基坑支护工程监理规划.doc

A区基坑支护工程监理规划
1．工程概况
1。1 青岛桓竹苑住宅小区位于青岛市市北区吴石路5号，根据业主提供资料，A区地下车库垫层底绝对标高：49.00m、52。3~52。9m，开挖深度约6。60～7。20m,基坑支护坡底线周长约570m；A8＃楼垫层底绝对标高42.10m，开挖深度约7.50m,基坑支护坡底线周长约94m;商业金融网点地下车库垫层底绝对标高约39.10m，开挖深度约2。50~6。40m,基坑支护坡底线周长约193m。
1.2监理工作范围：施工阶段
2．工程编制依据
2.1 工程施工图及其它设计文件
2。2《基坑土钉支护技术规程》（CECS96：97）;
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120—99）;
《喷射混凝土施工技术规程》（YBJ 226—91）;
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）等。
3．准备工作
3.1施工前的准备
(1）审核基坑支护工程设计/施工单位资质，主要内容为：技术力量、设备配备、人员素质、人员上岗资格；审查承包商是否注册，是否能够经营该项业务等.
(2）检查施工现场的工作条件及环境，了解工程质量要求和施工监测内容与要求,如基坑支护尺寸的允许误差,支护坡顶的允许最大变形，对邻近建筑物、道路、管线等环境安全影响的允许程度等；
（3）认真审核承包商编制的施工组织设计方案,熟悉施工图纸。
（4)土钉支护宜在排除地下水的条件下进行施工.应采取恰当的降排水措施排除地表水、地下水,以避免土体处于饱和状态，有效减小或消除作用于面层上的静水压力;
（5)确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并加以妥善保护；
（6)周密安排支护施工与基坑土方开挖、出土等工序的关系,使支护与开挖密切配合，力争达到连续快速施工；
（7）所选用材料应满足下列规定：
1）土钉钢筋使用前应调直、除锈、除油；
2）优先选用强度等级为32。5的普通硅酸盐水泥；
3）采用干净的中粗砂，含水量应小于5％;
4）使用速凝剂,应做与水泥的相容性试验及水泥浆凝结效果试验。
（8)施工机具选用应符合下列规定:
1）成孔机具和工艺视场地土质特点及环境条件选用,要保证进钻和抽出过程中不引起坍孔，可选用冲击钻机、螺旋钻机、回转钻机、洛阳铲等,在易坍孔的土体中钻孔时宜采用套管成孔或挤压成孔工艺；
2)注浆泵规格、压力和输浆量应满足设计要求；
3）混凝土喷射机应密封良好,输料连续均匀，输送水平距离不宜小于100m，垂直距离不宜小于30m；
4）空压机应满足喷射机工作风压和风量要求，一般选用风量9m3/min以上、风压大于0。5MPa的空压机；
5)搅拌混凝土宜采用强制式搅拌机;
6）输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性；
7）供水设施应有足够的水量和水压(不小于0.2MPa）。
3。2施工机具
（1)钻孔机具
一般宜选用体积较小、重量较轻、装拆移动方便的机具。常用有如下几类：
1）锚杆钻机
锚杆钻机能自动退钻杆、接钻杆，尤其适用于土中造孔。可选型有MGJ—50型锚杆工程钻机、YTM—87型土锚钻机、QC—100型气动冲击式锚杆机等，这几种机械主要性能参数见表1。
锚杆钻机性能参数 表1
项目
钻机型号
MGJ—50
YTM87
QC—100
钻孔直径（mm）
110～180
150（可调）
卵石层：65
其他土层：65~100
钻孔深度(m）
30～60
60
中密卵石层：6~8
其他土层：11~21
转速(r/min)
低速：32～187
高速:59~143

冲击速度：14。5Hz
发动机功率（kW)
Y160M—4电动机：11
1100柴油机:11
电动机:37
气动
耗气量：9~10m3/min
进给力（kN）
22
45
工作风压：0。4～0。7MPa
机重（kg）
850
3750
186
外形尺寸（长×宽×高)(mm）
3525×1000×1225
4510×2000×2300
3508×232×285
2）地质钻机
可选用GX—1T型和GX-50型等轻型地质钻机，主要性能参数见表2。
轻型地质钻机性能参数 表2
项目
钻机型号
GX—1T
GX-50
钻孔直径（mm）
75～150
75～150
钻孔深度(m)
30~150
20～100
立轴转速（r/min)
60，180,360, 600
99, 236,378
发动机功率（kW）
Y160-4电动机：11
S1100A柴油机：11
Y132M—4电动机:7.5
195型柴油机：8.82
进给力(kN)
19
10
机重（kg）
500
360
外形尺寸（长×宽×高）(mm）
1568×620×1205
1360×620×1080
(2）空气压缩机
作为钻孔机械和混凝土喷射机械的动力设备，一般选用风量9m3/min以上、压力大于0。5MPa的空压机.若1台空压机带动2台以上钻机或混凝土喷射机时，要配备储气罐.土钉支护宜选用移动式空压机.空压机的驱动机分为电动式和柴油式两种,若现场供电能力限制时可选用柴油驱动的空压机。常用型号空压机主要技术参数参见表3和表4.
电动机驱动的空压机主要技术参数 表3
项目
型号
P900E
XP750E
VHP600E
L—10/7—II
ZL—10/8—I
ZJW—1418
排气量（m3/min)
25.5
21。5
17
10
10
14
排气压力（MPa）
0.7
0。86
1。2
0.7
0。8
0.8
驱动机型号
Y315—4电动机
XKY-55—6
Y280M-6

驱动机功率（kW)
160
55
55
115
驱动机转速(r/min）
1480
980
980
1500
重量(kg）
4300
1800
1700
3600
外形尺寸
(长×宽×高)(mm）
4100×1900×1950
1644×961
×1273
1592×1840
×1491
2100×1150
×2320
柴油机驱动的空压机主要技术参数 表4
项目
型号
VHIP700
XP900
P1050
VHP400
P600
排气量（m3/min）
20
25。5
29。7
11。5
17
排气压力(MPa）
1。2
0。86
0.7
1。2
7
驱动机型号
CAT3306柴油机
B/F6L913C柴油机
驱动机功率（kW）
209
131
驱动机转速（r/min)
1800
2500
重量（吨）
4100
3000
2700
外形尺寸（长×宽×高）（mm）
410×1900×1950
4490×1900×1860
(3）混凝土喷射机
输送距离应满足施工要求，供水设施应保证喷头处有足够水量和水压（不小于0。2MPa)。
常用混凝土喷射机的型号及主要技术参数见表5.
混凝土喷射机主要技术参数 表5
项目
型号
HPJ—I
HPJ-II
PZ—5B
PZ-7
PZ—10C
HPZ6
HP26T
生产能力（m3/h）
5
5
5
7
1~10
6
2,4。6
输料管内径（mm）
50
50
50
65
75
50
50～75
粒料直径(mm)
20
20
20
20
25
＜25
＜30
输送距离（m)
潮喷200，湿喷50
20～50
20~40
耗气量(m3/h）
7~8
7~9
5～7
10
电动机率(kW）
喷射部分：5.5搅拌部分：3

5.5
5.5
5.5
3
7。5
重量(掩）
1000
1000
700
750
750
920
800
外形尺寸（长×宽×高)（mm）
2200×960
×1560
2200×780
×1600
1300×800
×1200
1300×800
×1300
1332×774
×1110
1500×1000
×1600
（4）注浆泵
宜选用小型、可移动、可靠性好的注浆泵，压力和输浆量应满足施工要求.工程中常用有UBJ系列挤压式灰浆泵和BMY系列锚杆注浆泵，主要技术参数见表6及表7。
UBJ系列挤压式灰浆泵主要技术参数 表6
项目
型号
0。8
1.2
1。8
3
灰浆流量（m3/h）
0.8
1。2
0。4，0。6,1。2，1.8
1，2，3
电源电压（V）
380
380
380
380
主电机功率（kW)
1。5
2。2
2。2/2。8
4
最高输送高度（m）
25
25
30
40
最大水平输送距离（m）
80
80
100
150
额定工作压力(MPa)
1
1.2
1。5
2。45
重量(kg)
175
185
300
350
外形尺寸（长×宽×高）（mm）
1220×662×960
1220×662×1035
1270×896×990
1370×620×800
BMY系列锚杆注浆泵主要技术参数 表7
型号
0。6
18
灰浆流量（m3/h)
0.6
1。8
电源电压(V)
127
220/380
电动机功率(kW）
1.2
2.2
电动机型号

YB100L—4（KB）
最高输送高度(m）
15
20
最大水平输送距离（m）
40
60
额定工作压力(MPa)
1.0
1。5
整机重量（kg）
115
225
外形尺寸（长×宽×高)（mm）
640×320×640
900×540×740
４．施工过程
4。1　基坑开挖
基坑要按设计要求严格分层分段开挖，在完成上一层作业面土钉与喷射混凝土面层达到设计强度的70%以前，不得进行下一层土层的开挖。每层开挖最大深度取决于在支护投入工作前土壁可以自稳而不发生滑动破坏的能力，实际工程中常取基坑每层挖深与土钉竖向间距相等。每层开挖的水平分段宽度也取决于土壁自稳能力，且与支护施工流程相互衔接，一般多为10～20m长。当基坑面积较大时，允许在距离基坑四周边坡8~10m的基坑中部自由开挖，但应注意与分层作业区的开挖相协调。
挖方要选用对坡面土体扰动小的挖土设备和方法，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动。坡面经机械开挖后要采用小型机械或铲锹进行切削清坡,以使坡度及坡面平整度达到设计要求.
钻孔注浆土钉施工：1） 土钉杆体每隔2。0m设置定位支架；2） 土钉注浆应饱满，水泥浆水灰比约0.5；3） 土钉下料长度应为锚固端与端头长度200mm之和。
面层施工:1)钢筋网网筋间距200mm，面层A采用扎丝绑扎连接；2）分段钢筋网搭接长度应大于300mm；3）坡面根据设计要求设置泄水孔。
主要结构构件控制标准：面层——喷射混凝土，强度等级C20，面层A配筋选用φ6mm钢筋绑扎，面层B配筋选用φ4mm成品钢丝网片，面层厚度均为80mm；
土钉——共分两种：钻孔注浆工艺，孔径90mm,杆体选用φ25mmHRB335钢筋；击入式施工工艺，杆体选用φ25mmHRB335钢筋。
为防止基坑边坡的裸露土体塌陷,对于易塌的土体可采取下列措施：
1)对修整后的边坡，立即喷上一层薄的砂浆或混凝土，凝结后再进行钻孔（图1—a）;
2）在作业面上先构筑钢筋网喷射混凝土面层，而后进行钻孔和设置土钉；
3)在水平方向上分小段间隔开挖（图1-b）；
4）先将作业深度上的边壁做成斜坡，待钻孔并设置土钉后再清坡（图1—c)；
5)在开挖前，沿开挖面垂直击入钢筋或钢管,或注浆加固土体（图1-d）.
图1 易塌土层的施工措施
4。2　喷射第一道面层
每步开挖后应尽快做好面层，即对修整后的边壁立即喷上一层薄混凝土或砂浆.若土层地质条件好的话，可省去该道面层。
4.3　设置土钉
土钉的设置也可以是采用专门设备将土钉钢筋击入土体，但是通常的做法是先在土体中成孔，然后置入土钉钢筋并沿全长注浆。
1）钻孔
钻孔前,应根据设计要求定出孔位并作出标记及编号。当成孔过程中遇到障碍物需调整孔位时，不得损害支护结构设计原定的安全程度。
采用的机具应符合土层特点,满足设计要求，在进钻和抽出钻杆过程中不得引起土体坍孔.而在易坍孔的土体中钻孔时宜采用套管成孔或挤压成孔。成孔过程中应由专人做成孔记录，按土钉编号逐一记载取出土体的特征、成孔质量、事故处理等，并将取出的土体及时与初步设计所认定的土质加以对比，若发现有较大的偏差要及时修改土钉的设计参数。
土钉钻孔的质量应符合下列规定：
①孔距允许偏差为±100mm；
②孔径允许偏差为±5mm；
③孔深允许偏差为±30mm；
④倾角允许偏差为±1°。
2）插入土钉钢筋
插入土钉钢筋前要进行清孔检查,若孔中出现局部渗水、塌孔或掉落松土应立即处理。土钉钢筋置入孔中前,要先在钢筋上安装对中定位支架,以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小于25mm。支架沿钉长的间距可为2～3m左右，支架可为金属或塑料件,以不妨碍浆体自由流动为宜。
3）注浆
注浆前要验收土钉钢筋安设质量是否达到设计要求.
一般可采用重力、低压（0。4~0.6MPa)或高压（1~2MPa）注浆,水平孔应采用低压或高压注浆.压力注浆时应在孔口或规定位置设置止浆塞，注满后保持压力3～5min。重力注浆以满孔为止，但在浆体初凝前需补浆1～2次。
对于向下倾角的土钉，注浆采用重力或低压注浆时宜采用底部注浆方式，注浆导管底端应插至距孔底250～500mm处，在注浆同时将导管匀速缓慢地撤出.注浆过程中注浆导管口始终埋在浆体表面以下，以保证孔中气体能全部逸出.
注浆时要采取必要的排气措施。对于水平土钉的钻孔,应用口部压力注浆或分段压力注浆,此时需配排气管并与土钉钢筋绑扎牢固，在注浆前与土钉钢筋同时送入孔中。
向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1。每次向孔内注浆时，宜预先计算所需的浆体体积并根据注浆泵的冲程数计算出实际向孔内注入的浆体体积，以确认实际注浆量超过孔内容积。
注浆材料宜用水泥浆或水泥砂浆。水泥浆的水灰比宜为0.5;水泥砂浆的配合比宜为1:1~1：2（重量比)，水灰比宜为0。38～0.45。需要时可加入适量速凝剂,以促进早凝和控制泌水.
水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀,随拌随用,一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。
注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净。注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。
用于注浆的砂浆强度用70mm×70mm×70mm立方体试块经标准养护后测定。每批至少留取3组（每组3块)试件，给出3d和28d强度。
为提高土钉抗拔能力，还可采用二次注浆工艺.
4。4　喷第二道面层
在喷混凝土之前，先按设计要求绑扎、固定钢筋网.面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合设计规定的保护层厚度要求.钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，但在喷射混凝土时不应出现振动。
钢筋网片可焊接或绑扎而成，网格允许偏差为±10mm。铺设钢筋网时每边的搭接长度应不小于一个网格边长或200mm,如为搭焊则焊接长度不小于网片钢筋直径的10倍。网片与坡面间隙不小于20mm.
土钉与面层钢筋网的连接按设计要求施工，土钉钢筋通过井字加强钢筋直接焊接在钢筋网上，焊接强度要满足设计要求。
喷射混凝土的配合比应通过试验确定,粗骨料最大粒径不宜大于12mm，水灰比不宜大于0。45，并应通过外加剂来调节所需工作度和早强时间.当采用干法施工时，应事先对操作手进行技术考核，以保证喷射混凝土的水灰比和质量达到设计要求。
喷射混凝土前,应对机械设备、风、水管路和电路进行全面检查和试运转.
为保证喷射混凝土厚度达到均匀的设计值，可在边壁上隔一定距离打入垂直短钢筋段作为厚度标志。喷射混凝土的射距宜保持在0.6～1。0m范围内，并使射流垂直于壁面。在有钢筋的部位可先喷钢筋的后方以防止钢筋背面出现空隙.喷射混凝土的路线可从壁面开挖层底部逐渐向上进行，但底部钢筋网搭接长度范围以内先不喷混凝土,待与下层钢筋网搭接绑扎之后再与下层壁面同时喷混凝土。混凝土面层接缝部分做成45°角斜面搭接.当设计面层厚度超过100mm时,混凝土应分两层喷射，一次喷射厚度不宜小于40mm，且接缝错开。混凝土接缝在继续喷射混凝土之前应清除浮浆碎屑，并喷少量水润湿。
面层喷射混凝土终凝后2h应喷水养护,养护时间宜3~7d，养护视当地环境条件采用喷水、覆盖浇水或喷涂养护剂等方法。
喷射混凝土强度可用边长为100mm的立方体试块进行测定.制作试块时，将试模底面紧贴边壁，从侧向喷入混凝土，每批至少留取3组（每组3块)试件。
4。5　排水设施的设置
水是土钉支护结构最为敏感的问题，不但要在施工前做好降排水工作，还要充分考虑土钉支护结构工作期间地表水及地下水的处理，设置排水构造措施.
基坑四周地表应加以修整并构筑明沟排水，严防地表水再向下渗流。可将喷射混凝土面层延伸到基坑周围地表构成喷射混凝土护顶并在土钉墙平面范围内地表做防水地面（图2），可防止地表水渗入土钉加固范围的土体中。
图2 地面排水
1-排水沟；2-防水地面；3-喷射混凝土护顶；4—喷射混凝土面层
基坑边壁有透水层或渗水土层时,混凝土面层上要做泄水孔，即按间距1。5~2。0m均布播设长0。4～0.6m、直径不小于40mm的塑料排水管，外管口略向下倾斜，管壁上半部分可钻些透水孔，管中填满粗砂或圆砾作为滤水材料，以防止土颗粒流失(如图3）。也可在喷射混凝土面层施工前预先沿土坡壁面每隔一定距离设置一条竖向排水带，即用带状皱纹滤水材料夹在土壁与面层之间形成定向导流带，使土坡中渗出的水有组织地导流到坑底后集中排除，但施工时要注意每段排水带滤水材料之间的搭接效果,必须保证排水路径畅通无阻。
图3 面层内泄水管
1-孔眼；2-面层；3-排水管
为了排除积聚在基坑内的渗水和雨水，应在坑底设置排水沟和集水井。排水沟应离开坡脚0.5～1m，严防冲刷坡脚。排水沟和集水井宜用砖衬砌并用砂浆抹内表面以防止渗漏。坑中积水应及时排除.
5．施工质量控制
5。1　质量检验与监测
1）材料
所使用的原材料（钢筋、水泥、砂、碎石等）的质量应符合有关规范规定标准和设计要求,并要具备出厂合格证及试验报告书.材料进场后还要按有关标准进行抽样质量检验.
2）土钉现场测试
土钉支护设计与施工必须进行土钉现场抗拔试验，包括基本试验和验收试验。
通过基本试验可取得设计所需的有关参数,如土钉与各层土体之间的界面粘结强度等，以保证设计的正确、合理性，或反馈信息以修改初步设计方案；验收试验是检验土钉支护工程质量的有效手段。土钉支护工程的设计、施工宜建立在有一定现场试验的基础上.
①土钉支护施工必须进行土钉的现场抗拔试验，应在专门设置的非工作钉上进行抗拔试验直至破坏，用来确定极限荷载，并据此估计土钉的界面极限粘结强度。
②每一典型土层中至少应有3个专门用于测试的非工作钉。测试钉除其总长度和粘结长度可与工作钉有区别外，应与工作钉采用相同的施工工艺同时制作，其孔径、注浆材料等参数以及施工方法等应与工作钉完全相同。测试钉的注浆粘结长度不小于工作钉的二分之一且不短于5m，在满足钢筋不发生屈服并最终发生拔出破坏的前提下宜取较长的粘结段,必要时适当加大土钉钢筋直径.为消除加载试验时支护面层变形对粘结界面强度的影响，测试钉在距孔口处应保留不小于1m长的非粘结段。在试验结束后，非粘结段再用浆体回填。
③土钉的现场抗拔试验宜用穿孔液压千斤顶加载,土钉,千斤顶，测力杆三者应在同一轴线上，千斤顶的反力支架可置于喷射混凝土面层上，加载时用油压表大体控制加载值并由测力杆准确予以计量.土钉的(拔出）位移量用百分表(精度不小于0。02mm,量程不小于50mm）测量，百分表的支架应远离混凝土面层着力点。
④测试钉进行抗拔试验时的注浆体抗压强度不应低于6MPa。试验采用分级连续加载,首先施加少量初始荷载（不大于土钉设计荷载的1/10）使加载装置保持稳定，以后的每级荷载增量不超过设计荷载的20％。在每级荷载施加完毕后立即记下位移读数并保持荷载稳定不变,继续记录以后1min、6min、10min的位移读数。若同级荷载下10min与1min的位移增量小于1mm，即可立即施加下级荷载，否则应保持荷载不变继续测读15、30、60min时的位移.此时若60min与6min的位移增量小于2mm，可立即进行下级加载，否则即认为达到极限荷载。
根据试验得出的极限荷载,可算出界面粘结强度的实测值.这一试验平均值应大于设计计算所用标准值的1。25倍，否则应进行反馈修改设计。
⑤极限荷载下的总位移必须大于测试钉非粘结长度段土钉弹性伸长理论计算值的80％，否则这一测试数据无效.
⑥上述试验也可不进行到破坏，但此时所加的最大试验荷载值应使土钉界面粘结应力的计算值（按粘结应力沿粘结长度均匀分布算出）超出设计计算所用标准值的1。25倍.
3）混凝土面层的质量检验
①混凝土应进行抗压强度试验。试块数量为每500m2面层取一组,且不少于三组；
②混凝土面层厚度检查可用凿孔法。每100m2面层取一点，且不少于三个点.合格条件为全部检查孔处的厚度平均值不小于设计厚度，最小厚度不宜小于设计厚度的80%;
③混凝土面层外观检查应符合设计要求，无漏喷、离鼓现象.
4）施工监测
土钉支护的施工监测至少应包括下列内容:
①支护位移的量测;
②地表开裂状态（位置、裂宽）的观察；
③附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察；
④基坑渗、漏水和基坑内外的地下水位变化.
在支护施工阶段,每天监测不少于1～2次；在完成基坑开挖、变形趋于稳定的情况下可适当减少监测次数。施工监测过程应持续至整个基坑回填结束、支护退出工作为止.
对支护位移的量测至少应有基坑边壁顶部的水平位移与垂直沉降，测点位置应选在变形最大或局部地质条件最为不利的地段,测点总数不宜小于3个，测点间距不宜大于30m.当基坑附近有重要建筑物等设施时，也应在相应位置设置测点。宜用精密水准仪和精密经纬仪。必要时还可用测斜仪量测支护土体的水平位移,用收敛计监测位移的稳定过程等.
在可能的情况下，宜同时测定基坑边壁不同深度位置处的水平位移，以及地表离基坑边壁不同距离处的沉降，给出地表沉降曲线。
应特别加强雨天和雨后的监测，以及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、贮水池罐、化粪池渗漏水，人工井点降水的排水，因开挖后土体变形造成管/道漏水等)进行仔细观察。
在施工开挖过程中,基坑顶部的侧向位移与当时的开挖深度之比如超过3%（砂土中）和3‰～5‰（一般粘性土中)时，应密切加强观察、分析原因并及时对支护采取加固措施，必要时增用其他支护方法。
5。2　施工质量检验
根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202-2002土钉墙工程质量检验标准应符合表8的要求。
锚杆及土钉墙支护工程质量检验标准 表8
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
锚杆、土钉长度
mm
±30
钢尺量
2
锚杆锁定力
设计要求
现场实例
一般项目
1
锚杆或土钉位置
mm
±100
钢尺量
2
钻孔倾斜度
°
±1
测钻机倾角
3
浆体强度
设计要求
试样送检
4
注浆量
大于理论计算浆量
检查计量数据
5
土钉墙面厚度
mm
±10
钢尺量
6
墙体强度
设计要求
试样送检

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