基坑支护技术方案之一.doc

×××基础工程
基坑支护施工方案
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编制单位:XXＸX建筑工程有限公司　（章)ﻫ　 　 二0０八年四月二十四日
基坑支护专项施工方案
一、工程概况
　　 ×××工程位于西城区复兴门外，工会大楼后院，天宁寺西侧,主楼２6层,地下室3层;西侧裙楼４层，地下室３层；南侧裙楼4层,地下室2层。基坑深度有５种即:15。１5m、13。9５m、１1。95m、9。４0m、6.45m．
　基坑南侧紧邻×××工之家大楼,南侧西段有一座高层塔楼，塔楼有一层半地下室，深约7米，南裙楼基坑距塔楼1６．38m，西裙楼基坑距塔楼13.４m,南侧有污水管和雨水管,相距5—8m;基坑北侧有一座4层楼，基础埋深约 ３。0ｍ,距基坑１3．7m,并有地下电力线（距基坑7m),污水管(相距６.5m）;基坑东侧距真武庙路3。5m,并有通讯电缆(相距６。5ｍ)；基坑两侧有污水管、热力管、雨水管，相距3.０—4。５m,地下水深度-14米，具体基坑布局情况见附图一.
　 二、深基坑支护方案的选择
　 由于本工程场地狭小，周边环境复杂,中标承诺工期短(共计8４8天)，开工日期为１９98年12月16日，此时正值北京冬季,土方及垫层能否在春节前施工完,将影响春节后的工程进度,弱采取常规的放坡开挖,由于基坑深，场地小，基坑的稳定安全性将受到影响，且放坡开挖后将超过施工红线，因此此方案被排除;若采用护坡桩施工，则基坑开挖时间将推后,春节总体控制计划将受到影响,且按此方案存在土方回填和费用较高的特点;经过各种方案的认真讨论，结合工程的实际情况,本工程基坑支护采取喷锚支护,喷锚的边壁作为地下室外墙的外侧模板，选择此种方式进行基坑支护,可边开挖边支护，不影响工程进度，且无回填量，大大节约成本和工期。
喷锚网支护技术（新型土钉)原理是利用沿途介质的自承能力,借助锚杆与周围土体的摩擦力和粘聚力，将外部不稳定土体和深部稳定土体联在一起，形成一个稳定的组合体。锚杆端部互相连接的喷射混凝土面板，由于紧密嵌固于土体中，它不仅能很好的调节锚杆相互之间的应力分布,而且可以很好的起到防水作用。一是防止水冲刷边坡给基础施工带来不便，二是可以有效地防止地下水的渗漏，避免周围地面沉降,影响建筑物的安全。喷锚网由于采用水平压力灌浆新技术,大大加强了地面的承载能力。重型施工机械、车辆可在边坡地面任意行走。喷锚网支护方法的施工不单独占用施工工期，它和土方开挖同时进行,边开挖边支护,无污染，噪声低。到最后的收口时,灵活机动,可以开口放坡、降低马道或者台阶开挖,以便最大限度提高开挖功效，但土回填马道后，再用锚杆将出口加固复原，对边坡无任何影响。
　三、喷锚支护的设计方案
3。1锚杆参数设计
边坡支护采用土钉支护边坡支护方案如下：
（1)设计参数
１）坡顶附加荷载按20kＰa考虑。
2）φk=35°，ｋa=０．2７
3)γ=20kN／m3
４)dnｊ＝150mｍ，аj=５°—10°
5）qｓiｋ填土=2０kＰａ; qsik粘质粉土=60kＰａ;
qs园砾、砂=150kPa。
(２）土钉墙护坡方案：
１）土钉墙墙面坡度设计为８5°。
2)布孔:基坑土钉分4步,第１步在地表下1。5m,土钉纵、横间距1５00×1５00,呈矩形布设。
3）成孔:孔径φ150,下倾角5°—1０°。
4）插筋：插入1Φ２0Ⅱ或2Φ２０级热轧螺纹钢筋，端部作９0°弯钩。
5)注浆:常压灌注普硅32。5纯水泥浆，水灰比0。50—０。60,强度M20,初凝后补浆1-2次。
６)挂网:挂φ6钢筋网片,间距@200×２00,网片距坡面应不小于40 mm,网片搭接长度应不小于300 mm，贴网片挂Φ16加强筋，横向置于土钉弯钩内侧,纵向与土钉弯钩焊接连接；
７)喷砼:喷射细石砼，强度C20,厚度100 mm。
8)土钉墙顶应用混凝土护面，宽度1.5 m，坡顶、坡脚应设排水措施,坡面上可根据具体情况设置泄水孔.
(3)质量检验:
1）要求所有钢材、水泥、砂石料等原材作复检。
2)喷射砼要求每台班取一组试块，作1-２组7天强度,其余作28天强度．
3)土钉作3根张拉试验。
(4）所需机械设备
序 号 　 　 　 　 　 　 　　 　
设 备 名 称
规　　 格
数　 量
1
钢筋弯曲机
４0ｍm
１台
2
钢筋调直机
4０mｍ
1台
3
钢筋切割机
GQ4０
1台
4
电焊机
3０ＫW
2台
5
配电箱

５个
6
注浆泵
ZＳN637—11
１台
７
挂网喷浆机

１台
8
空压机
9m

１台
9
洛阳铲
φ15０mm
２０把
10
锹 镐

２0把
11
小推车
0。１－0。2m七、 基坑排水
考虑本工程地质条件，土方开挖后，底板下采用盲沟排水，盲沟采用300×300，内填充碎石，盲沟排水坡度采用3‰，每间隔10m设置一条盲沟，在基坑周围设置明排水沟及集水井500×500×800深砖砌筑。并在基坑顶部设置明沟截水，以防地表水流入基坑内，排水沟采用500×500，排水沟与厂区主排水相连。基坑上边缘设置3m通道，外侧开挖排水沟（600×500深）四周环通。且每隔30m设集水坑（1000×1000×1000深），坑内设潜水泵抽出，排向厂区总排水沟道，流入北侧河道。
排水沟通道、护坡做法：排水沟采用C20砼，厚100mm。通道宽度3m，路基采用300厚道渣、200厚C20砼，与排水沟连结。护坡采用100厚C20砼，配筋Φ8@200双向设置。
八、基坑安全通道
因本工程基坑面积大，深度较深，在生化处理站基坑内设置五座之字形爬梯作为施工及安全通道；钢管安全栏杆高度1.2m，基坑四周和道路四周各设一道。
九、基坑安全监护
在土方开挖及基础施工过程中，必须派专职监测人员和安全监督人员在基坑顶部进行巡视监护，主要观测周围土体、围护桩体、支撑及周围环境，如发现异常情况，立即鸣哨通知坑底施工人员及时撤离到安全区域。
十、安全文明施工
1、施工现场应严格执行《安全生产规定》和各有关安全生产文件，健全和落实工程安全责任制，切实做好“安全第一”和“预防为主”的方针，做到安全生产和文明施工。进入施工现场应遵守“安全生产六大纪律”，认真学习并执行各项规章制度。建立文明施工、创建标化工地责任制，指定主管生产的项目副经理重点抓好文明施工，建立文明施工奖罚制度。
2、现场施工人员按国家劳动部门规定正确使用劳动防护用品。所有参加施工的作业人员必须经安全技术操作培训合格后方可进入现场进行施工。特殊工程必须持有操作证上岗作业，严禁无证上岗作业。各工序施工前均应由施工负责人进行书面交底。特种作业人员持证上岗。
3、专职安全员根据本工程施工特点，结合安全生产制度和有关规定，经常进行现场检查督促整改，如发现严重的不安全情况时，有权指令停止施工，并立即报告项目经理，经处理后方可继续施工。
4、施工现场各类孔洞、临边设置钢管护栏。基坑形成后离基坑1m四周内及主要通道应设置好1.2m高黑黄油漆相间的防护栏杆或警式绳围护。围护区域内严禁材料堆放或机械通行。上下基坑须设专用通道或登高措施，并保持夜间有充分照明。
5、注意围护桩体的保护和监测，一旦发现有裂纹或异常迹象，则立即进行人员疏散并进行及时处理。
6、施工用电符合国家标准。施工现场夜间施工时，必须确保足够亮度的夜间照明灯光，现场电工加强值班巡视及时修复损坏的灯，确保施工部位的需要。
7、工程施工过程中，专职安全监督人员须经常检查工作面的安全设施，杜绝、消灭有关的违章行为。
8、施工现场任何人严禁擅自拆除施工现场的脚手杆、安全防护设施和施工现场安全标志；如需拆除，须由项目负责人会同技术人员商议后，并采取相应措施后方可由专业工种进行操作。
9、做好成品保护，保护上工序已完工程的成果。建筑垃圾不得乱堆、乱放，做到工完料净，垃圾日产日清。
10、按国家技术监督局现行《施工机械安全操作规程》和有关部门规定，加强施工现场人员与机械的施工安全管理。
11、上班前应进行现场安全隐患的清除，工作时要集中精力，严禁吵闹，下班前应进行施工区域清扫及清除存在潜在的安全隐患。
12、进入作业现场，作业人员一定要穿戴好防护用品，电焊专业人员应戴好防护镜或防护面罩。
13、在施工区域出入口按标准设置安全标识，合理布置现场各种临时设施，材料的储存、堆放点，实施现场标准化动态管理，确保整个现场在有序的条件下组织施工。
14、施工现场材料、构件、设备、易燃物品、交通道路、厂区排水规划应保证安全通道畅通，推行标准化作业。现场大临施设总体布置必须与道路相结合，避免冲突、影响总体的施工进度。推行标准化作业，施工现场保持整洁，排水畅通，无积水。保持进出道路畅通。
15、施工区域重点关键部位，一方面需做好安全生产、消防安全等方面警标、宣传及布置相应的设施器材之外，同时必须加强有关文明标化施工的宣传、标识及相应的配套设施。
十一、施工应急措施
1、如在基坑施工过程中，突发基坑大面积位移、沉降或流砂等不可控制局面，应立即向坑内灌水或填土，以控制局面，然后再组织相关专家讨论修复方案。
2、如遇突发基坑坍塌事故，按照坍塌事故应急响应预案执行。

4辆
１2
台称
200kｇ
1台
1３
解放汽车
8T
1辆
(５）质量标准:
1)坡面平整度允许偏差±20 mｍ。
２)土方开挖逐步进行,严禁超深开挖。
3）孔位允许偏差±10０ ｍm。
４）孔深允许偏差≥设计深度.
5)孔径允许偏差≥设计直径;
６)土钉钢筋每２00０ mm设一组定位支架,钢筋保护层厚≥２5 mm．
7)土钉倾角偏差±5％；
8）钢筋网搭接长度应≥300mm，其它钢筋焊接与绑扎应符合《钢筋焊接及验收规程》ＪGJ18－97；
9)面墙喷射（或抹)砼厚度应80%达到设计厚度，其它要求执行《锚杆喷射混凝土支护技术规范》ＧＢJ9０-95。
（7)质量保证措施:
1)边坡开挖与修整：
首先按设计要求由测量人员放出基坑开挖边线,并应有专人验线并作预检记录.边坡采用机械逐步开挖，然后采用人工修整,经专人检查合格后进入下道工序。
2）土钉放线：
由现场技术人员按设计要求放线,经专人检查,做好施工记录.
3)土钉成孔:
采用人工洛阳铲成孔，成孔过程中注意控制倾角及孔径。成孔后对孔深、孔径、倾角进行检查验收,做好施工记录及隐蔽工程检查记录，请监理验收合格后进入下道工序。
4)土钉杆制作及下入：
对复检合格的钢筋按设计要求制作杆件,钢筋焊接满足双面焊5d，单面焊10d，并按要求加焊定位支架，下入前做隐蔽工程检查记录．
5)注浆:
浆液搅拌必须严格按配比进行,不得随意改变,水泥应不含杂质,不用过期或受潮水泥,用注浆管注浆,注浆管距孔底25０-5０0　mｍ，孔口设置止浆塞及排气管,边注边外拉浆管,直至浆液溢出孔口后停止注浆。注浆后过半小时再补浆一次，若渗浆严重，可补浆2-3次。
6）钢筋网制作与安装
①钢筋网一般用I级钢筋,复检合格后先除锈、调直（用冷拉机)，拉伸率不大于2%,根据场地情况及开挖步骤下料,网结点采用点焊或绑扎.网片挂在坡面内侧,距坡面４0-50 mm,网片搭接长度3０0　mm。
②在网片外侧土钉纵横向部位按设计要求加焊主筋，端部处理符合规范要求。
③网片安装好后,应作隐蔽工程检查记录,并请监理验收．
(7)面墙喷射混凝土:
①一般工程按《锚杆喷射砼支护技术规范》给定的配比执行。
②喷射施工过程中严格计量配比,特别是水灰比控制。
③喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度不宜小于4０　mｍ。
④喷射时,喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为0。60－1.00 m。
⑤喷射砼终凝２小时后，喷水养护，养护时间宜为3-7天。
　 由于基坑环境不同，深度不同,将基坑边壁共分成7类进行支护,采用极限平衡法计算分析基坑边壁整体稳定性和锚杆参数。
计算条件：
①锚杆支护后的基坑边壁滑移面为数螺旋曲线
　 ②考虑土体为变形体,锚杆同时受到抗拉和抗剪作用
　③荷载为土体自重、地面建材堆载15KN/m,3０吨砼罐车、北侧楼房等对基坑边壁产生的侧向压力,不考虑地下静水压力作用。
④计算极限平衡条件下所需总锚固力和总不平衡力矩
⑤分析局部稳定性、施工过程稳定性和整体稳定性。
　　最终锚杆设计参数及安全系数见附表一
３。2网喷砼护面设计
　　网喷砼护面的作用主要是限制锚杆之间土体的变形,将土体侧压力有效地传递给锚杆,并调整相邻锚杆的受力状态。根据全长注浆锚杆的受力分析，锚头和面层受力较小，面层的厚高不必太厚.
　各类支护网喷砼护面参数为:
　 Ⅰ—Ⅲ类支护:网筋Φ6@20０×2０0,喷层厚度Ⅰ、Ⅱ类为8。0cm,Ⅲ类为6。0cm，强度C20。
Ⅳ—Ⅵ类支护:钢筋Φ6@2０0×200，喷层厚度6。０cｍ，强度C20。
　　Ⅶ类支护,网筋Φ６@250×2５0，喷层厚度5。0cm，强度C２0。
喷射砼配合比为:水泥：砂:石：水＝1:2:2:0。４
　 3。3注浆设计
　 因为注浆砂浆体的强度远比土体强度为高，因此土层锚杆设计中砂浆体强度不是控制参数.
　锚杆注浆全部采用孔底加压注浆,注浆压力为０。5ｍPa,对于松散地层注浆压力为１。0—1。5Mｐa。
注浆配合比:水泥:砂:水=1：0。5：0。45。并加三乙醇胺等。
　 四、具体施工措施
　土方喷锚支护的施工流程为：制锚→开挖基坑→钻孔送锚→注浆→修坡编网筋→喷射砼→开挖下层土
４。1制锚　 锚杆体:Φ22和钢管Φ48，技术质量要求：
锚长允许误差-20ｃm
　锚杆体每隔3-4ｍ做对中架
　 锚杆体(钢筋)搭焊长度≥5d,双面焊
　4.２开挖
　喷锚网支护的特点是边开挖边支护。为保证基坑边壁在开挖工程中土体应力场和应变场不产生过大变化，因此,对土方开挖有严格要求,挖土必须分层分段开挖
　4。3钻孔
　用洛阳铲和空气冲击钻成孔。
　　技术质量要求:
　 孔径大于1４ｃm， 　孔深允许误差-2０cｍ
　 打设角一般为3°—８°.
孔位迂障碍物时允许变动。
　４.4注浆：　一般为底部注浆
技术质量要求：
　　配比为水泥:砂:水=1:０。５:0。４５，并加三乙醇胺0。3‰
　　注浆压力大于０.5Ｍpa
水泥普４2５＃、中细砂。
　 4。５修坡面
　注浆后进行修坡面，使坡面平整。严格控制坡面到地下室墙体距离.
4．6编网及焊接
　 技术质量要求：
　 网筋Φ6@20０×2０0， Φ6为Ⅰ级钢
网筋搭焊长度≥1０cm ,多于3个焊点；
　 锚头”井"字型,25×2５ｃｍ，焊接充满空隙
4。７喷射砼护面
技术质量要求:
　　材料:普通42５＃水泥、中砂、碎石或豆石(粒径小于１５cm）
　　配合比：水泥:砂:石:水=1:2:2:0。4，冬期加3%速凝剂(水泥重量比)
配料的搅拌,上料后水砂石经过喷浆机和输送料管混合,即可达到均拌的目的。
砼强度C2０;　 喷射前坡面作喷射厚度标记,喷射砼面层厚度为8cm、６cm、5cm三种.
　喷射砼面层每天浇水养护2－3次，养护7天。
　4.8开挖下层
开挖下层土方时间与上层喷射砼强度、注浆强度、地质条件，边壁位移量有关，一般上层砼面层喷射2４-36小时后方可进行下层开挖。
　　五、施工监测
　锚喷网支护监测是支护设计中的重要组成部分。通过监测手段可随时掌握基坑周边环境的变化及支护土体的稳定状态、安全程度和支护效果,为设计和施工提供信息．通过信息反馈体系,可及时修改支护参数,改善施工工艺,预防事故发生,本工程基坑设以下监测项目：
　1、监测基坑边壁的位移，绘制位移时程曲线，分析变形速率和位移量，确定其对边坡稳定、对地面建筑物和地下管线的影响程度.监测点位置待开挖3m（两排锚杆)后确定监测结果见附图。
　2、监测基坑北侧4层楼房的沉降，绘制沉降时程曲线，分析沉降过程趋势和各测点的不均匀沉降量，确定其对楼房的影响程度,监测数据见附图。
六、基坑降水及围护方案选择
6。1降水设计方案
因基坑开挖主要涉及上部潜水(地表水),基坑内有一定涌水量，故基坑内积水井及电梯井处需采取局部轻型井点降水(降水方案另行编制)。
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