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成都市精神卫生中心扩建工程基坑降水、支护及施工组织方案

拟建物性质一览表表1.1

拟建场地位于成都市二环路营门口立交桥旁，交通较为便利。

东侧：为已建污水池及居民楼（7F）施工组织设计(广州江南西路)，地下室边线距离污水池2.96m，污水池埋深约4.0m左右；居民楼距离地下室边线14.05m，已建居民楼为砖混结构，条形基础，基础埋深约3.0m;

南侧：为互利西一巷，地下室边线距离互利西一巷14.88m；

西侧：为医院通道、7F及3F居民楼，地下室边线距离医院通道4.19m，距离围墙9.61m，距离7F建筑12.31~18.98m；已建居民楼为砖混结构，条形基础，基础埋深约3.0m;

北侧：为医院用地，为拟建地下室通道，连接原有地下室通道，该侧为9F建筑，设一层地下室，基础埋深约6.0m；

基坑开挖线距地下室边线1.0~2.0m（工作面).

（详见《基坑周围环境图》）。

1.3基坑支护技术要求

由本场地地勘报告知，由本场地地勘报告知，基坑边坡主要由人工填土及砂土、卵石组成，须采用合适的支护措施，保证基坑及相临建筑物的安全。

2、基坑周长203m。

3、基坑四周荷载：本次护壁设计基坑四周荷载均按15kpa考虑，有建筑地段按建筑实际荷载加载。

4、场地建筑环境一般，场地东、西及南侧基坑开挖线距已建建筑较近，无放坡条件，故该两段采用排桩支护，其余地段采用喷锚支护；

1拟建地下室基础外边线外工作面暂按1.0m~2.0m考虑。

2、本方案依据建设单位提供的最新平面图进行支护工程方案设计，正式施工前需由建设单位书面确认，经确认无误后方可作为施工之依据。若平面位置或挖深有变化，需及时调整支护方案。

施工测量放线前，应仔细核对经施工图审查后的《总平面图》和《基础平面图》等图纸，并以《总平面图》作为放线定位依据，实地测放主要轴线、地下室边线等，检查无误后方可动工。

4、建设单位在基坑开挖前应进一步调查、确认周边建筑物和管线情况，并采取针对性保护措施。

5、本工程应遵循"动态设计、信息化施工"技术原则，施工过程中注意观察临近建筑物或道路的变形及地下设施的保护，如遇异常情况，应立即停止施工，并与相关单位协商。如变形过大，可采取加设预应力锚索等加固措施。

6、未尽事宜，须符合相关规范规程之要求。

该场地地貌单元属岷江水系一级阶地，地形较为平坦，钻孔标高509.16～509.21m。

场地地层从上至下依次为人工填土、砂土和卵石土。

2．粉土：灰色；系长石、石英、云母细片、岩屑及其它暗色矿物等颗粒组成。可塑。湿。

3．细砂：灰色；系长石、石英、云母细片、岩屑及其它暗色矿物等颗粒组成；松散；饱和；分布于卵石土层顶部，部分孔段分布。

4．中砂：灰色；系长石、石英、云母细片、岩屑及其它暗色矿物等颗粒组成；稍密；饱和；部分呈透镜体状及条带状分布于卵石土层中部。

5．卵石土：灰黄色、黄色；成分主要由岩浆岩与变质岩类岩石组成。弱风化~中等风化。多呈亚圆形。一般粒径3～8cm，最大粒径大于12cm。充填物以中砂为主，混少量砾石和粘性土，含量约15~45%。饱和。根据其密实程度和充填物含量等的差异，可将其划分为松散、稍密、中密和密实四个亚层。

场地地下水为埋藏于第四系卵石层中的孔隙潜水。其主要补给源为大气降水及区域地下水。卵石层为主要含水层，具较强的渗透性。渗透系数按K=20m/d考虑，抗浮和防水设计水位按505.20米考虑。

1、建设单位提供的基坑开挖图；

4、《成都市精神卫生中心扩建工程岩土工程勘察报告书》成都市勘察测绘研究院；

(1)根据场地勘察报告，卵石层渗透系数K=20m/d，场地类型为Ⅱ类，含水层为单层，属降水工程的中等复杂场地。

采用内/外径300/360mm砼管；7.50m。

采用内/外径300/380mm缠丝砼条缝管，其缠丝间距3mm；过滤管长7.5m。

ψ8～12mm，如遇砂层应包网处理

3.5凿井施工质量控制措施

1、在施工前，组织全体施工人员认真学习施工纲要。

2、在施工过程中，对每道工序严格把关。首先，重视成井材料质量，砾石按规格筛选，对不符合要求的井管不予使用。

3、防止施工时出现偏孔，井斜等事故；下管时要使井管安装垂直居中，井管采用拉板焊接，连接牢固，保证管周填砾厚度。

4、洗井时要保证冲拉时间，要求出水清澈透明，含砂量达到规范要求。

各单井出水，必须经沉砂池沉淀后方可排入市政雨污水排水系统，沉砂池细部构造见《沉砂池细部构造图》。在降水井降水的过程中，降水开始的第1个月，应每天定时测量水中的含砂量，并作好记录，含砂量可采用专用测砂量杯测量；1月后，含砂量减少、稳定后，测量间隔可适当延长至3～5天，并且含砂量小于1/2000；

严禁排水系统渗漏和回灌，在降水的过程中，应定期测定主井水位降深，加强降水值班巡查力度，对于随时可能出现的水管破裂，水泵故障，线路故障能及时处理。

降水井施工完成后，根据建设单位工期安排，应提前于土方开挖前1周开始降水。降水停止应待拟建建筑主体封顶后，经设计、建设、监理等几方责任主体共同商议、确认后方可停水。本场地降水周期预计12个月。

3.8降水对相邻建筑物影响分析

地下水位下降会引起地基土自重应力增加，使建筑物产生不均匀沉降，但这种变形应具备的条件的是基底以下有较厚的常处于自然水位以下的可压缩性土。

，卵石层中含少量砂层，只要在管井设计与施工中采取措施，使单井出砂量达到规范要求，也不会因为潜蚀而引起地基下沉导致附近建筑物沉降变形。

1、建设单位提供的图纸和资料

⑴《成都市精神卫生中心扩建工程总平面布置图》（电子文档）；

⑵《成都市精神卫生中心扩建工程开挖图》（电子文档）；

⑶成都市精神卫生中心扩建工程场地详细勘察阶段岩土工程勘察报告书》（成都市勘察测绘研究院，2010年10月）。

2、国家现行有关工程施工和验收的标准、规范、规程、图集

(10)《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204—2002）；

(11)《混凝土质量控制标准》（GB50164—92）；

(13)《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46—93）；

(14)《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—99）；

(15)《成都市建筑工程深基坑施工安全管理暂行办法》.

3、现行的质量、安全生产、文明施工的有关政策、文件规定。

4、我院现场踏勘所收集的其它资料。

4.2设计参数的选取

备注：在运用理正软件进行计算时，根据成都地区工程经验，考虑降水后卵石层的C、φk有提高，计算适当的提高了卵石层的物理力学指标。

对于本场地，西侧7F建筑按200KPa考虑，喷锚支护段建筑按150KPa考虑，其余地段按15kPa考虑；

为方便叙述，按基坑拐点及护壁方式变更点将整个基坑分为若干小段，各段周边环境及拟用方案情况分别简述如下：

1）A～B及E～F段：本段开挖深度6.0m，该段周围无高大建筑，该段采用放坡+喷锚支护方案，放坡量1：1，在深度1.5m、3.0m、4.5m及5.5m处设4排锚杆，长度分别为6m、4m、4m、2m，锚杆水平间距1.5m。

2）B～C～D～E：本段开挖深度6.0m，该侧周围无放坡条件，拟采用排桩支护，共布置排桩52根，桩长11.5m，悬臂段6.0m，嵌固深度5.5m，桩径1.0m，桩间距2.5m，采用C30混凝土浇筑。桩顶设冠梁连接，宽1.0m，高0.8m，采用C30混凝土浇筑。

4.4.1喷锚支护技术要求

2、基坑顶部水平位移符合国家有关规范要求,并保证坑壁稳定及市政设施和既有建筑物安全。

4.4.2计算公式及原理

pm=0.55tg2(45－Φ/2)γh;

Φ：各土层的加权内摩擦角

2）、每一锚杆所受最大拉力N

N=PSv×Sh／COSθ

θ：锚杆的倾角取θ=15°

P：锚杆长度中点所处位置上的侧压力(kPa)

P1：锚杆长度中点处所处位置深度上由支护土体自重引起的侧压力。

Pq：地表均布荷载引起的侧压力。

3）、地表堆载土压力Pq

Pq=tg2(45－Φ/2)q

4）、各层锚杆设计内力满足下式要求

Fsd•N≤1.1πd2Frk

式中Fsd：锚杆局部稳定性安全系数;

N：锚杆的设计内力(kN);

Frk：锚杆抗拉强度标准值(kN/m2)

5）、各层锚杆的长度满足下式各条件:

L≥L1+Fsd•N／πdτ;

L1：锚杆轴线与45°+Φ/2斜线交点至锚杆外端距离;

τ：锚杆与土体界面粘接强度。

本工程采用理正软件进行设计计算，经计算、比较、分析、各分段支护方案确定如下:

1）、A～B及E～F段：本段开挖深度6.0m，采用放坡+喷锚支护方案，放坡量1：1，在深度1.5m、3.0m、4.5m、5.5m处设4排锚杆，长度分别为6m、4m、4m、2m，锚杆水平间距1.5m。

锚杆孔径:d=48mm；

锚杆下倾角:α=10°～15°；

钢筋网布置:Φ6.5＠250×250；

喷射砼厚度及标号：80～100mm，C20（配合比：根据现场材料到有相关资质的检测单位试配）；

锚杆注浆压力0.8～1.0Mpa，水灰比1：0.5；

为防止地表水冲刷坡体，喷锚支护时均应考虑一定宽度的返边，本段返边1.0m，支护示意图见附图。

1）B～C～D～E段排桩支护设计

2）共布置排桩52根，桩长11.5m，悬臂段6.0m，嵌固深度5.5m，桩径1.0m，桩间距2.5m，采用C30混凝土浇筑。桩顶设冠梁连接，宽1.0m，高0.8m，采用C30混凝土浇筑。

基坑最大水平位移19.6mm，满足规范要求。

抗倾覆安全系数: Ks>1.200,满足规范要求。

整体稳定安全系数：Ks>1.3，满足规范要求。

护壁桩常见的成孔方式分人工开挖及机械成孔，但成都市区已禁止使用人工挖孔桩，且人工挖孔桩受地下水、流砂、有害气体等条件的影响，作业占用工期长，安全系数低等特点。

综合工期、经济性、安全性、场地适用条件等因素，故本场地采用机械成孔方式，采用目前成都较为成熟的先进旋挖机成孔方式。

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。桩间壁面宜开挖成凹弧形，壁面喷射混凝土厚度为80～100mm。喷射混凝土采用细石混凝土，混凝土强度等级为C20。

壁面喷射混凝土施工完成后，及时在壁面上凿出直径30～50mm的小孔作为泄水孔（或在布设钢筋网时安放φ50的塑料管作为泄水管），以保证壁内积水的畅通排放。坑壁顶部用水泥砂浆或喷射混凝土散落料封闭，返边宽度不小于1.0m。以避免地表水进入坑壁，影响坑壁的稳定性。

B～C～D～E段施工总体程序

（2）旋挖桩施工，分成孔、清孔、下笼、浇注。同步降水井施工。

（3）桩身完整性检测。

（7）循环施工至坑底。

1）人工挖孔桩桩芯：C30砼（水下浇注砼）。

2）冠梁砼：C30砼。

3）桩间网喷砼：C20砼

1）钢筋采用HRB335、HPB235级钢筋，材质应分别符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》及《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》。

（三）钢筋砼结构受力钢筋保护层厚度

2)桩顶冠梁：50mm；

3)喷锚支护护壁：30mm；

（1）施工单位必须严格按照经咨询或审查合格的方案组织现场施工，按要求对支护体系施工质量进行自检（包括钢筋、砂、石、水泥、混凝土、焊件、桩、锚索等的抽样检查），并将自检资料现场存档备查。

（2）验收试验：支护体系施工完成后，建设单位应委托具有专项检测资质的单位进行检测。

检测合格后建设单位组织施工单位项目技术负责人、监理工程师对支护体系进行验收，并完成交付手续。

5喷锚支护及桩间土支护施工方法

根据建设单位提供的建筑物周边尺寸,轴线位置及角点坐标、±0.00标高,由具有相应资格的单位按相关要求进行测放，并在施工过程中随时复核开挖尺寸,以便在施工过程中误差不超过设计和规范要求。

5.2喷锚支护施工方法

喷锚支护施工工序:土方开挖至2.0m深度,修壁面(平整度不大于20mm)──挂网同时搭焊加强筋──喷射砼──下一级土方开挖。

5.2.2施工注意事项

桩间土支护施工与土方开挖同步进行，在此过程中，建设单位应协调好土方开挖与基坑支护的协调性、统一性；严禁超挖，不按放坡量施工，或出现大面积开挖面未支护的现象。

土方开挖应根据支护要求分层开挖,坑壁采用人工修坡,严禁在坡底掏挖或形成倒坡,保证放坡量。

第一次开挖深度达到要求后根据施工场地布置,在基坑顶面做100mm厚砼坡面防护及地表有组织排水,防止地表水冲刷边坡及下渗。

(1)开工前应做好各级技术准备和技术交底工作,施工技术人员、测量人员熟悉图纸,掌握现场测量桩及水准点位置,同土建代表办理验桩、验线手续。

(2)认真执行样板制度,经质检人员检查作样板，并做好支护工作,将支护工作做好后,经技术人员检查良好后,也作为施工样板,继续护壁工作。

(3)严格执行安全生产有关规章、规程和工程各项制度。

(4)现场必须加强安全管理，并设置专职安全员随时检查工地安全生产情况，发现事故隐患及时反映并排除。

(5)建立完善的安全生产责任制，开工由项目负责人及安全员对全体人员进行安全生产教育，把安全落实到人，做到安全施工有奖，违章受罚。

(7)工在安全用品配备齐全，如设备防护品，消防设备及劳保用品。施工人员进入现场必须穿戴好劳保防护品。

(8)现场设置必要的安全标志及标语，基坑坡肩四周搭设临边防护栏，栏杆高度1.2m，下杆离地高度0.5～0.6m。

(9)工地人员必须遵守的规定，技术不熟练人员不能顶岗操作机具，严禁酒后作业。

(10)施工中遇到地下管线等异常情况，应立即报告现场施工负责人，待有关人员处理后方可继续施工。

(11)干混合料宜随伴随用，存放时间不应超过2h。

(12)混合料采用人工搅拌，搅拌次数不得少于3次。

(13)喷射作业前，应对机械设备、风、水管路、输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转。

(14)喷头与受喷面应垂直，宜保持0.6～1.0m距离。

(15)喷射手应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光滑，无干斑或滑移流淌现象。

以建设单位提供的正式总平面图及相关控制点坐标及高程作为施工放样的依据，复测控制网导线，测放桩位，用十字线确定桩中，对现场测量控制点，方向桩做好有效保护。

护筒的制作在施工准备时提前制作，钢护筒采用10mm钢板卷制而成，护筒内径稍大于桩径（一般为20mm～40mm），护筒长度2～6m。护筒底部和四周所填粘性土必须分层填实，要求护筒中心线与桩中心线重合，平面允许偏差为50mm，竖直线倾斜不大于1%，采用十字交叉护桩法定位。护筒的设置高度高出地面0.3m。护筒埋置深度为2m以上。

当表面土层松软时，在开钻2m内进行扩孔，扩孔大小为超过孔径10cm，然后再放入护筒，进入钻进成孔。

泥浆原料宜选用优质膨润土，为了提高泥浆的黏度和胶体率，可在泥浆中投入适量的烧碱或碳酸钠。其掺量由试验决定。泥浆性能指标见下表

DB4407／T 73-2021标准下载泥浆的最小粘度（500/500ml）

失水率的限度（0.3N/mm2）每30min

旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻头内，然后再由钻孔机提升装置和伸缩式钻杆将钻头提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。如下流程图:　　钻机就位埋设护筒钻进成孔终孔及清孔成孔检查。

钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线，如发现偏移应采取有效处理措施。当钻孔达到设计终孔标高后,施工单位首先进行自检,然后请监理工程师检查,确定终孔。

清孔完毕，即组织监理、质检员及值班技术人员对成孔进行检查。检查要点如下表。

6.2钢筋笼制作、运输及安装

钢筋笼在施工现场制作，一次成型（11.5m），运至孔口边吊入孔内。焊接可采用闪光对焊或搭接焊。其焊接应满足施工技术规范要求：接头应错开，接头的截面面积不得超过总截面面积的50%，焊接长度≥5d（双面焊），并要避开受弯应力处。

Ⅰ级钢筋采用钢筋调直机调直，Ⅱ级钢筋采用人工调直，钢筋下料采用切割机或断料机，钢筋弯曲采用钢筋弯曲机。主筋焊接采用闪光对焊或搭接焊，且保证焊接后两主筋中心在同一直线上（同心焊）。

a、为了保证吊装及运输过程中钢筋笼不变形三凯高速公路某隧道工程施工组织设计，钢筋笼必须采取整体强度加强措施。