基坑支护及开挖专项施工方案

1基坑开挖、支护施工方案一、工程概况（一）、工程概况本住宅楼工程，位于新乡市荣校东路和新中大道交汇处。地上二十五层、地下一层，建筑面积为15340.61m²，占地面积1252.28m²，建筑高度73.97m。主楼基础形式为现浇钢筋砼筏板基础，基础底标高-4.91m，本工程场区地面标高约-0.90m，基坑开挖深度约4.01m。（二）、工程地质、水文条件（详情见《岩土工程勘察报告》）1、地形地貌该场地原为耕地，地势平坦，所处地貌单元为黄河冲积平原。2、土层结构根据勘察报告显示：该场地除局部地表为杂填土外，主要由第四纪全新世、更新世粉土、粉质粘土和细砂组成。10m深度内的地质构成如下：（1）、杂填土：层厚0.60～3.30m，层底埋深0.60～3.30m。（2）、粉质粘土：层厚1.00～5.00m，层底埋深1.80～5.40m。（3）、粉质粘土：层厚1.20～4.50m，层底埋深3.80～8.00m。（4）、粉质粘土：层厚1.00～4.00m，层底埋深5.5～9.80m。（5）、粉土：层厚0.60～5.30m，层底埋深8.10～12.80m。3、地下水水位本工程在2009年8月勘察期间水位在地面以下6.3～8.7m，属潜水。正常年份地下水年变幅1.5～2.0m。根据相邻工程基坑开挖情况，不考虑基坑降水。二、基坑开挖方案设计21、设计依据（1）、该工程《岩土工程勘察报告》、施工图纸（2）、《建筑基坑支护技术规程》（3）、中国建筑科学研究院PKPM建筑施工计算软件（4）、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》2、方案选择根据施工现场实际情况，场区地面标高较低，需使用基坑开挖的土方铺垫至设计室外地面标高；其次因施工场地窄狭，道路设置距离基坑较近，施工车辆载重较大；又由于地下室工程量较大，基坑边坡裸露时间较长，时置雨季。综上所述，基坑坡顶超载较重，隐患较大。为确保基坑边坡安全，本着安全、经济的原则，该工程基坑采取放坡开挖，土钉墙支护。北边坡放坡宽度2m、土钉墙支护，东、西、南边坡放坡宽度1.5m、土钉墙支护。3、方案设计计算3.1、基本计算参数（1）.地质勘探数据如下：——————————————————————————————————————序号h(m)(kN/m3)C(kPa)(°)极限摩阻(kPa)计算方法土类型13.6018.7032.0013.6060.0水土分算粘性土21.4019.0031.0013.5050.0水土分算粘性土32.7019.2031.0014.0070.0水土分算粘性土——————————————————————————————————————表中：h为土层厚度(m),为土重度(kN/m3),C为内聚力(kPa),为内摩擦角(°)。地下水位位于自然地面下-7.00m。（2）.基本计算参数：3地面标高-0.90m，基坑坑底标高-4.91m。(3).地面超载：基坑外侧满铺垫土厚度1.20m,按坡顶均布荷载24kN/㎡，施工车辆按坡顶局部荷载110kN/㎡考虑—————————————————————————————————————————序号布置方式作用区域标高m荷载值kPa距基坑边线m作用宽度m1均布荷载基坑外侧-0.9024.00----2局部荷载基坑外侧-0.90110.002.804.50—————————————————————————————————————————(4).土钉墙布置数据：放坡级数为1级坡。——————————————————————————序号坡高m坡宽m坡角°平台宽m14.012.0063.490.00——————————————————————————土钉数据：————————————————————————————————层号孔径(mm)长度(m)入射角(度)竖向间距(m)水平间距(m)1100.004.0010.001.001.402100.005.0010.001.151.403100.004.5010.001.151.40————————————————————————————————3.2、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算—————————————————————————————————————层号有效长度(m)抗拉承载力(kN)受拉荷载标准值(kN)初算长度(m)安全系数12.1130.549.762.7330.54/(1.25×1.00×9.76)=2.501.0满足!23.8355.5319.452.8555.53/(1.25×1.00×19.45)=2.281.0满足!34.0552.0735.743.8952.07/(1.25×1.00×35.74)=1.171.0满足!—————————————————————————————————————根据每根土钉受拉荷载标准值,按2级钢筋设计强度(fy=300MPa)计算土4钉钢筋的直径第1层土钉的直径至少应取8mm(取Ⅱ级Φ14)第2层土钉的直径至少应取11mm(取Ⅱ级Φ14)第3层土钉的直径至少应取14mm(取Ⅱ级Φ16)局部稳定计算结果如下：土钉的抗拉承载力为138.14kN；土钉的受拉荷载标准值为64.95kN；土钉的安全系数为K=138.14/(1.25×1.00×64.95)=1.70=1.0满足要求!3.3、土钉墙整体稳定性的计算—————————————————————————————————————计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第1步1.4338.55-0.950.802.14第2步1.4438.55-0.371.604.07第3步1.3638.550.202.416.02第4步1.3738.500.403.617.63—————————————————————————————————————计算结论如下：第1步开挖内部整体稳定性安全系数=1.431.30满足要求![标高-2.20m未加土钉]第2步开挖内部整体稳定性安全系数=1.441.30满足要求![标高-3.35m]第3步开挖内部整体稳定性安全系数=1.361.30满足要求![标高-4.50m]第4步开挖内部整体稳定性安全系数=1.371.30满足要求![标高-4.91m]5三、施工部署（一）、工程目标1、质量目标质量标准为“合格”。2、工期目标按照本工程《施工组织设计》要求的施工工期进行。3、安全文明施工目标争创市安全文明施工标准化工地。（二）、组织机构项目部在公司统一领导下，对基坑土方挖运、护坡进行全面管理并对该施工阶段的安全、质量、工期、环保、文明施工等负责。各施工班组由项目部按统一的人员编制组建。设机械土方组、人工土方组、支护组，各设组长一人，分别负责机械挖运土、机械挖土的人工配合、边坡支护。项目部设施工员、质检员、安全员各一人，分别负责该项工程的技术指导、质量监控、安全监督工作，并由项目副经理直接负责对环保、文明施工、扰民及民扰等问题的处理工作。（三）、施工准备1、技术准备：熟悉、审查施工图纸。2、施工现场准备工作：地上、地下各种管线及障碍物的勘测定位、拆除；施工现场的平整；测量放线；临时道路、临时供水、供电等管线的敷设；现场照明设备的安装。63、劳动组织准备：建立各施工部的管理组织，集结施工力量、组织劳动力进场，做好施工人员入场教育等工作。4、材料、机械准备：根据相关的设计图纸和施工预算，编制详细的材料、机械设备需要量计划；组织材料按计划进场。5、施工场外协调：由项目经理部对外协调交通、环卫、市容的关系，以及扰民、民扰处理的前期准备工作。四、主要施工方法及工艺要求（一）、基坑开挖工艺流程：测量放线——分层开挖——修坡——支护——留足预留土层——人工清土——修底——验收。（二）、现场准备1、土方开挖前，将施工区域内的障碍物清除和处理2、疏通所有交通，做好开工前的扰民工作。3、完成场地平整，并使有一定坡向，同时挖好临时排水沟，保证基坑不被地面水流入浸泡破坏，同时修筑好运输道路。4、完成测量控制点的设置，包括控制基线、轴线和水准基点。对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线，并经检查复核无误后，作为施工控制的依据。5、机械设备运进现场，进行维护检查，试运转，使之处于良好的工作状态。6、夜间作业，应根据需要设置照明设施，在危险区域设置警戒标志。（三）、土方开挖、支护的主要方法及要求7根据该工程《岩土工程勘察报告》显示现场地质情况，地下水位位于基坑底面以下约3.00m，不考虑人工降水。另依甲方要求，基坑周边坡顶堆土至设计室外地坪标高，厚度约1.2m。其次因施工场地窄狭，道路设置距离基坑较近，施工车辆载重较大；又由于地下室工程量较大，基坑边坡裸露时间较长，时置雨季。为确保基坑边坡安全，该工程基坑采取放坡开挖，土钉墙支护。北边坡放坡宽度2m、土钉墙支护，东、西、南边坡放坡宽度1.5m、土钉墙支护，放坡级数均为一级；土钉直径均为100mm、倾角100、水泥浆配比W/C0.5、水泥浆体强度20MPa，上下呈梅花状布置。土钉分布（自上而下）：第一排：标高-1.90m,水平间距1.400m,长度4.00m,配筋Φ14；第二排：标高-3.05m,水平间距1.400m,长度5.00m,配筋Φ14；第三排：标高-4.20m,水平间距1.400m,长度4.50m,配筋Φ16。坡面面层：喷射混凝土C20、厚度80mm、钢筋网8@200mm×200mm、加强筋12。基坑开挖和土钉墙支护施工，应按照方案设计要求自上而下分段分层进行。1、土方挖运1.1、机械挖土采用坑端开挖法，采用反铲挖掘机从一端开始，分四层后退挖土。每层开挖深度为土钉孔位下30cm，严禁超挖。土方开挖应严格按设计规定的分层开挖深度按作业顺序施工，在完成上层作业面的土钉及坡面喷射混凝土以前，不得进行下一层土方的开挖。81.2、第一层开挖土方堆放于基坑周边并同时推平压实至要求标高，而后开挖的下层土方同时装汽车运走。自缷车汽数量应按挖掘机械大小、生产率和工期要求配备，应能保证挖掘机连续作业。1.3、基坑边角部位，机械开挖不到之处，应用人工进行配合，将松土运至机械作业半径之内，再用机械运走。1.4、下层土方开挖时，在边坡上放出基底控制线，控制线采用白色灰线进行标注，并在基坑外围设置网格控制点进行控制标高。1.5、机械挖土时严格控制标高，测量人员应在挖掘现场随时检测，防止超挖。1.6、基底应预留土厚20～30cm，用人工清底、找平，从而避免超挖和基底土遭受扰动。测量人员要在现场跟踪检测，挖至基底标高时，进行基底修整。2、边坡支护2.1、工艺流程边坡修整——土钉定位——成孔——安装锚筋——注浆——坡面挂网——喷射混凝土——养护2.2.基坑开挖：采用反铲挖土机，预留10～20cm人工修坡。土方开挖严格按方案设计规定的分层开挖深度按作业顺序施工，在完成上层作业面的土钉及喷混凝土地以前，不得进行下一层土方的开挖。2.3、边坡修整：采用人工清理，为确保喷射混凝土面层的平整，此工序必须挂线定位。2.4、定位放线：按设计方案由测量人员用φ8、长30cm的钢筋放出每9一个土钉的位置。2.5、成孔：采用机械螺旋钻机或采用人工洛阳铲成孔。钻孔后进行清孔检查，并及时安设土钉钢筋并注浆。2.6、土钉主筋制作及安放：主筋按设计长度加10cm下料，外端设成90°角，长10cm的弯勾，主筋每隔2m焊对中支架，防止主筋偏离土钉中心；安放主筋时，将注浆管与主筋捆绑在一起，注浆管离孔底0.25～0.5m。2.7、拌浆及注浆：采用搅拌机拌浆，应严格控制水灰比为W/C=0.5；注浆采用注浆泵，注浆时，将导管缓慢均匀拔出，但出浆口应始终处于孔中浆体表面之下，保证孔中气体能全部排出。2.8、挂网：钢筋网片用插入土中的钢筋固定，与坡面间隙3～4cm，不应小于3cm，搭接时上下左右一根对一根搭接绑扎，搭接长度应大于30cm，而后沿梅花状土钉位置斜向交叉绑扎加强钢筋，并与土钉钢筋外端的弯勾焊接成一个整体。钢筋网片沿坡顶上翻1m。2.9、喷射混凝土：喷射混凝土顺序为“先锚后喷