高层建筑基坑支护降水施工组织设计

1高层建筑基坑支护降水施工组织设计目录第一章基坑支护方案设计总说明1.1工程概况1.2场地工程地质条件1.3场地环境条件1.4支护方案设计第二章深基坑工程平、剖面图第三章降水工程设计第四章土方开挖方案第五章变形监测方案第六章基坑支护的主要（关键）技术问题7.1预应力锚索施工的主要技术问题7.2土钉墙施工的主要技术问题7.3钻孔灌注桩施工的主要技术问题7.4与基坑支护密切相关的外部协作问题第七章施工组织设计8.1工程概况及设计图纸8.2编制依据8.3施工目标8.4整个工程施工组织顺序及计划工期8.5施工现场部署8.6施工人员组织计划8.7施工设备组织计划8.8钻孔灌注桩施工方案8.9锚喷网（土钉墙支护）方案8.10予应力锚索施工8.11降水工程施工组织设计8.12安全施工保证体系8.13文明施工保证体系8.14工程质量管理措施和质量保证体系8.15与总包、监理、设计人员的配合第八章应急抢险措施第九章冬季、雨季施工保证措施2第一章基坑支护方案设计总说明1.1工程概况xx市xx路176号院改造工程包括1#、2#拟建高层建筑物以及裙房、地下车库。拟建高层建筑为地上27层，地下2层；裙房2层，分布在高层建筑之间；地下车库分布在高层建筑物围合区域以及南北两侧。拟建高层建筑物基础埋深为-10.40米（±0.00下），裙房和地下车库基础埋深均为-9.40米（±0.00下），本次设计基坑深度按10.0m考虑。具体建筑物特征见表1.1所示（略）。1.2场地工程地质条件场地地貌单元属黄河山前洪积平原，地貌单一，地形平坦。根据业主提供的该工程勘察报告，场地内与基坑支护有关的工程地质层如下所述。工程地质条件详见表1.2。根据钻探、静力触探、标准贯入试验结果，结合室内土工试验资料，仅将与基坑支护有关的地层从上到下描述如下：第1层：杂填土（Q4-3ml），杂色，主要有建筑垃圾组成，含砖块、水泥块、植物根、煤渣等。在场地内普遍分布有该层。层底埋深0.60～1.50米，平均层底深度1.07米，厚度0.60～1.50米，平均厚度1.07米。第2层：粉土（Q4-3al），褐黄色，干-稍湿，稍密，局部夹粉砂薄层。该层在场地内分布均匀。层底埋深2.10～3.10米，平均层底深度2.82米，厚度1.00～2.30米，平均厚度1.75米。第3层：粉土（Q4-3al），褐黄色，稍湿，稍密，该层在场地内分布均匀。层底埋深3.60～6.00米，平均层底深度4.61米，厚度1.20～3.00米，平均厚度1.78米。第4层：粉质粘土（Q4-3al），黄褐色，湿，可塑，该层在场地内分布均匀。层底埋深5.20～6.70米，平均层底深度5.84米，厚度0.50～2.20米，平均厚3度1.30米。第5层：粉土（Q4-3al），褐黄色，稍湿，中密，局部夹粉砂薄层。该层在场地内分布均匀。层底埋深6.00～7.50米，平均层底深度6.86米，厚度0.50～2.10米，平均厚度1.05米。第6层：粉质粘土（Q4-3al），黄褐色，很湿-饱和，可塑，该层在场地内分布均匀。层底埋深6.70～8.20米，平均层底深度7.79米，厚度0.50～1.30米，平均厚度0.93米。第7层：粉土（Q4-1al+pl），黄褐色，湿，中密-密实，局部夹粉砂薄层。该层在场地内分布均匀。层底埋深7.50～12.00米，平均层底深度10.24米，厚度0.80～4.00米，平均厚度2.42米。第8层：粉土（Q4-1al+pl），黄褐色，湿，中密-密实，局部夹粉砂薄层。该层仅在场地南部揭露。层底埋深10.50～12.80米，平均层底深度11.92米，厚度1.30～2.50米，平均厚度1.77米。第9层：粉砂（Q4-1al+pl），褐黄色，饱和，密实，局部为细砂；该层局部见粉土薄层；该层在场地内分布均匀。层底埋深13.40～16.40米，平均层底深度14.78米，厚度1.50～7.90米，平均厚度4.15米。第10层：粉土（Q4-1al+pl），褐黄色，湿，中密-密实，干该层在场地内分布不均匀。层底埋深16.40～19.70米，平均层底深度18.06米，厚度1.90～5.50米，平均厚度3.29米。第11层：粉砂（Q4-1al+pl），褐黄色，饱和，中密-密实。局部夹粉土薄层。该层在场地内分布不均匀。层底埋深20.00～22.10米，平均层底深度21.12米，厚度1.80～4.50米，平均厚度3.06米。岩土物理性质指标统计表表1.2（略）4根据含水层的埋藏条件和水理特征,场地内勘探深度范围内地下水类型为潜水。主要赋存在约8.20-31.40m深度范围内的粉土、粉质粘土层和粉砂层中。勘测期间实测地下水稳定水位在地表下8.20-8.30米。勘探深度内的地下水为潜水；潜水水位主要受季节性降雨、地表水体补给影响，从7月中旬至10月上旬是每年地下水丰水期，每年12月至来年2月为枯水期，水位年变化幅度在2.0米左右。在不受周边降水影响的情况下，近3-5年，场地内地下水最高水位约为地表下2.50米。根据勘察报告，建议土的综合渗透系数0.5m/d；下部砂土层的综合渗透系数7.0m/d。因属老城区，基坑有否下水管线及漏水情况，尚需进一步调查。1.3场地环境条件拟建xx市xx路176号院改造工程场地位于xx市劳卫路与同乐路交叉口东北角，场地南侧为河南省体育局全民健身楼和训练馆，北侧为体育公园，东侧为体育局家属楼。场地原为运动场，地表有草坪，四周为跑道，场地平整规则。拟建建筑物东侧边线距离现有七层家属楼6.0m，南侧边线距离训练馆7.2m、距离全民健身楼13.3m，西侧边线距离劳卫路边线4.0m，北侧场地开阔。具体场地周围环境见场地总平面图。1.4支护方案设计1.4.1设计依据1、中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；2、冶金部《建筑基坑工程技术规范》（YB9258—97）3、《土钉支护技术规程》（CECS96：97）4、《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22：90）5、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）6、《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）7、理正支护软件4.31版.8、有关本工程基坑支护工程的招标书及相关要求；9、本工程设计图纸；10、我公司在类似场地类似工程的设计施工经验。1.4.2设计原则根据场地实际情况和建筑单位的要求，本工程主要设计原则有：51、保证该场地深基坑变形在规范允许的合理范围内，保证四周建筑物、道路、管线安全使用。2、安全第一，经济合理，节省工期，方便施工。1.4.3基坑支护方案分析与确定（一）本基坑工程具有以下特点1、基坑较深，除北侧外，基坑周围环境条件复杂,距离已有建筑物或道路较近，身处闹市。2、地质条件差，基坑虽然地下水埋藏较深，但上部约2.0-m为杂填土，基坑东西两侧约7.7.0m以下为粉砂，这种地层直立性差，施工稍有不慎，极易导致出现基坑塌方事故。因此应高度重视。（二）基坑工程支护等级的确定拟建高层建筑物为地上27层，地下车库为地下2层，基坑边沿支护深度约为10.0米,支护结构一旦破坏，土体失稳对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重。根据场地工程地质、水文地质条件、周边环境及基坑开挖深度，按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）第3.1.3条及《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）第7章规定，因本基坑工程深达10.0m，故确定本基坑工程支护等级为一级。（三）基坑支护方案的分析与确定根据本基坑工程开挖深度较大的特点并结合我公司在类似场地的设计经验，确定基坑西侧即DA段采用排桩+锚索方案；基坑东侧、南侧即BC、CD段采用排桩+锚索方案；基坑北侧因场地较开阔，采用土钉墙方案，即AB段，。详见本工程支护结构平面图及1-1、2-2、3-3剖面图。（1）基坑西侧排桩+锚索方案：DA段（1-1剖面）采用二级放坡，4.0m以上80度放坡，做土钉墙。以下6.0m直立放坡，采用桩锚支护。因临近道路，根据以往经验，地面荷载按20KPa考虑。计算结果如下：排桩直径为600mm，长度为12.0米，桩顶标高-4.00米，桩间距为1.2米，C30混凝土。桩顶设置压顶梁；自上而下设置4排土钉和一排锚索。土钉倾角10度，锚固体直径100mm，长度依次为10.0、11.0、12.0、11.0米，直径为Ⅱ级钢筋，依次20、25、25、25mm。横向间距为1.5m。第3排为锚索，倾角15度，锚固体直径150mm，内置3×7φ5钢绞线，锚索长度不小于17.0米且锚固段长度不小于11.0米。横向间距为2.0m，施加预应力120kN。进行二次注浆。（2）基坑东、南侧排桩+锚索方案：BC、CD段（2-2剖面）6采用二级放坡，4.0m以上80度放坡，做土钉墙。以下6.0m直立放坡，采用桩锚支护。因临近建筑物，根据以往设计经验，地面荷载按7层楼，条形基础，基础埋深1.5m。距离4.5m，荷载98KPa考虑。对基坑东南角的训练馆，因距离较远，仍按98KPa，不另行出计算书。但计算结果偏于安全。计算结果如下：排桩直径为600mm，长度为12.0米，桩顶标高-4.00米，桩间距为1.2米，C30混凝土。桩顶设置压顶梁；自上而下设置4排土钉和一排锚索。土钉倾角10度，锚固体直径100mm，长度依次为10.0、11.0、13.0、12.0米，直径为Ⅱ级钢筋，依次20、25、25、25mm。横向间距为1.5m。第3排为锚索，倾角15度，锚固体直径150mm，内置3×7φ5钢绞线，锚索长度不小于18.0米且锚固段长度不小于12.0米。横向间距为2.0m，施加预应力120kN。进行二次注浆。（3）基坑北侧土钉墙方案：AB段（3-3剖面）采用二级放坡，4.0m以上80度放坡，以下6.0m按70度放坡，做土钉墙。共布置六排土钉。土钉倾角10度，锚固体直径100mm，长度依次为10.0、9.0、10.0、12.0、11.0、9.0米，直径为Ⅱ级钢筋，直径20mm。横向间距为1.5m。（1）土钉墙：采用分层开挖挂土钉，每层开挖高度1.5m，每段开挖长度不超过20m。注浆采用水泥比0.55～0.65的纯水泥浆。（2）、面层：挂Φ10钢筋网@300X300mm，加强筋为Φ14，间距2m，然后喷射细石砼C20厚80mm护面，喷射砼经验配合比为水泥：砂：石子=1：2：2～2.5，并根据坡面喷射情况进行适当调整。(三)3-3剖面土钉墙内部稳定性分析土钉墙内部稳定性分析是指边坡土体中可能出现的破坏面发生在支护内部并穿过全部或部分土钉。取单位长度采用条分法进行分析，按照理正基坑支护软件4.31版进行验算，结果表明，基坑土钉墙支护体稳定安全系数在1.31-2.36，满足规范要求，详见计算书。(四)3-3剖面土钉墙外部稳定性分析按照“CECS96：97”第5.3.3条，土钉支护的外部整体稳定性分析与重力式挡土墙的稳定性分析相同，可将由土钉加固的整个土体视作重力式挡土墙，并分别验算下述安全系数，详见计算书。1、抗水平滑移稳定性安全系数为1.42，大于1.2，满足设计要求。2、抗倾覆稳定性安全系数为1.37，大于1.3，满足设计要求。3、抗隆起稳定性验算：按照“GB50007—2002”附录V，因基坑底部持力7层为⑦层粉土，该层土属密实土，故不必验算。4、墙底承载力验算，按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）应用指南，只要满足抗隆起验算，墙底承载力即可满足上部土钉墙荷载，故不必验算。5、整体稳定性安全系数为1.21-1.25，满足设计要求。1-1、2-2剖面计算书附后。（五）排水设施1、施工中在上部边坡（5m以上）设置少量排水管及时排出边坡渗水；2、根据工程现场的场地条件在坡顶位置设置一道断面尺寸不小于200X300排水沟截断地表水；3、必要时在坑脚可设置一道断面尺寸不小于200×300或更大截面的排水沟抽取坑内积水，在基坑转角处设集水井并水泥砂浆抹面防止渗水，必要时安装水泵抽水。抽取的地下水排入城市管网。第二章深基坑工程平、剖面图1、深基坑工程支护平面图2、深基坑工程土钉墙支