基坑支护、土方开挖施工方案

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基坑支护、土方开挖施工方案 一、工程概况 1、本工程位于杭州市***。场地东临**路，南临**路。西临****大厦，北面是近***。场区东面紧临*兴路，拟建办公、商业楼，其中1#楼16层，建筑高度为56.65米，结构类型为钢框架—钢筋混凝土核心筒结构。2#楼12层，建筑高度43.75米，结构类型为框架剪力墙结构。3#楼三层，建筑高度12.3米，结构类型为框架结构。地下室二层（局部三层），平面形状南宽北窄不太规则。建筑物东西长约109米，南北长约80米。总建筑面积48773.7㎡，地下室面积17816.7㎡，基坑面积约8465㎡，基坑延长米约395m。 2、本工程建设单位为**市****中心有限公司投资建设，勘察单位为*****工程勘察有限公司，围护结构设计单位为*****建筑设计研究院，工程设计单位为****技术集团有限公司，监理单位为*******有限公司，施工单位为****集团有限公司，监测单位 。 3、本工程“三通一平”工作已基本完成，具备施工条件。施工场地已平整，障碍物已基本清除，场区与公共道路已连通，生活、交通、通信、水、电均能满足施工要求。 4、基坑周边环境情况： 基坑东面为**江路，基坑围护桩内侧距离该侧用地红线约2.6～5m，***路下埋有电力管、自来水管、煤气管、雨水管、HCTV光缆、电信光缆等管线。围护桩中心距离该侧建筑物约33.1m～35.9 m。道路下管线埋深1.3m～2.5m。 基坑南面为**路，基坑距离该侧用地红线约3m, 围护桩中心距离该侧道路20m。之江路下埋设有雨水管线，埋深1.4m～2 m。 基坑西侧隔一条道路与****大厦相邻，基坑距离该侧用地红线约10.5m～11.8m,道路下埋设有雨水、污水管线。围护桩中心距离该侧建筑物约31m。道路下埋设有雨水、污水管线，埋深1.4m。 基坑西北侧、北侧隔一条道路与近江家园相邻，基坑距离该侧用地红线约1.5m～4.2m,道路下埋设有雨水、污水管线。围护桩中心距离该侧建筑物约14.3～18.4m。道路下埋设有雨水、污水管线，埋深1.4m。 5、本工程±0.00标高相当国家高程7.65m，场地内平均高程约为8.4m、即相对标高为0.75m。地下室底板标高为-10.250 m。 整个地下室挖土深度情况如下：地下室板底挖土深度为11.85m，承台位置为11.1m～14 m；坑底土质为砂质粉土，土方开挖量约为108360m3。 二、编制依据 1、****工程勘察有限公司提供的本工程岩土工程勘察报告 2、**建筑技术集团有限公司提供的设计图纸 3、****建筑设计研究院提供的地下室基坑围护设计方案 4、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120--99） 5、《建筑基坑工程技术规范》（DB33/T1008-2000） 6、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 7、《建筑基坑工程监测技术规范》GB5049T-2009 8、住建部建质2009【87】文件 9、其它相关规范及规程 三、工程场地地质条件  根据****工程勘察有限公司提供的《工程岩土工程勘察报告》，拟建场地地层在本次勘探深度范围内分为7个工程地质层，共12个工程地质亚层，基坑开挖影响范围内各土层结构、特征自上而下描述如下： 1-1杂填土:灰杂色，松散，稍湿～湿，以碎砖、碎石、块石、和砼块等建筑垃圾为主，含量60～80%，局部粉土，土质不均匀，结构较松散。层厚0.70～3.20m，全场均有分布。 2-1 砂质粉土：灰黄色，黄灰色，稍湿～湿，略具层理，局部夹粘性土条带及半腐植物，土质均匀性差；局部粘粒含量较高，为粘质粉土。层厚1.30-5.60m,全场均有分布。 2-2砂质粉土：灰黄色、灰色、稍密，湿，略具层理；土质均匀性较差；局部粘粒含量较高，为粘质粉土。层厚4.50-10.30m，全场均有分布。 3-1   粉砂夹砂土：灰绿色，很湿～饱和，稍中密，薄层状构造，局部呈粉细砂状。土质均匀性较差，局部混有少量的腐植物。层厚3.60-8.00m, 全场均有分布。 3-2   砂质粉土：灰色，稍密，很湿，略具层理。土质均匀性稍差，局部混有少量粉砂及粘性土团块，局部为粘质粉土。层厚3.40-9.10m, 全场均有分布。 4-1   淤泥质粉质粘土:灰色，流塑，饱和，薄层状构造为主，单层厚1～2㎝，夹粉土薄层，土质均匀性一般，偶夹半碳化植物碎屑。层厚1.60-5.70m, 全场均有分布。 4-2   粉质粘土：蓝灰色、绿灰色，可塑，厚层状，多见黄褐色半点。干强度、韧性中等；土质均匀较好。层厚0.40-3.50m, 全场均有分布。 5     含砂粉质粘土：灰黄、褐黄色，可塑，厚层状构造，粘塑性一般，下部含较多粉砂，干强度、韧性中等，土质均匀性较好。层厚1.80-6.40m, 全场均有分布。 6-1    粉细砂：灰黄色，饱和，中密，厚层状构造。砂质较纯，土质较均匀。层厚0.70-4.50m, 该层局部缺失。 6-2    砾砂：灰黄色，饱和，中密，厚层状构造。土质均一性较差，局部为细砂；含少量圆砾。层厚0.70-3.80m, 该层局部缺失。 7-1    圆砾：灰黄色，饱和，中密，厚层状构造。颗粒级配不均，粒间充填较多砂土和少量粘性土，胶结差。层厚1.80-7.30m, 全场均有分布。 7-2    卵石：灰黄色、灰色，中密～密实，饱和，厚层状构造。该层土质均匀性差，局部以圆砾、砾砂为主。层厚1.60-9.40m, 全场均有分布。 下表为各土层的物理力学性质指标 各土层物理力学性质指标

层号 岩土名称 含水量（%） 孔隙比 天然重度 （KN/m³） 粘聚力 （kpa） 内摩擦角 （度） 水平渗透系数 （cm/s） 1-1 杂填土 / / / / / / 2-1 砂质粉土 27.9 0.862 18.56 11.6 29 3.8E-04 2-2 砂质粉土 28.8 0.882 18.50 13.9 28.8 3.9E-04 3-1 粉砂夹粉土 24.3 0.753 19.11 14.7 27.3 9.3E-04 3-2 砂质粉土 28.3 0.869 18.52 13.3 28.0 1.7E-04 4-1 淤泥质粉质粘土 39.5 1.152 17.69 14.1 7.9 / 4-2 粉质粘土 25.1 0.806 18.86 61.1 13.7 / 5 含粉质粘土 23.8 0.730 19.42 27.0 16 / 6-1 粉细砂 17.9 0.634 19.42 8.3 29.4 / 6-2 砾砂 17.5 0.625 19.45 / / / 7-1 圆砾 / / / / / / 7-2 卵石 / / / / / /

据地质报告反映，对基坑工程有影响的地下水主要为上部的孔隙潜水，勘察期间测得场地地下稳定水位埋深在1.50m～2. 0m左右，据附近资料，丰水期时，地下水位接近地表。地下水属潜水型，场地为**江古河道，受上游侧向径流补给，水量充沛，具有明显的埋藏深、污染少、水量大的特点。主要受大气降水、地表径流及水网的入渗补给变化等影响。承压水头埋深一般19.66m；基坑挖土深度为11.1-13.4 m。对本工程基坑开挖影响不大。地下潜水、承压水对基础混凝土结构具弱腐蚀性能。基坑底所在土层为粉砂夹粉土，无不良地质分布情况。 附图：地质勘探点布置图       典型地质剖面图       土质物理、力学性能指标汇总表       基坑周边环境关系图 四、围护结构设计概况     1、本工程地下室基坑围护采用钻孔灌注桩排桩加二道钢筋砼内支撑的围护体系，外侧设置一排Φ850三轴水泥搅拌桩止水帷幕，对电梯间挖深部位，采用70厚素喷C15混凝土处理。排桩采用Φ800＠1000钻孔灌注桩，桩间距为200㎜，桩长17.6-21.0m，混凝土强度为C25，主筋直径为Φ22～Φ25二级钢；二道钢筋混凝土支撑分别设在-2.40 m和-6.50 m处，支撑梁梁高为800㎜，砼强度为C30；钻孔灌注围护桩，共369根；新增支撑桩31根；利用工程桩作为支撑桩22根，桩径为Φ800，工程桩为钻孔灌注桩。止水三轴水泥搅拌桩采用全面套打施工工艺，桩长24.0m，基坑四周连续布置。 2、基坑顶部设置贯通的300×400的地面排水沟截流，每隔20-30米设置窨井，将地表雨水、施工废水集中沉淀后，排入城市下水管网；基坑内排水采用临时明沟，集水坑方式，利用潜水泵定时抽水。如发生渗漏，视实际情况采取封堵或注浆措施进行止水。 附图：围护结构平面布置图       水平支撑平面布置图       基坑支护围护剖面图       水泥搅拌桩平面布置图       水泥搅拌桩剖面图 五、基坑降排水措施 1、基坑外排水 待冠梁一完成，立即在基坑顶部设置贯通的300*400（H）地面排水沟截流，并每隔20～30米左右设置一个600*600*1000的砖砌窨井，施工现场雨水、施工废水经沉淀池沉淀后排入城市下水管网。 2、基坑地表水 基坑止水帷幕完成后，坑内地表水在粉土层，坑内降水主要依靠明集水坑和自渗井相结合的方式降水，集水井和自渗井的数量视实际情况而定，在土方开挖前一星期前设置完毕，确保开挖前水位在所挖土层1m以下。 3、施工阶段雨水 粉土层挖除后至淤泥质土层已无地表水，基坑排水主要考虑天落水，基坑排水采用明沟、集水坑方式排水。离开围护桩边4m以外沿基坑周边设排水沟，基坑内结合承台设1000×1000×800mm集水井，每个集水井内设一只潜水泵，派专人负责管理，定时抽水。在基础底板砼浇筑前，及时采用级配砂石将坑底排水沟和集水井回填密实，浇筑砼垫层，避免对基础结构的施工造成影响。 附图：地下室坑内外排水示意图 六、施工部署 （一）管理体系及项目班子配置 项目经理：*** 执行经理：*** 生产经理：*** 技术负责：*** 施工员：*** 质量员：*** 安全员：*** 资料员：*** （二）施工进度安排 整个场区沿后浇带划分为五个施工段，详见施工段分段图。总体施工顺序由西向东进行。具体各阶段进度安排如下： 1.三轴水泥搅拌桩进度计划： 安排一台三轴搅拌桩机进行施工，坑外止水帷幕搅拌桩共626付，一台桩机计划平均每天完成13.32付，47天完成。 2.钻孔灌注围护桩、支撑桩、钻孔灌注工程桩进度计划： 安排15台桩机进行施工，围护桩共369根，支撑桩31根，工程桩375根，每台桩机平均每天完成0.83根， 60天完成。 3.土方开挖 （1）施工顺序：本工程基坑土方开挖结合水平支撑布置形式拟总体上分三层开挖，每层开挖时再分段分层开挖。由于第一道水平支撑梁标高为-2.4米，埋深2.8米，第一层挖土需将土方挖至-2.4米，再将支撑部位的土方局部开挖到支撑梁底进行支撑梁施工。第一道水平支撑梁施工完成后，进行第第二、第三层土方的开挖施工。  （2）进度计划 第一层土方开挖：20天  第二层土方开挖：35天  第三层土方开挖：40天  4.水平支撑梁  （1）施工顺序；围护桩压顶梁在-0.40米，随着围护桩的施工进度同步跟进压顶梁施工。第一道围檩、水平支撑梁在围护桩强度达到设计要求后，第一层土方开挖后，随着挖土的进度、顺序开始围檩、支撑梁施工。第一道围檩、支撑梁完成后强度达到设计即进行第二层土方开挖施工。第二道围檩、支撑梁结合土方开挖的进程进行施工。 （2）进度计划  压顶梁：15天 第一道围檩、支撑梁：20天  第二道围檩、支撑梁：30天  （三）施工机械、用电量、劳动力配置    1.土方开挖及基坑围护机械设备计划表

序号 机械或设备名称 型号规格 数量 功率（kw） 1 挖土机 PC200 4   2 挖土机 长臂挖机 1   3 挖土机 小型挖机 1   4 塔吊 QTZ63 2 55.5 5 空压机   4 11 6 对焊机   1 100 7 交流电焊机 LP-100 3 22.5 8 潜水泵 QB15 40 7.5 9 三轴水泥搅拌桩机 SF636K 1 270 10 钻孔灌注桩机 GP-10 15 37 12 钢筋调直机   1 7.5 13 钢筋弯曲机   1 3 14 钢筋切断机 GJ5-40 2 5.5 15 插入式振捣棒 HZ6X-50 10 1.5 16 砂浆搅拌机   1 7.5 17 电刨   1 3 18 圆盘电锯 ￠600 2 3 19 运土汽车   30   20 发电机组   1 120KW

2.用电量计算 动力用电          P1＝825KW 电焊机额定功率    P2＝122.5KW 室内照明          P3＝25KW 室外照明          P4＝15KW   总用电量：                     ∑P1   P＝1.1（K1———+K2∑P2+K3∑P3+K4∑P4）            COSφ 0.5×825 ＝1.1×(—————＋0.5×122.5＋0.8×25+1×15)            0.75 ＝710KVA 根据施工总用电量的要求，结合实际情况，选用额定容量为400kva的变压器2台，总容量为800kva，能够满足总施工用电量的要求。   3.劳动力投入计划

分项     工程   工种   桩基工程 土方开挖 水平支撑 备注 搅拌桩 工程桩围护桩 机组人员 10 50       普工 4 4 25 5   泥工       15   钢筋工   10   20   木工       20   架子工     4 4   电工 1 1 1 1   焊工   3   3   机操工 2 3 6 2  

（四）施工总平面布置 1.现场条件： 本施工现场四周已建有砖砌围墙，在南面、东面位设置二扇大门。在施工现场场地内西面设配电房，沿围墙周边设电缆沟敷设施工临时用电电缆 2.平面布置： （1）施工道路：在南大门建筑物轴线17轴～20轴之间修筑一条4.5米宽砼硬化道路，作为场内的主要施工通道。在桩基施工阶段，场内采用建筑垃圾或道渣铺设临时道路供车辆通行。 （2）现有砖砌围墙拆除后改用2.5米高轻质隔墙作现场围护。 （3）生活、施工用水从东面由市政管网接入，分两条支路沿场区四周布置，总管管径为100㎜，分支管径分别为70㎜和80㎜。 （4）施工用电由甲方负责提供*台变压器，下设配电室。 （5）在桩基施工阶段将在场区南面搭建办公区、生活区、钢筋加工棚，在西南角设食堂。泥浆池的布置按场地实际情况安排、东面安放水泥桶和堆放材料。在土方开挖及支撑梁施工阶段各类材料的加工，堆放主要考虑在基坑周边、临时施工平台上进行布置。 （6）由于场地狭小，在浇捣砼时，泵车主要考虑停放在两大门内的施工道路上。 （7）沿基坑四周采用钢管搭设0.6m、1.2m高防护栏杆，用脚手片防护，设置警示标志和夜间照明灯。在基坑四周设置上下基坑通道。 （8）在基坑土方开挖及支护阶段拟分别在靠2#楼北面和1#楼东南角装两台塔吊进行垂直运输工作，塔吊基础采用桩承台基础形式，以便在土方开挖前即可安装并投入使用。为防止桩底沉渣过厚塔吊产生沉降，在桩底采用注浆加强处理。                                                                                                                                                                                                                                                                                      （9）在桩基、主体施工阶段，采用装配式活动彩钢板宿舍和办公用房，桩基工程基本完成后，在东面拟搭设彩钢板活动房作班组用房。 （10）基坑施工期间，各类材料的堆放主要考虑布置在南面、东面靠近两扇大门处基坑临边区域，挖土机以及运土车辆主要停放在两个临时施工栈桥上。各区域堆载设计荷载取值分别为：临时施工平台区域20kpa;栈桥区域30kpa;南面、东面两大门之间基坑边侧地面区域设计荷载取值40kpa;其他基坑临边区域地面荷载设计取值均为20kpa。施工期间各类材料的堆载要严格加以限制，严禁超载堆放。 （五）本工程基坑工程的特点、施工重点及施工难点的分析及其相应对策     1.基坑的特点 （1）地下室基坑面积较大，形状不规则，东西向宽约109m，南北向长约80m，基坑总延长米约395m，基坑面积约8465m²。 （2）地下室二层（局部三层），基坑挖深11.85m～14m，坑中坑最大高差为2.15m，基坑开挖深度大，且基坑设二道钢筋砼支撑，汽车坡道和通道受到较大限制。 （3）基坑侧壁大部分及坑底均位于粉质砂土中，该层粉质砂土含水量高。 （4）基坑四周距离用地红线较近，施工场地十分狭小，且周边距离道路、管线和居民住宅近，对基坑开挖变形要求高。 （5）工程地处闹市区，周边道路交通繁忙，交通高峰期，出土困难，加上工程距附近居民楼较近，夜间无法施工，施工时间短，故基坑支护、土方开挖的施工周期较长。 2、施工重点及难点 （1）在土方开挖前，对支撑梁在同条件养护的砼试块进行试压，确保支撑梁砼的实际强度满足设计挖土的强度要求。 （2）基坑监测的土体深层水平位移、基坑内水平支撑杆件的轴力监测、支撑系统沉降观测、地下水位观测以及基坑周边建筑物、道路及地下管线的沉降、倾斜、裂缝监测的准备工作必须按要求布置，并使其处于正常运行状态。 （3）掌握倒土场地、运输距离和交通高峰时间限制情况，合理及时配备车辆数量和调整挖机的工作时间等。 （4）严禁挖掘机和运土车辆直接在支撑面上行驶和作业，汽车临时通道支撑两侧位置用建筑垃圾填实，并高出支撑顶面400mm以上，使挖掘机和运土车辆荷载均匀地传至支撑两侧的土上；挖机作业位置在回填土上再铺设钢板路基箱的方法，减少对支撑梁的影响。 （5）土方开挖顺序必须严格按经专家论证通过的施工方案中规定的要求，分段分块分层进行开挖，严格控制土方分层深度不得超过2m，每层的水平距离不小于10m，坑内临时边坡放坡坡率不小于1：3.0，保证立柱桩附近的土方高差小于1.5m以内，并做到对称开挖。 （6）基坑开挖时应严格控制基坑土方开挖的土坡高度及坡度，施工时派施工员对工程桩、竖向立柱、支撑梁和围护桩等位置进行标识，防止挖土过程中挖机碰到工程桩、竖向立柱等，尤其注意支撑梁底的土方不得超挖。 （7）及时做好监测信息的交流和沟通工作，每天定时由监测单位把监测的数据情况向建设、监理和施工单位进行通报，当相关数据超过设计值时，应及时向设计报告，提出处理意见，未处理前挖土工作停止进行。 （8）做好基坑的排水工作，确保坑外水不流入到基坑，基坑内的地表水在土方开挖前降至挖土层标高1m以下,当挖淤泥土时，边挖边做好排水小沟和临时集水井布置，防止雨水对基坑的影响。 （9）在挖第三层土方时，应用水准仪跟踪控制挖土的标高，留300mm厚土方由人工清土，承台处应跳挖，尽量减少对坑底土的扰动；同时严禁超挖，如局部有挖深现象，严禁用土回填，应用素砼或砂石级配进行回填。 （10）基坑周边10m范围内采用先浇筑垫层再开挖承台及地梁施工方式，并采用跳挖施工，挖出一个浇筑一个，以减小承台开挖对围护结构的影响； （11）工程桩之间的净距小于1100㎜时，应采取人工挖除桩间土方；并协调好机械挖土、人工修土、截桩和砼垫之间的施工进度，防止机械挖进度过快，人工修土太慢，造成基坑暴露时间太长。挖土至坑底后应尽快分块施工完成素混凝土垫层，素混凝土垫层应延伸至围护桩边，并抓紧施工承台及基础底板。 附图：基坑施工总平面布置图       基坑支护及土方开挖施工进度计划横道图       基坑上下通道剖面详图 七、施工方案和技术措施 （一）基坑围护结构施工 1.围护结构施工的内容：三轴水泥搅拌桩坑外止水帷幕施工；钻孔灌注围护桩、围护桩、支撑桩、工程桩施工；压顶梁、第一道水平支撑梁、围檩施工；第二、道水平支撑梁、围檩施工；底板传力带施工；第一、第二道换撑构件施工。    2．三轴水泥搅拌桩施工 （1）桩机配备：本工程拟安排一台SF636K型三轴水泥搅拌桩机进行水泥搅拌桩的施工。负责基坑止水帷幕的施工。 （2）施工顺序：三轴水泥搅拌桩待搅拌桩止水帷幕施工完7天后，方可进行围护桩的施工。搅拌桩的施工从西边往北向南进行施工，桩机沿基坑周边由西向南顺时针方向运行。 （3）施工工艺：