基坑工程支护方案

四川大学——香港理工大学灾后重建与管理学院建设项目C区地下室基坑支护工程设计与施工组织方案1目录1、工程简介21.1工程概述.........................................................21.2场地工程地质及水文地质条件.......................................22、降水工程设计方案33、降水工程施工组织方案64、护壁设计方案84.1基坑支护方案的选择..............................................842设计依据..........................................................84.3设计方案概述.....................................................85.护壁施工95.1喷锚施工.........................................................96、基坑护壁工程的使用及监测方案106.1基坑支护变形监测的目的..........................................106.2基坑允许暴露时间及基坑边堆载要求................................104.3监测内容及工作量布置、基本要求..................................114.4沉降观测方案....................................................116.5水平位移观测方案................................................146.6基坑后期监测事项................................................166.7基坑变形监测周期及信息化施工....................................166.8信息化施工及预警指标出现后的措施................................177、工程质量保证措施187.1建立项目质量管理体系............................................187.2加强技术交底工作................................................187.3材料检验措施....................................................187.4加强过程检验....................................................187.5人员、机具设备及材料组织计划....................................198、安全文明施工措施208.1安全施工措施....................................................208.2文明施工措施....................................................209、环保措施2110、坑边出现裂缝且发展接近报警值时的应急预案2111、附录21（1）支护计算书..................................................21（2）基坑平面布置图..............................................22（3）喷锚支护结构图..............................................22四川大学——香港理工大学灾后重建与管理学院建设项目C区地下室基坑支护工程设计与施工组织方案2四川大学——香港理工大学灾后重建与管理学院建设项目C区地下室基坑支护工程设计与施工组织方案1、工程简介1.1工程概述四川大学拟建“四川大学——香港理工大学灾后重建与管理学院建设项目。”该工程由四川凯来工程设计有限公司设计本次需做基坑支护的拟建物为C区地下室，地上为3F建筑，框架结构，独立柱基。设一层地下室，基坑开挖深度：自自然地面以下约4.5m。该工程重要性等级为二级，场地复杂程度为二级，地基等级为二级，基坑等级：二级。1.2场地工程地质及水文地质条件1.2.1工程地质条件钻孔揭露深度范围内，场地地层从上至下依次为第四系全新统人工填人工填土层（Q4ml）、第四系全新统冲积层（Q4al）和白垩系灌口组(K2g)泥岩。地层特征分述如下：1、第四系全新统人工填土层（Q4ml）（1）杂填土：杂色。主要由新近人工回填的粘性土和建筑垃圾等组成，结构松散、湿。（2）素填土：灰色。由粘性土混少量砖瓦碎片组成，稍密，可塑。湿。人工填土分布连续，厚度0.60~3.5m。2、第四系全新统冲积层（Q4al）（1）粉质粘土：灰黄色。含铁、锰质氧化物及其斑痕。可塑。分布较连续，厚度1.1~3.1m。（2）中砂：灰色。系长石、石英、云母细片、岩屑及暗色矿物等颗粒组成，混少量粘粒。稍密。稍密。呈透镜体状分布于卵石层中部，最大厚度0.50m。（3）卵石；灰色。卵石成分系岩浆岩及变质岩类岩石组成。多呈圆形~亚圆形。一般粒径3~9cm。部分粒径大于15cm，混少量漂石。充填物主要为中砂，混少量四川大学——香港理工大学灾后重建与管理学院建设项目C区地下室基坑支护工程设计与施工组织方案3砾石，含量约15~45%。以弱风化为主。饱和。根据卵石土层的密实程度、N120动探击数以及充填物含量等的差异，按《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026—2001），可将其划分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石和密实卵石四个亚层。①松散卵石：充填物含量约45%。钻进容易，N120平均击数为2.16击/dm。②稍密卵石：充填物含量约35%。钻进较容易，N120平均击数为4.92击/dm。③中密卵石：充填物含量约25%。钻进较困难，N120平均击数为7.60击/dm。④密实卵石：充填物含量约15%。钻进困难，N120平均击数为10.64击/dm。场地内卵石土层顶板埋深为2.20~5.70m。3、白垩系灌口组（K2g）泥岩中等风化泥岩：紫红色。泥质结构、块状构造。岩面较新鲜，岩体结构部分破坏，构造层理较清晰，可见构造层理和风化裂隙，沿节理面可见次生矿物。岩芯较完整且不易击碎，锤击声脆，岩芯呈中~长柱状，岩芯长度10~48cm，机动回旋钻进取芯率为98~100%。1.2.3地下水1、地表水场地内未见地表水分布水。2、地下水类型及含水层场地地下水为埋藏于第四系砂卵石层中的孔隙潜水，大气降水和区域地下水为其主要补给源。砂、卵石层为主要含水层，具较强的渗透性。含水层厚度大于12.0m。渗透系数约为20m/d。3、地下水水位及年变化幅度本次勘察外业施工期间，在钻孔深度范围内测得孔隙潜水稳定水位埋深2.6~5.2m，标高为484.21~485.26m。本次勘察正值枯水期。根据区域水文地质资料，成都地区孔隙潜水位年变化幅度为1.5~2.0m。场地丰水期最高水位埋深约为1.5m，相应标高约为486.50m。2、降水工程设计方案2.1降水设计依据（1）《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）（2）《供水管井技术规范》（GB50296-99）（3）《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)四川大学——香港理工大学灾后重建与管理学院建设项目C区地下室基坑支护工程设计与施工组织方案4（4）《岩土工程勘察报告》2.2降水技术要求（1）降水面积：约4000m2（2）降水深度：6.0m（基坑底标高以下）（3）降深要求：按地下水位按历史最高水位1.5m设计，则△H＝4.5m2.3降水方案设计（1）计算参数因场地范围内未作水文地质试验，故取其附近降水工程资料的水文地质参数为本场地的参数。渗透系数K=20m/d导水系数T=437m2/d导压系数A=182083m2/d（2）基坑等值园半径（Ro）计算Ro=η[(L+B)/4]…………(1)式中：L、B——分别为降水范围化为相似矩形的长度与宽度η——系数，取η=1.16（3）基坑涌水量计算用非稳定流方法Q=[2πT（2Ho-S）S]/[HoW(u)]…………(2)U=R2o/4ato式中：Q——基坑涌水量（m3/d）W(u)——井函数Ho——含水层度（m）S——基坑设计水位下降值（m）T——导水系数（m2/d）a——导压系数（m2/d）to——预期的基坑中心点水位到达设计水位下降值的抽水时间（d）Ro——基坑等值园半径（m）（4）过滤器比排水性能四川大学——香港理工大学灾后重建与管理学院建设项目C区地下室基坑支护工程设计与施工组织方案5ψ=120πγ3K…………（3）式中：ψ——过滤器比排水性能γ——井的半径（m）（5）井点数目计算用非稳定流方法：Yo=niooUiWTnQHH12)(2Ui=X2i/4ato……………(4)nYo≥Q/ψ≥(n-1)Yo式中：Yo————井点处的水柱高度（m）N————井点数W（Ui）——井函数Xi————各井点中心至某一井点外壁处的距离（m）（6）降水井深度计算Hs=HW+Ho…………(5)式中：Hs——降水井深度（m）HW——从地面到自然水位的深度（m）Ho——含水层（揭露厚度m）以上公式，已编为计算机程序，计算结果：n=10，HS=15.0m；针对该场地及周边环境实际情况，作出降水设计方案如下：（1）降水井井数共计5口(详见降水井平面布置示意图)；（2）降水井井深15.0m；（3）降水井井径Ф300（管外径Ф350，成孔孔径Ф600）；（4）有效过滤器长度为5m，井壁采用水泥井管。四川大学——香港理工大学灾后重建与管理学院建设项目C区地下室基坑支护工程设计与施工组织方案63、降水工程施工组织方案3.1凿井施工工艺流程采用CZ-22型冲击钻机成井，泥浆护壁工艺成孔，其工艺流程如下：测放井位——钻机就位——埋护壁管——冲击成孔——捞渣换浆——下井管——填砾——洗井（活塞与空压机联合洗井）——交验——放置水泵——所有降水井施工完毕后降水。3.2凿井施工过程控制措施⑴成孔直径控制：检查成孔直径是否达到600mm以上，主要控制钻头直径是否达到450mm，钻头直径为450mm就能保证成孔直径达到600mm以上。如果钻头直径达不到450mm，就应焊钻头保证钻头直径为450mm。⑵成孔深度控制：成孔后施工人员应现场测量成孔深度，成孔深度达到设计深度20.0m后，停止钻进。否则，必须继续钻进，以保证成孔深度为20.0m。⑶井管质量控制：检查每孔是否用4根光壁管和2根缠丝管焊接成井。光滤管在下，光壁管在上，管与管之间应焊接牢固，保证垂直度。⑷井管结构及填砾：0.0～10.0m为井壁管（井管均为φ360×30mm水泥管，每根长2.5m），10.0～15.0m为缠丝管。分层填滤料：0.0～10.0m填4～10mm砾石，10.0～15.0m填10～15mm砾石。⑸洗井：用活塞结合空压机洗井，洗至井管通畅、水清，含砂量小于1/20000，以保证降水质量。⑹降水过程控制：结合井位地质情况，井位附近无细砂层的井先降水，井位处有细砂时，待井内水位下降至砂层下面后，再开始降水。控制出砂量，以保证降水不改变基坑的持力层原状土结构。确保基础施工质量符合设计要求。⑺凿井施工中主要注意事项○1冲击速均匀，掌握好井内泥浆浓度，保持井孔中浆液水位高度，防止井壁跨塌。○2井管焊接牢固，铅正居中。○3滤料均匀，含泥量小于5%。○4洗井彻底，直至水清砂净达规范要求为止。○5砂层位置地段的井壁管用井壁管,如果砂层较厚，光滤管外用麻袋进行缠丝。⑻严格以上各个环节的过程控制，以满足施工用的降水深度，确保建筑物基础和地下室的顺利施工。四川大学——香港理工大学灾后重建与管理学院建设项目C区地下室基坑支