深基坑土方护坡排水工程施工组织设计

1、基坑土方、护坡、排水工程施工组织设计编制人： 审核人： 审批人： 2011年6月19日第一部分、编制依据5一、本方案的设计、编制依据5二、本方案编制主要引用的规范及标准5第二部分、工程与地质概况6一、工程概况61、工程地理位置及建设概况62、本工程主要估算工程量63、本工程基本目标6二、工程地质概况6三、水文地质概况8四、工程内容概述8第三部分、方案设计9一、本工程主要特点、技术难点和应对措施91、本工程主要特点92、工程技术难点和要点93、应对措施及解决方案10二、基坑降水方案设计101、设计条件及要求102、基坑降水方案设计103、基坑降水设计参数114、降水井保护措施125、地下水资源再

2、利用13三、基坑护坡方案设计131、设计条件132、基坑支护形式选定133、基坑支护设计总则144、基坑支护设计方案15四、基坑土方开挖方案设计151、基坑土方施工步骤162、基坑土方道路设计163、土方作业设计164、地下障碍物处理165、平均日出土量的设计参数176、场内道路、基坑内道路和坡道的形成177、雨后及挖运粘性土的土方施工17五、基坑位移观测方案设计181、基坑观测目的182、基坑监测内容183、监测标准及监测仪器184、监测点的布置18六、监测基本方法191、坡顶水平位移监测192、沉降观测193、水位监测204、监测周期及报告205、通过监测建立预警系统21第四部分、施工组织

3、设计22一、临时设施：施工机械、材料堆放22二、前期准备221、施工准备222、施工测量与保护233、施工人员进场24三、施工组织24四、施工管理251、工程项目目标262、项目管理263、项目管理体系274、主要管理措施27五、施工计划281、施工设备计划282、施工人员计划293、材料检验计划294、施工用水、用电计划305、施工进度计划30六、施工技术301、施工工艺302、施工技术措施32七、工期35八、意外突发现象的应急措施351、预防降水可能引起的地面沉降的措施352、基坑支护异常情况的处理36第五部分、雨季施工措施37一、雨季施工组织准备37二、防汛物资准备37三、施工场地防雨处

4、理37第六部分、施工质量管理39一、施工质量计划目标39二、施工质量保证措施391、质量创优管理体系392、质量创优保证措施403、组织保证措施454、创优过程执行程序455、施工过程管理控制46第七部分、安全、文明施工48一、现场文明施工总体要求481、文明施工管理目标482、建立健全岗位责任制483、文明施工管理机构及运行程序48二、文明施工管理491、环境管理体系492、施工现场控制扬尘措施493、施工现场防止水污染措施494、施工现场防噪声污染措施495、施工现场卫生防疫措施50三、安全生产责任制501、安全生产管理目标502、安全生产责任制503、安全教育514、安全检查制度515、

5、工程安全防护措施516、基坑周边防护53四、施工现场消防54第八部分、深基坑使用安全、技术要求55一、深基坑安全、技术要求55二、深基坑正常使用安全技术551、基坑降水设施的使用与维护552、基坑支护设施的使用与维护55计算书、附图等： 第一部分、编制依据一、本方案的设计、编制依据1、 由招标人提供的本工程招标文件及补充招标文件； 2、 北京市建筑设计研究院设计的相关图纸： 3、 包钢勘察测绘研究院编制的工程岩土工程勘察报告（详勘阶段）（图号：2G-1046）（以下简称勘察报告）；4、 我公司企业标准、程序文件、作业指导书、成功管理经验等编制而成。5、 国家及当地现行的相关标准、规范和规程、法

6、律、法规及政府授权管理部门的规定及要求等。二、本方案编制主要引用的规范及标准序号规范名称规范编号01岩土工程勘察规范GB50021200102建筑基坑工程技术规范YB 92589703建筑基坑支护技术规程JGJ1209904锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086200105建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202200206岩土锚杆(索)设计规程CECS22:200507建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202200208基坑土钉支护技术规程CECS96:9709建筑与市政降水工程技术JGJ/T111-9810混凝土结构工程施工及验收规范GB 50204-200211工程测量规范

7、及条文说明GB 50026-9312普通混凝土配合比设计规程JGJ55-200013建筑工程施工质量验收统一标准GBJ50300-200114混凝土质量控制标准GB 50164-9215建筑施工安全检查标准JGJ 59-9916建筑机械使用安全技术规程JGJ 33-200117建设工程施工现场供用电安全规范GB 50194-200218建筑安装工程资料管理规程第二部分、工程与地质概况一、工程概况1、工程地理位置及建设概况拟建的工程建设，拟建场地位于青山区，与大厦相邻。拟建建筑物包括商厦、公寓楼、办公楼及其裙楼。地下3层，基坑底标高为-15.50m。场地距离周边建筑物较远。本次工程重要性等级为一

8、级、场地等级为二级和地基等级为二级，基坑安全等级为一级。本工程建筑±0.00=1055.00m，场地自然地面平均标高为-0.50m。坑底标高为-15.50m。基坑开挖深度为15.00m。2、本工程主要估算工程量经初步估算本工程：基坑土方挖运量约 17.4万m3（不含电梯井、集水坑等加深区土方）。基坑支护面积约7000m2。3、本工程基本目标工期目标：76天内完成基坑土方、护坡及降水工程。质量目标：确保工程质量合格，达到设计图纸、技术规范及施工验收规范标准。安全目标：施工过程中无伤亡事故。基坑支护体系安全可靠，后续工程顺利施工。文明施工：各专业应达到工完场清，不影响文明工地的目标实现。

9、消防保卫：遵守施工现场消防、保卫管理规定，不发生火灾，不出现偷盗、丢失及施工成品破坏现象。二、工程地质概况根据勘察报告，拟建场区地形平坦，场区地面标高为46.5046.92m。场地地形较平坦，地貌上属昆都仑河冲洪积扇中部。本次钻探揭露的地层除表层分布的杂填土外，60.0米钻探深度范围内天然地层按年代及成因分为第四系全新统冲洪积地层(Q4al+pl)、第四系全新统冲积地层(Q4al)、第四系全新统湖相沉积(Q4l)、第四系更新统冲积地层(Q3al)及第四系上更新统湖相沉积地层(Q3l)。依据岩性及工程性质不同，共划分为八个单元层，分述如下：第层杂填土（Q4ml），杂色，稍湿、松散状态，由建筑垃圾

10、及生活垃圾等组成，该层土厚度在1.13.3米之间，层底标高为1051.321053.37米。第层粉砂(Q4al+pl)，黄褐色，含云母，稍湿饱和、稍密状态，均粒结构，级配较差。厚度在0.54.5米之间，层底标高在1048.381051.84米之间。第层为中砂(Q4al+pl)，杂色，湿饱和、中密状态，长石、石英质，混粒结构，级配较好。该层以中砂为主，局部为粗砾砂和粉细砂，混少量卵石。该层厚度在2.98.2米之间，层底标高在1042.641047.52米之间。第1层粉砂层(Q4al+pl)，黄褐色，含云母，呈饱和、中密状态，均粒结构，级配较差。厚度在0.65.2米之间，层底标高在1041.051

11、045.30米之间。第层粉质粘土与粉砂互层(Q4al)，黄褐色黄绿色，硬塑可塑状态，含云母及氧化铁，有水平层理。层厚3.57.7米，层底标高在1037.271038.88米之间。第层粉质粘土(Q4l)，灰褐色灰黑色，含云母，可塑软塑状态，有光泽，略带腥臭味，含少量有机质，该层厚度在14.015.3米之间，层底标高在1022.941023.42米。第层粉质粘土(Q3al)，黄绿色，含云母及氧化铁，硬塑可塑状态，有清晰的水平层理。层厚2.83.2米，层底标高在1019.941020.59米之间。第层粉质粘土(Q3l)，灰黑色，含云母，可塑状态，有光泽，略带腥臭味，含少量有机质，层厚18.318.7

12、米，层底标高在1001.631002.17米之间。第层粉质粘土(Q3al)，黄褐色，含云母及氧化铁，呈可塑状态，本次钻探未揭穿该层。场地内无不良地质作用存在，场地稳定，拟建场地地形平坦，地基土分布连续、均匀，判定为均匀地基。包头市抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第一组。地基土为中硬土，场地类别为II类。场地内无液化土层分布，为抗震有利地段。三、水文地质概况勘察期间，场地地下水埋藏于自然地表下4.25.0米之间，标高为1049.951050.15米，属潜水。随补给量变化，靠大气降水渗入地下补给，地下径流是排泄主要途径。根据区域水文资料，地下水年变幅在1.01.

13、5米，抗浮设计水位可按1051.65米采用。地下水对混凝土结构、混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。地基土对混凝土结构、混凝土结构中钢筋及钢结构具微腐蚀性。四、工程内容概述1. 基坑土方：2. 基坑降水；3. 基坑边坡支护。第三部分、方案设计一、本工程主要特点、技术难点和应对措施1、本工程主要特点本工程主要特点归纳起来主要有如下几个方面：1)、地理位置特殊：工程地理位置位于包头市中心区，东侧紧邻劳动路，周边商业及住宅较多，施工车辆的出入存在一定的难度。2）、地下水为浅：。由于地下水浅，需要进行大面积降水，而基坑周边存在较多的住宅及商业用房，对降水施工的要求较高。3)、周边情况复杂：施工场地周边三面临建

14、筑物，一侧劳动路商业店铺。这要求基坑设计中要充分考虑基坑周边地上、地下建筑物，加强基坑的结构稳定性以保证基坑的安全，减小基坑施工对周边原有建筑的不利影响。4）、本工程施工恰逢雨季，应加强雨季施工的管理和施工措施的落实。2、工程技术难点和要点本工程单从施工技术上说就目前的技术水平和施工手段，满足本工程施工需要并解决施工中的技术问题应该不很困难，但必须给予足够的重视并给出科学、合理的应对措施和设计方案，才能高质量地完成本工程的施工任务，通过具体分析，在本工程中需要解决的主要技术难点和要点如下：1）、基坑较深：基坑深度约有15.00m（自然地面以下），在进行基坑内不同标高的坡面支护设计时必须考虑上步

15、土的变形问题，确保不会出现边坡发生明显位移造成对上部基坑的不利影响。2）、出土难度大：场地周边存在较多的住宅楼和商业用房，对土方的出土通道有一定的影响，对土方车辆的运行与环保提出了较高的要求。3）、交叉作业多：本工程工序较多，如降水施工、基坑土方挖运、基坑坡面土钉墙支护、基坑护坡桩、多道锚杆施工等，且各工序的工程量较大，如何能够做到科学、合理地组织各工序的施工进程，使各工序能够正常、连续的进行（尤其是基坑土方挖运），将各工序的相互影响降至最低，是保证施工质量和施工工期的关键。3、应对措施及解决方案根据上述的技术难点和要点，我公司通过多次的专题技术研究和方案讨论，最终确定了如下的应对措施和解决方

16、案：1）、本工程必须考虑基坑较深，以及基坑边坡的变形问题，经反复多次的计算结合具体工程经验最终的措施是：采用3.50m采用喷锚土钉墙防护，下部护坡桩+2道预应力锚杆的支护形式。2）、为了能够真正做到科学、合理的施工组织管理，确保高质量地完成施工任务，针对本工程施工工序多的特点，科学地规划了本工程各施工工序的总体安排和部署，为本工程的施工组织设计制定了宏观的总体规划，它是本工程项目管理的基础。3）、通过人工降水的方式解决基坑内的地下水问题，在基坑四周设置降水井并在基坑内设置若干疏干井。4）、土方挖运采用挖掘机与运输车辆配合倒运。场地东南角设置出土坡道，在挖运大部分土方后，逐渐收坡并采用加长臂挖掘

17、机挖除基底其余土方。二、基坑降水方案设计1、设计条件及要求完成基坑降水的施工，在主体地下工程施工过程中，负责降水及对降水设备设施的维修监护工作，并保证在本基坑工程竣工后至土方回填之间（不超过三个月）的降水工作和基坑边坡支护的安全使用。同时应相关政策要求，考虑到减小抽取地下水的影响，尽量提前土方回填，减少抽水时间。2、基坑降水方案设计由根据我公司的经验，经过计算分析决定本工程的基坑降水采用大口管井降水方案，具体方案如下：沿基坑外边线以外设置降水井，井间距8.00mm左右，井深22.00m。由于基坑较深，降水面积较大，降水设施很难解决基坑内土体中固有的残余水。因此在基坑内设置疏干井（井间距20.0

18、0m），强制疏干基坑内土层中残余的地下水，以确保达到基坑降水效果，为今后基坑土方和主体结构施工提供条件。由于周边存在较多的建筑房屋，因此根据情况在基坑与邻近建筑物之间设置回灌井，保持一定的水位差，减少大面积降水对邻近建筑物的影响。（1）、基本条件：1）、±0.00=1055.00m，自然地面标高：-0.50=1045.50m；2）、基坑底标高：-15.50m；3）、基坑实际降水面积：10783.01m2；4）、地下水情况：自然地表下4.205.00m之间，属潜水。随补给量变化，靠大气降水渗入地下补给，地下径流是排泄主要途径。（2）、基坑降水深度及影响基坑涌水量的主要地下水类型根据建筑

19、基坑支护技术规程（JGJ120-99）,设计降水深度不宜小于基坑底面以下0.5m，即地下水位应降至-16.00m；根据基坑降水深度及地下水埋藏条件，本工程影响基坑涌水量的主要地下水类型为层中潜水。地下水可采用潜水泵强制排出或采用排水沟和集水井排出。3、基坑降水设计参数基坑降水设计主要参数一览表序号项目名称概述备注01降水井59口02用途降地下水03位置基坑周边04疏干井27口05用途疏干基坑内部地下水06位置基坑内07回灌井若干08用途防止过大水位落差09位置基坑与邻近建筑物之间10井口标高自然地面11井底标高-22.50m12降水井直径600mm13降水井间距8.00m/20.00m14滤水

20、管400无砂混凝土滤水管15滤网80100目尼龙纱网16滤料粒径24mm石屑1）、 降水井井身结构：降水井的井深为22.0m，井径600mm，间距8.00m，下入水泥砾石滤水管，滤水管外裹80100目尼龙网一层，外径400mm，内径300mm，用24mm干净石屑填至地表。2）、 下泵及水位观测：按施工及单井设计要求成井后，下泵抽水，潜水泵的能力为：潜水泵流量10m3/h、扬程25m，下泵深度21.00m。对基坑周围的降水井进行水位观测，观测地下水位的变化，为基坑开挖提供水位资料。3）、 地面排水：抽水井采用1泵管将水抽至地表基坑外排水总管，基坑内的排水是由排水总管汇集到集水箱，通过二级接力把水

21、排到地面的排水总管。排水总管将水汇集到沉淀池中，经沉淀池三级沉淀后排放到市政污水系统。4）、 机械设计：降水井、疏干井和回灌井全部采用冲击反循环钻机施工，冲击反循环施工工艺，要求泥浆比重较小，可减少降水井泥皮厚度，有利于粉土、细砂地层中的工程降水，同时冲击反循环能够有效穿越卵石层。降水井施工设备计划安排2台，由熟练专业操作工人作业。5）、洗井：为发挥降水井的作用，降水井、疏干井和回灌井需要采用空压机及时洗井，每个井洗井时间不少于0.3个台班，下泵洗井时间为4个小时。6）、 坑内排水沟和集水坑的设置：当基坑开挖到基底标高时，如发现有明显的坡面渗水或基底含有明显残余水时，结合基坑开挖进程，在基坑的

22、四周设置排水沟，在基坑的四个角的位置设置集水坑。排水沟宽0.20m，深0.30m，集水坑0.50×0.50×1.00m。4、降水井保护措施降水井成井后在井口周围施作混凝土井台，井台上口直径600mm，下口直径700mm，井台高400mm；井台上覆盖混凝土盖板，混凝土盖板为正四方形边长400mm，厚80mm。防止行人跌入降水井井内也可防止杂物掉入井内污染地下水资源。5、地下水资源再利用 为尽可能减小基坑降水对地下水资源的破坏，我们在基坑降水方案中给予充分考虑外，基坑降水所抽出的外排水的充分利用也是对地下水资源的间接保护。为此我们借鉴以往工程项目的经验，对本工程地下水的充分利用

23、采取如下具体措施：1）、 利用基坑降水系统的外排水解决本工程的施工用水,比如：利用外排水进行进出现场车辆的轮胎冲洗、为消防水箱提供水源、现场浇水防止扬尘、卫生厕所用水等。2）、 一旦基坑降水系统开始抽水运行，与当地环卫部门、绿化部门联系，无偿为市政部门的环卫、绿化用水提供服务。三、基坑护坡方案设计1、 设计条件根据施工现场的具体情况及有关的土层情况，本工程的支护设计是以室外自然地坪标高为基准，基槽深度为设计给定的基底设计标高进行设计和计算的，地面荷载按25KN/m2（临时堆载距坡顶1.50m以外，车辆2.00m以外）考虑，施工工作面宽度建筑物外墙皮距基坑支护内边缘预留0.80m左右。2、 基坑

24、支护形式选定本工程基坑深度15.00m，属深基坑，基坑支护按一级安全和复杂等级标准进行设计。本工程护坡时必须特别预防对相邻建筑物和地下设施的不利影响，严格控制基坑支护结构的变形量。根据基坑周围地下设施的情况、基坑距红线范围及地面堆载的使用情况，支护设计为:上部地面-0.50m至-4.00m范围内，采用喷锚土钉墙支护；1） 下部-4.00m至15.50m范围内，采用护坡桩+2道预应力锚杆支护形式。具体详见基坑支护平面图、剖面图。3、 基坑支护设计总则(1) 土钉墙 绑扎钢筋网片前应根据设计要求按放坡比例将坡面清理平整，清除松散浮土及松动块状物；网片钢筋纵筋搭接后采用电焊点焊牢固；坡面铺设钢筋网片

25、为8250×250；土锚钉锚体采用20加焊8居中隔离架制作而成；锚头部位水平压筋为120；锚头与水平压筋采用直角弯筋焊接在一起；土锚钉成孔直径不小于80；注浆液采用P.O.42.5水泥与水拌合而成，水灰比为0.450.55；喷射混凝土粗骨料采用粒径为0.21.0cm石屑，细骨料为中砂或粗砂，水泥为P.O.42.5水泥。(2) 护坡桩、桩顶联梁施工 护坡桩采用长螺旋钻机或旋挖钻机成孔，在成孔深度范围内遇有地下水时，压浆护壁后浇筑混凝土。护坡桩桩身混凝土及联梁混凝土强度等级C25，采用商品混凝土。(3) 预应力锚杆 预应力锚杆施工：预应力锚杆在一般土层中成孔时采用国产土层锚杆钻机成孔，当

26、遇有流砂、卵石成孔困难时改用进口全套管锚杆钻机进行成孔，成孔直径不小于150，并在自由段套塑料管使钢铰线与水泥浆隔离。锚杆的杆体采用钢铰线，强度等级为1860N/mm2，锚杆注浆采用纯水泥浆，水灰比0.450.55，水泥采用P.O.42.5水泥，锚杆均采用一次常压注浆，待锚固结石体强度达到15Mpa后，进行锚杆张拉锁定。(4) 护坡桩桩间土 桩间土支护方法采用挂钢丝网、喷射混凝土进行。首先在桩间竖向每隔1.50m向桩后别短锚筋，长度0.801.00m左右，锚筋采用20钢筋，然后在表面铺设钢筋网片，喷射厚度为50mm的C20喷射混凝土。具体描述详见施工设计图纸，计算过程见基坑支护计算书。4、 基

27、坑支护设计方案1-1剖面1） 支护方案：土钉墙+护坡桩+2道预应力锚杆；2） 支护高度：15.00m(-0.50m-15.50m)；3） 支护部位：基坑四周；4） 土钉墙防护：放坡比例1:0.30，共设置2排土钉。土钉长度分别为：3.00m、4.00m。土钉水平间距1500mm，竖向排距1500mm，错列布置；土钉锚体采用20加焊8居中隔离架制作而成。坡面铺设8250×250钢筋网片，锚头部位设置120水平压筋，喷射混凝土平均厚度100mm，喷射混凝土强度C20；5） 护坡桩桩径为800mm，桩间距为1600mm；桩顶设计标高为-4.00m，桩底设计标高为-19.5m，桩长15.00

28、m，嵌固深度4.0m，桩顶设置一道钢筋混凝土联梁，联梁断面尺寸为1000×600mm，护坡桩共290根，护坡桩、联梁混凝土强度C25；6） 设置2道预应力锚杆。具体设计参数详见下表：锚杆位置锚杆标高锚杆长度自由段长度锚固段长度设计抗拔力锁定值第一排-4.30m20.00m7.00m13.00m380KN270KN第二排-9.30m20.00m5.00m15.00m420KN300KN排数锚杆间距杆体杆体制作注浆材料腰梁入射角度第一排两桩一锚1860钢铰线315.20P.O42.5砼1015°第二排一桩一锚1860钢铰线315.20P.O42.52×25b工字钢10

29、15°四、基坑土方开挖方案设计经设计计算本工程基坑土方量约：17.4万m3（不含电梯井、集水坑等加深区土方）。由于基坑土方挖运量很大，并且工程地理位置特殊。如何能够将如此大量的土方在较短时间内挖运出场，是本工程的关键所在。要顺利地完成本工程土方挖运任务除必须投入适量的施工机械以外，还要科学的进行土方挖运方案的设计、合理的组织各工序的流水作业，保证基坑土方挖运工作能够基本连续进行是十分重要的，同时坡道及基坑内、外运输道路的合理设置，不仅有助于本项土方工程，而且还有助于桩基工程和地下结构施工。1、基坑土方施工步骤根据施工方案的总体部署，基坑土方在基坑测量放线完成后即可开始，基坑土方根据基坑施工整体施工计划分阶段进行。2、基坑土方道路设计由于周边限制，在基坑东南角设置永久坡道供土方外运使用。坡道位置及行驶路线参见：施工总平面图