深基坑土方开挖、基坑支护、降水方案专家论证版.doc

1、1集团有限公司深基坑土方开挖、基坑支护、降水专项方案编 制 ： 审 核 :审 批 ：集团有限公司2011年 10月 31日2目 录工 程 概 况1.岩土地质构造-3-4 页2.含水层分布特征-4 页3.现场及周边环境-4 页4.土方工程概况-5 页5.桩基及基坑支护概况-6 页6.降水工程概况-6 页土 方 开 挖一土方开挖施工部署及施工顺序-6 页1.土方开挖主要情况-6-7 页2.第一阶段土方开挖-7-9 页3.第二阶段土方开挖-9-15 页4.注意事项-15-18 页基 坑 支 护一基坑支护工程概况-18-19 页二支护桩、立柱桩施工工艺-19-26 页三、水泥搅拌桩施工-26-33 页

2、四、打设工字钢桩-33-36 页五、土钉墙支护工艺-36-39 页六、冠梁及内支撑结构施工-39-42 页七、基坑换撑-42-47 页基 坑 降 水一、降水概况-47-48 页二、施工准备-48-49 页三、降水施工-49-53 页四、降水运行保障措施-53 页五、降水运行控制-53-54 页六、降水运行管理- -54-55 页七、封井-55-56 页应 急 抢 险 救 援 预 案一、应急相应组织管理-56-59 页二、各种可能紧急情况抢险预案-59-61 页三、土方开挖应急响应处理措施-61-63 页四、土方开挖组织措施-63-64 页五、环境保护应急响应处理措施-64 页六、应急警报处理-

3、64-66 页安 全 文 明 保 证 措 施一、现场安全用电-66-67 页二、机械安全防护-67 页三、作业人员劳动保护-67 页四、安全交底和检查-67 页五、文明施工保证措施、降低施工污染措施-67 页六、现场消防保卫措施-67-68 页附件：基础施工进度计划、基础施工总平面布置图3工 程 概 况根据业主提供的武汉勘察设计院基坑支护设计文件；中联新华府岩土工程勘察报告；中南设计院建施、结构设计图纸；有关规范、标准编制此施工方案。工程概况1、岩土地质构造岩土层埋藏分布及岩性特征统计表 表 1层号及土名成因层厚（m）层顶埋深（m）层顶标高（m）岩性描述 分布特征杂填土 QmL1.404.50

4、020.6521.92灰褐色、黄褐色，以粘性土为主，含少量碎石、建筑垃圾、腐植物等，松散，堆填期大于 10 年。局部该层底部含有流塑状态淤泥层，厚度约 3050。全场分布粉质粘土 Q4al0.805.001.404.5016.2819.51黄褐色、灰褐色，软可塑。局部夹薄层淤泥质粘土,易钻进，手可搓条。局部缺失淤泥质粉质粘土Q4l1.807.001.807.0014.1819.04灰黑色、灰褐色，流塑，饱和。可见少量腐植物，有腥臭味，钻探时钻孔缩径。 全场分布粉土 Q3al1.206.306.5010.6010.6114.34灰褐色，稍密，很湿。局部夹薄层粉细砂或淤泥质土，干强度低，摇振反应明

5、显，易钻进。全场分布粉砂 Q3al+pl3.3010.109.6013.307.6011.50灰色、稍密，主要矿物成分为长石、石英、云母等，局部夹薄层粉质粘土或粉土，饱和，具水平层理特征。全场分布细砂 Q3al+pl4.1018.615.0021.00-0.275.95灰色、青灰色，中密，饱和，主要矿物成分为长石、石英、云母等，局部夹薄层粉质粘土及或粉土，具水平层理特征。全场分布细砂 Q3al+pl6.709.9032.0034.50-13.55-11.07灰色、青灰色，中密密实,饱和，主要矿物成分为长石、石英、云母等，具水平层理特征。全场分布砾砂 Q3al+pl1.105.9040.2042

6、.80-21.89-19.12灰色、青灰色，密实，含有少量砾石，其成分主要为石英、硅质岩等，砾径250mm，呈次圆状，含量 20%左右，局部夹薄层粉土。全场分布-1 强风化含砾泥质粉砂岩(K-E)dn2.7010.343.2046.80-26.12-22.12灰绿色，具砂砾状结构，层状构造，裂隙较发育，岩石风化较强烈，岩石破碎，质稍软，锤击声哑，钻进较困难。岩石基本质量等级为级。全场分布4-2 中风化含砾泥质粉砂岩(K-E)dn最大控制厚度11.5046.5049.80-29.82-25.50灰绿色，砾石成分主要为石英、砂岩、硅质岩等，砾径 250mm，呈次圆状，含量 300%之间，具砂砾状结

7、构，层状构造，裂隙较发育，岩石风化较弱，岩石较破碎，质稍硬，锤击声脆，钻进较困难。岩石基本质量等级为级。全场分布2、含水层分布特征2.1拟建场地附近无大的水体分布，在勘探深度范围内，场地地下水可分为上层滞水、孔隙承压水和基岩裂隙水。2.2上层滞水 赋存于杂填土层，其水量一般较小、不具承压性。水源来自大气降水补给，水位受季节降雨影响，总体水量小、持续时间不长，采取一般重力式排水措施可避免对施工的影响。勘察期间测得地下水水位埋深0.701.70m(相当于绝对标高 19.1820.41m)。2.3孔隙承压水 赋存于下部砂性土层中，水量丰富，具承压性，据现场抽水试验对抽水井和观测井观测，场地承压水水位

8、埋深约为 1.25m，相当于绝对标高为 19.76m，年变化幅度 3.06.0m 之间。勘察期间正处于丰水期。2.4基岩裂隙水 赋存于-1、-2 层基岩裂隙中，接受区域迳流补给，水量不大，对基础施工影响较小。其它各土层均为相对隔水层，对基础施工影响不大。2.5根据场地水文地质条件，本场地地下水类型主要分为上层滞水和承压水两种类型。上层滞水赋存于杂填土层中，水位及水量受大气降水及地表水体影响。承压水主要赋存于粉土层、粉砂层，细砂层及）细砂层以及砾砂层中，根据 K21和 K12孔观测结果，承压水地下水位埋深为 1.25m，承压含水层顶面埋深为 9.613.3 m，基坑开挖深度为 10.35m-15

9、.5m，已揭穿含水层顶板，基底已坐落在承压水含水层中，承压水地下水位已高于基坑底面 10.80m。因此基坑开挖将产生坑底突涌现象，基坑开挖时应采取中深管井抽水对基坑进行疏干降水，抽降水位应低于基坑开挖深度 0.501.00m。3.现场及周边环境该项目位于武汉市汉口新华路和长江日报路交界处。西北侧距离基坑开挖边线 2m有 1栋 8层旧建筑，西北角距离基坑 15m有 1栋 5层旧建筑。东侧距离基坑开挖边线 2m有 1栋 2层旧建筑，其他相关旧建筑距离基坑开挖边线最少距离 20m。由于基坑大面积开挖深度约 10m，基坑开挖专项监测方案由武汉市勘测设计研究院编制实施。根据相关资料，开挖场地内无管线。场

10、地外的地下相关管线主要集中在场地西侧，新华路旁，主要是电缆管线。如下图：建设单位已委托武汉勘察设计院编制了专项的基坑监测方案。54.土方工程概况基坑开挖面积约 11300平方米。地下室两层，拟从北侧向南侧后退开挖，出土通道设在东南角。本工程0.000m=21.8m。场地自然地面现状标高为21.00m。土方开挖总量约 10万立方米。基坑开挖深度对照表结构分区 分区面积 相对标高 开挖深度 工程量现场实际地面 -0.8m 0m大面底板垫层 2500m -10.15m 9.35m承台垫层 -11.15m 10.35mA1集水坑垫层 -11.15m 10.35mA2 现场实际地面 -0.8m 0m大面

11、底板垫层 3000m -10.15m 9.35m主楼筏板垫层 1800m -13.25m 12.45m承台垫层 -11.15m 10.35m主楼电梯井 170m -16.3m 15.5mB 现场实际地面 -0.8m 0m大面底板垫层 -10.15m 9.35m电梯井 -11.65m 10.85m承台垫层 -11.45m 10.65m土方开挖按照出图顺序及进度安排，遵循分区分块、对称开挖和先撑后挖的原则进行，在土方开挖前需要完成工程桩、基坑支护桩、内支撑立柱桩、6井点降水的施工，考虑各区段的开挖条件不可能同时具备，土方开挖根据准备工作的完成情况穿插进行。5、桩基及基坑支护概况5.1 本工程基础形

12、式设计为桩承台基础，全部采用钻孔灌注桩。其中主楼桩基形式为 1200 钻孔灌注桩，桩长大于 44m。裙楼及地下车库桩基形式为 800 钻孔灌注桩，桩长大于 35.5m。5.2本工程基坑支护主要采用单排灌注桩+混凝土内支撑+喷射混凝土的支护形式，主楼基础板与地下室底板交界处采用搅拌桩支护。上层滞水采用喷射混凝土止水，承压地下水采用搅拌桩止水帷幕+中深管井降水。由于场地大部分地表下 15.5m范围内从上至下分别为杂填土（0m1.8m）粉质粘土（1.4m4.5m）淤泥质粉质粘土（1.8m7m）粉土（6.5m10.6m）粉砂（9.6m13.3m）细砂（15m21.0m） 。基坑大面开挖深度为 1011

13、米，主楼筏板电梯井最深处达 15.5米。6、降水工程概况本基坑开挖深度在大面积在 10.35m。主楼筏板开挖深度 12.45m，主楼局部电梯井坑开挖深度 15.5m。已揭露第层粉土、第层粉砂（主楼电梯井坑揭露第层细砂 0.3m左右） 。第层粉土、第层粉砂、第层细砂含有大量承压水。本基坑支护拟采用的地下水处理方法为周边侧向帷幕止水、中部中型井点降水。基坑内共布置 17口降水井，2 口观测井。其中 A区基坑 11口，B 区基坑 6口。 降水井设计深度为 35m，观测井深 30m。顶标高21.00m，滤管长度 19m，沉淀管 1m；成孔直径为 600mm，管径为 300mm。粘土封口为地面下 13m

14、。单井出水量要求均能达到 70T/H。井点降水通过架设支管主管和基坑外排水沟引排至市政管网。土 方 开 挖一、土方开挖施工部署及施工顺序1.土方开挖主要情况1.1基坑开挖必须遵守“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。机械开挖严禁损坏工程桩、支护结构、降水设施等。基坑周边支护排桩、搅拌桩止水帷幕，主楼与地下室底板交界高差处 3排粉喷搅拌桩，工程桩、立柱桩，基坑内降水井和观测井（且已持续降水一段时间）相关施工内容已全部完成。土方开挖拟分两个阶段进行。1.2土方开挖主要施工顺序简介。自然地面标高-0.8m。基坑分阶段分层开挖，第一阶段开挖至冠梁及内支撑底面标高（相对标高-3.7m） ，开

15、挖深度2.9m；第二阶段第一层利用支撑下运土坡道，支撑淘挖法施工；开挖至（相对标高-9m） ，开挖深度 5.3m。第二阶段第二层开挖至（底板垫层底相对标高-710.15m，承台底相对标高-11.15m） ，开挖深度 1.15或 2.15m，承台及电梯井随最后一次开挖成功，浇筑垫层，开始基础施工。分级倒土开挖筏板（-13.25m） ，开挖深度 3.1m，主楼电梯基坑（-16.3m） ，开挖深度 3.05m。1.3 从 A区往 B区后退施工，分阶段分层开挖。施工顺序为：开挖 A区基坑周边（B 区出口通道硬化同时施工）A 区冠梁及土钉墙施工A 区中间岛无支撑土方放坡开挖至-7.5mA 区内支撑梁施工

16、B 区基坑周边B 区冠梁及土钉墙施工B 区中间无支撑土方开挖至-3.7mB 区运土通道土方开挖、B区基坑内加工场地硬化A 区内支撑梁下施工通道土方开挖A 区底板、承台、主楼筏板土方开挖B 区东侧底板、承台土方开挖B 区加工场地范围土方开挖B 区西侧底板、承台土方开挖B 区运土通道及出口通道土方开挖。2.第一阶段土方开挖2.1 最先开挖 B区出口运土通道，挖至-3.70m，施工 B区出口运土通道范围内支撑梁。B 区运土通道范围内支撑梁混凝土浇筑完成养护 5天回填0.5m厚砖渣路基，并碾压运土通道浇筑 0.22m厚 C30砼B 区出口运土通道路面混凝土强度达到 75%运土车辆通行。即可以利用出口通

17、道进行坑内运输道路的土方开挖及支撑底的淘土施工。2.2 从 A区北侧开始进行土方开挖。先开挖 A区基坑周边土方，随即进行冠梁及护坡土钉墙施工。第一阶段土方从自然地面约-0.8m 开挖至内支撑底标高-3.7 以下。开挖深度 2.9m范围是杂填土或粉质粘土，按照基坑支护设计图纸，放坡坡体设置 C20混凝土面层，厚度 5cm-8cm， 采用 6.5250 钢筋进行铺设，并打设 1.0m长 162m 土钉或采用喷锚施工。如下图：82.3 A区中间岛无支撑处土方按照 1：1.5 放坡开挖至-7.5m。由于边坡放置时间较长，-7.5m 深度处靠近基坑周边一侧的 1:1.5边坡采用 C20土钉墙喷射混凝土，

18、 钢筋网片 6.5250，厚度 50-80mm。如下图：A区无内支撑土方开挖完成，立即进行 A区内支撑梁按设计要求、按规范要求进行施工。2.4 B区自然地面标高-0.8m，第一阶段开挖至-3.7m（内支撑梁底标高），开挖深度 2.9m。首先开挖 B区基坑周边土方，按支护设计要求进行冠梁、喷射混凝土支护、工字钢的支护施工，将基坑周边的冠梁、土钉墙贯通成一9整体。B区无内支撑土方全部开挖至-3.7m，跟随土方施工进度进行 B区内支撑梁的施工。2.5 注意事项 2.5.1 本次开挖出的立柱桩顶、支护桩顶，桩顶 300mm范围、桩侧500mm范围内须人工清土。随开挖出的支护桩，随清除支护桩桩顶杂质、浮

19、浆至桩顶设计标高。桩头必须敲凿到位（敲至混凝土密实部位） ，并清理干净。2.5.2土方在大面积开挖的同时，及时插入支护体系钢筋砼支撑、支护桩压顶冠梁、立柱桩桩顶结点施工等，即施工流水段挖土施工基本完毕，具备钢筋砼支撑的施工条件时，随即展开水平支护体系施工。每组钢筋砼支撑应同相连的冠梁压顶、立柱桩顶同时施工。2.5.3支撑底部应超挖 100mm，将松土清除，满铺竹笆，并在水平支撑梁底部浇筑 100厚 C15混凝土垫层作为梁底模，垫层每边宽出支撑梁 100mm，面铺硬质塑料薄膜，用以保证钢筋砼支撑底面的平整度，以及底模与混凝土构件完全脱离。2.5.4土方开挖到围护桩与挖土边线一段时,随土方开挖一片

20、即插入卸载平台、土钉墙的施工。卸载平台、土钉墙施工中须将平台上排水明沟以及挡水坎一并做出，土钉墙坡顶与施工场地地表排水沟间须进行硬化处理。随护坡的开挖将出土口上出车坡道一并挖出，出土口上坡道按通车道路施工（硬化处理） ，坡度不大于 1：8（高宽比） 。2.5.5本次出土量约为 4万立方；能展开机械大面积开挖，每日平均出土量按 0.3万立方估算，净 15天完成；每台挖机每天挖土 1000立方，至少配置 3台挖土机；按每台挖机配置 20辆运土车，需配置 60辆运土车辆。 （运土车辆数量根据弃土运距的长短调节）2.5.6整个土方开挖遵循对称、分层、信息化施工的原则。本阶段开挖部位为杂填土和淤泥质粘土

21、，土质状况较差，开挖中按照 1：1 或 1：1.5 放坡。3 第二阶段土方开挖3.1 支撑下运土坡道的开挖 由于内支撑梁上无法行走载重汽车及土方开挖机械的行驶。所以 A区内支撑梁下土方只能采取内支撑梁下运土坡道运出。3.1.1 B区运土通道放坡开挖，为便于运土汽车能顺利爬坡，运土坡道1；8。坡道顶标高为-3.7m，坡底标高-9m，斜长 40m。由于运土坡道时间较长，估计要使用 1个月。考虑运土通道两侧临时边坡稳定性，运土通道两侧放坡1：1.5，并挂设钢筋网片 6.5250，喷射 50-80mm厚混凝土，设土钉，做临时边坡支护。B 区运土坡道采用大反铲开挖。103.1.2 开挖 B区运土通道的同时，浇筑 B区西侧的基坑内临时加工场地C30混凝土地面。加工场地面标高-3.7m，与内支撑梁底标高一致。临时场地主要作用为 A区主楼提供钢柱吊装卸货场地、钢筋加工、模板加工、临时仓库等。B区运土通道及 B区临时加工堆场平面图如下图。B区运土通道纵断面图如下;3.2 A区内支撑梁强度达到设计强度，即开始 A区运土通道范围的支撑下淘土开挖。运土通道垫 0.5m厚砖渣，面标高-9.0m。基坑内支撑梁下土方采用 2-3台小反铲接力倒出土方，大反铲在支撑外将土方装上自卸汽车，如下图。