土方开挖及基坑支护方案

1御苑建设工程东苑、南苑土方开挖及基坑支护工程施工方案1、编制依据1.1《御苑建设工程岩土工程勘察报告》。1.2设计单位提供的相关设计图纸。1.3《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）。1.4《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）。1.5《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-1999）。1.6《基坑土钉支护技术规程》（CECS96:97）。1.8《深基坑支护设计与施工》（中国建筑工业出版社）。1.9《地基加固新技术》（中国建筑工业出版社）。1.10《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）。2、工程概况2.1御苑建设工程位于呼和浩特市如意开发区，北临五纬路，东临东河。御苑建设工程分为北苑、南苑、东苑三个区，其中南苑联排别墅二十二栋，地下一层，地上三层，按环境品质的差异形成不同的户型。按开间大小分为大开间联排住宅和小开间联排住宅。大开间联排住宅包括N-2、5、6、9、10、13、14、17、18九栋楼；小开间联排住宅包括N-01、03、04、07、08、11、12、15、16、19-22十三栋楼。东苑：双拼别墅24栋，地下一层，地上三层，每栋由2户组成，每户地上面积约330-480平方米，地下约130-170平方米，总面积约460-650平方米。2东苑、南苑别墅基础和地下车库连为一体，均为筏板基础，钢筋混凝土框架剪力墙结构。根据设计院提供的基础图显示，基坑开挖深度为自然地面以下5.1m属深基坑，根据地勘报告显示该场地地层由第四系全新统冲洪积而成，岩土分为四大层：○1耕土、○2粉细砂、○3中粗砂、④砾砂。土层深度分别为0.3m～0.7m；2.8m～4.5m、4.4m～5.7m、2.3m～4.5m。本工程地基位于第○2○3岩土层，地质情况复杂，为保证场地整洁，边坡安全稳定，防止基坑流砂、垮塌，扩大施工场地，在土方开挖过程中须进行边坡支护。2.2周边环境基坑周边基本无建筑物，开挖支护受周边环境影响小。2.3工程地质和水文地质条件2.3.1地基土特征根据勘察单位提供的《御苑建设工程岩土工程勘察报告》显示，场地内地基土层详细摘述如下：○1耕土：褐色，稍湿，松散；平均厚度为0.46m。○2粉细砂：黄褐色，稍湿，中密，平均厚度3.99m。○3中粗砂：黄褐色，稍湿-湿，中密；局部夹砾砂夹层及透镜体，本次勘察未揭穿该层，最大揭露厚度为8.10m。2.3.2场地水文地质条件据钻探揭露：在勘察场地下水主要为潜水，初见水位-9.4m～-9.6m，其运移规律主要受地形、地貌条件及地层岩性特征的控制，3主要赋存于○3中粗砂层中，接受大气降水入渗补给的地下径流侧向补给，径流方向自东北向西南，排泄方式以侧向径流排泄为主，人工开采和地面蒸发为辅，水位受季节影响较大。2.3.3基坑支护设计参数的选取根据勘察报告提供的土样实验结果，结合本地域的地质情况。基坑支护设计参数如下表：层号名称湿重度γ粘聚力C内摩擦角φ锚固体与土摩擦力（KN/m3）（KPa）（°）qsik（KPa）1耕土18.04.013.0202粉细砂20.00.025.0603中粗砂20.20.032.0120设定地面荷载q=10KPa2.4土钉墙基坑支护结构设计2.4.1本基坑支护采用土钉墙支护结构，从上至下共设3层土钉，土钉水平向间距为1.20m，纵向间距为1.50m，第一层土钉在地表下1.5m，边坡按1:0.3放坡，则坡角β=73.3°。土钉钻孔向下倾角θ=10，孔径d0=10cm。每个土钉头设各层土钉长度及锚筋规格详见下表：位置土钉墙四周层数123锚筋规格（Ⅱ级）161616土钉长度（m）664.5以上设计土钉头间纵横压加强筋均通长设置116螺纹钢筋，4纵横压筋在土钉端部成“┿”字型焊接，布置间距与土钉相同，如现场出现土体不稳定时，该部位间隔4.5m增设斜向25加强筋（现场确定范围）。2.4.2锚杆孔注浆材料采用水灰比为0.50的水泥净浆，水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥。2.4.3面层喷射C20细石混凝土，厚度100mm。2.3.4边坡壁上的钢筋网及面层混凝土延伸至地表面，其延伸长度为1.5m。2.4.5土钉墙基坑支护验算详见后附《御苑建设工程土钉支护设计计算书》3施工部署3.1质量要求：合格3.2工期要求：土方开挖30天；基坑支护配合土方开挖穿插作业，土方开挖工程完毕后5天内完工。3.3材料机具土方开挖机械一览表设备名称设备型号数量反铲挖机WY1001台自卸汽车20m310辆铁锹20把手推车10辆5土钉成孔施工机械设备一览表设备名称设备型号数量人工洛阳铲15把（4把备用）土钉成孔机Pz-52台（1台备用）空压机JS-284台（1台备用）钢筋加工机械设备一览表设备名称设备型号数量钢筋弯曲机WJ40-11台电焊机BX-3003台钢筋切割机GJ51-322-3台喷射混凝土施工机械设备一览表设备名称设备型号数量空压机12m34台（1台备用）砼喷射泵Pz-52台（1台备用）搅浆机JS-282台（1台备用）注浆机TZ-52台（1台备用）3.4施工人员组织根据工期进度要求和场地实际情况，按施工准备、土方开挖、成孔作业、土钉制作、土钉安放、注浆、钢筋网设置、喷射混凝土及土方开挖等连续工序，合理地组织施工调度。施工劳动力组织计划见下表。6施工人员计划表岗位人数岗位人数备注项目经理1班长2技术负责人1土钉班10质量员2注浆班6施工员1钢筋网班6安全员1喷射砼班6焊工2电工1机长1测量员1土方组20合计70人次部分岗位兼职3.5方案选择结合设计要求、地质勘察报及建筑物的结构特点、场地条件及周边环境，御苑建设工程基坑支护方式为土钉墙支护。特点：经济、工期短，稳定性高、施工界面美观。4、土方开挖及土钉墙基坑支护施工工艺4.1土钉墙加固机理土钉支护技术是一种先进的新型岩土加固技术，它充分利用原状土体自身的承载能力，通过密布土钉及压力注浆，彻底改善加固区原状土体的力学性能，在边坡原状土体形成加固区（土钉墙）以抵抗不稳定的侧向土压力；边坡加固施工紧随开挖，迅速封闭开挖面，使得因开挖造成的土层应力释放及时得到控制，从而使边坡土体变形得到有效控制；用土钉将不稳定的土压力引入深层土体中，借助稳定土层自身的承载力，提供有效的锚固力来平衡不稳定的压力。从而形成一7种先进的深层承载力主动支护体系，与土体共同作用，充分发挥土层能量，提高边坡土层的整体性、自身强度和自稳定能力，使边坡得以稳定。4.2工艺流程4.2.1土方开挖工艺流程放土方上口开挖线→第一步土方机械开挖→第一步基坑土钉墙支护→第二步土方机械开挖→人工清理200mm厚余土→第二步基坑土钉墙支护4.2.2土钉墙支护工艺流程4.3测量放线放出基坑开挖上口线，并在场区四周围挡上作标记，以备开挖后测放边线。84.4土方开挖4.4.1根据《御苑建设工程岩土工程勘察报告》显示的地下情况，土方开挖放坡1：0.3。由于地下车库、别墅地下一层外墙全部为300mm厚防水混凝土挡土墙，外围须用双排钢管脚手架搭设，综合考虑工人操作面和双排架搭设宽度至少1.8m；故基坑底部工作面宽度为筏板基础垫层外立面向外扩1.8m。基坑土方开挖采用反铲挖机分两次开挖，先开挖周边，后开挖中央，确保基坑支护作业能在土方开挖过程中穿插进行。第一步挖至3.5m深，第二步挖至标高-4.85m,200mm厚余土人工清槽。基坑放坡1：0.3。基坑机械开挖过程中要设8名工人配合挖机平整基坑上口3m范围内土方，修整基坑侧壁，确保侧基坑侧壁、上口平整、顺直。由于施工现场空地少，故土方全部外运。4.4.2由于喷锚支护的特点是边开挖、边支护，分层、分区开挖，分层支护。所以要求土方开挖必须和支护施工密切配合，严格做到开挖一层、支护一层，严禁超挖。需提供土钉成孔施工作业面宽度6m以上，前层土钉完成注浆一天以上、面层混凝土喷射完毕12小时以上方可进行下一层开挖。开挖时铲头不得撞击网壁和锚头。开挖进程和喷锚网施工循环作业。基坑开挖对称分层进行，采用反铲挖机挖土、自卸汽车运土，开挖过程不得碰撞支护结构体系。坑底、坑壁预留0.2-0.3m余土，进行人工清理。基坑挖好后，尽量减少暴露时间，及时清底、审底，浇筑垫层混凝土，封闭基坑。土方开挖从基坑中心部位开始，逐步向边缘对接推进。合理设置运土车道，在基坑顶部周9边3.0m宽范围内地面严禁堆放重物或重型车辆通过。4.5基坑土钉墙支护4.5.1钻孔基坑侧壁从上至下共设3层土钉，土钉水平向间距为1.20m，纵向间距为1.50m，第一层土钉在地表下1.5m。成孔孔径d0=10cm，土钉钻孔向下倾角θ=10度⑴项目管理人员在修整好的基坑侧壁测设出土钉位置，用Φ12钢筋长300钉入土钉位置处，尾部拴红绸作为标记。⑵成孔操作人员在土钉位置，用洛阳铲向下微倾10度钻土成孔。第一、二步孔深6.2m，第三步4.8m。⑶安放锚杆（土钉）锚杆为Φ16二级钢，第一、二步6.2m长，第三步4.7m长,外露0.2m。锚杆长度方向间隔1m焊葫芦头（用Φ10钢筋制作，与锚杆焊接，每个长度300mm），加强锚杆的锚固力。⑷注浆①注浆材料采用水灰比为0.50的水泥净浆，水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥。人工按体积配料，搅拌机搅拌；搅拌好的水泥浆通过空压机、砼喷射泵、注浆管运输。②注浆前将孔内残留或松动的杂土清除干净；③注浆时，注浆管要插至距孔底250mm～300mm处，孔口位填塞水泥袋封口。10④注浆采用全长压力注浆，注浆次数不少于二次；待水泥浆露出水泥袋后停止注浆，间歇40分钟后进行二次注浆，确保填充满锚杆孔。⑸钢筋网制绑①钢筋进场后，按现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499的规定抽取试件做力学性能检验，检查产品合格证、出厂检验报告等；熟悉图纸，核对半成品钢筋的级别、直径、尺寸和数量是否与料牌相符，如有漏错应及时纠正。②加工制作工艺流程：钢筋清洁、除锈→钢筋调直→钢筋下料→钢筋成型→半成品检验、堆放。钢筋制作允许偏差值（mm）项目允许偏差受力钢筋顺长度方向全长的净长度±10③钢筋网安装本土钉墙面层采用钢筋网片为φ6.5@200×200，现场绑扎，先绑扎外围两行钢筋，然后再逐点绑扎，绑扣方向要相互错开，以防止钢筋网片变形。a钢筋绑扎完成后，对钢筋网片平整度、保护层厚度、弯钩长度等进行检查。b根据施工作业面分层分段由上向下铺设钢筋网，钢筋网之间采用绑扎搭接。绑扎搭接长度不小于30倍钢筋直径；坡面上下段钢筋网搭接长度不得小于300mm。11c钢筋网随壁面铺设，但距基坑侧壁岩土面距离一般不得小于4cm；d边壁上的钢筋网延伸至地表面，其延伸长度为1.5m。e钢筋网绑扎完验收合格后，在锚杆（土钉）间纵横通长设置116螺纹钢筋纵横加强压筋，压筋压在钢筋网上。纵横压筋在土钉端部成“┿”字型焊接，布置间距与土钉相同，如现场出现土体不稳定时，该部位间隔4.5m增设斜向25加强筋（现场确定范围）。④素混凝土罩面层C20细石混凝土罩面层分两次浇筑，厚度100mm。护顶宽度1500mm。第一层锚杆注浆完成后，初喷混凝土，以稳定壁面，防止松散土塌落，初喷厚度为40mm；第二层在钢筋网铺设完毕后进行复喷，喷射厚度为60mm。喷射混凝土作业具体要求如下：a混合料应搅拌均匀，颜色一致，随拌随用，不掺速凝剂时，存放时间不应超过1h，掺速凝剂时，存放时间不超过20min；b喷射时，喷头与受喷面保持垂直，并保持在600～1000mm的距离；c喷射作业自下而上进行；d喷射混凝土接茬部位为斜交搭设，搭接长度为喷射厚度的2倍以上；e喷射混凝土终凝后2h应浇水养护，保持混凝土表面湿润，养护周期为3～7天。125、基坑监测5.1监测项目、内容监测项目包括：基坑支护20m范围内全部建筑物、构筑物及交通道路、地下管网（管线）。重点监测项目：①基坑支护体系的位移变形、沉降监测；②基坑20m范围所有建筑物位移变形、沉降监测；③基坑周边堆载情况，基坑周边均布荷载不大于10Kpa；④基坑周边卸载区域及范围符合设计要求。基坑监测方法分仪器测量、现场巡视检查。5.2监测测点布置距基坑边缘1m每边设1条基准直线，在两头稳定地基上设钢筋固定点作为