工。(3)根据工程特点采用不同的支护结构。2、支护设计2.1支护设计参数取值(1)支护结构安全等级为二级,设计使用年限为12个月;(2)支护高度设计值：5.4米;(3)各层土的设计厚度按不同分段取不同的厚度值;(4)主要附加荷载考虑：主要地面附加荷载q取10kN/m2；(5)场地内主要土层的物理力学参数（基坑边坡范围内）。地基土物理力学指标建议值表62.2支护设计根据基坑形状和坑壁地层结构将基坑分为2个区域（分段编号见基坑支护平面图），其中2#业务技术用房及地下车库（5F/-1F）：3#业务技术用房及地下车库（5F/-1F）：（1）、ABC段、EFGH段支护结构图设计支护高度为5.4m，采用喷锚支护（支护结构见图纸），边壁放坡系数为1：0.7，地下室外墙距离护壁下口线的施工操作面预留1.0m（该距离应根据基础图及土建单位实际情况进行确定）；（2）、CD段支护结构图7设计支护高度为5.4m，采用喷锚支护（支护结构见图纸），边壁放坡系数为1：0.5，地下室外墙距离护壁下口线的施工操作面预留1.0m（该距离应根据基础图及土建单位实际情况进行确定）；（3）、锚杆采用钻机成孔，成孔为Φ90mm,设置2Φ22HRB335钢筋，成孔放置锚杆后，灌注纯水泥浆液，水泥采用P.C32.5R，水灰比为0.5左右，灌浆压力0.5~1MPa，孔口返出浓浆后终止灌浆；（4）、土方开挖应与喷锚支护相互配合，土方应分层分段开挖，该种剖面每层开挖深度不宜超过3.0m，待面层混凝土强度达到90%设计强度后，方可进行下层土方的开挖,土方开挖至基坑底部时预留200mm--300mm人工开挖；（5）、护壁面层设置φ40泄水孔，间距2.0mX2.0m，渗水严重的部位加密，且应做好基坑顶面硬化、挡水、排水等措施，避免水源渗入土体内；3、基坑降水设计根据地勘资料显示，该地块无明显过水层（如砂夹石层），透水性能非常差，降水井的布设较常规稍密，间距控制在7-8米，而且因该工程为改扩建工程，现场地势狭窄，地下管道、线路密布，而且地下还有原办公楼的附属设施（如消防水池、化粪池、管道等），具体数量无法计算，根据试井的情况确定，具体位置现场决定，为保证人工挖孔桩成孔的安全，降水井须离工程桩3m以上。根据类似工程经验及现场实际情况，该工程采用管井降水与明排相结合的降水方式。场内共设16口井，井深15m，成井土石8层大致分布为素填土5m,粉质粘土4m，泥岩16m。孔径大于600mm，管道内径300mm，外径360mm，虑管四周填满碎石透水。现场降水井深度为15m,降水井井管下部设3根滤水管，其余均为井壁管。4、基坑监测及监控设计在基坑施工和后期维护期间，业主应委托具相应资质的单位进行专门编制监测方案，监测项目和要求依据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）要求执行。4.1基坑允许暴露时间及基坑边堆载要求（1）本基坑采用排桩加土钉支护方式,为临时性支护，根据本工程具体地质条件及环境，基坑设计允许暴露时间为12个月。（2）基坑封闭之前，基坑周边1.5H范围内(H为基坑开挖实际深度)严禁超载。4.2监测内容和基本要求基坑监测的内容及项目很多，针对本基坑深度较浅,结合本地区的实际地质条件,本基坑护壁建议监测项目如下：(1)喷射砼厚度检测每100㎡检查一组,每1组不少于3点。(2)支护结构变形监测基准点应设置在变形影响范围之外,并便于长期保存的稳定位置。至少应有3个可靠的点作为基准点；工作基点是变形监测中起联系作用的点,是直接测定变形观测9点的依据,应设在靠近观测目标。在通视条件较好或观测项目较少的工程中,可不设工作基点,在基准点上直接观测变形观测点。变形观测点是直接埋设在变形体上,且能反映变形特征的观测点。（3）相邻建筑物及周边管线变形监测在2倍基坑深度范围内的建筑物外墙上设置沉降观测点(设置的点离地面200～1000,便于将塔尺立于上面)，在重要管线上设置沉降观测点。（4）喷射砼强度检测试验依据《建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026-2001）及现场实际，要求开挖每层土（1.5高）取一组砼试块进行养护,28天后送具有检测资质的实验室进行砼强度检测。4.3基坑主要监测项目报警值要求监控值：是设计过程中的控制值，有时可以用最大允许值作为监控值。报警值：是在施工过程中需要采取处理应急措施的值。4.4基坑后期维护（1）在后续施工监测中，应注意坑边堆载：不得大于10kN/㎡；（2）严禁向坑壁排水和浸泡基坑四周土体，避免地表水流入基坑；（3）不得在原支护体系条件下超挖，否则有可能导致基坑变10形过大，甚至出现更大险情，给工程带来安全质量隐患；（4）应加强变形观测工作，在基坑开挖完成后的一个月内，应加密观测点、增加观测次数；（5）在2倍基坑深度范围内的建筑物护壁段需作水平与垂直两个方向的变形观测。5、护壁排水处理为防止地表水的渗漏对护壁土体的浸蚀，在基坑四周竖向护壁中设置排水孔，排水孔间距根据现场情况确定。在施工过程中，出现渗水处应立即增设排水孔。6、施工中有关问题的影响及处理措施(1)地下管网锚杆施工时，由于地下管网较多且分布复杂，容易损伤破坏地下管网,从而对基坑质量及环境保护带来危害，因此施工前必须查清地下管网的走向、埋深及管网质量现状。一方面按程序请求甲方提供场地四周详细的管网资料，另一方面采取专用雷达探管仪探清楚管线实际的走向及埋深，确保喷锚施工时不伤及地下管网。(2)施工噪音为避免噪音过大影响周围环境，施工应将有噪音的工序尽量安排在白天。同时采用电动式空压机,从而进一步降低噪音。(3)环境保护如果不加以管理控制，喷锚施工时会伴有大量的灰尘产生,将11影响到周边环境及市民的生活，因此在喷锚施工时应随时注意用清水吸取清理灰尘,在喷射砼的前台和后台设置一些隔离布或隔离板,尽量减少灰尘的产生。7、基坑支护施工过程中的应急预案7.1局部垮塌在施工过程中发生局部垮塌时的应急方案：在护壁施工时,由于未及时封闭土壁,或由于渗水原因造成坑壁来不及支护就出现垮塌,此时用平时提前准备好的一些应急沙袋(用水泥空口袋装上土或砂)及时反压在坑壁上，如继续出现险情,应组织挖掘机或装载机回填部分土,然后重新施工,将分层高度减少至0.50～1.00m,且采取分段施工措施,此时应加密钢筋网,主筋直接与相邻的已施工完成的稳定土钉焊接,待喷射面层砼完成后,再补打土钉,土钉施工完成后,应加大此段的压浆量。7.2裂缝处理坑边出现细微裂缝采用水泥浆或沥青等进行灌实，若裂缝发展接近报警值时，应立即施工超前土钉,用Φ12螺纹钢将超前土钉与喷锚体有效焊接成整体,并对Φ14拉筋施加预应力。采取以上措施后如果裂缝继续发展,则应搭设脚手架,从第一排开始补打土钉,将土钉与原主筋焊连在一起,喷射砼形成腰梁,从而使基坑稳定安全。7.3软弱层处理基坑开挖时遇到很厚软弱层时的应急预案：立即回填至砂层顶面,在基坑内施工竖直超前土钉(竖直深度穿过软层进入