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土方开挖、基坑降水、支护施工方案

1. 方案编制主要依据 1

3. 岩土工程条件简述 2

3.2水文地质条件 2

现浇箱梁 施工方案.4. 土方开挖方案 2

4.2设备能力分析 2

4.3卸土场及土方运输路线 3

5. 基坑降水方案设计 3

5.1降水方案选择依据 3

5.2降水方案设计 4

5.4降水工程对周边建筑物的影响 4

6. 基坑支护设计方案 5

6.1支护方案的确定 5

6.2土钉墙支护体系的优点 5

6.3支护方案设计 6

7. 施工总体安排及工期 9

7.2组织机构及劳动力计划 11

7.4基坑工程总体组织 12

7.5施工水电计划 12

8. 施工工艺及技术要求简介 12

8.2土钉墙施工 14

9. 信息化施工管理 15

10. 质量保证措施 15

10.1土钉墙质量标准 15

10.2土方开挖质量标准 15

10.3各分项工程质量保证措施 15

10.4质量问题的处理 15

10.4质量保证资料 15

11. 安全文明施工措施 15

11.1安全施工 15

11.2文明施工措施 15

1)甲方提供的相关图纸。

2)北京地矿工程建设有限公司提供的《某房地产公司商住综合楼岩土工程勘察报告》（2003年3月）。

6）相关工程施工经验。

根据岩土工程勘察报告，与本工程相关的地层条件如下：

本场区20m埋深范围的地下水有二层：一为埋藏于粉砂③层中的上层滞水，其水位埋深5.70m～9.40m，标高29.28～32.28m，地层渗透性较差，水量较小，地下水的补给主要为大气降水补给；二为潜水，地下水位埋深18.00m左右，标高20.23m。

土方开挖方向为由北向南开挖，土方坡道设置于基坑南侧，且土方开挖需紧密配合土钉墙施工，根据各剖面段的土钉层数分层开挖。槽底留200mm厚的土层人工配合清槽。

如昼夜作业，平均每车每天出土100方，35台车共计3500方。根据现场场地情况及扰民、民扰处理情况以及夜间施工可能性估测，平均每天完成土方量计3000方。实际施工时，根据具体情况可调整机械力量以便确保工期。

4.3卸土场及土方运输路线

采用带棚运土车，保证土屑不得散落在马路上。

作冲洗池和沉淀池准备，冲洗池上要有铁篦子，道路作地面硬化。

基坑四周及挖土操作面布置12～15个太阳灯。

测量人员随时撒线，保证开挖线尺寸与标高。

妥善处理好相关交通部门关系，并作好开工前的各项协调工作。

该建筑物基坑长94m，宽55m，为一长方形，降水面积约4650m2，基坑深9.9m。根据该场区的勘察资料，地下水位埋深在5.70～9.40m，场区内地下水位高于建筑物基槽底，需要进行降水施工才能保证土建施工的顺利进行和基坑边坡支护的稳定。

5.1降水方案选择依据

根据场地的地质、水文地质条件和建筑物基础埋深，场区20m埋深内地层以粘性土为主，其次为粉砂层，基坑最大深度为10.8m，本次降水施工以上层滞水为主要目的层，该层地下水埋藏于粉砂层中，地层渗透性较差，地下水位埋深5.70～9.40m。虽然下部潜水含水层水位埋深为18m，远大于基坑深度，但由于其含水层的岩性为粉砂，不能将该层做为自渗降水的引渗层，因此拟采用管井抽降的降水的方案最为安全、经济、合理。

降水工程设计采用大口径管井抽降的方案。降水井孔径600mm,井管内径300mm，井深为18m，井间距为8m，沿基坑边缘四周布设，整个场区共布设降水井41口，另布置地下水位的观测井3口。（详见降水井平面布置图）

1）孔深：管井井深18m，观测井13m。

2）孔径：管井、观测井孔径均为600mm。

3）井管：井管为内径300mm的无砂水泥滤水管。

4）滤料：井管外填入直径2～4mm的滤料。

5)封井：井孔上部1.5m采用粘性土封孔。

5.4降水工程对周边建筑物的影响

在降水施工中，由于地下水位的下降，使地基土层中含水量减少，浮托力减小，等于增加了附加荷重，使土层产生附加固结、压缩，可能会导致建筑物基础发生不均匀沉降，如沉降量控制在建筑物允许限度内，就不会影响建筑物的安全使用。

由于地下水位下降引起周边建筑物沉降可用下列分层总和法的公式进行计算：

粘性土：S=×Δp×H

总沉降量：S总＝S砂+S土

由于某69#楼距本基坑仅最近处仅约3m，为本次降水施工主要影响的建筑物，根据设计水位下降幅度和该部位地层情况，采用上述分层总和法的公式进行计算，降水施工所产生的附加沉降量值较小，对某69#楼的安全使用不会有明显的影响。但是为确保69#楼的绝对安全使用，拟在其近邻基坑附近加打3口回灌井，根据对69#楼沉降观测结果进行地下水回灌，将沉降量控制在不影响69#楼安全使用的范围内。

根据甲方提供的图纸和基坑的岩土工程条件、场地施工条件，按照安全、经济、合理、施工便捷的原则，在对不同方案进行了认真的对比后，拟对本工程基坑采用土钉墙支护方案。

根据基坑四周的不同环境条件，基坑各侧不同地段的支护设计参数将有所调整。

6.2土钉墙支护体系的优点

本工程采用土钉墙护坡，土钉墙方案具有安全可靠、施工设备尺寸小、噪音低、占用空间小、用电用水量少及投资省等优点。其主要特点是：

a.该工法不单独占用作业时间，与土方开挖同步进行，一旦土钉墙施工完毕，土方工程也已结束，即可进入验槽、垫层及底板施工。因此，只要甲方能提供充分的工作面，与传统护坡后再开挖土方的工法相比，可大大节省工期。

b.土钉墙护坡是密集土钉整体起作用,土钉的定位、施工方便,质量容易控制。

c.本工程土质条件较好,无软弱土层及难成孔的粗颗粒地层,适合于土钉施工。

为此，我单位选择土钉墙护坡方案。

6.3.1东、南、北三侧及西侧部分支护设计

基坑深度9.60m、9.90m，使用土钉墙支护，土钉墙支护设计详见（支护结构剖面图），设计参数如下：

土钉倾角 10°

土钉水泥浆体强度 20MPa

土钉水泥浆配比 W/C 0.5

水泥:砂:碎石：速凝剂＝1:2:2：0.03(此为重量比)

喷射厚度： 80～100mm

土钉长度以及竖向距离详见（支护结构剖面图）。

【说明】在施工期间如发现地下管线或地下障碍物，土钉的长度和位置可以作相应调整，以避开地下管线或地下障碍物。

6.3.2西侧临近69#楼处支护设计

由于该部位基坑开挖下口线距离现有69#楼距离较近（详见基坑支护平面图），为了保证施工过程中69#楼的稳定和安全，我司特采取超前微型桩和预应力土钉复合支护方案。

1）微型桩（超前支护）：

直径Φ133，内置Φ76厚3.5mm钢管，桩长15.0m，嵌固5.40m，注水灰比为0.5的水泥浆，采用普通硅酸盐425#水泥，桩间距1.0m。

桩顶采用槽钢将微型桩连成一体。

2）上部6.0土体支护：

由于69#楼基础埋深6.0m，为保证该部分土体的稳定，采取加密土钉压力注浆，土钉水平垂直间距均为1.10m。使该部分土体固结成为一个整体，以保证施工过程中该部位的稳定。另外为保证坡顶稳定，在坡顶做钢筋砼翻边至围墙。

3）下部4.50m土钉墙：

基坑深度9.60m，下部3.60m采用土钉墙支护，土钉墙支护设计详见（支护结构剖面图），设计参数如下：

土钉倾角 10°

土钉水泥浆体强度 20MPa

土钉水泥浆配比 W/C 0.5

水泥:砂:碎石：速凝剂＝1:2:2：0.03(此为重量比)

喷射厚度： 80～100mm

【说明】在施工期间如发现地下管线或地下障碍物，土钉的长度和位置可以作相应调整，以避开地下管线或地下障碍物。

7.1.1施工技术准备

了解场内各种地下障碍物的情况，并办理必要的书面手续。

根据红线桩、城市水准点及施工要求进行护坡桩、锚位的定位放线及抄平。

协调施工现场管辖部门及附近居民的关系，保证施工的顺利进行。

施工用水、施工用电的连接及临时设施搭建。

对施工人员进行生产、技术、质量、安全等全方面的交底。

根据施工现场实际情况调整修改施工方案。

根据现场进一步完善施工方案，绘制工地挂图，包括平面、剖面设计图及施工平面布置图。

建全指挥系统及安全施工、工程质量及环保保障体系。

设计、编制人员及技术主管同现场技术及施工人员召开会议，做详细技术交底及总体施工规划。

7.1.2施工人员准备

施工人员必须证件齐全（含焊工、测量人员等特殊工种），并经项目经理部及相关部门核实后方可施工。

测量人员根据附图（基坑支护平面图）、并结合现场实际情况自总包单位提供的平面控制网施放出桩位。

7.1.4施工机械进场计划

7.2组织机构及劳动力计划

该工程由基坑支护施工项目经理部全权负责，其组织机构如下：

说明：施工部由各专业施工队按实际需要的人员编制组建，设队长一人、工长一人、质检一人；其中机动施工部主要负责除基坑支护以外的基础施工阶段的其他工作。基础施工项目经理部还安排人员负责环保、文明施工、扰民及民扰问题的处理工作。

暂定为23天。实际施工时，可根据甲方的要求调整机械、人力资源等，以满足甲方的工期要求。

7.4基坑工程总体组织

进场后先进行降水施工。然后边开挖边支护，土方开挖需紧密配合土钉墙施工。土方开挖到槽底时，人工配合清槽，预留200mm厚的保护层。

施工用水200m3/天、施工用电300kW。

施工工艺及技术要求简介

8.1.2残留水的处理

基坑侧壁在含水层的底板位置可能出现少量残余水，可以采用在基坑四周边坡的含水层底部插入引流管，基坑底部设置排水沟和集水井，将隔水层所托的少量残余水引入集水井中排出。

8.1.3地面防渗措施

在基坑四周5.0m范围内不得设置用水点；在场地内的所有用水点，均应设置排水沟，将水引入下水管道。

在基坑四周边沿设置排水沟(或排水管道)，防止降雨和人工用水的入渗。

堵塞并排出基坑周边附近的人防通道、上下水管道和暖气沟等中的积水，防止涌入基坑。

成孔：成井采用反循环钻机泥浆护壁钻孔，井旁暂设泥浆池和沟，深度1.5m，成孔直径ф600mm，按照设计深度成孔。

下管：成孔完毕后立即采用钻机卷扬垂直居中下管（用竹片绑紧）。

填料：从井口四周均匀回填井滤料（防止将井管挤偏），离地面2m用粘土回填至地面，井口加盖。

洗井：采用空压机气举法；从上至下逐节逐层吹洗，将井底泥砂吹净、洗出清水为止。

排水系统安装：井点降水排水干管布置在基坑坡顶，经沉淀箱沉淀后排至市政污水或雨水井内。具体待甲方污确定后再定。

水泵安装与运转：水泵下至距井底1.50米，并根据出水量及降深调整水泵的位置。打井、洗井、装泵、试抽水及时连续施工，水泵一旦启动即要连续运转，不可中途停止运转。定时通过水位观测孔观测水位，掌握水位降深。

封井：主体结构出±0.00回填土完成后，及时用粘土封井。

坑壁残留滞水的处理：残留滞水采用在相应位置插入引流管，引入坑底积水坑集中排放。

超前支护：采用直径Φ133微型桩，内置Φ76厚3.5mm钢管，嵌固5.40m，注水灰比为0.5的水泥浆，百米勘察钻机作业成孔，如果遇塌孔或有地下水时，采用跟管钻进湿作业成孔。

边坡开挖：采用反铲挖土机，预留20~30cm人工修坡，开挖深度在土钉孔位下50cm，开挖宽度保证10m以上，以确保土钉成孔机械钻机的工作面。土方开挖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喷混凝土面层以前，不得进行下一层土方的开挖。在施工临近69#楼处时需采用小段面，跳段开挖施工。

边坡修整：采用人工清理，为确保喷射砼面层的平整，此工序必须挂线定位。对于土层含水量较大的边坡，可在支护面层背部插入长度为400～600mm，直径不小于40mm的水平排水管（包滤网），其外端伸出支护面层，间距为2m，以便将喷混凝土面层后的积水排走。

定位放线：按设计图纸由测量人员用Φ8长30cm的钢筋放出每一个土钉的位置。

成孔：采用人工洛阳铲并结合螺旋钻机机械成孔。钻孔后进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即进行压浆处理，并及时安设土钉钢筋并注浆。

土钉主筋制作及安放：主筋按设计长度下料，外端设2根“L”型的弯勾，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0.5m左右。

造浆及注浆：采用搅拌机造浆，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。

挂网及锚头安装：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，并不少于两点点焊。钢筋网片借助于横向拉筋与土钉外端的弯勾焊接成一个整体。

喷射砼：喷射砼顺序可根据地层情况“先锚后喷”，土质条件不好时采取“先喷后锚”，喷射作业时，空压机风量不宜小于9m3/min，气压0.2~0.5MPa，喷头水压不应小于0.15MPa，喷射距离控制在0.6~1.0m，通过外加速凝剂控制砼初凝和终凝时间在5~10min，喷射厚度为60~100mm。

养护：根据月份的气温，天冷时可采取覆盖养护。

施工过程中如发现滞水，可用PVC管插入坡壁后再进行喷砼支护，可以将坡壁内滞水引出。

在基坑四周5.0m范围内不得设置用水点；在场地内的所有用水点，均应设置排水沟，将水引入下水管道。

在基坑四周边沿设置排水沟(或排水管道)，防止降雨和人工用水的入渗。

为此我公司拟采用信息法施工，并将严格按照《建筑基坑支护技术规程（JGJ120－99）》3.8开挖监控中有关规定，做好该工程的施工监控及其环境监测。监控的目的如下：

为施工进度安排提供及时的反馈信息；

做为设计与施工的重要补充手段；

做为土方开挖方案修改的依据

地表开裂状态（位置、裂宽）的观察

附近建筑物和重要管线等设施的变形观测、沉降观测和裂缝观察。

基坑渗漏水和基坑内外的地下水位变化

9.1.3本工程施工监测计划

在土钉墙坡顶每30m布置一个点。69#楼主体上布置3个测点。

满足基坑支护监测精度要求，水平误差控制<2.00mm，垂直误差控制<0.5mm。

观测时间确定：基坑开挖每一步每天（必要时连续观测）都作变形观测一次,挖完7天后，每3天一次,15天后每周一次。

场地查勘与记录：施工前对原场地进行全面调查，查清有无原始裂缝和异常并作记录,并照相存档。每次观测结果详细记入汇总表并绘制沉降与位移曲线。

9.1.4监测注意事项

对支护位移的测量包括基坑边壁顶部的水平位移与垂直沉降，测点位置选在变形最大或局部地质条件最为不利的地段。

加强对各种可能危及支护安全的水害来源（如场地周围生产、生活排水，上下水道等）的观察。

每次观测应用相同的观测方法和观测线路。

观测其间使用一种仪器，一个人操作，不能更换。

本工程对土钉的质量检验采用土钉抗拔试验。

9.2.1土钉抗拔试验

1)在设计和施工前需要进行土钉抗拔试验，以确定土钉界面摩阻力的分布型式及土钉的极限抗拔力。土钉基本抗拔试验采用循环加荷的方式，第一级取土钉钢筋屈服强度的10%为基本荷载，进而以土钉钢筋屈服强度的0.15倍为增量来增加荷载，同时用退荷循环来测量残余变形，每一级荷载持续到变形稳定为止；土钉破坏标准为：在同级荷载下，变形不能趋于稳定，即认为土钉达到极限荷载。

2)土钉抗拔试验试验数量为土钉总数的1%。位置视地层情况而定，即每种地层试验一组土钉。

3)土钉检验的合格标准为：土钉抗拔力平均值应大于设计极限抗拔力，抗拔力最小值应大于设计极限抗拔力的0.9倍。

本工程对土钉墙的质量检验采用土钉抗拔试验和土钉应力测试。

我公司的质量方针是：用我们的承诺和智慧，雕塑时代的艺术品。基础施工阶段将在该质量保证体系下按ISO~9002标准要求进行。

10.1土钉墙质量标准

10.2土方开挖质量标准

国家有关建筑施工规范（GBJ301－88）。

10.3各分项工程质量保证措施

10.3.1土钉墙质量保证措施

1）修坡时专人进行测量,确保不吃槽。

2）插入钢筋时由专人检查,若插入深度不足,则继续取土成孔，插入钢筋时要将注浆管绑在距孔底0.5m处。

3）注浆时要严格按配比搅浆,并随成孔随注浆,注浆渗漏较多时,要进行二次、三次补浆直到注满。

4）喷砼时，由专人检查网长及标志杆的安装。

10.3.2土方开挖质量保证措施

1）土方施工设专人指挥，技术员进行书面交底。

2）挖土机司机必须要按照开挖灰线施工。

3）测量员随时测量，保证基底标高，槽底土壤不得扰动。

4）夜间施工有足够的照明。

10.4质量问题的处理

如发生质量问题，立即口头上报监理，并在4小时内递交有关质量问题的书面详细报告，包括时间、部位、细节描述、产生原因、处理的措施等。

土方开挖过程中，若基坑变形突然加大，应立即停止开挖，并及时回填，也可以在其背后进行挖土卸荷，以保证基坑的稳定。开挖过程中，若局部存水，可以采用明排集中，用潜水泵抽到地面排水系统。

按总承包方和监理要求向经理部提供相关质量保证资料。

全体人员应认真执行各工种的安全操作规程及有关规定。

施工前，施工负责人要向操作人员做专项技术安全交底，关键部分要下技术指导书。

施工人员进入现场要服从安全员的指挥和监督。进场施工人员必须符合有关当地劳务人员用工的有关规定及条例，证件齐全。

施工人员进入现场要进行“三级”安全教育。

每天班前五分钟，施工负责人必须做施工安全注意事项专项交底。

现场电器设备要有漏电保护器，电缆应设可靠绝缘。

各种机电设备均应设专人负责管理，电工持证上岗。

现场用电设备必须实行三级供电，两级保护。

夜间施工，工地应有足够的照明。

土方施工机械和运输车辆在进场前进行彻底的检修和保养，确保施工期间机械的正常运转。

土方开挖后，按现场安全防护要求在基坑的周围搭设安全保护栏杆，避免人员跌落坑中。

施工时，挖掘机严禁碰撞土钉墙。

施工中如遇地下障碍物（包括古墓、各种管道、管沟、电缆、人防等）时，立即暂停施工，及时报告经理部，待妥善处理后方可继续施工。

清运渣土时，要往渣土上浇水灭尘，装载机装车时要保持湿土作业。

所有土方运输车辆进入现场后禁止鸣笛,以减小噪音。

为保持环境卫生，避免运土车发生遗洒，在现场搭设拍土架，指派专人负责将运土车上的土拍实，并在出口处铺垫湿草袋或钢筋网片。

微震爆破施工工艺流程框图项目经理部每天指派专人清扫运土车经过的路段。

现场空压机做好遮挡，且尽量避免夜间施工。

钢筋等材料要码放整齐，砂石料要拍方，水泥要覆盖。

现场严禁乱丢水泥袋，水泥袋要放好，回收。

喷射砼，尽量减少扬尘，避免污染环境。

废弃的水泥浆不得随便排放。

附图1－－基坑支护平面图；

三里河施工组织设计附图2－－支护结构剖面图；