1、基坑支护设计及施工组织方案1都江堰国际名都基坑支护施工组织设计方案编制人：审核人：编制单位：四川希望华西建设工程总承包有限公司 二0一一年三月五日目 录一、工程概况 - 2 -二、设计依据 - 2 -三、工程地质及水文地质条件 - 3 -3.1工程地质条件 - 3 -3.2水文地质条件 - 4 -四、基坑支护工程设计 - 4 -4.1护壁方案的选择 - 4 -4.2锚喷护壁设计计算 - 5 -4.3锚喷护壁设计概要 - 5 -4.4计算书 - 6 -4.5变形监测设计 - 9 -五、施工组织方案 - 11 -5.1施工准备 - 11 -5.2锚喷护壁施工 - 11 -5.2.1、施工测量 -
2、11 -5.2.2、喷锚施工工序 - 12 -5.2.3、施工中应注意的问题 - 12 -5.2.4、关键工序质量控制措施 - 13 -5.2.5、喷锚施工中有关问题的影响及处理措施 - 14 -5.3施工机具计划 - 14 -六、质量控制措施 - 15 -6.1质量保证目标 - 15 -6.2质量保证体系 - 15 -6.3质量保证措施 - 17 -七、安全文明施工保障措施 - 17 -7.1管理目标 - 17 -7.2组织管理 - 18 -7.3安全文明保障措施 - 19 -八、工期保证措施 - 26 -8.1组织管理措施 - 26 -8.2工期保证具体措施 - 27 -九、应急安全预案
3、- 28 -9.1应急预备方案技术措施 - 28 -9.2应急预备方案人员组织措施 - 28 -一、工程概况四川正国房地产开发发展有限公司拟在都江堰市兴建“都江堰国际名都小区项目”。地下室（-1F），高4.2m，为框架结构。拟建物场地位于都江堰灌口镇高梗村，交通较为便利。拟建场地开阔，地形相对平坦，场地自然地坪标高(以钻孔孔口标高为准) 699.21702.82m，相对高差3.61m。 拟建物场地四周为农田，场地相对开阔，地形起伏不大，周边环境条件较简单，基坑破坏后果较严重；场地工程地质条件较复杂，地下水位较高。基坑周长约407.7m，深度约4.5m。根据成都地区的基坑设计施工经验，本基坑拟采
4、用管井降水、锚喷结构支护，由于投标时已进行管井降水设计施工，本方案只进行锚喷结构支护设计。根据成都地区建筑地基基础设计规范(DB51/T5026-2001)，本基坑安全等级为二级，使用时间约6个月（从基坑开挖、支护完成后计算）。本工程由珠海市建筑设计院设计，中冶成都勘察研究总院有限公司勘察。二、设计依据都江堰国际名都小区岩土工程勘察报告（中冶成都勘察研究总院有限公司 2010年7月）；都江堰国际名都小区总平图（珠海市建筑设计院）；都江堰国际名都小区项目地下室基础平面布置图（珠海市建筑设计院）；工程测量规范（GBJ 50026-93）；建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99）；建筑边坡工程技
5、术规范（GB 50330-2002）；建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）；建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB 50202-2002）；混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204-2002）；建筑工程施工质量验收统一标准（GB 50300-2001）；钢筋焊接及验收规程（JGJ 18-96）；钢筋焊接接头试验方法（JGJ 28-86）；成都市建筑工程深基坑施工管理办法（成建委发2009494号）三、工程地质及水文地质条件3.1工程地质条件拟建物场地位于都江堰灌口镇高梗村。东北为二环路，西北为蒲阳路，东临蒲阳河。拟建物场地开阔，地形相对平坦。场地自然地坪标高(以钻孔孔口标
6、高为准) 699.21702.82m，高差3.61m。地貌单元属成都平原岷江水系一级阶地。在勘探深度内所揭见的地层自上而下为：第四系全新统杂填土、素填土（Q4ml）、第四系全新统冲洪积粉土、细砂和卵石土（Q4al+pl），各岩土层特征分述如下： （1）、第四系全新统杂填土、素填土（Q4ml）杂填土：灰褐色，主要由砖块、卵石、瓦砾等建筑垃圾组成，结构松散，湿，含少量粘性土，系近期堆积。场地内部分地段有分布，层厚0.403.30m。素填土：灰褐色，结构松散，湿，主要由粘性土等组成，含少量砖块、卵石、瓦砾，系近期堆积，场地内部分地段有分布，层厚0.402.20m。（2）、第四系全新统冲洪积粉土、细砂
7、和卵石土（Q4al+pl）粉土:灰褐色, 湿，稍密，以粉粒为主，局部含少许砂薄层，无光泽，摇震反应中等，干强度低，韧性低。场地内部分地段有分布，层厚0.402.80m。细砂：黄灰色，湿，松散，成分以长石、石英为主，次为云母片及暗色矿物。呈透镜体分布于卵石土层上面和层中，层厚0.501.80m。卵石：卵石灰、灰黄色，湿饱和，主要由石英岩、花岗岩、玄武岩、砂岩组成，亚圆形，一般粒径2040mm，大者100120mm，最大者200mm，充填物为砾石和砂土，含约510%漂石。钻孔最大揭露厚度20.50m，尚未揭穿该层。根据卵石的含量和密度可分为如下四个亚层：a、松散卵石：卵石排列十分混乱，绝大部分不接
8、触，卵石含量5055%，N120击数14击/10cm；b、稍密卵石：卵石排列混乱，大部分不接触，卵石含量5560%，N120击数47击/10cm。c、中密卵石：卵石交错排列，大部分接触，卵石含量6070%，N120击数710击/10cm。d、密实卵石：卵石交错排列，绝大部分接触，卵石含量70%，N120击数10击/10cm。3.2水文地质条件勘察期间未发现地表水。场地内地下水主要为埋藏于第四系全新统冲洪积砂卵石层中的孔隙潜水。其透水性较强，富水性较好，有关都江堰地区卵石层中抽水试验资料，该地区砂卵石层渗透系数约20m/d左右。主要由大气降水及岷江支流河水补给，水位随季节改变而变化，勘察期间处于
9、平水期，测得的稳定水位埋深1.404,80m，标高697.11698.87m，地下水位年变幅为1。02.0m左右，场地地下水历史最高水位标高约699.50m根据都江堰国际名都小区岩土工程勘察报告（详细勘察阶段）此区域的初步设计阶段勘察报告显示场地地下水（孔隙潜水）属HCO3SO4Ca型水。PH值为7.157.39。场地地下水对混凝土结构有微腐蚀性、对钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构具有微腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。该场地地下水埋藏较浅，且即将进入丰水期，因此建议采用管井法降水为宜，并应根据所采用基础方案进行专项降水工程设计。场地砂卵石渗透系数可按K=22.0 m/d考虑。施工降水时应严格控制出砂
10、量，以避免地基土扰动。四、基坑支护工程设计4.1护壁方案的选择拟建物场地平坦，场地相对开阔，地形起伏不大，周边环境条件较简单，场地工程地质条件较复杂，地下水位较高。根据实际情况，本基坑拟采用锚喷结构支护。4.2锚喷护壁设计计算设计参数根据已有勘察资料，基坑坑壁土体物理力学指标参数见表地基土主要物理力学指标建议值。岩土层的工程特性指标建议值土 名重力密度r(kN/m3)承载力 特征值fak（kPa）内摩擦角(度)内聚力Ck(kPa)压缩模量Es(Mpa)变形模量E0(Mpa)土钉锚固体与土体极限摩阻力标准值Qsik(kPa)素填土181010330粉质粘土181010340粉土19.510022
11、22440细砂198023445松散卵石20160281513100稍密卵石21320322621140中密卵石22550353628180密实卵石23750384533240设计计算坑顶超载按q=10kN/m2考虑；基坑深度按设计深度考虑：5.0m；放坡坡率：按1：0.5坡率进行放坡。计算采用“理正深基坑辅助设计软件 F-SPW”，根据计算结果进行方案设计。4.3锚喷护壁设计概要1）喷锚护壁设计锚杆设计锚杆设计为全段摩擦型锚杆，采用矩形布置。锚杆采用QC-150型气动冲击锚杆机将483.2焊管击入土层中，焊管端部1.5m范围内每隔0.3m钻眼灌浆，锚杆采用二次灌浆，浆体水灰比为0.40.6:
12、1,灌浆压力为0.20.6Mpa。锚杆长度、杆筋、间距及布置方式详见支护剖面图及详图。面层设计 面层采用喷射混凝土与钢筋网组成的钢筋混凝土板结构型式。土方开挖时，应确保锚杆支护作业面平整，壁面喷射混凝土厚度为50-80mm（平均60mm）。喷射混凝土采用细石混凝土，混凝土强度等级为C20，喷射支护面厚度为50-80mm（平均60mm）。面层钢筋网构造：网筋采用6.5200钢筋绑扎而成。为了增加面板的整体强度，竖向加强筋均采用14螺纹钢筋与锚杆焊接，竖横间距同锚杆间距。2）防排水措施壁面喷射混凝土施工完成后，及时安在壁面上凿出直径3050mm的小孔作为泄水孔（或在布设钢筋网时安放35的塑料管作为
13、泄水管），以保证壁内积水的畅通排放。坑壁顶部平面用水泥砂浆或喷射混凝土散落料封闭，以避免地表水进入坑壁，影响坑壁的稳定性。进场后应根据成都市相关文明施工的规定对整个场地进行硬化封闭。3）土方开挖护壁施工必须得到土方施工单位的配合。土方必须分层开挖，放坡1：0.5，每层开挖深度不得大于1.50m，当遇到砂层时，必须对开挖深度进行调整。4.4计算书 -设计项目: - 设计简图 - 设计条件 - 基本参数 所依据的规程或方法：建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑深度： 5.500(m)基坑内地下水深度： 10.000(m)基坑外地下水深度： 12.000(m)基坑侧壁重要性系数： 1.000
14、土钉荷载分项系数： 1.250土钉抗拉抗力分项系数： 1.300整体滑动分项系数： 1.300 坡线参数 坡线段数 1序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角() 1 1.682 5.500 73.0 土层参数 土层层数 6序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 素填土 1.000 19.0 10.0 10.0 8.0 30.0 30.0 合算 2 粘性土 1.300 19.5 18.0 15.0 10.0 40.0 40.0 分算 3 粉土 1.200 2
15、0.0 18.0 10.0 15.0 40.0 40.0 分算 4 细砂 0.500 19.5 18.0 0.0 20.0 45.0 45.0 分算 5 中砂 0.500 19.5 18.0 0.0 24.0 50.0 50.0 分算 6 卵石 3.750 20.0 18.0 0.0 28.0 100.0 100.0 分算 超载参数 超载数 0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) 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) 1 1.500 1.500 15.0 110 2 1.
16、500 1.500 15.0 110 3 1.500 1.500 15.0 110 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 施工过程中局部抗拉满足系数: 1.000施工过程中内部稳定满足系数: 1.000 内部稳定设计条件 考虑地下水作用的计算方法：总应力法土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500圆弧滑动坡底截止深度(m)： 0.000(m)圆弧滑动坡底滑面步长(m)： 1.000(m)- 设计结果 - 局部抗拉设计结果 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 设计长度 最大长度(工况) 拉力标准值 拉力设计值 (m) (度) (m) (m)
17、 Tjk(kN) Tj(kN) 1 2.000 41.0 0 2 3.500 42.1 1 4.229 4.229( 2) 25.1 31.4 3 5.000 44.0 1 3.000 4.229( 2) 1.1 1.4 2 4.506 4.506( 3) 31.7 39.6 4 5.500 44.6 1 3.000 4.229( 2) 1.1 1.4 2 4.681 4.681( 4) 31.3 39.2 3 3.685 3.685( 4) 66.1 82.6 内部稳定设计结果 工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 土钉号 土钉长度 1 1.833 -0.758
18、7.328 4.243 2 1.330 -1.685 7.004 5.506 1 5.000 3 1.306 -7.218 10.496 12.420 1 5.000 2 5.000 4 1.556 -8.514 10.396 13.437 1 5.000 2 5.000 3 4.000 喷射混凝土面层计算 计算参数 厚度： 80(mm)混凝土强度等级: C20配筋计算as: 15(mm)水平配筋: d8200竖向配筋: d8200配筋计算as: 15荷载分项系数: 1.200 计算结果 编号 深度范围 荷载值(kPa) 轴向 M(kN.m) As(mm2) 实配As(mm2) 1 0.00
19、1.50 0.0 x 0.000 188.6(构造) 251.3 y 0.000 188.6(构造) 251.3 2 1.50 3.00 9.4 x 0.779 188.6(构造) 251.3 y 0.779 188.6(构造) 251.3 3 3.00 4.50 37.1 x 3.075 234.5 251.3 y 3.075 234.5 251.3 4 4.50 5.50 42.4 x 1.193 188.6(构造) 251.3 y 3.085 235.3 251.34.5变形监测设计本基坑侧壁安全等级为二级，基坑护壁施工应进行支护结构的水平位移监测，以确保基坑安全。1）监测项目包括支护结
20、构影响范围水平位移和邻近建筑物的沉降测量等。2）测量精度要求支护结构的水平位移测量精度为1mm。3）监测预警值若遇到下列可能影响基坑安全的情况之一时，应立即报警：基坑支护结构（或其后面土体）的最大位移已经达到3H（H为基坑开挖深度），或其水平位移速率已连续三日大于2mm/d。基坑支护结构的锚杆体系中有个别构件出现应力骤增、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象。基坑底部或周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象或其他可能影响安全的征兆（如少量流砂、涌土、隆起、陷落等）。根据当地经验判断认为，已出现其他必须加强监测的情况。4）监控点布置 平面及高程基准点布置 现场基准点布设位置根据现场实际情况而定。布设位置应考
21、虑在建筑物变形区以外、不受施工破坏的稳固地方。 基坑水平及垂直位移观测点布置 a、基坑水平及垂直位移观测点布设在能全面反映基坑变形特征的地方。观测点直接埋设专门加工的全站仪棱镜支架，以消除水平位移观测时的对中误差。b、水平及垂直位移观测点埋设规格按规范执行。5）沉降观测周期a、基坑水平及垂直位移观测在施工期间根据施工进度原则上每2-5天观测1次，遇有特殊情况，如开挖速度较快、降雨量较大等应增加观测次数。b、建筑物在施工期间根据施工进度从降水开始每隔一周观测一次，基坑开挖完成后可加大观测间距，地下室施工完成后再观测一次。 6）水平位移、垂直位移和倾斜观测的精度、方法和使用仪器按相关规范执行。7）
22、提交资料水平、垂直位移观测点位置图；水平、垂直位移量成果表；水平位移矢量图；垂直位移曲线图；沉降变形曲线图；垂直位移观测点位置图；倾斜位移量成果表；变形监测技术报告。8）监测管理及信息反馈设置专职测量员，由技术负责人管理。各监测项目及各次监测均应在现场准确记录。各次监测完毕后1日内应将监测结果反馈至项目部。五、施工组织方案5.1施工准备1）、供水、供电施工用水平均每天为20T，并保证水源靠近施工现场，水压力0.150.2MPa。施工中，用电设备主要为电动空压机、搅拌机、砼喷机、电焊机和切割机，用电需要150kw。2）、场地及周边支护施工进场前，由建筑单位负责完成场地的“三通一平”工作，基坑周边
23、全面进行更化（阻止下雨是地面水渗入支护体）。在施工前，参照甲方提供的基坑周边范围内管网情况，对周围建筑物的基础形式、地下管网的布置进行实地调查（建设单位提供相关详细资料），施工前检查好基坑周边排水管网的有无堵塞和破裂情况（如有堵塞，需进行管道疏通，如有破裂，应马上进行管道维修），施工中要随时检查排水周边排水管网有无破坏。5.2锚喷护壁施工5.2.1、施工测量本阶段的测量控制重点是支护的定位、土层开挖标高的控制。根据业主提供的城市坐标控制点、建筑红线，测设出建筑物的角点，核实确认无误后，据此测设出建筑物的柱网控制轴线，并建立半永久的控制桩位；根据业主提供的控制点或城市水准点，建立本工程的水准控制
24、网，作为建筑物的标高控制和沉降观测的依据，要妥为保护长期使用。施工放线前，提前复核建筑红线与建筑物的几何关系，并经规划部门现场验线及设计单位确认，办理交验手续后方可进行下一步施工。5.2.2、喷锚施工工序基坑的喷锚支护施工，拟采用如下施工工艺：土方开挖（按锚杆排距分层开挖）打锚杆修整壁面挂钢筋网喷射混凝土锚杆灌浆按上述工序逐层向下循环，直到基坑底，完成支护。1）打锚杆锚杆用48焊管作为材料，打入前，先在焊管上以300mm间距钻出8的圆孔，呈梅花形布置，作为锚杆灌浆时出浆用。按设计间距将锚杆位置测放到壁面上后，用QC150型锚杆机，以空压机作动力，将焊管锚杆打入基坑壁地层中。2）挂钢筋网完成锚杆
25、施工以后，需要将坑壁面人工修平整，然后把按设计方案要求预制好的钢筋网片安放到壁面上，再用14的螺纹钢筋连接锚杆，压住钢筋网片。3）喷射混凝土混凝土的喷射施工，是采用混凝土喷射机，以空压机作动力完成的。混凝土使用的配合比为：水泥：骨料=1：5.05.5，其中骨料由细骨料砂和粗骨料豆石组成，骨料的含砂率为4555%。开工前，将混凝土拌和材料送到有资质的单位作材料检验及混凝土配合比试验，施工时严格按试验配合比执行。根据喷射混凝土施工的具体情况，必要时应加入速凝剂。施工过程中作好混凝土的厚度检查工作，不得小于50mm。在喷射混凝土施工完成24小时后，定期对已成的壁面进行喷水养护。4）、锚杆灌浆待壁面混
26、凝土形成一定的强度（75%）后，用0.20.4Mpa的压力，对锚杆进行灌浆，以增强锚杆的抗拔力。灌浆时根据浆液的灌进情况，将水灰比控制在0.4:10.6:1之间。5.2.3、施工中应注意的问题1）基坑的锚杆支护是和土方开挖工作交叉协调进行的。要求土方开挖每一层深度不得大于该层锚杆的竖向间距，否则，将增加锚杆施工难度及影响基坑壁的稳定和安全，造成不必要的损失。2）根据喷射混凝土施工的具体情况，必要时加入速凝剂。3）施工时可对锚杆的长度间距等根据现场具体情况作一定的调整，以确保支护工程的质量和施工安全，保证锚杆不触及已有施工结构。5.2.4、关键工序质量控制措施1）修整面壁质量控制措施(1)按有限
27、放坡线修整到位；(2)避免修成倒坡；(3)壁面上有浸水时，应用排水管疏导；(4)每次作业面高度宜控制在1.52.00m，不宜过短、也不得超高。2）锚杆制作质量控制措施(1)同一根锚杆上钢管与钢管之间必须采用焊接，可采用2根以上18螺纹钢梆焊，双面焊5d，焊缝必须饱满、焊接牢固。(2)锚杆入土端头1.53米范围必须设置泄浆孔。孔径为36间距500mm设置，保持泄浆孔通畅。(3)卵石层锚杆施工时，必须加焊锥形锚头；土层锚杆施工时，入土端头必须封闭。3）喷射作业质量控制措施(1)作业前必须先对机械设备、风管、料管、水管及电线电路进行检查并试运转。(2)喷射时，喷头与喷面应垂直，宜保持1.0米左右的距
28、离；喷射手必须控制好水灰比，宜保持混凝土表面平整、湿润光泽。(3)钢筋网与坡面的间隙宜大于20mm。钢筋网与下层钢筋网必须搭接25d以上。(4)喷射混凝土终凝2h后，必须洒水养护37d。4）锚杆压浆质量控制措施(1)压浆是喷锚施工的关键工序，必须严格、认真。(2)压力控制根据土层情况确定，本工程压浆量按100400Kg控制，由于基坑较深，第一、二排锚杆压浆时应提高压浆压力，加大压浆量，采取二次压浆法，确保锚杆浆液饱满，扩散有效范围加大，压浆量按200800Kg控制。(3)压浆纯水泥浆液水灰比按0.4:10.6:1控制。锚杆压浆的压力、压浆量及基坑周围环境监控是喷锚护壁施工的关键环节。正式压浆前应认真检查浆液压力表是否正常，若压力表未回零或表指针出现异常摆动应及时卸除更换新表。压浆压力应控制在0.20.4Mpa，应有专人监视压浆点附近（包括护壁面板及地面）的变形及漏浆情况。浆液水灰比0.4:10.6:1，单根锚杆压浆量每延米不得低于0.02m3 ，应认真作好压浆记录。在基坑土方开挖及喷锚护壁施工过程中应作好基坑周围环境监控特别是基坑周边地面位移及沉降的监测。5.2.5、喷锚施工中有关问题的影响及处理措施1）地下管网在城区施工锚杆时，由于地下管网较多且分布复杂，容易损
