[北京]地下车库基坑开挖及桩基础施工组织设计(土钉墙 CFG桩)

第一章前言工程概况拟建场地位于丰台区方庄东部，南二环路南侧，左安门路东侧，地形尚平坦，地面标高为38.38m~38.82m。1#、2#住宅为28层塔式住宅楼，由14层板式住宅楼连接一个整体，住宅群南侧为1层地下车库。编制依据1、北京京岩工程有限公司提供的《岩土工程勘察报告(2001-1156)》；2、该工程相关图纸；3、国家及行业颁布的施工规范及规程3.1建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98)；3.2建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)；3.3《土钉支护技术标准》（CECS96：97）；3.4建筑地基基础工程施工及验收规范(GB50202-2002)；3.5建筑地基处理技术规范(JGJ79-91)；3.6建筑地基基础设计规范(GBJ7-89)；3.7工程测量规范(GB50026-93)；3.8施工现场临时用电技术规范(JGJ46-88)；3.9建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001)；4、国家及北京市颁布的评定标准4.1北京市建筑施工现场安全防护基本标准(91)京建施字第124号；4.2北京市建设工程现场管理基本标准(91)京建施字第125号；4.3北京市建设工程现场管理环境保护工作基本标准(91)京建施字第126号；5、我公司贯彻ISO9002标准制定的《质量手册》及质量保证体系的相关文件。工程地质及水文地质条件■工程地质条件根据岩土工程勘察报告，地层概况如下：一、人工堆积层粘质粉土、粉质粘土填土①层：黄褐，湿，可塑；房渣土①1层：杂，湿。层顶标高38.32~38.82m。粘质粉土、粉质粘土②层：褐黄~褐黄(暗)，湿，可塑~硬塑，高~中高压缩性；砂质粉土、粘质粉土②1层：黄褐~褐黄(暗)~褐黄，湿，可塑~硬塑，中~中低压缩性；粉、细砂②2层：褐黄(暗)~褐黄，湿，中下密，中压缩性；粘土、重粉质粘土②3层：黄褐~褐黄(暗)，湿，可塑，中高压缩性。层顶标高35.04~35.99m。二、第四纪沉积层砂质粉土、粘质粉土③层：褐黄~褐黄(暗)，湿，可塑~硬塑，低压缩性，层顶标高30.59~32.92m。细、中砂④层：褐黄~褐黄(暗)，湿~饱和，中上密~密实，低压缩性；圆砾④1层：杂，湿~饱和，中密，低压缩性；砂质粉土、粘质粉土④2层：褐黄，饱和，硬塑，中低压缩性；重粉质粘土④3层：褐黄，湿，可塑，中压缩性。层顶标高29.27~31.11m。砂质粉土粘质粉土⑤层：褐黄，湿~饱和，可塑~硬塑，低压缩性；粉质粘土、粘质粉土⑤1层：褐黄，湿~饱和，可塑，中~中低压缩性；粘土、重粉质粘土⑤2层：褐黄(棕)~褐黄，湿~饱和，可塑~硬塑，中低压缩性；粉、细砂⑤3层：褐黄，饱和，密实，低压缩性。层顶标高24.14~25.81m。细、中砂⑥层：褐黄，饱和，密实，低压缩性；圆砾⑥1层：杂，饱和，密实，低压缩性。层顶标高18.08~19.43m。粉质粘土⑦层：褐黄，湿~饱和，可塑~硬塑，中低压缩性；粘质粉土、砂质粉土⑦1层：褐黄，湿~饱和，可塑~硬塑，低压缩性；粘土、重粉质粘土⑦2层：褐黄~褐黄(棕)，湿~饱和，硬塑，低压缩性。层顶标高13.62~14.93m。细、中砂⑧层：褐黄，饱和，密实，低压缩性，层顶标高11.13~12.31m。细、粉砂⑨层：褐黄，饱和，密实，低压缩性；粘土、重粉质粘土⑨1层：褐黄~褐黄(棕)，湿~饱和，可塑~硬塑，中低压缩性；砂质粉土、粘质粉土⑨2层：褐黄，饱和，硬塑~`可塑，低压缩性；粉质粘土⑨3层：褐黄，湿~饱和，可塑，低压缩性。层顶标高10.23~11.11m。粉质粘土⑩层：褐黄，湿~饱和，可塑~硬塑，低压缩性；砂质粉土、粘质粉土⑩1层：褐黄，饱和，可塑~硬塑，低压缩性；重粉质粘土⑩2层：褐黄，湿~饱和，可塑，中低压缩性。层顶标高3.74~5.73m。细、粉砂(11)层：褐黄，饱和，密实，低压缩性，层顶标高0.08~1.14m。粘质粉土、砂质粉土(12)层、粉质粘土(12)1层：褐黄、湿~饱和，可塑~硬塑，低压缩性，层顶标高-0.27m。圆砂(13)层：杂，饱和，密实，低压缩性；细砂(13)1层：褐黄，饱和，密实，低压缩性。层顶标高-9.37m。■水文地质条件类型地下水静止水位埋深(m)标高(m)潜水9.40~10.6027.78~29.09层间潜水16.00~17.0021.51~22.58地下水质对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性。第二章基坑支护设计针对本工程地质条件、基坑周边环境特点，选择基坑支护方案时充分考虑影响边坡稳定性安全的不利因素，同时兼顾经济、高效的原则，基坑边坡采用土钉墙支护结构，I区坑深6.6m，放系数为1:0.2；II区坑深7.3m，采用直坡土钉墙支护(由于II区南侧已有建筑自然地面为39.30m，所以高出本基坑0.7m，土方开挖时不增加土方量)。I区土钉墙支护设计1、基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级取一级，重要性系数取1.0。2、放坡坡比：1：0.2；3、基坑深度：h＝6.6m；4、坑边荷载：超载q＝15KPa；5、土钉布置方式：梅花型；土钉墙面层为φ6.5＠250mm×250mm钢筋网和1Φ14横向压筋，喷射80mm±20mm厚的C20细石混凝土，混凝土配合比为水泥：砂子：石屑=1：2.5：2；坡顶四周做1.0m宽散水，做法同土钉墙面层，坡比0.02：1。6、土钉设计数据见附图。II区土钉墙支护设计1、基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级取一级，重要性系数取1.0。2、该区为直坡土钉，不放坡；3、基坑深度：h＝7.3m；4、坑边荷载：超载q＝20KPa；5、土钉布置方式：梅花型；土钉墙面层为φ6.5＠250mm×250mm钢筋网和1Φ14横向压筋，喷射80mm±20mm厚的C20细石混凝土，混凝土配合比为水泥：砂子：石屑=1：2.5：2；坡顶四周做1.0m宽散水，做法同土钉墙面层，坡比0.02：1。6、支护剖面图详见附图说明：①由于地质条件的复杂性，如施工现场实际情况与方案不统一，边坡土钉的实际排数，土钉长度和间距应根据实际情况由现场技术负责人做相应调整。调整后参数须上报设计人。②如果基坑周边有管线、边坡土体含水量较大，支护施工时须调整设计方案做特殊支护。第三章CFG桩设计1、设计计算（1）单桩承载力标准值Rk按下式计算nippisiPKAqLqSKR1.1K—安全系数(或调整系数)Sp—桩的周长(m)n—有效桩长范围内的土层数qsi—桩侧第i层土的极限侧摩阻力标准值(kPa)Li—第i层土厚度(m)qp—桩端土极限阻力标准值(kPa)Ap—桩的截面积(m2)（2）复合地基面积置换率按下式计算kapKkakspfARffm.....m—面积置换率α—桩间土强度提高系数，α取1.0。β—桩间土强度发挥系数，本工程取0.75。（3）桩间距S正方形布桩时mASP2、设计参数（1）场地±0.000=40.400m基础砼垫层底标高32.01m设计桩顶标高31.81m（2）桩径d=410mm采用螺旋钻成孔，中心压灌施工工艺。（3）桩长：有效桩长14.5m，保护桩长0.3m。总桩数约462根。（4）桩端以进入⑥层细中砂不小于500mm为控制。（5）桩间距为1.5m。（6）布桩方式：正方形，满堂布置。（7）桩体强度桩体材料采用水泥粉煤灰碎石混合料，桩体强度标号C20。（8）褥垫层褥垫层材料采用级配砂石，最大粒径不超过30mm。厚度为200mm，夯实度为0.94。褥垫层级配砂石的碎石和砂的配比为：碎石：砂=65：35（kg/m3），碎石平均粒径5~20mm，可为新鲜机碎石。砂为干净中粗砂。碎石和砂应充分混合后使用。施工中可用平板振动器密实。3、工程竣工后，进行3台静载荷试验以检验复合地基承载力，桩身质量可用低应变检测方法进行抽检，抽检率为总桩数的10%。第四章施工施工准备及部署■施工人员及设备计划支护工程1、施工人员计划土钉成孔：60人修坡编网：10人注浆面层：20人边坡位移观测：2人2、施工机械设备计划洛阳铲：30把注浆机：1台喷锚机：1台搅浆机：1台空压机：1台土方挖运工程1、施工人员计划土方挖运人数：30~55人2、施工机械设备计划挖掘机：2台自卸车：30~55辆■其它准备1、协同甲方妥善处理支护结构范围内地下管线和构筑物，必要时应明挖暴露确定其准确位置。2、落实所需各种材料，根据需要组织部分材料进场。提前进行钢筋加工。3、组织施工人员熟悉施工方案及有关规范规程。4、对施工人员进行安全责任教育。5、根据施工图纸、总进度计划、劳动力规模划分作业流水段，土方挖运专业队协调、配合。6、施工用水：考虑施工中的各工序穿插进行，施工用水需1~1.5`管径水源3~4处，即可满足施工用水要求。土钉墙支护施工1、工艺流程开挖工作面、修整坡面→放线定位→用洛阳铲成孔→插筋→堵孔注浆→绑扎、固定钢筋网→压筋→喷射砼面层→砼面层养护2、坡面施工基坑开挖过程中与土方队及时协调密切配合，按设计坡比开挖，严禁超挖，及时修坡，保证坡面平整度。坡面稳定性不好的部位应减少每步开挖深度，或先喷射一层细石混凝土后再进行锚喷施工。3、土钉施工坡面经检查合格后，放线定锚孔位置，用洛阳铲成孔(直径90mm)；检查孔深、孔径、锚筋长度合格后，及时插入锚筋和注浆管至距孔底250-500mm处，及时注水泥浆并二次补浆，孔口部位宜设置止浆塞；水泥浆水灰比宜为0.45-0.50。土钉长度包括弯钩长度，弯钩长20cm；弯钩处采用冷弯，与锚筋成90°；锚筋沿长度方向每隔2m焊一个φ6.5三角形托架，使土钉居于锚孔中心。4、混凝土面层施工①在锚筋头部做喷射混凝土厚度80mm的标记。②将φ6.5的钢筋编成＠250mm×250mm的网片，用插入土中的钢筋固定，用加强筋压紧与锚头焊接。钢筋网片均应与上部搭接，给下步留茬，搭接长度不小于20cm，接茬避免在同一直线上，经检验合格后喷射80±20mm厚C20细石混凝土。5、技术质量要求①修坡应平整，在坡面喷射混凝土支护前，应清除坡面虚土。②锚杆定位间距允许偏差±100mm。③成孔深度允许偏差±50mm，成孔直径允许偏差±5mm。④喷射细石混凝土时，喷头与受喷面距离宜为0.6-1.2m，自下而上垂直坡面喷射，一次喷射厚度不宜小于40mm。⑤钢筋网与土层之间的保护层厚度不宜小于20mm。⑥严格按施工程序逐层施工，严禁在面层养护期间抢挖下一步土方。6、支护过程中可能遇到的问题和解决方案①由于地质条件、施工的复杂性，基坑各边坡地坪标高不一致，基坑深度也不同，边坡土钉的实际排数，土钉长度和间距应根据实际情况由技术人员做相应调整。②因地下障碍物而无法按设计孔位或设计长度进行成孔施工，可适当调整土钉入射角度、间距和位置，以避开地下障碍物。当土钉间距调整幅度超过500mm或成孔深度比原设计孔深少2000mm以上时，施工现场技术人员应与设计人员协商解决。③成孔过程中因遇地下水而缩颈、塌孔现象，可采用如下方法之一解决。a成孔后立即下土钉并随即注浆。b已缩颈的土钉孔应二次成孔以保证孔径；若二次成孔无法保证孔径，应在相邻处补孔；c若现场地层情况与原勘察报告有较大出入，缩径、塌孔严重而无法用洛阳铲成孔，应及时与设计人员协商。可采用钢管花管作土钉打入土体并灌注水泥浆。④基坑开挖过程中因土质较松散而发生局部土体不稳定时，可采用的方法有：a视土质情况减小土方开挖深度。b可在土方开挖后立即喷射一层40mm厚的砂浆或混凝土，再进行土钉施工。c若不稳定土体已塌落，视塌落土体大小用编织袋或草袋等物装土填充密实后，挂钢筋网或进行压力注浆，再进行下一步工序施工。⑤施工过程中边坡出水而影响边坡稳定时a首先与建设单位、总包单位密切配合，了解施工场区周边地下管线(上、下水、污水、雨水及消防等)是否有渗漏现象，及时切断水源并进行补漏和堵截。b边坡可采取设置导流花管的方法将土体中水导出，基槽内设置盲沟40cm（上口）×35cm（下口）×30cm（高）和集水井，用水泵将水尽快排出基槽。变形观测为了及时掌握边坡变形动态，保证边坡安全稳定和工程顺利进行，需对边坡及周边建筑进行变形监测。主要对