水源水泵房井点降水、边坡支护、土方开挖专项施工方案.doc

1、喜之郎西部生产基地建设项目工程 基坑降水、支护 和土方开挖专项 施工方案 广东中南建设物业发展总公司 115#建筑（水源水泵房） 基 坑 降 水 、 支 护 和 土 方 开 挖 专 项 施 工 方 案 编制人： 审核人： 审批人： 广东中南建设物业发展总 公司 2016 年 6 月 25 日 喜之郎西部生产基地建设项目工程 基坑降水、支护 和土方开挖专项 施工方案 广东中南建设物业发展总公司 目 录 1、工程概况 . 1 2、 场地工程地质与水文地质条件 . 1 2.1 场地工程地质 . 1 2.2 地下水 . 3 2.3 场地周边环境条件 . 3 3、 基坑降水设计 . 3 3.1 降水设计

2、 . 3 3.2 降水井结构与技术要求 . 5 3.3 抽水设备选择 . 5 3.4 降水、排水方案 . 5 3.5 基坑降水对周围建筑环境的影响评价 . 5 4、基坑护壁设计 . 6 4.1 设计依据 . 6 4.2 基坑护壁设计 . 6 4.3 基坑变形及地下水位监测设计 . 8 5、主要施工工艺及施工方法 . 9 5.1 降水井施工方法 . 9 5.2 基坑喷锚护壁施工 . 11 5.3 土方开挖 . 13 5.4 施工组织方案 . 16 6、质量保证措施 . 18 7、施工进度保证措施 . 18 8、文明安全保障措施 . 18 9、突发事件应急预案 . 20 喜之郎西部生产基地建设项目

3、工程 基坑降水、支护 和土方开挖专项 施工方案 广东中南建设物业发展总公司 第 1 页 共 28 页 1、工程概况 喜之郎西部生产基地建设项目 115#建筑（ 水源水泵房 ） 位于遂宁市船山区，拟建场地西侧为银河 南 路，南侧为机场中路，北侧 为 102#建筑（奶茶、立体库） ， 东侧为 101#建筑（办公楼） 。 拟建 115#建筑 基坑 开挖深度 为 5.6m、 6.75m、 7.2m， 水池开挖长度为95.6m。宽度为 25.6m， 为保证 115#建筑 基坑开挖安全，需对基坑开挖进行支护保证基坑开挖和基础施工安全，支护形式采用喷锚支护 。 2、 场地工程地质与水文地质条件 2.1 场地

4、工程地质 根据勘察报告 ，拟建场上覆第四系 人工填土 层 （ Q4ml） 和 第四系 全 新冲统冲洪积 层（ Q3al pl） ， 下伏侏罗系上统遂宁组岩（ J3sn） 。即由 杂填土 、 素填土 、 粉质粘土、 中 砂、卵石 层和 泥岩组成 ， 现 将地层分类描述 如下： (1)第四系全新统人工堆积（ Q4ml） （ 1-1） 素填土 （ Q4ml） ：红褐色为主，局部灰褐色，松散，很湿 -饱和，主要由残积土、 风化泥岩碎 屑 及泥岩岩块组成 ，根据现场调查了解 ， 回填岩块最大直径 1.0 2.0m，布局由粘性土夹植物根系组成。经调查，回填时间约 2年，为新近回填土 ，厚度 0.58.60

5、m。 （ 1-2） 杂填土 （ Q4ml）： 杂色 ， 松散 ， 湿 。 成分 较为复杂 ，由粘性土、 泥夹石、生活垃圾、建筑废渣 等组成， 经调查，回填时间约 2年 。 为新近回填土 ，厚度 0.5 8.60m。 (2)第四系 全 更新统冲洪 积层 （ Q4al pl） （ 2-1）可塑 粉质粘土（ Q4al pl）：黄褐色 为主。 含铁锰质氧化 物 ， 夹少量钙质结核、裂缝较发育。切面粗糙，切面较粗糙，振动无反应， 干强度中等 ， 韧性 低，稍有光泽，局部 夹薄层粉土。标贯击数为 5.8 8.2 击，平均击 6.7 击， 层厚 0.5 6.3m。 （ 2-2）软塑 粉质粘土（ Q4al p

6、l）：褐 色 灰褐色 为主。软 塑为 主，局部 可 塑 ， 含铁锰质氧化 物，夹少量钙质结核、裂缝较发育。切面粗糙，切面较粗糙，振动无反应， 干强喜之郎西部生产基地建设项目工程 基坑降水、支护 和土方开挖专项 施工方案 广东中南建设物业发展总公司 第 2 页 共 28 页 度中等 ， 韧性 低，稍有光泽， 局部 夹薄层粉土。标贯击数为 2.6 5.1 击，平均击 3.5击， 层厚 0.6 6.4m。 （ 2-3） 中 砂 （ Q4al pl）：青灰色 ， 松散 稍 密，很湿饱和。 矿物质成分 以石英为主，含少量粘 性 土 及钙质胶结块，局部渐变为细沙。 该层 分布不连续，主要以层状 分布于卵石

7、层 的顶 面 ，部分 以透镜体 形式 分布于卵石 层顶面。 厚度 0.5 4.1m。 卵石 层 （ Q4al pl）青灰色，松散密实，湿饱和 ， 卵石成分以 火成 岩和 石英 岩为主 。卵石 呈 亚圆形 、 圆形 一般为中等 风化， 少量 呈 强风化或微风化。 充填物 为中砂、 圆砾 及粘性土，粘性土 含量为 10%左右。 卵石层 埋深度为 5.60 13.30m，层顶标高为 262.45271.56m 平均 268.79m。 根据 N120动探原位测试，该层按密实度可分为松散、稍密、中密和密实四个亚层。 （ 3-1） 松散卵石：青灰色 ， 松散，湿饱和，卵石粒径一般 2.0-5.0cm， 呈

8、 亚圆形。含 50 55%的卵石，充填中砂、砾石和少量粘土，层位 不 连续， 仅 局部 揭露， 呈 薄层尖灭或 透镜状体分布。 N120修正击数一般 小于等于 为 3 击。 （ 3-2） 稍密卵石层：青灰色、稍密，饱和，卵石粒径一般 3.0-6.0cm，个别约 7cm，呈亚圆形。含 55 60%的卵石，充填中砂、砾石和少量粘土，层位较连续，局部呈透镜状体分布。 N120修正击数一般为 3 6 击。 （ 3-3） 中密卵石：青灰色、中密，饱和，卵石粒径一般 4.0-8.0cm，个别大于 10cm，呈亚圆形。含 65 70%的卵石，充填中砂、砾石和少量粘土，含个别漂石，层位较连续稳定，局部呈透镜状

9、体分布。 N120修正击数一般为 6 11 击。 （ 3-4） 密实卵石：青灰色、密实，饱和，卵石粒径一般 4.0-8.0cm，个别大于 20cm，呈亚圆形。含 70 80%的卵石，充填中砂、砾石和少量粘土，含较多漂石，层位较连续，主要分布于卵石层的中下部。 N120修正击数大于 11击。 (3)侏罗系上统遂宁组（ J3sn） 泥岩：紫红色 ，以 粘土 矿物质组织为主， 局部 面层夹薄层石膏矿物，局部夹砂质喜之郎西部生产基地建设项目工程 基坑降水、支护 和土方开挖专项 施工方案 广东中南建设物业发展总公司 第 3 页 共 28 页 泥岩 。根据 揭露 其 风化 程度，划为 2个亚层。 （ 4-

10、1） 强风化泥岩：层块构造，散体碎裂结构。风化裂隙发育，结构面不清晰，岩芯破碎，多 呈 碎块状，少量短柱状，干钻可钻进。层顶标高为 259.52 263.43m，层厚 0.5-2.70m， （ 4-2） 中等风化泥岩：巨厚 层构造，块状结构，局部略带砂质。风化裂隙较发育，结构面较清晰，岩芯较完整，多 呈 长柱状，少量短柱状及碎块状，局部夹砂质泥岩。层顶标高为 258.82 261.65m， 本次 勘察 未揭穿 。 2.2 地下水 拟建场地在地貌上属涪江级阶地。地下水主要为赋存于砂、卵石层中的孔隙潜水，略具承压性，主要受大气降水、涪江河水补给，向下游及涪江河排泄。地勘报告未提供地下水相关参数，

11、参考 遂宁地区 其他同类工程的 经验，场地地下水卵石层渗透系数取 30m/d。 2.3 场地周边环境条件 喜之郎西部生产基地建设项目 115#建筑（ 水源水泵房 ） 位于遂宁市船山区，拟建场地西侧为银河 南 路，南侧为机场中路， 北侧 为 102#建筑（奶茶、立体库） ， 东侧为 101#建筑（办公楼） ； 基坑开挖深度 1.5 倍范围内 无已建建筑 、 构筑物、地下管网 。 3、 基坑降水设计 该项目水池最深开挖深度为 -7.2m。设计降水深度基坑范围取 建筑标高 -7.7m 3.1 降水设计 3.1 .1 参数取值 地下静止水位 ho=2.50m 含水层厚度 H =8.00m 渗透系数 K

12、 =30.00m d 喜之郎西部生产基地建设项目工程 基坑降水、支护 和土方开挖专项 施工方案 广东中南建设物业发展总公司 第 4 页 共 28 页 设计降深 S=5.20m 井内降深 Sw=10.00m 基坑 面积 F=2397m2 设施引用半径 ro=（ F/3.14） 27.63m 3.1.2主要计算公式 降水影响半径 R1=2S K H 161.12m 设施引用影响半径 R2=R1 r0=188.75m 干扰井群出水量 Q=1.366K(2H-S) S lg（ R1/r0） 干扰单井出水量 Qn=1.366K(2H-Sw) Sw lg（ R2n/n.rw.r0n-1） 降水深度 h=H

13、- H2-(Q/1.366K)lgR2-（ 1/n） lg(X1.X2 Xn) 3.1.3 降水井设计 设计井深 :15.0m ，设计井半径 rw=0.29m ，设计井降深 Sw=10.00m 用水位验算法进行井数设计，当井数 N=14时： 干扰单井出水量 Q= 196.45m3/d 干扰井群出水量 Qn=3005.39m3/d 根据基坑形状，将 14 眼降水井布置到基坑平 面布置图上，可满足基坑开挖施工降水要求。井位分布见“降水井平面布置图”。 3.1.4 管井出水能力验算 管井出水能力： q 24L.d/ 式中： q管井出水能力（ m3/d） L过滤器淹没段长度 d过滤器外径（ 580mm

14、） 与 K及 H 值有关的经验系数（查“规范”表 6.4.5-2得 70） 喜之郎西部生产基地建设项目工程 基坑降水、支护 和土方开挖专项 施工方案 广东中南建设物业发展总公司 第 5 页 共 28 页 计算得管井允许出水量 324.21m3/d，而设计干扰单井出水量为 196.45m3/d，满足管井出水 能力验算。 3.2 降水井结构与技术要求 降水井采用内径为 300mm 的钢筋混凝土井管，井结构为：每口井上部 3 根井壁管，下部 2根滤水管 ，底部为 1 根 井壁管 (注：每根井管长度均为 2.5m)。成井时要求井孔应圆整垂直，井孔直径 0.58m。井管焊接牢固，安装垂直。填砾采用规格

15、4 8mm 砾石。洗井采用活塞和空压机联合洗井，确保洗井质量，达到出水含砂率小于 1:10000，以保证抽水设备正常运行，最终满足工程降水需要。 3.3 抽水设备选择 根据计算结果和设计降深 ,降水时建议选择 QY 型潜水泵 ,流量 15m3/h，扬程 20m，水泵流量可以根据基坑降水效果进行调整 。 3.4 降水、排水方案 （ 1）基坑开挖前应完成抽、排水系统的安装。为了确保降水持续不间断进行，现场应准备一套备用抽水电源，输出功率不小于 60kW。 （ 2） 排水系统 设置 ： 设置 14 台功率 1.5KW潜水泵抽 去降水 井中 水 ， 井中抽水管采用 63mm 的 PPR 管 与泵连接，

16、井外排水管采用 63mm 的 PPR 管 与 110mm 的 PPR 主管 连通进入 沉砂池 。 （ 3）根据现场条件在适当位置设置 3 个沉砂池 （ 详见 降水井 平面布置图 ） 。井内抽出的地下水经过 排水管道汇入 沉砂池后 ， 出口接入市政排水系统 。地表排水系统保证无泄漏。 （ 4）降水期间，现场必须安排专人看守，负责降、排水系统的正常运转、台班记录及日常维护。 3.5 基坑降水对周围建筑环境的影响评价 喜之郎西部生产基地建设项目工程 基坑降水、支护 和土方开挖专项 施工方案 广东中南建设物业发展总公司 第 6 页 共 28 页 基坑降水对周围建筑环境的影响，主要表现在两个方面，其一，

17、地下水位下降会引起地基土有效应力增加，使土体产生附加压缩变形，但这种变形应具备的条件是基底以下有较厚的常处于地下水位以内的高压缩性土。分析本场地， 该场地周围已建建筑 离 拟建 较远 ， 因此基坑降水引起的土体有效应力增加产生的地基土附加变形影响较小。 此外，地下水位降低后在基坑附近形成较 大的水力坡度，地层中的细小颗粒可能将随水流而流失，产生潜蚀或管涌现象，引起地面沉降变形。本工程设计最大降深 10.00m（位于井内，基坑以外地下水位逐渐抬高），降水产生的水力坡度较大 ， 在工程中采用滤管包裹尼龙网，减小砾石粒径，降低水泵流量的方式，降低降水井出砂率，能有效控制因为降水带走地层中的细小颗粒引

18、起的沉降变形。 4 基坑护壁设计 4.1 设计依据 国颁及部颁技术规范、规程、标准。主要有以下部分： 岩土锚杆与喷射混凝土支护技术规范（ GB50086-2015）； 成都地区基坑工程安全技术规范（ DB51T5072-2011）； 建筑基坑支护技术规程（ JGJ120-2012）； 建筑基坑工程监测技术规范（ BG50497-2009）； 工程测量规范（ GB50026-2007）； 建筑工程施工质量验收统一标准（ GB50300-2013）； 建筑施工安全检查标准（ JGJ59-2011）； 岩土工程勘察报告 ； 总平图； 115#建筑（ 水源水泵房 ） 基础图； 我公司质量方针、质 量目

19、标； 我公司长期从事类似工程的经验。 4.2 基坑护壁设计 4.2.1 基坑护壁设计参数 喜之郎西部生产基地建设项目工程 基坑降水、支护 和土方开挖专项 施工方案 广东中南建设物业发展总公司 第 7 页 共 28 页 本次基坑设计为 115#建筑（ 水源水泵房 ） ，基坑周边为空地和已建道路， 基坑开挖深度 1.5 倍范围内 无已建建筑 、 构筑物、地下管网 。 本次边坡支护设计根据场地条件按以下参数考虑 : 基坑深度 H=5.6m、 6.75m、 7.2m，喷锚护壁边坡坡度 1： 0.5，地面附加荷载取P0=15kPa，基坑支护地质情况 参照地勘报告 67-67 剖面 312 号钻孔 进行考

20、虑 。见表 4.2.1 岩土层的工 程特性指标 表 4.2.1 土名 土层厚度(m) 天然重度 (kN/m3) 内聚力 Ck (kPa) 内摩擦角 k (度 ) 土体与锚固体极限摩阻力标准值 qsik (kPa) 素 填土 2.6 18.5 20 杂填 土 1.3 18.0 34.0 17.0 20 粉质粘土 1 0.6 19.7 20.0 15.0 60 粉质粘土 2 3.9 19.1 0 20.0 50 坑顶位移 :控制坑顶位移不大于 30mm。 4.2.2 基坑护壁设计 该工程基坑支护设计采用理正深基坑 7.0 进 行计算，计算书锚杆材料为钢筋，根据等量代换方式，锚杆代换为 48焊管，管

21、壁厚 3mm。 基坑护壁设计根据周边环境、地质条件，统一采用喷锚支护，该项目基坑支护等级为三级，安全系数取 0.9。 5.6m 深 段基坑开挖深度为 5.6m，用 1： 0.5 放坡做喷锚支护，该段 共设置 4 排水平锚杆，锚杆总长度 21.0m,锚杆长度分别为 7m、 6m、 5m、 3m，锚杆采用 QC-150 钻机冲击钻进 ， 锚杆 48 焊管，管壁厚 3mm，注浆填充。钢筋网： 水平方向 6.5200，竖向6.5200，喷射混凝土采用 C20 混凝土，厚度为 80mm，坡肩硬化 宽度 为 1.0m。 基坑开挖长度超过 60 米， 应对基坑进行加强措施，加强方法为增加竖向锚杆。 喜之郎西

22、部生产基地建设项目工程 基坑降水、支护 和土方开挖专项 施工方案 广东中南建设物业发展总公司 第 8 页 共 28 页 6.75m 深 段基坑开挖深度为 6.75m，用 1： 0.5 放坡做喷锚支护，该段 共设置 5 排水平锚杆，锚杆总长度 29.0m,锚杆长度分别为 8m、 8m、 6m、 4m、 3m， 在第二排水平锚杆处布置一排竖向锚杆，长 6.0m， 锚杆采用 QC-150 钻机冲击 钻进 ， 锚杆 48 焊管，管壁厚 3mm，注浆填充。钢筋网： 水平方向 6.5200，竖向 6.5200，喷射混凝土采用 C20混凝土，厚度为 80mm，坡肩硬化 宽度 为 1.0m。 5.6m 与 6

23、.75m 交界处 段开挖深度为 1.15m、 5.6m 与 7.2m 交界处 段开挖深度为 1.6m等 ，用 1： 0.5 放坡做网锚支护。 钢筋网： 水平方向 6.5200，竖向 6.5200，喷射混凝土采用 C20 混凝土，厚度为 60mm，坡肩硬化 宽度 为 1.0m。 详见基坑支护图 4/9-8/9。 4.3 基坑变形及地下水位监测设计 本基坑采用喷锚支护方式，为临时性支护。根据工程地质条件及环境，基坑设计允许曝露时间为 12 个月。 在基坑土方开挖及喷锚护壁 施工过程中应作好基坑周围环境监控特别是基坑周边地面位移的监测。本次基坑护壁施工应进行支护结构的水平位移、周边既有建筑沉降及地下水位监测，以确保基坑及周边设施安全。 (1)监测项目 包括支护结构的水平位移、 周边道路 沉降观测。 (2)监测方法 支护结构的水平位移 及 沉降采用 TC2000 全站仪。 (3)测量精度要求及监控报警值 支护结构的水平位移测量精度为 1mm。水位测量精度为 10mm。 支护结构的水平位移监控值为 40mm，报警值为 35mm。 (4)监测点布置及监控周期 支护结构的水平位移监测点布置于基坑周边坡顶盖 层边缘 。