基坑支护降水1方案

1、龙昇丽景项目4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、20#楼基坑支护、降水设计方案设计： 审核： 审批： 河南鼎祥建筑安装工程有限公司2012-6-3高层住宅楼基坑支护、降水设计方案第一部分 概述1.0设计依据 周边环境情况 河南龙昇丽景住宅小区（北区南区）岩土工程勘察报告建筑基坑支护技术规程JGJ120-99理正建筑深基坑支护软件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GB50202-2002地基与基础工程施工技术规范GBJ202-83高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72-2004建筑基坑支护技术规程JGJ120-992.0工程概况拟建

2、场地位于开封市复兴大道和第二大街东南角，地下一层，地上二十六层，本期拟建建筑物为4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、20#住宅楼及底商住宅楼，附属2层裙房及一层地下车库，室内外高差0.8米。因单位工程较多，且工程较为相似，本次以12#住宅楼为代表进行设计。3.0场地工程地质条件及水文地质条件3.1地形地貌条件拟建工程场地区域地貌上属于黄河冲积平原，场地原为田地，地形较平坦，勘探的地形最大高差1.49米，场地高程是根据甲方指定的职教路和第二大街交叉口为高程引测点（绝对高程为176.275m）施测的。3.2地层结构场地在勘探深度内的地层主要为第四系地层，表层有薄层耕植土，地

3、层主要为黄河冲积形成的第四系粉砂、粉质粘土、粉土，场地地层分布比较均匀，具体分层描述如下：场地在勘探深度内的地层主要为第四系地层，除上部0.3左右的耕植土外，03.5米左右为（Q4-3）黄河新近冲洪积形成的褐黄色粉砂，3.515米左右为Q4-3）黄河新近冲洪积形成的灰色粉土、粉质粘土层，1523米左右为（Q4-1）黄河冲积形成的灰黄色粉砂层，2350米左右为（Q4-1）黄河冲击形成的灰黄色细砂层，50米以下为（Q3）冲积形成褐黄色黄褐色粉质粘土层，场地地层分布比较均匀，具体分层描述如下：第1层， 粉砂（Q4-3al+pl）褐黄色，稍湿，松散稍密，含石英、长石、云母，颗粒级配一般。层底埋深2.2

4、04.50m，平均层厚3.30m。第2层， 粉质粘土（Q4-3al）灰黑灰色，饱和，软塑可塑，含黑色条纹斑点、黏粒块，偶见腐殖质，有砂感，偶见蜗牛壳等，切面稍有光滑，摇振反应无，韧性中等，干强度中等。底层埋深4.306.50m，土层厚度1.003.70m，平均层厚1.91m。第3层 粉土夹粉质粘土（Q4-3al+pl）黄褐色褐黄色，饱和，中密密实，含铁质条纹，偶见腐殖质，有砂感，无光泽反应，韧性低，摇振反应迅速，干强度低。局部底部夹粉质粘土，褐黄色灰黄色，饱和，可塑，含铁质斑点、灰色条纹，切面稍有光滑，摇振反应无，韧性中等，干强度中等。层底埋深6.409.40 m，土层厚度0.504.20 m

5、平均层厚2.41 m。第4层 粉土夹粉质粘土（Q4-3al+pl）灰黄色褐黄色，饱和，中密密实，含云母、氧化铁、钙质斑条纹，土质均匀，无光泽反应，韧性低，摇振反应中等，干强度低。局部底部夹粉质粘土，褐黄色灰黄色，饱和，可塑，含铁质斑点、灰色条纹，切面稍有光滑，摇振反应无，韧性中等，干强度中等。层底埋深9.5013.20 m，土层厚度2.16.10 m，平均层厚4.07 m。第5层 粉质粘土夹粉土（Q4-3al）灰黄色灰色，饱和，可塑，含氧化铁、小姜石、偶见碎砖块等，切面稍有光滑，摇振反应无，韧性中等，干强度中等。个别孔该层层底有薄层粉土、灰色，湿，中密，含云母、氧化铁等。层底埋深10.8018

6、.5m，土层厚度0.006.90m，平均层厚2.00m。 第6层 粉砂（Q4-1al+pl）灰色，饱和，中密，含石英、长石、云母，颗粒级配一般。层底有粉质粘土，灰绿色灰黄色，饱和，硬塑，含高岭土，大量姜石，切面有光滑，摇振反应无，韧性高等，干强度高。层底埋深21.1024.00m，土层厚度4.2012.10m，平均层厚9.18m。第7层 细砂（Q4-1pl）灰色，饱和，密实，含石英、长石、云母，颗粒级配良好。层底埋深52.0052.50m，土层厚度28.1030.30m，平均层厚28.87m。第8层 粉质粘土（Q4-1al+pl）黄褐色，饱和，硬塑，含高岭土，铁质条纹，切面光滑，无振摇反应，韧

7、性高，干强度高。勘探深度内未揭露层底，揭露最大深度为60.0米。3.2场地水文地质条件场地在勘探深度内地下水属于浅水类型，含水层为第四系冲积粉砂、粉质粘土、粉土层，勘探期间实测地下水初见水位在地表以下1.2m左右，稳定水位在地表下1.5米左右，稳定水位标高为175.7m左右；地下水补给来源主要为大气降水及地表径流，地下水年变化幅度在0.5米左右，根据场地附近区域调查了解，场地历史最高水位在现地表以下1.0m左右。4.0本工程基坑支护与降水设计着重解决的问题基坑开挖深度为-4.5m，基坑采用放坡式开挖方式，根据开挖深度、工程地质于水文地质条件等，该基坑工程重点为：（1）确保基坑四周安全。（2）提

8、出合理的支护与降水方案；（3）了解基坑开挖与降水对建筑物的影响；（4）为后续的施工创造良好的条件。第二部分 基坑支护工程1.0基坑开挖及支护的岩土工程评价拟建工程场地四周均与马路边线相距均大于10米，场地拟建高层建筑均设有1层地下室，基坑开挖深度在整平室外地面下4.5米左右，周围无已建建筑及大面积堆载，根据“高层建筑岩土工程勘察规程”（JGJ72-2004）的有关规定，拟建建筑基坑安全等级属于三级。根据场地土的抗剪强度实验结果，结合区域的工程地质经验，提出场地基坑开挖及支护所需的上部土抗剪强度指标建议值，见下表：场地土抗剪强度指标建议值层号土层名称凝聚力C(Kpa)内摩擦角1粉砂0182粉质粘

9、土1663粉土夹粉质粘土层9164粉土夹粉质粘土层916基坑开挖深度范围内的土层有松散的粉砂、软塑可塑的粉质粘土、中密的粉土层，土质条件较差。场地地下水初见水位位于地面下1.2m左右，实测稳定水位埋深为现地面下1.5m左右，绝对高程为176.25m左右。在预降水的情况下，临界直立开挖深度为1.9m，假定地面堆载15KPa，场地基坑边坡的稳定系数取Fs=1.2时，基坑开挖时可以按60左右的坡度放坡开挖，采用放坡+土钉墙进行支护，坡面应进行硬化处理。基坑开挖期间，应严格按照有关的规程规范施工，保证施工质量，并保证基坑周边无过多的堆载或确保道路远离基坑边缘，临近主干道及可能影响基坑稳定的区域应加强监

10、测，发现问题，应及时停工，整改完成后方可继续施工。2. 0基坑支护方案2.1支护方案选择与分析 从安全可靠、施工可行性、经济及现场周边环境等方面考虑，本工程4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、20#楼基坑深度为-4.5m，周围无建筑影响，采用1:1放坡+土钉支护，并在-2.5m处设宽度1.0m的平台，以增加边坡稳定性，设计计算按照土钉墙支护、1:1天然放坡进行验算。2.2基坑支护方案开挖深度为自然地面以下4.5m左右，属于深基坑开挖，在土方开挖施工过程中需要采取必要的支护措施，根据现场实际情况，各基坑均采用1：1.0放坡开挖，坑壁采用土钉+喷混凝土支护。基坑四周坑壁按1

11、：1比例放坡开挖，采用土钉支护，设计4排土钉，具体设计参数参数见下表及附图。土钉墙主要参数表孔 号1234说明孔口标高-1.0-2.0-3.0-4.01土钉井字形布置2土钉标高可根据实际情况进行调整土钉长度7m7m7m7m土钉规格16螺纹钢16螺纹钢16螺纹钢16螺纹钢水平间距Sx=1.5m俯角15孔径100mm钢筋网片6.5250250加强筋10井字形焊接注浆0.45-0.55水泥浆喷混凝土强度C20，混凝土厚度80mm2.2.1各分项工程施工方法及质量要求（一）放坡+土钉支护施工及土方开挖施工放坡+土钉支护要与基坑开挖、降水紧密配合，土方开挖应分层分段进行，严禁超挖，每次开挖深度不超过2米

12、，分段开挖分段支护,各道工序实行平行作业，依次有序地进行。土钉墙支护施工顺序基坑土方开挖凿孔修坡安装土钉注浆挂钢筋网焊加强筋喷射混凝土。施工方法（1）凿孔：采用麻花钻机成孔或洛阳铲人工成孔，按设计的孔位布置结合现场实际情况进行测量画线，标出孔位，如遇障碍物可适当调整孔位，孔口标高按实际自然地坪控制，按设计要求的孔长、孔的俯角和孔径进行凿孔，严格注意质量，逐孔进行验收记录，不合格者为废孔，重打。（2）修坡：先准确确定坡顶和坡角线，按设计坡度采用人工修整，修整后要求坡面基本平整，如遇障碍物坡度可适当调整。（3）土钉安放：按照设计规定的土钉的长度、直径，加工合格的杆体，为使土钉处于孔的中心位置，每隔

13、1.52m焊结一个居中支架，将土钉体安放在孔内。（4）注浆：在安装土钉钢筋的孔内注入0.45-0.55纯水泥浆，压力度不低于0.4MPa，确保土钉与孔壁之间注满水泥浆，注浆应由里向外注，需将注浆管插入孔内距孔底约0.5-1.0m处，用废编织袋封堵孔口，防止浆液外流。（5）挂网：在修好的边坡坡面上，按各坡面设计要求，铺上一层6.5250250钢筋网，网筋之间用扎丝绑扎，钢筋搭接要牢。（6）加强筋焊结：等注浆、绑扎网片施工完成后，用10圆钢将土钉头部连接起来，焊在杆体上，各焊接点必须牢固。（7）喷混凝土：在上述工序完成后，即可喷射混凝土，厚度按设计要求喷80mm，水泥标号32.5普通水泥，强度达到

14、C20，配合比为：水泥：砂：石子=1：2：2，要求表面基本平整。 2.2.2施工质量及验收标准（1）认真讨论支护技术方案，做好向施工人员技术交底工作，使大家明确施工工艺，技术要领和质量标准。（2）对土钉的安装、注浆、喷混凝土、焊结等关键工序实行工程技术人员跟班作业，确保质量符合设计要求。（3）实行全面质量管理，对每一道工序严把质量关，符合以下质量标准：凿孔：孔的水平、垂直间距，允许误差150mm，孔径允许误差10mm，孔深允许误差100mm。挂钢筋网：网格允许误差20mm，经、纬筋搭接点用扎丝扎牢，搭接长度不小于150mm。土钉制作：按设计选准材径、长度下料，误差允许值为50mm，稳中架间距1

15、.5m2.0m一个，焊牢。土钉安装：检验材径，长度和稳中架要符合本孔要求，对号入座。搅拌浆液：严格按设计要求0.45-0.55的水灰比配料，搅拌均匀。注浆作业：首先，将符合孔深要求的注浆管插入孔内（距孔底0.5-1.0m），从里向外逐步回撤注浆，达到孔口稍有溢流现象，浆液背压不小于0.4MPa，即行堵口封死。喷混凝土：严格按设计要求比例配料搅拌均匀，喷混凝土时喷浆手要垂直层面喷，注意观察料的水量（不得有干料现象）和回弹情况，及时调整喷浆水量和距离，抽取混凝土试块。严格掌握喷层厚度，表面平整度要求30mm。喷混凝土前，由专人负责检查土钉制作、注浆、挂网等质量是否符合设计要求，下达喷混凝土指令后才

16、能开始喷混凝土。2.2.3基坑支护对周边环境要求（1）支护施工前应搞清楚周边建筑物埋深及地下管网、电缆情况.（2）基坑四周不宜堆土及其它重物,应禁止重型车辆在基坑四周行驶。（3）基坑周边严禁随意积水。并应设置排水沟。（4）基坑周边深度范围内地面应进行硬化,以防地表水和雨水渗漏,并保持周边排水畅通。（5）基坑周边应进行防护，并设立警示标志。（6）如满足施工需要,应尽快回填土方,减少边坡暴露时间。（7）土钉注浆体及喷射面层在凝固3天后方可进行下层土方及下层土钉施工。2.3喷锚支护施工图3.0施工组织计划 -4.500为了确保施工进度和施工质量，工程实行项目经理负责制，设经理一人，工程师一人，工长一

17、人，负责现场工作的指挥、调度、设计方案的实施、工程质量、工程进度、测量验收，及时平衡解决存在的问题。施工设备、人员组织如下：3.1主要机械设备 序号 规格名称 型号规格 数量（台/套） 1 空压机 VY-9/8 1 2 喷浆机 PZ-5B 1 3 注浆机 CJZ-30 2 4 砂浆搅拌机 3KW 1 5 电焊机 Q/AABP001-92 4 6 钢筋调直机 1 7 切割机 2 8 搅拌桩机 1 9 泥浆泵 1 10 锚杆钻机 23.2现场施工人员组织：凿孔组： 6人注浆组： 3人喷砼组： 12人土钉制作挂网组： 6人材料员、机电工、空压机操作员： 各1人管理、机动人员 1人合 计： 30人施工

18、人员和施工机具可根据现场作业面的情况随时调整。4.0施工应急措施 基坑支护过程中，由于地质条件比较复杂，往往会出现各种各样的危险情况，施工前必须做好预防及各种准备工作。现将可能出现的险情分析如下：4.1土钉成孔遇到砂层在土钉成孔过程中如果遇到砂层，应先喷射混凝土封闭，避免长期暴露，土钉无法成孔，要采用花管代替土钉，花管打入土中后应马上注浆。4.2土钉成孔困难、无法施工 支护过程中往往会遇到电缆沟、房屋基础、或其他地下构筑物，此时应尽量了解、查清地下埋藏物情况，如埋藏较浅，可调整土钉倾角，穿越障碍物；如遇到废弃房屋基础或其他构筑物，可采用钻机或潜孔冲击器成孔；如遇到正在使用的、且埋藏较深的构筑物

19、时，应避免强行成孔，造成地下设施破坏，此时最好采用微型排桩支护，即采用微型钢管沿边坡垂直打入土中，注入砼或灌浆，形成排桩支挡体系，必要时可与予应力锚杆相结合支护；如遇到软泥层无法成孔则用花管注浆代替土钉。4.3土方超挖造成塌方土方开挖过程中，可能会产生超挖而造成塌方，这时、应及时回填土方，或用沙袋反压坡脚，及时抢险支护，待土体稳定后再进行下一步开挖。另外、特别强调：土方开挖每层挖深不允许超过1.7m。5.0施工安全及文明施工措施5.1施工安全工地施工应遵照国家颁发的建筑安装工程技术规程，确保安全，并注意以下安全事项：施工现场要平整，脚手架搭设要牢靠。防止钻机及其它机械设备工作时发生倾斜、滑动等

20、现象。进入工地须戴好安全帽、穿劳保鞋，高空作业还须系好安全带。机器设备须有专人负责，非操作人员禁止上机操作。工地拆接电必须由电工操作。机械设备必须接地线避免发生漏电伤人现象。拆卸钻杆人员必须带手套工作，且绝对听从钻机操作工的指挥。注浆过程中，孔口操作人员必须带好防水镜，头部戴好防护罩、穿好工作衣，以免注浆管爆裂时浆体伤人。安检人员随时检查工地文明施工情况，并及时反馈到项目经理。 施工人员都必须服从命令听指挥，加强纪律，按操作规程作业。出现违章事故者，必须追查责任，赏罚严明。 5.2文明施工工地材料堆放要明确标示，严禁不同材料混放。材料与半成品要严格区分。交叉作业时要协调好，严禁从高空乱扔乱掷。

21、遵守机械设备的操作程序和安全操作规则，严禁野蛮操作。遵守业主单位的各项规章制度，服从甲方和监理单位的管理。 第三部分 降水工程1.0基坑降水方案1.1场地及周围环境分析：场地现场踏勘及岩土工程勘察结果表明：拟建建筑场地内及其附近不存在对工程安全有影响的因素，诸如岩溶、防空洞、滑坡、崩塌、地陷、地面沉降、地裂等不良地质作用；未发现影响地基稳定性的沟浜、墓穴、孤石及其它人工地下设施等对工程一般的埋藏物，场地内也无活动断层通过；根据“建筑抗震设计规范”（GB50011-2010）的有关规定，上部土属于中软场地土，属对建筑抗震的一般地段。因此，根据以上条件综合分析，场地稳定性良好，适宜建筑。1.2降水

22、方案选择场地在勘探深度内地下水属于潜水类型，含水层为第四系冲积粉砂、粉土及粉质粘土层，勘探期间实测地下水初见水位在地表以下1.2米左右；地下水补给来源主要为大气降水及地表径流，地下水年变化幅度在0.5米左右，场地历史最高水位在现地表以下1.0m，稳定水位在地表下1.5米左右，根据以上分析及现场实际情况采用管井进行降水。由于影响基坑降水的因素如开挖时间、开挖次序，工期安排及整体开挖基坑的规模无法确定，因此场地基坑降水无法取得合适的边界条件以及计算模型，因此该工程基坑降水方案的选择应根据具体条件进行降水设计。上部含水层为粉砂、粉质粘土、粉土弱透水层组成，表层为粉砂且粉土与粉质粘土呈互层结构，建议土

23、的综合渗透系数为0.5m/d；下部砂土含水层主要由粉砂、细层组成，粉砂为弱透水层，细砂为强透水层，建议砂土层的综合渗透系数为0.5m/d。1.3基坑降水方案根据提供的勘探报告，拟建场地在钻探深度范围内，地下水为潜水，勘察期间潜水地下水位埋深为1.2m左右。本基坑开挖深度在自然地面以下4.5m。在基坑开挖工程中，保证将基坑里的水位降至开挖面以下0.5m，同时保证降水在达到设计要求同时，控制水位降深和降水速率，减少降水对周边的影响。根据本工程场地环境、工程地质水文地质条件、建筑物等情况。4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、20#楼参照本地区经验采用管井降水降水方案。沿基坑四

24、周，每20m布设一口管井，基坑内减力台处布设轻型井点勘测期间水位埋深1.5m左右，基坑开挖4.5m，因此需要采取降水措施，拟采用管井加轻型井点降水的方法将水位降到基坑底部0.5-1.0m。1.3.1采用管井基坑降水管井施工1管井成井流程钻机就位放线钻孔下 滤 管包扎滤管冲孔、换浆抽 水填 砾填土稳管洗 井配套安装图6 管井成井流程图2管井施工方法（1）管井定位测量人员根据降水井的设计位置测设实际井位，并参阅基础施工图纸，适当调整井位。井位偏差小于50cm。（2）挖井口、安装护筒根据测设的降水井的位置，采用人工开挖井口，井口直径为550mm。开挖深度为0.8m，安装高0.8m的钢护筒，护筒的安装

25、位置必须准确。（3）钻机成孔采用正循环钻机成孔，一径到底，井孔要求圆、直，垂直度1%。钻机就位必须准确，钻杆必须要垂直，钻机底座必须牢固。在钻至设计深度以后停钻。用清水置换井内泥水即洗井，并测定孔深，满足孔深要求之后，撤机。（4）下井管井管采用无砂混凝土滤水管，水位以下包缠尼龙网，缓缓下放，当井管与井口相差200mm时，接上节井管，接头处用尼龙网裹严，以免挤入泥砂淤塞井管，竖向用竹条和铁丝固定井管。为防止上下节错位，在下管前将井管以井方向立直。吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨污水、泥砂或异物落入井中，井管要高出地面不小于200mm，并加盖或捆绑防水雨布临时保护。（5）填滤料井管下部2

26、米为沉渣段，其与孔壁之间用粘土封填；上部井管为滤管，滤管与孔壁之间用滤料填充，填砾料时，滤料沿井管外四周均匀填入，保持连续。要避免填料速度过快或不均造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象，洗井后滤料下沉及时补充滤料，要求实际填料量不小于95%理论计算量，填料至自然地面，经洗井之后，密实后及时填补滤料。降水井运行时，随水位下降，滤料会产生一定沉陷，及时采用粘土封闭。（6）洗井下管、填料完成后立即进行洗井。采用潜水泵反复进行抽洗，直至水清砂净。（7）设置水泵水泵规格2.2kw潜水泵，共计准备21台，扬程26m，流量10m3/h，在安装前，必须对水泵本身和控制系统做一次全面细致的检查，在地面试转3min5

27、min后，若无问题，方可进行安设。安装完毕应进行试抽水，满足要求方可转入正常工作。3管井布井参数及质量要求（1）采用机械成井，参见降水平面图（具体位置由现场而定），管井定位偏差小于200mm。（2）降水井孔径为550，滤管直径为280的无砂水泥管，周围滤料填充，滤料选用颗粒均匀、无泥砂污染的、粒径为35mm的米石。井深为20m。（3）降水自井口以下全部为为滤水管。（4）抽出的水含砂量不超过1/5万，长期运行期间不超过1/10万。（5）钻孔时一径到底不留沉渣，井孔要求正、圆、直、孔斜率1%，下管时井管居中，不偏不斜。（6）严格控制水位，定期观测，使水位平稳，缓慢下降，防止过快造成不均匀沉降，影响

28、周边环境。4水位观测井观测井设置要求：基坑内设计2眼，井深20m，井的其他设计参数与降水井相同；观测井周边要用砌砖围起来，封盖好，防止落入杂物堵塞。（1）观测要求：记录观测水位，每天观测一次并记录数据。标尺要垂直放在孔中，读数时视线与标尺刻度垂直。 （2）注意事项：超前设置观测井，及时观测水位变化情况是否影响土方开挖；水位观测，每天记录观测数据，观察排水井水量，含砂量大小，如有异常，及时反馈信息，加以调整；注意观察基坑边坡动态，及时反馈信息，修正方案，确保基础施工顺利进行。定期检修抽水设备，保障降水正常进行。1.3.2轻型井点施工1降水流程布置井点管井点管与总管连接试抽水进入工作状态基础结束后

29、拔管2地下水勘察期间，拟建场地地下水在自然地面下1.50m左右，地下水类型属潜水，受大气降水和地表径流补给。该地下水位年变化幅度在1.0m左右，近3-5年历史最高水位为1.0m。2井点管的埋设 1）采用700mm高压水枪进行冲孔，采用潜水泵循环抽送。冲孔时水枪应垂直插入土中，并做上下左右摇摆，加剧砂土的松动，平且在水旁挖一个排泥浆水沟。冲管深度应比虑管深度深1m，以便流泥，井点管与孔壁间及时用粗砂灌实。井点管要位于砂滤水层中间，并且井点管在地面-0.5m深度内用粘土填实以防漏气。 2）井点管埋设完毕，应接通总管与抽水设备进行试抽，检查有无漏水或漏气现象，出水是否正常，有无淤泥阻塞，若有异常应及

30、时进行处理。（2）井点管的使用井点管工作后，应保证连续不断的排水，正常出水率是“先大后小、先浑后清”。如不上水或水一直较混或出清水后水混等情况，应立即检查纠正。（3）井点管的拆除 待地下建筑物竣工后方可拆除井点系统,所留孔洞应用砂或土填实。配合轻型井点联合降水轻型井点布置详见附图1.4基坑降水方案设计计算书12号楼基坑降水方案的设计计算书由于基坑较深、面积较大，本次按照12号楼考虑基坑降水方案，其余基坑可参照12号楼管井间距布置。一、管井计算管井井深20m，井底进入第层粉砂层底、层细砂层表，按完整井计算，管井外径0.5m，内径0.3m，四周布置在距离基坑边缘2m处。根据勘察报告提供的资料，综合考虑土层渗透系数取K= 5.0m/d，含水层厚度按20m计算，降水至基坑中心坑底下0.5m处，其水位降低值S=3m。1计算基坑等