基坑支护方案与施工组织设计

曲靖泛华·美佳华商业广场基础工程基坑支护方案设计及施工组织设计编写单位：云南省地质工程勘察总公司编写日期：二○○七年一月十八日目录一、基坑支护方案设计1工程概况2工程地质及场地条件3设计依据4基坑支护方案5基坑稳定性验算6附图7工程量汇总二、施工组织设计1编制依据2工程概况3施工组织机构及人员配置4设备配置5施工方法6质量保证措施及安全生产要求7进度计划一、基坑支护方案设计1、工程概况拟建工程位于曲靖市麒麟北路与交通路交叉口，平面形态呈不规则三角形。基坑占地面积13068.55m2，设计地下车位216辆。设计基坑深度10.63m，局部12.63m。实际开挖深度为12.73m～13.60m。2、工程地质及场地条件（1）工程地质条件根据昆明市建筑设计研究院勘察分院提供的场地岩土工程勘察报告，基坑开挖深度范围内的主要地基土层为：①杂填土；②粘土；③粉土；④全风化泥岩夹粉砂岩；⑤强风化泥岩夹粉砂岩。各土层的天然重度及抗剪强度指标统计如下：土层号土层名称土的状态天然重度（KN/m3）抗剪强度C（Kpa）ψ（°）①素填土松散———②粘土硬塑、可塑18.95.542.1③粉土中密19.5(0)(12)④全风化泥岩夹粉砂岩硬塑21.29.350.5⑤强风化泥岩夹粉砂岩软质岩石21.7——备注括号内数据为经验类比值从各土层的工程力学性质综合分析，该基坑③层以上工程地质条件较差，应加强支护，④层以下工程地质条件稍好，可以采取常规方法支护。（2）地下水场地地下水主要为孔隙潜水,地下水位埋深0.5～1.6m，地层渗透系数K=1.86m/d，影响半径R=51.30m，预估基坑地下水涌水量Q=477.5m3/d。从工勘报告的数据分析，本场地地下水量不大，但可能具有一定承压性，基坑支护时应重点防范。（3）场地条件场地总体平整，相对高差小于1m。北边分列有5幢多层砖混结构建筑物，基础为条基，基础埋深1.8m；其中有2幢最近点距坑边约4m。东、西两侧为市内交通要道，地下建筑外墙轴线距道路红线仅1.26～2.53m。支护基坑时，无放坡空间。3、设计依据（1）招标文件提供的基坑开挖平面图、地下管网图、用地条件图及场地勘察报告；（2）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—99）；（3）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086—2001）；（4）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）；（5）《水利水电工程锚固工程施工规范》（DL/T5181—2003）；（6）其它相关技术规范。4、基坑支护方案（1）总体方案：采取多手段联合支护，主要为①深搅帷幕＋降水井，辅以排、集水沟及回灌井对基坑进行止降水；②基坑铅直开挖，坑壁使用桩、梁结合（上桩下梁）＋预应力锚索进行支护，桩、梁间采用插筋挂网喷锚护面；③土方开挖配合基坑支护的深度分步进行。（2）具体方案设计时，根据现场踏勘情况和答疑情况，已考虑了基坑周边可能影响范围内的附加荷载及动荷载。同时根据招标文件提供的地下管网资料，也考虑了避让地下管网的影响。①止、降、排水根据勘察资料，本场地地下水较丰富，主要含水层为第③粉土层。为有效地控制地下水对工程施工的影响，设计时对基坑四周进行连续深搅帷幕截水。深搅帷幕轴线距坑边1.5m，深度7.5m（以进入第④层1.0m～1.5m为宜，桩底标高统一控制为1874.50m）。深搅桩设计桩径0.5m，搭接0.2m，复搅成桩，每米参灰量不少于65kg。另外于深搅帷幕内侧设降水井8个（设计单井降水量为5～10m3∕h，基坑开挖后可兼作集水井），井深18m，降水面深度15～16m；回灌井5～6个，井深3～5m，以进入③层1.5～2m为宜。因采取四周连续深搅帷幕截水，所以基坑心内不设降水井，施工中需要时加设疏水盲沟。坑内沿周边距坡脚0.3m设集水沟，将坑内集水引入集水井。坑外沿周边设排水沟。降水井、集水井内的水均抽入排水沟，除满足回灌和其它用水外，清水直接排放，污水外运处理。②坑壁支护坑壁支护使用桩、梁结合＋预应力锚索进行支护。具体方法是：在1874.50m标高上（此标高为腰梁下边）设置断面为0.4m×0.4m的现浇腰梁贯穿基坑全周。腰梁上部采用人工桩加预应力锚索支护，桩断面为1.0m×0.8m，桩心距4.0m，桩底标高统一控制为1875.00m。腰梁以下采用现浇竖梁加预应力锚索支护，梁断面为0.4m×0.4m，轴线距亦为4.0m与上部桩对应。桩、梁均采用预应力锚索锚固。锚索穿过桩心或梁轴线，设置间距为2.5m。根据计算，腰梁以上的锚索采用20.0m，腰梁以下的锚索采用16.0m。③桩、梁间采用插筋挂网喷锚桩、梁间用1.5mΦ16mm钢筋以1.5m×1.5m间距打入墙内，用Φ6mm钢筋按20cm×20cm挂网，喷射C20砼厚8～10cm。配合比为水泥：砂：碎石=1：2：2。④基坑变形观测施工前，在不受基坑开挖影响的四周埋设基准点，在基坑周边及可能影响的重点建筑物上布设变形观测点。基坑开挖时，通过对观测数据分析，判断基坑稳定性。在基坑施工中，支护设计人员应全程参与项目管理，以便及时验算，必要时提出并采取补救措施。5、基坑稳定性验算（详见《基坑边坡下滑力计算》、《基坑边坡稳定性计算》）。6、附图（见施工图）7、工程（工作）量汇总（见表一）表一工程（工作）量汇总表项目分项目材料名称规格单位总量止、降、排水降、灌水井人工挖井Ф1200m188护壁砼C25m356.65井盖筋Ф16m130深搅桩Ф500m13370.00排、集水沟挖排水沟0.7m×0.66mm520砌砖0.18m×1.3mm520沟内抹面㎡572挖集水沟0.3m×0.3mm650土石方机挖m3169143.93人工挖m37934.92吊车吊土提升15mm32707.50基坑支护护壁桩人工挖孔1.15m×1.1mm780桩砼C25m3986.7现浇梁钢筋Ф22m8996Ф16m13182混凝土C25m3455.00挂网喷锚喷射面㎡6020.04网筋Ф6m60528混凝土C25m3602．00预应力锚索20m根13016m根26010m根260其它变形观测基准点个4观测点个15二、施工组织设计1编制依据1.1曲靖泛华·美佳华商业广场基坑支护工程招标文件；1.2国家相关法律、规范；1.3本公司综合实力。2工程概况（见前述）3施工组织机构及人员配置3.1施工组织机构我公司按照现代企业的管理模式，针对本项目成立项目经理部，负责本项目实施过程中的管理及协调工作。根据本工程的特点，并充分考虑业主在招标文件中做出的要求，同时也考虑到在确保质量、确保安全前提下，在有效工期内完成该项工程施工任务。经公司研究决定曲靖泛华·美佳华商业广场基坑支护工程项目经理部组成如下：A、项目管理4人，其中：项目经理1人，要求持有合格项目经理证书，具有五年以上项目管理经验；项目副经理2人，要求持有合格项目经理证书，具有三年以上项目管理经验；项目总工1人，要求有工程地质类高级技术任职资格，具有三年以上工程项目技术管理经验。B、工程技术作业人员10～12人，人员素质符合要求时可一兼多职，其中：测量放线组5人，要求为相关专业技术员；质量检验组3人，要求持有相关合格证；安全管理组2人，要求持有相关合格证；基坑变形监测组2人（可由测量放线组兼）。C、作业人员根据现场情况配置和调整（详见劳动力计划表）。D、组织机构设置（如图1）图1组织机构设置图3.2主要管理人员的主要工作职责A、项目经理：负责全面生产管理及协调工作；B、项目副经理：主要负责生产安全管理及进度控制，项目经理外出时，代理其职责；领导安全管理、作业管理人员；C、项目总工：主要负责技术、质量的管理与控制；负责对外及对内的技术交底工作；领导测量放线、质量检验和变形观测人员。项目经理项目副经理项目总工基坑支护二组深搅帷幕作业组土石方作业二组变形观测组安全管理组测量放线组质量检验组土石方作业一组生产管理组项目副经理设备调度组工程保障组降排水作业组土石方作业三组基坑支护一组3.3人员配置根据以上要求，拟投入本合同工作的主要人员见表二，劳动力计划见表三。表二拟投入本合同工作的主要人员姓名学历职称在公司内所任职务该项目拟任职务大学高级工程师项目经理大学高级工程师项目总工大学工程师项目副经理大学工程师技术组组长大学质量师质检工程师大学工程师测量工程师大学高级工程师试验工程师大学高级工程师安全员中专助理会计师会计表三劳动力计划表工种时间管理人员技术工机械工驾驶员普工合计人数人工工时数1～5日8510196～90日141210852414591～100日141252510664设备配置根据工程需要，拟投入本合同工作的主要施工设备如表四所列：表四拟投入本项目的主要施工设备表设备名称型号及规格数量制造厂名购置年份新旧程度检修情况现在何处进场时间挖掘机CAT3204美国200495%良好昆明1～5日挖掘机小松2201日本199880%良好昆明1～5日自卸车80深层搅拌机61～5日空压机（大于9m3）3锚杆钻机3砼喷射机2搅拌机（干搅拌）2经纬仪J22上海199980%良好昆明1～5日水准仪S32上海199980%良好昆明1～5日潜水泵H≥20M，Q≥10m3/d15污水泵H≥20M，Q≥20m3/d10电焊机5切割机35施工方法5.1总体施工顺序总体施工顺序为：测量放线→深搅帷幕、护壁桩、降（灌）水井、排水沟→开挖土方→喷锚护壁→清场交工(见图二)。图二总体施顺序图5.2具体施工计划5.2.1后勤保障计划以我公司的曲靖建云分公司为基地，作为主要设备停放、维护和部分作业人员的生活基地；在工地附近租用一定房屋、土地作为现场办公及制作用地；在工地的适当位置搭建工棚作场地看守和临时材料周转用房。5.2.2深搅帷幕计划分别以基坑东北角、西北角和南端为三个起点，每点置两台深层搅拌机，两机的第一棵桩应在初凝前搅合。然后沿坑壁测量放线排水沟降、灌水井分层开挖土方每层1.5m深搅帷幕分层支护坑壁清场交工一序工程二序工程相向前进，与另一起点搅来的另一机汇合，汇合后两机的最后一棵桩也应在初凝前搅合。5.2.3排水沟与降水井施工计划排水沟的位置在紧靠深搅帷幕的外侧，长度为绕坑一周。开挖时间应在深搅之后，为节省工期，可边搅边挖。水沟断面尺寸为净宽0.3m，降水井抽水入口处可加至0.5m；沟深不小于0.3m，可依地形随势而修，但应确保沟底有3‰～5‰的水流坡度。水沟排水口设在基坑南端。5.2.4土石方开挖计划土石方开挖方法采取总体分层、每层分段的开挖形式进行。为配合基坑支护，土石方应分层开挖，每层挖掘深度以1.5m为宜。在平面上，土石方开挖应分段施行。为了便于先将大量土方运出，开挖顺序自北向南进行，将运输坡道留在基坑南部。紧靠南坑壁留运出道，运出道出口设在麒麟北路上，道路坡度以15°～20°为宜；在交通路侧现有进口处留进场道，进场道道路坡度可加至25°。当北部土石方基本挖完，南部土石方挖至7.5m～8.0m深时，挖除进场道，只留出场道。当全基坑挖土基本完毕，人工清土已退至出场道坡脚时，搭梯供人进出，退挖出场道，挖掘机无法挖除的少量道基土方用人工挖掘，吊车吊出。5.2.5基坑支护计划基坑支护是本项目工作的重点，事关整个工程安全。经认真分析研究，本基坑支护采用桩、梁加锚索相结合的多手段联合支护。施工计划为：当深搅桩完成并初凝后，开挖护壁桩。护壁桩浇注砼时上下各预留0.3mФ16钢筋和预留锚索孔。开挖基坑前将上部预筋浇入牵梁内，使护壁桩沿坑周连为整体。然后开挖基坑，当挖至适宜深度时，及时按设计规格施工预应力锚索，同时对桩间壁面实施喷锚。如此往复直至按设计施工完所有梁、锚索和挂网喷锚工作。预留施工坡道处可在挖除坡道的同时进行支护。6质量保证措施及安全生产要求6.1质量保证措施（1）服从监理工程师的监督管理。（2）遵守国家相关规程、规范。（3）严格按本公司ISO9001：2000质量管理体系中《项目实现过程控制程序》、《竣工交付与服务控制程序》、《产品监视和测量控制程序》、《不合格品控制程序》、《预防纠正措施程序》（见所附相关程序文件）及相关作业指导书执行。6.2