深基坑支护专项施工方案

高淳污水处理厂扩建工程基础搅拌桩及锚杆工程专项施工方案南京环茂建筑安装工程有限公司目录第一章、工程概况第二章、基坑排水、支护方案设计第三章、施工总体部署第四章、基坑支护工程第五章、土方挖运工程第六章、质量保证措施第七章、安全生产与文明施工第八章、雨期施工措施第九章、应急措施第十章、图表深基坑工程专项施工方案南京环茂公司国邦污水厂工程项目部工程技术类文件1第一章、工程概况一、工程概况该工程为高淳国邦污水处理厂扩建工程，位于县城西北方向的花奔村北侧，扩建工程建在一期预留的位置上。新建构（建）筑物较多，有配水井、细格栅及旋流沉砂池、A²/O氧化沟、絮凝沉淀池、紫外消毒池和污泥池及其它改造工程，该工程主要是氧化沟和絮凝沉淀池面积最大且紧连，基础较深。基底埋深A²/O氧化沟为4.9m，絮凝沉淀池为4.24米。基础形式为筏板基础，基底软土采用复合地基进行加固。A²/O氧化沟底板面黄海标高2.25m，底板厚0.6m，垫层厚0.1m。絮凝沉淀池底板面黄海标高2.76m、3.2m，底板厚0.45m，垫层厚0.1m。二、工程及水文地质条件（参考岩土工程勘察报告）（一）工程地质条件拟建场地位于高淳国邦污水处理厂厂区内，地形平坦。根据钻探结果，拟建场地除北侧素填土外，主要为第四系全新统新近沉积粘性土，下伏基岩侏罗系凝灰岩。勘探深度在15m内的地质构成自上而下分述如下：1.①层素填土：灰褐色，浅褐色，松散，稍湿～饱和，为场地一期工程建设时堆积形式，主要成份为粘性土，表层夹较多植物根茎，场地内普遍分布。该层厚度0.20～2.50m，平均1.39m。2.②-1粘土：灰黄色，黄褐色，软～可塑。该层厚度0.80～1.90m，层顶埋深0～2.5m。3.②-2淤泥质粉质黏土：深灰色，灰黑色，流塑。该层厚度3.70～6.30m，层顶埋深0.80～4.30m。该层为基础持力层,基础持力层部分采用复合地基进行加固。持力层以上约3～4米的②-2层淤泥质土根据支护要求分层开挖。4.③层粉质粘土：灰黄色,黄褐色,可塑.该层厚度0.50～1.80m，层顶埋深5.6～9.7m。5.④-1层全风化凝灰岩：杂色,可～硬塑,中～密实,大部分已风化为砂砾、卵石，碎块状，次生粘土矿物胶结，该层厚度0.50～1.80m，层顶埋深5.8～11.0m。6.④-2层强风化凝灰岩：该层未钻穿，层顶埋深8.2～10.3m。深基坑工程专项施工方案南京环茂公司国邦污水厂工程项目部工程技术类文件2（二）工程水文地质情况拟建场地地下水为孔隙潜水，主要受大气降水及明沟水体补给，赋存于②层粘性土中，未发现明显含水层。勘察期间（07年10月）地下水位埋深0.7～1.80m(相当于黄海高程5.4m～4.3m)，水位随季节性变化而异，年变化幅度0.5m左右。三、周边环境条件1、基坑北侧为一围墙，围墙外侧为蟹塘，基础边线距离围墙最近处约14.8m。2、基坑南面为一围墙，围墙外侧为一河道，基础边线距离围墙最近处约11.8m；距离基础边线约5m处为污水管，管线埋深在地面下约1.0m处3、基坑西面为一围墙，围墙外侧为蟹塘，基础边线离围墙最近处7.3m。4、基坑东侧为污水处理厂一期工程，北侧距离基础边线最近处约10.7m处为二栋两层砖混建筑物，基础形式自北向南依次为深搅桩复合地基、沉管灌注桩；南侧距离基础边线9.1m处为排水泵房，基础形式为筏板基础，基础坐落于基岩上；距离基础边线最近处约2.7m处为雨水管，管线埋深在地面下1.0m处。该氧化沟和絮凝沉淀池基础开挖面积大，挖深较深。整个场地工程地质条件差，周围环境特殊，并且在基坑开挖影响深度范围内主要为流塑状态的淤泥质土。综合以上因素，本着“安全、快速、保质”的原则对氧化沟和絮凝沉淀池基坑采取支护结构体系。第二章基坑排水、支护方案设计第一节支护方案设计基坑支护设计由南京南大岩土工程技术有限公司设计。一、设计慨况1、该设计院本着“安全可靠，经济合理，技术可行，方便施工”的原则，对地质、环境、挖深等多方因素综合考虑，整个基坑采用复合土钉墙（深搅桩加土钉）、坡面挂网喷浆处理、坡脚采用深搅暗墩加固进行支护；基坑外侧采用深搅桩墙进入全风化凝灰岩形成全封闭止水帷幕。并对有条件的基坑边进行挖土御荷。2、该基坑支护设计安全等级为二级。深基坑工程专项施工方案南京环茂公司国邦污水厂工程项目部工程技术类文件3二、基坑支护形式在保证基坑及周边环境安全稳定的前提下充分考虑节约工程造价，根据不同地质条件及周边环境和坑底标高选取6个断面，按照每段的最不利荷载计算，避免统一按照整个基坑最不利效应组合计算造成投资浪费。支护形式采用复合土钉墙（深搅桩+土钉）进行支护三、支护结构设计1、基坑外侧采用深搅桩墙，坡脚采用深搅暗墩加固。根据计算在不同区段的深搅桩中插入钢管增加搅拌桩的抗侧压强度。具体区段搅拌桩插钢管如下：GAB段外侧设置单排@1000mm长6000mm的Φ48×3.5的钢管；BC、CD段内外两侧设置双排@1000mm长5500mm的Φ48×3.5的钢管；DE、EF、FG段内外两侧设置双排@1000mm长6000mm的Φ48×3.5的钢管。（支护断面GAB段、BC段、CD段、DE段、EF段和FG段见图2、图3、图4、图5、图6、图7)2、土钉墙支护：土钉采用Φ48×3.5钢管，局部采用钢筋。坡面采用挂网喷浆处理。根据不同地质条件及周边环境和坑底标高采取区段设计的方案；（1）GAB段在基坑自然地面整平到6.05m标高后，在基坑6.5米范围内降土至4.25m标高作一平台，在平台以外2.7米处按1:1.5放坡,放坡处设两道Φ20@500mm长2000mm倾角150的钢筋土钉；在平台以下设三道Φ48×3.5@1000mm长9000mm倾角150的钢管土钉（见图2）。（2）BC段在基坑自然地面整平到6.05m标高后，在基坑5.5米范围内降土至5.05m标高作一平台，在平台以外1.0米处按1:1放坡；在平台以下设四道Φ48×3.5@1000mm长分别为9000mm、8000mm、8000mm、9000mm倾角150的钢管土钉（见图3）。（3）CD段在基坑自然地面整平到6.05m标高后，在基坑5.5米范围内降土至5.05m标高作一平台，在平台以外1.0米处按1:1放坡；在平台以下设三道Φ48×3.5@1000mm长分别为8000mm、6000mm、7000mm倾角150的钢管土钉（见图4）。（4）DE段在自然地面7.0m标高以下，在基坑3.0米范围内降土至6.0m标高作一平台，在平台以外1.0米处按1:1放坡；在平台以下设四道Φ48×3.5@1000mm长分别为8000mm、8000mm、6000mm、8000mm倾角150的钢管土钉（见图5）。（5）EF段在自然地面7.0m标高以下，在基坑3.0米范围内降土至6.0m标高作一平台，在平台以外1.0米处按1:1放坡；在平台以下设四道Φ48×3.5@1000mm长分别为深基坑工程专项施工方案南京环茂公司国邦污水厂工程项目部工程技术类文件49000mm、8000mm、8000mm、9000mm倾角150的钢管土钉（见图6）。（6）FG段在基坑自然地面整平到6.05m标高后，在基坑4.5米范围内降土至5.05m标高作一平台，在平台以外1.0米处按1:1放坡；在平台以下设三道Φ48×3.5@1000mm长分别为9000mm、8000mm、8000mm倾角150的钢管土钉（见图7）。（7）钢管土钉端部设Φ80钢管锥头长160mm，锥头与土钉结合处用2Φ14长80mm的十字交叉筋焊牢。钢管土钉端部3米设角钢20×3长50mm倒钩在两倒钩中间设直径为Φ8出浆孔（见图9）。（8）土钉坡面采用挂网喷浆处理，网筋为Φ8@200mm双向，网筋固定采用2Φ14通长筋将网筋压牢固定，土钉根部另加2Φ14长300mm与2Φ14通长压网筋与土钉焊成井字箍，使网筋与土钉成一个整体（见图8、10）。（9）坡面用C20细石砼喷射面层，厚度为100mm，分二次喷射，第一次喷射厚度为60mm；第二次喷射厚度为40mm。平台压顶板采用钢筋混凝土压顶板，压顶板宽1.5米，厚200mm，钢筋采用Φ8@200双层双向筋。1、设计基本参数：（1）所依据的规程、规范：《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002。（2）场地整平后自然地面绝对标高分别为7.0、6.05m，基坑开挖面绝对标高分别为1.55、2.7、2.21m，基坑深度分别按4.79、4.5、4.3、3.84、3.35米计算。（3）地下水位按稳定地下水位埋深1.00m考虑。（4）基坑内地下水深度：5.5m。（5)地面均布超载按20KPa（6）基坑侧壁重要性系数：1.00（7）土钉荷载分项系数：1.25（8）土钉抗拉抗力分项系数：1.30（9）整体滑动分项系数：1.302、土层参数：（1）2-1层粘性土，土层厚为0.9m，容重18.1KN/m³，饱和容重18.1KN/m³，粘聚力13.0KPa，内摩擦角6.6º，钉土摩阻力36.0KPa，锚杆土摩阻力36.0KPa。渗透系数Kv（10-6）为1.43(cm/s)、Kh（10-6）为1.00(cm/s)。深基坑工程专项施工方案南京环茂公司国邦污水厂工程项目部工程技术类文件5（2）2-2层淤泥质土，土层厚为4.2m，容重17.7KN/m³，饱和容重17.7KN/m³，粘聚力10.1KPa，内摩擦角11.5º，钉土摩阻力20.0KPa，锚杆土摩阻力20.0KPa。渗透系数Kv（10-6）为4.18(cm/s)、Kh（10-6）为2.64(cm/s)。（3）3层粘性土，土层厚为1.65m，容重17.9KN/m³，饱和容重17.9KN/m³，粘聚力12.1KPa，内摩擦角9.5º，钉土摩阻力32.0KPa，锚杆土摩阻力32.0KPa。渗透系数Kv（10-6）为0.96(cm/s)、Kh（10-6）为2.24(cm/s)。3、外部稳定计算参数：（1）土钉墙计算宽度：8.00m。（2）墙背倾角：90º。（3）土与墙背的摩擦角：10º。（4）土与墙底的摩擦系数：0.40。（5）墙底地基承载力：300.0KPa。（6）抗水平滑动安全系数：1.30。（7)抗倾覆安全系数:1.60。方案的结构计算已通过南京市建设工程施工图设计审查管理中心审查通过。第三节基坑排水一、排水方法的选择1、由于基坑外侧采用深搅桩墙形成全封闭止水帷幕，基坑内采用“明沟加集水坑”，安排四台潜水泵辅助排水，保持基坑无水，保证基坑施工（见图12）。2、在土方开挖过程中如发现深搅桩墙渗漏严重影响土方开挖应及时与设计取得联系，采取补救或加固措施。二、地面防渗措施1.在基坑侧壁四周5m范围内不得设置用水点；在场地内所有用水点，均应设置排水沟，将水引入下水管道。2、坑顶做好“截水沟加集水井”排水系统，安排六台潜水泵使基坑内抽出的地下水、雨水及地面流水及时排除（见图12）。深基坑工程专项施工方案南京环茂公司国邦污水厂工程项目部工程技术类文件6第三章施工总体部署本基坑支护施工具有如下特点和难点：该基坑施工工期紧，开挖面积大，挖深较深，整个场地工程地质条件差，在基坑开挖影响深度范围内主要为流塑状态的淤泥质土,土方开挖难度大且支护结构易产生较大变形，基坑南侧和东侧有管线，且管线埋深较浅；东侧靠近几幢建筑物，对支护结构体系在土方开挖及基础施工过程中变形控制要求高。针对以上难点我项目部对该工程精心组织、合理安排、严控工期，在施工中加大机械和人员的投入，根据施工图基础后浇带位置分三个作业段施工，在深搅桩施工中采取先施工支护深搅桩后施工基础工程深搅桩，在施工支护深搅桩时按划分的三个作业段顺序施工，待基础施工图设计审查结束后立即施工工程深搅桩，对开挖影响深度范围内的部份流塑状态淤泥质土改良后再进行土方分层开挖。在施工期间对基坑进行24小时全面监测采用信息化施工，确保基坑开挖过程中的安全及周边建（构）筑物的安全。一、施工程序（各工序的综合协调）本基坑采用明挖顺作法施工，主要施工顺序如下：平整场地。开挖沟槽，施工单轴深搅桩土方分层分块开