土方开挖及基坑降水施工方案

张掖市科技企业孵化园2#科技孵化楼基坑土方开挖、支护、降水专项施工方案1张掖市科技企业孵化园2#科技孵化楼基坑土方开挖、支护、降水专项施工方案批准：审核：编制：甘肃振繁建筑安装工程有限公司二〇一七年五月张掖市科技企业孵化园2#科技孵化楼基坑土方开挖、支护、降水专项施工方案2目录第一部分、概述..................................................1一、编制依据.....................................................2二、工程概况及工程水文地质条件..............................2第二部分、基坑降水专项方案...................................4一、降水方案概述................................................4二、基坑降水设计................................................5三、降水施工....................................................10四、质量要求及保证措施.......................................12五、降水保障措施...............................................12六、降水应急措施...............................................14第三部分、基坑土方开挖专项方案及钢板桩（钢管+钢板）支护方案..............................................................15第一节、土方开挖方案一、施工准备....................................................15二、施工方法及技术措施.......................................17三、质量保证管理及技术措施..................................20第二节、基坑钢管+钢板支护方案…………………………………………………21第三部分、其他管理及技术措施................................25一、环境保护与现场文明施工管理…………………………………………………25二、季节性施工技术措施........................................28三、安全施工与应急预案.......................................29附录1：基坑支护计算书.......................................................38附录2：基坑开挖及井点降水平面图及剖面图.................40张掖市科技企业孵化园2#科技孵化楼基坑土方开挖、支护、降水专项施工方案3第一部分、概述一、编制依据1.1设计文件1、《岩土工程勘察报告》2、本工程相关图纸。1.2国家有关法律法规《中华人民共和国建筑法》《中华人民共和国安全生产法》《建筑工程安全生产管理条例》《建筑工程质量管理条例》《中华人民共和国环境保护法》《建筑工程消防监督审核管理规定》1.3土建施工主要规程规范《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2012）；《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）；《工程测量规范》（GB50026-2007）；《建筑变形测量规程》（JGJ8-2007）；《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）；《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-2005）；《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）。二、工程概况及工程水文地质条件2.1工程概况2.1.1参建单位概况建设单位：张掖市万盛中小企业服务有限责任公司勘察单位：西北地质勘查基础工程总公司设计单位：中国有色工业第八冶金建设公司设计施工研究院监理单位：张掖市启翔工程监理有限责任公司施工单位：甘肃振繁建筑安装工程有限公司张掖市科技企业孵化园2#科技孵化楼基坑土方开挖、支护、降水专项施工方案42.2.2工程基本概况1）拟建工程场地总用地面积6912.64㎡，总建筑面积18774㎡，本工程±0.00相当于绝对高程1486.40m，基坑安全等级为二级。本工程地上四层，地下一层，框架结构。地下室层高为4.5m，一层层高为5.4m，其余各层均为5.1m。基础垫层底标高为-5.0m，电梯基坑垫层底标高为-6.9m。本工程基础一般区域开挖深度为5m，局部挖深为6.9m。2）本工程基础采用桩-筏板（防水板）联合基础，桩采用400*400及450*450预制钢筋混凝土方桩。桩端持力层为第三层圆砾，第二层细砂对桩的极限侧阻力为24Kpa，第三层圆砾极限侧阻力为60Kpa,桩极限侧阻力为7000Kpa。桩进入持力层不应小于1m，对于有细砂夹层的场地区域，桩须穿过夹层，进入下层圆砾层不应小于1m。本工程地基基础设计等级为丙级。桩基的安全等级为二级。2.2工程地质条件2.2.1场地地形概况1）本工程施工现场平坦，拟建建筑物西临昆仑大道，北临敬候路，南侧为在建1#科技孵化楼，东临工业园区道路及轻工业厂房。待土方开挖时周边无集中堆载。本工程与1#科技孵化楼相邻20米。现场四周有临时围挡，现场办公室及临舍均搭建于拟建建筑物北侧，临敬候路。2）本工程建设场地原为建设用地。建设场地无洪涝、滑坡泥石流等自然灾害及含氡土壤的威胁，无电磁辐射危害和火、爆、有毒物质等危害源。拟建场地地处河西走廊张掖盆地，张掖盆地南部为断缺褶皱强烈隆升的祁连山，海拔一般3500-4000m，北部为断缺上升的中低山，海拔一般为2000m-3000m。张掖盆地在祁连山和北山上升影响下断缺沉陷，形成断陷盆地。盆地在黑河、梨园河等水系搬运和堆积作用下形成山前洪积扇群。拟建场地地貌单元属II级堆积阶地，场地地形平坦，各勘探点高程在1485.40-1485.80m之间高差0.4m。2.2.2地层土质概述拟建场地属黑河冲洪积扇地貌单元，根据地层成因及其工程地质特征，将场地地层自上而下划分为3个工程地质层，其特征描述如下：第①层杂填土（Q4ml）杂色，稍湿，松散。主要以粉土为主，内含少量建筑及生活垃圾。该层在场地内均有分布。层底埋深1.6-2.20m，层厚1.6-2.20m，层底高程1483.300~1484.000m。第②层粉砂（Q4al）青灰色，湿~饱和，稍密。砂质较为纯净，颗粒不均，零星露出小圆砾。矿物成分主要为石英、长石。该层场地内均有分布，分布厚度张掖市科技企业孵化园2#科技孵化楼基坑土方开挖、支护、降水专项施工方案5大。层底埋深12.00~12,90m，层厚10.00~11,10m。层底高程1472.700~1473.700m。第③层粉砂（Q4plal）灰褐色，饱和，中密。级配不良，颗粒磨圆度较好，多呈浑圆状，最大粒径60mm，一般粒径2-20mm,充填物以中细砂为主，未胶结。母岩成分主要为花岗岩、石英岩等。该层在场地内分布均匀稳定，厚度大，未揭穿。2.2.3土层承载力参数如下表：层号岩土名称承载力特征值Fak(Kpa)变形模量Ea（Mpa）桩极限侧阻力标准值qisk(Kpa)桩极限端阻力标准值qisk(Kpa)钢筋混凝土预制桩机械成孔灌注桩钢筋混凝土预制桩机械成孔灌注桩①杂填土②细砂130102422③圆砾28025160135700018002.2.4地下水：1）勘察期间，场地内地下水稳定水位埋深1.90-2.40m，水位高程1483.100~1483.700，地下水埋藏类型主要以潜水为主。主要含水层岩性为场地内分部的细砂及圆砾层。水化学类型Cl-—SO4-2—Ga2—Mg2型，根据水质分析报告，矿化度705.3—772.6mg/L。2）抗浮水位高程为1484.100m。3）地下水对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。4）地下水补给来源于南大山大气降水及黑河地下径流，排泄于沼泽湖泊湿地后，靠蒸发、叶面蒸腾作用一部分排泄于大气层中，一部分排泄于细部的临泽、高台盆地内。5）地下水属季节动态型，据长期动态资料显示，地下水水位最高时段为11—翌年2月份，最低段为4—7月份；受季节性、人工抽取地下水以及冰雪融化、农田灌溉等因素的影响，场地水位变幅1-2m，拟建场地设防水位及抗浮设计水位建议按1m的水位变幅考虑，抗浮水位按1484.1m进行设计。2.2.5标准冻深、地基土及场地类别：1）场地标准冻深为1.23m，属季节性冻土。2）地基土：场地地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。3）杂填土层及细砂层属中软土，圆砾属中硬土；场地类别为II类场地；抗震地段属一般地段。第二部分、基坑降水专项方案一、降水方案概述1）根据地质勘察报告，勘察期间，场地内地下水稳定水位埋深1.90-2.40m，张掖市科技企业孵化园2#科技孵化楼基坑土方开挖、支护、降水专项施工方案6水位高程1483.100~1483.700，地下水埋藏类型主要以潜水为主。抗浮水位高程为1484.100m。根据基坑开挖范围、开挖深度、基础平面图以及拟建场地地质、水文地质条件，确定地下水控制方法，采取管井井点降水可以满足基础施工要求。根据设计要求，降水直至上部荷载全部增加完毕（施工结束）方可停止。二、基坑降水设计降水施工工艺技术2.1降水计算1、基坑总涌水量计算：基坑降水示意图根据基坑边界条件选用以下公式计算：Q=πk(H2-h2)/(ln(1+R/ro)+(hm-l)/l×ln(1+0.2hm/ro))=π19.796(152-102)/(ln(1+284.408/35.682)+(12.5-2)/2×ln(1+0.2×12.5/35.682))=3049.211m3/dhm=(H+h)/2Q为基坑涌水量；k为渗透系数(m/d)；H为含水层厚度(m)；h为设计降水面到潜水层底面的距离(m)；R为降水井影响半径(m)；r0为基坑等效半径(m)；l为过滤器进水长度(m)；张掖市科技企业孵化园2#科技孵化楼基坑土方开挖、支护、降水专项施工方案7通过以上计算可得基坑总涌水量为3049.211m3。2、降水井数量确定：单井出水量计算：q0=120πrslk1/3降水井数量计算：n=1.1Q/q0q0为单井出水能力(m3/d)；rs为过滤器半径(m)；l为过滤器进水部分长度(m)；k为含水层渗透系数(m/d)。通过计算得井点管数量为24个。3、过滤器长度计算群井抽水时，各井点单井过滤器进水长度按下式验算：y0ly0=[H2-0.732Q/k×(lgR0-lg(nr0n-1rw)/n]1/2l为过滤器进水长度；r0为基坑等效半径；rw为管井半径；H为潜水含水层厚度；R0为基坑等效半径与降水井影响半径之和；R0=R+r0R为降水井影响半径；通过以上计算，取过滤器长度为9.18m。4、基坑中心水位降深计算：S1=[-P±(p2+4qQ)1/2]/2qp=1.366kl/[log(0.66l/r0)-0.22arsh(0.44l/R0)]+1.366kl/log(2R0/r0)q=1.366k/log(2R0/r0)S为基坑水位降深(m)；Q为基坑涌水量；k为渗透系数(m/d)；张掖市科技企业孵化园2#科技孵化楼基坑土方开挖、支护、降水专项施工方案8R0为井点系统影响半径(m);r0为基坑等效半径(m)；l为含水层厚度(m)；根据计算得S1