基坑支护综合项目工程监理规划方案.doc

A区基坑支护工程监理规划

1．工程概况
1.1 青岛桓竹苑住宅社区位于青岛市市北区吴石路5号，依照业主提供资料，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 监理工作范畴：施工阶段
2． 工程编制根据
2.1 工程施工图及其他设计文献
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）;
《建筑地基基本工程施工质量验收规范》（GB 50202-）等。
3． 准备工作
3.1 施工前准备
（1）审核基坑支护工程设计/施工单位资质，重要内容为：技术力量、设备配备、人员素质、人员上岗资格；审查承包商与否注册，与否可以经营该项业务等。
（2）检查施工现场工作条件及环境，理解工程质量规定和施工监测内容与规定，如基坑支护尺寸容许误差，支护坡顶容许最大变形，对邻近建筑物、道路、管线等环境安全影响容许限度等；
（3）认真审核承包商编制施工组织设计方案，熟悉施工图纸。
（4）土钉支护宜在排除地下水条件下进行施工。应采用恰当降排水办法排除地表水、地下水，以避免土体处在饱和状态，有效减小或消除作用于面层上静水压力；
（5）拟定基坑开挖线、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、出土等工序关系，使支护与开挖密切配合，力求达到持续迅速施工；
（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）优先选用强度级别为32.5普通硅酸盐水泥；
3）采用干净中粗砂，含水量应不大于5%；
4）使用速凝剂，应做与水泥相容性实验及水泥浆凝结效果实验。
（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规定；
3）混凝土喷射机应密封良好，输料持续均匀，输送水平距离不适当不大于100m，垂直距离不适当不大于30m；
4）空压机应满足喷射机工作风压和风量规定，普通选用风量9m3/min以上、风压不不大于0.5MPa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以上压力，并应有良好耐磨性；
7）供水设施应有足够水量和水压（不不大于0.2MPa）。
3.2　施工机具
（1）钻孔机具
普通宜选用体积较小、重量较轻、装拆移动以便机具。惯用有如下几类：
1）锚杆钻机
锚杆钻机能自动退钻杆、接钻杆，特别合用于土中造孔。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，这几种机械重要性能参数见表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
其她土层：65~100
钻孔深度（m）
30~60
60
中密卵石层：6~8
其她土层：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××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，重要性能参数见表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动力设备，普通选用风量9m3/min以上、压力不不大于0.5MPa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空压机。惯用型号空压机重要技术参数参见表3和表4。
电动机驱动空压机重要技术参数 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
柴油机驱动空压机重要技术参数 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规定，供水设施应保证喷头处有足够水量和水压（不不大于0.2MPa）。
惯用混凝土喷射机型号及重要技术参数见表5。
混凝土喷射机重要技术参数 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）
喷射某些：5.5搅拌某些：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、可靠性好注浆泵，压力和输浆量应满足施工规定。工程中惯用有UBJ系列挤压式灰浆泵和BMY系列锚杆注浆泵，重要技术参数见表6及表7。
UBJ系列挤压式灰浆泵重要技术参数 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系列锚杆注浆泵重要技术参数 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
基坑要按设计规定严格分层分段开挖，在完毕上一层作业面土钉与喷射混凝土面层达到设计强度70%此前，不得进行下一层土层开挖。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。每层开挖水平分段宽度也取决于土壁自稳能力，且与支护施工流程互相衔接，普通多为10~20m长。当基坑面积较大时，容许在距离基坑四周边坡8~10m基坑中部自由开挖，但应注意与分层作业区开挖相协调。
挖方要选用对坡面土体扰动小挖土设备和办法，禁止边壁浮现超挖或导致边壁土体松动。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规定。
钻孔注浆土钉施工：1) 土钉杆体每隔2.0m设立定位支架；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不不大于300mm；3）坡面依照设计规定设立泄水孔。
重要构造构件控制原则：面层——喷射混凝土，强度级别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。
为防止基坑边坡裸露土体塌陷，对于易塌土体可采用下列办法：
1）对修整后边坡，及时喷上一层薄砂浆或混凝土，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，而后进行钻孔和设立土钉；
3）在水平方向上分小段间隔开挖（图1-b）；
4）先将作业深度上边壁做成斜坡，待钻孔并设立土钉后再清坡（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 易塌土层施工办法
4.2　喷射第一道面层
每步开挖后应尽快做好面层，即对修整后边壁及时喷上一层薄混凝土或砂浆。若土层地质条件好话，可省去该道面层。
4.3　设立土钉
土钉设立也可以是采用专门设备将土钉钢筋击入土体，但是普通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，应依照设计规定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节孔位时，不得损害支护构造设计原定安全限度。
采用机具应符合土层特点，满足设计规定，在进钻和抽出钻杆过程中不得引起土体坍孔。而在易坍孔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，按土钉编号逐个记载取出土体特性、成孔质量、事故解决等，并将取出土体及时与初步设计所认定土质加以对比，若发既有较大偏差要及时修改土钉设计参数。
土钉钻孔质量应符合下列规定：
①孔距容许偏差为±100mm；
②孔径容许偏差为±5mm；
③孔深容许偏差为±30mm；
④倾角容许偏差为±1°。
2）插入土钉钢筋
插入土钉钢筋前要进行清孔检查，若孔中浮现局部渗水、塌孔或掉落松土应及时解决。土钉钢筋置入孔中前，要先在钢筋上安装对中定位支架，以保证钢筋处在孔位中心且注浆后其保护层厚度不不大于25mm。支架沿钉长间距可为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与否达到设计规定。
普通可采用重力、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立止浆塞，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，在注浆同步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如下，以保证孔中气体能所有逸出。
注浆时要采用必要排气办法。对于水平土钉钻孔，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步送入孔中。
向孔内注入浆体充盈系数必要不不大于1。每次向孔内注浆时，宜预先计算所需浆体体积并依照注浆泵冲程数计算出实际向孔内注入浆体体积，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。水泥浆水灰比宜为0.5；水泥砂浆配合比宜为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，以增进早凝和控制泌水。
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杂土清除干净。注浆开始或半途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。
用于注浆砂浆强度用70mm×70mm×70mm立方体试块经原则养护后测定。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，先按设计规定绑扎、固定钢筋网。面层内钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合设计规定保护层厚度规定。钢筋网片可用插入土中钢筋固定，但在喷射混凝土时不应浮现振动。
钢筋网片可焊接或绑扎而成，网格容许偏差为±10mm。铺设钢筋网时每边搭接长度应不不大于一种网格边长或200mm，如为搭焊则焊接长度不不大于网片钢筋直径10倍。网片与坡面间隙不不大于20mm。
土钉与面层钢筋网连接按设计规定施工，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规定。
喷射混凝土配合比应通过实验拟定，粗骨料最大粒径不适当不不大于12mm，水灰比不适当不不大于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，以保证喷射混凝土水灰比和质量达到设计规定。
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。喷射混凝土射距宜保持在0.6~1.0m范畴内，并使射流垂直于壁面。在有钢筋部位可先喷钢筋后方以防止钢筋背面浮现空隙。喷射混凝土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畴以内先不喷混凝土，待与下层钢筋网搭接绑扎之后再与下层壁面同步喷混凝土。混凝土面层接缝某些做成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，一次喷射厚度不适当不大于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，养护视本地环境条件采用喷水、覆盖浇水或喷涂养护剂等办法。
喷射混凝土强度可用边长为100mm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　排水设施设立
水是土钉支护构造最为敏感问题，不但要在施工前做好降排水工作，还要充分考虑土钉支护构造工作期间地表水及地下水解决，设立排水构造办法。
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边地表构成喷射混凝土护顶并在土钉墙平面范畴内地表做防水地面（图2），可防止地表水渗入土钉加固范畴土体中。

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、直径不不大于40mm塑料排水管，外管口略向下倾斜，管壁上半某些可钻些透水孔，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立一条竖向排水带，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搭接效果，必要保证排水途径畅通无阻。

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渗水和雨水，应在坑底设立排水沟和集水井。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　质量检查与监测
1）材料
所使用原材料（钢筋、水泥、砂、碎石等）质量应符合关于规范规定原则和设计规定，并要具备出厂合格证及实验报告书。材料进场后还要按关于原则进行抽样质量检查。
2）土钉现场测试
土钉支护设计与施工必要进行土钉现场抗拔实验，涉及基本实验和验收实验。
通过基本实验可获得设计所需关于参数，如土钉与各层土体之间界面粘结强度等，以保证设计对的、合理性，或反馈信息以修改初步设计方案；验收实验是检查土钉支护工程质量有效手段。土钉支护工程设计、施工宜建立在有一定现场实验基本上。
① 土钉支护施工必要进行土钉现场抗拔实验，应在专门设立非工作钉上进行抗拔实验直至破坏，用来拟定极限荷载，并据此预计土钉界面极限粘结强度。
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，应与工作钉采用相似施工工艺同步制作，其孔径、注浆材料等参数以及施工办法等应与工作钉完全相似。测试钉注浆粘结长度不不大于工作钉一半且不短于5m，在满足钢筋不发生屈服并最后发生拔出破坏前提下宜取较长粘结段，必要时恰当加大土钉钢筋直径。为消除加载实验时支护面层变形对粘结界面强度影响，测试钉在距孔口处应保存不不大于1m长非粘结段。在实验结束后，非粘结段再用浆体回填。
③ 土钉现场抗拔实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精确予以计量。土钉（拔出）位移量用百分表（精度不不大于0.02mm，量程不不大于50mm）测量，百分表支架应远离混凝土面层着力点。
④ 测试钉进行抗拔实验时注浆体抗压强度不应低于6MPa。实验采用分级持续加载，一方面施加少量初始荷载（不不不大于土钉设计荷载1/10）使加载装置保持稳定，后来每级荷载增量不超过设计荷载20%。在每级荷载施加完毕后及时记下位移读数并保持荷载稳定不变，继续记录后来1min、6min、10min位移读数。若同级荷载下10min与1min位移增量不大于1mm，即可及时施加下级荷载，否则应保持荷载不变继续测读15、30、60min时位移。此时若60min与6min位移增量不大于2mm，可及时进行下级加载，否则即以为达到极限荷载。
依照实验得出极限荷载，可算出界面粘结强度实测值。这一实验平均值应不不大于设计计算所用原则值1.25倍，否则应进行反馈修改设计。
⑤ 极限荷载下总位移必要不不大于测试钉非粘结长度段土钉弹性伸长理论计算值80%，否则这一测试数据无效。
⑥ 上述实验也可不进行到破坏，但此时所加最大实验荷载值应使土钉界面粘结应力计算值（按粘结应力沿粘结长度均匀分布算出）超过设计计算所用原则值1.25倍。
3）混凝土面层质量检查
①混凝土应进行抗压强度实验。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。合格条件为所有检查孔处厚度平均值不不大于设计厚度，最小厚度不适当不大于设计厚度80%；
③混凝土面层外观检查应符合设计规定，无漏喷、离鼓现象。
4）施工监测
土钉支护施工监测至少应涉及下列内容：
①支护位移量测；
②地表开裂状态（位置、裂宽）观测；
③附近建筑物和重要管线等设施变形测量和裂缝观测；
④基坑渗、漏水和基坑内外地下水位变化。
在支护施工阶段，每天监测不少于1~2次；在完毕基坑开挖、变形趋于稳定状况下可恰当减少监测次数。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。
对支护位移量测至少应有基坑边壁顶部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地段，测点总数不适当不大于3个，测点间距不适当不不大于30m。当基坑附近有重要建筑物等设施时，也应在相应位置设立测点。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水平位移，用收敛计监测位移稳定过程等。
在也许状况下，宜同步测定基坑边壁不同深度位置处水平位移，以及地表离基坑边壁不同距离处沉降，给出地表沉降曲线。
应特别加强雨天和雨后监测，以及对各种也许危及支护安全水害来源（如场地周边生产、生活排水，上下水道、贮水池罐、化粪池渗漏水，人工井点降水排水，因开挖后土体变形导致管/道漏水等）进行仔细观测。
在施工开挖过程中，基坑顶部侧向位移与当时开挖深度之例如超过3%（砂土中）和3‰~5‰（普通粘性土中）时，应密切加强观测、分析因素并及时对支护采用加固办法，必要时增用其她支护办法。
5.2　施工质量检查
依照《建筑地基基本工程施工质量验收规范》GB 50202-土钉墙工程质量检查原则应符合表8规定。
锚杆及土钉墙支护工程质量检查原则 表8
项
序
检查项目
容许偏差或容许值
检查办法
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
设计规定
现场实例
普通项目
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
设计规定
试样送检
4
注浆量
不不大于理论计算浆量
检查计量数据
5
土钉墙面厚度
mm
±10
钢尺量
6
墙体强度
设计规定
试样送检